Este documento discute varios temas relacionados con el concreto, incluyendo el desarrollo de especificaciones, tecnología, procesos constructivos, rol del ingeniero, responsabilidad profesional e implementación. También analiza la industria de la construcción y cómo afecta la calidad de vida. Se enfatiza la necesidad de agilizar la aceptación e implementación de nuevas tecnologías y liberar el proceso de obstáculos tradicionales. Además, explora conceptos como durabilidad, permeabilidad y cómo estas afectan el

1. Por: Ramón L. Carrasquillo, PhD, PE
Puerto Rico
Especificaciones del concreto…
¿Arte o Ciencia?

2. ¿De que vamos a hablar?
Al Zapatero…
los Zapatos!

3. ¿Me pregunto?
¿Sabes que tan rápido esta
cambiando el MUNDO?

4. Tópicos:
•Desarrollo de Especificaciones
• Tecnología
• Proceso Constructivo
•Rol del Ingeniero
• Especificaciones
• Responsabilidad Profesional
• Interpretación
• Implementación
• Supervisión

5. 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
• transportación
• familia
• poder adquisitivo
• recreación

6. INDUSTRIA DE LA
CONSTRUCCION
Ingenieros
Tecnología
Centros
Docentes
Urbanismo
Transportación
Planificación
Permisos
Arquitectos
Administración
Pública
Energía
Contratista
Fuerza
Laboral
Calidad
Ambiental
Recursos
Naturales
Ingenieros
Tecnología
Centros
Docentes
Transportación
Planificación
Permisos
Arquitectos
Administración
Pública
Energía
Contratista
Fuerza
Laboral
Calidad
Ambiental
Recursos
Naturales
Urbanismo
Industria de la Construcción

7. Economía de Responsabilidad Socio-Cultural
Economía
• Costo Directo
• Corto Plazo
• Beneficio de Pocos
• Contribución a la Calidad de Vida
• Largo Plazo
• Beneficio de Todos
• Garantizar la Vida de Servicio

8. Concreto de buena calidad…

9. Ambos concretos satisfacen las especificaciones…
Excelente Calidad Pobre Calidad

10. ACI 301: Mezcladora de concreto portátil

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

12. La realidad de la industria de la construcción
Hasta el día de hoy…
Hemos hecho más … con más
De hoy en adelante…
Haremos más… pero con menos

13. Los tiempos cambian…

14. Educación de Ingeniería
1950 - 1970 Birth Year 1980 - 2000
4 Years 4
~ 124 Semester Hours ~124
Engineering
X Knowledge 2.0X
Y Information 100Y
10-15 Service Life, yrs 1-3

15. Clave del éxito…
•Proceso de aceptación, integración e
implementación de nuevas tecnologías
debe de ser agilizado y liberado de
obstáculos tradicionales…

16. Clave del éxito…
•Proceso de aceptación, integración e
implementación de nuevas tecnologías
debe de ser agilizado y liberado de
obstáculos tradicionales…

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

18. 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 más…con más
• 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

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

20. El hormigón elaborado no
representa un producto, sino
una alternativa para el
beneficio del proceso
constructivo…
Valor añadido del concreto

21. ¡Las especificaciones deben de ser ajustadas para
cubrir condiciones específicas del proyecto!

22. Vida de servicio de 100 años
• Sueño
• Especulación
• Mejor Esfuerzo
• Subjetivo
• Objetivo
¿Que tecnología existe hoy en
día que justifique los requisitos
en las especificaciones para
cumplir o garantizar una Vida
de Servicio de 100 años?

23. ¿Al Zapatero los Zapatos?
Ing. Estructural
(Diseñador)
Medios y
Métodos de
Construcción

24. Todos estos concretos satisfacen las especificaciones

25. Todos estos concretos satisfacen las especificaciones
¿Que hacemos?

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

33. Concreto Fresco
•Asentamiento
•Aire
•Tiempo de vaciado
•Tamaño del agregado
•Temperatura
Especificaciones
•Trabajabilidad
•Sangrado
•Segregación
•Terminabilidad
•Consolidación
–Vibración
•Fragüe
Rendimiento
¡Tiene que Trabajar!

