ESPECIFICACIÓN TÉCNICA POSTES DE CONCRETO
¿ QUÉ SON LOS POSTES DE CONCRETO ARMADO CENTRIFUGADO?
El proceso de fabricación de los Postes de Concreto Armado Centrifugado (C.A.C) está basado en el aprovechamiento controlado de la fuerza centrífuga que generan los cuerpos en movimiento rotatorio. El poste de concreto armado centrifugado es un producto hecho con base a componentes inorgánicos, los cuales al ser mezclados en proporciones adecuadas darán al producto: consistencia compacta y de gran resistencia a la comprensión y adherencia, y mayor homogeneidad en la distribución de la mezcla. Además, damos a los postes acabados superficiales externos lisos y uniformes, dando como resultado un producto de alta calidad.
OBJETO
La presente especificación técnica tiene por objeto establecer las características y dimensiones que deben cumplir los postes de concreto que se emplean como sostenes estructurales para alumbrado público, líneas aéreas de distribución de media y baja tensión.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
El acabado de los postes debe ser en el color natural del concreto en toda su superficie, la cual debe estar libre de porosidades e imperfecciones originadas por deficiencias en la fabricación, tales como escorias producidas por mala fluidez del concreto, burbujas originadas por mala compactación de los materiales, grietas no capilares, desprendimientos de concreto, etc. Las perforaciones no deben presentar protuberancias, tampoco deben estar obstruidas ni presentar porosidad o desprendimientos en su interior. Según su forma geométrica, los postes de concreto para redes de distribución pueden ser de sección anular (circular ahuecada) u octogonal ahuecada. Para los sistemas de alumbrado público, los postes de concreto deben ser de sección anular (circular ahuecada). La parte superior del poste debe ser sellada con concreto en una longitud de por lo menos 10 cm.
ALCANCE
Los postes serán instalados, en cualquier zona del área de cobertura de POSTES ESCARSA SAC., estos postes son usados para la fijación de los diferentes elementos utilizados en los sistemas de distribución urbana. Los suelos donde son instalados podrán ser terrenos de relleno, arenosos, rocosos, arcillosos sumideros, con una capa de profundidad variable de humus, abarcando químicamente suelos desde ácidos a alcalinos y desde oxidantes a reductores con gran variedad en la cantidad y tipo de sales solubles.
MATERIALES
CEMENTO: En la fabricación de postes de concreto, el cemento a usar debe ser conforme a la norma ASTM C 150, tipo I para uso general y tipo II para ambiente marino. AGUA: El agua empleada en el mezclado del concreto debe ser inodora, incolora e insípida y libre de grasas, aceites y materia orgánica, con un máximo de 500 ppm de cloruros, 200 ppm de sulfatos y 2,000 ppm de sólidos, para lo cual el contratista deberá enviar en original el resultado de pruebas de laboratorios que demuestren estos requerimientos y que certifique la fuente de donde se tomo la muestra. AGREGADOS: Los agregados deben estar libres de sales y materia orgánica, así como satisfacer los siguientes porcentajes en peso de polvos y arcillas. – Agregado fino 3% máximo – Agregado grueso (grava) 1% máximo Con una granulometría para el agregado grueso de 19 mm como máximo. Estos agregados deben cumplir con la norma ASTM-C33. Si los porcentajes en polvos y arcillas antes mencionados se exceden debe procederse a su lavado. ACERO: El acero empleado en el armado debe estar limpio y libre de substancias nocivas que destruyan o reduzcan su adherencia y será calculado por el fabricante de acuerdo a la carga de ruptura establecida y a la forma de molde que tenga el fabricante. REFUERZO LONGITUDINAL: Se usará varilla corrugada grado 40 o 60 conforme a la norma ASTM, de preferencia cada refuerzo longitudinal debe ser de una sola pieza. REFUERZO TRANSVERSAL: Debe estar constituido por espirales de alambre grado estructural sin tratamiento térmico, del diámetro requerido para la carga y otras características de diseño. Si el refuerzo transversal presenta empalmes estos deben garantizar una resistencia a la tracción no menor a la del alambre. ARMADOS: Los armados deben colocarse con precisión y apoyarse adecuadamente protegiéndolos contra desplazamientos, dentro de las tolerancias permitidas para obtener los recubrimientos y disposiciones particulares. AMARRES: Debe hacerse con alambre de amarre de 1 mm de diámetro nominal y tanto los anillos como las espirales deben fijarse al refuerzo longitudinal con ellos. COLOCACIÓN DE ARMADURA: Toda la armadura se colocará en su posición correcta y se tomaran medidas para asegurar que no se desplace durante el moldeo del poste. La incorrecta colocación de la armadura será motivo de rechazo. RECUBRIMIENTO: El recubrimiento libre de la armadura será de 15 mm mínimo y 25 mm máximo, para ambiente marino el recubrimiento mínimo será de 20 mm. El no cumplimiento de esta especificación será motivo de rechazo. AGUJEROS PARA CABLE DE PUESTA A TIERRA: El poste deberá tener en su parte superior e inferior, señalados en los dibujos (ver anexos), un agujero de 11/16” en la parte superior y ángulo de 45°, y en la parte inferior uno de 2” de diámetro para facilitar la colocación del cable de puesta a tierra. MOLDES: Deben ser de lámina de acero con suficiente rigidez para permitir un centrifugado enérgico de los vaciados, sin sufrir deformaciones que alteren sensiblemente sus dimensiones.
