Concreto. Visión del ACI: ¿Qué se espera?

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CARRASQUILLO
ASSOCIATES, LTD.
MATERIALS, CONSTRUCTION, &
STRUCTURAL CONSULTANTS

Concreto, Visión del ACI:
¿Qué es de esperarse?
Presentado por:
Ramón L. Carrasquillo, Ph.D., P.E.

May 26, 2011
Innovation and State of the Art on Infrastructure Works

Mexico City, Mexico
May 26-27, 2011 www.carrasquilloassociates.com
Alianza FiiDEM

ACI es
• Una sociedad técnica y educativa dedicada a
mejorar el diseño, la construcción, el
mantenimiento y la reparación de estructuras de
concreto.
• Organización que desarrolla standards en base a
consenso
• Una de las mayores fuentes de conocimiento del
concreto en el mundo

Alianza FiiDEM www.carrasquilloassociates.com
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Misión del ACI:

Proporcionar
conocimiento e
información para el
mejor uso del concreto

Mas de 20,000 miembros
en 129 paises

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Socios Internacionales

Instituto Chileno del Cemento y del Concreto
Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica
Concrete Institute of Australia
IMCYC
Concrete Society of Southern Africa
Instituto Brasileiro do Concreto
Japan Concrete Institute
Korea Concrete Institute

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La realidad de la industria de la construcción en concreto

Hasta el día de hoy…
Hemos hecho más … con más

De hoy en adelante…
Haremos más… pero con menos

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Nuevo Enfoque…

Industria de la
¿Partes? Construcción

Concreto Beneficios al usuario
Resistencia • Residencia
Arena • Vías de transportación
Piedra • Parques
Asentamiento • Hospitales
Diseño
Contratista Contribución a la
Arquitecto Calidad de Vida

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“Entíendase que aún cuando exista una sola respuesta a la pregunta; existen
muchas formas técnicamente correctas para solucionar un problema.”

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Comités del ACI
• 116 Comités Técnicos
• 20 Comités para la Educación
y la Certificación
• 30 Comités Administrativos
• Los Miembros del ACI pueden pertenecer a
3 comités como miembros asociados (sin-
voto)
• No es necesario asistir a las Convenciones
para ser miembro

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Industria de la Construcción

• Movimiento industrial, social y cultural
• Afecta directa o indirectamente todos los
fundamentos básicos de la calidad de vida
– empleos
– salud
– vivienda
– familia
– poder adquisitivo
– recreación

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El hormigón elaborado no
representa un producto, sino
una alternativa para el
beneficio del proceso
constructivo…

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Clave del éxito…

• Proceso de aceptación, integración e
implementación de nuevas tecnologías
debe de ser agilizado y liberado de
obstáculos tradicionales…

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Más de 400 Documentos Técnicos, Incluyendo:

• Códigos
• Especificaciones
• Reportes y Guías
• Referencias
• Anualmente el Manual de Práctica del Concreto

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Agilizado…
• Hasta el día de hoy…
– Diseño
– Códigos
– Especificaciones
• De hoy en adelante…
– Nuevas tecnologías
• Materiales
• Concreto
• Construcción
• Arquitectura

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Obstáculos Tradicionales…
• Diseño
– Enfoque en las partes individuales como por ejemplo vigas, losas,
columnas, sin reconocer las contribuciones o el sinergismo entre
las partes
• Resultado: Hacemos mas…con mas

• Códigos
– Enfoque en la regla de los
• 10 años de experiencia antes de…
• 200% = 60%

• Especificaciones
– Enfoque en el “es que yo se que…”
• Desconfianza
• Prescriptivas
• Castigo

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Realidad

“El 90% del concreto que se
reemplaza en una obra luego
de vaciado… no se tenía que
sacar por razones técnicas.”

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¿Por Qué No Sucede Así?
• Énfasis en culpabilidad
• Deseo de demostrar que el otro está mal y
así mañana me veo mejor
• Énfasis negativo
• Demostrar poder
• Egoísmo profesional

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Desarrollo de Guías
Y Especificaciones

Limitaciones Prescriptivas Flexibles basadas en el
• Materiales comportamiento y
• Contenido rendimiento del concreto
• Composición • Producto Final

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Prescriptiva v. Rendimiento
Hasta el día de hoy… De hoy en adelante…

Cemento Portland Cemento Hidráulico
ASTM C 150 ASTM C 1157

Prescriptiva Rendimiento

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Prescriptiva v. Rendimiento

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¡Las especificaciones deben de ser flexibles para poder ser
ajustadas para cubrir condiciones específicas del proyecto!

