Tecnología Del Hormigón Estampado

7/21/2019 Tecnología Del Hormigón Estampado

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UNIVERSIDAD DE LA FRONTERAFACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS Y ADMINISTRACIÓN

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE OBRAS CIVILES

“Tecnología del Hormigón Estampado”

TRABAJO DE TÍTULO PARA OPTAR AL TÍTULODE INGENIERO CONSTRUCTOR

PROFESOR GUÍA: SR. JUAN PABLO CÁRDENAS RAMÍREZ

JOSÉ LUIS ALARCÓN CONEJEROS2009



DEDICATORIA.

Dedico este trabajo principalmente a Ruth y Elías, mis padres, que gracias a ellos pude estudiar

en la Universidad y fueron ellos los que me ayudaron en todo momento desde el principio hasta

ahora, y no me cabe duda que lo seguirán haciendo, son las personas más importantes en mi vida.

Siempre voy a estar agradecido de ustedes, los quiero mucho.

Quiero agradecer también a todas las personas que de una u otra forma me ayudaron a salir

adelante en estos años, a Susana que siempre ha estado conmigo y a todos mis amigos.

Agradecer en forma especial a don Carlos Flores y a Verónica Aravena de la Empresa Transaco

quienes me ayudaron a desarrollar este trabajo, gracias por su ayuda y buena disposición.

A todos un Saludo afectuoso.

José Luis.



ÍNDICE.

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN. Página.

1.1. Introducción. 11.2. Exposición General del Problema. 2

1.3. Nivel Actual del Problema. 2

1.4. Objetivos. 3

1.4.1. Objetivo General. 3

1.4.2. Objetivos Específicos. 3

CAPÍTULO 2. PIGMENTOS PARA COLOREAR HORMIGONES.

2.1. Generalidades. 4

2.2. Clasificación de Pigmentos. 4

2.2.1. Pigmentos Orgánicos. 4

2.2.2. Inorgánicos o Sintéticos. 5

Óxidos de Hierro. 5

2.3. Fabricación de Pigmentos Inorgánicos o Sintéticos. 6

2.4. Pigmentos para Colorear el Hormigón. 62.5. Normativa para Dosificación del Pigmento. 8

2.6. Propiedades que Deben Cumplir los Pigmentos. 8

2.6.1. Color. 8

2.6.2. Poder Colorante. 9

2.6.3. Estado Granulométrico. 9

2.7. Solidez de los Pigmentos. 10

2.8. Gama de Colores. 11

2.9. Porcentaje de Pigmentación Óptimo. 11

2.10. Efecto de los Pigmentos en las Propiedades del Concreto. 13

2.10.1 Efecto en la Resistencia a la Compresión. 13

2.10.2. Efectos en el Fraguado. 13

2.10.3. Efecto en las Propiedades Físicas del Hormigón. 13

2.10.4. Efecto en la Relación Agua/Cemento. 14



CAPÍTULO 3. PAVIMENTOS DE HORMIGONES ESTAMPADOS.


3.2. Historia del Hormigón Estampado. 16

3.3. Pavimento de Hormigón Estampado. 173.4. Influencia del Molde y Tratamiento Final. 18

3.5. Factores que Intervienen en la Uniformidad de la Tonalidad del Color. 19

3.5.1. Color Endurecedor (Pigmentos). 19

3.5.2. Color de los Agregados. 19

3.5.3. Granulometría de los Agregados. 19

3.5.4. Uso de Aditivos y Desmoldantes. 20

3.5.5. Condiciones de Fabricación. 20

Exactitud en las Medidas. 20

Contenido en Agua. 20

Condiciones de Fraguado. 21

3.5.6. Condiciones Climáticas. 21

Eflorescencias. 21

Erosión de la Intemperie. 22

Amarilleo. 22

Descoloración de los Pigmentos. 233.6. Hormigones Usados para Estampados. 23

3.7. Criterios Generales de Diseño. 24

3.7.1. Criterios Generales de Diseño Estructural. 25

3.7.2. Muestra de Referencia de Diseño. 25

3.7.3. Especificaciones. 25

3.8. Comportamiento Estructural del Hormigón Estampado. 26

3.8.1. Fisuración del Hormigón en Estado Fresco. 26

Fisuras de Retracción Plástica. 27

Fisuras de Asentamiento Plástico. 27

3.8.2. Fisuración del Hormigón en Estado Endurecido. 28

Debilidad Superficial y el Empolvamiento. 29

3.8.3. Acción de las Bajas Temperaturas. 30



3.8.4. Ciclo de Hielo y Deshielo. 32

3.8.5. Hormigonado en Temperaturas Altas. 33

3.8.6. Abrasión. 33

3.8.7. Ataque Químico. 34

CAPÍTULO 4. ADITIVOS PARA PAVIMENTOS DE HORMIGÓN ESTAMPADO.

4.1. Endurecedores Superficiales en Polvo. 37

4.1.1. Aplicación. 38

4.1.2. Composición. 39

4.1.3. Condiciones Exigibles al Endurecedor Superficial. 40

4.1.4. Gama de Colores. 41

4.2. Desmoldante en Polvo. 43



4.3. Resina de Sellado. 44



4.4. Fibras. 464.4.1. Hormigones Reforzados con Fibras. 46

4.4.2. Características del Hormigón con Fibras. 48

4.4.3. Tipos de Fibras. 49

Fibras Estructurales. 49

Fibras no Estructurales. 49

4.4.4. Formas y Secciones de las Fibras. 50

4.4.5. Fibras de Polipropileno para el Hormigón. 51

4.4.6. Dimensiones de las Fibras. 52

4.4.7. Propiedades en Estado Plástico. 54

4.4.8. Efecto en el Proceso de Curado. 55

4.4.9. Propiedades en Estado Endurecido. 56

Resistencia al Ciclo Hielo/Deshielo. 57

Resistencia al Impacto. 57



Resistencia a la Abrasión. 57

Resistencia al Fuego. 57

Resistencia a la Penetración de Agua y Productos Químicos. 58

4.4.10. Ventajas de la Fibra como Refuerzo Secundario Frente a las Mallas. 58



4.4.13. Efectos en el Acabado y Estética. 59

CAPÍTULO 5. HERRAMIENTAS PARA REALIZAR HORMIGONES ESTAMPADOS.

5.1. Moldes para Estampados. 60

5.1.1. Materialidad. 60

5.1.2. Factores a Considerar al Escoger un Patrón o Textura. 61

Área de la Superficie. 61

Distancia de Visibilidad. 61

Orientación de la Elevación del Paramento Vertical. 61

5.1.3. Tipos de Moldes. 61

Adoquín Liso. 62

Baldosa Mediterránea. 62 Guijarro Belga. 63

Ladrillo Espigado. 63

Piedra Inglesa. 64

Pizarra Espigada. 64

Madera. 65

5.1.4. Colocación. 65

5.1.5. Dimensiones de Moldes. 66

5.2. Herramientas Principales para Estampados. 67

5.2.1. Generalidades. 67

5.2.2. Cercha Vibradora. 67

5.2.3. Pisón. 68

5.2.4. Llanas Puntas Redondas. 69

5.2.5. Canteadora. 70



CAPÍTULO 6. PROCESO CONSTRUCTIVO DEL HORMIGÓN ESTAMPADO.


6.2. Etapas de Confección. 72

6.2.1. Preparación de la Superficie. 736.2.2. Vaciado del Hormigón. 73

6.2.3. Esparcido y Platachado del Hormigón. 74

6.2.4. Terminación de la Superficie en Estado Fresco. 74

Aplicación Superficial de Color Endurecedor. 74

Incorporación de Color Endurecedor. 75

Allanado. 77

Aplicación Superficial de Desmoldante en Polvo. 77

Impresión Superficial Mediante Moldes. 78

6.2.5. Curado. 80

6.2.6. Terminación de la Superficie en Estado Endurecido. 80

Cortes de Retracción. 80

Lavado y Sellado de la Superficie. 81

CAPÍTULO 7. PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN Y PROGRAMA DE

ENSAYOS.

7.1. Planteamiento de la Investigación. 83

7.2. Programa de Ensayos. 83

7.3. Descripción de Ensayos. 84

7.3.1. Determinación de la Docilidad. Método de Asentamiento del

Cono de Abrams (NCh 1019 of 74). 85

7.3.2. Ensayo de Compresión de Probetas Cúbicas (NCh 1037 of. 77). 85

Medición de Probetas. 85

Ensayos de Probetas. 87

7.4. Expresión de Resultados. 87

7.4.1. Resistencia a la Compresión. 87

7.4.2. Densidad Aparente. 88



CAPÍTULO 8. DESARROLLO DE LA ETAPA EXPERIMENTAL.

8.1. Ensayos de Materiales. 89

8.1.1 Áridos. 89

Tamizado y Determinación de la Granulometría (NCh 165 of. 77). 89

Determinación Colorimétrica de la Presencia de Impurezas

Orgánicas en las Arenas (NCh 166 of. 62). 91

8.1.2. Agua. 91

8.1.3. Cemento. 92

8.1.4. Aditivo. 93

Fibras de Monofilamento de Polipropileno. 93

Cuarzo. 94

Pigmento. 95

8.2. Dosificación del Hormigón de Control. 96

8.3. Procedimiento para la Confección del Hormigón. 96

8.4. Programación de las Amasadas. 97

8.5. Tipo de Probetas Fabricadas en Laboratorio. 98

8.5.1. De control. 98

8.5.2. Estampadas. 100

8.6. Curado en Laboratorio de Probetas para Ensayo de Compresión. 98

8.7. Desarrollo de los Ensayos. 101

8.7.1. Determinación de la Docilidad. Método de Asentamiento del


8.7.2. Ensayo de Compresión de Probetas Cúbicas (NCh 1037 of. 77). 102

8.8 Fabricación de Muestra de Hormigón Estampado en Laboratorio. 103

8.8.1 Tamaño de la Muestra. 103

8.8.2 Materiales Empleados. 103 Cemento. 103

Áridos. 104

Moldes. 104

Pigmento. 105

Cuarzo. 106



Fibras de Polipropileno.

106

Desmoldante. 106

8.8.3 Mezcla (Cemento, Pigmento y Cuarzo). 107

CAPÍTULO 9. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS.

9.1. Determinación de la Docilidad. Método de Asentamiento del


9.2. Ensayo de Compresión de Probetas Cúbicas (NCh 1037 of. 77). 109

9.2.1. Ensayo de Compresión a los 7 Días de Edad. 109

9.2.2. Ensayo de Compresión a los 28 Días de Edad. 1109.3. Densidad Aparente de Probetas. 112

9.4. Evaluación Estadística de la Resistencia Mecánica de las Muestras. 114

9.4.1. Evaluación del Lote Considerando el Total de Muestras. 115

9.4.2. Desarrollo de la Evaluación. 115

Hormigón de Control. 115

Hormigón Estampado. 117

CAPÍTULO 10. APLICACIONES DE HORMIGONES ESTAMPADOS.

10.1. Principales Usos 119

10.1.1. Aéreas Comerciales e Industriales. 119

10.1.2. Áreas Residenciales. 119

10.2 Principales Obras a Nivel Nacional. 119

10.2.1 Obras Comerciales. 119

10.2.2. Obras Urbanas. 122

10.2.3 Obras Residenciales. 123



CAPÍTULO 11. ANÁLISIS ECONÓMICO.

11.1. Objetivo del Análisis. 125

11.2. Metodología. 125

11.3. Consideraciones del Análisis. 12511.4. Desarrollo del Análisis. 126

11.4.1. Análisis de Costos Terraza de Hormigón Estampado. 126

11.4.2. Análisis de Costos Terraza de Hormigón Cubierta con Baldosas. 127

11.4.3. Análisis de Costos Terraza Hormigón Pigmentado en Masa con

Diferentes Porcentajes. 129

11.4.4. Análisis de Costos Pavimento de Adocretos. 130

11.4.5. Análisis de Costos, Pavimento Pastelón de Cemento. 131

11.4.6. Análisis de Costos, Pavimento Piedra Laja. 132

11.5. Variaciones en Cantidades de Pigmentos Usados en Hormigones

Estampados y Pigmentados. 134



ÍNDICE DE TABLAS.

CAPÍTULO 2. PIGMENTOS PARA COLOREAR HORMIGÓN.

2.1. Pigmentos más Utilizados para Colorear Hormigones. 72.2. Tamaño Medio de las Partículas de Distintos Colores de Pigmento. 9

2.3. Absorción de Agua de Pigmentos. 14

CAPÍTULO 3. PAVIMENTOS DE HORMIGÓN ESTAMPADO.

3.1. Efecto de Distintas Sustancias Químicas sobre la Degradación del Hormigón. 36

3.2. Descomposición en la Pasta de Cemento al Variar el pH en los Poros. 36

CAPÍTULO 4. PRODUCTOS ADITIVOS PARA PAVIMENTOS DE HORMIGÓN

ESTAMPADO.

4.1. Características de los Principales Endurecedores Superficiales. 37

4.2. Condiciones Exigibles al Endurecedor Superficial. 404.3. Características de las Distintas Fibras Existentes en el Mercado. 52

4.4. Ventajas de las Fibras de Polipropileno Frente a las Mallas de Acero. 58

CAPÍTULO 5. HERRAMIENTAS PARA ESTAMPADO DEL HORMIGÓN.

5.1. Tipos de Moldes y sus Principales Características. 66



CAPÍTULO 7. PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN Y PROGRAMA DE

ENSAYOS.

7.1. Tipos de Hormigones a Ensayar 84

7.2. Resumen de Ensayos a Realizar. 85


8.1. Propiedades de los Áridos. 89

8.2. Granulometría de los Áridos. 90

8.3. Características Cemento Bio Bio. 92

8.4. Propiedades Mecánicas, Físicas y Químicas, Fibra Polipropileno. 93

8.5. Propiedades Físicas y Químicas del Cuarzo. 94

8.6. Propiedades Físicas y Químicas Óxido de Cromo verde GX. 95

8.7. Dosificación para 1 m3 de Hormigón H25. 96

8.8. Identificación de Amasadas. 98

8.9. Compactación de Probetas. 99

8.10. Resultados Tamizado del Color Endurecedor. 108


9.1. Resultados Ensayo de Trabajabilidad. 109

9.2. Resultados Ensayo de Resistencia a la Compresión a los 7 Días. 111

9.3. Resultados Ensayo de Resistencia a la Compresión a los 28 Días. 112

9.4. Densidades de Hormigones en Estado Endurecido. 114

9.5. Registros de Resistencias y Cálculos, Hormigón de Control. 119

9.6. Registros de Resistencias y Cálculos, Hormigón Estampado. 120

9.7. Valores Factor Estadístico “t” 121

9.8. Constantes de Evaluación k1 y k2 (kg/cm2). 122




10.1. Principales Obras de Estampados en Áreas Comerciales. 124

10.2. Obras de Estampados en Áreas Urbanas. 126


11.1. Valor Mano de Obra. 130

11.2. Análisis de Precios Unitarios, Pavimento de Hormigón Estampado. 130

11.3. Análisis de Precio Unitario de Baldosa Micro Vibrada. 132

11.4. Costos por Metro Cuadrado de Terraza. 133

11.5. Análisis de Precio Unitario, Pavimento de Adocretos. 134

11.6. Análisis de Precio Unitario, Pavimento Pastelón de Cemento. 135

11.7. Análisis de Precio unitario, Pavimento Piedra Laja. 136

11.8. Pigmentos Usados para 1 m3 de Hormigón Pigmentado y Estampado. 139



ÍNDICE DE FIGURAS.

CAPÍTULO 2. PIGMENTOS PARA COLOREAR HORMIGÓN.

2.1. Pigmento que Refleja la Luz Azul. 4

2.2. Distintos Tipos de Pigmentos Sintéticos. 6

2.3. Resultados de Estudio de Empresa Bayer AG. 10

2.4. Variaciones de Intensidad de Color en Relación al Tipo de Cemento Utilizado. 11

2.5. Variaciones de Intensidad de Color de Pigmentos más Comunes. 12

2.6. Demanda Adicional de Agua, en Relación al Porcentaje de Pigmentación

para algunos Colores de la Empresa Bayer. 15

CAPÍTULO 3. PAVIMENTOS DE HORMIGÓN ESTAMPADO.

3.1. Relación Tamaño de Partícula/Capacidad de Dispersión de Pigmentos. 21

3.2. Eflorescencias en Pavimento Estampado. 22

3.3. Figuración por Asentamiento Plástico. 28

3.4. Debilidad Superficial del Hormigón. 303.5. Efectos de la Congelación sobre Probetas de Mortero. 31

3.6. Influencia de la Resistencia del Hormigón y del Tipo de Agregado

en la resistencia al Desgaste por Abrasión del Hormigón. 34

CAPÍTULO 4. PRODUCTOS ADITIVOS PARA PAVIMENTOS DE HORMIGÓN

ESTAMPADO.

4.1. Endurecedor Superficial en Polvo. 39

4.2. Gama de Colores de la Empresa Hontrok Europa, España. 40

4.3. Gama de Colores de la Empresa Transaco SA, Chile. 43

4.4. Desmoldante en Polvo Color Gris. 44

4.5. Curva Carga/Deformación en Hormigón. 48



4.6. Formas Comunes de Fibras. 50

4.7. Secciones Comunes de Fibras. 51

4.8. Fibras de Monofilamento. 52

4.9. Distintas Fibras de Polipropileno. 53

4.10. Dispersión de Fibras. 20

CAPÍTULO 5. HERRAMIENTAS PARA ESTAMPADO DEL HORMIGÓN.

5.1. Moldes para Estampado. 60

5.2. Molde Adoquín Liso. 62

5.3. Molde Baldosa Mediterránea. 62

5.4. Molde Guijarro Belga. 63

5.5. Molde Ladrillo Espigado. 63

5.6. Molde Piedra Inglesa. 64

5.7. Molde Pizarra Espigada. 64

5.8. Molde Madera. 65

5.9. Forma Correcta de Colocar los Moldes para el Estampado. 66

5.10. Cercha Vibradora. 68

5.11. Pisones para Estampado. 695.12. Accesorios para Llana. 70

5.13. Llana de Magnesio con Acoplamiento y Mango Extensible en Uso. 70

5.14. Canteadora de Canto Recto. 71

CAPÍTULO 6. PROCESO CONSTRUCTIVO DE HORMIGÓN ESTAMPADO.

6.1. Preparación de Superficie para Estampado. 72

6.2. Vaciado y Esparcido del Hormigón. 73

6.3. Esparcido y Platachado de Hormigón. 73

6.4. Aplicación de Color Endurecedor. 74

6.5. Incorporación de Color Endurecedor. 75

6.6. Segunda Incorporación de Color Endurecedor. 75



6.7. Aplicación de Desmoldante en Polvo, Color Gris. 77

6.8. Impresión Superficial Mediante Moldes. 78

6.9. Estampado Mediante Aplicación de Impactos sobre los Moldes. 80

6.10. Cortes de Retracción. 81

6.11. Lavado y Sellado de la Superficie. 826.12. Pavimento de Hormigón Estampado Terminado. 82


8.1. Tamices para Determinar la Granulometría. 90

8.2. Determinación Colorimétrica de Impurezas Orgánicas. 91

8.3. Fibra Monofilamento de Polipropileno usada en el Análisis. 93

8.4. Cuarzo Utilizado en el Análisis. 94

8.5. Pigmento, Óxido de Cromo utilizado en el Análisis. 95

8.6. Curado de Probetas con Polietileno. 100

8.7. Probetas Sumergidas en Cámara de Curado. 101

8.8. Medición de Asentamiento de Cono. 102

8.9. Ensayo y Falla de Probetas. 102

8.10. Falla de Probetas Ensayadas. 1038.11. Moldes. 104

8.12. Textura de Molde. 105

8.13. Pigmento y Color Endurecedor. 105

8.14. Granos de Cuarzo. 106

8.15. Desmoldante. 107

8.16. Tamizado de Color Endurecedor. 107

8.17. Separación de Endurecedor en el Tamiz 1,18 mm. 108




9.1. Gráfico de Trabajabilidad del Hormigón de Control. 109

9.2. Gráfico de Trabajabilidad del Hormigón Estampado. 110

9.3. Gráfico de Trabajabilidad de Hormigones. 1109.4. Grafico de Resultados Ensayo de Resistencia a la Compresión a los 7 Días. 112

9.5. Gráfico de Resistencia a la Compresión de las Series de Muestras. 113

9.6. Gráfico de Resultados Ensayo de Resistencia a la Compresión a los 28 Días. 113

9.7. Gráfico de Densidades de Hormigones. 115

9.8. Gráfico de Resultado de Densidades de Hormigones en Estado Endurecido. 116


10.1. Acceso Principal “Hotel Director”, Santiago, Chile. 125

10.2. Color y Textura. “Hotel Casino Enjoy, Temuco, Chile. 125

10.3. Detalles Hormigon Texturado Hotel Casino Enjoy, Temuco Chile. 126

10.4. Acceso Principal, Casa Residencial, Puerto Montt, Chile. 127

10.5. Acceso Principal “Casa Piloto” Condominio los Esteros de Pelluco,

Puerto Montt, Chile. 127

10.6. Terraza “Casa Piloto” Condominio los Esteros de Pelluco, Puerto Montt, Chile. 12810.7. Mejoramiento Pasadas Urbanas Villarrica-Pucón. 128

10.8. Mejoramiento Pasadas Urbanas Villarrica-Pucón. 128

10.9. Mejoramiento Pasadas Urbanas Villarrica-Pucón. 128


11.1. Terraza, Pavimento de Hormigón Estampado. 13111.2. Terraza Cubierta con Baldosas. 13211.3. Gráfico Variaciones de Costos Hormigón Pigmentado

en Masa con Diferentes Porcentajes. 13311.4. Terraza de Hormigón Pigmentada con Óxido de Cromo. 134

11.5. Pavimento de Adocretos. 135

11.6. Comparación de Costos por Metro Cuadrado de las DistintasSoluciones de Terminación. 137



11.7. Comparación de Costos por Unidad de Terraza de las Distintas

Soluciones de Terminación. 138

11.8. Gráfico de Pigmentos Usados para 1 m3 de Hormigón Pigmentado y Estampado. 140

CAPÍTULO 12. CONCLUSIONES. 141

BIBLIOGRAFÍA. 143

ANEXOS. 146

ANEXO A. Resumen de Procedimientos de Ensayos Realizados a los Áridos. 146

A.1 Determinación de la Densidad Aparente (NCh 1116 Of. 77). 146

A.1.1. Preparación de la Muestra. 146

A.1.2 Determinación de la Densidad Aparente Compactada. 146

Procedimiento por Apisonado. 146

A.1.3 Determinación de la Densidad Aparente Suelta. 147

Procedimiento por Simple Vaciado. 147

A.1.4. Expresión de Resultados. 147 Densidad Aparente Compactada (DAC) 147

Densidad Aparente Suelta (DAS). 147

A.2 Determinación de las Densidades Real y Neta y la Absorción

de Agua de las Arenas (NCh 1239. Of 77). 148

A.2.1 Preparación de la Muestra. 148

Procedimiento. 149

Procedimiento de Medición. 149

A.2.2. Expresión de Resultados. 149

Densidad Real del Árido Saturado Superficialmente Seco (Dr sss). 149

Densidad Real del Árido Seco (Dr s) 149

Densidad Neta (Dn) 150

Cálculo Absorción de Agua (Ab) 150



A.3. Determinación de las Densidades Real y Neta y la Absorción

de Agua de las Gravas (NCh 1117. Of 77). 150

A.3.1. Preparación de la Muestra. 150

Procedimiento de Medición. 151

A.3.2. Expresión de Resultados. 151 Densidad Real del Árido Saturado Superficialmente Seco (Dr sss). 151

Densidad Real del Árido Seco (Dr s). 152

Densidad Neta (Dn). 152

Cálculo Absorción de Agua (Ab). 152

A.4. Tamizado y Determinación de la Granulometría (Nch 165 of. 77). 152

A.4.1. Acondicionamiento y Tamaño de la Muestra de Ensayo. 153

Operación de Tamizado. 153

Módulo de Finura. 154

Curva Granulométrica. 154

A.5. Determinación Colorimétrica de la Presencia de Impurezas

Orgánicas en las Arenas (Nch 166. of 62). 155

A.5.1. Reactivos. 155

A.5.2. Ensayo y Resultado. 155

ANEXO B. Dosificación de Hormigón de Control, H25 (90) 20 10. 156

B.1. Cálculo de Resistencia de Dosificación. 156

B.2. Cálculo Razón A/C. 157

B.3. Cálculo de Agua de Amasado. 158

B.4. Cálculo de la Cantidad de Cemento. 158

B.5. Cálculo Aire Atrapado. 158

B.6. Cálculo Volumen de Áridos. 159

B.7. Proporción de Áridos en Seco. 160

B.8. Cálculo de Agua de Absorción. 163

B.9. Cálculo de Agua Total. 164

B.10. Verificación. (Densidad Teórica del Hormigón). 164



ANEXO C. Resultados Ensayos Etapa Experimental. 165

Tabla C.1 Resultados de Asentamiento de Cono de Abrams de Probetas. 165

Tabla C.2 Resultados Ensayos de Compresión a los 7 Días. 166

Tabla C.3 Resultados Ensayos de Compresión a los 28 Días. 166Tabla C.4 Resultados Densidades de Probetas. 167

ANEXO D. APU Hormigones Pigmentados con Óxidos en Distintos Porcentajes. 168

Tabla D.1 Análisis de Precio Unitario, Hormigón Pigmentado

con Óxido de Hierro en un 3%. 168






con Óxido de Cromo en un 3%. 171


con Óxido de Cromo en un 5%. 172Tabla D.6 Análisis de Precio Unitario, Hormigón Pigmentado

con Óxido de Cromo en un 7%. 173

Tabla D.7 Análisis de Precio Unitario, Hormigón sin Ningún Tipo de Revestimiento. 174



RESUMEN.

La gran mayoría de los hormigones muchas veces tienen la necesidad de ser cubiertos o

revestidos con otros materiales para no mostrar el color grisáceo que los caracteriza, donde se

tienen que financiar mas recursos adicionales para cumplir un fin determinado. Sin embargo

existe un hormigón llamado “Hormigón Estampado”. Este tipo de hormigón es coloreado

superficialmente por endurecedores de superficie que además le otorgan un color determinado.

A este tipo de hormigones se les incorpora fibras de polipropileno en masa antes de ser

vaciados en el lugar donde permanecerán. Es justamente esta última característica la que

principalmente se estudiará en esta investigación ya que se va a determinar la incidencia que tiene

la adición de fibra en las propiedades mecánicas y de trabajabilidad en estado fresco del

hormigón.

Para ello se realizaran probetas en laboratorio con el fin de ensayarlas, además de registrar

valores de asentamientos de cono, determinando de esta forma su trabajabilidad.

En el transcurso de la investigación se logra determinar que las fibras no alteran

significativamente las propiedades mecánicas del hormigón en estado endurecido, pero si sedetermina que tienen incidencia en la trabajabilidad de este.



CAPITULO 1.

INTRODUCCION.



Capítulo 1. Introducción.

Tecnología del Hormigón Estampado. 1

1.1. Introducción.

El hormigón es una mezcla de materiales inertes con un aglutinante llamado cemento los

cuales, amasados con agua, tienen la propiedad de endurecer con el tiempo y adquirir una notable

capacidad de resistir esfuerzos. Hasta hace algunos años éste era el único fin con el cual sediseñaba. Sin embargo, el hormigón es un material de construcción que permite una gran

versatilidad en cuanto a la obtención de formas y texturas gracias a su adaptabilidad a los

encofrados en estado fresco. A todo ello se puede añadir la posibilidad de incorporar pigmentos

así como la realización de tratamientos superficiales que ofrecen colores y texturas diversas,

permitiendo una expresión artística.

