CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V CAPITULO V: CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO. 5.1 CONTROL DE CALIDAD La calidad del proceso constructivo y la calidad de materiales, deben estar sujetos a un control; esta actividad se realizará bajo el cargo del constructor quien deberá hacer que se cumpla. La calidad es un conjunto de propiedades y características de un producto o servicio que le dan la aptitud de satisfacer los requisitos expresados o tácitos, por lo tanto, el control de la calidad estará basado en las normas, reglamentos y documentos aplicables al contrato así como a las especificaciones propias del mismo. Dentro de las normas aplicables en nuestro país para el control de calidad tenemos: ASTM (American Society for Testing and Materials), ACI (American Concrete Institute), AWS (American Welding Society), API (American Petroleum Institute), NOM (Norma Oficial Mexicana) y otras. Para garantizar el control de calidad, es necesario que el constructor destine los recursos básicos, que garanticen los procedimientos constructivos ideales, además, se deben tener los recursos para realizar ensayos respectivos. El responsable del control de calidad, deberá poseer experiencia en dicha rama. En proyectos de gran magnitud, se necesita una cuadrilla topográfica, inspectores y laboratoristas de suelos entre otros; este personal se encarga de verificar las condiciones necesarias para la recepción y conformidad de la obra ejecutada. 181 CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V A continuación se describirán las características de los materiales comúnmente empleados en la construcción de pilotes, así como las exigencias que se requieren para el control de calidad del material y del producto terminado. 5.1.1 Acero de refuerzo El acero de refuerzo debe satisfacer los requisitos de calidad establecidos en la norma ASTM A615 para el tipo lingote, para varillas lisas, varillas corrugadas, que se emplean para el refuerzo del concreto, además de la prueba de doblado establecida en la misma y por consiguiente, cumplir con las características físicas y químicas que se establecen en dichas normas. Entre otras normativas que establecen requisitos para el acero de refuerzo están ASTM A 370‐97a, que establece los métodos estándares de experimentación mecánica del acero; ASTM 510‐96 específica los requisitos generales de las barras de acero al carbono y ASTM A 617 describe las especificaciones en barras aceradas para el concreto de refuerzo. a) Características Físicas: Se refieren a la resistencia a la tensión, al diámetro, peso unitario, dimensiones y espaciamiento de las corrugaciones, y el doblado. Las varillas de esta norma se clasifican, conforme a su límite de fluencia mínimo, en dos grados: 40 y 60. 9(ver tabla 5.1) Tabla 5.1: Clasificación del Acero Grado Fy 40 2800 60 4200 fy = Límite de fluencia 182 CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V En la tabla 5.2 se presenta el número de designación, masas, dimensiones nominales y requisitos de corrugación para refuerzo de concreto según lo establecido por la norma ASTM 615. Tabla 5.2: Número de designación para barras corrugadas, pesos nominales, dimensiones nominales y requisitos de corrugado, según norma ASTM – A 615 N° de designación de barra 3 4 5 6 7 8 9 10 11 14 18 Dimensiones nominales Peso Área de la Perímetro Nominal Diámetro Sección en mm mm Kg/m Transversal cm 0.560 0.952 0.71 29.9 0.994 1.270 1.29 39.9 1.552 1.588 2.00 49.9 2.235 1.905 2.84 59.9 3.012 2.222 3.87 69.9 3.973 2.540 5.10 79.9 5.059 2.865 6.45 90 6.403 3.226 8.19 101.4 7.900 3.581 10.06 112.5 11.381 4.300 14.52 135.1 20.238 5.733 25.81 180.1 Requisitos de corrugado en mm Espaciamiento Promedio máximo 6.7 8.9 11.1 13.3 15.5 17.8 20.1 22.6 25.1 30.1 40.1 Altura Promedio Mínima 0.38 0.51 0.71 0.96 1.11 1.27 1.42 1.62 1.80 2.16 2.59 Garganta Máxima en 12.5% del perímetro Nominal 3.5 4.9 6.1 7.3 8.5 9.7 10.9 11.4 13.6 16.5 21.9 En la tabla 5.3 se presentan los valores mínimos de resistencia a fluencia, así como los valores de máxima resistencia a la tensión para varillas de grado 40 y 60, como también los porcentajes mínimos de elongación. 183 4: Especificaciones del diámetro del pin para el ensayo de doblado.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Tabla 5. 6 7 8 9 10 11 14 Grado 40 70. 000 276 11 12 11 10 9 8 7 ‐ Grado 60 90. la norma ASTM A 615 establece los requerimientos para el ensayo de las mismas. 000 483 40. 8 9. 11 * d = diámetro de la varilla 5d* 5d* 5d* 5d* 6d* 8d* Las muestras deben doblarse alrededor de un vástago. 000 414 9 9 8 8 7 7 7 7 En lo que respecta al doblado de las varillas. 184 .4 Tabla 5. 5. La prueba debe realizarse a temperatura ambiente y en ningún caso a menos de 16 grados centígrados. 10. según norma ASTM – A 615 Diámetro del vástago para ensayo de doblado Número de designación de barra Grado 40 Grado 60 3. 4.3: Requisitos de tensión. las cuales se detallan en la tabla 5. fluencia y elongación según norma ASTM – A 615 Máxima resistencia a la tensión valor mínimo PSI (MPa) Limite de fluencia mínimo PSI (Mpa) Elongación en 8 pulgadas % mínimo 3 4. sin agrietarse en la parte exterior de la zona doblada. 5 4d* 4d* 6 7. 000 621 60. 2 Soldadura Cuando se utiliza acero de refuerzo mayores de 1” no se deben traslapar. c) Muestreo: Para los ensayos de tensión.4‐98).05% y que en el análisis del producto terminado no exceda de 0. respectivamente. lo que sea menor. ó fracción. ASTM E 142‐92. 185 .0625%. Dentro de algunas normativas que rigen el control de calidad están: El código estructural de soldadura de concreto reforzado (ANSI/AWS/D 1. 5. ACI 439. Para el análisis químico de la colada y del producto terminado se debe tomar una muestra de la colada durante el vaciado y en varillas representativas de dicha colada. tipo Dividag o similares. doblado y determinación de las características dimensionales y de la corrugación. describe métodos para el control de calidad en las radiografías. ó por cada embarque o entrega. La calificación se realiza mediante un inspector calificado quien dictaminará si el soldador es aceptado o rechazado.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V b) Características Químicas: Deberá verificarse que en análisis de la colada el contenido de fósforo no exceda de 0. se debe tomar una muestra de cada diámetro por cada 10 ton. ASTM E 94‐93 menciona prácticas recomendadas para la experimentación de radiografías en soldaduras. Antes del inicio de la soldadura se debe calificar al soldador en la posición y tipo de soldadura a realizar. sino que se debe soldarse a tope o unirse mediante un dispositivo roscado.3R‐91 especifica las conexiones mecánicas para las barras de acero de refuerzo.1. en cantidad tal que puedan afectar la calidad y durabilidad del lodo de perforación o del concreto. elaborados y probados de acuerdo con la norma ASTM C‐109 “Método de prueba para esfuerzos de compresión de morteros de cemento hidráulico”. excepto por el agua de mezclado.1. Los cubos de mortero para pruebas.3 Agua El agua para la fabricación de los lodos de perforación y del concreto deberá ser limpia. y de cualquier sustancia que pueda causar efectos deletéreos en el concreto. ácidos y álcalis. fresca y libre de materia orgánica e inorgánica. pero no de las excavaciones. Se podrá obtener de fuentes públicas o de pozos. 5.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V En las soldaduras de acero de refuerzo es necesario realizar radiografías para verificar la calidad de la soldadura. no deben tener resistencias que varíen a los 7 y 28 días. Entre algunas normas que establecen requisito de control de calidad están: NOM‐C‐122‐1982: “Industria para la Construcción‐ Agua para concreto” y la norma ASTM 685‐ 98a entre otras. 186 . en suspensión o solución. hechos con agua no potable. a menos que se cumpla con las siguientes condiciones: • • Selección de las proporciones del concreto debe basarse en mezclas de concreto utilizados de las mismas fuentes. No deberá utilizarse agua no potable para elaborar concreto. La comparación de muestras idénticas. determinando si hay vacíos o si dicha actividad ha generado destrucción en el acero de refuerzo. en más de un 10% de la resistencia de muestras similares hechas con agua potable o destilada. disuelto como CO2 5 3 Álcalis totales. la cantidad de este deberá tomarse en cuenta para no exceder el límite de cloruros que se muestran en la tabla. como Na+ 300 450 Total de impurezas en solución 3500 4000 Grasa y aceites 0 0 Materia orgánica (oxigeno consumido en medio 150 150 ácido) Valor del PH No menos de 6 No menor de 6. 31 Fuente: Manual de Construcción de Cimentaciones Profundas. como SO4 * 3000 3500 Magnesio. ** Cuando se use cloruro de calcio (CaCl2) como aditivo acelerante. hierro galvanizado y otros similares** Sulfatos. como Mg++* 100 150 Carbonatos.5 se presentan valores que establecen los límites permisibles de sales e impurezas que deben contener el agua necesaria para la elaboración de lodos de perforación y el concreto. no excede dichos límites. sulfatos y magnesio. 187 . podrán emplearse si se demuestra que la concentración calculada de estos compuestos en el agua total de la mezcla. Norma Mexicana NOM‐122‐1982 Y ASTM C‐94.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V En la tabla 5. como CL* Para otros concretos reforzados en ambiente 700 1000 húmedo o en contacto con metales. 31 Límites en ppm Impurezas Cemento rico Cemento sulfato en calcio resistente Sólidos en suspensión: En aguas naturales (limos y arcillas) 2000 2000 En aguas recicladas (finos de cemento y 50000 35000 agregados) Cloruros. incluyendo el agua de absorción de los agregados u otros orígenes. como aluminio.5 * Las aguas que excedan los límites enlistados para cloruros. Tabla 5.5: Valores característicos y límites máximos tolerables de sales e impurezas para Aguas no Potables. como CO2 600 600 Dióxido de carbono. a) Granulometría En la norma ASTM C‐33 se describe los requisitos granulométricos del agregado fino. La granulometría se determina mediante mallas que retienen la arena. Las normas que rigen en nuestro medio la calidad de los agregados finos son: ASTM C – 33 y ASTM C – 136.18 mm (N° 16) 15 – 50 0.15 mm.60 mm (N° 30) 40 – 75 0.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V 5.52 mm.4 Agregado fino Se denomina agregado fino a la arena que pasa por la malla 9.6 se detallan los porcentajes de arena que se retienen en las mallas basadas en la Norma Mexicana (NOM‐C‐111‐1992). Tabla 5.36 mm (N° 8) 0 – 20 1.6: Requisitos granulométricos del agregado fino basados en la norma ASTM C – 33 Material retenido * Malla % 9. en la tabla 5. (3/8”) y se retiene en la malla 0.30 mm (N° 50) 70 – 90 0. (# 100).5 mm (3/8”) 0 4.1. natural procesado. puede estar formado por material natural.75 mm (N° 4) 0 – 5 2.15 mm (N° 100) 90 – 98 * Acumulado en masa 188 . una combinación de ambos o artificial. 