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Entendamos!

• Las especificaciones son escritas antes de
que comience la obra.
• Arquitectos/Ingenieros responsables por
escribir las especificaciones no saben como
el Contratista planifica construir la obra.

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Realidad
Especificaciones
• 550 lbs/yd3 cemento
Agua/Cemento: 0.40 max. • 5,000 lbs/plg2 resistencia
Asentamiento: 4 - 6 plgs. • Altas temperaturas
Resistencia: 3,000 lbs/plg2 • Poco sangrado
Agregado: 3/4 plg. max. • Alto encogimiento
• Terminado pobre
• Mezcla pegajosa
• Alto potencial de
agrietamiento plástico,
agrietamiento por
secado, y agrietamiento
por condiciones termales

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Concreto de buena calidad…

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Control de Calidad en el Campo
¿Propósito?
• Determinante o Implicante
• Objetivo o Subjetivo
• Ayuda o Obstáculo
• Herramienta o Problema
• Incentivo o Castigo
• Reto o Excusa

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Especificaciones + Control de Calidad = Necesidad Estructural

¿Que
¿Que se
necesita la
especificó?
estructura?

Control de
Calidad en
el Campo
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?

¿Necesario? Especificado
Resistencia fc’
Durabilidad w/c ratio

?
Control de Calidad
Prueba de concreto
fresco y resistencia
de cilindro
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?

¿Necesario? Requerido
Resistencia 3000 psi
Durabilidad w/c = 0.45

?
Control de Calidad Mezcla
Pruebas:
• 5500 psi fcr ’ = 5800 psi
• 3300 psi w/c = 0.45
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PRDOT: Special Provision 934 Structural Concrete

• Énfasis en la calidad del concreto
– Sin requisito de razón (W/Cm)max
– Sin requisito de asentamiento del concreto fresco
• Énfasis en la optimización de cada material
– Sin requisito de contenido mínimo de cemento Portland
– Ceniza Volante: Hasta un 40% de reemplazo del cemento
más hasta un 20% de reemplazo de la arena
• Énfasis en resistencia y durabilidad
– Temperatura
– Permeabilidad
– Durabilidad: ASR, Sulfatos, Abrasion, etc.
– Minimizar el agrietamiento

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Cable Stayed Bridge: PR-148 Naranjito

Member: Foundatioins
Volume: 630 CY

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Proyecto: PR-10 Utuado - Adjuntas

Member: Pier Caps
Volume: 220 CY

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Table 934-1
Portland Cement Concrete Mixture

Specified Design Permeability Minimum
Maximum Coarse
Compressive Maximum Charge Cementitious
Class of Concrete Aggregate Size
Strength at 28 Passed ** Content ***
(square openings)
days (psi)* (Coulombs) (lb/cy)

1” with 5% max
III (General Use) 3,000 See Table 934-2 500
Passing No. 8

1” with 5% max
IV (General Use) 4,000 See Table 934-2 550
Passing No. 8

1” with 5% max
IV (Bridge Deck) 4,000 See Table 934-2 600
Passing No. 8

2” with 5% max
V (Pavement) 5,000 See Table 934-2 650
Passing No. 8

1” with 5% max
V (General Use) 5,000 See Table 934-2 650
Passing No. 8

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Desarrollo Sustentable…
• Desarrollo que satisface las necesidades de
nuestra generación sin comprometer la
capacidad de satisfacer las necesidades de
las generaciones futuras

• Albergue
• Alimentos
• Bienestar social
• Salud
• Medio ambiente
• Calidad de vida
(Courtesy of NRMCA)

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En resumen…

¡Vivir de los intereses sin
tocar el capital!

(Courtesy of NRMCA)

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Reputación Sustentable…

• Realidad
– Cemento y concreto son los materiales de
mayor uso en la construcción
– Responsable por
• 3% del consumo de energía global
• 6% de las emisiones de carbono, CO2
• Mayores consumidores de recursos naturales

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¿Que es lo más importante?

¿Los atributos Sustentables del Concreto
como material de construcción?

¿Los atributos del concreto como material
para la Construcción Sustentable?