El “Hormigón Estampado” se colorea superficialmente con pigmentos, y luego se le

incorpora textura cuando éste se encuentra aún en estado fresco por cuanto sus posibilidades de

formas, colores y texturas están limitadas solamente por la capacidad creativa del diseñador.





1.2. Exposición General del Problema.

Como el material más utilizado en la industria de la construcción, el hormigón durante

mucho tiempo ha sido objeto de constantes estudios por parte de la Ingeniería, entre estos se

encuentran aquellos que tiene relación con la protección en el tiempo de este activo material yasea con fines estructurales o estéticos.

Generalmente una superficie de hormigón una vez confeccionada es protegida por otros

materiales, entre ellos; baldosas, cerámicas, estucos, que hacen de ésta una superficie pareja y

estéticamente apreciable. Por lo tanto se tiene la necesidad de contar con uno o más tipos de

revestimientos justificando el gasto de considerables recursos adicionales para cumplir con el fin

para el cual fue diseñado.

1.3. Nivel Actual del Problema.

El hormigón estampado es una técnica que consiste en colorear, endurecer y estampar

(con herramientas especiales que confieren una estructura tridimensional), una superficie de

hormigón ya colocado en un lugar determinado, lográndose una apariencia natural de materiales

tales como piedras, adoquines, ladrillo o cerámica permitiendo una gran variedad de diseños ycolores, evitando así tener que aplicar recubrimientos adicionales.

La aplicación del estampado de hormigones en nuestro país se ha estado incrementando

en construcciones: Katemu, Pavimentos Decorativos; Hesa y Transaco SA, son algunas de las

empresas que incentivan su aplicación. Si bien, actualmente estos hormigones son aplicados en

obras comerciales, industriales y residenciales (tales como galerías comerciales, supermercados,

estacionamiento de vehículos y pisos interiores y exteriores), existen escasas investigaciones queestablezcan procesos constructivos eficaces de manera de poder hacer masivo su uso e

investigaciones que muestren la incidencia que tiene en las propiedades de trabajabilidad y

mecánicas de este tipo de hormigón, la incorporación de fibra de polipropileno en masa y

endurecedores de superficie en las cantidades establecidas en el desarrollo de la investigación.





1.4. Objetivos.

1.4.1. Objetivo General.

Determinar la incidencia que tiene la adición de fibra de polipropileno en masa yendurecedores de superficie en las propiedades mecánicas y estéticas del hormigón estampado.

1.4.2. Objetivos Específicos.

Identificar los efectos que produce la adición de fibra de polipropileno y endurecedores de

superficie en tiempo de fraguado, densidades, asentamientos de cono y resistencia a lacompresión del hormigón estampado, a través de la dosificación, confección y ensayo en

laboratorio de probetas cubicas.

Identificar los efectos que se producen superficialmente en el hormigón estampado en

cuanto a decoloración y abrasión, mediante la realización de muestras de pavimento “in

situ” y el seguimiento de obras.

Determinar el costo que se incurre al utilizar la técnica del hormigón estampado y

compararla con soluciones tradicionales de recubrimientos para determinar si esta

solución es viable, desde el punto de vista del valor de los materiales y del tiempo de

confección.



CAPITULO 2.

PIGMENTOS PARA COLOREAR

HORMIGONES.



Capitulo 2. Pigmentos para Colorear Hormigón.


2.1. Generalidades.

De acuerdo a la teoría física del color, los pigmentos son compuestos que producen color

debido a que selectivamente reflejan ciertas ondas luminosas, teniendo como finalidad

proporcionar a los objetos una tonalidad o matiz distinto al que tenían antes de su aplicación.

Normalmente son en forma de polvo e insolubles.

Figura 2.1. Pigmento que Refleja la Luz Azul.

2.2. Clasificación de Pigmentos.

Los pigmentos o colorantes tienen la propiedad de conferir color a los medios donde se

apliquen, y se pueden clasificar por su naturaleza química en orgánicos e inorgánicos.

2.2.1. Pigmentos Orgánicos.

Desde el punto de vista de su estructura, pertenecen a la química del Carbono y por

razones comerciales sólo tienen importancia los pigmentos sintéticos en la aplicación a

hormigones.





2.2.2. Pigmentos Inorgánicos o Sintéticos.

Son aquellos pigmentos fabricados por vía química. Los aditivos de color habitualmente

usados están hechos con pigmentos de óxido de hierro cuyo color es generalmente un naranja

rojizo, sin embargo el óxido de hierro también se presenta en tonos de amarillo, marrón y negro.Al mezclar estos cuatro tonos primarios, se puede producir una amplia variedad de hormigones

coloreados. El óxido de hierro puede ser obtenido de las minas y de minerales como el ocre. Sin

embargo, se dispone de colores más intensos a partir de óxidos de hierro sintéticos que se reciclan

del hierro. Estos pigmentos son químicamente inertes, resistentes a la decoloración y

ambientalmente seguros. También existen otros pigmentos minerales que amplían la gama de

colores en el hormigón, como es el caso del óxido de cromo que produce los colores verdes y el

óxido de cobalto que proporciona los colores azules.

Óxidos de Hierro.

Los pigmentos de óxido de hierro son de color rojo o marrones, son pigmentos

económicos de buena opacidad y solidez, no siempre pueden emplearse en acabados, debido a

que proporcionan tonos comparativamente menos puros que otros pigmentos. Poseen una alta

resistencia a la alcalinidad, estables ante la acción de sustancias alcalinas cómo cemento, cal, etc.,

muy utilizados en construcción y arquitectura, y no causan eflorescencia en la producción deconcreto, no afectan su fortaleza.

Si bien presentan una buena resistencia frente a los ácidos débiles o diluidos, son bastante

sensibles ante ácidos fuertes. Se caracterizan por su excelente brillo y pueden estar expuestos a la

luz solar fuerte sin decolorarse, pues no se decoloran hasta ciertos límites de temperatura. No son

solubles en agua ni en solventes orgánicos y tienen un poder de teñido excelente debido al alto

contenido de óxido de hierro, alrededor de 95% en la mayoría de los casos.





Figura 2.2. Distintos Tipos de Pigmentos Sintéticos.

2.3. Fabricación de Pigmentos Inorgánicos o Sintéticos.

El proceso de fabricación de pigmentos inorgánicos esta basado en un proceso de

combustión de sólidos. El procedimiento comprende aplicar localmente calor sobre una zona de

una pieza compactada preparada a partir de las materias primas con el fin de iniciar una reacción

de combustión exotérmica que se propaga por el resto de la pieza compactada y que provoca

simultáneamente una reacción química entre las materias primas para formar el pigmento

deseado, luego enfriar la masa resultante al finalizar la reacción y moler el pigmento obtenido

hasta la granulometría deseada. El tratamiento térmico puede efectuarse en condiciones

ambientales de temperatura y presión o también en un reactor para la combustión de sólidos.

Estos pigmentos pueden utilizarse en la fabricación de pinturas, en la industria cerámica y del

vidrio, en construcción y decoración.

2.4. Pigmentos Para Colorear el Hormigón.

Los pigmentos usados para colorear el hormigón son finas partículas de polvo,

inorgánicas, compuestas por óxidos metálicos sintéticos (óxido de hierro, óxido de cromo y

dióxido de titanio), son insolubles en agua, resistentes a los álcalis e inalterables frente a la luz

solar también estos pigmentos se pueden combinar entre ellos para obtener tonos intermedios, los





que al ser añadidos al hormigón fresco le proporcionan color una vez que éste endurece. Por

ejemplo el dióxido de titanio (color blanco) es utilizado para blanquear una mezcla o producir

tonos pastel, pudiendo usarse también para producir el mismo efecto cemento portland de color

blanco.

La norma ACI 212.3R-25 se refiere a una serie de pigmentos para ser utilizados enhormigones, de los cuales los más usados son los que se muestran el la Tabla 2.1.

Tabla 2.1. Pigmentos más Utilizados para Colorear Hormigones.

Tonos de Color Tipo de Pigmentos

Grises o negros

Oxido de Hierro negro

Mineral negroCarbón negroDióxido de manganeso

AzulAzul cobaltoAzul Ultramarino

Rojos claros yoscuros Oxido de Hierro rojo

MarrónOxido de Hierro marrónDióxido de manganeso

Marfil, crema Oxido de hiero amarilloVerde Oxido de cromoBlanco Dióxido de titanio

Los requisitos que deben cumplir estos pigmentos se encuentran en la Norma ASTM C-

979, deben cumplir con tener un alto poder de coloración, gran facilidad para mezclarse con el

cemento, uniformidad en el tamaño, brillo, luminosidad y que en los ambientes agresivos, no

alteren el proceso de fraguado del hormigón, deben ser de bajo costo y de una excelente calidad.

La última de estas características es regulada por algunas normas internacionales de países como:

Inglaterra:

BS EN 12878:1999. “Specification for pigments for Portland cement and

Portland cement products”. Norma que contiene las especificaciones que deben cumplir los

pigmentos usados en el cemento Portland y productos de cemento Portland.

http://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtml

http://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtml





Estados Unidos:

ASTM C 979 82 86 “Standard Specification for Pigments for integrally colored

concrete”, la cual contiene las especificaciones que deben cumplir los pigmentos en polvo,

usados en mezclas de hormigón íntegramente coloreadas.

2.5. Normativa para Dosificación del Pigmento.

La norma ASTM C 979-99 indica que lo máximo prescrito para dosificar la proporción de

un pigmento, será igual o menor que 10% del peso del cemento. Cuando una combinación de

pigmentos es usada para producir un color e intensidad deseado, la proporción de la dosificación

total de todos los pigmentos combinados no excederá a ninguno de las máximas dosificaciones de

proporciones de los componentes individuales del pigmento.

Sin embargo algunos pigmentos como el carbón negro deben ser usados en menores

cantidades. Los pigmentos naturales usualmente no son tan finos ni puros como los materiales

sintéticos y tampoco producen un color intenso por unidad aumentada. Excepto por el carbón

negro, adiciones de menos del 6% de pigmento, generalmente tienen muy poco o ningún efecto

en las propiedades físicas del concreto fresco o endurecido.

2.6. Propiedades que Deben Cumplir los Pigmentos.

Las propiedades mas importantes que deben cumplir los pigmentos, desde el punto de

vista de su trascendencia para la calidad del estampado son las siguientes:

2.6.1. Color.

Una propiedad fundamental de los pigmentos es la posesión de un color definido, el cual

lo impregnan a las superficies de hormigón donde se incorporan. Es necesario diferenciar los pigmentos de otras sustancias catalogables en el grupo de pigmentos, los cuales tienen como

única función colorear superficies, estas sustancias se conocen como colorantes y son solubles en

la fase de exudación del agua de amasado.





2.6.2. Poder Colorante.

Es la expresión de la concentración necesaria del pigmento para introducir un

determinado cambio de tonalidad en una superficie de hormigón. De acuerdo a esta característica

se pueden encontrar diferencias entre ellos, por ejemplo: Es posible que dos pigmentos rojos deoxido de hierro en polvo apenas se diferencien en su aspecto pero puede resultar que el primero

de ellos tenga el doble de rendimiento que el segundo. Para colorear el hormigón lo decisivo es el

poder colorante, este a su vez depende no solo de la pureza del pigmento, es decir del porcentaje

de sustancia colorante que contiene dicho pigmento, sino también de su finura o granulometría.

No siempre un pigmento rojo que en polvo da un rojo intenso luego será también de mayor poder

colorante una vez que esté incorporado en la superficie del hormigón. Sin embargo una

información fidedigna al respecto solo se consigue después de un ensayo de laboratorio o bien

realizando una mezcla basada en las proporciones reales.

2.6.3. Estado granulométrico.

Expresa la distribución del tamaño de las partículas del pigmento, los aditivos colorantes

se pulverizan en partículas microscópicas de alrededor de una décima de diámetro de un grano de

cemento portland, tamaño que los ayuda a adherirse al cemento e incrementar su resistencia de

matiz.En general se tiene que los óxidos naturales y sintéticos son molidos alcanzando una

granulometría en la cual el 100% del pigmento queda bajo el tamiz 0.08mm y 0.045 mm,

respectivamente; lo que se traduce en una granulometría comprendida entre 0.01 y 10 μ

Tabla 2.2. Tamaño Medio de las Partículas de Distintos Colores de Pigmento.

Color dePigmento

Tamaño medio de laspartículas (μ)

Amarillo 0,1x0,8 - 0,2x0,8 Negro 0,15 - 0,6Rojo 0,019 - 0,7Verde 0,3 - 0,35Blanco 0,3 - 0,5





2.7. Solidez de los Pigmentos.

Indica la estabilidad de un pigmento frente a diversos agentes o sustancias agresivas,

como son la humedad, temperatura, radiación visible y ultravioleta, siendo los óxidos en general

los compuestos más estables que existen; de allí la permanencia de los óxidos de hierro y el óxidode cromo a lo largo del tiempo. Ambos compuestos presentan una excelente estabilidad a los

factores nombrados anteriormente como son la luz ultra violeta, ácido carbónico, cambios fuertes

de humedad y a los ácidos y los álcalis. Sin embargo, la estabilidad de pigmentos frente a la

intemperie es una de las características más importante que los hace ser bien cotizados.

Es así como Bayer AG., ha desarrollado estudios en donde se ha realizado seguimiento

por mas de 20 años a elementos de hormigón coloreados con sus pigmentos en donde se muestra

que los cambios de color en hormigones pigmentados son relativamente pequeños, comparados

con un espécimen en el fondo, los bloques de hormigón expuestos durante 20 años muestran muy

poco cambio excepto una superficie un poco sucia.

Figura 2.3. Resultados de Estudio de Empresa Bayer AG.

Por otra parte estudios realizados por Itemac, España que considera un estudio a

hormigones coloreados para determinar la variación de color y durabilidad, revela que la adición

de pigmentos en polvo lleva asociada una disminución de la durabilidad y destonificación del





color en el tiempo. Sin embargo los resultados de dos o más estudios pueden variar dependiendo

de las características del cemento o del tipo de pigmentos utilizados.

2.8. Gama de Colores.

Según la cantidad de óxidos incorporados al hormigón se obtienen tonos de intensidades

diferentes, pudiendo combinarse varios óxidos para obtener tonos intermediarios.

Los colores más vivos y luminosos se obtienen mezclando óxidos con cemento blanco,

dado que el cemento gris tiende a oscurecer la mayoría de los colores de base. Una forma de

aclarecer los colores es utilizando agregados (gravilla y arena) de color claro con cemento blanco.

Figura 2.4. Variaciones de Intensidad de Color en Relación al Tipo de Cemento Utilizado.

2.9. Porcentaje de Pigmentación Óptimo.

Como se mencionó anteriormente, la norma ASTM C 979-99 indica que el porcentaje

máximo de pigmento incorporado en una mezcla de hormigón debe ser menor o igual al 10% del

peso del cemento, pero no indica el porcentaje óptimo, debido a que la composición de cada

pigmento es diferente, por lo tanto cuando se conoce aquel porcentaje óptimo se está

optimizando el uso de aquel pigmento.





En la figura 2.5., se observa que cuando se añaden porcentajes de pigmento crecientes en

las mezclas de hormigones la intensidad del color aumenta de forma lineal en los primeros

porcentajes, luego de éstos la intensidad tiende a la saturación.

La determinación del porcentaje de pigmentación óptimo, es un poco arbitrario, ya quedepende de la naturaleza de cada pigmento. Para los pigmentos más utilizados que son los óxidos

de hierro sintéticos, el valor de saturación se encuentra entre el 5% y 6%, en relación a la

cantidad de cemento.

Los pigmentos metálicos de alta calidad alcanzan la saturación en valores cercanos al 4%

o 5%, mientras que los pigmentos de menos poder colorante alcanzan la saturación cuando llegar

a adiciones de pigmento mucho mayores.

Sin embargo, la cantidad excesiva de finos introducida en el hormigón en forma de

pigmento de poco poder colorante puede traer problemas en la resistencia una vez que este ha

endurecido por lo que se recomienda utilizar pigmentos de mayor poder colorante de manera de

poder llegar al máximo rendimiento cromático adicionando un mínimo de pigmento.

Figura 2.5. Variaciones de Intensidad de Color de Pigmentos más Comunes.





2.10. Efecto de los Pigmentos en las Propiedades del Concreto.

De acuerdo a la norma ASTM C 979-99 los efectos que provocan los pigmentos en un

hormigón pigmentado en masa se establecen de la siguiente manera: se comparan dos tipos de

hormigones, una mezcla de control y otra pigmentada en su máxima dosificación:

2.10.1 Efecto en la Resistencia a la Compresión.

El hormigón pigmentado tiene una resistencia a la compresión a los 28 días mayor al

90% de la resistencia del hormigón de control. En cuanto a la relación agua/cemento la mezcla

pigmentada no debe tener un porcentaje mayor al 10% de la mezcla de control.

2.10.2. Efectos en el Fraguado.

En cuanto al fraguado los pigmentos no aceleran el inicio o final de éste por más de 1,0

hora ni retardan el inicio o final por más de 1,5 hora. Los aditivos de aire incorporados en la

mezcla con pigmento en su máxima dosificación no cambian el contenido de aire en más de

1,0%, en comparación con la mezcla de control.

Usualmente los pigmentos naturales no son tan finos ni puros como los sintéticos por lotanto tampoco aumentan de manera significativa la intensidad del color a medida que aumenta el

porcentaje de adición en la mezcla a excepción de algunos pigmentos como el carbón negro.

2.10.3. Efecto en las Propiedades Físicas del Hormigón.

Según el comité ACI 212.3 R-25, adiciones de menos del 6% de pigmento, generalmente

tienen muy poco o ningún efecto en las propiedades físicas del hormigón fresco y endurecido, sinembargo, cantidades mayores pueden incrementar los requerimientos de agua de mezcla a tal

punto que la resistencia a la compresión y otras propiedades como la resistencia a la abrasión

pueden verse afectadas.





2.10.4. Efecto en la Relación Agua/Cemento.

Si bien se sabe que cuanto menor es la relación agua/cemento mayor es la resistencia del

hormigón, por lo tanto si se mantiene constante la relación agua/cemento y se aumenta la

cantidad de pigmentos, entonces los pigmentos absorben una cierta cantidad de agua, que estabadestinada al fraguado del hormigón por lo tanto, la relación agua/cemento efectiva será menor y

la resistencia aumentará. Sin embargo, para conservar la misma trabajabilidad, es decir, el mismo

cono de Abrams, cuando se aumenta el porcentaje de pigmentación es necesario adicionar mas

agua y junto con ello la relación agua/cemento aumenta, haciendo que la resistencia del

hormigón disminuya, de cualquier manera esto depende del grado de absorción de agua de cada

pigmento.

La absorción de agua es un índice que expresa la cantidad de ésta absorbida por cada 100

gramos de pigmentos. Se determina por el mismo procedimiento utilizado para la absorción de

aceite que se establece en la norma ASTM D 281 31 o DIN 53 199.

Tabla 2.3. Absorción de Agua de Pigmentos.

Tipo dePigmento Color

Absorción deagua (%)

Óxido de hierro

Rojo 22-34 Negro 21-33Amarillo 26-80Café 29-38

Dióxido detitanio Blanco 13-16Óxido de cromo Verde 13-18

Sin embargo, estudios realizados por la empresa Bayer para 4 de sus diferentes colores

(negro, ocre, rojo y amarillo), demuestran que la adición complementaria de agua no tiene mayor

influencia si la cantidad de pigmento no supera el 10 %, excepto por el óxido de hierro amarillo,

el cual advierte una demanda de agua adicional de hasta un 20%. Ver Figura 2.6.





Figura 2.6. Demanda Adicional de Agua, en Relación al Porcentaje de Pigmentación paraalgunos Colores de la Empresa Bayer.



CAPITULO 3.

PAVIMENTOS DE HORMIGONES

ESTAMPADOS.



Capítulo 3. Pavimentos de Hormigón Estampado.


3.1. Generalidades.

Cuando un hormigón es trabajado con técnicas y manos especializadas, se le puede dar

una gran variedad de terminaciones con figuras, colores y texturas diferentes, hasta el punto de

parecer otra materialidad, como piedra, adoquín, ladrillo o laja.El pavimento de hormigón estampado ha sabido ganar la confianza de prácticamente

todas las Asociaciones de hormigón de los Estados Unidos, como también de afamadas firmas de

arquitectura y constructoras. Usado en proyectos de gran envergadura, desde Disney World en

Orlando, Florida hasta el Hotel Cesar Palace en Las Vegas. Estos pavimentos se aplican en

cualquier circunstancia climática.

Esta tecnología se ha desarrollado por más de 35 años, con un excelente resultado,

entregando la posibilidad de diseños profesionales y personalizados.

Los pavimentos de hormigón estampados se instalan sobre terreno compactado o sobre

radier, en aplicaciones comerciales, residenciales, industriales y públicas, en obras tales como

accesos, veredas, piscinas, terrazas, estacionamientos, etc.

3.2. Historia del Hormigón Estampado.

El Pavimento de hormigón de Estampado, nace en Estados Unidos, hace más de 40 años,en primer lugar su proceso consistía en colorear toda la masa del hormigón, para posteriormente

extender sobre la superficie fresca del mismo una fina lámina de plástico, sobre la cual se

colocaban unos patrones, en forma de troqueles huecos de fundición aluminio, con los que se

estampaba la superficie.

Este proceso tan solo aportaba al hormigón, color y diseño, no cambiando ninguna

característica del mismo a excepción de las comentadas. En los años 70, se cambió la filosofía, sellegó a la conclusión que aportando una capa de rodadura coloreada seis veces superior en

resistencia, se abarataban los costos en gran cantidad, pues no era necesario colorear toda la

masa, también se sustituyó la lámina de plástico por polvo químico que actuaba de desmoldeante

y elemento de curado a la vez, no permitiendo la perdida prematura del agua contenida en la

masa durante el proceso de fraguado del hormigón. Se sustituyeron los troqueles de aluminio





por patrones en negativo de elastómeros aportando durante su proceso de estampación textura al

hormigón.

El pavimento de hormigón estampado, se introduce en España entre los años 1985 y

1986. En 1987 Hormiarte obtiene la licencia para instalar pavimentos de hormigón estampado,teniendo este tipo de pavimentos popularidad en nuestro país a partir de 1992.

3.3. Pavimento de Hormigón Estampado.

Un pavimento de hormigón estampado consiste en la tecnología de endurecer, colorear y

estampar a partir de moldes que permiten imprimir figuras en pavimentos de hormigón en su

estado plástico. Por lo tanto son pavimentos que se realizan “in situ”.

La técnica consiste en endurecer y colorear el hormigón (previamente platachado y

nivelado) a partir de Colorantes Endurecedores, que están compuestos por cemento, cuarzo y

pigmentos sintéticos fabricados en base a óxidos metálicos, los que colorean el concreto gracias a

la presencia de cristales empotrados en las partículas de cemento y agua de hidratación.

La impresión del hormigón con el molde permite dejar la forma y textura en el hormigón

previamente coloreado y endurecido, para lo cual es necesario espolvorear un desmoldante decolor, que además de permitir que no se pegue el molde en la superficie da un segundo tono

dejándolo con una apariencia más natural.

Una vez endurecido el hormigón ya estampado, se procede a realizar con sierra mecánica,

los cortes de retracción para evitar fisuras. Luego de realizados los cortes se limpia la superficie

con hidrolavadora, para eliminar los excedentes de desmoldante. Para protegerlo y generar una

superficie de desgaste como terminación se aplica sello acrílico, que a su vez permite una fácilmantención.

El primer y más importante hecho acerca del hormigón estampado es que se trata de un

radier normal, por lo tanto la preparación de la base, el moldaje, los detalles de las juntas son los

mismos que para un radier común y corriente (el hormigón estampado generalmente no





contempla armadura de de acero, solo fibra de polipropileno, sin embargo la adición de ésta no

quiere decir que sea imprescindible la armadura).

El hormigón utilizado es el que requiera el proyecto de cálculo, siendo fabricados por las

principales premezcladoras del país. Para el vaciado del hormigón, también se utilizan losmismos métodos convencionales.

Los moldes por sí mismos actúan como un puente a través de la superficie del hormigón

sobre los cuales camina la persona que estampa. Si el hormigón está lo suficientemente fresco, el

peso de una persona es suficiente para que se introduzcan los moldes dentro de la superficie a la

profundidad adecuada. A medida que el hormigón se endurece, es necesario usar una herramienta

de impacto con el fin de obtener la impresión deseada.

3.4. Influencia del Molde y Tratamiento Final.

El acabado de un pavimento de hormigón estampado corresponde a una superficie tratada

en la cual el color endurecedor es el principal constituyente visible, cuya textura se obtiene a

través de la superficie del molde. El acabado de la superficie depende en gran parte de la correcta

selección y aplicación de los moldes. Es por esto que el diseñador debe considerar, la apariencia

arquitectónica que desea obtener, la calidad y el costo de ella. La calidad del acabado, a su vez,

depende de la durabilidad tanto de los materiales y componentes individuales como del productofinal propiamente.

Entre la superficie del molde y el hormigón sin fraguar se forma, por compactado una

superficie de pasta fina (cemento, arena, endurecedor superficial con pigmento) y agua, que

definen en gran medida el aspecto posterior del hormigón y su comportamiento frente a la

intemperie. Según la materialidad del molde utilizado (sea absorbente o impermeable) la capa de

pasta fina se queda en la superficie del hormigón y fragua. Por ejemplo si el molde es de maderaabsorberá una parte del agua superficial dejando una capa de hormigón más delgada que si se

utiliza un molde de material plástico. Si se usa un molde absorbente se le debe dar un tratamiento

desmoldante, para que se comporte como si fuera más o menos impermeable. Sin embargo, se

debe tener presente que un exceso de desmoldante puede provocar manchas no controladas y

afear la superficie del estampado.





3.5. Factores que Intervienen en la Uniformidad de la Tonalidad del Color.

Los factores que mayoritariamente influyen en la tonalidad original de un hormigón

estampado son: el color endurecedor, los agregados, usos de aditivos, las condiciones de

fabricación del hormigón y ejecución del estampado.

3.5.1. Color Endurecedor (Pigmentos).

El tipo de pigmento que forma parte de color endurecedor se define principalmente por

dos características, el color al cual se refiere y la fuerza con la cual tiñe el cemento. Sin embargo,

el poder de tinta de los pigmentos es el elemento más importante por efecto de poder saber cuanto

pigmento ha de incluirse en la mezcla del endurecedor para lograr cierto tono. El poder de tinta

de un pigmento no se puede apreciar a simple vista, de modo que hay que hacer pruebas con los

productos que se va a mezclar para luego poder comparar resultados y decidir.

3.5.2. Color de los Agregados.

El color endurecedor se incorpora al hormigón para formar una pasta que envuelve los

agregados superficialmente para colorearlos. Por lo tanto, el color del cemento, como el color de

los agregados tiene un impacto sobre el tono final. El color de los agregados tiene gran influencia por la cantidad en que se encuentran en una mezcla de hormigón.

3.5.3. Granulometría de los Agregados.

La granulometría y el alto contenido de polvo fino tienen influencia sobre el tono final del

estampado, ya que es el color endurecedor con pigmento el que envuelve y colorea

superficialmente a los demás agregados. Por lo tanto la alta presencia de material fino en lasuperficie no solamente cambia la textura del acabado sino que también tiene como efecto el

aclarar bastante un estampado. Si se elimina parte de las partículas más finas se logra obtener

colores más fuertes y se minimizan las variaciones de color.