150 (No 100) a 95 y 100%. supliendo las diferencias del material que pase por esta malla. mediante la adición de un material finamente molido y aprobado. en el concreto elaborado con ellos. o mayor de 300 kg/m³ (2943 N/m³) para concreto sin aire incluido.10. respectivamente.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V ♦ Requisitos de la granulometría 1) El módulo de finura debe estar comprendido entre 2. o bien.300 (No 50) y MO. 3) En el caso de que los agregados que pretendan emplearse. pueden usarse siempre y cuando se tengan antecedentes de comportamiento aceptables. no cumplan con las tolerancias indicadas en los incisos anteriores. con una tolerancia de +/‐ 0. 189 . con respecto al valor del módulo de finura empleado en el diseño del proporcionamiento del concreto. aquel que tiene un contenido de aire mayor de 3% fabricado con un cemento o aditivo inclusor de aire.20. que los resultados de las pruebas realizadas a estos concretos sean satisfactorias. Pueden aumentarse los porcentajes del retenido acumulado de la masa ensayada en la malla MO. para compensar las diferencias en la granulometría. 2) El retenido parcial de la masa total en cualquier malla no debe ser mayor de 45%. en este caso.30 y 3. siempre y cuando el contenido de cemento sea mayor de 250 kg/m³ (2452 N/m³) para concreto con aire incluido. los agregados se pueden usar siempre que se haga el ajuste apropiado al proporcionamiento del concreto. NOTA: Se considera concreto con aire incluido. o bien. respectivamente. Sin embargo. (Ver tabla 5. 5.5 En otros concretos 1.7: Límites máximos de sustancias nocivas en agregados finos32 Concepto Material retenido* Grumos de arcillas y partículas deleznables 0.0* * En masa de la muestra total.1. Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos 2001. Tabla 5. escorias volcánicas. si este es producto de la desintegración de rocas. concreto reciclado o una combinación de ellos u otros.3 Carbón y lignito: En concreto aparente 0. rocas trituradas.76mm (N° 4).CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V b) Sustancias Nocivas Los agregados finos. escoria de alto horno.7). 32 190 . en % ** En el caso de material fino que pasa la malla N° 200.0 Materiales finos que pasan la malla N° 200 en concreto: Sujeto a abrasión 3. triturados o procesados.5 Agregado grueso Se denomina agregado grueso a la grava. que es retenido en la malla 4. Fuente: Manual de Construcción de Cimentaciones Profundas. existen rangos permisibles del contenido de sustancias nocivas en los agregados finos. los porcentajes límites se incrementan a 5 y 7%.0** En otros concretos 5.0** Partículas de baja gravedad específica 1. generalmente está constituido por cantos rodados. pueden contener sustancias o elementos nocivos que perjudican la trabajabilidad del concreto. Los materiales que rebasen estos límites deben estar sujetos a la aprobación del usuario. 4) ‐ 0 a 5 0 a 10 0 a 5 0 a 10 0 a 15 10 a 30 2.5 a 2. Tabla 5. deberá demostrarse que el concreto fabricado tiene un comportamiento adecuado.75 100 95 a 100 19.5 a 4.0 a 9.8: Requisitos Granulométricos para el agregado grueso basados en la norma ASTM C‐33.75 ‐ ‐ 9.8) ‐ ‐ 0 a 5 ‐ 0 a 5 0 a 5 0 a 10 1.36 (No.5 25.0 a 4.0 a 9. 191 .CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V a) Granulometría Al igual que en agregados finos.5 100 90 a 100 25.0 (mm) (1 ½”) (1”) 25.5 100 90 a 100 25.5 ‐ 100 19.16) ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 0 a 5 Cuando se tengan agregados gruesos fuera de los límites antes indicados. por lo tanto.5 (3/8”) 0 a 5 0 a 15 ‐ 0 a 15 20 a 55 40 a 70 85 a 100 4. La normativa que rige el empleo de los agregados en las mezclas de concreto es la norma ASTM C 33.75 ‐ 100 12.0 (3/4”) 20 a 55 40 a 85 ‐ 90 a 100 90 a 100 100 ‐ 12.9 a 4. (¾”).75 (No. En la tabla 5. los agregados gruesos varía su granulometría basada en la norma ASTM C – 33 (tabla 2 de dicha norma). deberá ajustarse el proporcionamiento del concreto para compensar las deficiencias granulométricas.8 se dan los requisitos granulométricos para gravas desde 25 mm. Tamaño nominal 37. (1”) hasta 9.0 a 12.5 (1/2”) 0 a 10 10 a 40 25 a 60 20 a 65 ‐ 90 a 100 100 9.18 (No.36 ‐ ‐ 19. En el caso de aceptar que lo agregados no cumplan dichos límites. deberán procesarse para que satisfagan dichos límites.5 (3/8”). En pilas y pilotes el agregado máximo usual es de 19 mm. losas de puentes.0 50 ‐ ‐ Expuestos a la intemperie: muros de cimentaciones.0 6.0 ‐ ‐ 2.0 1.0 50 ‐ ‐ Fuente: Manual de Construcción de Cimentaciones Profundas.0 1. 4.5 50 12 18 muelles y vigas.0 0. En aquellos casos que no se tengan los agregados de la calidad indicada.0 4. 10.0 5. 5. pisos.5 50 ‐ ‐ 8.0 2. Otras clases de concretos.0** 2. vigas y pisos interiores con recubrimiento.0 ‐ ‐ 2.0 6. columnas.0 0. pisos de entrada y estructuras 4. no deben perjudicar comportamiento satisfactorio del concreto. 33 192 .0 3. Expuestos a la intemperie concretos arquitectónicos.0 0.0 1. Tabla 5. se pueden someter a métodos de limpieza de manera que puedan cumplir con los requisitos establecidos en la tabla 5.0* 8.0 2.0 ‐ ‐ 2.0 0.5 50 12 18 marítimas. andadores.9. 2. Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos 2001.9: Límites máximos de contaminación y requisitos físicos de calidad del agregado grueso en porcentaje33 G Sulfato Elementos A B C D E F Sulfato de de magnesio sodio Región de intemperismo moderado No expuestos a la intemperie: zapatas de cimentación. andenes y pavimentos: Concreto arquitectónico. pilas. Sujetos a exposición frecuente de humedad: pavimentos.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V b) Sustancias Nocivas En los agregados gruesos los límites de contenido de sustancias nocivas.5 50 12 18 Región de intemperismo apreciable Losas sujetas a tráfico abrasivo: losas de puentes.0 50 ‐ ‐ Pisos interiores. muros de retención. sin recubrimiento 5. patios.0 ‐ ‐ 2. CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V A. Suma de los conceptos anteriores. ** En el caso de agregados triturados. ASTM C‐845: “Especificaciones estándar para cementos hidráulicos expansivos”. c) Coeficiente volumétrico El agregado grueso debe tener un coeficiente volumétrico no menor de 0. conforme al método de prueba de la norma NOM C – 164. F. E.15. Pérdida en la prueba de sanidad (intemperismo acelerado). 193 . Carbón y lignito.1. Material fino que pasa la malla No. En la tabla 5. no es aplicable al agregado grueso que es predominantemente de sílice alterada.4. G. Total de terrones de arcilla y partículas deleznables.10 se presenta un resumen de los tipos de cemento y sus usos.6 Cemento a) Tipos de cemento La norma ASTM C–150‐98 establece cinco tipos de cementos. D.200 es del producto de la pulverización de rocas exentas de arcilla y/o pizarras. La limitación del uso de tales agregados se basa en el antecedente de servicio en donde se empleen tales materiales. si el material que pasa por la malla No. este límite puede incrementarse a 3%. * Esta limitación se aplica a materiales donde la roca sílice alterada se encuentra como impureza. B. Además la norma ASTM C‐595: “Especificaciones estándar para cementos hidráulicos mezclados”. Pérdida por abrasión. C. 5.200. Partículas de roca sílice con masa específica menor de 2. Tipos de cemento En la tabla 5. Se usa cuando se tienen que endurecimiento retirar los moldes lo más pronto posible.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Tabla 5. donde las Tipo II o moderado concentraciones de sulfatos en las aguas subterráneas sean algo más elevadas que lo normal. tienen pequeñas cantidades de materiales inclusores de aire mezclados con la escoria durante la manufactura. puentes. Tabla 5. usualmente en una Tipo III o de rápido semana o menos. edificios de concreto reforzado. o cuando la estructura se debe poner en servicio rápidamente. sin embargo. IIA. pero no muy graves. y IIIA.11 se detallan otros tipos de cemento Portland con características especiales. concreto sujeto al efecto intenso de los sulfatos. 34 Fuente: Norma ASTM C‐150 Fuente: Ídem anterior 35 194 . Tipo IV o de bajo calor de Es para usarse donde el grado y la cantidad de hidratación calor generado se debe reducir al mínimo.10: Tipos de cementos según la norma ASTM y la norma canadiense CSA34 Descripción y aplicaciones Este tipo es para uso general. como en las estructuras de drenaje. Corresponden en Cemento con inclusores de aire composición a los tipos I. con los nombres de tipos IA. II y III. Entre sus usos se Tipo I o normal incluyen pavimentos y aceras. Se usa cuando sean necesarias precauciones contra el ataque moderado por los sulfatos. respectivamente de la especificación ASTM C 150. Este tipo de cemento permite obtener con rapidez elevadas resistencias. etc.11: Cemento Portland con características especiales35 Tipo de cemento Características En la especificación ASTM C 175 se incluyen los tres tipos de cemento con inclusores de aire. Este tipo de cemento se usa solamente en Tipo V o resistente a los sulfatos. o ambas. Se usan principalmente en estructuras hidráulicas grandes como pilas de puentes y presas. el sufijo adecuado puede añadirse a la designación del tipo. Sin Cemento Portland de escoria embargo. Son mezclas de cemento Pórtland. 5. Estos cementos pueden usarse en las construcciones ordinarias de concreto. para fachadas. que se emplea como complemento del mortero o concreto. como condiciones opcionales pueden ser de altos hornos de bajo calor de hidratación (MH). Los aditivos se encuentran en el mercado. como se Cementos Portland puzolánicos especifica en la norma ASTM C 595. algunos pueden ser químicos y otros minerales los requisitos que deben cumplir se establecen en las normas ASTM C 260‐98: “ Especificaciones para mezclas de concreto armado con inclusores de aire. IP‐A. para modificar algunas de las características del concreto. ASTM C 309‐98: “Especificaciones 195 . la diferencia principal entre el cemento blanco y el gris es su color.7 Aditivos Es un material diferente del agua. pintura para cemento y para concreto decorativo. cuando las propiedades específicas de otros tipos no se requieren. de estuco. plasticidad y de retener el agua a los morteros para mampostería.1.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V El cemento blanco se fabrica de acuerdo a las especificaciones ASTM C 150 y C 175. recubrimientos de terrazos. seleccionados por su facilidad de producir manejabilidad. aditivos Cemento para mampostería para incluir aire y materiales suplementarios. Los cementos para mampostería se hacen de acuerdo con los requisitos de las especificaciones ASTM C91 o CSA A8. Cemento Portland blanco y se usa principalmente en elementos arquitectónicos como paneles prefabricados. de los agregados y del cemento. Los cementos Portland puzolánicos incluyen cuatro tipos (IP. y que se agrega a la mezcla inmediatamente antes o durante el mezclado. P y P –A) el segundo y el cuarto contienen un aditivo inclusor de aire. moderada resistencia a los sulfatos (MS). la cal hidratada. en determinados porcentajes que dependen del tamaño del agregado que se esté usando en la fabricación del concreto. 