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Beneficios Sustentables

Beneficios Beneficios
Corto Plazo
+ Largo Plazo
lb/cy lb/cy Eliminar Congestión de Vehículos en el Día
Material
Antes Después
20,000 Autos 1 hora – Mañana
Cemento 600 400 500 Camiones 1 hora – Tarde
Ceniza 0 200
Huella de Carbono, CO2 25,192 ton/año*
Piedra 1975 1975
* 4,614 gr/hora CO2 (Camiones), 2,307 gr/hora CO2 (Autos)
Arena 980 980
Productividad (Anual)
Agua 330 316
25,000,000 horas/hombre
Calidad de Vida
Huella de Carbono, CO2 180 lb/cy Aire
Salud

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Huella de Carbono, CO2

Eliminar la congestión
de vehículos en el día
• 2 horas/días CO2 25,192 ton/año
• 260 días/año
– 20,000 Autos
• 2,307 gr/hora
• 0.23 gal/hora
– 500 Camiones 25,192+ Toneladas Cemento
• 4,614 gr/hora 2,566,200 Galones de Combustible
• 0.47 gal/hora
128,310 Tanqueadas (20 gal.)

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Estacionamiento en Concreto

Garaje de
Estacionamiento
en concreto

(Courtesy of NRMCA)

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Techos y Exteriores

• Techos y exteriores de
hormigón
– Colores Claros
– Reflectivos
• Reducen la demanda de
energía en un 40%
(enfriamiento)

(Courtesy of NRMCA)

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Reducción en Demanda de Energía
Usando Concreto Arquitectónico

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Las otras claves para el éxito…

• Educación Transferencia de Tecnología
– Educación continua
– Certificaciones
– Universidades
• Profesores
• Estudiantes

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La cantidad de nueva información
técnica se duplica cada 2 años …

Por tanto, para los estudiantes que hoy
comienzan una carrera técnica esto significa
que 1/2 de lo aprendido en el 1er año de la
carrera estará obsoleto para cuando cursen el
3er año.

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Educación

• Propósito de una Institución Universitaria
– Educar
– Diseminación de información
– Enseñar a aprender

• Reto de una Institución Universitaria
– Que el estudiante aprenda
• Esa enseñanza no ocurre en el salón de clase
• Esa enseñanza no se le puede forzar al estudiante

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Como un árbol de fruta en el largo camino de la vida…
• Donde,
– si la Institución Universitaria le enseñó al estudiante …
¿Para que sirven las frutas?

– si la Institución Universitaria le enseñó al estudiante a
reconocer el hambre …
¡Las frutas generarán conocimiento!

• Reto es “llevar al estudiante hambriento al
camino del árbol de frutas”
Cuando el estudiante coma…
este aprenderá
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Comunicación

“A no ser que se lo
pueda explicar a
otros … no va a
llegar a ningún
sitio.”

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La ausencia absoluta de percepción
visual torna insensible al órgano
cardíaco.

Ojos que no ven, corazón que no siente

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Capítulos del ACI

 98 Capítulos en todo el Mundo
 58 Capítulos en USA
 4 Capítulos en Sur America
 3 Capítulos en America Central
 2 Capítulos en Mexico
 Capítulos de mayor membrecia
– Peru e India
 37 Capítulos de estudiantiles
 Capítulos – Mesas redondas para líderes

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Publicaciones

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Online Concrete Knowledge Center

• Información de soporte para el uso del ACI 318
• Información para el diseño, construcción, y
reparación del concreto y de las estructuras de
concreto

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Afiliados Estudiantiles Electrónicos (gratuitamente)

Gratis para estudiantes a tiempo-
completo en todo el mundo

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Éxito es el resultado del trabajo en conjunto

Tecnología Administración
Pública
Arquitectos Ingenieros

Recursos Energía
Naturales

Permisos INDUSTRIA DE LA Contratista
CONSTRUCCION
Fuerza
Planificación
Laboral

Transportación Calidad
Ambiental
Urbanismo Centros
Docentes

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Concrete Joint Sustainability Initiative

Concrete Joint Sustainability Initiative (JSI)
• Consta con la membrecía de 27 de las 36 asociaciones
relacionadas al concreto y mampostería
• Interés común: construcción en concreto
• Mensaje e identidad común
• Esfuerzo coordinado

www.sustainableconcrete.org

(Source: ACI)

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MATERIALS, CONSTRUCTION, &
STRUCTURAL CONSULTANTS

¡MUCHAS GRACIAS!

Mexico City, Mexico
May 26-27, 2011 www.carrasquilloassociates.com
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