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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD ZACATENCO SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA SUPERVISIÓN Y CONTROL DE OBRA (URBANIZACIÓN) T E S I S PARA OBTENER EL TITULO DE I N G E N I E R O C I V I L PRESENTADA POR: JOSÉ LUIS MARTÍNEZ ZEFERINO LEOBARDO GALLARDO ZAPATA ASESOR DE TESIS: ING. JOSÉ LUIS CASTRO MONTUFAR MEXICO, D.F., OCTUBRE DE 2005 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO CONTENIDO PRÓLOGO INTRODUCCIÓN OBRAS DE URBANIZACIÓN. • BANQUETAS Y • GUARNICIONES A) PROBLEMÁTICA Y DEMANDA CIUDADANA. B) FINALIDAD DEL TRABAJO. C) ESPECIFICACIONES TÉCNICAS. D) PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO. 1. LA SUPERVISIÓN DE OBRA. 1.1 DEFINICIÓN Y OBJETIVO DE LA SUPERVISIÓN. 1.1.1 SUPERVISIÓN Y ACTIVIDADES PREVIAS AL INICIO DE LA OBRA. 1.1.2 FUNCIONES Y RESPONSABILIDADES DE LA SUPERVISIÓN. 1.2 RELLENOS EN OBRAS DE URBANIZACIÓN (BANQUETAS Y GUARNICIONES). 1.3 COMPACTACIÓN DEL SUELO. 1.3.1 OBJETIVOS DE LA COMPACTACIÓN. 1.3.2 EQUIPO UTILIZADO PARA EL ENSAYE DE COMPACTACIÓN. 1.3.3 ENSAYE DE ESPECÍMENES MEDIANTE LA PRUEBA PROCTOR ESTÁNDAR. 1.3.4 PROCEDIMIENTO Y RESULTADO DE LA PRUEBA. 1.4 CONCRETOS PARA BANQUETAS Y GUARNICIONES. 1.5 LABORATORIO PARA EL BUEN CONTROL DE CALIDAD. 1.6 ELABORACIÓN DE ESPECIMENES (CILINDROS DE CONCRETO). 1.6.1 PRUEBA DE REVENIMIENTO. 1.6.2 LLENADO DE LOS CILINDROS. 1.6.3 MÉTODOS DE COMPACTACIÓN DE LOS CILINDROS DE CONCRETO. 1.6.4 PROTECCIÓN DESPUÉS DEL ACABADO (CURADO). • CURADO INICIAL. • CURADO SECUNDARIO. 1.6.5 CABECEO. 1.6.6 ENSAYE A LA COMPRESIÓN. 1.6.7 VELOCIDAD DE APLICACIÓN DE LA CARGA. 1.6.8 FORMATOS UTILIZADOS PARA EL CONTROL DE LOS CILINDROS. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 2. CONTROL DE OBRA. 2.1 GENERALIDADES Y OBJETIVOS DEL CONTROL DE OBRA. 2.2 IMPORTANCIA DEL CONTROL DE CALIDAD. 2.3 PRESUPUESTO DE OBRA. 2.4 PROGRAMA DE OBRA. 2.5 AVANCES PROGRAMÁTICOS. 2.6 ESTIMACIONES. 2.6.1 GENERADORES. 2.6.2 ÁLBUM FOTOGRÁFICO. 2.6.3 NOTAS DE BITÁCORA. 2.6.4 FACTURACIÓN. 2.7 USO DE LA BITÁCORA. 2.7.1 BITÁCORA DE OBRA. 2.8 INFORME DE OBRA. 3. CIERRE DE OBRA (FINIQUITO). 3.1 TERMINACIÓN DEL CONTRATO. 3.2 CONTENIDO DEL FORMATO PARA LA INTEGRACIÓN DEL EXPEDIENTE DEL FINIQUITO. 3.3 INDICE PARA EL EXPEDIENTE DEL FINIQUITO. 3.4 RECEPCIÓN Y ENTREGA DE OBRA. 3.4.1 OFICIO DEL CONTRATISTA NOTIFICANDO LA TERMINACIÓN DE LOS TRABAJOS. 3.4.2 OFICIO DEL CONTRATISTA NOTIFICANDO LA ENTREGA DE LA FIANZA DE VICIOS OCULTOS. 3.5 ACTA DE ENTREGA RECEPCIÓN. 3.6 TÉRMINO DE LOS SERVICIOS DE LA SUPERVISIÓN. 4. CONCLUSIONES. 5. BIBLIOGRAFÍAS. 6. ANEXOS. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO AGRADECIMIENTOS: A DIOS: POR DARME LA OPORTUNIDAD DE REALIZARME PROFESIONALMENTE Y CONCLUIR UNA ETAPA IMPORTANTE EN MI VIDA, COMO LO ES OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL. A MIS PADRES: LEOBARDO GALLARDO OLIVARES Y ELOINA ZAPATA QUIR INO “POR QUE SIN ESCATIMAR ESFUERZO ALGUNO HAN SACRIFICADO PARTE DE SU VIDA PARA FORMARME Y EDUCARME, MI SUPERACIÓN SE LA DEBO A USTEDES, POR LO CUAL LES VIVIRE ETERNAMENTE AGRADECIDO”. A LA MEMORIA DE MI HERMANO: PROFR. ANDRÉS GALLARDO ZAPATA A MIS HERMANOS: MARÍA IGNACIO ELVIA JAIME ELOINA IDALIA ARTURO ROBERTO MARIBEL GLORIA NUBIA ISAÍ A: DALILA BARRIENTOS JIMÉNEZ “PRESENCIA ÚNICA QUE SABE REIR Y QUE AL MISMO TIEMPO ME HACE MUY FELIZ” A: GLORIA MANZANO DE RIVA S ANA CAROLINA RIVAS MAN ZANO “POR BRINDARME TODO LO QUE TIENEN A SU ALCANCE, POR SU CONFIANZA, APOYO INCONDICIONAL Y UNA AMISTAD ÚNICA…GRACIAS.” A NUESTRO ASESOR: ING. JOSÉ LUÍS CASTRO MONTUFAR “POR SU DEDICACIÓN CON NOSOTROS EN LA REVISIÓN DE ESTA TESIS, POR SU APOYO BRINDADO PARA QUE FUERA POSIBLE ESTA INVESTIGACIÓN Y POR ENCAUSAR ESTE TRABAJO, MI MÁS SINCERO AGRADECIMIENTO.” LEOBARDO GALLARDO ZAPATA INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO AGRADECIMIENTOS Como fiel creyente que soy, quiero agradecer primeramente a Dios por haberme permitido llegar hasta esta etapa de mi existencia, porque muy a pesar de mis errores me sigues soportando, dándome esta vida que no merezco. Gracias por darme la mano en esos momentos difíciles de desesperación. Ahora señor solo te pido, me ayudes a aplicar los conocimientos adquiridos en mi Alma Mater, con alto sentido de responsabilidad, buscando siempre el bienestar de los demás. A mis Padres (Rosa y Julio), porque sin escatimar esfuerzo alguno han sacrificado gran parte de su vida para mi formación humana y profesional, por esos consejos sabios, por esos días de desvelo y por todos los momentos difíciles que les he hecho pasar, porque ni aun con todo el dinero del mundo podré pagarles todo lo que han hecho por mi, gracias. A mis hermanas: Enriqueta, Juana y Maura, gracias por todo su apoyo económico, pero sobre todo por el apoyo moral que me han brindado, por su compañía, por los momentos de tristeza y felicidad que han compartido conmigo. Al Ing. José Luis Castro Montufar, por dedicarnos un poco de su tiempo para la realización de esta tesis, por la calma que tubo con nosotros, por su incondicional apoyo y los conocimientos transmitidos hacia con nosotros, y porque se que nunca fuiste egoísta en facilitarnos todas sus experiencias de trabajo vividos. Gracias Ingeniero por haber contribuido a mi formación profesional. A todas aquellas personas que se acordaban de mí, que colaboraron y participaron para realizarme profesionalmente como Ingeniero Civil. Como olvidarme del Instituto Politécnico Nacional, de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, gracias por haberme hecho participe de uno mas de su infinidad de estudiantado, a ti escuela querida espero no decepcionarte, prometo poner todo de mi parte para enriquecer mas el prestigio que con todo merecimiento tienes. De todo corazón, a todos, Muchas Gracias. José Luis Martínez Zeferino. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO PRÓLOGO La presente tesis conlleva el interés de proporcionar conocimientos acerca de la Supervisión y el Control de Obra en construcciones de urbanización, tal información esta enfocada a estudiantes de las distintas ramas de ingeniería y arquitectura relacionadas con la industria de la construcción, así como a gente interesada en esta disciplina. La tesis se basa en conceptos, pruebas y planteamientos contenidos en las distintas bibliografías, documentos y normas consultados; sin embargo, cabe mencionar que una parte de está información se logró gracias a los conocimientos delos compañeros: Martínez Zeferino José Luis y Gallardo Zapata Leobardo, conocimientos adquiridos tanto en nuestra Alma Mater como en el ámbito laboral. El trabajo consiste en demostrar que mediante procedimientos razonablemente sencillos, podemos lograr una adecuada aplicación de las distintas pruebas ejecutadas tanto en obra como en laboratorio. Los temas aquí presentados se integraron, con una adecuada planeación desde el inicio en que intercede el supervisor hasta el final de sus obligaciones; logrando con esto los conocimientos básicos para las personas dedicadas a este tipo de trabajos. Consideramos que nuestro objetivo principal, es que el Ingeniero o personas interesadas en este trabajo inviertan un poco más de tiempo en conocer acerca de la supervisión y el control de obra, ya que esto les ayudará en su capacitación y formación profesional. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO INTRODUCCIÓN Sabemos la importancia que hoy en día representan los servicios públicos, como son; agua potable, alcantarillado, alumbrado, pavimentación y la construcción de banquetas y guarniciones, en todas las poblaciones del país. Es por eso que se deben satisfacer todas estas necesidades primordiales de la sociedad, ya sea construcción, conservación o mantenimiento de los servicios urbanos y en particular la construcción de banquetas y guarniciones, ya que es el tema que desarrollaremos en esta tesis. La finalidad en este tema es explicar la forma de llevar a cabo una correcta supervisión y un buen control de obra, principalmente en todas aquellas obras de urbanización. La supervisión es toda aquella aplicación de conocimientos y experiencias, encaminados al aseguramiento de la buena calidad de un producto terminado. La actividad de supervisión de obra, forma parte del proceso de construcción; es importante llevar una adecuada planeación con la finalidad esencial de que ésta se coordine adecuadamente con su ejecución, permitiéndonos lograr la calidad prevista. La supervisión debe tener los conocimientos técnicos y técnico-administrativos que le permitan organizar y controlar la obra, para verificar que se cumplan las especificaciones de construcción tanto en materiales, mano de obra, herramientas, equipo y/o maquinaria, propiciando al contratista una asistencia técnica oportuna que permitirá: � Calidad especificada � Avance oportuno � Cumplimiento al programa de obra Las empresas, personas físicas y/o morales que se dedican a la supervisión, como característica esencial deben contar con personal que tenga la capacidad técnica adecuada al trabajo por supervisar tomando en consideración los aspectos administrativos y económicos que para su caso se requieran; un apoyo fundamental para todo este proceso sin duda será el soporte que nos genera el control de calidad, el cual nos ayudará a adquirir los resultados que en obra se requieran. En todo momento la supervisión deberá procurar adoptar medidas preventivas con el fin de ahorrar tiempo y costo, realizando acciones que aseguren el cumplimiento de las especificaciones de proyecto y del reglamento de construcciones, con el fin de evitar resultados no deseados. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO OBRAS DE URBANIZACIÓN. • BANQUETAS Y • GUARNICIONES A) PROBLEMÁTICA Y DEMANDA CIUDADANA . Uno de los problemas que se presenta en cualquier ciudad es el mejoramiento de los servicios urbanos, como lo son la construcción y mantenimiento de banquetas y guarniciones, ya que al reencarpetar las vialidades muchas veces la corona de la guarnición queda al nivel del arroyo vehicular y por consiguiente las coladeras pluviales son cubiertas parcialmente, ocasionando trastornos a la comunidad en temporadas de lluvia, suscitando que haya inundaciones en las casas aledañas. Además que los vehículos pueden subirse hasta la banqueta y poner en peligro a personas que circulan sobre ella. CORTE DE LA GUARNICIÓN PERALTE 0.50 m 0.10 m GUARNICIÓN BANQUETA 0.20 m BASE CAPAS DE LA CARPETA ASFÁLTICA 0.15 m CAPA 3 CAPA 1 CAPA 2 CORONA INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO También, existen guarniciones y banquetas muy deterioradas por las raíces de los árboles, que evitan el libre tránsito de los peatones, ocasionando que por el estado de éstas, las personas se vean obligadas a circular por el arroyo vehicular, exponiendo con ello su integridad física. Banquetas y Guarniciones deterioradas por las raíce s de los árboles Cualquier demarcación en la ciudad, requiere de la Construcción, Conservación y Mantenimiento de la carpeta asfáltica, y a su vez el de las banquetas y guarniciones, para evitar los problemas antes mencionados y buscar mejorar la imagen urbana. Por mencionar un caso particular, la Delegación Gustavo A. Madero cuenta con un total aproximado de 3,200,000 metros lineales de guarnición y 4,800,000 metros cuadrados de banquetas en las 270 colonias que conforma esta demarcación, sabiendo que existe un rezago para cubrir las necesidades de la ciudadanía en la construcción y reparación de guarniciones y banquetas, principalmente en aquellas colonias de nueva creación. La demanda más fuerte corresponde a las zonas altas de esta Delegación, donde esta acción institucional, en muchas ocasiones es la diferencia entre una zona urbana y una suburbana. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO B) FINALIDAD DEL TRABAJO. Conservar y mantener 5,724 m2 de banquetas y 1,848 m de guarniciones; en 15 calles correspondientes a varias colonias en la dirección territorial número 4 de la Delegación Gustavo A. Madero. Es de gran prioridad para responder a las demandas ciudadanas para el mejoramiento y ampliación de la infraestructura urbana y de servicios básicos existentes. La Guarnición es uno de los elementos urbanos que sirve para contener o delimitar el arroyo vehicular o cinta asfáltica de la banqueta, el propósito de este elemento es que el peatón circule por una zona segura alejado del tránsito vehicular. . Con la ejecución de estos trabajos, se protege y consolida la carpeta asfáltica existente, se protegen los postes y lámparas de alumbrado público, se evitarán posibles inundaciones por coladeras tapadas, pero sobre todo, se evita que los automovilistas invadan la zona de circulación peatonal y lesionen a las personas. Además, se crearán condiciones de seguridad para el tránsito peatonal, funcionalidad de la carpeta asfáltica, así como de los albañales, medidores de consumo de agua potable y de la red de alumbrado público. C) ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA LA REALIZACIÓN DE BANQUETAS Y GUARNICIONES. 1 • Las piedras de banquetas serán de 2.00 m por 2.00 m, tal y como se especifica en las Normas de Construcción del Departamento del Distrito Federal. En caso de que el ancho de banqueta sea mayor a 2.00 m, se construirá seccionando piedras de 2.00 m por 2.00 m, en colindancia a la vivienda, y el tramo restante irá hacia la guarnición. • El concreto para las banquetas deberá tener una resistencia de f´c = 150 Kg/cm2, y para guarniciones una resistencia de f´c = 200 Kg/cm2. • El nivel de la guarnición será a reventón, no se seguirá el nivel de la carpeta, así mismo la guarnición tendrá de luz 25 cm, por tanto al realizar el nivela reventón, se rebasará o disminuirá la luz; por lo cual se tendrá un límite de 20 a 30 cm. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO • En la renivelación de coladeras, se le solicitará a la Dirección Territorial, proporcione las coladeras nuevas. • Las rampas para minusválidos se construirán de acuerdo al diseño que se anexa, en caso de que el ancho de banqueta sea menor a las dimensiones que requiere la rampa, ésta se podrá modificar según la empresa supervisora y el coordinador por parte de la Dirección General de Servicios Urbanos. • La cimbra para guarniciones será preferentemente metálica, tal y como se especifica en el catálogo de conceptos. • El espacio de la guarnición será hacia la carpeta; tal como lo indica las Normas de Construcción del Departamento del Distrito Federal. 1 Reglamento de la Ley de Obras Públicas del Distrito Federal, Publicada en la Gaceta Oficial del Distrito Federal, 30 Diciembre1999. 1.50 m INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO D) PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO: 2 El proceso constructivo, es la realización ordenada de los trabajos cumpliéndose con la calidad indicada y al tiempo programado, ambos especificados. Para llevar acabo esto, debemos tener contemplado planes de acción con la finalidad de prever la mayor cantidad de inconvenientes en la obra, para atenderlos y corregirlos, y así cumplir con los trabajos en tiempo y forma. BANQUETAS. Definición: Áreas destinadas al tránsito de peatones, pavimentadas en la vía pública entre las edificaciones y las vías de tránsito. Las banquetas son por lo regular de concreto hidráulico con un f´c = 150 kg/cm², o el que se indique en el proyecto. Deberán construirse con el ancho que indique el proyecto, su superficie debe presentar un acabado uniforme, sin protuberancias ni oquedades, no podrán iniciarse las operaciones de construcción hasta que hayan sido instalados los servicios que se deban alojar debajo de las mismas. ANCHO DE BANQUETA 2.00 m 2.00 m 2.00 m 2.00 m 2.00 m PLANTA DE BANQUETA ANCHO DE BANQUETA 2.00 m2.00 m2.00 m 2.00 m 2.00 m 2.00 m 2.00 m 2.00 m 2.00 m BANQUETAS COLADAS 2.00 m2.00 m 2.00 m GUARNICIÓN 0.15 m INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1. Trazo y nivelación: El alineamiento vertical estará dado por la corona de la guarnición; la banqueta tendrá una pendiente del 2% que se deberá de perfilar desde el concepto de relleno. 2. Demolición: La demolición de banquetas de concreto hidráulico se llevará acabo con herramienta menor, es decir: pico, cuña, marro, pala y todo lo necesario para el rompimiento de estos elementos. Se tiene que golpear con el marro hasta fracturar la banqueta, posteriormente se retira con el pico haciendo palanca entre la junta fría y la base, con la finalidad de tener un mejor manejo en el retiro del escombro. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 3. Retiro de escombro: La carga de material producto de la demolición de banquetas será como convenga, manual o con medios mecánicos, o para mejorar el rendimiento este procedimiento se puede hacer mixto. 4. Arriates: Se colocarán los arriates en los lugares donde existan árboles, o se tenga proyectado la colocación de arbustos y plantas. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 5. Rellenos: El relleno de banquetas será de tepetate producto de los bancos, con profundidades especificadas en el proyecto. En el capítulo 1.2, se da una información más amplia acerca de los rellenos en banquetas y guarniciones. 6. Coladeras: Se renivelarán las coladeras de banquetas tal que éstas queden abajo del nivel de la banqueta de proyecto. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 7. Reglas y fronteras: Consiste en colocar piezas maestras sobre el relleno de tepetate conforme al nivel deseado de la banqueta, esto servirá para que a la hora de pasar la regla por encima de las maestras, se obtenga uniformidad en el nivel del piso terminado. Durante el colado de las “piedras”, se tiene que aplicar el método, una si y una no, para evitar posibles rupturas, construyendo una junta fría (discontinuidad constructiva que sirve para soportar los cambios climatológicos). 8. Rampas: a) Rampas para minusválidos. En las esquinas de banqueta o donde se encuentre el cruce peatonal se construirán rampas, las cuales tienen como objetivo ayudar a los minusválidos a salvar el cambio de nivel entre la banqueta y el arroyo vehicular. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO b) Rampas vehiculares. También se construirán rampas donde se ubiquen las entradas vehiculares. El borde de la rampa y el pavimento del arroyo vehicular deben ser redondeados utilizando volteador, y su separación no debe ser mayor de 2 mm; la superficie del piso deberá estar construida con una textura antiderrapante. 9. Vaciado del concreto: EI colado de las banquetas con concreto hidráulico simple, se hará por tableros alternados (en forma de ajedrez) en tramos no mayores de dos metros, medidos en la dirección de la guarnición; una vez colocado el concreto se le dará la compactación y uniformidad de superficie mediante una regla del paramento hacia la guarnición y viceversa. La superficie de la banqueta de concreto hidráulico simple, debe quedar uniforme con el paso de la regla, con la pendiente transversal; se marcarán las juntas frías con volteador perimetralmente en las losas (piedras); posteriormente se escobillará en sentido perpendicular al tránsito de los peatones; este escobillado deberá hacerse siguiendo líneas rectas y no se aceptarán onduladas. La profundidad del escobillado debe ser lo más uniforme posible. El concreto de las banquetas recién coladas, se deben proteger del paso de los peatones por un tiempo mínimo de veinticuatro horas, para que no sea dañado el acabado de la superficie. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO GUARNICIONES. Definición: Son elementos longitudinales parcialmente enterrados, que sirven para contener o delimitar el arroyo vehicular o cinta asfáltica de la banqueta, tratando que el peatón circule por una zona segura alejado del tránsito vehicular. Las guarniciones se construyen por lo regular de concreto simple de f´c = 200 kg/cm² o el que se indique en el proyecto. Las dimensiones mínimas que deberá tener este elemento serán 20 cm en la base, 15 cm de corona y un peralte de 50 cm, las cuales pueden variar según el proyecto o la configuración del terreno. 0.15 m BANQUETA 0.50 m PERALTE 0.10 m GUARNICIÓN TIPO BASE 0.20 m GUARNICIÓN 0.25 m CARPETA ASFALTICA CORONA INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1. Trazo y nivelación: Es el conjunto de actividadesejecutadas que garantizan la alineación horizontal y vertical ordenada en el proyecto. Para el trazo se utilizarán varillas a cada 10 m, en éstas se colocará el hilo que delimitará el nivel de la corona de guarnición, mediante el alineamiento vertical que presentará dentro de las tolerancias permisibles. Los niveles de la guarnición deberán referirse a los bancos de nivel previamente establecidos en la obra. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 2. Demolición: La demolición de concreto hidráulico, tiene como finalidad fragmentar las guarniciones para tener un mejor manejo en el retiro de escombro, se llevará a cabo con herramienta menor, es decir, pico o cuña, marro y barreta. Se hace una pequeña excavación en la periferia interior de la guarnición, con el fin de descubrir el peralte de la misma; posteriormente se procede a golpear con el marro, de manera que al demoler las piedras queden de un buen tamaño que permita agilizar el retiro por medio de la barreta. 3. Retiro de escombro: La carga de material producto de la demolición de guarniciones puede ser manual o con medios mecánicos, o bien como en el caso de las banquetas este procedimiento puede ser mixto; implantando una zona de seguridad para el tránsito peatonal y vehicular. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 4. Excavación en cepas: La excavación en cepas se hace a mano, utilizando herramienta menor como la pala y el pico, se tiene que considerar un buen ancho de cepa, con la finalidad de tener espacio para cimbrar y poder realizar las maniobras necesarias para una buena y correcta ejecución de los trabajos. 5. Cimbrado: Los moldes y cimbras serán preferentemente metálicos, del espesor y armado de contra viento adecuado para que tenga la suficiente rigidez y resistencia para soportar sin deformarse las operaciones del vaciado y vibrado. Los moldes deberán estar sujetos firmemente al terreno, de modo que conserven tanto el alineamiento como la pendiente de proyecto, en lo posible deberán de utilizarse torzales. También será necesario que la cimbra quede ajustada para evitar que escurra lechada por las juntas entre pieza y pieza de los moldes. La cimbra deberá sobresalir por lo menos 15 cm del nivel de la superficie de rodamiento proyectada. El nivel de la corona de la guarnición deberá coincidir perfectamente con la superficie terminada de la banqueta. Con objeto de garantizar el acabado para las guarniciones según lo establecido en el proyecto, los moldes deben limpiarse perfectamente y engrasarse antes de usarse. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 6. Vaciado del concreto: Antes de vaciar el concreto, deberá mojarse el terreno, así como la cimbra. Como protección en los colados por efectuar, el contratista deberá regar la zona adyacente con un riego matapolvo antes de iniciar el colado, a fin de evitar que el aire lo levante y lo deposite en la superficie del concreto fresco colocado, pudiendo provocar contracciones. Se compactará con cuchara de albañil o con pedacería de varilla, o se empleará un vibrador para concreto con el objeto de obtener una masa homogénea. El vaciado longitudinal se hará en forma continua, haciendo una junta de construcción al terminar la jornada o por cualquier interrupción imprevista, preferentemente con el requisito de que dicha junta se localice a una distancia no menor de tres metros a partir de la junta de construcción inmediata anterior o la de inicio. Una vez que el concreto hidráulico ha sido colocado y vibrado, se verificará que el alineamiento y las inclinaciones del escarpio coincidan con las del proyecto. Así mismo, se procederá a pulir la parte superior o corona y la cara exterior de la guarnición para obtener un acabado aparente, y se dará con volteador las curvas de proyecto para matar las aristas. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 7. Aproche: SEPARADOR TORZALES DE ALAMBRE APROCHE RELLENO (APROCHE) VARILLAS CIMBRA METÁLICA GUARNICIÓN Los aproches de guarniciones se construirán agregando humedad y mezclando el material de la sub- base con material de relleno (tepetate); se procederá a colocar y compactar al porcentaje del 90% de la prueba Proctor Estándar. La sección se definirá en el proyecto dentro del catálogo de conceptos. Para estabilizar el material de la base en la zona de escurrimiento pluvial que se forma entre la guarnición y la sub-base; al realizar el desplante de las guarniciones en la sub-base compactada, se requiere reponer el material desalojado, motivo por el cual será necesario efectuar este relleno con material de banco existente de la sub-base mejorado, fabricando suelo-cemento. Cuando se requiera el catálogo de conceptos del proyecto ejecutivo indicará donde y cuando realizar este concepto o el residente de supervisión indicará en bitácora la autorización por concepto. 2 Contratación y Control de Obra. Febrero 2004 Seminario de Titulación, Páginas: 458-471 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1. LA SUPERVISIÓN DE OBRA. 3 1.1 DEFINICIÓN Y OBJETIVO DE LA SUPERVISIÓN. La Supervisión de obra como se mencionó anteriormente, es toda aquella actividad de vigilancia y coordinación de actividades, para el cumplimiento específico de los trabajos, con las condiciones técnicas y económicas pactadas, entre quien contrata y realiza la obra. Por lo tanto podemos decir que el objetivo principal de la supervisión; es conseguir que la obra sea ejecutada en tiempo estipulado, conforme a la calidad que se especifica y exige. Generalmente el Ingeniero Supervisor es la persona encargada de revisar el correcto funcionamiento de la obra, así como del cumplimiento general del programa de obra, realizando actividades de planeación adecuada de los costos de obra en un periodo de tiempo determinado, fijando estrategias de ataque a seguir para controlar cada frente, programadamente establecido. El Ingeniero Supervisor tiene la obligación de revisar y aprobar todos los trabajos extras que se realicen, siempre y cuando no se encuentre contemplado en el proyecto, revisar las características de los materiales que se empleen en la construcción, revisar y aprobar las estimaciones. Debe conocer detalladamente las especificaciones, la responsabilidad implícita por errores técnicos en que se incurra por desconocimiento de las mismas. El éxito en el logro de todos los objetivos que nos propondremos al ejecutar cualquier tipo de tarea, se basa, sin lugar a dudas, en un buen planteamiento de inicio, ya que mediante éste se fijan las bases sobre las cuales se desarrollan todas las acciones, criterios y procedimientos necesarios para el cumplimiento de lo que nos proponemos. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.1.1 SUPERVISIÓN Y ACTIVIDADES PREVIAS AL INICIO DE LA OBRA. Para iniciar los servicios de Supervisión, se debe rán llevar a cabo las siguientes actividades: • Proporcionar los datos y registros necesarios para fincar el contrato de prestación de servicios, incluyendo las fianzas respectivas, iniciando sus actividadesa partir de la fecha que fije la dependencia mediante orden escrita. • Visitar el sitio de la obra para conocer las características relevantes y la infraestructura existente. • Entregar a la dependencia y a la contratista un organigrama con los nombres de los responsables de cada área en la obra y en sus oficinas centrales, y solicitarles lo mismo de su parte. • Presentar a la dependencia la plantilla de los profesionales y técnicos asignados a la supervisión de obra. • Establecer conjuntamente con la dependencia y la contratista un directorio de la obra, con los datos de los funcionarios y representantes respectivos, de manera que se puedan localizar fácilmente, así como los de las autoridades y organismos que tengan relación con la obra. • Revisar a fondo el proyecto; detectar faltantes y en su caso informarlo a la Superintendencia de la contratista. • Elaborar conjuntamente con la compañía contratista la cuantificación previa de la obra. • Elaborar conjuntamente con la compañía contratista el programa de obra, al que se sujetará el desarrollo de la misma. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.1.2 FUNCIONES Y RESPONSABILIDADES DE LA SUPERVISIÓN. FUNCIONES. Las funciones de la Supervisión son las indicadas a continuación. • Representar a la dependencia en todo lo relativo a la obra que supervisa, en el lugar donde se ejecuta, apoyándola en la dirección y coordinación de la misma, para efecto de toma de decisiones, dando cumplimiento a sus objetivos y prioridades. • Verificar y controlar que los trabajos, en sus aspectos de calidad, costo, tiempo y seguridad, se realicen conforme a lo pactado contractualmente, con apego al proyecto ejecutivo aprobado por la dependencia para efectos de construcción, sus modificaciones autorizadas, las normas y especificaciones generales o particulares de proyecto, el programa y presupuesto respectivos, así como las ordenes que reciba, por escrito de la dependencia. • Llevar la bitácora de obra. • Cuantificar, conciliar y evaluar la obra ejecutada para efecto de pago a la contratista, en los periodos establecidos, hasta su finiquito. Presentar para su aprobación la estimación de la propia supervisión. • Llevar a cabo la verificación de calidad de los materiales, equipos, sistema y procesos constructivos, con apoyo de los servicios de laboratorio. • Mantener actualizados los documentos del proyecto, recopilando las adecuaciones y modificaciones que tuvieron lugar durante el proceso constructivo. • Informar a la dependencia sobre el desarrollo de los trabajos en todos sus aspectos de orden técnico, administrativo y de seguridad, desde el inicio hasta la recepción de la obra. • Constatar la terminación de los trabajos, participando en la recepción de la obra de la contratista y a solicitud de la dependencia, en su entrega por parte de la dependencia al área operativa de la misma o las autoridades competentes. • Llevar a cabo el control de informática de la obra; bitácoras, archivos de los documentos contractuales, comunicaciones con la dependencia y la contratista y envió de los informes y reportes referentes a los diferentes controles de ejecución de la obra. • A petición expresa de la dependencia, la Supervisión deberá desempeñar las siguientes funciones: A. Extender los servicios de supervisión a los de dirección y coordinación; para ello será necesario fijar el alcance de sus nuevas funciones. B. Prestar servicios de asesoría y consultoría especializada. C. Auxiliar a la dependencia en lo relativo a la preparación de la documentación para licitaciones públicas o en la elaboración de los documentos necesarios para integrar los contratos y pedidos resultantes de las adjudicaciones. D. Determinar rendimientos en campo que permitan verificar precios unitarios o establecer nuevos precios, previa conciliación con las partes que intervengan. E. Prestar servicios de gestoría y tramitación de permisos oficiales. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO • Los servicios complementarios indicados en la cláusula anterior serán motivo de una nueva contratación o de un convenio derivado del contrato de supervisión. RESPONSABILIDADES. En lo referente a su relación de trabajo con la dep endencia y la contratista, la Supervisión es responsable de: • Cuidar los intereses de la dependencia, desempeñando sus funciones de acuerdo a la más estricta ética profesional. • Conocer los canales de comunicación de la dependencia y las atribuciones de sus niveles jerárquicos que intervienen directamente en la ejecución de la obra. • Tener un conocimiento completo del proyecto de la obra y de los objetivos que persigue. • Conocer los contratos de construcción o de adquisiciones, y los anexos de los mismos. • Apegarse a las disposiciones y a los requisitos legales aplicables en cada caso. • Aceptar las consecuencias de las decisiones que tome en el cumplimiento de sus funciones, siempre que las órdenes respectivas hayan sido transmitidas en forma escrita por el personal facultado para este efecto por la propia supervisión, con la debida representación ante la dependencia y la contratista. • Las omisiones y extralimitaciones en que incurra en el ejercicio de sus funciones, y alcances establecidos en el contrato. • Proponer a la dependencia todas aquellas acciones que en alguna forma redunden en beneficio de la obra, ya sea de calidad, costo, tiempo o seguridad. • Mantener informada a la dependencia con veracidad y oportunidad. • Alertar a la dependencia sobre la incidencia de factores negativos en la ejecución de la obra, en sus aspectos de calidad, costo y tiempo, elaborando pronósticos que permitan tomar medidas preventivas. • Entregar puntualmente, con la periodicidad establecida, las estimaciones, informes y reportes pactados contractualmente. • Proporcionar todos los datos y dar las facilidades necesarias para que la dependencia o cualquier otro organismo facultado, vigile y revise la ejecución de la obra, así como el cumplimiento de sus propias funciones. • Asistir a las juntas técnicas o administrativas convocadas por la dependencia, con personal que tenga la debida representatividad y que esté facultado para tomar decisiones que competan a la supervisión, o en los temas a tratar. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO En lo referente a la implementación de sus servicio s, la Supervisión es responsable de: • Disponer de la organización interna necesaria para dirigir y controlar los servicios prestados, integrando la estructura de trabajo que se requiera, compatible con la organización que en particular establezca la dependencia para la ejecución de la obra. • Proponer y definir conjuntamente con la dependencia la mecánica, procedimientos, formas de control y comunicación, en todos los aspectos inherentes a la vigilancia de la ejecución de la obra, entregando un organigrama con los nombres de los responsables de cada área y dándolo a conocer a la contratista. • Contar con el personal técnico suficiente y debidamente capacitado para las funciones de supervisión que se le han asignado, así como el personal especializado en servicios de asesoría y consultoría, a petición de la dependencia. • Tramitar ante la dependencia la aceptación de la plantilla de personal propuesto por la supervisión, para prestar sus servicios. Suspender o remover personal que no cumpla con sus funciones y responsabilidades. • Contar con equipos y herramientassuficientes, en buen estado y de la precisión requerida por las características de los trabajos que supervise. • Utilizar los servicios de un laboratorio para el control de calidad, de reconocida competencia, que sea autorizado por