196 . Estos aditivos se clasifican en tres tipos: • Los químicamente inertes • Los puzolánicos • Los cementantes. o que el concreto estará sometido a condiciones climáticas severas y extremas. con finura mayor que la del cemento. generalmente líquido. se incorpora durante el proceso de revoltura mediante el agua de mezclado. ASTM C 494‐98a: “Especificaciones estándar para uso aditivos químicos en mezclas de concreto” y ASTM C 618‐99: “Especificaciones estándar para uso de aditivos minerales en las mezclas de concreto”. es recomendable la inclusión de aire en el concreto. a) Inclusores de Aire Cuando se prevea que los agregados puedan reaccionar con los álcalis del cemento. los suelos cuarzosos y los suelos calizos. o a exposición severa en medios de alto contenido de sulfatos. especialmente cuando se está usando agregados de granulometría diferente. Los químicamente inertes son: la bentonita.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V estándar para uso de membranas de curado en el concreto”. Este aditivo. y sirven para mejorar las propiedades físicas del concreto fresco. el talco. b) Aditivos Minerales Estos aditivos generalmente se presentan pulverizados. los cementos de escoria (mezclas de escoria de fundición con cal) y escorias de fundición de hierro granulado.12). El uso de estos aditivos. dependerá de las características que presente el concreto. con el objeto de evitar la evaporación del agua y así garantizar su presencia para la reacción con la misma. d) Aditivos químicos Existe una variedad de aditivos químicos que pueden utilizarse en las mezclas de concreto. c) Membranas de Curado La membrana de curado es un líquido que se aplica a la superficie del concreto terminado. a temperaturas normales. 197 . que en si no poseen o poseen poco valor cementante.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Los puzolánicos son: los materiales silíceos o sílico‐alumínicos. formando un compuesto que posee propiedades cementantes. Entre los puzolánicos se encuentran las ceñosas y vidrios volcánicos. pero que finamente pulverizados y en presencia de la humedad reaccionan con el hidróxido de calcio. (Ver tabla5. las tierras diatomáceas y algunas lutitas. Deben satisfacer los requisitos de la norma ASTM C 309 así como también la norma NOM C 81‐1981. Los cementantes: son los cementos naturales. cales hidráulicas. 12: Tipos de aditivos químicos36 Tipo I Observaciones Disminuyen la cantidad de agua de mezcla Reductores de agua requerida para producir concreto de una consistencia dada. para producir concreto de una Súper reductores de agua resistencia dada. Disminuyen la cantidad de agua de mezcla requerida. Acorta el tiempo del fraguado y el desarrollo de resistencia del concreto y disminuyen la Acelerantes y reductores de agua cantidad de agua de mezcla requerida para producir concreto de una consistencia dada. Prolongan el tiempo de fraguado y reducen la cantidad de agua de la mezcla requerida para Súper reductores de agua y producir concreto de una resistencia dada. en una cantidad considerablemente mayor que los reductores de agua normales. Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos 2001. Características II III IV V VI VII Fuente: Manual de Construcción de Cimentaciones Profundas.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Tabla 5. en retardantes una magnitud mayor que los retardantes y reductores de agua normales. Recorta el tiempo del fraguado y el desarrollo de la resistencia del concreto. Prolonga el tiempo de fraguado y el desarrollo de resistencia del concreto. sin modificar Retardantes de fraguado necesariamente el contenido de agua de la mezcla. 36 198 . Prolonga el tiempo de fraguado y reduce la Retardantes y reductores de agua cantidad de agua de mezcla requerida para producir concreto de una resistencia dada. sin modificar Acelerantes de fraguado necesariamente la cantidad de agua de la mezcla. Tabla 5. el cementante.11R‐92 ACI 308 ‐92 ACI 309‐1R ‐96 ACI 516 R ‐65 ACI 517‐2R‐92 Especificaciones estándar para membranas de curado del concreto Práctica estándar para especímenes cilíndricos de concreto en campo Práctica estándar para la selección de la proporción de concretos normales y pesados. rendimiento y contenido ASTM C 138‐92 de aire en concreto ASTM C 143 M‐ Métodos de prueba estándar para hundimientos de concretos 98 ASTM C 171‐97ª Especificaciones estándar para materiales de curado en concreto ASTM C 172‐97 Practica estándar para muestreo de mezcla de concreto fresco Pruebas estándar para el contenido de aire en concretos por el método ASTM C 173‐94e volumétrico Métodos de pruebas estándar para contenidos de aire en concretos por el ASTM C 231‐97e método de presión ASTM C 309‐98a ASTM C 617‐98 ACI 211.5R‐96 ACI 214‐89 ACI 304. Prácticas recomendadas por el ACI para evaluación de los resultados de pruebas de esfuerzos hechos a concretos. lo forma una mezcla (pasta) de cemento y agua. En concretos de cemento hidráulico. formado esencialmente por un medio cementante en el cual están embebidas partículas o fragmentos de agregados y aditivos.13: Normas ASTM y ACI para el control de concreto Norma Descripción ASTM C 31/C Prácticas estándar para elaborar y curar especímenes de prueba en campo 31M‐98 ASTM C 33‐99 Especificaciones estándar para agregados del concreto Métodos de prueba estándar para especímenes de concreto sometidos a ASTM C 39‐96 esfuerzos de compresión ASTM C 94 M‐99 Especificaciones estándar para la elaboración de concreto mezclado in situ ASTM C 109/C Métodos de prueba estándar para morteros de cemento hidráulico sometidos a 109 M‐99 esfuerzos de compresión Métodos de prueba estándar para unidades de peso.1. Para el concreto se tienen las siguientes normas que rigen el control de calidad (ver tabla 5. mezclar.13).CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V 5.8 Concreto El concreto es un material compuesto. transportar y colocar concreto Práctica estándar para curado del concreto Práctica estándar para la consolidación del concreto Curado a vapor por altas presiones: práctica moderna Curado acelerado de concretos a presión atmosférica 199 . si es el caso. Guía para medir. • Costales. La fabricación del concreto debe cumplir con el reglamento ACI 304. de conformidad con las norma ASTM C 94. mantas de algodón y alfombras húmedas. Debe efectuarse de conformidad con el reglamento ACI 308. La colocación deben cumplir con el reglamento ACI 304. deben satisfacer los requisitos de calidad exigidos en las normas respectivas. de conformidad con la norma ACI 309. b) Fabricación. El proporcionamiento de los constituyentes de la mezcla. es decir los materiales usados. c) Colocación.1R. para que se puedan desarrollar las propiedades requeridas.1R y puede efectuarse mediante: i. Curado con agua: • Por anegamiento o inmersión. 200 . La consolidación debe hacerse por vibración.11R de acuerdo al tamaño de la obra. El curado consiste en mantener un contenido satisfactorio de humedad y temperatura en el concreto recién colado. en las que el concreto se coloca con tubería tremie y no requiere vibración. d) Curado. • Rociado de niebla o aspersión.1R. con excepción de las pilas coladas en el lugar. el concreto podrá ser fabricado en obra o premezclado en una planta y transportarlo al sitio mediante camiones mezcladores y/o agitadores.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V a) Proporcionamiento. • Papel impermeable. C 617. • Paja o henos húmedos. C 143. Debe cumplir con los requisitos que establecen las normas ASTM C 171. C31. 201 . iii. ii. mediante el muestreo y ensaye de especímenes cilíndricos estándar de 15cm de diámetro por 30. Materiales selladores: • Película plástica. Para la evaluación de los resultados de control de calidad se seguirán los requisitos de la norma ACI 214‐89. • A baja presión. Debe cumplir con los requisitos de la norma ACI 517–2R. e) Ensayes para verificar la calidad del Concreto. • Membranas de curado. Curación a vapor: • A alta presión. C 172 Y C 138. La película debe cumplir con los requisitos de la norma ASTM C 171. Para el control de calidad del concreto. Deben cumplir con las especificaciones de la ASTM C 309. Debe cumplir con los requisitos establecidos en el reglamento ACI 516 R. se deberán satisfacer con los requisitos de las normas ASTM C 39.48 cm de altura.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V • Tierra húmeda o Arena y aserrín húmedos. CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V 5.1.9 Lodos de perforación En el capitulo anterior se menciono los lodos de perforación, como una técnica que se utilizan para la estabilización de las paredes de perforación, enfriar las herramientas de perforación y arrastrar, mediante circulación contínua, los recortes hacia la superficie. Generalmente se utiliza agua potable y arcilla bentonítica para formar los lodos de perforación, sin embargo también se utiliza aceite y polímeros, así como agua de mar en zonas costeras. El control de calidad está basado en el seguimiento de las propiedades como densidad, viscosidad, agua de filtrado y contenido de arena de acuerdo con los métodos de prueba que establecen las siguientes normas: • ASTM D 4380‐93e: Métodos de prueba para la densidad de lodos bentonitícos. • ASTM D 4381‐93e: Método de prueba para el contenido de arena por volumen de lodo bentonitícos. • ACI 336.1 y ACI 336.1R‐98: Referencia de especificaciones para la construcción de pilares perforados y comentarios. Los lodos de perforación pueden estar compuestos por los siguientes elementos: Bentonita Es una arcilla del grupo montmorilonítico [(OH)4 Si8 Al4O20 nH2O], originada por la descomposición química de las cenizas volcánicas; puede ser sódica o cálcica. Agua Debe cumplir con los requisitos exigidos para el agua que se utilizara en la fabricación del concreto, aunque en algunos casos se puede utilizar agua de 202 CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V mar siempre y cuando se le incorpore al lodo de perforación un aditivo estabilizante, cuya función es incrementar la estabilidad del sistema. Barita La barita, sulfato de bario ([SO4]2Ba), se utiliza cuando se requiere incrementar la densidad del lodo. La densidad de la barita es de alrededor de 4.2g/cm.3 Se sabe que la barita tiene efectos erráticos en las propiedades del fluido y puede causar perdida de estabilidad coloidal. Polímeros El alto costo de la bentonita, sumados al alto costo del transporte ha obligado a desarrollar nuevos materiales coloidales. La mayoría de polímeros son orgánicos de cadena larga o, sales de silicatos inorgánicos. Los polímeros presentan algunas ventajas que a continuación se mencionan: • Son presumiblemente, más fáciles de preparar y de controlar. • Requieren solo una fracción del total que se utilizaría de bentonita, por lo general entre 10 y 20%. • Su rendimiento es mayor porque permite un mayor de usos. • Se pueden utilizar con agua salada o con agua de mar, sin perder sus propiedades coloidales. Entre las propiedades que debe satisfacer un lodo de perforación, sobresalen los siguientes (ver tabla). 