34. ¿Puede un problema ocurrir o una
estructura tener problemas sin que
nadie haya hecho nada mal?
Dilema #1

35. ¿Puede un problema ocurrir sin
que nadie tenga la culpa?
Dilema #

36. El Ingeniero y la Reparación Estructural
Si algo no está de acuerdo con los
planos y las especificaciones…
¿está mal o defectuoso?
Si algo no está de acuerdo con el ACI…
¿está mal o defectuoso?
Dilema #3

37. Prescriptiva v. Rendimiento
Hasta el día de hoy…
Cemento Portland
ASTM C 150
De hoy en adelante…
Cemento Hidráulico
ASTM C 1157
Prescriptiva Rendimiento

38. Prescriptiva v. Rendimiento

39. Prescriptiva v. Rendimiento

55. Contenido de SO3 del cemento
SO3Content,%
Production Timeline, Weeks
TARGET VALUE = 4.2%
Clinker
Gypsum
Addition
Clinker

56. Clinker
Gypsum
Addition
Clinker
SO3Content,%
Production Timeline, Weeks
TARGET VALUE = 4.2%
High SO4 Fuels High SO4 Fuels
Contenido de SO3 del cemento

57. Clinker
Gypsum
Addition
Clinker
SO3Content,%
Production Timeline, Weeks
TARGET VALUE = 4.2%
LEF LEF
Contenido de SO3 del cemento

58. Clinker
Gypsum
Addition
Clinker
SO3Content,%
Production Timeline, Weeks
TARGET VALUE = 4.2%
Late Ettringite
Formation
Late Ettringite
Formation
Contenido de SO3 del cemento

59. El ingeniero estrucutral y la aceptación del
concreto en la obra basado en los resutados de las
pruebas de control de calidad en el campo.
“Caso del ingeniero structural que el
mismo acepta y es responsable de
violar sus propias especificaciones.”

60. Qué se
necesita?
Control de
Calidad
¿Qué es lo que las
especificaciones
requieren?
Especificaciones + Control de Calidad = Necesidad Estructural
?

61. ¿Necesario?
Resistencia
Durabilidad
Control de Calidad
Resistencia del cilindro
ESPECIFICADO
fc
’
w/c ratio
?

62. ¿Necesario?
Resistencia
Durabilidad
CONTROL DE CALIDAD
Resultados :
• 5500 psi
• 3300 psi
ESPECIFICADO
3000 psi
w/c = 0.45
?
“SUBMITTAL”
fcr
’ = 5800 psi
w/c = 0.45
?

63. ¿NECESARIO?
Resistencia
Durabilidad
CONTROL DE CALIDAD
Resultados :
• 5500 psi
• 3300 psi
ESPECIFICADO
3000 psi
w/c = 0.45
?
“SUBMITTAL”
fcr
’ = 5800 psi
w/c = 0.45
?

64. NECESARIO?
Resistencia
Durabilidad
CONTROL DE CALIDAD
Resultados:
• 5500 psi
• 3300 psi
ESPECIFICADO
3000 psi
w/c = 0.45
?
“SUBMITTAL”
fcr
’ = 5800 psi
w/c = 0.45OK
?

65. NECESARIO?
Resistencia
Durabilidad
CONTROL DE CALIDAD
Resultados:
• 5500 psi
• 3300 psi
ESPECIFICADO
3000 psi
w/c = 0.45
?
“SUBMITTAL”
fcr
’ = 5800 psi
w/c = 0.45OK
?