la dependencia, el que de preferencia deberá contar con registros de acreditamiento de las pruebas que realice, otorgados por el Sistema Nacional de Acreditamiento de Laboratorios de Pruebas (SINALP). • Implementar con la debida anticipación el programa de verificación de calidad de los materiales, productos y procesos constructivos. Calificar los resultados para efecto de aprobación o rechazo. • Integrar y mantener actualizado el archivo de los documentos del proyecto y de los registros que reflejen plenamente la supervisión que efectúa; en especial conservar o, en su caso, entregar a la dependencia toda la documentación comprobatoria de la valuación de la obra para su custodia por un término de 5 años, contados a la fecha de recepción de obra. En lo referente al proyecto, la Supervisión es resp onsable de: • Verificar que dispone de los planos y especificaciones suficientes para iniciar las diferentes etapas de construcción. En caso contrario, solicitar con la debida anticipación la información faltante, indicando la fecha más tardía en que debe recibirla, para poder cumplir con el programa de obra. • Verificar e informar a la dependencia sobre la congruencia del proyecto, especificaciones y procedimientos constructivos con la naturaleza de los trabajos a ejecutar. • Respetar estrictamente los procedimientos de construcción que estén explícitamente indicados en los planos y especificaciones del proyecto con carácter de obligatoriedad, en caso de que no estén consignados en dichos documentos, revisar conjuntamente con la contratista los procedimientos que ésta proponga, presentando a la dependencia su opinión al respecto. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO En lo referente a la ejecución de la obra, la Super visión es responsable de: • Constatar y aprobar las etapas significativas de ejecución de los trabajos, a medida que progresen. • Exigir oportunamente a la contratista, mediante órdenes por escrito que corrija las deficiencias que observe en la mano de obra, herramientas, materiales, productos terminados, maquinaria y equipos de construcción, o del propio proceso constructivo, que conduzcan evidentemente a una obra ejecutada que no cumpla con la calidad pactada contractualmente. • Evitar que progrese la ejecución de una parte de la obra, cuando perseguirla signifique la inclusión de un trabajo deficiente, imposible de corregir satisfactoriamente, o cuando la contratista no se apegue al procedimiento de construcción establecido por el proyecto con carácter de obligatoriedad. • Ordenar a la contratista que reponga o repare por su cuenta y con la mayor brevedad, la obra que no haya quedado ejecutada con la calidad pactada. • Suspender los trabajos en un frente determinado, cuando exista evidencia de que se compromete la seguridad de la obra o de sus trabajadores. • Verificar que el programa de obra cumpla con las fechas clave establecidas por la dependencia, en cuanto a suministros, entregas parciales, terminación de obra, pruebas y puesta de servicio. Verificar la coordinación del programa de la contratista, comprobar el cumplimiento del programa comparando el avance real de la obra contra el programado; analizar las desviaciones y las posibilidades medidas de corrección para respetar las fechas establecidas. • Revisar la correcta elaboración del presupuesto por parte de la contratista, comprobando que corresponda al catálogo de conceptos, que no existan faltantes y no se rebase el ejercicio presupuestal previsto para la obra, en el periodo considerado. Actualizar el presupuesto periódicamente. • Medir correctamente la obra ejecutada con base en las unidades convenidas en el contrato, o lo estipulado por el organismo de precios unitarios de la dependencia y conciliarla con la contratista. • Verificar que los cálculos de cuantificación de obra consignados en los números generadores, corresponden a las mediciones efectuadas y estén clasificados correctamente por concepto, clave y precio unitario, con estricto apego al alcance establecido en el catálogo vigente, o bien correspondan a los porcentajes del precio alzado pactado, según el avance de una porción determinada de obra. • No cuantificar la obra que no cumpla la calidad pactada en tanto no se corrija o reponga. Así mismo, no incluir en las estimaciones la obra ejecutada con violaciones a los procedimientos establecidos por el proyecto con carácter de obligatoriedad, comprometiendo la seguridad de la obra, hasta que quede liberada o sancionada económicamente, a criterio de la dependencia, informándolo por escrito. • Apoyar a la dependencia en la resolución de reclamaciones que presente la contratista, siempre que éstas nos sean extemporáneas. • Coadyuvar en la prevención de accidentes y en la seguridad general de la obra, en la medida que esto sea previsible, vigilando que la contratista observe las normas contenidas en el reglamento de seguridad e higiene en el trabajo y sus instructivos, las disposiciones que fije la dependencia sobre dicha materia, y los procedimientos constructivos de carácter obligatorio. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO • Informar oportunamente a la dependencia sobre los accidentes de trabajo, así como de los casos en que se haya arriesgado la seguridad de los trabajadores o de la propia obra, la vía pública o colindancias, entregando un reporte escrito. • Exigir a la contratista que mantenga la limpieza debida en la obra y zonas adyacentes. • Certificar que la obra haya sido terminada en su totalidad, constatando la correcta aplicación de los suministros de la dependencia. • Verificar y dar el visto bueno de las pruebas y puesta en servicio de las instalaciones y equipos que forman parte de la obra. 3 Tesis Profesional, 1991 supervisión y control interno de la Dirección General de obras Públicas del Gobierno del D.F., E.S.I.A., Zacatenco, México Páginas Utilizadas: 5-40. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.2 RELLENOS EN OBRAS DE URBANIZACÓN (BANQUETAS Y GUARNICIONES).4 Se puede decir que un relleno es la estructura formada por el acomodo de material extraída de los bancos, necesarias para dar la sección, nivelación y alineamiento del proyecto. El relleno para banquetas se entiende como el conjunto de operaciones que se realizan mediante la homogenización del material (tepetate) agregando agua para la humedad óptima, conformando para su tendido y compactando al grado ordenado. Antes de iniciar cualquier relleno de material para banquetas o guarniciones, el contratista deberá solicitar autorización en bitácora de parte del Residente de Supervisión, a fin de verificar que todo el producto de despalme, desperdicios de concreto o pedacería de tabique fueron retirados totalmente hasta dejar despejado el área donde se utilizará el material de relleno. No se deberá proceder a efectuar ningún relleno sin antes obtener la aprobación por escrito, pues en caso contrario, se ordenará la total extracción del material utilizado en el relleno no aprobado, sin que el contratista tenga derecho a ninguna retribución por ello. Para efectuar el relleno en banquetas y guarniciones se tomará en cuenta el siguiente procedimiento: • Se limpiará el lugar donde se llevará acabo el relleno. En el caso de las guarniciones, se debe contemplar un área de limpieza más amplia, tal que a la hora de efectuar los movimientos de compactación, éstas se realicen sin mayor problema. • Se homogenizará el material con agua hasta llegar a la humedad requerida, esto es, ni muy aguachirnado ni muy seco; la prueba para ver tal efecto es tomar una cantidad de tepetate con la mano y ejerciendo presión sobre ella, a la hora de soltar el material se debe fijar que éste forme una película de muñeco sin dejar humedad en la palma de nuestra mano. • Se vacía el material en el lugar a rellenar; el espesor de estas capas deben ser de una altura aproximada de 40 cm (material sin compactar), esto con el fin de que a la hora de compactar, nuestras capas proyecto sean de +/- 20 cm. • El compactado se realizará con equipo menor hasta obtener el 90% de la Prueba Proctor Estándar. • La compactación se continuará hasta el nivel de 10 cm por debajo de la corona de la guarnición. 