203 CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Tabla 5.14: Propiedades requeridas para Lodos de Perforación37 Rango de resultados a Propiedades 68 F Método de Ensaye (20 C) Densidad del lodo antes del colocado, a 30cm del fondo de la perforación, Kg/m3 Lodos minerales (bentonita) Balanza de Lodos Diseño por fricción 85, máximo (1.36x103) ASTM D 4380 Diseño por punta 70, máximo (1.12x103) Lodos con polímero Diseño por fricción 64, máximo (1.02x103) Diseño por punta 64, máximo (1.02x103) Viscosidad Marsh, (s/l) Lodos minerales (bentonita) 26 a 50 Cono Marsh y copa Lodos con polímeros 40 a 90 Contenido de arena en volumen % antes del colado, a 30cm del fondo de la perforación Lodos minerales (bentonita) Diseño por fricción 20 máximo ASTM D 4381 Diseño por punta 4 máximo Lodos con polímeros Diseño por fricción 1 máximo Diseño por punta 1 máximo PH durante la excavación 7 a 12 ASTM D 4972 Dosificación Debe de dosificarse para el estrato de suelo más crítico que se encontrará en la excavación y se correlacionará con la velocidad mínima necesaria, de acuerdo con la tabla 5.15. 37 Fuente. Manual de Construcción de Cimentaciones Profundas. Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos 2001. 204 Tabla 5. se determina la fracción del suelo no coloidal necesario para estabilidad de paredes. entre otros. Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos 2001.16: Viscosidad Marsh para algunos tipos de suelos39 Tipo de suelo Arcilla Arena limosa. pero no indefinidamente Algo: Indica que el descascaramiento se puede producir en cualquier momento después de que se expone a la superficie. 39 38 Fuente: Idem anterior 205 .16). luego se establecen los límites de control (ver tabla 5. arena arcillosa Arena con limo Fina a gruesa Y grava Grava Viscosidad Marsh s / 946cm3 Excavación en seco 27 – 32 29 – 25 32 – 37 38 – 43 42 – 47 46 – 52 Excavación con nivel freático ‐ ‐ 38 – 43 41 – 47 55 – 65 60 – 70 Fuente: Fuente. controladores de pérdida de fluidos.17) además se determina si es necesario el uso de agentes de control como la barita. Manual de Construcción de Cimentaciones Profundas.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Tabla 5. se elige la viscosidad Marsh en función del suelo. (ver tabla 5. húmeda Apreciable Apreciablemente alta Arena gruesa Apreciablemente Alta Alta Grava arenosa Alta Muy alta Grava Muy alta Muy alta Nota: No: Indica que la superficie es estable. polímeros.15: Relación entre el tipo de suelo y su tendencia al colapso38 Tendencia al Colapso Tipo de suelo Suelo Seco Suelo con agua Arcilla No No Limo Usualmente no No algo Arena limosa Algo Apreciable Arena fina. Apreciable: Indica que el colapso puede ocurrir en cualquier momento Alta y muy alta: Indican que la excavación fallará a menos que se proteja Para dosificar el lodo. 40 Fuente.03 ‐ ** ‐ > 1*** Sellado >3‐4 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 1 >21‐ Arrastre de recortes >3‐4 ‐ ‐ ‐ 15 Desplazamientos del < 15 < 1.17: Límites de control para las propiedades del lodo.25 ‐ ‐ < 25 ‐ A: Contenido de bentonita promedio B: Peso volumétrico C: Densidad D: Viscosidad plástica E: Viscosidad Marsh F: Resistencia del gel.25 < 1. el tiempo que se toma para la hidratación completa de la bentonita depende del método de mezclado.25 < 20 ‐ ‐ < 23 concreto Separación de los no ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ <30 coloides Bombeo ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ Variable ‐ Limpieza física <15 ‐ < 1. para diseño40 A* B C D F G Función H Centi % Kg/m3 lb/pie2 % poises Soporte >3‐4 > 1.03 < 20 >12‐15 > 1 Límites 15 <15 < 1. determinada con el viscosímetro rotacional es de 36 dinas/cm2. Manual de Construcción de Cimentaciones Profundas. Se considera que el mezclado es satisfactorio si la resistencia mínima del gel. 206 .03 > 1. 10 min G: pH H: Contenido de arena * Es muy variable.03 > 1.25 ‐ ‐ ‐ <25 >12‐ >3‐4 > 1. Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos 2001.25 < 1. según la marca ** Es mas aplicable la resistencia al corte del enjarre *** Opcional En la fabricación del lodo. Los lodos preparados con mezcladores de alta velocidad resultan mejor hidratados y con mayor resistencia al cortante que cuando se usan mezcladores de baja velocidad.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Tabla 5. ASTM C 597‐97: Métodos de prueba para velocidad de pulso en el concreto. ASTM C 174‐97: Métodos de prueba para medir longitudes de núcleos de concreto. recircular una o dos veces más y luego pasarla a un tanque de almacenamiento para permitirle que continúe su hidratación y expansión.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Debido a la absorción de agua y formación de grumos. ASTM C 805‐97: Método de prueba del número de rebotes en el concreto endurecidos.10 Verificación del producto terminado Después de finalizado el producto. espesor del enjarre y contenido de arena. la bentonita debe incorporarse gradualmente al equipo de mezclado a través de la descarga de agua.1. Se recomienda un envejecimiento mínimo de 24 horas antes de usarla. 207 . ASTM C 1040‐93: Métodos de prueba par densidad de concretos endurecidos y no endurecidos por métodos nucleares. 5. ASTM C 803M‐97: Métodos de prueba para la resistencia a la penetración del endurecimiento del concreto. se realizan pruebas basadas en las siguientes normas: ASTM C 39‐96: Métodos de prueba estándar para la compresión de especímenes de concreto. mediante un cono dosificador y una vez mezclada. El control de calidad de los lodos estará enfocada al control de la densidad. agua de filtrado. viscosidad. ASTM C 42M‐99: Métodos de prueba para obtener y probar núcleos de vigas de concreto. 208 . se basa en la norma ASTM D 1143‐81. La necesidad de realizar pruebas de carga a pilotes se justifica debido a que el análisis de la capacidad de carga de estos elementos está sujeto a incertidumbres tanto de las teorías del comportamiento del sistema pilote‐ suelo. • Ensayar el tipo de pilote. el comportamiento mecánico de los suelos de un sitio. las técnicas y equipos de hincado y verificar si es necesario realizar perforaciones previas. así como la dificultad de definir confiablemente. Lo anterior lleva a recomendar que las pruebas deban realizarse para determinar a escala natural el comportamiento cimentación‐suelo y siempre que económicamente sea factible. mediante trabajo experimental.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V 5. Entre otras normas que hacen referencia a la prueba de carga están: La norma ASTM D 3689: “Método de prueba para pilotes individuales con carga axial a tensión y el Instituto Nacional Americano de Normas B 30. • Definir confiablemente la longitud necesaria de los pilotes de fricción. El método de prueba estándar para pilotes bajo carga estática axial de compresión.1: Código de Seguridad para Gatos Hidráulicos. Los objetivos que se persiguen con la prueba de carga son: • Determinar la capacidad de carga vertical de pilotes apoyados en estratos firmes.2 Prueba de verificación de cargas de diseño de los pilotes Método de prueba estándar para pilotes bajo carga estática axial de compresión (Prueba de capacidad de carga). sabiendo que normalmente generan ahorros en los costos de una cimentación. revisada en 1994. La prueba es aplicable a toda cimentación profunda que funcione de una manera similar a los pilotes sin importar su método de instalación. • Definir la capacidad de la carga lateral. con un micrómetro montado en un soporte independiente. pero para pilotes rodeados total o parcialmente por limo o arcilla. Los ensayos de carga se pueden hacer construyendo una plataforma o cajón en la cabeza del pilote o grupo de pilotes. a menos que se hagan después de un periodo de ajustes. preferiblemente. se usan.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V La capacidad de carga en todos los pilotes. aplicada a un pilote colado en el sitio en San Martin. 209 . En el caso de pilotes hincados en suelo permeable este período es de dos o tres días. San Salvador. Los resultados de los ensayos de carga no son una buena indicación del funcionamiento de los pilotes. Una ventaja adicional del uso de gatos es que la carga sobre el pilote se puede variar rápidamente a bajos costos.1: Prueba de carga axial a compresión. hierro. La reacción del gato será tomada por una plataforma cargada o por una viga conectada a pilotes que trabajaran a tracción. para aplicar la carga. en la cual se coloca la carga. Fotografía 5. bloques de concreto o agua. Los asentamientos se miden con un nivel de precisión o. Para hacer un ensayo más seguro y más fácilmente controlable. (Ver fotografía 5. puede ser de más de un mes. gatos hidráulicos de gran capacidad cuidadosamente calibrados.1). excepto los hincados hasta la roca. que puede ser arena. no alcanza su valor máximo hasta después de un período de reposo. Se debe mantener cada incremento de carga hasta que la razón de asentamiento no sea mayor que 0. Si la falla del pilote ocurre.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V ♦ Procedimiento estándar de carga A menos que ocurra primero la falla. 597‐97. La carga se aplica en incrementos del 25% de la carga de diseño individual o de grupo. se continúa aplicando presión con el gato hasta que el asentamiento sea igual al 15% del diámetro del pilote o dimensión diagonal. pero no más de 2 horas. 5. Si el pilote de prueba no ha fallado.01 in (0.01 in (0.3. 5. de otra manera permitir que toda la carga permanezca sobre el pilote de prueba o grupo de pilotes por 24 horas. 900‐93 y 1040‐93. retirar el total de la carga después de 12 horas si el asentamiento en la punta en un periodo de una hora no es mayor que 0. Luego del tiempo de espera requerido.18 se describen los métodos más comunes aplicados internacionalmente. 42M‐99. para pruebas en grupo de pilotes se carga a un 150% de la carga de diseño. se carga al pilote al 200% de la carga de diseño para pruebas en pilotes individuales. 174‐97.25 mm). En la tabla 5. 805‐97. los cuales deben satisfacer con las normas ASTM C 39‐96.3 Pruebas de verificación del concreto de los pilotes terminados Para la verificación del concreto de los pilotes o pilas terminados se utilizan métodos directos e indirectos.1 Métodos Directos Son utilizados para la verificación de la calidad de un elemento pero a través de la destrucción de una pequeña área del mismo. retirar la carga de prueba en decrementos de 25% de la carga total de la prueba con intervalos de 1 hora entre decrementos. 