3.5.4. Uso de Aditivos y Desmoldantes.

El desmoldante en polvo, debe ser compatible con el pigmento del color endurecedor, y

no debe tener efectos perjudiciales sobre el color ni dejar huellas o manchas en la superficie del

estampado. De igual manera los sellos acrílicos que ayudan a fraguar deben que ser compatiblestambién para no dejar manchas o provocar el llamado "amarillamiento".

3.5.5. Condiciones de Fabricación.

Exactitud en las medidas.

Debido a que la cantidad de pigmento tiene un impacto sobre la intensidad del color en la

mezcla del endurecedor, es por eso que se requiere exactitud en la dosificación de cada batida

para obtener un mismo tono. La cantidad de pigmento en una mezcla se mide siempre en

porcentaje con respecto al peso del cemento. Cuando se deba realizar las mezclas en terreno

(cuarzo, pigmentos y cemento), los materiales se deben mezclar entre 3 y 5 minutos, también se

recomienda guardar la misma duración de mezclado para todas las mezclas de un mismo

proyecto. Sin embargo, para ayudar a la homogeneidad de una mezcla, existen pigmentos que

tienen ya incluidos en su composición aditivos de dispersión.

Contenido en Agua.

La cantidad de agua definida por la relación agua/cemento toma en cuenta la cantidad de

agua ya presente en los agregados si estos se encuentran húmedos. Tal como se mencionó en el

capitulo anterior, si la cantidad de agua se encuentra por sobre lo necesario la resistencia del

concreto baja. Un aumento en la cantidad de agua tiene también por efecto bajar la intensidad del

color del estampado, por lo que es esencial respetar una misma relación agua/cemento para todaslas amasadas de un mismo proyecto.





Condiciones de Fraguado.

La temperatura de fraguado repercute también de gran manera sobre el color del

hormigón. Según la temperatura de fraguado el cemento forma cristales más o menos grandes

(Figura 3.1). El tamaño de los cristales influye, a su vez en la capacidad de dispersión de la luz,es decir en el brillo del hormigón. Sin embargo, las diferencias no son grandes entre 2º C y 28º C

por lo que éstas son más notorias entre fraguados al aire libre en invierno y verano.

Figura 3.1. Relación Tamaño de Partícula/Capacidad de Dispersión de Pigmentos.

3.5.6. Condiciones Climáticas.

Eflorescencias.

La eflorescencia proviene de las sales solubles encontradas en el hormigón. La cal libre en

el cemento en presencia de agua se transforma en hidróxido de calcio, el que aflora en la

superficie y reacciona con el dióxido de carbono formando un carbonato de calcio. Sin embargo,

el problema reside en que las sales blancas son más notorias sobre un fondo de color que en la del

hormigón sin endurecedor. Este factor es controlado en gran medida por el sellado superficial del

estampado.





Figura 3.2. Eflorescencias en Pavimento Estampado.

Erosión de la Intemperie.

El hormigón que queda expuesto a la intemperie sufre de las condiciones climáticas que

terminan provocando una cierta erosión. Esta erosión depende de la calidad del hormigón, de la

ubicación geográfica, de las condiciones climáticas y de la contaminación del ambiente. La

erosión consiste en un lavamiento relativo del color endurecedor superficial que con el paso dealgunos años termina por desnudar el agregado de la capa inferior interviniendo éste con su

propio color en el aspecto general del hormigón.

Amarilleo.

A medida que el hormigón envejece éste va tomando un aspecto un poco más "amarillo"

con el tiempo. El hecho, que el hormigón coloreado esté expuesto a la intemperie hace que tome

un color un poco amarillo con el tiempo lo cual involucra un cambio usualmente muy poco

perceptible de coloración.





Descoloración de los Pigmentos.

En general, la luz del sol altera los colores. La resistencia de los pigmentos a los rayos

ultra violeta del sol tienen gran importancia en los hormigones estampados ya que éstos sufren

variaciones de tono con la exposición a los rayos. La utilización de óxidos metálicos de calidadadecuada permite minimizar ésta decoloración. En general, los tonos más oscuros (negros, rojos,

cafés) son los más resistentes. Los colores que resisten menos al sol son azules y verdes, óxidos

de cobalto y cromo respectivamente.

3.6. Hormigones Usados para Estampados.

El hormigón para la confección del pavimento estampado de preferencia debe ser

premezclado. El tipo de hormigón a utilizar debe ser el solicitado por el calculista, con gravilla,

cono 10 o cono 8 y con un nivel de confianza del 90%. Generalmente se trabaja con los

siguientes hormigones: (Usados por la Empresa Transaco SA)

HN 25-(90)-20-10

HN 25-(90)-20-8

NH 30-(90)-20-10

HN 30-(90)-20-8

En que:

HN 25-(90)-20-10

Hormigones normales que se clasifican de acuerdo a su resistencia a la compresión, según

la NCh 170.

HN 25-(90)-20-10

Resistencia a la compresión, se expresa en Mpa (1 Mpa = 10 kg/cm2), a la edad de 28

días, de acuerdo a las clasificaciones de la NCh 170 y NCh 2256. Generalmente es

especificada por el proyectista, pudiéndose también solicitar una edad diferente a 28

días.





HN 25-(90)-20-10

Nivel de confianza, se define como la fracción expresada en porcentaje, de resultados

iguales o superiores a un valor especificado, según la NCh 170.

HN 25-(90)-20-10Tamaño máximo nominal del árido, corresponde a la abertura del tamiz inmediatamente

menor que el tamaño máximo absoluto (Da), cuando por dicho tamiz pasa el 90% o más

de la masa de un árido, según la NCh 163. El tamaño nominal del árido usado en los

hormigones estampados es de 20 mm ya que se trata de hormigones con gravilla.

HN 25-(90)-20-10

Docilidad, se determina de acuerdo al método del asentamiento de cono de Abrams, en

laboratorio y en obra. Estos valores dependen de las especificaciones, condiciones y

recomendaciones particulares para cada estampado.

3.7. Criterios Generales de Diseño.

Para obtener resultados aceptables cuando se diseña un pavimento de hormigón

estampado, se debe considerar la separación o división de la superficie en áreas manejables

mediante la incorporación de juntas (de acuerdo a los requisitos estructurales) obteniendo unefecto de panelización horizontal en la losa, considerar también el tamaño y textura de los moldes

además de otras características de relieve, que pudieran permitir la eliminación de grandes

superficies lisas de hormigón.





3.7.1. Criterios Generales de Diseño Estructural.

El diseño debe funcionar en perfecta armonía para producir superficies estampadas

capaces de soportar las cargas de servicio y esfuerzos sin producirse agrietamientos,

descascaramientos o deflexión excesiva que puedan desvirtuar el aspecto de la losa. Por lo tantoes muy importante tener especial cuidado en el diseño estructural de las juntas y pilares que

queden incorporados en la losa.

3.7.2. Muestra de Referencia de Diseño.

Es recomendable realizar muestras de referencia representativas de elementos estampados

para su inspección, examen y cotización. La muestra debe estar construida con los materiales y

técnicas que se emplearán en la obra, se debe incluir un área experimental, que será analizada con

un mínimo de un mes de edad, la cual permite un amplio estudio de la factibilidad de

construcción en cuanto a materiales, tratamientos y procedimientos.

3.7.3. Especificaciones.

Las especificaciones para Hormigones estampados pueden ser de dos tipos: las

especificaciones de comportamiento, que determinan la calidad del producto terminado en cuyocaso la responsabilidad recae sobre el contratista y, las especificaciones de prescripción que

determinan los métodos, materiales y procedimientos detallados de la construcción, pudiendo

realizarse una combinación de ambos.





3.8. Comportamiento Estructural del Hormigón Estampado.

Como es sabido, el hormigón en condiciones normales presenta, durante un corto período

de tiempo que generalmente se extiende entre 2 y 4 horas, un estado plástico y maleable que

permite, que sea transportado y colocado en su lugar definitivo para luego ser compactado yterminado superficialmente. Este estado es conocido como estado fresco del hormigón. Luego de

este corto período, el material endurece y pasa a un estado endurecido donde es capaz de tomar

resistencia a través de las reacciones de hidratación de la pasta cementicia. En estado fresco,

cuando no se toman las consideraciones necesarias, suelen presentarse fisuras de retracción

plástica o asentamiento plástico.

3.8.1. Fisuración del Hormigón en Estado Fresco.

El hormigón en estado fresco se presenta como una masa concentrada formada por la

pasta cementicia compuesta por cemento pórtland, agua y agregados (Klaric, 2001). Este material

luego de colocado y compactado experimenta una segregación de sólidos con desplazamiento

hacia la superficie de una parte del agua de amasado denominado exudación. Aquellos

hormigones mejor diseñados, con una adecuada distribución granulométrica y relación agua/

cemento en masa suficientemente baja tienden a retener mejor el agua de amasado y la exudación

se minimiza. En cambio, cuando alguno o varios de estos factores que hacen a un buen hormigónno se cumplen, la exudación puede resultar considerable con la consecuente rápida reducción de

volumen del hormigón.

Los defectos más comunes y frecuentes producidos en el estado fresco del hormigón son

las fisuras de retracción plástica y las de asentamiento plástico. Las primeras se producen en

elementos del tipo plano, donde una dirección resulta poco significativa respecto de las otras dos

e implica el hormigonado de grandes superficies no protegidas como es el caso de las losas deestructura, de pavimento o de piso, que al estar sometidas a condiciones atmosféricas que

favorezcan una rápida evaporación del agua superficial, es decir, donde la velocidad de

evaporación es mayor a la de exudación, sufren una contracción diferencial que genera las

fisuras. Las segundas tienden a ser más frecuentes en elementos de mayor espesor como vigas,





tabiques y columnas aunque en casos extremos también se presentan en losas y otras estructuras

laminares cuando la exudación del hormigón resulta excesiva.

Fisuras de Retracción Plástica.

Este tipo de fisuras (Becker, 2002), resultan en general relativamente cortas, poco

profundas y erráticas (aunque a veces se muestran paralelas) que generalmente aparecen durante

los trabajos de terminación del hormigón, en días ventosos, con baja humedad y alta temperatura

del aire. La rápida evaporación de la humedad superficial supera a la velocidad ascendente del

agua de exudación, causando que la superficie del hormigón se contraiga más que el interior.

Mientras el hormigón interior restringe la contracción del hormigón superficial, se desarrollan

tensiones de tracción que exceden la resistencia del hormigón y consecuentemente se desarrollan

fisuras en la superficie. Estas fisuras varían desde unos pocos centímetros de pudiendo llegar

incluso a medir hasta 2,00 m de longitud y suelen tener una profundidad de 2.0 a 3.0 cm aunque

pueden penetran hasta la mitad o más del espesor de la losa cuando las condiciones ambientales

son muy adversas y las prácticas de protección y curado resultan deficientes.

Fisuras de Asentamiento Plástico.

Tienden a ser más frecuentes en elementos de mayor espesor como vigas, tabiques y

columnas aunque en casos extremos también se presentan en losas y otras estructuras laminares

cuando la exudación del hormigón resulta excesiva. El asentamiento plástico generalmente se

produce en hormigones que no están adecuadamente diseñados, cuando un exceso de exudación

produce una importante reducción en el volumen del hormigón.

Las fisuras aparecen en aquellas zonas donde el movimiento del hormigón se encuentra

restringido y coincidentemente sobre la restricción generándose sobre las armadurassuperficiales, tal como se muestra en la figura 3.3, donde la armadura longitudinal sirve de

restricción produciéndose la fisuración del hormigón en coincidencia casi perfecta con las

armaduras.





Figura 3.3. Fisuración por Asentamiento Plástico. Izq. Forma de Fisuración de Viga por

Asentamiento Plástico. Der . Viga “T” Fisurada.

La durabilidad de las armaduras y la adherencia acero-hormigón de éstos y otros

elementos estructurales se ve afectada por este tipo de fisuras que tienen como causa principal el

asentamiento plástico propiamente dicho y un espesor inadecuado de recubrimiento.

No presentan fisuras en estado fresco aquellos hormigones que son adecuadamente

diseñados con relaciones agua/cemento suficientemente bajas, con contenidos de agua adecuados,

con asentamiento bajo compatible con las condiciones de colocación y compactación, con

agregados limpios y de buena cubicidad, en proporciones racionales, colocados y compactados

adecuadamente y que son protegidos de la pérdida superficial de agua.

3.8.2. Fisuración del Hormigón en Estado Endurecido.

Una vez que ha endurecido el hormigón resulta sensible a los cambios de humedad

producidos en la masa, aumenta el volumen cuando se humedece y contrae cuando se encuentra

seco. Los hormigones muy jóvenes a medida que avanzan las reacciones de hidratación sufren en primer lugar una pérdida del agua libre presente en la pasta cementicia para luego, en función del

mantenimiento en el tiempo de adecuadas condiciones de curado, comenzar el secado por pérdida

del agua adsorbida que se encontraba en estrecho contacto con la superficie sólida de los poros y

vacíos de la pasta cementicia endurecida. Este proceso produce una contracción del hormigón

que, de no ser absorbida por el elemento estructural a través de armaduras y/o dimensiones





adecuadas, provoca las llamadas fisuras de contracción por secado (Klaric, 2001), En el caso de

las losas de piso o pavimento, en general se realiza un aserrado adecuado que permite que estas

fisuras se produzcan en zonas preestablecidas a través de las juntas de contracción.

La magnitud de la contracción depende fundamentalmente de la cantidad de agua que pierde el hormigón. Es por ello que los hormigones de menor contenido de agua de amasado y

que se someten a adecuadas condiciones de curado por un período suficientemente prolongado

tendrán una menor contracción y esta será más diferida en el tiempo. Existen adicionalmente

otras características de la mezcla de hormigón que inciden en la magnitud de la contracción por

secado como el contenido y tipo de cemento; tamaño, forma, composición mineralógica y

contenido de polvo de los agregados; uso y características de las adiciones minerales

(especialmente en hormigones estampados); uso de aditivos, etc.

En el caso de las losas de piso o pavimento cuando la superficie inferior en contacto con

el suelo húmedo mantiene una importante cantidad de agua mientras que la superficie superior

expuesta a la intemperie o a otros ambientes de menor humedad relativa se seca, este gradiente de

humedad en el espesor de la losa de hormigón provoca un alabeo con levantamiento de esquinas

en losas rectangulares que puede provocar fisuras por incompatibilidad de deformaciones.

Debilidad Superficial y el Empolvamiento.

Por efecto de la exudación, el hormigón en la zona cercana a la superficie, o de la textura

superficial presenta una menor calidad, tal como se muestra en la figura Figura 3.4., donde se

observa un corte transversal de una losa de hormigón que en estado fresco presenta exudación,

evidentemente la relación agua/cemento de la zona superficial resultará mayor que la del resto de

la masa por lo cual la porosidad de esta zona es mayor y, consecuentemente, la resistencia es

inferior. Es por eso que los hormigones en la superficie resultan más permeables por lo tanto, más

propensos al ingreso de sustancias perjudiciales y menos resistentes al desgaste y la abrasión. Encasos de hormigones con exceso de exudación y, muchas veces acompañados por otros defectos

como la falta de curado, hace que la superficie presente polvo suelto durante bastante tiempo.

Sólo mediante un adecuado diseño de la mezcla de hormigón y el respeto de las reglas del arte de

colocación, compactación, terminación, protección y curado se minimiza este fenómeno.





Figura 3.4. Debilidad Superficial del Hormigón. Izq. Corte Transversal de una Losa. Der.

Espolvamiento Superficial en una Losa.

3.8.3. Acción de las Bajas Temperaturas.

Los hormigones expuestos a reiteradas temperaturas cercanas a la de congelación del agua

sea en estado fresco o endurecido puede verse afectada la durabilidad de estos. Tal como ocurre

en Chile en la zona cordillerana y austral que presentan bajas temperaturas por un período de

varios meses al año. Dependiendo del estado del hormigón, sea este fresco o endurecido y la

madurez del hormigón, los efectos de la congelación resultan diferentes.

Si el congelamiento se produce antes del inicio de fraguado el material permanecerá en

estado fresco hasta que la temperatura ambiente permita un calentamiento del hormigón por

encima de los 2 a 5ºC durante algún tiempo. En este caso, la expansión del agua producida por

el congelamiento originará vacíos que afectan la resistencia del hormigón. Sin embargo, un

revibrado oportuno y adecuado podría eliminar los vacíos recomponiendo al hormigón y

logrando un desarrollo normal.

Por el contrario si el congelamiento se produce luego de algunas horas cuando el

hormigón ya ha fraguado pero aún no presenta suficiente resistencia, el efecto sobre el mismo

resulta irreparable. En cambio, si se produce cuando el hormigón presenta suficiente resistencia

(entre 3,5 y 7,0 MPa) los daños sobre la resistencia resultan de menor magnitud (Becker, 2002).





Figura 3.5. Efectos de la Congelación sobre Probetas de Mortero.

Pruebas realizadas con probetas de mortero normal (a/c = 0,50 y relación cemento/arena

normal = 1:3 en masa) fueron congeladas durante 24 hs a – 5ºC, luego de 1h, 12 hs y 24 hs desde

el moldeo respecto del mismo mortero sometido a curado normalizado en forma permanente

(Becker, 2002), Las muestras sometidas a congelación continuaron el curado en condiciones

normalizadas luego del período de 24 hs de congelación.

En la figura 3.5., se muestra el deterioro sobre mortero normal producido por el

congelamiento durante 24 hrs para diferentes grados de madurez del material, resultando un

daño permanente sobre las muestras que sufrieron congelación a 1 y 12 hs respectivamente,

mientras que la congelada luego de 24 hs recuperó la resistencia a 28 días. Estos valores sólo

deben tomarse en forma orientativa ya que la madurez lograda por el mortero en las

condiciones de ensayo antes de ser sometido al período de congelamiento puede resultar

bastante superior a la de obra debido a que la temperatura en laboratorio generalmente resultasuperior a la temperatura ambiente de obra.





3.8.4. Ciclo de Hielo y Deshielo.

El hormigón estampado es realizado in situ, por lo que es muy sensible a las condiciones

medioambientales afectando a su durabilidad (Mather, B.). Este deterioro en una estructura de

hormigón es de naturaleza compleja y cada fenómeno se podrá atribuir a la acción simultánea deuna serie de factores. Estos podrán estar relacionados con las condiciones medioambientales

(humedad y temperatura) o con las características propias del hormigón. Los ciclos hielo/deshielo

son una de las causas principales de la degradación del hormigón en regiones frías, según

muestran algunos estudios. La transición del hielo al deshielo esta acompañada por cambios

dimensionales y cambio de la tensión interna, pudiendo causar la pérdida de la capacidad

resistente del hormigón.

El mecanismo de deterioro del hormigón por efecto de ciclos hielo/deshielo es un proceso

complejo, que aún en la actualidad es tema de investigación. La teoría más extendida atribuye el

daño a la presión ejercida al interior de los poros de la pasta de cemento por el aumento de

volumen del agua al congelarse, que es cercano al 9%. Esta presión causa la ruptura de la pasta

endurecida, acrecentando microfisuras existentes y creando otras nuevas. Con el deshielo el agua

se trasladaría a estas microfisuras. Por el mismo proceso, una posterior congelación causa nuevo

daño en las zonas debilitadas, registrándose un deterioro acumulativo que puede resultar en la

destrucción parcial o total del hormigón.

Toda estructura de hormigón expuesta a ciclos de hielo/deshielo puede sufrir daño. Sin

embargo, por sus características de superficie expuesta, son los pavimentos los elementos más

susceptibles al deterioro (aceras, calzadas, pavimentos industriales, losas sobre terreno, etc.). El

comportamiento del hormigón frente a ciclos de hielo/deshielo es muy difícil de predecir, por lo

que es recomendable recopilar información del desempeño de estructuras existentes en el área y

llevar a cabo hormigones de prueba en condiciones similares a las de construcción.

La principal medida de protección del hormigón expuesto a ciclos hielo/deshielo es

formar en el hormigón un sistema de poros en la pasta de cemento de adecuados tamaños,

distribución y espaciamiento. Esto se logra mediante la incorporación de aire a través de aditivos

especializados durante la fabricación de la mezcla. La incorporación de aire en el hormigón crea





un sistema de microburbujas que actúan como reservorios para la acumulación de hielo, evitando

así la presión en la pasta de cemento por el aumento de volumen del agua al congelarse.

3.8.5. Hormigonado en Temperaturas Altas.

En el proyecto del hormigón es preciso tener en cuenta la influencia que sobre las

resistencias va a tener el calor. Los hormigones adquieren a edades tempranas resistencias más

altas cuanto más elevadas sean las temperaturas, ya que se aceleran las reacciones de hidratación.

3.8.6. Abrasión.

Los pisos y pavimentos que son sometidos al desgaste la resistencia a la erosión y/o

abrasión resultan fundamentales para su durabilidad. Si bien la erosión y la abrasión suelen

tomarse como sinónimos, algunos autores como Becker, diferencian ambos términos

denominando abrasión al desgaste producido por la acción del roce y fricción de partículas

sólidas sobre la superficie del hormigón, mientras que se reservan el término erosión para cuando

el deterioro se realiza por un elemento que tenga al agua como vehículo de transporte, acción

química.

En la figura Figura 3.6., correspondiente a un estudio de la ASTM (Liu, 1994) en cuantoa la relación existente entre la resistencia a la compresión del hormigón y su resistencia al

desgaste, se observa que éstas varían en función de las características de los agregados

utilizados.

Algunos trabajos demuestran que la resistencia a la abrasión del hormigón puede ser

mejorada a través de la utilización de algunos polímeros y de un cuidadoso y esmerado curado.

En pisos industriales y losas de pavimentos la resistencia al desgaste suele mejorarse a través deluso de endurecedores de superficie compuestos básicamente por cemento pórtland, arena de

cuarzo y algunos pigmentos que al ser aplicados adecuadamente sobre hormigones en estado

fresco mejoran notablemente la resistencia superficial al desgaste del hormigón, como es el caso

del hormigón estampado.





Figura 3.6. Influencia de la resistencia del hormigón y del tipo de agregado, en la resistencia al

desgaste por abrasión del hormigón.

Los pisos sometidos a una alta y severa acción abrasiva, comúnmente se les considera la

posibilidad de pulir la superficie de hormigón de manera de eliminar la capa superficial de menor

resistencia e inclusive la aplicación de revestimientos. Para el caso de hormigones estampados y

pisos que se encuentren en ambientes que permanecen a temperatura normal, es habitual el uso de

productos epóxicos.

3.8.7. Ataque Químico.

Los procesos de degradación causados por agentes agresivos provenientes del ambiente

externo a la estructura, que se introducen al interior, se consideran como un ataque químico al

hormigón, generalmente se introducen en solución, haciendo que reaccionen con el cemento.

Se define como ataque químico al hormigón a aquellos procesos de degradación causados

por agentes agresivos provenientes del ambiente externo a la estructura que se introducen al

interior generalmente en solución reaccionando con la pasta cementicia. El ACI maneja una

importante lista de sustancias (ACI Comité 515, 1996) y agentes agresivos que afectan el





hormigón, sin embargo las más habituales son las aguas blandas, los ácidos y algunas sales en

solución que contienen sulfatos, amonio y magnesio solubles.

Para impedir el ataque químico externo al hormigón, una de las principales

consideraciones es la compacidad que éste presenta. Debido a que la penetración de agua que

transporta al agente agresivo depende de la porosidad, estructura de poros y su grado de

conectividad (Irassar, 2001) dando lugar a los mecanismos de absorción capilar, permeabilidad y

difusión. Por otro lado, resulta necesario que la composición química y mineralógica del cemento

pórtland, su grado de hidratación y las características de la interfase pasta-agregado resulten

adecuadas para resistir el ataque químico.

Los agentes químicos externos comienzan la acción degradante en la superficie del

hormigón, penetrando progresivamente hacia el interior a medida que incrementan la porosidad,

permeabilidad y tensiones internas produciendo pérdida de masa y capacidad resistente a medida

que avanza el grado de deterioro.

La velocidad de degradación que genera el ataque de diferentes sustancias en contacto con

el hormigón se muestra en la Tabla 3.1. Por otro lado, los compuestos formados durante la

hidratación de la pasta de cemento se mantienen estables mientras exista un equilibrio entre la

solución de poros y la disolución de los compuestos hidratados que proveen el medio alcalino para su preservación. Sin embargo, el ataque químico puede alterar este equilibrio modificando el

pH de la solución de poros produciendo la descomposición de los compuestos.

El deterioro comienza en valores de pH por debajo de 12 a 12,5 como se muestra en la

Tabla 3.2., hasta que en valores por debajo de 9 se produce una descomposición total de los

compuestos SCH (silicatos de calcio hidratados) responsables de la resistencia y durabilidad de la

pasta cementicia, quedando sin efecto su poder aglomerante con la consiguiente pérdida de masa

del hormigón.





Tabla 3.1. Efecto de Distintas Sustancias Químicas sobre la Degradación del Hormigón.

Velocidad dedegradación Ácidos inorgánicos Ácidos orgánicos

Solucionesalcalinas

Otrassustancias

Rápido

Clorhídrico

Fluorhídrico o NítricoSulfúrico Acético FórmicoLáctico Cloruro dealuminio

Tabla 3.2. Descomposición en la Pasta de Cemento al Variar el pH en los Poros.

pH Cambios Previstos en la pasta de cemento

12,5-12,0 Se disuelve el CH y C4AH13 11,6-10,6 Precipita el yeso10,6 Se descompone la ettringita, se forma yeso

8,8Se descompone el SCH para formar gel desílice



CAPITULO 4.

ADITIVOS PARA PAVIMENTOS DE

HORMIGON ESTAMPADO.



Capítulo 4. Productos Aditivos para Pavimentos de Hormigón Estampado.


4.1. Endurecedores Superficiales en Polvo.

Los Endurecedores superficiales, son polvos de base cementicia que contienen agregados

metálicos o minerales. Estos polvos proporcionan una mayor resistencia al desgaste, a la

abrasión y además opciones de color y reflexión de la luz para mejorar la apariencia estética yofrecer ahorros de energía.

Entre los principales endurecedores se encuentran aquellos que permiten mejorar la

planeidad, ahorrar en energía y proporcionar color, estos tres tipos se encuentran con agregados

metálicos y minerales. Los que contienen agregados metálicos se aplican en dosis superiores a los

que contienen agregados minerales, siendo los primeros los que presentan una alta resistencia al

desgaste. Los endurecedores con agregados metálicos son más utilizados en pisos industriales,

mientas que los que contienen agregados minerales se usan en pisos más bien decorativos. En la

Tabla 4.1., se muestran los principales tipos de endurecedores.

Tabla 4.1. Características de los Principales Endurecedores Superficiales.

DescripciónTipo deAgregad

o

Desgaste Típico

Dosis deAplicación (Kg/m2)

Apariencia

Ligero

Mediano

AltoColore

sReflectancia (Ligera)

Reflectancia (Alta)

Natural

Endurecedorsuperficial en

polvo paramejorar la

planeidad

Metálico XXX XXX XXX4,9 - 14,6

x


polvo con

color

Metálico XXX XXX XXX4,9 - 14,6

x x


polvo paraahorros deenergía

Metálico,no-

oxidanteXXX XXX XXX

9,8 - 14,6x x






polvo paramejorar la

planeidad

Mineral XXX XXX4,9 - 9,8

x


polvo paraahorros deenergía

Mineral XXX XXX

4,9 - 9,8x x x x


polvoMineral XXX X

4,9 - 9,8x

El endurecedor superficial para pavimentos de hormigón estampado, es un polvo

coloreado, con agregado mineral especialmente diseñado para pigmentar superficialmente pisos

de hormigón en estado fresco.