4 Fundamentos de Ingeniería Geotécnica, Braja M. Das, Páginas: 49-50 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.3 COMPACTACIÓN DEL SUELO.5 La compactación del suelo es otro de los factores que la supervisión deberá tomar en cuenta para verificar que ésta se aplique de la mejor manera posible. La compactación se realiza con el fin de que el suelo aumente su resistencia y disminuya en lo mayor posible los vacíos que en él se encuentran. En la Ingeniería Civil la compactación se aplica a tareas como rellenos artificiales, presas de tierra, terraplenes de caminos, bordos, y terrenos sobre los que se vaya a desplantar una cimentación. Para el caso concreto de este trabajo, la compactación se efectuará esencialmente para banquetas y guarniciones. En general, la compactación es la densificación del suelo por remoción del aire, lo que requiere energía mecánica. El grado de compactación de un suelo se mide en términos de su peso específico seco. Cuando se agrega agua al suelo durante la compactación, ésta actúa como un agente ablandador de las partículas del suelo, que hace que se deslicen entre sí y se muevan a una posición de empaque más denso. Cualquier incremento en el contenido de agua tiende a reducir el peso específico seco, debido a que el agua toma los espacios que podrían haber sido ocupados por las partículas sólidas. El contenido de agua bajo el cual se alcanza el máximo peso específico seco se le llama contenido de agua óptimo. (Figura 3.1). SOLIDOS DEL SUELO AGUA SOLIDOS DEL SUELO CONTENIDO DE AGUA (W) 0 W1 W2 γ1 P E S O E S P E C IF IC O H U M E D O ( γ) FIGURA 3.1 PRINCIPIOS DE COMPACTACION 5 Fundamentos de Ingeniería Geotécnica, Braja M. Das, Páginas: 51-55. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.3.1 OBJETIVOS DE LA COMPACTACIÓN.6 a) Determinar mediante la Prueba Proctor Estándar el peso volumétrico máximo que puede alcanzar el material así como su correspondiente humedad óptima. b) Calcular el grado de compactación en la etapa de construcción o después de que hayan sido construidos. c) Una compactación realizada adecuadamente, aumenta la resistencia con la que la deformidad se reduce, así mismo la susceptibilidad de erosionarse por el agua. 6 Fundamentos de Ingeniería Geotécnica, Braja M. Das, Páginas: 53. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.3.2 EQUIPO UTILIZADO PARA EL ENSAYE DE COMPACTACIÓN.7 1) Molde de compactación constituido por un cilindro metálico de 10.16 cm (4“) de diámetro interior y 11.7 cm (4.59”) de altura. El cilindro deberá contar con una extensión de igual diámetro y 5 cm (2”) de altura, así como de una base. El volumen del cilindro sin extensión es de aproximadamente 0.94 lts. (Figura 3.2). Figura 3.2 2) Pisón metálico de 5 cm. (2”) de diámetro y un peso de 2.5 Kg. (5.5 lbs). 3) Regla metálica con arista cortante de 25 cm de largo. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 4) Balanza eléctrica de 800 gr de capacidad y al 0.01 gr de aproximación. (Figura 3.3). Figura 3.3 5) Balanza de 50 kg de capacidad y 1 gr de aproximación. 6) Horno eléctrico de temperatura de 105°C. (Figura 3. 4). Figura 3.4 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 7) Cápsulas de aluminio. (Figura 3.5). Figura 3.5 8) Espátula. 9) Charola de aluminio. 10) Probeta graduada de 500 cc. (Figura 3.6). Figura 3.6 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO La prueba de compactación Proctor Estándar tiene ci ertas limitaciones en lo que respecta a: 1) Únicamente pueden emplearse todos aquellos materiales que pasen por la malla Núm. 4 2) Materiales que no deben emplearse: a) Arena de río. b) Arena de mina. c) Arena producto de una trituración. d) Tezontles arenosos. e) Suelos que carezcan de cementación. Los materiales (a, b, c, d, y e) pueden emplearse en otro tipo de prueba (porter). 7 Fundamentos de Ingeniería Geotécnica, Braja M. Das, Páginas: 57-59. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.3.3 ENSAYE DEL ESPÉCIMEN DE SUELO MEDIANTE LA PRUEBA PROCTOR ESTÁNDAR. La compactación es el mejoramiento que se le da a las propiedades mecánicas de los suelos (aumentar resistencia y disminuir la capacidad de deformación del suelo), esto involucra la disminución del volumen del suelo debido a la expulsión de los vacíos y un aumento del peso específico seco. La eficiencia con la que se realice la compactación depende principalmente de dos factores, primero del contenido de agua inicial del suelo y segundo de la energía de compactación que es la fuerza que se vaya a suministrar al suelo por unidad de volumen. Para lograr reducir el volumen de vacíos, es necesario agregar agua al material. Este fluido hace la función de lubricante y a medida que se va incrementando, el suelo adquiere un mejor acomodamiento de partículas hasta llegar a un máximo, obteniéndose en ese instante el mayor peso volumétrico seco, correspondiente a una humedad óptima. El grado de compactación que alcanza el material durante la construcción o después de ella, es la relación del peso volumétrico seco registrado en el campo entre el peso volumétrico máximo obtenido mediante una prueba proctor estándar. )( )( (%) proctord campod G γ γ= La prueba de laboratorio usada generalmente para obtener el peso específico seco máximo de compactación y el contenido de agua óptimo es la prueba proctor estándar. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.3.4 PROCEDIMIENTO Y RESULTADO DE LA PRUEBA.8 PROCEDIMIENTO: 1) Se determina previamente el peso del cilindro, diámetro, altura sin incluir extensión, volumen del cilindro, peso del martillo y altura de caída.(Figura 3.7). Figura 3.7 2) El material que se va a emplear se seca y después se desgruma procurando no romper los granos. 3) La muestra se criba a través de la malla Núm. 4, pesándose aproximadamente 3 Kg de material, el cual se deposita en una charola. 4) Se agrega al material agua hasta que adquiera una consistencia de grumo. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 5) Se procede a homogenizar la humedad, amasando la muestra con las manos. (Figura 3.8). Figura 3.8 6) Con las manos se agrega al cilindro la primera capa de material, aproximadamente 7 cm. (Figura 3.9). Figura 3.9 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 7) Se compacta la primera capa, aplicando 25 golpes con el martillo, procurando repartirlos en toda la superficie. (Figura 3.10). Figura 3.10 8) Se deposita la segunda capa agregando material aproximadamente 2 cm debajo de la parte superior del cilindro proctor. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 9) Se procede a compactar la segunda capa, igualmente con sus respectivos 25 golpes en toda la superficie del cilindro. (Figura 3.11). Figura 3.11 10) De igual forma se procede con la tercera capa, una vez que se le adapte la extensión del cilindro y procurando que una vez compactado el material, la superficie se encuentre 1 ó 2 cm arriba de la parte superior del cilindro. 11) Al terminar la compactación de las 3 capas, se quita la extensión del cilindro y con una espátula se recorre el perímetro interior con el objeto de despegar en parte el material. 12) Se enrasa la muestra al nivel superior del cilindro, procediendo a efectuar la misma operación girándolo 180°. 13) Se limpia exteriormente el cilindro, determinando su peso con la muestra compactada. 14) A continuación, se quita la placa base y se extrae la muestra compactada del cilindro. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 15) La muestra obtenida se corta transversalmente y con una espátula se toma de la parte central una porción representativa de toda su altura la cual se vacía en una cápsula previamente tarada. De esta manera se obtienen los datos para trazar un punto en la gráfica de compactación, (contenido de humedad – peso volumétrico seco). La gráfica de compactación queda definida con 5 puntos (3 al irse incrementando el γd y 2 al bajar este valor); por lo tanto para obtener los 4 puntos restantes, se procede a desgrumar el material agregando 100 cc de agua, repitiéndose la misma secuela (del punto 5 al 15). El ir agregando agua en cada ensaye, tiene como finalidad que el material se compacte cada vez más, hasta llegar a un límite correspondiente a una humedad óptima, que es la que garantiza un peso volumétrico seco máximo. Podrá observarse que al ir incrementando la humedad este valor disminuye debido a que se provoca un aumento del volumen de los huecos, ocasionando una sustitución sucesiva de partículas de suelo por agua. 16) Las muestras obtenidas en forma representativa se introducen en un horno eléctrico durante un tiempo de 18 a 24 horas, calculando a continuación sus correspondientes contenidos de humedad. 17) Con los datos de los pasos 1 al 13 se calculan los pesos volumétricos húmedos (γh). V WtWi h −=γ Wi = Peso del material compactado + peso del molde, en grs. Wt = Peso del molde en grs. V = Volumen del molde en cm3 Con este valor y el contenido de humedad correspondiente se determina el peso volumétrico seco, conforme la expresión siguiente: w h d + = 1 γγ Finalmente con los valores obtenidos (ω y γd) se dibuja la curva de compactación proctor, localizándose en la misma el peso volumétrico seco máximo correspondiente a una humedad óptima, tal y como se aprecia en la gráfica de la Figura 4.1. 