210 .25 mm)/ h. 803M‐97. La norma que lo rige es ASTM C – 803. lo que permite la observación directa Circuito de de las paredes y del fondo. 41 Fuente: Manual de Construcción de Cimentaciones Profundas. Debido a su forma. Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos 2001. dejando dudas en cuanto a contaminación y segregación del concreto. Aprovechando la perforación se acostumbra observar el agujero mediante un circuito de televisión.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Tabla 5. El principio es que la Resistencia a la penetración es inversamente proporcional a la resistencia del concreto a Penetración la compresión. esta prueba estima la resistencia del concreto a partir de la profundidad de penetración de una varilla de metal dentro del concreto. las cuales no son severas pero sí importantes para el comportamiento del elemento. y es cercana a la resistencia a la compresión de cilindros estándar o con la de corazones. Conocida como prueba de Windsor. el ensamblaje de la varilla de acero se extrae junto con un trozo de concreto con la forma aproximada de un tronco de cono.18: Métodos Directos41 Método Descripción El muestreo se realiza con una broca de diamantes accionada por una perforadora a rotación. con una cantidad de energía generada mediante una carga de pólvora estándar. La Prueba de resistencia a la extracción se calcula con la relación de la fuerza al área Extracción idealizada del cono truncado. para una amplia gama de condiciones de curado y de edad. 14 días de edad. El muestreo debe hacerse hasta que el concreto tenga el concreto endurecimiento suficiente para permitir la extracción del corazón sin endurecido alterar la adherencia entre el mortero y el agregado grueso. La norma que rige a este método es ASTM C900. Se considera que para obtener corazones sanos el concreto debe tener como mínimo. 211 . Este método mide la fuerza requerida para extraer una varilla de acero previamente colado con el extremo agrandado y embebido. Tiene la desventaja de que únicamente se Televisión pueden detectar las fallas muy remarcadas. Este ensayo debe realizarse conforme a la norma ASTM C 42. Para muestrear el concreto endurecido se recurre a la extracción de Ensaye del corazones. pero la relación depende la dureza del agregado. La resistencia a la penetración debe correlacionarse con la resistencia a compresión de especímenes estándares del mismo concreto o con la de corazones extraídos del mismo concreto. Procedimiento Las pruebas de integridad son llevadas a cabo por medio de un acelerómetro de alta sensibilidad.2: Prueba de integridad de pilotes mediante un acelerómetro colocado en la cabeza del pilote. La prueba no requiere preparaciones especiales o tubos de acceso y es ejecutada tanto en pilas como pilotes de diferentes tipos. Los más utilizados en El Salvador son: a) Prueba de Integridad de Pilotes Esta prueba detecta potenciales defectos peligrosos tales como fracturas mayores. 212 .3. incrustaciones de suelo o huecos.2 Métodos Indirectos Se entienden como tales a los métodos que no son destructivos.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V 5.2). (Ver fotografía 5. un martillo de 6 libras y un procesador de datos. estrechamientos. Fotografía 5. 3: Obtención de datos mediante un procesador que los almacena y luego se transfieren a un computador donde se hace un análisis más detallado. Fotografía 5. Este acelerómetro recoge pulsos provenientes de un golpe del martillo de 6 libras.) para una prueba más confiable. restos de bentonita. juntas mecánicas) y el reflejo del fondo del pilote. Es recomendable esperar hasta que el concreto alcance por lo menos su resistencia de proyecto. discontinuidades en el pilote (fracturación severa. antes de empezar el ensayo del pilote. etc. juntas frías.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V El acelerómetro se fija por medio de cera (cera de petróleo por lo general) a la superficie de la cabeza del pilote. así como los reflejos de este mismo pulso debidos a cambios en la impedancia del pilote (cambio de la calidad del concreto y/o del área transversal del pilote). (Ver fotografía 5.3). Se aconseja que el concreto de la cabeza del pilote esté libre de contaminación (suelo. la cual debe estar lo más lisa posible y libre de polvo o fragmentos de concreto. 213 . Este procesador aplica funciones de amplificación que mejoran los registros de aceleración y que ayudan a la identificación clara de defectos.1).CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Los datos recabados por el acelerómetro son analizados y guardados por el procesador de datos para su posterior transferencia y análisis más detallado con un computador. (Ver figura 5. ya que la energía del pulso se ve amortiguada tanto por el mismo material constitutivo del pilote como por resistencias del suelo. 214 . Cada uno de los registros se identifica con el nombre del pilote. así como los valores aplicados para los filtros de alta y baja frecuencia.1: Datos obtenidos en un computador de una prueba de integridad. dicho esquema se obtiene estableciendo como datos 215 . fecha en que se practicó la prueba. En la parte inferior del gráfico se esquematiza el pilote horizontalmente.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Figura 5. su diámetro. Se utilizan para ello modelos matemáticos que simulan el comportamiento del pilote y su interacción con el suelo utilizando la ecuación de la onda. • Acelerómetro. instrumento muy compacto y construido sin partes movibles para condiciones de campo duras. dato que puede variar en un 10% en más o en menos). siendo “Capwap” el programa más utilizado. el cual es aplicado a partir de una profundidad equivalente al 20% de la longitud del pilote (aplicando un valor unitario) y que va variando hasta el máximo valor establecido al llegar al fondo estimado del pilote. así como la longitud del pilote en la realidad. • Martillo. efectuando después cálculos por ordenador a partir de la respuesta obtenida del pilote. El equipo de campo. b) Ensayo dinámico de pilotes El ensayo dinámico consiste básicamente en dejar caer una masa importante desde una cierta altura sobre la cabeza del pilote. está compuesto por: • PIT. transportables fácilmente y que permite la operación de una persona. La línea que sigue una forma exponencial arriba del esquema del pilote.000 m/s (el valor promedio en el concreto es de 4. representa la variación exponencial del factor de amplificación.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V de entrada un valor de la velocidad de propagación de la onda dentro del concreto. Se aplica como valor estimado de la velocidad de propagación de la onda 4.000 m/s. instrumentando el mismo mediante sensores. 216 . 4. 6. Velocidad de aplicación de los golpes y estimativa de altura de caída para martillos Diesel simple acción. Nivel de flexión sufrido por el pilote durante el golpe. Desplazamiento máximo del pilote durante el golpe. Energía efectivamente transferida para el pilote. y determinar la distribución de fricción a lo largo del fuste. 2.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V El principal objetivo del Ensayo Dinámico es obtener la capacidad de ruptura del suelo. Ensayo dinámico en pilotes hincados Existen dos maneras básicas de hacer el Ensayo Dinámico en pilotes hincados: 1) Es posible instalar los sensores en el inicio de la hinca. 217 . como el límite de deformación elástica del suelo. paralelamente muchos otros datos pueden ser obtenidos por el ensayo. Tensiones máximas de compresión y de tracción en el material del pilote durante los golpes. permite también obtener otros datos de interés. permitiendo estimar la eficiencia del sistema de hinca. Algunos de los más importantes son: 1. Ese análisis. 3. Informaciones sobre la integridad del pilote. A través del análisis Capwap es posible separarse la parcela de resistencia debida a fricción de la resistencia de punta. Ese tipo de ensayo obtiene informaciones como el desempeño del sistema de hinca. generalmente hecho posteriormente en gabinete a partir de los datos almacenados por el PDA. 5. Sin embargo. y registrar los golpes mientras el pilote va penetrando en el suelo. 7. riesgos de rotura. incluso la localización de eventual daño y estimativa de su intensidad. La ruptura del suelo generalmente se caracteriza cuando la resistencia deja de aumentar (o a veces hasta disminuye) con el aumento de la altura de caída. Cuando es posible controlar la altura de caída del martillo. El intervalo de tiempo entre el final de la hinca y la realización del ensayo deberá ser el mayor posible. 218 . es usual empezar con una altura baja.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V etc. debido a fenómenos como disipación de poro‐presión. los sensores son instalados y enseguida se aplican algunos pocos golpes. o cuando el PDA indique tensiones que pongan en riesgo la integridad del material del pilote. la capacidad medida al final de la hinca no puede ser comparada directamente con el resultado de una prueba estática. es recomendable hacerse el ensayo en una rehinca. relajación. Por lo tanto. e ir aumentando gradualmente la energía aplicada. 2) Para determinación de la correcta capacidad de carga de largo plazo del pilote hincado. b) Análisis de los datos mediante un ordenador digital. a b Fotografía 5. hasta que se verifique la ruptura del suelo. La capacidad de carga de un pilote al final de la hinca generalmente es diferente de aquella tras un período de reposo. principalmente en suelos arcillosos. realizada algunos días después del término de la hinca. etc. El martillo es repuesto sobre el pilote.4: a) Instalación de sensores a lo largo del fuste para el ensayo dinámico. Los golpes son aplicados por cualquier sistema capaz de liberar un peso en caída libre.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Ensayo dinámico en pilotes colados en el sitio En pilotes colados "in situ". El ensayo se ejecuta de la misma manera que en el ítem 2 anterior. que se coloca fijo en el armado. De la cantidad de estos dependerá la precisión de la verificación. la que consiste en la ejecución de un cabezal de hormigón para recibir los impactos. La norma aplicable para el ensayo en obra es la ASTM D 4945 "Método estándar para tensión alta de ensayos dinámicos en pilotes". y no en el cabezal. la operación se repite a lo largo del elemento. es recomendable hacer una preparación previa. a veces encimadas por una chapa metálica. Debe usarse madera contrachapada. c) Prueba Cross Hole: Consiste en la emisión de una vibración que se genera dentro de un tubo lleno de agua. excepto que generalmente en esos casos es necesario cuidar que el pilote no entre en régimen de hinca. Para la ejecución de este método de verificación se requiere que previamente sean colocados tubos metálicos a lo largo de todo el elemento. captada y en un incremento de tiempo de recorrido. 