71. Detail of entrained voids under oblique illumination

72. Mix Design

73. Mix Design

74. Es este un problema de … ¿Diseño: ACI 318?
¿Construcción: ACI 301?

78. Durabilidad
Diseño
Construcción
diseño
Especificaciones

79. Durabilidad
Estructuras
Duraderas
Especificaciones Diseño
Construcción

80. Algunos Aspectos de Durabilidad Incluyen …
• Resistencia a los sulfatos
• Reacción álcali-sílice
• Permeabilidad
• Protección contra la corrosión
del acero de refuerzo
• Desgaste de la superficie

81. Durabilidad de Estructuras
• Resistencia a sulfatos
• Resistencia a RAS
• Permeabilidad
• Protección a la corrosión
• Química del cementante
– Cemento
– Pozzolana
• Proporciones
– Agua/Cementante
– Cementante
– Agregados
• Características de los agregados
• Permeabilidad
– Pozzolanas
– Agua/Cementante
– Consolidación
• Construcción
– Consolidación
– Curado
– Fisuramiento
– Terminado

82. Durabilidad de Estructuras
• Resistencia a sulfatos
• Resistencia a RAS
• Permeabilidad
• Protección a la corrosión
• Química del cementante
– Cemento
– Pozzolana
• Proporciones
– Agua/Cementante
– Cementante
– Agregados
• Características de los agregados
• Permeabilidad
– Pozzolanas
– Agua/Cementante
– Consolidación
• Construcción
– Consolidación
– Curado
– Fisuramiento
– Terminado

83. ¿Cual es la causa del deterioro?

84. ¿Cual es la causa del deterioro?

85. PERMEABILIDAD

86. Especificaciones Prescriptivas
• ¿La razón (A/MC) garantiza o controla
la permeabilidad del concreto?
• ¿La resistencia a la compresión garantiza o
controla la permeabilidad del concreto?

89. PERMEABILIDAD

90. ¿Que mecanismo es el que nos interesa?
•Permeabilidad del concreto
O
•Penetración de humedad en el concreto
•Protección del acero de refuerzo contra la corrosión
• Resistencia a la Penetración del Ión Cloruro

91. ASTM-C1202 – Standard Test Method for Electrical Indication of
Concrete’s Ability to Resist Chloride Ion Penetration
ASTM C 1202

92. ASTM C 1202

93. CA

94. UT MEDICAL SCIENCES COMPLEX
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
6 sks / 0% FA 6 sks / 51% FA 8.5 sks / 51% FA 8.5 sks / 60% FA 8.5 sks / 80% FA
Mixture Proportions (sks / % FA)
RCPT(Coulombs)
(PC, lbs / FA, lbs)
Test Age: 90 days(564:0)
(160:639)(320:479)
(392:407)(276:278)

95. Entender y coordinar la Tecnología y
el Rendimiento del concreto para el
beneficio del Proceso Constructivo y la
Vida de Servicio de la estructura.

96. Entender y coordinar la Tecnología y
el Rendimiento del concreto para el
beneficio del Proceso Constructivo y la
Vida de Servicio de la estructura.

97. Cable Stayed Bridge: PR-148 Naranjito
Member: Foundatioins
Volume: 630 CY

98. Proyecto: PR-10 Utuado - Adjuntas
Member: Pier Caps
Volume: 220 CY

99. Proyecto: PR-10 Utuado - Adjuntas
Member: 16 Mass Foundations
Volume: 500 to 1200 CY

100. Table 934-1
Portland Cement Concrete Mixture
Class of Concrete
Specified Design
Compressive
Strength at 28
days (psi)*
Maximum Coarse
Aggregate Size
(square openings)
Permeability
Maximum Charge
Passed **
(Coulombs)
Minimum
Cementitious
Content ***
(lb/cy)
III (General Use) 3,000
1” with 5% max
Passing No. 8
See Table 934-2 500
IV (General Use) 4,000
1” with 5% max
Passing No. 8
See Table 934-2 550
IV (Bridge Deck) 4,000
1” with 5% max
Passing No. 8
See Table 934-2 600
V (Pavement) 5,000
2” with 5% max
Passing No. 8
See Table 934-2 650
V (General Use) 5,000
1” with 5% max
Passing No. 8
See Table 934-2 650