8 Fundamentos de Ingeniería Geotécnica, Braja M. Das, Páginas: 60-71. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO RESULTADO DE LA PRUEBA. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS COMPACTACIÓN OBRA: LOCALIZACIÓN: ______________________ MUESTRA Núm._________________________________________SONDEO: ________________________ TIPO DE PRUEBA:___________________________________________FECHA: _______________________ MOLDE Núm.:______________VOLUMEN:__________________PESO MOLDE:_____________________ PESO DE MARTILLO______________ALTURA DE CAÍDA cm.____________________________________ Núm. DE CAPAS:__________________Núm. DE GOLPES POR CAPA:____________________________ PRUEBA Núm. 1ra 2da 3ra 4ta 5ta Peso del molde + suelo húmedo (gr) 4788 4964 5052 5 020 4977 Peso del molde (gr) 3277 3277 3277 3277 3277 Peso suelo húmedo en (gr) 1511 1687 1775 1743 1700 Peso especifico húmedo (t/m 3) 1.714 1.914 2.014 1.980 1.929 Cápsula Núm. 139 221 233 11 61 Peso de cápsula + suelo húmedo (gr) 43.36 58.45 53. 43 70.72 82.49 Peso de cápsula + suelo seco (gr) 37.45 49.81 45.29 57.50 65.07 Peso del agua (gr) 5.91 8.64 8.14 13.22 17.42 Peso de la cápsula (gr) 9.10 14.31 14.97 14.81 15.4 6 Peso del suelo seco (gr) 28.35 35.50 30.32 42.69 49 .61 Contenido de agua (%) 18.30 24.33 26.84 30.96 35.11 Peso especifico seco (t/m 3) 1.45 1.54 1.59 1.51 1.43 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO ωop = 26.50 γd = 1590 Kg/m3 (Figura 4.1) INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.4 CONCRETOS PARA BANQUETAS Y GUARNICIONES.9 El concreto es una mezcla de cemento, agua y agregados, en algunas ocasiones de aditivos, que cuando están bien dosificados y enérgicamente mezclados, integran una masa plástica que puede ser moldeada en una forma determinada y que al endurecer se convierte en un elemento estructural confiable, durable y resistente, por lo que se ha convertido en uno de los materiales más empleados en la industria de la construcción. Los concretos utilizados en banquetas y guarniciones pueden ser elaborados en obra (manualmente o con trompo), esto debido a que las condiciones de uso no son tan excesivas como en estructuras de edificaciones o puentes; o bien pueden ser de tipo premezclado (pedido de planta), dependiendo de las exigencias del proyecto si así fuera el caso. Si el concreto se realiza en obra se debe cuidar que el proporcionamiento de la mezcla (dosificación) sea la adecuada, tal y como se muestra en el siguiente cuadro: ELEMENTO CEMENTO (SACOS) AGUA (BOTES) ARENA (BOTES) GRAVA (BOTES) APLICACIÓN (f´c = kg/cm²) GUARNICIÓN 1 1 ½ 4 5 200 BANQUETA 1 2 5 5 3/4 150 Si el concreto a utilizar va a ser de tipo premezclado se recomienda lo siguiente: Cuando el concreto llega a la obra se debe pedir la remisión al operador de la unidad, para verificar que todos los datos del producto correspondan a lo solicitado. Antes de iniciar la descarga se debe uniformizar el concreto haciendo girar la olla de la unidad a velocidad de mezclado de uno a tres minutos, dependiendodel revenimiento solicitado. Las muestras para las pruebas de revenimiento y fabricación de especímenes deben tomarse en tres o más intervalos durante la descarga, teniendo la precaución de hacerlo después de que descargue el 15% pero antes del 85%, según la Norma (NMX-161). Previamente a la entrega, el comprador deberá notificar al productor del concreto su intención de agregar determinado aditivo a la mezcla. El productor informará si existe algún riesgo por la utilización de éste; en caso contrario dará su anuencia. El muestreo deberá realizarse antes de que se modifiquen las características originales de la mezcla. Esto es necesario para deslindar responsabilidades. 9 Manual del constructor, Cemex, Páginas Utilizadas: 60,77-78. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.5 LABORATORIO PARA EL BUEN CONTROL DE CALIDAD.10 La finalidad principal del laboratorio para el buen control de calidad recae en la verificación de las resistencias, mediante muestras y ensayes de materiales a utilizar en la obra, con la finalidad que se cumpla con la normatividad establecida y especificaciones solicitadas en proyecto. En México contamos con una entidad para evaluar los procedimientos de los laboratorios de concreto, su nombre es: Entidad Mexicana de Acreditación (EMA). Se recomienda que tanto el laboratorio de la Supervisión como el de la Contratista estén acreditados por la EMA. Instalaciones del laboratorio. El laboratorio debe disponer de un croquis que describa las principales instalaciones con que cuenta para la ejecución de pruebas, tanto en laboratorio central como en los de campo. Para los cuartos de curado, el laboratorio debe detallar la forma en que satisface los requisitos especificados por la norma correspondiente, describiendo la forma en que el laboratorio se asegure de que esto se realice. Debe contar con espacios e iluminación apropiados para la ejecución de las pruebas y el manejo de los cilindros de pruebas, disponer de mesas de trabajo y/o escritorios para registrar los resultados, además de tener áreas de trabajo ordenadas y limpias. Equipos e instrumentos de medición. El laboratorio debe asegurarse de que el equipo y los instrumentos de medición que utilice para realizar las pruebas, estén debidamente verificados o calibrados. El laboratorio deberá contar con procedimientos escritos para verificar los conos y varillas, moldes cilíndricos y volumen de recipientes, etc. Los equipos e instrumentos de medición deben verificarse periódicamente, de acuerdo a un programa establecido, o cuando se sospeche que se encuentren en estado deficiente. Personal. El personal del laboratorio debe ser técnicamente competente en las pruebas para las cuales solicita el acreditamiento. Así mismo debe contar con información académica y práctica que respalde la capacidad del cuerpo técnico que dirige las operaciones del laboratorio. El personal de nuevo ingreso debe ser adiestrado para el desempeño de sus funciones y no debe ejecutar pruebas hasta ser aprobada su aptitud. Muestras. El laboratorio debe contar con un procedimiento escrito que detalle la obtención, protección y envió de las muestras de prueba, desde que son recibidas las entregas de concreto hasta que son desechadas las muestras. Deben anotarse las observaciones relevantes de los cilindros de prueba, tales como: despostillamiento y falta de humedad. El laboratorio debe llevar un registro de control de todas las muestras elaboradas. Cada muestra debe ser identificada, asignándole un número único. La identificación de la muestra deberá corresponder al lugar y elementos colados con el concreto que presenta. 10 Contratación y Control de Obra. Febrero 2004 Seminario de Titulación, Páginas: 481 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.6 ELABORACIÓN DE ESPECÍMENES (CILINDROS DE CONCRETO).11 Los especímenes para determinar la resistencia a la compresión deben ser cilindros de concreto, colados en posición vertical, con longitud a dos veces el diámetro. El espécimen debe ser un cilindro de 15 X 30 cm. Cuando el tamaño máximo nominal del agregado grueso es mayor de 50 mm, el diámetro del cilindro debe ser por lo menos 3 veces el tamaño máximo nominal del agregado; cuando esto último no sea posible, es necesario cribar el concreto y eliminar el material mayor a 50 mm. A menos que se requiera por las especificaciones de proyecto, no deben hacerse en el campo cilindros menores de 15 X 30 cm. El molde a utilizar para determinar dicha prueba es el que se muestra a continuación: ESPÉCIMEN PARA CILINDRO DE CONCRETO 11 Normas mexicana: NMX-C-083-2002-ONNCCE, Páginas Utilizadas: 3-8. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.6.1 PRUEBA DE REVENIMIENTO.12 La prueba de revenimiento puede ser muy útil para saber la medida de la consistencia del concreto fresco. El equipo necesario para la elaboración de la prueba es el siguiente: • Un cono metálico de 30 cm de altura, 20 cm de diámetro en la base y 10 cm en el diámetro de la parte superior. • Una varilla punta de bala de sección circular, recta, lisa, de 16 mm (5/8” aprox.) de diámetro y de 600 mm de longitud aproximadamente. • Un flexómetro o regla para medir. • Un cucharón. Tal equipo se muestra en el siguiente esquema: EQUIPO PARA LA PRUEBA DE REVENIMIENTO El procedimiento a seguir es el siguiente: 1. Se coloca el cono metálico (previamente humedecido) en el lugar donde se va a realizar la prueba, se llena mediante tres capas de concreto fresco picando 25 veces cada una de dichas capas. La primera capa debe llegar a una altura aproximadamente de 7 cm, la segunda debe llegar a una capa aproximadamente de 15 cm y la tercera al extremo del borde. 