219 . obteniéndose una gráfica en la cual se aprecia el tiempo de preparación de las ondas captadas. para amortiguamiento de los golpes. La captación de esta onda se realiza por medio de un receptor colocado al mismo nivel del emisor pero en otro tubo. previo al colado. Cada anomalía detectada se caracteriza por una disminución drástica de la amplitud de onda. Los sensores deben ser instalados preferentemente en el fuste del pilote. • Interpretación en forma inmediata. y que tenga la preparación académica necesaria y suficiente para ver e interpretar lo que ve. 5. La correcta selección del procedimiento y del equipo de construcción. El comportamiento de una cimentación profunda depende.50 mt. • Registro continuo en toda la longitud del elemento. Es necesario que la supervisión sea contínua durante toda la construcción. Una desventaja de este método es la imposibilidad de detectar la calidad del concreto entre la pila o pilote y el terreno natural. proporcionar la información necesaria para poder aplicar medidas correctivas. contando con personal de amplia experiencia en los trabajos de construcción de cimientos profundos. en gran medida. siempre que sea suficiente el número de tubos para la ejecución de la prueba.4 Supervisión durante la construcción de pilas o pilotes La supervisión de la construcción de pilas y pilotes debe garantizar que se construyan de conformidad con las hipótesis de diseño y las especificaciones de construcción. y dentro de las tolerancias aceptables o. La supervisión debe realizarla el proyectista. 220 . la calidad de la mano de obra y el control estricto de todo el proceso. a fin de asegurarse de que las condiciones del subsuelo sean congruentes con la del diseño. en caso de presentarse una desviación excesiva. son aspectos esenciales en la construcción de una cimentación profunda.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Este método presenta las siguientes ventajas: • Buena localización de anomalías tanto en profundidad como en la sección de las pilas y pilotes. de su construcción. la máxima distancia recomendada entre los sensores es de 1. si se requiere. • La protección de las construcciones vecinas.1 Guía de supervisión durante la construcción de pilotes colados in situ a) Supervisión: La supervisión de construcción de las pilas y pilotes incluye. • El control de la fabricación y manejo del lodo de perforación. • La vigilancia durante la perforación.4. • La vigilancia del izado. • La verificación de la verticalidad de la perforación y de las dimensiones del fuste y de la campana. entendido como tal el cuidado de su estabilidad durante la perforación y durante la colocación del armado y del colado del concreto. si la hubiere. 221 .CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V 5. • La conformidad de la profundidad de desplante y de las características del material en que se apoyara el elemento. • La protección del agujero. • La revisión del acero de refuerzo y que cuente con los elementos rigidizantes necesarios para su manejo. • La verificación de la calidad de los materiales de construcción. manejo y colocación del acero de refuerzo. • La verificación de que los procedimientos de colocación del concreto y de manejos de los lodos sean los adecuados. entre otros aspectos: • La corroboración de su localización. además de información general sobre secuencia estratigráfica. cuando se usen. niveles piezométricos en tales estratos. • Presencia de obstrucciones grandes arriba del nivel de desplante y procedimientos para la remoción de las mismas. • Caudal de descarga de las bombas de achiques. Una vez terminada la colocación del pilote o el colado de este. arena o limo. La supervisión deberá contar en obra con una copia del estudio geotécnico. Para esto resulta útiles los tanques de sedimentación con crestas vertedoras. • Caudal del agua que fluye de los estratos de apoyo hacia el barreno (aún en roca). • Análisis químico del agua freática. 222 .CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Deberá realizarse con una brigada de topografía el trazo de cimentación. deberá contar con la siguiente información: • Presencia de estratos permeables de grava. siempre con una brigada de topografía. a fin de comparar con la tolerancia prevista. • Presencia de gas natural en el suelo o roca. • Nivel piezométrico en el estrato de apoyo. deberá verificarse su posición real. marcado con una estaca la localización del centro de cada elemento. tipos de suelos y resistencia al corte. el que. y determinación del porcentajes de finos arrastrados por el agua. indicando la profundidad de perforación y la de desplante. CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V b) Excavación. • Localización topográfica del pilote al inicio y al término de la excavación. • Beneficios del método y equipo usado para atravesar grandes obstrucciones. si las hubiere. identificación individual. • Conformidad del procedimiento de excavación con las especificaciones de construcción o con la práctica correcta (se aconseja que toda obra de cimentación tenga sus propias especificaciones que rijan durante toda la construcción). 223 . si los hubiere. su seguridad. cuando se contemple ejecutar simultáneamente varios pilotes relativamente cercanos. • Beneficios del método y equipo usado para atravesar estratos permeables. hora de inicio y de terminación de la excavación. • Seleccionar adecuadamente la secuela de excavación y colado. destacan: • Información general: fecha. • Profundidad de empotramiento en el estrato de apoyo y cota del fondo de la perforación. la de las construcciones vecinas. Entre los puntos que se deben verificar o anotar durante la excavación. • Registro de los estratos de suelo atravesados durante la excavación. condiciones atmosféricas. equipo utilizado. personal. • Verticalidad y dimensiones de la excavación a intervalos regulares. La verticalidad de la excavación se debe comparar con el valor de proyecto y con la desviación permisible especificada. así como la estabilidad de las excavaciones. a fin de garantizar el movimiento del equipo. CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V • Calidad del estrato de apoyo (esto debe hacerse mediante inspección visual. • Calidad del lodo bentonítico. • Perdida del lodo. • Cuando la excavación atraviese arcillas blandas bajo el nivel freático. destacan: 224 . si lo hubiere. en consecuencia. El supervisor debe decidir cuándo se ha alcanzado el estrato de apoyo y cuál es la profundidad correcta de los pilotes. o dejando en el centro de la misma una tubería que permita el rápido paso del lodo hacia la parte inferior de la cuchara mientras este suba despacio. con la herramienta adecuada. Para altas capacidades de carga se recomienda la obtención de núcleos y el ensayo in situ del material hasta una profundidad de 1 a 2 diámetros bajo el nivel de desplante. • Gasto de filtración hacia la excavación. siempre que sea posible). Después de haber inspeccionado y aprobado la excavación. Se debe evitar el uso indiscriminado de los lodos y el nivel del lodo deberá permanecerá lo más arriba posible del nivel freático. c) Colado del concreto. se puede proceder a colocar el acero de refuerzo y el concreto. elevación. si se requiriera. Entre los aspectos que se deben verificar o anotar. • Limpieza del fondo y de las paredes de la excavación y del ademe permanente (o perdido). no debe extraerse la cuchara a velocidad tal que provoque succión y. caídos. cantidad). permitiendo el establecimiento de la presión. si la hubiera (hora. En este caso conviene subir la cuchara en etapas. condiciones atmosféricas. revenimiento. hora de término de la descarga. • Calidad del concreto: proporcionamiento.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V • Información general: fecha. La unión de las varillas deben ser a base de soldadura. El concreto deberá colocarse inmediatamente después de esta inspección. identificación del o de los camiones. hora de inicio y hora de terminación del colado. longitud y espaciamiento de las varillas longitudinales de los estribos es el adecuado. hora de llegada. inmediatamente antes del colocar el concreto. resistencia. hora de inicio de descarga. Se deberá tomar una muestra de tres cilindros de cada 10m³ de concreto para el ensayo a la edad de 28 días. hora de mezclado. • Que el método de colocación y posicionamiento correcto del tubo o canalón de descarga del concreto sean los correctos. volumen del colado. • Observar si el acero de refuerzo está limpio y colocado en su posición correcta y si el diámetro. llevar registros continuos del embebimiento del extremo del tubo tremie en el concreto. No usar tubería que tenga elementos que se atoren por dentro ni por fuera. • Observar que la posición del acero de refuerzo sea de conformidad con los planos y especificaciones. • Observar las condiciones del fondo del agujero. si es que es posible. agregado máximo. • Observar el método de colocación del concreto y asegurarse de que no hay segregación de material cuando se utilizan procedimientos tales como caída 225 . a tope. hora de salida. • Observar las condiciones de las paredes del agujero o del ademe de acero que estará en contacto con el concreto fresco y anotar la posición del nivel freático detrás del ademe. identificación de los pilotes. 0 mt. sin interrupciones ni retrasos largos y que dentro del ademe se mantenga una altura de concreto suficiente si es que se va a extraer. No usar concreto bombeado a menos que sea colocado con tubería tremie. • La supervisión debe de estar pendiente de que el concreto no se contamine con el suelo debido del desprendimiento de las paredes. verificar el peso del concreto sea suficiente para equilibrar la presión hidrostática presente. aire incluido y peso volumétrico. una tolva. mediante algunas de las pruebas antes mencionadas. Si no se utiliza el ademe. • Calcular el volumen del concreto colocado y compararlo con el equivalente a la altura de la perforación. • • Asegurarse de que el concreto se coloca en forma contínua. • Verificar in situ la calidad de los pilotes terminados. De altura cuando el concreto tenga un revenimiento menor de 10.50 a 3. • Determinar la cota del descabece y la longitud exacta de cada elemento. tales como: revenimiento.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V libre desde. • Consolidar mediante vibración el último tramo de 1. desarenándolo. debe hacerse una limpieza previa de este. Realizar pruebas en el concreto fresco. o bien una sustitución completa del lodo. tubería tremie y botes con descarga de fondo. el revenimiento mínimo debe de ser de 15.0 cm. 226 . • Verificar topográficamente la localización final de los pilotes terminados. para asegurar un flujo contínuo).0 cm (lo cual no se aconseja. • Cuando se deba colocar concreto bajo lodo bentonítico. 