El polvo una vez introducido endurece y colorea la superficie, permitiendo posteriormente

la impresión y texturado de la misma. Este producto, listo para usar, proporciona una superficie

atractiva, densa, resistente al desgaste, de color uniforme que forma parte integral del hormigón.

El endurecedor superficial es suministrado por una gran variedad de empresas dedicadas al rubro

en una amplia gama de colores. En Chile son suministrados por empresas como BASF (the

chemical company) y BOMANITE.

4.1.1. Aplicación.

El endurecedor se aplica en cantidades recomendadas por el fabricante una vez que el

brillo del agua ha desaparecido y justo antes del fraguado inicial. Para obtener una distribución

uniforme de endurecedor en la superficie se aplica el material en dos pasadas, en la primera se

aplica aproximadamente el 80% y en la segunda el 20% restante. Las cantidades varían desde 2.7

a 5 kg/m2.

Las aplicaciones de endurecedor en la superficie se distribuyen de forma uniforme, para

ello es recomendable espolvorear con una distribuidora automática como el método más

eficiente, económico y preciso para la aplicación. Cuando el espolvoreo del endurecedor sea

realizado a mano, se aplica cada pasada de forma perpendicular a la anterior para asegurar un





completo cubrimiento de la superficie. Una vez que la superficie oscurece en relación al matiz

original, significa que el color endurecedor ha absorbido suficiente humedad y se encuentra listo

para ser incorporado.

Para la incorporación del endurecedor de color en el hormigón fresco, aproximadamente3 a 5 mm, se utilizan platachos y llanas de alto rendimiento, las que permiten terminar una

superficie totalmente plana, lisa y de porosidad cerrada, capaz de recibir los más mínimos

detalles de los moldes.

4.1.2. Composición.

El endurecedor superficial para estampados es un polvo de base cementicia, pigmentos

inorgánicos y cuarzo especialmente tratado para obtener pisos con alta resistencia a la abrasión.

Estos productos no contienen cloruro cálcico. Los pigmentos son inertes frente a la cal, es

decir, no se descomponen bajo la acción de la liberada durante el fraguado y endurecimiento del

cemento y tienen la máxima resistencia a la luz solar, son permanentes tanto en exteriores como

en interiores. Los áridos (cuarzo) están cuidadosamente clasificados según una amplia gama de

tamaños. Los pigmentos utilizados en su composición son permanentes tanto en exteriores como

en interiores.

Figura 4.1. Endurecedor Superficial en Polvo.





4.1.3. Condiciones Exigibles al Endurecedor Superficial.

De acuerdo a la Normativa Internacional, ASTM, adoptada por Hontrok Europa, España:

la curva granulométrica deberá estar definida por los tamices correspondientes de la serie ASTM

con una variación permitida de +-20%. Tabla 4.2.

Tabla 4.2. Condiciones Exigibles al Endurecedor Superficial.

Tamices serieASTM (mm) Retenido (%)

1,18 4

0,6 590,25 270,15 4

< 0,150 6

La mezcla de los distintos componentes se realiza por procedimientos mecánicos con

máquina tipo tambor rotativo a 1600 r.p.m. con batidora interior bidireccional giratoria, en

sentido contrario al tambor, a 600 r.p.m.

Para poder emplearse el endurecedor superficial en estampados debe cumplir además las

siguientes condiciones:

Ser estable y no alterarse a la intemperie.

Proporcionar al hormigón una colocación uniforme.

Ser químicamente compatible con la cal y no descomponerse bajo la acción de la misma

liberada durante el fraguado del cemento.

No alterar las resistencias mecánicas del hormigón ni la estabilidad del volumen.

Reaccionar con el cemento y agua del hormigón, embebiéndose en el mismo.

Dotar de gran resistencia superficial al hormigón.





4.1.4. Gama de Colores.

El endurecedor superficial se encuentra disponible en diversos colores, dependiendo del

tipo y poder colorante del pigmento además de su dosificación en la mezcla. En la figura 4.2., se

muestra una carta de colores perteneciente a la empresa española Hontrok, una de las másgrandes a nivel mundial.

AMARILLO ALBERO ARENISCA CREMA GRIS CLARO

GRIS GUIJARRO GRIS PIEDRA MADERA MARRON OTOÑAL

ORO A TOPE PARDO CLARO PARDO OSCURO ROJO FRANCISCANO





ROJO LADRILLO SAHARA SLATE GREY TEJA MEJICANA

TERRACOTA TOSTADO DEL DESIERTO TOSTADO SONORA VERDE CARBON

Figura 4.2. Gama de Colores de la Empresa Hontrok Europa, España.

En la figura 4.3., se muestra la carta de colores que ofrece la empresa nacional Transaco

S.A. en su línea de pavimentos decorativos Trans Concret.

ARENA PELEQUEN CHACABUCO MUSGO CUERO

TOSTADO PIEDRA PLOMO ADOBE QUEMADO





CACAO MORO GRIS PLATA

Figura 4.3. Gama de Colores de la Empresa Transaco SA, Chile.

4.2. Desmoldante en Polvo.

El desmoldante es un polvo higroscópico de colores rojo, negro, amarillo, verde, gris y

blanco, que impide la adherencia de los moldes de estampado al hormigón y además le otorga un

color secundario al sistema de pisos decorativos.

El desmoldante se espolvorea en seco sobre superficies de hormigón fresco, después de

haber aplicado a estas el endurecedor superficial. Esta aplicación produce el efecto desencofrante

al imprimir con los moldes formas y texturas en superficies de hormigón fresco, haciendo de

elemento liberador entre ambos; así como de favorecer el efecto de curado al impedir la

evaporación del agua del hormigón.

Para poder emplearse el desmoldante en polvo en estampados debe cumplir además las


No alterar ninguna de las propiedades del hormigón.

Ser estable.

Ser químicamente compatible con el producto colorante.

Servir al hormigón como producto impermeabilizante impidiendo el paso del agua a la

vez que le dota de mayor resistencia a las heladas.

Ser un elemento de curado que impida la rápida evaporación del agua del hormigón.

Servir de material desencofrante para los moldes.





4.2.1. Aplicación.

Después de haber aplicado el Endurecedor superficial, se espolvorea sobre la superficie de

hormigón una fina capa entre 0.1 y 0.25 kg/m2 es todo lo necesario, pero debe tenerse especial

cuidado de que la totalidad del área de trabajo a imprimir quede cubierta. Una vez espolvoreadatoda la superficie se procede a la impresión del hormigón mediante la aplicación de moldes para

la realización de los distintos diseños de acabado. El polvo liberador luego de al menos 24 horas

puede ser eliminado con agua a presión aplicada con maquina.


Su composición es a base de estearato cálcico ligeramente pigmentado y otros productos

envolventes, estable, y químicamente compatible con el color endurecedor.

Está fabricado con polvos minerales de distinta naturaleza, ceras modificadas, cargas

inertes, y aditivos especiales de última generación. Tiene densidad aproximada de 500 kg/m3, una

nula absorción de agua y no pega al color, transmitiendo al hormigón toda la textura y volúmenes

de los moldes, mejorando el estampado, aportando más color, y contribuyendo a un mejor curado

del hormigón.

Figura 4.4. Desmoldante en Polvo Color Gris.





4.3. Resina de Sellado.

La Resina es un compuesto incoloro que se utiliza para el sellado de las superficies de

hormigones y morteros de cemento Pórtland, formado por un polímero en base acrílica con

vehículo de solventes. Forma una película superficial, luego de penetrar en la porosidad de la base, fija el polvo y deja una superficie con un ligero brillo natural. Es usada en terminaciones de

pavimentos nuevos y viejos de uso en interior y exterior.

Después de su aplicación, la superficie estampada es resistente a salpicaduras de sales,

ácidos, álcalis, rayos ultravioleta y a las abrasiones húmedas o secas, e impermeable a las grasas,

aceites, aguas ácidas y cualquier agente que llegue a manchar el hormigón.

La Resina además incrementa la durabilidad y resistencia mecánica, (según estudios

realizados por proveedores), mejora la estética y facilita el mantenimiento de los pisos, porque

reduce la absorción, lo que disminuye la adherencia de las suciedades y facilita la limpieza y la

desinfección. El pavimento permite ser lavado y encerado.

Para poder emplearse la resina de sellado en estampados de superficies debe cumplir las


Penetrar dentro de los poros del hormigón sellando la superficie, formando una capa

duradera y resistente a las heladas.

Mejorar la resistencia a la abrasión.

Aplicarse a una temperatura mínima de 5ºC y máxima de 30ºC.

4.3.1. Aplicación.

La resina de acabado se aplica sobre las superficies de hormigón impreso en su fase final

de ejecución, una vez se ha limpiado y eliminado de la superficie el polvo liberador mediante

maquina hidrolimpiadora y la superficie no contiene charcos de agua.





La aplicación se ejecuta con un rociador, rodillo o brocha. La cantidad de capas se

determina según el aspecto final especificado para el caso. En condiciones normales de

temperatura y humedad ambiente, seca muy rápidamente, pudiendo transitarse en dos horas luego

de su aplicación. El tiempo de espera entre manos es de cuatro horas, y la habilitación al tráfico

se realiza al día siguiente de aplicada la última mano.


La resina de acabado es un producto de dispersión copolímera en base acuosa. La resina

está especialmente formulada para aplicarse en el proceso de pavimentos de hormigón

estampado. Es un producto elaborado en fábrica siguiendo en su proceso los más estrictos

controles de calidad, cumpliendo en todo momento las normativas existentes.

4.4. Fibras.

4.4.1. Hormigones Reforzados con Fibras.

El refuerzo de hormigones mediante la adición de fibras durante el amasado es una

técnica que se ha implantado desde hace varias décadas

(Mindess, et al., 1977), precursor en elagregado de fibras para reforzar el hormigón fue el cuerpo de ingenieros del ejército americano,

durante la década del setenta del siglo pasado. Trabajaron intensamente para encontrar aditivos

que mejoraran la resistencia del hormigón a las más altas tensiones y a la potencia de los

explosivos, para aplicarlos a la construcción de casamatas, pistas de aviación y silos para misiles.

Entre otras, desarrollaron toda una tecnología con el agregado de fibras de los más

diversos materiales, acero, sintéticos, polímeros y hasta fibras vegetales. Ya en la década del

ochenta, el asunto fue tomado por la industria civil, continuando su desarrollo por sus propios

medios y con la colaboración de universidades, encontrando diversas aplicaciones dentro del

campo de los hormigones estructurales y que actualmente sigue siendo objeto de estudio de

numerosas instituciones (ACI-American Concrete Institute, el ASTM, el US Army Corps of

Egineering, la British Standards Institution).





Inicialmente las fibras añadidas al hormigón fueron de acero, observando que se producía

una mejora en las propiedades del hormigón; alta deformación en las solicitaciones de flexión y

mejores resistencias al impacto, debido a que estas fibras, añaden a la matriz de hormigón una red

de pequeñas armaduras que le proporcionan una mayor trabazón. Su mayor uso se ha dado en

shotcrete, losas de aeropuertos y elementos prefabricados. Se encuentran de acero desnudo oinoxidable, ambas de elevadas resistencias y se usan en dosis que oscilan entre los 40 a 70 kg/m 3.

Posteriormente con el desarrollo de la fibra de plástico, se han ido fabricando fibras de

polipropileno, entre otras, que añadidas al hormigón consiguen mejorar sus propiedades, al igual

que sucede con las de acero, y presentan además ventajas adicionales. Entre estas ventajas se

pueden incluir el menor peso que estas presentan y sobre todo la ausencia de corrosión de este

tipo de fibras, son las que mejor satisfacen técnicamente y además a un bajo costo por lo que su

uso se ha masificado en los últimos 10 años. En la introducción a la norma ACI 544.2R-99

(febrero 1999) - Measurement of Properties of Fiber Reinforced, Concrete se expresa

textualmente:

“El uso del hormigón reforzado con fibras (FRC -Fiber Reinforced Concrete) ha pasado de las

pequeñas escalas de aplicación experimental a los trabajos de rutina y aplicaciones de campo,

que involucran su utilización en muchos cientos de miles de yardas cúbicas (1yarda cúbica =

0,7645 meros cúbicos) por año en todo el mundo.”

Los hormigones reforzados con fibras (HRF), son aquellos hormigones que incluyen en su

composición fibras cortas, discretas, distribuidas aleatoriamente en su masa. El concepto en que

se basa el hormigón reforzado con fibras (HRF) es en cierto modo semejante al del hormigón

armado convencional, “cosiendo” las fisuras que pueden producirse y que dejarían a la estructura

fuera de servicio. La diferencia está en que, en lugar de unas pocas barras, de diámetro

relativamente grande y orientadas según una dirección determinada, en el HRF el refuerzo estáconstituido por infinidad de fibras de pequeño diámetro y aleatoriamente orientadas, a las cuales

se transfieren los esfuerzos cuando la matriz empieza a fisurarse.

Se ha observado que la incorporación de fibras al hormigón mejora la respuesta frente a la

fisuración y reduce la fragilidad del mismo. Esto también se puede interpretar como un aumento





de la tenacidad del material (habilidad que tiene el material para absorber energía durante la

deformación plástica sin que se produzca la fractura), resultando el hormigón con fibras

especialmente adecuado para sobrellevar acciones dinámicas o prevenir situaciones donde se

requiera el control de los procesos de fisuración. Este fuerte aumento de la tenacidad es una de

las características más apreciadas de los hormigones reforzados con fibras.

4.4.2. Características del Hormigón con Fibras.

La resistencia a compresión del hormigón no se ve afectada de manera significativa por el

contenido de fibras, y el debilitamiento por compresión se anuncia por la formación de fisuras en

la dirección de la tensión de compresión, como en el hormigón convencional (Width, 2007)

La presencia de fibras no varía el patrón de fisuración del hormigón. Al mezclarse la fibra

a una matriz de hormigón, la curva carga/deformación presenta un incremento en la capacidad de

carga, así mismo, se mejora el post-agrietamiento permitiendo sostener cargas hasta valores altos

de deformación, dando como resultado, mayor ductilidad en el elemento, tal como se muestra en

la Figura 4.5.

Figura 4.5. Curva Carga/Deformación en Hormigón (Concrete), Hormigón con Fibras (FRC) y

Hormigón Armado (RC). (Bekaert, 2007)





En un hormigón sin fibras inicialmente la curva es lineal, luego se presenta un brusco

descenso en la capacidad de carga, fallando súbitamente el material. El incremento de resistencia

a la fatiga (que tiene directa relación con la durabilidad), resistencia al impacto y reducción de la

permeabilidad, contribuyen a una mayor duración del hormigón.

El número de fibras es un índice de la frecuencia de fibra, es decir de la longitud total de

fibra existente por unidad de volumen de mortero. En el hormigón este concepto es crítico para

asegurar la intercepción de las microfisuras en las primeras horas. La efectividad de las fibras

está relacionada con la capacidad de dispersión, frecuencia de fibra y finura de éstas. Resulta

obvio que en función de la dosificación, de las longitudes de fibra y de las propiedades de las

mismas se confiere al hormigón propiedades distintas, de esta manera se acentúan más unas

propiedades sobre otras en función de los distintos usos y aplicaciones del hormigón reforzado

con fibras.

4.4.3. Tipos de Fibras.

Las fibras no son más que elementos de corta longitud y pequeña sección que se

incorporan a la masa de hormigón a fin de conferirle ciertas propiedades específicas, ya sea en

estado fresco, en primeras edades o en estado endurecido. De una manera general se pueden

clasificar como: (Comisión Permanente del Hormigón, 2007)

Fibras Estructurales.

Son aquéllas que proporcionan una mayor energía de rotura al hormigón en masa (En el

caso de las fibras estructurales, la contribución de las mismas puede ser considerada en el cálculo

de la respuesta de la sección de hormigón)

Fibras no Estructurales.

Son aquéllas que sin considerar en el cálculo esta energía, suponen una mejora

ante determinadas propiedades como por ejemplo el control de la fisuración por retracción,

incremento de la resistencia al fuego, abrasión, impacto y otros.





De acuerdo a la naturaleza de las fibras, éstas pueden clasificarse en tres grupos:

Fibras de acero

Fibras poliméricas

Otras fibras inorgánicas

Las principales características físicas de las fibras son la forma, su longitud (lf ) y su

diámetro equivalente (df ). El cociente entre su longitud y diámetro se conoce como esbeltez, que

juega un papel importante manteniendo una relación directa con la mejora de las propiedades del

hormigón.

Normalmente los valores de esbeltez fluctúan entre 30 y 150 aunque es aconsejable

mantener valores menores de 100, debido a los problemas que ello conlleva. El comportamiento

de las fibras y las propiedades que éstas pueden aportar a la mezcla de hormigón no dependen

solamente del volumen sino también de las características de las propias fibras. De hecho, a

través de estudios experimentales y analíticos se ha llegado a la conclusión de que para que una

fibra trabaje de forma efectiva, ésta debe presentar las siguientes propiedades: (Naaman, 2003)

Elevada resistencia a tracción.

Resistencia a la adherencia con la matriz del mismo orden o incluso superior a laresistencia a tracción de dicha matriz.

Módulo elástico mayor que el correspondiente a la matriz (por lo menos 3 veces mayor).

Debe presentar un coeficiente de Poisson y coeficiente de dilatación térmica

preferiblemente semejante al de la matriz.

4.4.4. Formas y Secciones de las Fibras.

Para mejorar la adherencia entre la matriz y las fibras, los fabricantes de fibras han

modificado su forma geométrica, como se muestra en la Figura 4.6. En la Figura 4.7., se aprecian

las principales secciones.





Figura 4.6. Formas Comunes de Fibras.

Figura 4.7. Secciones Comunes de Fibras.

4.4.5. Fibras de Polipropileno para el Hormigón.

A mediados de los años 60, las fibras poliméricas comenzaron a ser investigadas para

reforzar el hormigón en donde se determinó que éstas estaban formadas por un material

polimérico como polipropileno (PP), polietileno de alta densidad (PE), aramida, alcohol de polivinilo (PVA), acrílico, nylon, y poliéster (PES)

La fibra de polipropileno es una fibra sintética a base de micro elementos. Desarrollada y

fabricada exclusivamente para hormigones, contiene 40 veces más fibra por m3 que cualquier

otra versión de fibra.

Se comporta bien en todo tipo de climas, incluso con temperaturas bajo cero, y ofrece un

potencial enorme en piezas prefabricadas moldeadas y se puede bombear, vibrar, proyectar y

permanecer estable con todos los sistemas conocidos de manejo del hormigón.

La fibra de polipropileno está diseñada para ser utilizada como refuerzo secundario

multidireccional en el hormigón, con el propósito de controlar el agrietamiento por asentamiento

y retracción plástica. En la Tabla 4.3., se muestran las principales características de las fibras de

polipropileno en comparación con las demás fibras existentes en el mercado.





Tabla 4.3. Características de las Distintas Fibras Existentes en el Mercado.

Tipo de fibra

Resistencia

a tracción

(Mpa)

Módulo de

elasticidad

(Gpa)

Densid

ad

(kg/m³)

Alargamiento

de rotura

(%)Acero 500-3000 210 7800 3,5Aceroinoxidable 2100 160 7860 3,0Vidrio 2000 60 2700 3,6Carbono 3000 200-500 1900 0,5 Nylon 900 4 1100 13,0-15,0Polipropileno 400-800 5-25 900 8,0-20,0Poliéster 700-900 8,2 1400 11,0-13,0Hormigón 5-8 30 2300 -

Proceso de Fabricación.

Según su proceso de fabricación las podemos clasificar en fibras de monofilamento y laminas

fibriladas (UNE 83500-2, 1989)

Figura 4.8. Fibras de Monofilamento. Izq. Fibras monofilamento. Der. Fibras de lámina

fibrilada.





4.4.6. Dimensiones de las Fibras.

Las dimensiones de las fibras son variables igual que su diámetro y forma. Pueden

clasificarse en; micro fibras, que son aquellas menores a 0,30 mm diámetro y en macro fibras,

mayores a 0,30 mm diámetro. (Della & Fornasier, 2006)

Las micro fibras, se emplean en general para reducir la fisuración por retracción plástica

del hormigón, especialmente en pavimentos y soleras, también son utilizadas para mejorar el

comportamiento del hormigón frente al fuego, no cumpliendo funciones estructurales, y se

caracterizan además por su frecuencia de fibra (número de fibras presentes en 1 m 3 de hormigón).

En cambio, las macro fibras, sí pueden colaborar estructuralmente, siendo su longitud variable

desde los 20mm hasta 60mm, la cual debe guardar relación con el tamaño máximo del árido.

Figura 4.9. Distintas Fibras de Polipropileno.

Cuando se añaden las fibras de polipropileno al hormigón, éstas se dispersan

perfectamente en todo el volumen de éste, lo que otorga a la matriz un armado en tres

dimensiones, por lo que ya pasa de ser un refuerzo bidimensional como el acero, además aporta

continuidad al volumen de la pieza de tal manera que al fracturarse no se separa.





Figura 4.10. Dispersión de Fibras. Izq. Dispersión de Fibras en todo el volumen. Der. Refuerzo

de Acero.

4.4.7. Propiedades en Estado Plástico.

Reduce significativamente el riesgo de retracción y asentamientos plásticos. Las pruebas

realizadas demuestran que las fibras de polipropileno son las más eficientes en el sector de la

construcción (Della & Fornasier, 2006) ya que consiguen controlar las fisuras plásticas en tres

etapas:

Mejoran la capacidad tensil del hormigón, en su periodo más crítico entre dos y seis horas

después de vertido, por ello reduce el número y tamaños de fisuras, permitiendo así al

hormigón retener una mayor fuerza intrínseca. Al respecto se puede decir que estas fibras

al estar más cerca de la superficie, son más eficaces que las mallas.

Cuando el hormigón comienza a fraguar, y empieza a curar, las fibras controlan las fisuras

y disminuyen su aparición en el orden del 50%.

Reducen el afloramiento del agua en el hormigón, debido a un eficiente control de

hidratación, reduciendo así el desarrollo de problemas que surge por ello. Debido a todo

esto, las fisuras de retracción plásticas son menores, a consecuencia de un mejor control

del afloramiento del agua.





Además de controlar las fisuras, la adición de fibra de polipropileno proporciona una

serie de beneficios:

Reduce el costo de mano de obra.

Elimina daños por corrosión. Elimina la posibilidad de una mala colocación.

Elimina los accidentes relacionados con el manejo.

Reduce la permeabilidad.

Reduce el asentamiento plástico.

Inhibe las grietas por retracción.

Retarda la evaporación (reduce la exudación)

Aumenta la durabilidad.

Aumenta la ductilidad.

Aumenta la resistencia al impacto.

Aumenta la resistencia a la abrasión.

4.4.8. Efecto en el Proceso de Curado.

La fibra funciona como millones de puentes que distribuyen uniformemente los esfuerzos

internos de retracción que tratan de separar la homogeneidad de la masa, estas fibras trabajaninterceptando la propagación de las micro grietas, paralizando su crecimiento, e interrumpiendo

la acción capilar de la humedad y por ende permitiendo un lento curado.

Los costos asociados al mantenimiento se ven notoriamente beneficiados debido al

incremento de resistencia a la fatiga (que tiene directa relación con la durabilidad), resistencia al

impacto y reducción de la permeabilidad, lo que genera una mayor duración del hormigón

La tridimensional distribución de las mini-redes, conlleva directamente a la reducción en

el agrietamiento del hormigón y consecuentemente a una modificación en su comportamiento; en

efecto, en la fase retracción plástica se produce un gran número de micro grietas. Al ser sometido

el hormigón a un esfuerzo, las micro grietas van evolucionando haciéndose mayores y

enlazándose unas con otras. Al continuar ejerciéndose la carga, algunas de estas grietas





comienzan a hacerse inestables y a fallar traspasando el hormigón de un lado a otro, las fibras

definitivamente interrumpen y estabilizan las micro grietas.

La capacidad de un hormigón de absorber energía o resistencia al impacto como una

forma de medir la degradación resultante de una carga puntual, muestra las particularidades de pegado de las fibras ya que mantiene unidos los segmentos fracturados de un hormigón

originalmente sano, además la propiedad de ser químicamente inerte, (además de antialcalino y

no corrosivo), y la reducción en el fraguado, permiten la aplicación de fibras de polipropileno en

ambientes de ion cloruro.

4.4.9. Propiedades en Estado Endurecido.

A diferencia del refuerzo estructural, las fibras sintéticas proporcionan beneficios mientras

el hormigón es aún plástico (Sota & Traversa, 1993) Ellas también aumentan algunas de las

propiedades del hormigón una vez que este ha endurecido.

Resistencia al Ciclo hielo/deshielo.

La fibra permite al hormigón "transpirar", con lo que logra un mayor efecto anticongelante,

debido a los siguientes mecanismos:

Las fibras permiten la entrada de pequeñas burbujas de aire en el hormigón, permitiendo

que el agua o la humedad, tengan espacio para contraerse o dilatarse, reduciendo así los

efectos dañinos de congelación en una de las primeras etapas del hormigón.

Mejora la resistencia a las fisuras plásticas, reduce el número de capilares en el hormigón,

que crean una reducción en la permeabilidad y logra un mayor efecto de resistencia a lacongelación.

Controla mejor el movimiento de afloración de aguas en el hormigón, logrando una mejor

hidratación de este. Esto dificulta que las finas partículas de cemento y arena salgan a la

superficie, creando una capa más débil y susceptible a ser dañado por las heladas.





Los 250 millones de fibras por metro cúbico, refuerzan el hormigón tanto al interior, en la

superficie y en los bordes.

Resistencia al Impacto.

Mejora significativamente la resistencia al impacto y a la rotura comparándolo con un

hormigón convencional. Las pruebas realizadas demuestran que la mejora es 5 veces superior.

Esta mejora se puede explicar debido a la alta cantidad de energía absorbida por las fibras. En

conclusión, se puede decir que la fibra de polipropileno, al dar una mayor protección contra los

golpes y las abrasiones, es especialmente recomendada en instalaciones industriales y

pavimentos.

Resistencia a la Abrasión.

La resistencia es mejorada en un 10%, tan sólo a las 6 hrs. de su colocación, pudiendo

llegar a un 30%. Siendo esta cifra variable dependiendo de la calidad del contenido del hormigón.

Al mejorar la unión e hidratación del cemento, logra una superficie más resistente y dura.

Resistencia al Fuego.

La fibra mejora las características del hormigón a la resistencia al fuego. Como por

ejemplo el aumento de la resistencia de doblarse por el efecto del fuego, después de exponer un

bloque de hormigón a 600 °C., durante 1 hora.

Resistencia a la Penetración de Agua y Productos Químicos.

Al tener menos porosidad y capilares que en un hormigón convencional, hace que laabsorción del agua y productos químicos se realicen de forma mucho más lenta. Es muy

resistente a los álcalis y a la mayoría de los productos químicos empleados en los procesos

industriales.





4.4.10. Ventajas de la Fibra como Refuerzo Secundario Frente a las Mallas.

Sin duda las fibras presentan una serie de ventajas comparativas frente a las mallas de

acero, en la Tabla 4.4., se presentan las ventajas más importantes.