2. Una vez lleno el molde se enrasa al borde superior con la varilla punta de bala. 3. Para obtener el revenimiento, simplemente levantamos suavemente el cono metálico, y con la ayuda de la varilla que se coloca horizontalmente en la parte superior del cono medimos el asentamiento que experimenta la masa de concreto al retirarse del molde. 12 Normas mexicana: NMX-C-156-1997-ONNCCE, Páginas Utilizadas: 1-5. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.6.2 LLENADO DE LOS CILINDROS. Una vez hecha la prueba de revenimiento, se procede a vaciar el concreto en los cilindros de la siguiente manera: 1. El concreto debe colocarse en el molde en tres capas, picando con la varilla 25 veces antes de colocar más concreto (compactación). La primer capa a 1/3 parte, la segunda a 2/3 partes del cilindro y la última al extremo del cilindro. 2. Una vez llenado el cilindro se enrasa en la parte superior con la varilla y se le da un acabado lo más suave y terso posible. 3. Se marcan los cilindros anotando la fecha de su elaboración, número de muestra, localización y la obra a la que corresponden. Posteriormente después de haber llenado los cilindros, se cubren lo mejor posible y se mandan al laboratorio, cuidando que durante el transporte no sufran daño alguno. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.6.3 MÉTODOS DE COMPACTACIÓN DE LOS CILINDROS DE CONCRETO.13 La elaboración de especímenes adecuados requiere de métodos de compactación apropiados. Los métodos de compactación son varillados y vibrado interno o externo. La selección del método decompactación debe basarse en el revenimiento, a menos que el método se establezca en las especificaciones bajo las cuales se cumple el contrato. Debe varillarse el concreto que tenga un revenimiento mayor de 8 cm. Los revenimientos de 3 a 8 cm pueden varillarse o vibrar. Deben vibrarse los concretos con revenimientos menores de 3 cm. El siguiente cuadro muestra la forma de compactación para un concreto determinado; así como el número de capas requeridas para los especímenes y el número de penetraciones por cada capa. ALTURA DEL ESPÉCIMEN (cm) FORMA DE COMPACTACIÓN NÚMERO DE CAPAS ESPESOR APROXIMADO DE LA CAPA (cm) NÚMERO DE PENETRACIONES POR CAPA Cilindro de 15 x 30 Varillado 3 iguales 10 25 13 Normas mexicana: NMX-C-160-1997-ONNCCE, Páginas Utilizadas: 7. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.6.4 PROTECCIÓN DESPUÉS DEL ACABADO (CURADO).14 CURADO. El término “curado” se emplea para referirse al mantenimiento de un ambiente favorable para la continuación de estas reacciones químicas; esto es, la retención de humedad interior, o bien, el suministro de humedad al concreto a la vez que la protección contra las temperaturas extremosas. Es muy importante el curado a edades tempranas, ya que es cuando se constituye la estructura interna del concreto que le permite adquirir resistencia e impermeabilidad. Para evitar la evaporación del agua de los especímenes de concreto sin fraguar, deben cubrirse inmediatamente después de terminados, de preferencia con una placa o tapa no absorbente y no reactiva o con una tela de plástico resistente, durable e impermeable. Puede emplearse yute húmedo, pero debe cuidarse de mantenerlo con humedad evitando el contacto con el concreto hasta que los especimenes sean extraídos de los moldes. CURADO INICIAL Durante las primeras 24 hrs. después del moldeado, todos los especímenes de la prueba deben almacenarse bajo condiciones que mantengan la temperatura adyacente a los especimenes en el intervalo de 16 a 27°C y prevenir pérdidas de humedad de los esp ecímenes. La temperatura de almacenamiento puede regularse por medio de ventilación, o por evaporación del agua de la arena o sacos de yute, o usando dispositivos de calentamiento tales como: estufas, focos o cables de calefacción controlados termostáticamente. Un registro de temperatura de los especímenes puede establecerse por medio de termómetros de máxima y mínima. Los especímenes pueden almacenarse en cajas cerradas, en pozos con arena húmeda, en construcciones temporales en los lugares de edificación, bajo sacos de yute húmedo en climas favorables, o en sacos de plástico cerrados o usar otros métodos adecuados siempre y cuando se cumplan los requerimientos anteriores que limiten la temperatura del espécimen y la perdida de humedad. CURADO SECUNDARIO Los especímenes de prueba elaborados para comprobar las proporciones de la mezcla para propósitos de resistencia, o como base para la aceptación, deben retirarse de los moldes, de preferencia a las 24 hrs. después del moldeado permitiéndose un margen de entre 20 y 48 hrs., y almacenarse de inmediato en una condición húmeda a la temperatura de 23 ± 2°C h asta el momento de la prueba. El tratamiento de curado húmedo de los especímenes descimbrados significa que los especímenes de prueba tienen agua libre sobre toda la superficie en todo momento. Esta condición se cumple por inmersión en agua saturada de cal a la temperatura de 23 ± 2°C, o con almacenamiento en un cuarto húmedo, cuya humedad relativa sea del 95 al 100% y su temperatura de 23 ± 2°C. Los especímenes no deben exponerse a l goteo o corrientes de agua. El concreto que ha sido curado correctamente es superior en muchos aspectos: no sólo es más resistente y durable ante ataques químicos, sino que es más resistente al desgaste y más impermeable; por añadidura, es menos probable que lo dañen las heladas y los golpes accidentales que reciba. Además de asegurar el desarrollo de resistencia en el cuerpo del concreto, el curado apropiado proporciona a la delgada capa expuesta de éste una propiedad de “cubierta endurecida” que aumenta considerablemente su buen aspecto durante mucho tiempo, cuando está a la intemperie, y su resistencia al desgaste. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO La siguiente gráfica muestra los distintos curados efectuados a los cilindros, se observa que los cilindros curados defectuosamente (a la intemperie), tienen porcentaje de resistencia menor al 100%; en cambio los cilindros curados en el cuarto húmedo alcanzan resistencias mayores al 100%. EDAD EN DÍAS CURADO HÚMEDO, TODO EL TIEMPO A LA INTEMPERIE, TODO EL TIEMPO A LA INTEMPERIE, DESPUÉS DE 7 DÍAS A LA INTEMPERIE, DESPUÉS DE 3 DÍAS R E S IS T E N C IA (k g/ cm 2) 14 Normas mexicana: NMX-C-160-1997-ONNCCE, Páginas Utilizadas: 9-10. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO 1.6.5 CABECEO.15 Antes del ensaye, los extremos de los especímenes o caras de aplicación de carga no deben apartarse de la perpendicular al eje en más de 0.5°, aproximadamente 3 mm en 300 mm, y no se permiten irregularidades respecto de un plano que exceda de 0.05 mm, en caso contrario deben ser cabeceadas para que queden perfectamente planos. El cabeceo de cilindros se efectúa con el fin de que tanto la parte inferior como superior del espécimen tenga una superficie lisa y uniforme, así a la hora de aplicar la carga ésta se reparta uniformemente en toda el área del cilindro. Los especímenes pueden cabecearse con una capa delgada de pasta de cemento portland cuatro horas después del moldeado, o solamente con cemento portland, por lo menos de 24 a 48 horas antes de la prueba. Otro elemento utilizado es yeso de alta resistencia. También se recomiendan mezclas adecuadas de azufre fundido y materiales granulares, aplicados aproximadamente dos horas antes de la prueba. Por ser el más conocido y utilizado por las empresas que se dedican a este tipo de muestras se procederá a explicar brevemente el cabeceo con azufre. 1. Se toma con la cuchara una cantidad suficiente de azufre, se funde en un recipiente y cuando está listo se vacía al plato (previamente aceitado) hasta media ceja para evitar escurrimientos. Existen dos tipos de recipientes para el fundido del azufre: • Recipientes equipados con dispositivos que controlen automáticamente la temperatura. • Recipientes sometidos a calor externo. 2. Se coloca una varilla en el borde del recipiente al momento del vaciado que va a hacer la función del colador. 3. Inmediatamente se hace bajar el cilindro en el plato con el azufre fundido. 4. Esperamos a que el azufre se enfríe. 5. Posteriormente desmoldamos el plato, para esto sólo levantamos de golpe el cilindro y el plato cae por si solo. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA ZACATENCO Los platos o moldes que se utilizan para cabecear los cilindros son los que se presentan a continuación: Nota: Se puede usar el mismo azufre para cabeceo de especímenes cilíndricos un máximo de 10 veces para disminuir al mínimo la pérdida de la resistencia y de la fluidez ocasionada por la contaminación del mortero con aceite o con desperdicios de distintas clases y pérdidas de azufre a través de la volatilización. 15 Normas mexicana: NMX-C-109-1997-ONNCCE, Páginas
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