19: Tolerancias aceptadas en la fabricación de pilotes.0m de longitud Cimbra transversal ± 1.0cm en cualquier sentido Desviación del eje del pilote Menor de 0.0cm Mayor de 10.0m de longitud Retiro del pilote de su cimbra Cuando el concreto alcance el 50% de su f´c Traslapes de acero de refuerzo Menor al 50% en una sección Hincado del pilote Cuando el concreto alcance el 70% de su f`c Desviación horizontal con relación al eje de 2% de la longitud total del pilote. Tamaño máximo de agregado del concreto 3/4” Excentricidad radial con relación al trazo del 25% de la diagonal mayor de la sección del pilote medido en la plataforma de trabajo pilote Cimbra longitudinal ± 1.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Tabla 5.0 veces el tamaño máximo de Diámetro interior del tubo tremie agregados del concreto y menor de 12.0cm por cada 3.0¨ Unión entre tramos de tubo tremie Impermeable cuando se introduzca en agua Revenimiento del concreto Mayor de 12 cm. Tolerancia con relación a las especificaciones Traslape de acero de refuerzo Menor al 50% en una sección Acero de refuerzo en extremo Sin dobleces y recubrimiento Recubrimiento del acero de refuerzo Mayor de 2.5cm y menor de 5. en suelos inclinación proyectado muy heterogéneos se acepta el 4% Concepto 227 .3cm por cada 3. en formas preparadas ex profeso. • Registro de mediciones de la verticalidad. • Descripción de las obstrucciones encontradas y removidas.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V d) Informes diarios: Fotografía 5. • Elevación precisa del brocal del fondo. Estos informes deben contener lo siguiente: • Localización precisa y dimensiones de las perforaciones realizadas. al proyectista estructural y al ingeniero geotécnico. 228 .5: Prueba de revenimiento. en el recuadro se verifica mediante una cinta el revenimiento que presenta el concreto La supervisión entregará un informe diario firmado al director de la obra. • Método empleado para la perforación. • Descripción de las condiciones en que se encontró el nivel freático. • Descripción de los materiales encontrados durante la perforación. Registro de la carga de altura del concreto durante la extracción del ademe. aire incluido. • Registro de las dificultades encontradas. 229 . si estaba proyectado. • Condición del concreto entregado en obra. velocidad de avance en roca.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V • Descripción del ademe temporal o recuperable y del permanente colocado. especímenes recuperados. peso volumétrico. sondeos realizados. método de muestreo. pruebas realizadas y conclusiones alcanzadas en relación con el material de apoyo. posible estrangulamiento y posible colapso del ademe. • Método de la colocación del concreto y de la extracción del ademe. en cuanto al armado en sí. si lo hubiere. • Elevación a la cual se encontró el material de apoyo. pérdida del suelo. posición y calidad. • Registro de la supervisión del acero de refuerzo. • Descripción de los métodos de limpieza alcanzado inicialmente. • Registro de la profundidad del espejo de agua dentro de la perforación y gasto de filtración antes de colar el concreto. Descripción del material de apoyo. incluyendo su finalidad. Registro de la elevación del concreto al iniciar la consolidación por vibración. • Descripción del grado de limpieza justamente antes de colar el concreto. método de control y necesidades de bombeo. incluyendo el revenimiento. así como el empotramiento y sello obtenido. • Descripción de cualquier movimiento del suelo o del agua. fabricación y ensayos de cilindros a compresión y otras pruebas. estabilidad de campana y de las paredes. Longitud y espesor de la pared. si fuere el caso. Debe contener posibles huecos. falta de verticalidad o refuerzo inadecuado. f) Causas más comunes de pilotes defectuosos. • Estrato de apoyo inadecuado. • Migración del agua y segregación. • Formación de juntas frías.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V • Registro de cualquier desviación de las especificaciones y decisiones tomadas al respecto. • Localización incorrecta. que originan un concreto débil. • Formación de huecos en el fuste por la extracción inadecuada del ademe. • Colapso del ademe. • Estrangulamiento del fuste. • Contaminación del concreto con lodo de perforación. dando lugar a segregación. • Concreto de baja calidad entregado en obra. 230 . • Colocación inadecuada del concreto. • Desconchamiento del suelo. dando lugar a contaminación del concreto. CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V 5. Esto se puede hacer verificando la alineación de las cabezas de hincado y de la parte visible del pilote. • Localización topográfica del pilote. longitud. • Cualquier otra información pertinente. y golpes por centímetro al final del hincado. tipo y calidad de las uniones o juntas.1 Supervisión del hincado de pilotes Destacan los siguientes aspectos a tomar en cuenta: • Información general: fecha. condiciones atmosféricas. por medio de un nivel de albañil colocado contra la cara del pilote y del cabezal. hora y duración de cualquier interrupción durante el hincado. • Elevación del terreno natural. identificación del pilote.4. • Registro estratigráfico de la perforación previa. • Desplazamientos elásticos y permanentes. • Desplazamiento del pilote bajo los golpes a distintas profundidades. de la punta del pilote y del descabece.4.2 Guía de supervisión de pilotes hincados 5. • La verticalidad de los pilotes hincados a intervalos regulares durante su instalación. • Perforación previa: diámetro. 231 .2. • El número de golpes. • Posición. • La estabilidad y alineación de las resbaladeras de las guías. • Localización. hora. 5. procurando apoyar los equipos lejos de las orillas de los hombros de los taludes. con esto estaríamos reduciendo y vigilando los aspectos de seguridad.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V 5. antes de iniciar cualquier trabajo es necesario inspeccionar el lugar donde se desarrollaran. b) Obstáculos terrestres y/o aéreos La altura convencional de los equipos diseñados para la construcción de cimentaciones profundas es superior a los 20 mts. requiere que se tomen en cuenta medidas de seguridad particulares durante su ejecución.5. 5. ya que se trata de maquinaria pesada que transita sobre orugas o neumáticos. así como reduciendo el riesgo de los costos en la mayoría de los casos. disminuye las posibilidades de errores humanos durante las diferentes actividades en ejecución.2 Medidas de seguridad de equipo a) Accesos y plataformas de trabajo Toda maquinaria utilizada que se emplea para la construcción de cimentaciones profundas requiere de accesos firmes y seguros. Una elección correcta de los procesos constructivos y del equipo por utilizar. La construcción de cimentaciones profundas. No se debe trabajar sobre plataformas inestables. 5. al igual que otro tipo de especialidades. observando 232 .1 Introducción.5 Medidas de seguridad. preservando la integridad de los trabajadores que intervienen directamente en los trabajos. 233 .CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V con especial atención los obstáculos terrestres y/o aéreos. Para el manejo y dirección de la posición de los pilotes hincados. incluyendo su colocación. Es recomendable conocer las capacidades de carga y longitudes e inclinaciones de las plumas de las grúas. ninguna persona debe permanecer debajo de la carga. se recomienda utilizar cables de manila o polipropileno que tenga la longitud suficiente que permita cumplir con lo anterior. ya que un descuido en su mantenimiento puede provocar perder el control de la maniobra de las cargas. utilización. que modifican los centros de gravedad de los mismos. mantenimiento y revisión de accesorios. para evitar que el equipo falle con alguna carga. Con lo anterior también se evitan las volcaduras de equipos provocados por las cargas y los nuevos puntos de apoyo. que en la mayoría de los casos corresponden a instalaciones eléctricas o de algún otro tipo. c) Cables Durante las maniobras de fabricación de pilotes. perforación e hincado se debe poner atención a los cables de acero usados en las maniobras. e) Maniobra Durante las maniobras. Los trabajos deben ser organizados para evitar que el equipo golpee accidentalmente estructuras existentes dentro de la obra o adyacentes a la misma con el propósito de evitar su colapso o deterioro. d) Grúas El sistema de frenos de los tambores de las grúas debe estar en óptimas condiciones. La revisión de depósitos de combustible y de baterías debe realizarse utilizando lámparas sordas. g) Cargas No es conveniente halar cargas con la grúa. o bien el desplazamiento de la carga en otra dirección.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V f) Movimiento de pilotes prefabricados Se debe garantizar que la resistencia del concreto ha adquirido la capacidad necesaria para poder levantar los pilotes de las camas de fabricación. Los puntos de levante deben estar definidos desde el habilitado del acero para garantizar que los esfuerzos serán inferiores a los resistentes y estén repartidos en las anclas adecuadamente. El desmoldante utilizado debe evitar que un pilote quede adherido al molde para que los esfuerzos no varíen de los considerados. Se deberá mantener limpio el parabrisas de la grúa para permitir siempre buena visibilidad. No es recomendable levantar un pilote de un extremo para despegarlo de la cama. durante la maniobra de despegue de pilotes. Cuando el equipo esté funcionando. no es conveniente cargar combustible. 234 . se debe mantener la carga lo más cercano posible al suelo. h) Equipo El personal no debe bajar ni subir de un equipo que esté en movimiento. evitando que el personal se encuentre sobre la misma. Antes de abrir alguna conexión o llave de algún sistema hidráulico para su revisión. se recomienda verificar que el sistema haya liberado la presión. Durante las maniobras. para evitar balanceos que puedan golpear la caseta donde se encuentra el operador. debido a las dimensiones del terreno en el que se trabaja. En ocasiones se resuelve este problema colocando rigidizadores en los armados. a) Acero de refuerzo Al introducir los armados dentro de los moldes de los pilotes o en la perforación de las pilas. o bien se determina si se requieren utilizar peine de levante para pilotes o introducir el armado para pilas.3 Colocación del material a utilizar en la obra. debe garantizarse que el soporte sea el adecuado para la carga y que el mecanismo de la compuerta trabaje correctamente. o la falta de acceso a la zona. antes de realizar las maniobras. En estas condiciones se debe revisar el correcto funcionamiento de las llaves en las uniones de la tubería. por lo que se 235 . para evitar que el concreto caiga antes de llegar a donde se va a depositar.