101. Table 934-1 - Portland Cement Concrete Mixture
Class of Concrete
Specified Design
Compressive
Strength at 28
days (psi)*
Maximum Coarse
Aggregate Size
(square openings)
Permeability
Maximum Charge
Passed **
(Coulombs)
Minimum
Cementitious
Content ***
(lb/cy)
III (General Use) 3,000
1” with 5% max Passing
No. 8
See Table 934-2 500
IV (General Use) 4,000
1” with 5% max Passing
No. 8
See Table 934-2 550
IV (Bridge Deck) 4,000
1” with 5% max Passing
No. 8
See Table 934-2 600
V (Pavement) 5,000
2” with 5% max Passing
No. 8
See Table 934-2 650
V (General Use) 5,000
1” with 5% max Passing
No. 8
See Table 934-2 650
** Permeability will be electrical conductance of the concrete as measured at
28 days according to AASHTO T-277. The permeability of the concrete at 28
days shall be determined using the following accelerated curing procedure:
specimens will be moist cured at 73 +/- 3 deg.F for the initial 7 days after
casting followed by curing in water at 105 +/- 3 deg.F for 21 days until testing
at 28 days.

102. Table 934-2
Permeability Level*
Permeability Maximum
Charge Passed
(Coulombs)
1 Not Applicable
2 1,500
*If no Permeability Level of concrete is indicated on the
plans, a Permeability Level 2 shall be used in all concrete
mixes to be placed in the project.

103. Control de Calidad
RETO:
¿Como podemos predecir la permeabilidad del
concreto maduro a 6 – 9 meses de edad
basándonos en una prueba a los 28 días?
Permeabilidad
Resistencia a la
Penetración del Ión
Cloruro

104. Curado acelerado por
los primeros 28 días
Curado húmedo a 73°F
por 6 meses
?
0-7d : Curado Húmedo @ 73°F
7-28d : Curado Húmedo @ 105°F

107. 59597027000.5530%I
44562016800.4530%I
28547012700.3530%I
1300275058600.5520%I
655124026000.4520%I
51587019500.3520%I
4500551066900.55NoneI
2410308038300.45NoneI
1475176023700.35NoneI
6-month Moist
Cured
(Coulombs)
28-day
Accelerated
Cured
(Coulombs)
28-day Moist
Cured
(Coulombs)
w/cm
(by wt.)
Class F
Fly Ash
Cement
Type
Chloride Permeability

108. w/cm: 0.55
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
0 20 30
Fly Ash Content, %
Permeability,Coulombs
28-day Moist Cured
28d Accelerated Cured
6m Moist Cured
Curado Acelerado: Permeabilidad

109. w/cm: 0.35
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
0 20 30
Fly Ash Content, %
CompressiveStrength,psi
28-day Moist Cured
28d Accelerated Cured
6m Moist Cured
Curado Acelerado: Resistencia del Concreto

110. Viga “U” Pretensada de Alta Resistencia

111. Viga “U” Pretensada de Alta Resistencia

112. Viga “U” Pretensada de Alta Resistencia

113. Viga “U” Pretensada de Alta Resistencia

115. Viga “U” Pretensada de Alta Resistencia

116. Viga “U” Pretensada de Alta Resistencia

117. ¿Problema?
Tenemos que cambiar

118. INCORRECTO es INCORRECTO
¡Aunque todos lo hagan así!
CORRECTO es CORRECTO
¡Aunque nadie lo haga así!

119. Especificaciones del concreto
¿Que hacemos ante el reto de la construcción?

120. Ya saben que tan rápido esta
cambiando el MUNDO?
No se preocupen…
¡YA CAMBIO!

121. El concreto visto por un niño

122. ¡MUCHAS GRACIAS!