Tabla 4.4. Ventajas de las fibras de polipropileno frente a las mallas de acero.

Tipo de refuerzo Fibra MallasReduce la formación de fisuras de retracción. SI NOReducción de fisuras. SI NORefuerzo anti-choque. SI NORefuerzo a las roturas. SI NORefuerzo a la abrasión. SI NODisminuye la permeabilidad. SI NOResistencia a la corrosión. SI NOSituación correcta siempre. SI NOSeguridad y facilidad puesta en obra. SI NO

4.4.11. Aplicación.

La fibra monofilamento presenta el diseño más actual entre las fibras de polipropileno y

puede decirse que aporta las mejores características en su categoría. Es especialmente utilizada en

obras de hormigón civiles y militares, incluyendo: carreteras, puentes, aeropuertos, complejos

industriales y recreativos, obra hidráulica, puertos, plataformas petroliferas, pavimentos,

proyectos agrícolas, ferrocarriles y túneles, minería y otros. Para hormigones estampados la

dosificación de es de 0.6 kg/m3 de hormigón.


Las fibras de polipropileno están compuestas en base a un polímero termoplástico,

parcialmente cristalino, que se obtiene de la polimerización del propileno o propeno. El

polipropileno es un material inerte que posee ciertas características que permiten su reciclaje sin

http://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero

http://es.wikipedia.org/wiki/Termopl%C3%A1stico

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cristalinidad&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Propileno

http://es.wikipedia.org/wiki/Propileno

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cristalinidad&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Termopl%C3%A1stico

http://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero





un mayor impacto ambiental, además de tener gran resistencia contra diversos solventes

químicos, así como contra álcalis y ácidos.

4.4.13. Efectos en el Acabado y Estética.

La fibra monofilamento de polipropileno, mejora todas las texturas y tratamientos de

superficie, el emparejado con llana, las superficies aplanadas y el agregado expuesto por lo que

no afecta las características de terminación del hormigón.

El hormigón con fibras se alisa y acaba como cualquier hormigón normal, no requiere de

herramientas especiales. El acabado estético con fibras incorporadas depende de la manera como

se termina el hormigón, si la losa es alisada a mano se verán algunas, si se acaba con escoba se

verán las fibras, pero se debe acercar mucho, en el hormigón estampado la fibra no se ve debido a

que queda escondida bajo el color endurecedor y posterior polvo desmoldante. Como regla

general la presencia de fibras sobre las superficies de hormigón es aceptable, sin embargo, de no

permitirse éstas pueden ser removidas con fuego.

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lcali

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cidos

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cidos

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lcali



CAPITULO 5.

HERRAMIENTAS PARA REALIZAR

HORMIGONES ESTAMPADOS.



Capítulo 5. Herramientas para Estampado del Hormigón.


5.1. Moldes para Estampados.

Los moldes son herramientas diseñadas para realizar una impresión en tres dimensiones al

hormigón estampado. Recrean texturas y acabados reales de piedra natural, cerámica, baldosas o

adoquines, incluso hasta madera. Las distintas texturas y estampados de los moldes puedencombinarse de forma infinita con los distintos colores y tonalidades de hormigón disponibles en

el mercado. Los moldes han sido diseñados por las empresas para obtener una máxima velocidad

de ejecución y facilitar su uso.

5.1.1. Materialidad.

Fabricados en base a poliuretano, son resistentes y de gran calidad, dejan una huella clara

y precisa. Sus asas son resistentes y su cara reversa es antideslizante para trabajar seguros. Una

de las mejoras de los moldes, es la precisión de "engarce" de cada molde. La unión es perfecta,

sin dejar huecos entre moldes, tanto para los moldes rígidos como para los flexibles. En la figura

5.1., se muestran dos tipos de moldes.

Figura 5.1. Moldes para Estampado. Izq. Moldes adoquín europeo Der. Moldes Capricho aEscuadra.





Un juego de moldes para estampado se compone de 5 unidades rígidas y 1 unidad

flexible, ambos del mismo material e idénticas dimensiones con la diferencia que el molde

flexible es aproximadamente 1 cm mas delgado que los otros, siendo preciso para las

terminaciones en esquinas y paramentos verticales.

5.1.2. Factores a Considerar al Escoger un Patrón o Textura.

Área de la Superficie.

Este factor afecta a la escala de la textura, pues texturas gruesas no siempre sirven para

áreas pequeñas, sin embargo, el dividir grandes superficies planas en otras de menor tamaño

mediante una textura rústica puede disimular pequeños defectos o imperfecciones.

Distancia de Visibilidad.

Este factor tiene especial consideración cuando el estampado es realizado en paramentos

verticales, donde el diseñador debe buscar texturas pronunciadas para obtener la apariencia

arquitectónica deseada. Es por esto que debe considerar el patrón y el tamaño de los agregados al

escoger el diseño de los elementos, considerando distancias normales de visibilidad.

Orientación de la Elevación del Paramento Vertical.

Este factor determina la cantidad y la dirección de la luz que se refleja en la superficie del

elemento, además indica como se expone a la intemperie. Aunque este factor es considerado

principalmente en estampado de muros de igual manera se considera al momento de elegir la

pendiente de evacuación de aguas en las losas.

5.1.3. Tipos de Moldes.

Los pavimentos pueden tener distintos tipos de terminaciones, pudiendo utilizarse los

siguientes moldes:





Adoquín Liso

Figura 5.2. Molde Adoquín Liso Izq. Dimensiones Molde Adoquín Liso Der .Aplicación deMolde.

Baldosa Mediterránea.

Figura 5.3. Molde Baldosa Mediterránea. Izq. Dimensiones Molde Baldosa Mediterránea

Der .Aplicación de Molde.





Guijarro Belga.

Figura 5.4. Molde Guijarro Belga. Izq. Dimensiones Molde Guijarro belga Der .Aplicaciónde Molde.

Ladrillo Espigado

Figura 5.5. Molde Ladrillo Espigado. Izq. Dimensiones Molde Ladrillo Espigado Der

.Aplicación de Molde.





Piedra Inglesa.

Figura 5.6. Molde Piedra inglesa. Izq. Dimensiones Molde Piedra Inglesa Der .Aplicación deMolde.

Pizarra Espigada.

Figura 5.7. Molde Pizarra Espigada. Izq. Dimensiones Molde Pizarra Espigada Der

.Aplicación de Molde.





Madera

Figura 5.8. Molde Madera. Izq. Dimensiones Molde Madera Der .Aplicación de Molde.

5.1.4. Colocación.

La colocación correcta de los moldes requiere precisión y estabilidad por parte del

estampador, ya que un aumento de presión en uno de ellos produce que se pierda la

horizontalidad de la losa obligando a reparar la matriz de hormigón, provocando retraso en la

ejecución de la obra. Básicamente se toman los moldes de las asas y se colocan uno al lado del

otro de tal forma que entre la junta de ambos no se vea el desmoldante, (ver Figura 5.9) esto

asegura una coincidencia perfecta de los siguientes moldes y mantiene la línea de colocación.

En la tabla 5.1., se aprecian las principales características de los moldes usados por la empresa

Transaco SA en su línea de pavimentos Trans Concret.





Figura 5.9. Forma Correcta de Colocar los Moldes para el Estampado.

5.1.5. Dimensiones de Moldes.

Tabla 5.1. Tipos de Moldes y sus Principales Características.

Tipo de molde Dimensiones (cm) Peso (kg)

Moldes Flexible Moldes Flexible Moldes FlexibleAdoquín Adoquín flexible 68 x 48,5 x 2,2 68 x 48,5 x 1 3 1,8Adoquín gastadorecto

Adoquín flexiblegastado recto 82 x 50,5 x 2,2 82 x 50,5 x 1 4,3 2,7

Adoquín europeoAdoquín flexibleeuropeo 119 x 67,5 x 2,2 119 x 67,5 x 1 5,4 3,25

Piedra natural 1Piedra natural1flexible 77 x 63,5 x 2,2 77 x 63,5 x 1 4,3 2,7

Cerámico 30x15recto

Cerámico 30x15recto flexible 90,5 x 60,5 x 2,2

90,5 x 60,5 x1 4,9 3

Cerámico 30x15espiga

Cerámico 30x15espiga flexible 88,5 x 54,5 x 2,2

88,5 x 54,5 x1 2,7 1,9

Baldosa acera20x20

Baldosa acera 20x20flexible 59 x 39 x 2,2 59 x 39 x 1 2,5 1,9





5.2. Herramientas Principales para Estampados.

5.2.1. Generalidades.

En respuesta al auge del hormigón estampado como solución para pavimentos exterioresde gran resistencia, las empresas internacionales han desarrollado una nueva gama de

herramientas especializadas.

Las herramientas para hormigón estampado consideran todos los útiles indispensables

para realizar excelentes acabados. Elaboradas en acero inoxidable, acero carbono o magnesio, las

distintas llanas han sido especialmente diseñadas para su uso en los distintos procesos de

aplicación del hormigón estampado, como el alisado, la apertura del poro o el acabado de

esquinas y cantos.

Entre las distintas herramientas cabe destacar el acoplamiento a los mangos extensibles,

fabricados en aluminio y dotados de un ingenioso mecanismo interno de doble acción que facilita

el uso de llanas a distancia, evitando su hundimiento en el hormigón. El acoplamiento y los

mangos extensibles permiten abarcar fácilmente una longitud de hasta 6 metros, sin pisar el

hormigón fresco, aumentando el rendimiento del trabajo realizado.

5.2.2. Cercha vibradora.

La cercha vibradora es la herramienta utilizada para vibrar y alisar la masa de hormigón,

la vibración es profunda, homogénea y se transmite de abajo hacia arriba sin dejar surcos. La

unidad motriz es diseñada para cubrir las demandas de cada operador. Su fabricación cuenta con

un sistema de dos partes que puede ser ajustado a la altura y el ángulo de la misma ofreciendo así

un mayor confort para el operario. Provista de dos amortiguadores reducen la propagación de lasvibraciones al operador.

Su vibración-compactación abarca desde 2,0 a 5,0 metros de longitud, se prolonga hasta

30 cm de profundidad, pudiendo trabajarse con conos muy bajos (5,0 cm hasta 15,0 cm) pero su

óptima eficiencia se obtiene trabajando con un cono de 10,0 cm.





Figura 5.10. Cercha Vibradora.

5.2.3. Pisón.

El pisón es la herramienta utilizada para marcar y texturar el molde en el hormigón, su

base y mango flexible de alta calidad ayudan a absorber los impactos, evitando así lesiones en

los moldes. Son fabricados en dos medidas 21x21 cm y 31x31 cm para ser empleados en

estampado clásico y texturado, respectivamente, cabe mencionar que estos últimos no dejan

marcas en los texturados.

Los pisones usados para el estampado clásico son de base cuadrada de 18x18 cm y 21x21

cm, con una longitud promedio de 1,5 m, y un peso de 5,8 y 7,5 kg respectivamente.





Figura 5.11. Pisones para Estampado. Izq. Pisón para Estampado Clásico. Der. Pisón para

Texturado.

5.2.4. Llana Puntas Redondas.

Es la herramienta utilizada para alisar y preparar al hormigón para recibir el color

endurecedor, su base es fabricada en magnesio utilizándose con dos accesorios; un acoplamiento

y mango extensible. Sus dimensiones mas comunes son de 100 x 22 cm y 122x20 cm.

El acoplamiento es fabricado en aluminio de un diámetro de 45 mm., ligero y resistente,

su mecanismo interno de doble acción permite levantar la parte delantera o la trasera de la llana

para facilitar el alisado y evitar el hundimiento en el hormigón.

El mango extensible de 1950 mm y 45 mm de diámetro es fabricado en aluminio consistema de anclaje de muelle por botones, el cual permite utilizar las llanas sin pisar la superficie

de hormigón hasta por 6 metros.





Figura 5.12. Accesorios para Llana. Izq. Acoplamiento de Aluminio. Der. Mango Extensible.

Figura 5.13. Llana de Magnesio con Acoplamiento y Mango Extensible, en Uso.

5.2.5. Canteadora.

Herramienta de canto recto, generalmente de 25 x 7,5 cm de dimensiones, se utiliza para

el acabado después de la junta de dilatación, fabricada en acero inoxidable de máxima calidad,

para el acabado de esquinas y cantos del pavimento.





Figura 5.14. Canteadora de Canto Recto.



CAPITULO 6.PROCESO CONSTRUCTIVO DEL

HORMIGON ESTAMPADO.





Capítulo 6. Proceso Constructivo de Hormigón Estampado.


6.2.1. Preparación de la Superficie.

Figura 6.1. Preparación de Superficie para Estampado. Izq. Casa Donde se Construyeron lasTerrazas. Der. Preparación Cama de Ripio con Moldaje Nivelado Correctamente.

6.2.2. Vaciado Hormigón.

El hormigón se deposita en su ubicación definitiva, evitando la segregación y

esparciéndolo uniformemente.

Figura 6.2. Vaciado y Esparcido del Hormigón. Izq. Vaciado del Hormigón desde el Camión.

Der. Esparcido del Hormigón en la Cama de Ripio.





6.2.3. Esparcido y Platachado de Hormigón.

La superficie se alisa mediante platacho o regla vibradora.

Figura 6.3. Esparcido y Platachado de Hormigón. Izq. Esparcido del hormigón. Der. Alisado

superficial mediante regla vibradora.

6.2.4. Terminación de la Superficie en Estado Fresco.

Aplicación Superficial de Color Endurecedor.

Una vez que la superficie está lisa, nivelada y el agua ha desaparecido de la superficie se

procede a la aplicación del Endurecedor Superficial en polvo de base cementicia, aditivos y

cuarzo, cuya dosificación, dependiendo del proveedor del endurecedor es aproximadamente de

4,0 kg/m2. En la obra se usó la dosificación mencionada.





Figura 6.4. Aplicación de Color Endurecedor. Izq. Primera Aplicación de Color

Endurecedor. Der. Primera Aplicación Completa de Color Endurecedor Sobre la Losa.

Se espolvorea en dos etapas. El primer 80% se efectúa después de que el concreto es

alisado con llana, posteriormente se dispersa el otro 20 % restante de modo de cubrir aquellas

áreas donde la primera aplicación no cubrió lo suficiente, es importante mencionar que la

distribución debe ser de manera uniforme, rápida y eficiente.

Incorporación de Color Endurecedor.

Se efectúa nuevamente un allanado esta vez en sentido perpendicular al primero para

lograr una completa integración, cuidando que la llana pase una sola vez por cada parte de la

superficie y deslizándola suavemente, de lo contrario se corre el riesgo de perder el color,

debiendo emplear más endurecedor.





Figura 6.5. Incorporación de Color Endurecedor. Izq. Primera Incorporación de Color

Endurecedor. Der. Segunda Aplicación de Color Endurecedor.

Es recomendable en caso que haya alguna dificultad en desplazar la llana para

homogeneizar el color en la superficie, colocar un peso sobre ésta, evitando así la perjudicial

acción de agregar agua para integrar el color.

Figura 6.6. Ambas. Segunda Incorporación de Color Endurecedor.

La aplicación del endurecedor permite dar color al pavimento los que son definidos por el

arquitecto de acuerdo a la carta de colores existente.





El Endurecedor superficial, además de proveer el color cumple la función de aumentar la

dureza de la superficie del pavimento, debido a que uno de sus componentes es el cuarzo, y por

otro lado baja la relación agua cemento gracias a que también posee cemento.

Allanado.

Luego de aplicado el color endurecedor nuevamente se allana la superficie para que estos

queden completamente incorporados a la capa superior del hormigón.

Aplicación Superficial de Desmoldante en Polvo.

Una vez incorporado el color endurecedor, se aplica el desmoldante en polvo, cuya

dosificación, dependiendo del proveedor varía desde 0,1 a 0,25 kg/m2, que además de permitir

que no se pegue el molde en la superficie proporciona un segundo tono dejándolo con una

apariencia más natural.

Figura 6.7. Aplicación de Desmoldante en Polvo, Color Gris.

La aplicación del desmoldante, debe ser manualmente y distribuirse con un movimiento

de remolino, tratar en lo posible obtener una película uniforme evitando el exceso ya que produce





grumos los que confieren características no deseadas en el resultado final. El color de este

desmoldante dependerá del definido por el arquitecto.

Impresión Superficial Mediante Moldes.

El endurecedor de color en el hormigón fresco, se incorpora en un espesor de aprox. de 3

a 5 mm, con el uso de platachos y llanas de alto rendimiento, las que permiten terminar una

superficie totalmente plana, lisa y de porosidad cerrada, capaz de recibir los más mínimos

detalles de los moldes.

Mientras el hormigón aún se encuentra en su estado plástico se procede a estampar con los

moldes o texturas que hayan sido elegidos. Es conveniente que se comience a estampar por el

mismo lado por donde se comenzó a hormigonar. Para esto se coloca el lado abierto de los

moldes con la figura de textura hacia la superficie de la losa, luego se colocan todos los moldes

para el estampado en fila a lo ancho de la losa con los lados abiertos coincidiendo con los

cerrados.

Figura 6.8. Impresión Superficial Mediante Moldes. Izq. Colocación Superficial de

Moldes. Der. Impresión Superficial de Forma y Textura, Mediante los Moldes.

Es de vital importancia y se debe verificar que los límites de la losa estén a escuadra. Se

estampa el primer molde, teniendo precaución de obtener un buen estampado y textura en los





bordes y en los perímetros, se verifica al mismo tiempo la profundidad del estampado y textura

adquirida en la superficie ya que el desmoldante en ocasiones resalta u oculta visualmente la

impresión. Para asegurarse que la textura quede de calidad, cuando se retira el molde es saludable

soplar el desmoldante para observar la calidad de la textura. Muchas veces suele ocurrir que al

retirar el molde se observen áreas húmedas, o donde aparece el color endurecedor. Ante estasituación es conveniente colocar más desmoldante y volver a colocar el molde.

Se coloca cada molde en forma consecutiva, para ello se toma el último molde y se cola

junto al primero, asegurándose que el lado cerrado del primer molde mire y esté alineado con el

lado abierto del molde siguiente (machihembrado). Verificando al mismo tiempo también que la

altura de los moldes adyacentes sea la misma, de esta manera se asegura una profundidad de

impresión pareja.

Posteriormente se toma el último molde y se coloca alineado junto al siguiente. Luego se

regresa al sitio de donde se sacó, y con la herramienta “S“, se remarcan las líneas de los bordes de

los moldes con el fin de hacerlas continuas. En el caso que la textura se pierda, se presiona con la

“piel de textura” del molde. Se continúa el proceso hasta que se haya finalizado de estampar la

losa.

Los moldes por sí mismos actúan como un puente a través de la superficie del hormigónsobre los cuales camina la persona que estampa. Si el hormigón está lo suficientemente fresco, el

peso de una persona es suficiente para que se introduzcan los moldes dentro de la superficie a la

profundidad adecuada. A medida que el hormigón se endurece, es necesario usar una herramienta

de impacto con el fin de obtener la impresión deseada.





Figura 6.9. Ambas. Estampado Mediante Aplicación de Impactos sobre los Moldes.

La impresión del hormigón con el molde permite dejar la forma y textura en el hormigón

previamente coloreado y endurecido.

6.2.5. Curado.

El curado de este hormigón se realiza generando una cámara de curado, cubriéndolo con

polietileno.

6.2.6. Terminación de la Superficie en Estado Endurecido.

Cortes de Retracción.

Una vez endurecido el hormigón, según especificaciones, se procede a realizar los cortes

de retracción, con sierra mecánica, para evitar fisuras. Se debe procurar que los cortes coincidan

con el molde, con el fin de incrementar la calidad del trabajo, son dispuestos a una distanciamínima de 40 veces el espesor del paño que se esta realizando.





Figura 6.10. Cortes de Retracción. Izq. Marcado de Cortes de Retracción. Der. Ejecución

de Cortes, Mediante Sierra Diamantada.

Lavado y Sellado de la Superficie.

Después de transcurridas 24 horas o al día siguiente de realizado el estampado se lava la

superficie con hidrolavadora, para eliminar los excedentes de desmoldante. Se lava toda la

superficie con una solución de agua y ácido muriático en proporción 1:10 (diez partes de agua

por una de ácido), luego se procede al enjuague cuidadosamente con abundante agua. Se pulen

con esmeril convencional las líneas de concreto excedente producto del movimiento de moldes.

Una vez seca se procede a sellar con un sellador acrílico en base a solvente de rápida

evaporación, formando una película superficial de protección de desgaste y a su vez permitiendo

una fácil mantención sobre el pavimento. Este sello se aplica mediante rodillo en dos manos en

toda la superficie del pavimento.





Figura 6.11. Lavado y Sellado de la Superficie. Izq. Lavado de la Superficie. Der.

Sellado de la Superficie.

Figura 6.12. Pavimento de Hormigón Estampado Terminado.



CAPITULO 7.

PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN

Y PROGRAMA DE ENSAYOS.



Capítulo 7. Planteamiento de la Investigación y Programa de Ensayos.


7.1. Planteamiento de la Investigación.

Para cuantificar el efecto que produce la incorporación de la Fibra de Polipropileno y el

Endurecedor Superficial en las propiedades mecánicas del hormigón estampado, en cuanto a

tiempo de fraguado, densidades, asentamientos de cono y resistencia a la compresión serealizaran ensayos comparativos entre dos tipos de hormigones; “Hormigón de Control”, aquel

hormigón convencional, sin aditivos y un “Hormigón Estampado”, con la incorporación de fibras

de monofilamento de polipropileno y endurecedor superficial en polvo.

La Fibra Monofilamento de Polipropileno que será usada es MasterFiber 50 PS, de 12 mm

de longitud proveniente de BASF, the Chemical Company y el Endurecedor Superficial será

confeccionado en laboratorio con agregados de Cemento, Cuarzo y Pigmento de color verde de

Óxido de Cromo, estos dos últimos provenientes de la Empresa Transaco SA, y Química Furet de

Temuco, respectivamente.

7.2. Programa de Ensayos.

Se utilizará un hormigón de calidad H25, es decir, de resistencia a la compresión, de 250

kgf/cm2, medida a los 28 días. Se ha considerado este tipo de hormigón, ya que es el utilizado por

la Empresa Transaco S.A., una de las principales empresas nacionales de fabricación deHormigones Estampados.

La cantidad de Fibra adicionada será de 600 gr/m3, y el Endurecedor será aplicado en una

cantidad de 4kg/m2, datos técnicos aportados de la misma Empresa. Dado lo anterior se tendrán a

ensayar, para el Hormigón de Control y Estampado, 4 series de 3 probetas cada una, como se

indica en la Tabla 7.1., la cantidad de probetas de las series fue elegida de manera de poder

ensayar una probeta a los 7 días y las 2 restantes a los 28 días, de ambos hormigones.







Tabla 7.2. Resumen de Ensayos a Realizar.

Tipo de EnsayoEstado delhormigón

Probetas aEnsayar Edad del hormigón

Trabajabilidad Fresco Todas -

Densidad Endurecido Todas 28 díasResistencia a laCompresión

EndurecidoLas HC7 y HE7 7 díasLas HC28 y HE28 28 días

7.3. Descripción de Ensayos.

7.3.1. Determinación de la Docilidad. Método de Asentamiento del Cono de Abrams (NCh1019 of 74).

El método para determinar la docilidad del hormigón fresco se efectuará por el

establecido en la NCh 1019. El método consiste básicamente en rellenar un molde metálico

troncocónico de dimensiones normalizadas, en tres capas apisonadas con 25 golpes de varilla-

pisón cada una y, luego de retirar el molde, medir el asentamiento que experimenta la masa de

hormigón colocada en su interior.

7.3.2. Ensayo de Compresión de Probetas Cubicas (NCh 1037 of. 77)

La resistencia a la compresión es una de las propiedades más importantes del hormigón,

siendo ésta la que se emplea con mayor frecuencia para definir su calidad.

Las probetas confeccionadas serán ensayadas a la rotura por compresión según lo

establecido en la NCh 1037 of. 77, aquellas cuya superficie de contacto con la máquina de ensayo

a la compresión no cumplan con los requisitos de planeidad y paralelismo especificadas en la

norma NCh1172 of. 78 serán refrentadas.





Como el valor de la resistencia obtenido en el ensayo no es absoluto, ya que depende de

las condiciones en que ha sido realizado, a continuación se analizaran las condiciones de mayor

influencia:

Forma y Dimensiones de las Probetas.

Las probetas empleadas normalmente para determinar la resistencia a la compresión son

de forma cúbica o cilíndrica. Para este ensayo se usaron probetas cubicas de 20x20x20 cm

Condiciones de Ejecución del Ensayo.

• Velocidad de aplicación de la carga.

• Estado de las superficies de aplicación de la carga.

• Centrado de la carga de ensayo.

Características del Hormigón.

• Tipo de cemento.

• Relación agua / cemento.

• Edad del hormigón.

Condiciones Ambientales.

• Temperatura.

• Humedad.

El procedimiento de ensayo, establecido en la norma chilena NCh 1037, es el siguiente:

Medición de Probetas.

La probeta se coloca con la cara de llenado verticalmente, midiéndose los anchos de las 4

caras laterales del cubo aproximadamente a media altura, y las alturas de las caras laterales,

aproximando a 1mm. Por ultimo se debe determinar la masa del cubo, aproximando a 50 gr.





Ensayos de Probetas.

Primero se debe limpiar las superficies de contacto de las placas de carga y de la probeta,

colocando la probeta en la máquina de ensayo alineada y centrada, con la cara de llenado

verticalmente. Al levantar la placa inferior de la máquina de ensayo se debe asentar sobre la probeta de modo de obtener un apoyo lo más uniforme posible. La carga debe aplicarse en forma

continua y sin choques a velocidad uniforme, de forma tal que la rotura se alcance en un tiempo

igual o superior a 100 segundos y que la velocidad de aplicación de carga no sea superior a 3,5

kgf/cm2/seg. Finalmente se registra la carga máxima expresada en kgf (Kilogramo fuerza).

7.4. Expresión de Resultados.

7.4.1. Resistencia a la Compresión.

Se calcula la resistencia a la compresión del hormigón mediante la ecuación (7.1).

S

P=R c (7.1)

Donde:

Rc = Tensión de rotura (kgf/cm2)

P = Carga máxima aplicada (kgf)

S = Sección de ensayo (cm2)

La sección de ensayo se determina mediante la ecuación (7.2).

2) b+ b(+

2)a+a(=S 2121

(7.2)





Donde:

21 a,a , 21 b, b = anchos de las cuatro caras laterales del cubo (cm).

7.4.2. Densidad Aparente.

La densidad aparente del hormigón se calcula como el cociente entre la masa y el volumen, esta dada

por la ecuación (7.3).

v

m=ρ (7.3)

Donde:

ρ = Densidad de la probeta (kg/m3)

m= Masa de la probeta (kg)

v= Volumen de la probeta (m3)

El volumen se determina mediante la ecuación (7.4).

h*s=v (7.4)

Donde:

h= altura promedio (cm).



CAPITULO 8.

DESARROLLO DE LA ETAPA

EXPERIMENTAL.



Capítulo 8. Desarrollo de la Etapa Experimental.


8.1. Ensayos de Materiales.

8.1.1 Áridos.

Los Procedimientos para Extraer y Preparar las muestras representativas para los Ensayosrealizados a la Gravilla y Arenas fueron los que establece la NCh 164 of. 76.

Los áridos utilizados corresponden a una Arena y Gravilla de tamaño máximo nominal de

20 mm, de procedencia del Laboratorio de Hormigones del Departamento de Obras Civiles de la

Universidad de La Frontera, Temuco. Las propiedades de los áridos se muestran en la Tabla 8.1.