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V 5. es necesario revisar que los estribos estén debidamente amarrados para evitar que se desprendan durante la maniobra. Es recomendable también revisar que lo largo de los castillos no quede desperdicios de acero. para evitar que el concreto se derrame cayendo juntas con las mismas. así como herramientas. Es necesario considerar la longitud de los armados para determinar la posible presencia de deformaciones que provoquen rotura de amarres. Cuando se utilicen depósitos portátiles para colocar el concreto. b) Concreto En algunas cimentaciones se realizan los colados con bomba y pluma. esta maniobra debe realizarse con un manejo suave. En el colado de las pilas o pilotes es necesario que el personal esté alrededor de la perforación para manejar correctamente la tubería tremie.5. el nivel en el cual se encuentra el equipo de cimentación. pudiendo provocar del vapor quemaduras y la conexión puede desprenderse con gran fuerza. Esta estructura también garantiza la seguridad durante el acoplamiento de los tramos de tubería. es importante utilizar brocales adecuados de acero. No es recomendable tratar de abrir una conexión cuando el equipo este en operación. tuberías. ya que este trabaja con presiones y temperaturas altas. conexiones y serpentín para evitar explosiones. quede empotrado en la perforación por lo menos dos veces su diámetro. concreto u otros. Se recomienda que el brocal utilizado para estos casos. para evitar hundimientos accidentales. para evitar exponer a algún peligro a los trabajadores y al equipo que se encuentra adyacente a la perforación.5.4 Perforación a) Brocales Para evitar caídos de material dentro de las perforaciones. es necesario que sobre salga de 30 a 40cm como mínimo. Este equipo debe de ser utilizado por personal capacitado específicamente para esta actividad. válvulas. del nivel de trabajo. En cuanto a la parte superior.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V debe contar con una estructura en la cual el trabajador pueda pararse y que evite su caída dentro de la perforación. En caso de utilizar calderas de vapor para el curado del concreto en la fabricación de los pilotes. b) Perforaciones adyacentes Es importante llevar a cabo una planeación en la ejecución de las perforaciones. se debe revisar periódicamente los depósitos de combustible. 5. los cuales son provocados por fallas en 236 . es necesario la construcción de campanas (pilas). se debe tener cuidado en señalizar y proteger los puntos donde se encuentren perforaciones abiertas.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V las paredes de las perforaciones o comunicación de ellas al existir vibraciones en el suelo. debido a su estado suelto. para lo cual el personal deberá descender a su interior. Cuando se utilizan lodos bentoníticos para la estabilización de las paredes de las perforaciones. d) Descenso a perforación En algunos procedimientos constructivos. pueden hacer fallar la estabilidad de las paredes de la perforación. evitándose así que la perforación se cierre con el personal en su interior. turba. 237 . c) Retiro de material El material producto de las perforaciones es muy inestable para el apoyo del equipo. Es recomendable poner especial atención a la presencia de gases tóxicos o ausencia de aire respirable. Estas circunstancias se advierten cuando se perforan en formaciones calcáreas. el problema aun es mayor. rellenos sanitarios o basureros. o simplemente la inspección ocular del desplante de las perforaciones. ya que la superficie de trabajo se cubre de lodo. Cuando se perfora por debajo del nivel freático. Las características del subsuelo o la vibración del equipo dentro y fuera de la perforación. Cuando no se logra retirar eficientemente los lodos de la superficie. por lo que es conveniente utilizar ademes metálicos en toda la longitud. la plataforma de trabajo puede llegar a ser inestable y resbaladiza. materia orgánica en productos de descomposición. Esta maniobra es exclusivamente del operador la grúa. Es recomendable que se aleje lo suficiente por si existiera algún error en la maniobra. el cual se sujetara a un cable de rescate durante todo el tiempo que permanezca laborando en su interior. 238 . el personal debe estar alejado del punto de hincado cuando menos 1. En caso de que los trabajos continúen inmediatamente al finalizar la perforación. por lo que es recomendable utilizar tapas especiales que eviten la caída accidental de alguna persona. e) Perforaciones abiertas Es común que algunas perforaciones queden abiertas temporalmente en cambios de turno. perdiendo el control del pilote. es suficiente con señalizar el área.5 Medidas de seguridad para el hincado de pilotes a) Manejo de los pilotes Dependiendo de las características de los materiales utilizados en los pilotes.5 veces la longitud del pilote por hincar. Durante la maniobra de instalación de los pilotes en las perforaciones previas.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Los trabajadores dentro de una perforación siempre deben de utilizar un arnés de seguridad. 5. así como de su sección y longitud. por lo que no es necesario que el personal de tierra se encuentre cerca de esta actividad. es necesario conocer los puntos de donde se deben sujetar los pilotes para realizar su hincado. o por si se corrieran los cables. por lo que durante el hincado de un pilote. no deberá existir ninguna persona en tierra cerca de esta actividad por lo menos en 10 m (33ft) de distancia. Este cable deberá tener la longitud suficiente que permita cumplir con el punto anterior. Para martillos diesel. donde se colocará la punta del pilote. Cuando el martinete esté en operación no se requiere de ningún trabajador en tierra. ya que de éste depende el control del mismo. el cable que corta el suministro de combustible debe estar en manos del personal. se debe asentar en la cabeza del pilote suavemente ya que se corre el riesgo de que se dispare accidentalmente. garantizándose así que el pilote no se desplomará ni resbalará. por lo que no es necesario que estén trabajadores junto al pilote que se está hincando. sin poder controlar sus efectos. b) Hincado Cuando un martillo ha trabajado y está caliente. el cual estará guiado. cuando menos. respetando la geometría del pilote. en el otro extremo se asentará el golpeador del martillo. 239 . a una profundidad de 50 cm (1. La excentricidad del martinete sobre la sección del pilote puede provocar desprendimientos de concreto. además de la ruptura del mismo. nunca se deber dejar amarrado o suelto.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V En caso de no existir perforación previa al hincado. En estos casos será necesario realizar una excavación en el punto por hincar.7ft). el pilote deberá ser sujetado a una guía. permanentemente. CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V Si por accidente no se puede llegar a utilizar el cable del ahogador cuando el martinete esté en operación. 5. es necesario cortar la manguera de suministro de combustible o contar con una llave que evite el paso del mismo. por lo que es necesario efectuar el hincado con varios tramos. ya sea por el uso de materiales naturales para la construcción o por la modificación del entorno para la ejecución de un proyecto. Se comentan algunas de las principales causas del deterioro de estos materiales. relacionados con la construcción de cimentaciones profundas. El primer tramo deberá estar sujeto al igual que el siguiente tramo. 240 . se provoca un cambio en el medio ambiente. el primer tramo debe estar sujeto al igual que el siguiente tramo. o mediante dispositivos especiales.6 Medio ambiente En casi todas las obras de Ingeniería. es necesario que el pilote se asegure a la guía del martinete con un cable auxiliar. El medio ambiente puede ser agresivo con los materiales con los que se construyen cimentaciones profundas de concreto. se pierda el control del pilote. Cuando se hincan pilotes de dos o más tramos. y vibraciones durante los trabajos. En este apartado se recopilan y describen brevemente algunos efectos. En ocasiones no es posible maniobrar pilotes de grandes longitudes. debidos a ruido. Este hecho tiene una importancia especial en el caso de las cimentaciones profundas. Durante el hincado. generación de humos. disposición de lodo bentonítico. Nunca se soltará el tramo superior durante la unión con el tramo inferior. evitar que en caso de cualquier falla del elemento o error en la operación. de olor picante. son: • Monóxido de carbono (CO).1 Contaminación a) Ruido El control del ruido en las construcciones cobra día mayor importancia. Gas incoloro. que es una medida relativa depresión. contenidos en el humo producto de los equipos para hincar pilotes. Dado que los suelos blandos ofrecen poca resistencia al hincado. Partículas líquidas o sólidas. proveniente de la combustión incompleta de combustibles que contienen carbono. dispersas en la atmósfera. en la emisión de contaminantes. Las condiciones del suelo tienen un gran efecto en la eficiencia de la combustión de los martillos. esto se traduce en una explosión deficiente del combustible del martillo. 241 . • Partículas suspendidas. La unidad de medición de intensidad es el decibel (dB). y para eliminar molestias al público en general. producto de la combustión del diesel. provenientes de la combustión de carbono. Gas incoloro e inodoro. b) Humo El humo proveniente de los martillos de hincado puede generar problemas de contaminación al medio ambiente. que compara un ruido con el que apenas puede escuchar un oído normal. El ruido se mide por su intensidad y su frecuencia. • Bióxido de azufre (SO2).6. combustóleo y diesel.CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V 5. y por ello. Los principales contaminantes atmosféricos. produciendo humo. especialmente en lugares con pocas corrientes de aire. El control del ruido es necesario para proteger la salud de los trabajadores en el sitio. 2 Factores ambientales que afectan las cimentaciones profundas En los pilotes de concreto. existen agentes agresivos que perjudican o deterioran la calidad del concreto. para concretos en contacto con agua o suelo con un valor de pH mayor de 6 no requiere precauciones. ciertas sales de amonio.6. 242 .CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA PILOTES DE CONCRETO CAPITULO V 5. sulfitos. aceites y grasas o ciertos componentes orgánicos. entre algunos agentes perjudiciales están: Componentes químicos El agua y el suelo pueden ser agresivos al concreto si contiene ácidos libres. sulfatos. En general. y el uso del cemento Portland normal es satisfactorio.