(Anexo A)

Tabla 8.1. Propiedades de los Áridos.

Propiedad Unidad Norma AplicableÁridos

Arena GravillaDensidad Aparente Suelta (DAS) kg/m3 NCh 1116 of. 77 1640 1661Densidad Aparente Compactada(DAC) kg/m3 NCh 1116 of. 78 1776 1732Densidad real saturadasuperficialmente seca (Dr sss) kg/m3 Para arenas NCh 1239

of. 77, para gravillas NCh 1117 of. 77

2655 2688

Densidad real seca (Dr s) kg/m3 2549 2657Densidad neta (Dn) kg/m3 2851 2742

Absorción % 3 1Material fino menor que 0.080mm % NCh 1223 of. 77 3,2 1

Tamizado y Determinación de la Granulometría (NCh 165 of. 77).

Los procedimientos para efectuar el tamizado y determinar la granulometría de las

gravillas fueron los establecidos en la norma NCh 165. La granulometría de ambos áridos se

muestra en la Tabla 8.2.





Tabla 8.2. Granulometría de los Áridos.

Tamiz GranulometríaASTM

(") NCh (mm)Arena Gravilla

1" 25 1003/4" 20 98

1/2" 12,5 643/8" 10 100 38

Nº4 5 93 16

Nº8 2,5 77 Nº16 1,25 55

Nº30 0,63 25

Nº50 0,315 5

Nº100 0,16 1Módulo Finura 2,67 4,17

Figura 8.1. Tamices para Determinar la Granulometría.





Determinación Colorimétrica de la Presencia de Impurezas Orgánicas en las Arenas

(NCh 166 of. 62).

El procedimiento para determinar la presencia de Impurezas Orgánicas en las Arenas fue

realizado de acuerdo al que describe la NCh 166, que consiste básicamente en someter la arena a

la acción del hidróxido de sodio diluido al 3% durante un período de 24 horas (Anexo A). Una vezrealizado el ensayo se obtuvo una disolución de color más débil al patrón, figura 8.2., esto indica

un contenido despreciable de impurezas orgánicas por lo que resulta una arena recomendable

para ser utilizada en la fabricación de hormigones y morteros.

La medición de Impurezas Orgánicas al igual que todos los ensayos fue realizada en el

Laboratorio de Hormigones del Departamento de Obras Civiles de la Universidad de La Frontera.

Figura 8.2. Determinación Colorimétrica de Impurezas Orgánicas.

8.1.2. Agua.

Para confeccionar los hormigones se utiliza agua potable tomada directamente de la red de

suministro de la ciudad de Temuco. La norma NCh 1492 Of.82 establece que el agua potable

puede ser utilizada como agua de amasado para hormigones.





8.1.3. Cemento.

El cemento utilizado es fabricado por CEMENTOS BIO BIO S.A. y su denominación

comercial es cemento Bío Bío especial grado corriente, que corresponde a un cemento tipo

Pórtland puzolánico. Cabe señalar que este cemento, cumple con todas las especificacionesestablecidas por la norma chilena NCh 148 of. 68 referente a cementos. En la Tabla 8.3., se

presentan las características del cemento.

Tabla 8.3. Características Cemento Bio Bio.

Características

Cemento Bío Bío Especial

Siderúrgico

Requisitos NCh 148

of. 68Clase SiderúrgicoGrado CorrienteCaracterísticas físicas ymecánicas (*)Peso especifico (g/cm3) 3 -Expansión en autoclave (%) 0,05 1,0 máx.Fraguado inicial (h:m) 2:50 1:00 mín.Fraguado Final (h:m) 3:40 12:00 máx.Resistencia compresión (kg/cm )

(**)3 días 180 -7 días 265 180 min

28 días 430 250 min90 días 520 -

Características químicasPerdida por calcinación (%) 2,2 5,0 máx.SO3 (%) 1,4 4,0 máx.(*) Valores promedio (**) Mortero NCh 148





8.1.4. Aditivo.

Fibras de Monofilamento de Polipropileno.

Para el ensayo experimental se utilizó fibra de polipropileno, su nombre comercial esMasterFiber 50PS y es fabricada por BASF, the Chemical Company. En la Tabla 8.4., se

muestran las propiedades mecánicas, físicas y químicas más importantes de la fibra.

Tabla 8.4. Propiedades Mecánicas, Físicas y Químicas, Fibra Polipropileno.

Material 100 % de polipropilenoPunto de fusión 160ºCPunto de inflamación 590ºCAbsorción de agua NingunaResistencia a ácidos yálcalis ExcelenteMódulo (Young) 4.0 kN / mm2Porcentaje de elongación 13.1%Resistencia química excelenteResistencia a la oxidación excelente

Longitud 12 mm

Figura 8.3. Fibra Monofilamento de Polipropileno usada en el Análisis.





Cuarzo.

El cuarzo utilizado en la mezcla proviene de la empresa Transaco SA, y la dosificación

corresponde a la recomendada por la misma empresa, de un 15% de la mezcla (cemento y

pigmento). Las propiedades físicas y químicas del cuarzo se muestran en la Tabla 8.5.

Tabla 8.5. Propiedades Físicas y Químicas del Cuarzo.

Dureza 7 según la escala de Mohs.

Color blanco, transparenteBrillo vítreo

Fractura irregularDensidad 2.65g/cm³Solubilidad en agua insolubleRaya blancaTemperatura de fusión Apróx. 1710 °C

Figura 8.4. Cuarzo utilizado en el Análisis.





Pigmento.

Se utilizó para el estampado de la superficie pigmento de color verde, proveniente del

Óxido de Cromo GX, de Química Furet, Temuco, en una dosificación de 3 a 6% sobre la

cantidad del cemento, de acuerdo a la tonalidad deseada. Para este caso se aplicó un 6%, las propiedades físicas y químicas del Óxido de Cromo se muestran en la Tabla 8.6.

Tabla 8.6. Propiedades Físicas y Químicas Óxido de Cromo verde GX.

Estado físico pulverulentoColor verde

Olor inodoroTemperatura de fusión > 1000 °CDensidad aprox. 5,2 g/cm³ a 20 °CSolubilidad en agua insoluble pH 5,0−7,0 a 50 g/l de agua a 20 °C

Figura 8.5. Pigmento, Oxido de Cromo Verde utilizado en el Análisis.





8.2. Dosificación del Hormigón de Control.

La dosificación del hormigón de control H-25 (resistencia a la compresión de 250 kg./cm2

a los 28 días) fue realizada de acuerdo a los procedimientos establecidos en la NCh 170 of. 85,

tomando como puntos de partida el tamaño máximo nominal de 20 mm y un asentamiento decono de Abrams de 10 cm. El hormigón dosificado fue H25-(90)-20-10, cuya dosificación se

muestra en la Tabla 8.7. (Anexo B).

Tabla 8.7. Dosificación para 1 m3 de Hormigón H25.

Materiales Peso (kg)Cemento 430,7Arena 837Gravilla 805

Agua de amasado 205Agua de absorción 32,3

Peso Total 2310RelaciónAgua/Cemento 0,476

8.3. Procedimiento para la Confección del Hormigón.

De modo de establecer una comparación efectiva entre el comportamiento de ambos tipos

de hormigones, (Hormigón de Control y Estampado) es que las 4 amasadas que se llevaran a cabo

serán realizadas el mismo día de manera de que las condiciones de ejecución sean similares en

ambos (humedad, temperatura, etc)

El procedimiento de confección de los hormigones es el siguiente:

1º Pesar separadamente los áridos en estado húmedo, gravilla y arena.

2º Homogeneizar los áridos mediante una revoltura a pala, para que presenten un estado

de humedad uniforme.

3º Tomar muestras de los áridos pesados y determinar su contenido de humedad.





4º Corregir por humedad el peso de los áridos y del agua.

5º Pesar el cemento, agua total (agua de amasado y de absorción corregida por

humedad), y fibras de polipropileno en el caso del hormigón estampado.

6º Humedecer la betonera antes de cargar los materiales.

7º Cargar la gravilla y la arena en la betonera, agregando un 20% del agua total,

aproximadamente.

7º Revolver los áridos durante unos 30 segundos para humedecerlos completamente.

8º Cargar el cemento en la betonera.

9º Agregar el agua restante. Para el hormigón estampado. Una vez estando todos lo

materiales dentro de la betonera, añadir la fibra de polipropileno a razón de 0,6

kg/m3, incorporando paulatinamente la fibra mediante una “lluvia continua” de los

filamentos sobre el hormigón.

10º Una vez vaciado el hormigón, revolver manualmente la mezcla verificando su estado,asegurándose de que no quede material sin mezclar adherido al fondo y en las paredes

de la betonera.

11º Amasar durante otros 2 minutos.

12º Una vez amasados todos los hormigones, medir la docilidad de cada uno de ellos

mediante el asentamiento del cono de Abrams.

13º Moldear las probetas correspondientes para los ensayos planificados de la amasada.

8.4. Programación de las Amasadas.

Se contempla la ejecución de 4 amasadas, de 72 litros cada una con el objetivo de que cada

una de ellas permita moldear un grupo distinto 6 probetas, y de efectuar el ensayo de trabajabilidad a

cada una de ellas. La identificación de las distintas amasadas se resume en la Tabla 8.8.





Tabla 8.8. Identificación de Amasadas.

NºAmasadas

Cantidad(litros)

Cantidadde Probetas Tipos de Probetas

Tipo deEnsayo

1 72 6HC28.1.1 HC28.1.2 HC7.1.1

Compresión

HC28.2.1 HC28.2.2 HC7.2.2

2 72 6HC28.3.1 HC28.3.2 HC7.3.3

HC28.4.1 HC28.4.2 HC7.4.4

3 72 6HE28.1.1 HE28.1.2 HE7.1.1

HE28.2.1 HE28.2.2 HE7.2.2

4 72 6HE28.3.1 HE28.3.2 HE7.3.3HE28.4.1 HE28.4.2 HE7.4.4

Todas - 24 Todas Docilidad

8.5. Tipo de Probetas Fabricadas en Laboratorio.

8.5.1. De Control.

Los procedimientos para la extracción representativa de las muestras de hormigón fresco

que se destinaron a ensayos fueron los establecidos en la NCh 171 of.75

Preparación de Muestras de Prueba en Laboratorio.

El hormigón de prueba, fue confeccionado de acuerdo a los procedimientos establecidos

en la NCh 1018 of. 97

Confección en Laboratorio de Probetas para Ensayo de Compresión.

Las probetas que fueron sometidas a ensayos de compresión se confeccionaron de acuerdo

a los procedimientos establecidos en la NCh 1017 of. 75





Moldes.

Se utilizaron moldes cúbicos metálicos de dimensiones básica interior de 200 milímetros

para la confección de las probetas.

Moldeado y Compactación de Probetas.

Una vez engrasados y nivelados los moldes, se colocó el hormigón en los moldes,

evitando la segregación. Debido al asentamiento del cono (10 cm) y como la compactación debe

ser lo mas parecida a la construcción se optó por compactar mediante vibrado interno. Ver Tabla

8.9.

Tabla 8.9. Compactación de Probetas.

Asentamiento del cono (cm) Procedimiento de compactación< 5 Vibrado

5 - 10 Apisonado o vibrado> 10 Apisonado

Para ello se colocó el hormigón en una sola capa, se introdujo verticalmente el vibrador,

evitando tocar las paredes y el fondo del molde, se extrajo lentamente hasta que la capa de

lechada cubriera la superficie.

Terminación Superficial de las Probetas.

Con la varilla-pisón con un movimiento de aserrado se enrasaron superficialmente las

probetas, posteriormente fueron marcadas con grabado superficial de modo que pudieran seridentificadas correctamente, tal como se indicó anteriormente.





8.5.2. Estampadas.

Para la confección de las probetas con el color endurecedor incorporado se siguieron los

mismos procedimientos establecidos para las probetas de control. Sin embargo, a éstas se les añadió

color endurecedor a razón de 4 kg/m

2

, mediante espolvoreo manual el cual fue posteriormenteincorporado mediante llana manual.

8.6. Curado en Laboratorio de Probetas para Ensayo de Compresión.

Para evitar la evaporación y mantener la temperatura las probetas, fueron protegidas con

polietileno de manera de proveer un curado inicial. Posteriormente después de transcurridas

aproximadamente 48 horas fueron desmoldadas una vez que las condiciones de endurecimiento

protegieran de cualquier daño a las probetas.

Figura 8.6. Curado de Probetas con Polietileno.





Luego de desmoldadas las probetas se sumergieron en la cámara de curado con

temperatura controlada entre 17ºC y 23 ºC

Figura 8.7. Probetas Sumergidas en Cámara de Curado.

8.7. Desarrollo de los Ensayos.

8.7.1. Determinación de la Docilidad. Método de Asentamiento del Cono de Abrams (NCh

1019 of 74).

Debido a que el tamaño máximo nominal del árido es inferior a 50 mm y el cono de

asentamiento (10 cm) esta comprendido entre 2 y 18 cm es posible aplicar el procedimiento para

determinar la docilidad del hormigón fresco por el método establecido en la NCh 1019. Al

realizar los ensayos no se observan inclinaciones o disgregaciones del cono de hormigón, por el

contrario, se observa una gran cohesión y plasticidad de la mezcla.

Para el caso de los hormigones con fibras de polipropileno se observa una mayor cohesión

en relación al hormigón de control, lo cual es percibido al llenar el cono y al disgregarlo con la

varilla pisón posteriormente a la medición.





Figura 8.8. Medición de Asentamiento de Cono.

8.7.2. Ensayo de Compresión de Probetas Cubicas (NCh 1037 of. 77).

Las probetas confeccionadas fueron ensayadas a la rotura por compresión según lo

establecido en la NCh 1037 of. 77, aquellas cuya superficie de contacto con la maquina de ensayo

a la compresión no cumplieron con los requisitos de planeidad y paralelismo especificadas en la

norma NCh1172 of. 78 fueron refrentadas.

Figura 8.9. Ensayo y Falla de Probetas. Izq. Ensayo de Compresión de Probetas. Der. Falla de

probeta con Endurecedor.





Figura 8.10. Ambas. Falla de Probetas Ensayadas.

8.8 Fabricación de Muestra de Hormigón Estampado en Laboratorio.

Se realiza una muestra de hormigón estampado con texturas aplicando todos los

conocimientos y técnicas de ejecución adquiridas durante la investigación.

8.8.1 Tamaño de de Muestra.

Las dimensiones de la muestra serán de 30.0 cm x30.0 cm x1.50 cm realizada en una

bandeja metálica, previa aplicación de material desmoldante para facilitar su desmolde.

8.8.2 Materiales Empleados.

Cemento.

Se usa el mismo cemento utilizado en la confección de las probetas sometidas a ensayo,tanto para la confección de la muestra como para la preparación del Color Endurecedor.





Áridos.

Se utilizara solamente arena debido a las dimensiones de la muestra, la misma arena

utilizada para la confección de probetas, esta será tamizada por el tamiz de 1,25 mm, de manera

que la muestra tenga una alta sensibilidad a la textura del molde.

Moldes.

Se usaran moldes de goma de 11.0cm x 7.0 cm, con el cual se estampará toda la

superficie.

Figura 8.11. Moldes. Izq. Moldes de Goma. Der. Textura de Molde.





Figura 8.12. Textura de Molde.

Pigmento

Se usará pigmento de Óxido de Cromo, en una dosificación de 6% respecto de la masa del

cemento del Color Endurecedor.

Figura 8.13. Pigmento y Color Endurecedor. Izq. Pigmento Oxido de Cromo, Puro. Der. Mezcla

del Pigmento con Cemento.







Figura 8.15. Desmoldante.

8.8.3 Mezcla (Cemento, Pigmento y Cuarzo).

Una vez mezclados el cemento con pigmento y cuarzo se verifica si la mezcla cumple con

las condiciones exigibles al color endurecedor establecidas en el capitulo 4 en el ítem 4.1.3.

“Condiciones exigibles al endurecedor superficial” Para realizar la granulometría se redujo por

cuarteo una muestra de 300 g y se tamizó, en la Tabla 8.10., se muestran los resultados

obtenidos.

Figura 8.16. Tamizado de color endurecedor.





Tabla 8.10. Resultados tamizado del color endurecedor.

Tamices serieASTM (mm)

Retenido(g)

Retenidoparcial (%)

1,18 37 12

0,6 230 730,25 28 90,15 20 6

< 0,150 1 0

De acuerdo a los resultados obtenidos, el color endurecedor cumple con las condiciones

exigidas.

Figura 8.17. Separación de Endurecedor en el Tamiz 1,18 mm.



CAPITULO 9.

ANALISIS E INTERPRETACION DE

RESULTADOS.



Capítulo 9. Análisis e Interpretación de Resultados.


9.1. Determinación de la Docilidad. Método de Asentamiento del Cono de Abrams (NCh

1019 of 74).

En la Tabla 9.1., se resumen las determinaciones realizadas sobre el hormigón fresco,

siguiendo los procedimientos establecidos en la NCh 1019, los valores son promedio de 12determinaciones, para cada uno de los dos tipos de hormigones.

En el ensayo se logra apreciar una clara influencia en el hormigón fresco la presencia de

las fibras de polipropileno, observándose una disminución de la docilidad en la mezcla.

Tabla 9.1. Resultados Ensayo de Trabajabilidad.

Tipo dehormigón

Asentamiento

promedio cono deAbrams (cm)

DesviaciónEstándar

Variación c/r a

hormigón decontrol (%)

De control 10,5 0,6 -

Con fibras 8,7 0,5 17,1%

Figura 9.1. Gráfico de Trabajabilidad del Hormigón de Control.

0

2

4

6

8

10

12

14

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

HC28.1.1

HC28.1.2

HC7.1.3

HC28.2.1

HC28.2.2

HC7.2.3

HC28.3.1

HC28.3.2HC7.3.3

HC28.4.1

HC28.4.2

HC7.4.3

Trabajabilidad Hormigón de Control

A s e n t a m i e n t o

C o n o d e A b r a m s ( c m

)





Figura 9.2. Gráfico de Trabajabilidad del Hormigón Estampado.

Figura 9.3. Gráfico de Trabajabilidad de Hormigones.

0

2

4

6

8

10

12

14

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

HE28.1.1

HE28.1.2

HE7.1.3

HE28.2.1

HE28.2.2

HE7.2.3

HE28.3.1

HE28.3.2

HE7.3.3

HE28.4.1

HE28.4.2

HE7.4.3

Trabajabilidad Hormigón Estampado.


C o n o d e A b r a m s ( c m )

0,0

5,0

10,0

15,0

1

Hormigón de Control

Hormigón con fibras


C o n o d e A b r a m s ( c m )

Tipos de Hormigones

Trabajabilidad de Hormigones





Se evidencian las siguientes diferencias comparativas entre los hormigones con y sin

fibras de polipropileno:

Se observa en el hormigón con fibras disminuye la trabajabilidad (según el método del

cono de Abrams) en 1,8 cm, es decir, en un 17% aproximadamente, respecto delhormigón con fibras.

9.2. Ensayo de Compresión de Probetas Cubicas (NCh 1037 of. 77).

9.2.1. Ensayo de Compresión a los 7 días de Edad.

En la Tabla 9.2., se resumen las determinaciones realizadas sobre el hormigón en estado

endurecido a una edad de 7 días, de acuerdo a los procedimientos establecidos en la NCh 1037,

los valores de resistencia son promedio de 4 determinaciones, para cada uno de los dos tipos de

hormigones.

Tabla 9.2. Resultados Ensayo de Resistencia a la Compresión a los 7 Días.

Tipo dehormigón

ResistenciaPromedio a lacompresión

(kgf/cm2)DesviaciónEstándar

Variación c/ra hormigónde control

(%)De control 133 4,9 -

Con fibras 142 5,0 6,7%





Figura 9.4. Gráfico de Resultados Ensayo de Resistencia a la Compresión a los 7 Días.

9.2.2. Ensayo de Compresión a los 28 Días de Edad.

En la Tabla 9.3., se resumen las determinaciones realizadas sobre el hormigón en estadoendurecido a una edad de 28 días, de acuerdo a los procedimientos establecidos en la NCh 1037,

los valores de resistencia son promedio de 8 determinaciones, para cada uno de los dos tipos de

hormigones.

Tabla 9.3. Resultados Ensayo de Resistencia a la Compresión a los 28 Días.

Tipo dehormigón

ResistenciaPromedio a lacompresión(kgf/cm2)


Variación c/ra hormigón de

control (%)De control 252 6,5 -

Estampado 268 5,8 6,0%

0

50

100

150

200

1

Hormigón de Control

Hormigón con fibras

Tipos de Hormigones

Resistencia a la compresión







En los resultados del ensayo de compresión se puede apreciar una leve influencia de la

presencia de las fibras de polipropileno, una vez que el hormigón ha endurecido. Se tiene que

para ambas edades de ensayo 7 y 28 días, el hormigón con fibras tiene una resistencia mayor en

6,7 y 6,0 puntos porcentuales, respectivamente.

9.3. Densidad Aparente de Probetas.

En la Tabla 9.4., se resumen las determinaciones de masa y volumen realizadas a las

probetas de hormigón en estado endurecido a una edad de 28 días, los valores de densidad son

promedio de 12 determinaciones, para cada uno de los dos tipos de hormigones.

Tabla 9.4. Densidades de Hormigones en Estado Endurecido.

Tipo de hormigón

Densidadpromedio(kg/m3)


Variación c/ra hormigón de

control (%)De control 2465 27,0 -

Con fibras de

Polipropileno 2477 23,5 0,5%

Se aprecia que la incorporación de la fibra de polipropileno no tiene prácticamente

influencia en cuanto a densidades de hormigones.





Figura 9.7. Gráfico de Densidades de Hormigones.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

HC7.1.3HC7.2.3

HC7.3.3HC7.4.3HC28.1.1HC28.2.1HC28.3.1HC28.4.1HC28.1.2HC28.2.2HC28.3.2HC28.4.2HE7.1.3HE7.2.3HE7.3.3HE7.4.3HE28.1.1

HE28.2.1HE28.3.1HE28.4.1HE28.1.2HE28.2.2HE28.3.2HE28.4.2

Densidades de Hormigones.

Hormigón de Control Hormigón de Estampado

D e n s i d a d

( k g / m 3 )

Tipos de Hormigones







9.4. Evaluación Estadística de la Resistencia Mecánica.

La norma chilena 1998 establece procedimientos de evaluación de la calidad del

hormigón cuando la resistencia a compresión es la base de aceptación. Los procedimientos de

evaluación tienen por objeto determinar la conformidad de los resultados de la resistencia acompresión con respecto a la especificada.

Para la Evaluación de los resultados de la resistencia mecánica, la norma entrega dos

métodos de evaluación para las muestras (la muestra de ensayo consta de 3 probetas de las cuales

una se ensaya a los 7 días y las otras dos a los 28 días); el primero es por grupos muestras

consecutivas, solo si la cantidad de muestras es mayor a diez y el segundo por el total de

muestras. Como se dispone de ocho muestras, la evaluación será realizada por este último

criterio.

9.4.1. Evaluación del Lote Considerando el Total de Muestras.

En este caso se calcula la resistencia media del total de muestras y la desviación estándar

de la muestra, se debe cumplir con las condiciones de la ecuación (9.1) y ecuación (9.2),

simultáneamente:

t*s+fc≥fm (9.1)

k2-fc=fo≥fi (9.2)





En que.

fm: resistencia media del lote.

fc: resistencia especificada.

t: factor estadístico que depende del nivel de confianza y del número de muestras.

s: desviación estándar de la muestra.

fo : límite inferior para la resistencia fi.

k2 constantes de evaluación.

9.4. Evaluación Estadística de la Resistencia Mecánica.

La norma chilena 1998 establece procedimientos de evaluación de la calidad del

hormigón cuando la resistencia a compresión es la base de aceptación. Los procedimientos deevaluación tienen por objeto determinar la conformidad de los resultados de la resistencia a

compresión con respecto a la especificada.

Para la Evaluación de los resultados de la resistencia mecánica, la norma entrega dos

métodos de evaluación para las muestras (la muestra de ensayo consta de 3 probetas de las cuales

una se ensaya a los 7 días y las otras dos a los 28 días); el primero es por grupos muestras

consecutivas, solo si la cantidad de muestras es mayor a diez y el segundo por el total de

muestras. Como se dispone de ocho muestras, la evaluación será realizada por este último

criterio.

9.4.1. Evaluación del Lote Considerando el Total de Muestras.

En este caso se calcula la resistencia media del total de muestras y la desviación estándar

de la muestra, se debe cumplir con las condiciones de la ecuación (9.1) y ecuación (9.2),

simultáneamente:

(9.1)

(9.2)

t*s+fc≥fm

k2-fc=fo≥fi





En que.

fm: resistencia media del lote.

fc: resistencia especificada.

t: factor estadístico que depende del nivel de confianza y del número de muestras.

s: desviación estándar de la muestra.

fo : límite inferior para la resistencia fi.

k2 constantes de evaluación.

9.4.2. Desarrollo de la Evaluación.

Se realizará la evaluación para ambos tipos de hormigones, de control y estampado.

Hormigón de Control.

De las 4 muestras de hormigón se registraron las resistencias de las dos probetas

ensayadas a los 28 días. En la Tabla 9.5., se muestran los registros de valores y resultados de

promedios y desviación estándar.

Tabla 9.5. Registros de Resistencias y Cálculos, Hormigón de Control.

NºMuestra

Resistencias deProbetas a los 28

días (kg/cm2)

fiProbetascubicas

1 21 261 245 252,82 256 246 251,1

3 245 259 252,04 255 254 254,1Promedio 252,5

SD 1,29





De la Tabla 9.5., se tiene que la resistencia media del lote es de 252,5 (kg/cm2), y

desviación estándar de 1,29 al reemplazar el valor de “t” de la Tabla 9.7., en la ecuación (9.1) se

tiene que 252,5 (kg/cm2) es igual a 252,5 (kg/cm2) por lo tanto, se cumple la primera de las

condiciones.

Luego de la Tabla 9.5., la menor resistencia individual de cada muestra (promedio de dos

probetas) es de 251,1(kg/cm2) y al reemplazar el valor de k2 de la Tabla 9.8., en la ecuación

(9.2), se tiene que 251,1(kg/cm2) es mayor a 215 (kg/cm2), por lo tanto, se cumple la segunda de

las condiciones.

Luego la muestra cumple con ambas condiciones que especifica la NCh 1998 y se aceptan

los hormigones.

Hormigón Estampado.

De las 4 muestras de hormigón se registraron las resistencias de las dos probetas

ensayadas a los 28 días. En la Tabla 9.6., se muestran los registros de valores y resultados de

promedios y desviación estándar.

Tabla 9.6. Registros de Resistencias y Cálculos, Hormigón Estampado.

NºMuestra

Resistencias deProbetas a los 28

días (kg/cm2)

fiProbetascubicas

1 21 262 263 262,12 267 270 268,23 272 276 273,74 275 262 268,6

Promedio 267,4SD 6,46





De la Tabla 9.6., se tiene que la resistencia media del lote es de 267,4 (kg/cm2), y

desviación estándar de 6,46 al reemplazar el valor de “t” de la Tabla 9.7., en la ecuación (9.1) se

tiene que 267,4 (kg/cm2) es mayor a 260,6 (kg/cm2) por lo tanto, se cumple la primera de las

condiciones.

Luego de la Tabla 9.6., la menor resistencia individual de cada muestra (promedio de dos

probetas) es de 262,1(kg/cm2) y al reemplazar el valor de k2 de la Tabla 9.8., en la ecuación

(9.2), se tiene que 262,1(kg/cm2) es mayor a 215 (kg/cm2), por lo tanto, se cumple la segunda de

las condiciones.

Luego la muestra cumple con ambas condiciones que especifica la NCh 1998 y se aceptan los

hormigones.

Tabla 9.7. Valores Factor Estadístico “t”

N°Fracción Defectuosa (nivel

de confianza) %5 (95) 10(90) 20(80)

3 2.920 1.886 1.061

4 2.353 1.638 0.9785 2.132 1.533 0.9416 2.015 1.476 0.9207 1.943 1.440 0.9068 1.895 1.415 0.8969 1.860 1.397 0.88910 1.833 1.383 0.88311 1.812 1.372 0.87912 1.796 1.363 0.87615 1.761 1.345 0.868

20 1.729 1.328 0.86125 1.711 1.318 0.857

30 o mas 1.645 1.282 0.842





Tabla 9.8. Constantes de Evaluación k1 y k2 (kg/cm2).

FracciónDefectuosa(%) Constante Grado de Hormigón NCh 170

H5 H10 H15 H20 o superior5

k1 3 5 8 10

k2 6 12 19 25

10k1 0 0 0 0

k2 9 17 26 35

20k1 -4 -7 -11 -15

k2 14 27 41 55



CAPITULO 10.

APLICACIONES DE PAVIMENTOS DEHORMIGON ESTAMPADO.



Capítulo 10. Aplicaciones de Hormigones Estampados.


10.1. Principales Usos.

Los hormigones estampados tienen diversas aplicaciones, agrupándose éstas en dos

grandes aéreas.

10.1.1. Áreas Comerciales e Industriales.

Galerías comerciales, shoppings, supermercados, proyectos de urbanización, complejos

habitacionales, countries, plazas y aceras, obras públicas, caminos, senderos peatonales, veredas,

estacionamientos, etc. y en general todo tipo de pisos con alto tránsito vehicular o peatonal.

10.1.2. Áreas Residenciales.

Pisos interiores o exteriores, patios, galerías, accesos a garages, caminos interiores y

huellas, zonas de estacionamiento de vehículos, bordes de piscinas y solariums antideslizantes,

escaleras y zócalos.

10.2 Principales Obras a Nivel Nacional.

10.2.1 Obras Comerciales.

A nivel nacional desde el año 1993 se han realizado una serie de obras comerciales en las

diversas ciudades del país, es así como en la ciudad de Temuco se destaca el pavimento

estampado de vereda y calle del Hotel Casino Dreams con una superficie aproximada de 7390

m2.





Tabla 10.1. Principales Obras de Estampados en Áreas Comerciales.

Obra Lugar año AplicaciónSuperficie

(m2)Hotel Director Vitacura 3600 1995 Acceso Principal -

Hotel Torre Mayor Lyon 322 1995 Acceso Principal -Hotel Atton Alonso de Córdova 5199 1996 Terraza y Piscina -Mall Plaza Vespucio Vespucio 1997 Pavimento Exterior -Banco Scotiabank Apoquindo 5830 1996 Acceso Vehicular -

World Trade CenterEntre Automotora SAABy Starbucks 2006 Pavimento exterior -

Starbucks de laReina

Príncipe de Gales conMonseñor Edwards 2008

Pavimento Exterior yterraza 124

Ciudad Empresarial Boulevard de la Ciudad 2008 1650Starbucks Ciudad

Empresarial Boulevard de la Ciudad 2008

Pavimento Exterior y

terraza 165Sala Cuna VillaJesús Calera de Tango 2008 Pavimento exterior 345Museo Arlequín deViña del Mar Quinta Vergara 2008 Pavimento exterior 383UniversidadAutónoma Temuco Temuco 2008 Pavimento exterior 400Hotel CasinoDreams Recreo 400 Temuco 2008

Pavimento Exteriores,vereda y calle 7390

Hotel Casino Enjoy Punta Arenas 2009Pavimento Exteriores,vereda, y terrazas 3900

Mall Paseo LosDominicos Camino EL Alba 2009 Pavimentos Calle interior 1800







Figura 10.3. Detalles Hormigon Texturado Hotel Casino Dreams, Temuco. Izq. Detalle, Textura

de Colores. Der . Vereda Texturada Hotel Casino Dreams, año 2008 Temuco, Chile.

10.2.2. Obras Urbanas.

Entre las obras urbanas mas recientes se destaca el Mejoramiento Pasadas Urbanas Villarrica-

Pucón, Sector Costanera de Villarrica y el Paseo de Talca.

Tabla 10.2. Obras de Estampados en Áreas Urbanas.

Obra Lugar año AplicaciónSuperficie

(m2)Paseo Talca Talca 2008 Pavimentos 700Cruces de calle Eneas Calle Eneas, Stgo. 2009 Pavimentos 500Pasadas UrbanasVillarrica-Pucón

Sector Costanera deVillarrica. 2008-2009 Pavimentos 650





10.2.3 Obras Residenciales

Figura 10.4. Acceso Principal, Casa Residencial, año 2008, Puerto Montt, Chile.

Figura 10.5. Acceso Principal “Casa Piloto” Condominio “Los Esteros de Pelluco”, año 2009,

Puerto Montt, Chile.





Figura 10.6. Terraza “Casa Piloto” Condominio “Los Esteros de Pelluco”, año 2009, Puerto

Montt, Chile.

Figura 10.7. Mejoramiento Pasadas Urbanas Villarrica-Pucón, Sector Costanera de Villarrica, Tramo

km 0,939 a km 2,612, año 2008-2009, Villarrica, Región de la Araucanía, Chile.





Figura 10.8. Mejoramiento Pasadas Urbanas Villarrica-Pucón, Sector Costanera de Villarrica,

Izq. Vista Panorámica km 0,939. Der. Estampado con Molde Adoquín Abanico, Pigmento Óxido

de Hierro, año 2008-2009, Villarrica, Región de la Araucanía, Chile.

Figura 10.9. Mejoramiento Pasadas Urbanas Villarrica-Pucón, Sector Costanera de Villarrica,

Izq. Estampado de Adocretos. Der . Textura Escaleras Acceso Lago, año 2008-2009, Villarrica,

Región de la Araucanía, Chile.

Las obras realizadas en el “Sector Costanera de Villarrica”, entre los km 0,939 a km

2,612, en cuanto a estética se refiere, corresponden a una combinación de estampados con

distintos moldes y texturas, entre ellos se destacan los moldes adoquines abanicos y rectos que

predominan en las áreas de mayor tránsito como paseos peatonales y accesos. Los colores

endurecedores utilizados son los que contienen pigmentos de óxidos de hierro, de colores marrón

y amarillo, donde la combinación de estos colores con el entorno del lago crea un paisaje

atractivo que no pasa inadvertido a las personas que transitan por la costanera.



CAPITULO 11.ANALISIS ECONOMICO.





Capítulo 11. Análisis Económico.


Tabla 11.1. Valor Mano de Obra.

Cargo

Promedio deremuneración mensual

($).comisiones incluidas.

Costo promediodiario

($)/cuadrilla

Supervisor $ 600.000

$ 50.667Maestro Estampador $ 360.000Ayudante 1 $ 280.000Ayudante 2 $ 280.000

11.4. Desarrollo del Análisis.

11.4.1. Análisis de Costos Terraza de Hormigón Estampado.

El análisis de precios para la confección de un pavimento de hormigón estampado se

muestra en la Tabla 11.2., y su representación grafica en la Figura 11.1.

Tabla 11.2. Análisis de Precios Unitarios, Pavimento de Hormigón Estampado.

Hormigón Estampado. UNIDAD M2

ITEM DESCRIPCION. UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO TOTAL

A

Materiales.

Hormigón premezclado HN 25(90)20 10. M3

0,110 $ 63.000 $ 6.930

Endurecedor superficial Mastertop HPS con color. kg 4,000 $ 690 $ 2.760

Desmoldante en polvo, color gris oscuro. kg 0,250 $ 400 $ 100

Sello acrílico, MasterSeal 20. lt 0,200 $ 600 $ 120

Polietileno transparente 2000 x 0,2 mm. m 0,400 $ 1.173 $ 469

Estabilizado chancado,3/4”, 10 cm espesor, f/15 km. M3

0,130 $ 12.000 $ 1.560

MasterFiber 50 PS. kg0,060 $ 8.925 $ 536

Total A $ 12.475

B

Mano de obra + %LLSS.

Concretero. día 0,090 $ 6.900 $ 621

Jornalero. día 0,080 $ 6.500 $ 520

Cuadrilla de estampado. día 0,033 $ 50.667 $ 1.672

LLSS. % 64,54% $ 1.816

Total B $ 4.629





C

Herramientas, Maquinarias y Equipos.

Cercha vibradora 2,5 m, 5 HP, bencinera. mes 0,0008 $ 50.000 $ 40

Platacho de magnesio 16"x3-1/8". c/u 0,0020 $ 40.000 $ 80Llana de magnesio puntas redondas con mango extensible48"x8". c/u 0,001 $ 180.000 $ 90

Herramienta "S" 3/8". c/u 0,0050 $ 3.500 $ 18

Pisón de impacto 40cm x 40 cm. c/u 0,0008 $ 60.000 $ 48

Placa compactadora 55x90 mod. 50/52. día 0,0600 $ 9.500 $ 570

Canteadora acero inoxidable 8"x4" r=3/8" orilla= 1/2". c/u 0,0050 $ 8.000 $ 40

Molde EuropenFan, 116,8 cm x 66 cm, set de 6 unidades. c/u 0,0004 $ 1.800.000 $ 720

Total C $ 1.606

DSubcontratos.

$ 0

Total D $ 0

Costo Directo $ 18.709

Figura 11.1. Terraza, Pavimento de Hormigón Estampado.

11.4.2. Análisis de Costos Terraza de Hormigón Cubierta con Baldosas.

El análisis de precios para la confección de un pavimento de hormigón cubierto con

baldosas de 40 x 40 cm se muestra en la Tabla 11.3.





Tabla 11.3. Análisis de Precio Unitario de Baldosa Micro Vibrada.

Baldosa Micro Vibrada 40x40 cm. UNIDAD M2

ITEM DESCRIPCION UNIDAD CANTIDADPRECIO

UNITARIOTOTAL

A

Materiales.

Baldosa Budnik 40x40 cm, color rojo. M2

1,100 $ 6.389 $ 7.028

Cemento polpaico especial, saco 42,5 kg. Un. 0,350 $ 3.907 $ 1.367

Arena lepanto 20 km. M3

0,046 $ 13.000 $ 598Estabilizado chancado,3/4”, 10 cm espesor, f/15km.

M3

0,130 $ 12.000 $ 1.560

Total A $ 10.553

B


Baldosero + Ayudante. día 0,100 $ 20.900 $ 2.090

Jornalero. día 0,080 $ 6.500 $ 520

LLSS. % 64,54% $ 1.685

Total B $ 4.295

C

Herramientas, Maquinarias y Equipos.


Total C $ 570

DSubcontratos.

$ 0

Total D $ 0


Figura 11.2. Terraza Cubierta con Baldosas.





11.4.3. Análisis de Costos Terraza Hormigón Pigmentado en Masa con Diferentes

Porcentajes.

Se realizaran los análisis de precios por metro cuadrado de superficie con variaciones de

pigmentos en porcentaje de 3, 5 y 7% para óxidos de hiero y cromo, debido a que son los másutilizados. Los resultados se muestran en la Tabla 11.4. (Anexo D)

Tabla 11.4. Costos por Metro Cuadrado de Terraza.

Tipo dePigmento

ColorCosto ($/m ) de Acuerdo al % de

Aplicación

3% 5% 7%Óxido dehierro Rojo $ 13.425 $ 14.424 $ 15.424Óxido decromo Verde $ 18.849 $ 23.430 $ 28.012

Figura 11.3. Gráfico Variaciones de Costos Hormigón Pigmentado en Masa con Diferentes

Porcentajes.

$ 0

$ 5.000

$ 10.000

$ 15.000

$ 20.000

$ 25.000

$ 30.000

Oxido de hierro

Oxido de cromo

3 5 7 % de pigmento

C o s t o

Variaciones de costo de acuerdo al tipo de

pigmento y porcentaje de adición.





Figura 11.4. Terraza de Hormigón Pigmentada con Oxido de Cromo.

11.4.4. Análisis de Costos Pavimento de Adocretos.

El análisis de precios para la confección de un pavimento de adocretos se muestra en la

Tabla 11.5.

Tabla 11.5. Análisis de Precio Unitario, Pavimento de Adocretos.

Adocreto 10x20x6 cm. UNIDAD M2


A

Materiales.

Adocreto recto piedra playa 80 mm(50xm2). M2

51,000 $ 310 $ 15.810Estabilizado chancado,3/4”, 10 cm espesor, f/15km.

M3

0,130 $ 12.000 $ 1.560


0,030 $ 13.000 $ 390

Total A $ 17.760

B


Albañil + 1 ayudante. día 0,060 $ 17.900 $ 1.074

Jornalero. día 0,080 $ 6.500 $ 520

LLSS. % 64,54% $ 1.029

Total B $ 2.623

CHerramientas, Maquinarias y Equipos.

Vibrocomp. Placa 50x50 bencinero. día 0,020 $ 6.500 $ 130

Total C $ 130

DSubcontratos.

$ 0





Total D $ 0


Figura 11.5. Pavimento de Adocretos.

11.4.5. Análisis de Costos, Pavimento Pastelón de Cemento.

El análisis de precios para la confección de un pavimento de pastelones de cemento

vibrados se muestra en la Tabla 11.6.

Tabla 11.6. Análisis de Precio Unitario, Pavimento Pastelón de Cemento.

Pastelón Cemento Vibrado 50 x 50cm. UNIDAD M2


A

Materiales.

Pastelón corriente 50x50x4 cm. Un. 4,000 1.151 4.604Estabilizado chancado,3/4”, 10 cm espesor, f/15km.

M3

0,130 $ 12.000 $ 1.560


0,050 13.000 650

Cemento polpaico especial, saco 42,5 kg. Un. 0,500 3.755 1.878

Total A 8.692

B


Albañil + Ayudante. día 0,080 17.900 1.432

Jornalero. día 0,080 $ 6.500 $ 520

LLSS. % 64,54% 1.260

Total B 3.212







Total C 570

DSubcontratos.

0

Total D 0

Costo Directo 12.473

11.4.6. Análisis de Costos, Pavimento Piedra Laja.

El análisis de precios para la confección de un pavimento de piedra laja, se muestra en la

Tabla 11.7.

Tabla 11.7. Análisis de Precio unitario, Pavimento Piedra Laja.

Piedra Laja. UNIDAD M2


A

Materiales.

Piedra laja. M2

1,100 $ 10.700 $ 11.770

Cemento polpaico especial, saco 42,5 kg. Un. 0,300 $ 3.907 $ 1.172Estabilizado chancado,3/4”, 10 cm espesor, f/15km.

M3

0,130 $ 12.000 $ 1.560


0,061 $ 13.000 $ 793

Total A $ 15.295

B


Instalador piedra laja. día 0,200 $ 12.500 $ 2.500

Jornalero. día 0,080 $ 6.500 $ 520

LLSS. % 64,54% $ 1.949

Total B $ 4.969



Total C $ 570

D

Subcontratos.

$ 0

Total D $ 0






Figura 11.6. Comparación de Costos por metro Cuadrado de las Distintas Soluciones de

Terminación.

$ 0

$ 5.000

$ 10.000

$ 15.000

$ 20.000

$ 25.000

$ 30.000

Hormigon estampado

Baldosa microvibrada 40x40 cm

Hormigon pigmentado color rojo(3%)Hormigon pigmentado color rojo(5%)Hormigon pigmentado color rojo(7%)Hormigon pigmentado color verde(3%)Hormigon pigmentado color verde(5%)Hormigon pigmentado color verde(7%)Adocreto

Pastelon cemento

Piedra laja

Hormigon normal, SinRevestimiento de ningun tipo.

Costo de Distintas Soluciones de Terminación para Pavimentos.($/m2)

Tipo de solución

C o s t o





Figura 11.7. Comparación de Costos por Unidad de Terraza de las Distintas Soluciones de

Terminación.

11.5. Variaciones en Cantidades de Pigmentos Usados en Hormigones Estampados y

Pigmentados.

Para determinar la diferencia en las cantidades de pigmentos usados tanto en hormigones

Estampados y Pigmentados se considera la confección de una losa de dimensiones: 5.0m x 2.0mx 0.1m realizada con un hormigón H25 (usado para la confección de estampados), es decir,

contiene 320 kg por cada metro cúbico.

$ 0

$ 50.000

$ 100.000

$ 150.000

$ 200.000

$ 250.000

$ 300.000

$ 350.000

$ 400.000

$ 450.000

Hormigon estampado

Baldosa microvibrada 40x40 cm

Hormigon pigmentado color rojo(3%)Hormigon pigmentado color rojo(5%)Hormigon pigmentado color rojo(7%)Hormigon pigmentado colorverde (3%)Hormigon pigmentado colorverde (5%)Hormigon pigmentado colorverde (7%)Adocreto

Pastelon cemento

Piedra laja

Hormigon normal, SinRevestimiento de ningun tipo.

Costos de las Distintas Terrazas (6.0mx 2.4mx 0.1 m)

Tipo de solución

C o s t o





Como el pigmento se agrega en porcentaje en relación a la cantidad de cemento, para el

Hormigón Pigmentado se tiene entonces que el porcentaje se calcula directamente con los 320 kg

de cemento. Por otro lado el hormigón estampado es coloreado superficialmente en un promedio

de 4.0 kg por metro cuadrado, tomando este valor para la losa anteriormente mencionada y de

acuerdo a las dimensiones se tiene una superficie de 10 m2

por lo que el porcentaje se calcula conlos 40 kg de cemento y no con los 320 kg anteriormente señalados.

Tabla 11.8. Pigmentos Usados para 1 m3 de Hormigón Pigmentado y Estampado.

Adición(%)

Cantidad pigmentos (kg)Hº

Pigmentado

Hº

Estampado1 3,2 0,42 6,4 0,83 9,6 1,24 12,8 1,65 16 26 19,2 2,47 22,4 2,88 25,6 3,29 28,8 3,610 32 4





Figura 11.8. Gráfico de Pigmentos Usados para 1 m3 de Hormigón Pigmentado y Estampado.

De acuerdo al grafico se evidencia que a medida que se aumenta el porcentaje de

pigmentación las variaciones en cantidades de pigmentos entre ambos hormigones crecen

abruptamente.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Pigmentos para 1 m3 Hormigón H25 (Estampado v/sPigmentado)

hormigon pifmentadohormigonestampado

k g

d e p i g m e n t o s

% Pigmentos.



CAPITULO 12.

CONCLUSIONES.



Capítulo 12. Conclusiones.


Hormigón en Estado Fresco.

En esta investigación, para determinar el efecto que produce la adición de fibras en el

hormigón fue seleccionado un cono de Abrams para ambos hormigones; de Control y con Fibras

de 10 cm. Producto de la adición de fibras monofilamento de polipropileno la trabajabilidad en elhormigón con fibras disminuye hasta un asentamiento promedio de 8,7 cm, es decir, la

trabajabilidad se reduce en aproximadamente un 17%. Por cuanto se determina que la adición de

fibras de polipropileno tiene un efecto inmediato sobre las propiedades del hormigón cuando éste

se encuentra en estado fresco. Reduce la trabajabilidad cuando es añadida a razón de 600 gr/m 3.

Este aspecto es muy importante al momento de diseñar la dosificación del hormigón con

fibras dado que conociendo la reducción de trabajabilidad se pueden tomar las medidas de

precaución en cada caso. La reducción de la trabajabilidad no solo tiene efectos en las

propiedades del hormigón sino también en el costo de éste ya que se hace necesario el uso de

aditivos plastificantes o bien aumentar el agua de amasado en conjunto con la dosis de cemento,

de manera de mantener constante la relación agua/cemento de la mezcla.

Hormigón en Estado Endurecido.

En cuanto a las propiedades mecánicas del hormigón endurecido con Fibras, se observaque la resistencia a la compresión aumenta en un porcentaje pequeño teniendo una variación a los

28 días, del orden del 6,0 %, respecto del hormigón de control (sin Fibras). Sin embargo,

tampoco tiene influencia en el aumento de la resistencia a la flexotracción en el hormigón

(Maturana, 1994) por lo que se puede concluir que la adición de fibra de polipropileno no tiene

mayor influencia en el aumento de las propiedades mecánicas del hormigón, cuando es añadida a

razón de 600 gr/m3.

Se concluye que su adición en la mezcla para la confección de Hormigones Estampados

es netamente para el control de la estabilidad dimensional, controlando así las fisuras producidas

en las primeras horas de su instalación de modo de evitar la formación posibles grietas que

pudieran ser susceptibles a daño en la superficie una vez que ésta se haya terminado. Por lo que

no deben ser usadas para obtener un desarrollo de una resistencia estructural mayor.



Capítulo 12. Conclusiones.


Sin embargo, la adición de Color Endurecedor superficial en las probetas, al momento de

ser ensayadas produjo un particular comportamiento en la fractura de la cara donde se aplicó el

endurecedor. Produciéndose un efecto de “descascaramiento” lo que indica que éste se debe a la

incorporación del endurecedor el cual constituye cemento y cuarzo haciendo que este tipo de

pavimentos sean más resistentes al desgaste superficial.

En cuanto a los efectos que se producen superficialmente en el Hormigón Estampado,

relativos a descoloración y comportamiento frente a la abrasión a medida que transcurre el

tiempo, estos dependen del tipo de pigmento utilizado, sin embargo los tonos más resistentes son

los de color “tierra” como negros, rojos, cafés y amarillos. Cabe destacar que la superficie es

protegida mediante resina, la cual penetra en los poros sellándola, formando así una capa

protectora, duradera y resistente que aplicada en periodos de tiempo de al menos un año

(dependiendo del clima, tipo e intensidad del tráfico), realza los colores de la superficie.

Según los resultados del análisis económico, el costo que tiene la ejecución de la técnica

del estampado de superficies se encuentra levemente superior al rango de precios del común de

los revestimientos, tales como baldosas, cerámicos adocretos, etc. siendo por ejemplo indiferente

su elección en cuanto a costo con un hormigón pigmentado en masa con óxido de cromo al 3%.

Sin embargo, las cantidades de pigmentos que se incorporan al utilizar un hormigón pigmentado

en masa son considerables en relación a las ocupadas en el estampado debido a que en estosúltimos los pigmentos solo se aplican en la superficie, siendo esta la principal característica por la

cual se hace viable su uso y además por la rapidez con que es ejecutado el trabajo.

Un hormigón estampado de buena calidad requiere de mano de obra especializada que

siga los procedimientos, materiales y técnicas adecuadas a fin de conseguir un producto acabado

que sea atractivo, económico y duradero. Se recomienda evitar sobre trabajar el material, evitar

técnicas de llaneados fuertes antes de la correcta absorción del color en el hormigón, evitar el

agregado de agua, evitar el exceso de desmoldante en polvo en condiciones ventosas y por último

desarrollar y seguir una rutina de mantenimiento para todos los hormigones estampados (limpieza

y encerado), para no perder la calidad del producto.



Bibliografía.


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ANEXOS.



Anexo. A.


ANEXO A. RESUMEN DE PROCEDIMIENTOS PARA ENSAYOS DE LOS ARIDOS.

A.1 Determinación de la Densidad Aparente (NCh 1116 Of. 77).

La densidad aparente en determinado estado de compactación permite transformar peso avolumen o viceversa. Relacionado con la densidad real permite conocer el grado de compacidad

o huecos que posee el árido.

A.1.1. Preparación de la Muestra.

Se empleará la medida volumétrica de 3 litros para la arena y de 15 litros para la gravilla,

las medidas se encuentran taradas y se conoce su capacidad volumétrica exacta. El material

preparado de arena seca fue de 6 litros y 30 litros de gravilla.

A.1.2 Determinación de la Densidad Aparente Compactada.

Se aplica a los áridos de tamaño máximo nominal igual o menor a 50 mm.

Procedimiento por Apisonado.

Se llena la medida en tres capas de espesores aproximadamente iguales, teniendo la

última capa un exceso de árido por sobre el borde de la medida.

Se empareja cada capa y se compacta cada una mediante 25 golpes de pisón

uniformemente repartidos.

Se apisona la primera capa en todo su espesor, y las capas superiores, haciendo penetrar el

pisón en la capa inferior.

Se elimina el exceso de árido empleando la varilla pisón como regla de enrase, sin presionar.

Se determina y registra la masa en kg del árido compactado que llena la medida

aproximando al 0,1 %.

Se repite el procedimiento 3 veces y se calcula el promedio.





Anexo. A.


Siendo:

Mc=masa del pétreo suelto que llena la medida (kg).

V= capacidad volumétrica de la medida (m3).

A.2 Determinación de las Densidades Real y Neta y la Absorción de Agua de las Arenas(NCh 1239. Of 77).

A.2.1 Preparación de la Muestra.

El procedimiento consiste en determinar la masa de una muestra de ensayo en condiciones

seca y saturada superficialmente seca. Luego, determinar su volumen como la masa del agua

desplazada por el árido sumergido en un matraz aforado. Conocidas las masas y su volumen se

calculan las densidades real y neta y la absorción de agua en función de los valores obtenidos en

las diferentes condiciones. Para este ensayo se utilizará 700 gramos.

Procedimiento.

Se seca el árido en estufa.

Se sumerge el árido en agua por 24 horas ± 4 horas.

Se extiende el árido en una superficie lisa expuesta a una corriente suave de aire calientede un secador de pelo, revolviéndolo constante y uniformemente hasta que el árido

alcance la condición suelta.

Se coloca el molde tronco - cónico firme contra una superficie lisa y no absorbente, se

llena con árido en condición suelta y se compacta suavemente con 25 golpes de pisón.

Se levanta el molde verticalmente. Si hay humedad libre el cono de arena conserva su

forma. Se continúa el secado y se repite la operación a intervalos frecuentes hasta que el

cono se asiente según su talud natural. Esto significa que la arena ha alcanzado lacondición de saturada superficialmente seca.

La primera verificación de humedad debe hacerse cuando aún permanece un mínimo de

agua libre. No se permite que el cono se asiente en la primera verificación.

Inmediatamente alcanzada la condición anterior se separa para cada ensayo una cantidad

de arena superior a 50 g e inferior a 500 g.



Anexo. A.


Procedimiento de Medición.

Previamente conocida la tara del matraz de laboratorio se llena el matraz con agua a una

temperatura de 20 ± 2°C hasta la marca de calibración. Se mide y registra la masa del matraz más

el agua (Ma).

Se mide y registra la masa de la muestra de ensayo en condición saturada superficial-

mente seca (msss).

Se coloca la muestra en el matraz y se llena con agua a una temperatura de 20 ± 2°C casi

hasta la marca de calibración.

Se agita el matraz a fin de eliminar burbujas de aire golpeándolo contra la palma de la

mano.

Se deja reposar por una hora. Para mantener la temperatura constante se coloca el matraz

en un baño con temperatura controlada.

Se completa con agua a 20 ± 2°C hasta la marca de calibración.

Se mide y registra la masa total del matraz más la muestra de ensayo más agua (Mm).

Se saca la muestra del matraz evitando las pérdidas de material y se seca en estufa a 110 ±

5°C. Se deja enfriar a temperatura ambiente. Se mide y registra la masa de la muestra de

ensayo en condición seca (ms).

A.2.2. Expresión de Resultados.

Densidad Real del Árido Saturado Superficialmente Seco (Dr sss).

(A.3)

Densidad Real del Árido Seco (Dr s)

(A.4)

)m/kg(1000*Mm-sssm+Ma

sssm =sssDr 3

)m/kg(1000*Mm-sssm+Ma

sm =sDr 3



Anexo. A.


Densidad Neta (Dn)

(A.5)

Cálculo Absorción de Agua (Ab)

(A.6)

Siendo:

m s = masa de la muestra seca, g.

m sss = masa de la muestra saturada superficialmente seca, g.

Ma = masa del matraz con agua hasta la marca de calibración, g.

Mm = masa del matraz con la muestra más agua hasta la marca de calibración, g.

A.3. Determinación de las Densidades Real y Neta y la Absorción de Agua de las Gravas

(NCh 1117. Of 77).

A.3.1. Preparación de la Muestra.

Se eliminar por tamizado las partículas inferiores a 5 mm, se lava la muestra hasta

remover el polvo superficial o cualquier sustancia extraña adherida a los granos, luego se seca la

muestra hasta masa constante en estufa a una temperatura de 110 + - 5ºC.

Enfriar la muestra al aire hasta temperatura ambiente por un período de 24 + - 4 horas y sumergir

la muestra en agua a temperatura ambiente por un periodo de 24 + - 4 horas.

)m/kg(1000*Mm-sm+Ma

sm =Dn

3

100%*sm

sm-sssm =Ab



Anexo. A.


Procedimiento de Medición.

Se efectuarán tres pesadas de la muestra de ensayo de la grava en distintas condiciones.

1. Prueba Sumergida.

Se extrae la muestra del agua y se colocarla inmediatamente en el canastillo portamuestra. Sumergir el canastillo en agua a 20 + - 2ºC y determinar por pesada sumergida, la masa de

la muestra menos la masa del agua desplazada, aproximadamente a 1 g. Registrar (msu).

2. Pesada al Aire Ambiente del Arido Saturado Superficialmente Seco.

Se extrae la muestra del canastillo y se secan superficialmente las partículas, haciéndolas

rodar sobre un paño absorbente húmedo hasta que desaparezca la película visible de aguaadherida. Se efectúa toda la operación en el mínimo de tiempo posible, evitando la

evaporación del agua de los poros, por ejemplo, manteniendo el árido, ya secado

superficialmente, cubierto por un paño húmedo hasta el momento de pesar.

Determinar inmediatamente la masa del árido saturado superficialmente seco, por pesada

al aire ambiente, aproximando a 1 g. Registrar (ma sss).

3. Pesada al Aire Ambiente.

Se secar la muestra hasta masa constante en estufa a una temperatura de 110 + - 5ºC,

luego se deja enfriar la muestra hasta temperatura ambiente dentro de un recipiente

protegido para evitar la absorción de humedad del aire.

Determinar la masa de la muestra seca, por pesada al aire ambiente, aproximando a 1g.

Registrar (ma s).

A.3.2. Expresión de Resultados.

Densidad Real del Árido Saturado Superficialmente Seco (Dr sss).

(A.7))m/kg(1000*msu-sssma

sssma =sssDr

3



Anexo. A.


Densidad Real del Árido Seco (Dr s).

(A.8)

Densidad Neta (Dn).

(A.9)

Cálculo Absorción de Agua (Ab).

(A.10)

Siendo:

ma s = masa de la muestra seca, g.

ma sss = masa de la muestra saturada superficialmente seca, g.

msu= masa de la muestra sumergida, g.

A.4. Tamizado y Determinación de la Granulometría (Nch 165 of. 77).

La granulometría es la determinación más corriente y una de las más importantes que se

realizan a un árido; y representa la distribución de los tamaños que posee el árido. La

granulometría está directamente relacionada con las características de manejabilidad del

hormigón fresco, la demanda de agua, la compacidad y la resistencia mecánica del hormigón

endurecido.

La norma Nch 165 establece el procedimiento para efectuar el tamizado y determinar la

granulometría de los áridos de densidad real normal.

La granulometría permite también obtener el módulo de finura del árido y su expresión gráfica

representada por la curva granulométrica.

)m/kg(1000*msu-sssma

sma =sDr

3

)m/kg(1000*msu-sma

sma =Dn 3

100%*sma

sma-sssma =Ab



Anexo. A.


A.4.1. Acondicionamiento y Tamaño de la Muestra de Ensayo.

La muestra en laboratorio se homogeneíza cuidadosamente en estado húmedo y se reduce

por cuarteo. Luego la muestra se seca hasta masa constante en estufa a 110 ± 5ºC. La masa de

arena para este ensayo fue de 1,5 kg y para la gravilla 8 kg.

Juego de Tamices.

El juego de tamices elegidos es dispuesto en orden decreciente de abertura y provisto de

tapa y recipiente receptor del residuo. Los tamices usados para este ensayo fueron los siguientes:

Tabla A.1. Serie de Tamices.

Tamiz

ASTM(")

NCh(mm)

1" 25

3/4" 20

1/2" 12,5

3/8" 10 Nº4 5

Nº8 2,5

Nº16 1,25

Nº30 0,63

Nº50 0,315

Nº100 0,16

Operación de Tamizado.

Se vacía el material en el juego de tamices. Se cumple el ciclo de tamizado.

Se registra la masa retenida en cada tamiz y en el recipiente receptor con la aproximación

de 1 g o a lo menos 0,1% de la pesada.



Anexo. A.


Se calcula la masa total o suma de las fracciones retenidas en todos los tamices y en

recipiente receptor, la que no debe diferir con la masa de la muestra de ensayo en más de

3% para las arenas y de 0,5% para las gravas.

Se calcula el porcentaje parcial retenido en cada tamiz y en el recipiente receptor, referido

a la masa total de las fracciones retenidas, aproximando al 1 %. Se expresa la granulometría como el porcentaje acumulado que pasa, en el que se indica

como primer resultado el del menor tamiz en que pasa el 100% y como último resultado,

el del primer tamiz en que pasa el 0%.

Módulo de Finura.

El módulo de finura es el valor correspondiente a la centésima parte de la suma de los

porcentajes retenidos acumulados en los tamices de la serie preferida. Se calcula tanto para arenas

como para gravas o áridos totales. Cuanto mayor es el módulo de finura más grueso es el

material.

Curva Granulométrica.

La curva granulométrica es la representación gráfica de la granulometría Y permite dar

una visión objetiva de la distribución de tamaños de los granos del árido. Sirve también paracomparar visualmente diferentes materiales entre si, y para comparar un material con los límites

recomendados por la norma o especificación.

El gráfico se construye de acuerdo al procedimiento indicado en la norma y está formado por

coordenadas rectangulares de dos ejes. El eje vertical (ordenada) es una escala graduada líneal

correspondiente a los porcentajes acumulados que pasan (de abajo a arriba),o a los porcentajes

acumulados retenidos (de arriba a abajo). El eje horizontal (abscisa) es una escala graduada

logarítmica a partir del tamiz 0.08 mm con puntos que corresponden al logaritmo del valor de laabertura nominal de los tamices.



Anexo. A.


A.5. Determinación Colorimétrica de la Presencia de Impurezas Orgánicas en las Arenas

(Nch 166. of 62).

La presencia de impurezas orgánicas en un árido puede modificar las reacciones químicas

del cemento con el agua, alterando el correcto fraguado y endurecimiento.Según la norma NCh 166, el procedimiento para determinar la presencia de impurezas orgánicas

en las arenas por el método de comparación de coloraciones, consiste en tratar una muestra de

ensayo con una solución de hidróxido de sodio y comparar la coloración obtenida con la

coloración de una solución tipo de ácido tánico.

A.5.1. Reactivos.

Se prepara una solución de ácido tánico al 2%, disolviendo 2 g de ácido tánico en una

mezcla de 10 cm3 de alcohol de 95% y 90 cm3 de agua destilada.

Se prepara la solución tipo de ácido tánico de 500 ppm, agregando 2,5 cm3 de la solución

anterior a 97,5 cm3 de la solución de hidróxido de sodio al 3%, la que se agita y se deja

reposar por 24 horas.

Se prepara una solución de hidróxido de sodio al 3% disolviendo 30 g de hidróxido de

sodio en 970 g de agua destilada.

A.5.2. Ensayo y Resultado.

Se coloca en un frasco de vidrio blanco transparente 200 g de la muestra de arena con 100

cm3 de la solución de hidróxido de sodio al 3%. Se agita y se deja reposar por 24 horas.

Se coloca en un frasco similar la solución tipo y se compara colorimétricamente con la

muestra tratada. Las soluciones se preparan simultáneamente.

El resultado del ensayo se expresa como presencia de impurezas orgánicas o no presencia

de impurezas orgánicas (No apta o apta) cuando la coloración de la muestra tratada es más o es

menos intensa que la solución tipo.



Anexo. B.


ANEXO B. DOSIFICACION DE HORMIGON DE CONTROL H25 (90) 20 10.

El hormigón de control es de resistencia a la compresión de 250 kg. /cm2 a los 28 días,

con un nivel de confianza del 90%, tamaño máximo nominal del árido de 20 mm, consistencia de

cono de Abrams de 10 cm, confeccionado en buenas condiciones de obra.

B.1. Cálculo de Resistencia de Dosificación.

La resistencia de dosificación esta dada por la ecuación (B.1), en donde s y t son

obtenidas de acuerdo a las características del hormigón; condición de ejecución de obras y nivel

de confianza, tablas A.1 y A.2 respectivamente.

(B.1)

En que:

fr = Resistencia de dosificación.

fc = Resistencia especificada.

s = Desviación normal.t = Factor estadístico que depende del nivel de confianza.

Tabla B.1. Valor Estimado, de Acuerdo a Condición de Ejecución de Obras.

Condiciones previstas s (kg/cm )para la ejecución de

obras Hº ≤ H15 Hº > H15Regulares 80 -Medias 60 70Buenas 40 50Muy buenas 30 40Sin Antecedentes 80 80

t*s+fc=fr



Anexo. B.


Tabla B.2. Factor Estadístico “t”.

Nivel det

Confianza95 1.645

90 1.28285 1.03680 0.842

Al remplazar los valores correspondientes se obtiene una resistencia de dosificación de

31.41Mpa.

B.2. Cálculo Razón A/C.

Interpolando el valor 31.41Mpa, es decir 314 kg/cm2 en la tabla B.3 se obtiene una razón

agua/cemento de 0.476.

Tabla B.3. Relación Agua/Cemento, Según Resistencia.

Razón Resistencia Media Requerida, fr, (kg/cm )

Agua/CementoCemento grado

corrienteCemento grado alta

resistencia0.45 340 4300.50 290 3600.55 250 3100.60 210 2600.65 180 2300.70 160 2000.75 140 170

0.80 120 1500.85 100 130



Anexo. B.


B.3. Cálculo de Agua de Amasado.

Según tabla B.4 para cono 10 cm y tamaño máximo nominal de 20 mm se obtiene un

volumen de 205 litros.

Tabla B.4. Volumen Estimado de Agua de Amasado (m3).

Tamañomáximo Docilidad según descenso de cono, cm.

nominal, mm 0 - 2 3 - 5 6 - 9 10 - 15 1663 0,135 0,145 0,155 0,165 0,17050 0,145 0,155 0,165 0,175 0,18040 0,150 0,160 0,170 0,180 0,185

25 0,170 0,180 0,190 0,200 0,20520 0,175 0,185 0,195 0,205 0,21012 0,185 0,200 0,210 0,220 0,23010 0,190 0,205 0,215 0,230 0,240

B.4. Cálculo de la Cantidad de Cemento.

De la relación obtenida en la tabla B.4 se tiene la ecuación (B.2).

(B.2)

Por lo tanto al remplazar en la ecuación (B.2) la cantidad de agua obtenida en la tabla B.3

se obtiene una cantidad de cemento de 430,7 kg.

B.5. Cálculo Aire Atrapado.

Según tabla B.5, para tamaño máximo nominal de 20 mm se tiene un volumen de aire

atrapado de 0.020 m3.

0.476=Cemento

Agua



Anexo. B.


Tabla B.5. Aire Promedio Atrapado m3

Tamaño máximo nominal,mm

Volumen de aireatrapado, m3

63 0,003

50 0,00540 0,01025 0,01520 0,02012 0,02510 0,030

B.6. Cálculo Volumen de Áridos.

Para determinar las cantidades de arena y gravilla de debe cumplir la igualdad de la

ecuación (B.3).

(B.3)

En que:

C: Volumen de cemento (m3).

W: Volumen de agua (m3).

U: Volumen de aire (m3).

G: Volumen de gravilla (m3).

A: Volumen de Arena (m3).

Al remplazar los valores correspondientes en la ecuación (B.3) se tiene la suma de ambas

cantidades de áridos que es de 0.631 m3.

31m AGU W C



Anexo. B.


B.7. Proporción de Áridos en Seco.

La masa total (mt) de áridos esta dada por la ecuación (B.4).

(B.4)

En que:

: Densidad de las gravillas (kg/m3).

: Densidad arenas (kg/m3).

Al remplazar las densidades de la tabla B.6 en la ecuación (B.4) se tiene que la masa totalde áridos es de 1642 kg.

Tabla B.6. Densidades y Absorción de Agua de los Áridos.

Grava Arena% Absorción 1.0 3.0

DRS (kg/m3) 2657 2549

Por lo tanto al multiplicar la masa total por la proporción en que se encuentran los áridos:

51% para la arena y 49% para la gravilla se obtienen 805 kg de gravilla y 837 kg de arena.

La determinación de la granulometría de arena y gravilla se muestran en tablas tabla B.7y

tabla B.8 respectivamente. La granulometría resumida se muestra en tabla B.9., y la proporción

de áridos se muestra en tabla B.10.

áridos _ v*)arena _ proporcion*Aρ+gravilla _ proporcion*Gρ(=m t

Gρ

Aρ



Anexo. B.


Tabla B.7. Determinación Granulometría de Arena.

TamizRetenido

(g)

RetenidoParcial

(%)

RetenidoAcumulado

(%)GranulometríaASTM

(")NCh(mm)

1" 253/4" 201/2" 12,53/8" 10 0 0 0 100 Nº4 5 90 7 7 93 Nº8 2,5 210 16 23 77 Nº16 1,25 300 23 45 55 Nº30 0,63 400 30 75 25 Nº50 0,315 265 20 95 5

Nº100 0,16 50 4 99 1Residuo 10 1 100 0

Tabla B.8. Determinación Granulometría de Gravilla.

TamizRetenido

(g)

RetenidoParcial

(%)

RetenidoAcumulado

(%)GranulometríaASTM

(")NCh(mm)

1" 25 0 0 0 1003/4" 20 96 2 2 981/2" 12,5 1410 34 36 643/8" 10 1063 25 62 38 Nº4 5 929 22 84 16

Nº8 2,5 671 16 100 0 Nº16 1,25

Nº30 0,63

Nº50 0,315

Nº100 0,16



Anexo. B.


Tabla B.9. Granulometría Resumida de los Áridos.

Granulometría

NCh(mm) 50 40 25 20 12,5 10 5 2,5 1,25 0,63 0,315 0,16

ASTM2" 1.1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" Nº4 Nº8 Nº16 Nº30 Nº50 Nº100

Gravilla 100 98 64 38 16 0

Arena 100 93 77 55 25 5 1

Tabla B.10. Proporción de Áridos para Dosificación.

TamizGravilla * 49,35% Arena * 50,65% ÁridoCombinado

ASTMNCh(mm)

1" 25 100 0,494 49,35 100 0,506 50,65 1003/4" 20 98 0,494 48,36 100 0,506 50,65 991/2" 12,5 64 0,494 31,58 100 0,506 50,65 823/8" 10 38 0,494 18,75 100 0,506 50,65 69 Nº4 5 16 0,494 7,90 93 0,506 47,10 55 Nº8 2,5 77 0,506 39,00 39 Nº16 1,25 55 0,506 27,86 28

Nº30 0,63 25 0,506 12,66 13 Nº50 0,315 5 0,506 2,53 3 Nº100 0,16 1 0,506 0,51 1

Los resultados del árido combinado, se ajustan a las bandas granulométricas

recomendadas por la NCh 163 of. 79. Las curvas de los áridos, de las bandas y del árido

combinado se muestran en la figura B.1 Los valores de las granulometrías recomendadas ytoleradas se muestran en la tabla B.11.



Anexo. B.


Figura B.1. Curvas Granulométricas de los Áridos.

Tabla B.11. Granulometría Recomendadas y Toleradas para Dosificación del Árido Combinado

según NCh 163 of. 79.

TamicesZona

GranulométricaZona

GranulométricaA.S.T.M. NCh (mm) Recomendable Tolerable

3/4" 20 100 100

3/8" 10 62 - 77 62 - 88 Nº4 5 37 - 58 37 - 75 Nº8 2,5 22 - 43 22 - 63 Nº16 1,25 13 - 33 13 - 52 Nº30 0,63 8 - 23 8 - 38 Nº50 0,315 4 - 12 4 - 23 Nº100 0,16 3 - 6 3 - 9

B.8. Cálculo de Agua de Absorción.

De acuerdo a los valores de absorción de la tabla B.6 se tiene que la absorción de la

gravilla es de 8,1 litros y la absorción de la arena es de 24,2 litros. Por lo tanto la cantidad de

agua total de absorción es de 32,3 litros.



Anexo. B.


B.9. Cálculo de Agua Total.

La cantidad de agua total es la suma del agua de amasado y del agua de absorción, es de

237,3 litros.

B.10. Verificación. (Densidad Teórica del Hormigón).

Se debe cumplir la ecuación (B.5)

(B.5)

Al remplazar las cantidades correspondientes se obtiene la densidad del hormigón fresco

de 2310 (kg/m3).

C+W+)A+G(=hormigón _ ρ



Anexo. C.


ANEXO C. RESULTADOS ETAPA EXPERIMENTAL.

Tabla C.1 Resultados de Asentamiento de Cono de Abrams de Probetas.

Tipo deHormigón Amasadas

NºSerie Probetas

AsentamientoCono deAbrams (cm)

D e c o n t r o l

1

1HC28.1.1 10,5

HC28.1.2 10

HC7.1.3 11

2HC28.2.1 11

HC28.2.2 11

HC7.2.3 11

2

3HC28.3.1 10

HC28.3.2 11

HC7.3.3 9,5

4HC28.4.1 9,5

HC28.4.2 11

HC7.4.3 10

E s t a m p a d o

3

1HE28.1.1 9

HE28.1.2 9

HE7.1.3 9

2HE28.2.1 8,5

HE28.2.2 8,5

HE7.2.3 9

4

3HE28.3.1 9,5

HE28.3.2 8

HE7.3.3 8

4HE28.4.1 9

HE28.4.2 8

HE7.4.3 8,5



Anexo. C.


Tabla C.2 Resultados Ensayos de Compresión a los 7 Días.

Tipo deHormigón

Probetas

Dimensiones(cm) Masa

(kg)Carga(kgf)

Tensiónde

Ruptura

(kgf/cm2

)a b h

D e c o n t r o l HC7.1.3 20,0 19,9 19,9 19,452 50663 127

HC7.2.3 19,8 20,0 19,9 19,800 53662 136HC7.3.3 20,0 19,9 19,9 19,303 51653 130HC7.4.3 20,0 19,8 20,0 19,820 54590 138

E s t a m p a d o HE7.1.3 20,0 20,0 20,0 19,952 55804 140

HE7.2.3 19,9 19,7 19,9 19,194 53397 136HE7.3.3 19,8 19,9 19,9 19,298 58987 150HE7.4.3 20,0 19,7 20,0 19,494 58232 148

Tabla C.3 Resultados Ensayos de Compresión a los 28 Días.

Tipo deHormigón

Probetas

Dimensiones(cm) Masa

(kg)Carga(kgf)

Tensiónde

Ruptura(kgf/cm2)a b h

D e c o n t r o l

HC28.1.1 20,1 19,8 19,9 19,526 104764 263HC28.2.1 19,9 20,2 19,9 20,041 102979 256HC28.3.1 19,9 19,6 19,9 19,079 91351 234HC28.4.1 19,8 19,7 19,9 18,880 96247 247HC28.1.2 19,9 19,8 19,9 19,192 94472 240HC28.2.2 19,9 19,7 20,0 19,172 94391 241HC28.3.2 20,0 20,0 20,0 19,690 103724 259HC28.4.2 19,9 19,7 20,0 19,273 95350 243

E s t a m p a d o

HE28.1.1 20,2 19,7 20,0 19,900 102061 256HE28.2.1 19,8 19,9 19,9 19,737 105182 267HE28.3.1 19,8 20,0 19,9 19,500 107630 272HE28.4.1 20,0 19,7 19,8 19,285 108508 275HE28.1.2 19,9 19,9 19,9 19,507 104009 263

HE28.2.2 20,0 19,9 19,9 19,451 111343 280

HE28.3.2 19,8 19,7 19,9 19,467 109538 281

HE28.4.2 19,8 19,9 19,8 19,009 103163 262



Anexo. C.


Tabla C.4 Resultados Densidades de Probetas.

Tipo deHormigón

Edadde

Ensayo

(días)

ProbetasMasa(kg)

Volumen(m3)

Densidad(kg/m3)

D e c o n t r o l

7 HC7.1.3 19,452 0,0079 24567 HC7.2.3 19,800 0,0079 2513

7 HC7.3.3 19,303 0,0079 2437

7 HC7.4.3 19,820 0,0079 2503

28 HC28.1.1 19,526 0,0079 2465

28 HC28.2.1 20,041 0,0080 2505

28 HC28.3.1 19,079 0,0078 2458

28 HC28.4.1 18,880 0,0078 2432

28 HC28.1.2 19,192 0,0078 244828 HC28.2.2 19,172 0,0078 2445

28 HC28.3.2 19,690 0,0080 2461

28 HC28.4.2 19,273 0,0078 2458

E s t a m p a d o

7 HE7.1.3 19,952 0,0080 2494

7 HE7.2.3 19,194 0,0078 2460

7 HE7.3.3 19,298 0,0078 2461

7 HE7.4.3 19,494 0,0079 2474

28 HE28.1.1 19,900 0,0080 2500

28 HE28.2.1 19,737 0,0078 251728 HE28.3.1 19,500 0,0079 2474

28 HE28.4.1 19,285 0,0078 2472

28 HE28.1.2 19,507 0,0079 2475

28 HE28.2.2 19,451 0,0079 2456

28 HE28.3.2 19,467 0,0078 2508

28 HE28.4.2 19,009 0,0078 2437



Anexo. D.


ANEXO D. A.P.U. HORMIGONES PIGMENTADOS CON OXIDOS EN DISTINTOSPORCENTAJES.

Tabla D.1 Análisis de Precio Unitario, Hormigón Pigmentado con Óxido de Hierro en un

3%.

Hormigón Pigmentado en Masa (3%). UNIDAD M2

ITEM DESCRIPCION. UNIDAD CANTIDADPRECIO

UNITARIOTOTAL

A

Materiales.


0,110 $ 63.000 $ 6.930


Estabilizado chancado,3/4", 10 cm espesor, f/15 km. M3

0,130 $ 12.000 $ 1.560

Pigmento óxido de hierro color rojo, 3%. kg 1,060 $ 1.428 $ 1.514

Total A $ 10.473

B

Mano de obra + %LLSS

Albañil + 1 ayudante. día 0,010 $ 17.900 $ 179

Jornalero. día 0,080 $ 6.500 $ 520

Concretero. día 0,090 $ 6.900 $ 621

LLSS. % 64,54% $ 852

Total B $ 2.172

C

Herramientas, Maquinarias y Equipos.Llana de magnesio puntas redondas con mango extensible

48"x8". c/u 0,001 $ 180.000 $ 90Placa compactadora 55x90 mod. 50/52. día 0,0600 $ 9.500 $ 570

Platacho de magnesio 16"x3-1/8". c/u 0,0020 $ 40.000 $ 80


Total C $ 780

DSubcontratos.

$ 0

Total D $ 0




Anexo. D.



5%.



UNITARIOTOTAL

A

Materiales.


0,110 $ 63.000 $ 6.930


0,130 $ 12.000 $ 1.560



Total A $ 11.472

B

Mano de obra + %LLSS


Jornalero. día 0,080 $ 6.500 $ 520

Concretero. Día 0,090 $ 6.900 $ 621

LLSS. % 64,54% $ 852

Total B $ 2.172

C

Herramientas, Maquinarias y Equipos.Llana de magnesio puntas redondas con mango extensible48"x8". c/u 0,001 $ 180.000 $ 90




Total C $ 780

DSubcontratos.

$ 0

Total D $ 0




Anexo. D.



7%.



UNITARIOTOTAL

A

Materiales.


0,110 $ 63.000 $ 6.930


0,130 $ 12.000 $ 1.560



Total A $ 12.472

B



Concretero. día 0,090 $ 6.900 $ 621

Jornalero. día 0,080 $ 6.500 $ 520

LLSS. % 64,54% $ 852

Total B $ 2.172

C





Total C $ 780

DSubcontratos.

$ 0

Total D $ 0




Anexo. D.


Tabla D.4 Análisis de Precio Unitario, Hormigón Pigmentado con Óxido de Cromo en un

3%.



UNITARIOTOTAL

A

Materiales.


0,110 $ 63.000 $ 6.930


0,130 $ 12.000 $ 1.560


Pigmento óxido de cromo color verde, 3%. kg 1,060 $ 6.545 $ 6.938

Total A $ 15.897

B



Jornalero. día 0,080 $ 6.500 $ 520

Concretero. día 0,090 $ 6.900 $ 621

LLSS. % 64,54% $ 852

Total B $ 2.172

C

Herramientas, Maquinarias y EquiposLlana de magnesio puntas redondas con mango extensible48"x8". c/u 0,001 $ 180.000 $ 90




Total C $ 780

DSubcontratos.

$ 0

Total D $ 0




Anexo. D.



5%.



UNITARIOTOTAL

A

Materiales.


0,110 $ 63.000 $ 6.930


0,130 $ 12.000 $ 1.560



Total A $ 20.478

B



Jornalero. día 0,080 $ 6.500 $ 520

Concretero. día 0,090 $ 6.900 $ 621

LLSS. % 64,54% $ 852

Total B $ 2.172

C





Total C $ 780

DSubcontratos.

$ 0

Total D $ 0




Anexo. D.



7%.



UNITARIOTOTAL

A

Materiales.


0,110 $ 63.000 $ 6.930

Estabilizado chancado, 10 cm espesor, f/15 km. M3

0,130 $ 12.000 $ 1.560



Total A $ 25.060

B


Albañil + 1 ayudante.. día 0,010 $ 17.900 $ 179

Jornalero. día 0,080 $ 6.500 $ 520

Concretero. día 0,090 $ 6.900 $ 621

LLSS. % 64,54% $ 852

Total B $ 2.172

C





Total C $ 780

DSubcontratos.

$ 0

Total D $ 0




Anexo. D.

Tabla D.7 Análisis de Precio Unitario, Hormigón sin Ningún Tipo de Revestimiento.

Hormigón Normal, Sin Revestimientode Ningún Tipo. UNIDAD M2


UNITARIO

TOTAL

A

Materiales.


0,110 $ 63.000 $ 6.930Estabilizado chancado,3/4”, 10 cm espesor, f/15km.

M3

0,130 $ 12.000 $ 1.560


Total A $ 8.959

B



Jornalero. día 0,080 $ 6.500 $ 520

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Tecnología Del Hormigón Estampado