CARACTERÍSTICAS DEL CONCRETO RESISTENCIA:
El concreto debe tener resistencia mínima de 280 kgf/cm2, medida a 28 días de colado. MEZCLADO: Debe controlarse la cantidad de agua y el tiempo requerido entre mezclado y vaciado para asegurar concretos de calidad homogénea. VACIADO: La mezcla debe distribuirse uniformemente en el molde en un tiempo apropiado para que no pierda su plasticidad y fluya fácilmente dentro de los espacios entre varillas, además cumplir con la norma ACI-304. Las partes expuestas de las varillas y/o refuerzos en los extremos del poste deben quedar recubiertas con una capa protectora anticorrosiva. CURADO: En base al procedimiento, tiempo y temperatura, debe escogerse el curado mas conveniente que cumpla los requerimientos de la norma ACI-308, el cual deberá ser previamente aprobado por la ENEE. CENTRIFUGADO O VIBRADO: La compactación del concreto debe efectuarse por centrifugado o proceso vibrado, el cual debe cumplir con los indicados en la norma ACI-309. ADITIVOS: En el caso de requerir aditivos reductores de agua o aceleradores del fraguado, deben ser del tipo no corrosivo a la estructura o refuerzos metálicos.
FABRICACIÓN DE POSTES Los postes se deben fabricar con el uso exclusivo de formaletas metálicas, que aseguren uniformidad geométrica y exactitud en sus dimensiones. La fabricación de los postes debe cumplir con la norma NTC 1329. En ningún caso se aceptan los postes amasados y compactados a mano.
PERFORACIONES PARA POSTES DE REDES DE DISTRIBUCIÓN Ninguna perforación puede tener una desviación mayor a 5 mm, con respecto al plano diametral del poste que contiene su eje longitudinal. Ninguna de las partes de la armadura de refuerzo del poste, debe ser visible por estas perforaciones. Todas las perforaciones a excepción de las perforaciones que se utilizan para los conductores bajantes de puesta a tierra, deben contar con tapones plásticos de fácil remoción y reinstalación, estos tapones deben ajustarse perfectamente a las perforaciones.
PERFORACIONES PARA LA SUJECIÓN DE ESTRUCTURAS Todos los postes que se van a utilizar en redes de distribución de baja y media tensión, deben llevar de la cima hacia abajo un número de perforaciones destinadas para la sujeción de herrajes o estructuras mediante tornillos, cuyas distancias entre ellas se detallan en la figura 5-1 a figura 5-11. Un primer conjunto de perforaciones se realizarán normales al eje del poste, traspasándolo, y su diámetro deberá estar entre 20 mm y 23 mm, la primera perforación se debe realizar a 100 mm de la cima y las siguientes a una distancia entre centros de 200 mm de la perforación anterior. Un segundo conjunto de perforaciones se realizarán a 90° y desplazadas 100 mm centro a centro del primer conjunto como se muestra en figura 5-1 a figura 5-11.
FABRICACIÓN DE LOS POSTES Los postes se deben fabricar con el uso exclusivo de formaletas metálicas, que aseguren uniformidad en su forma y exactitud en sus dimensiones. Se pueden fabricar con el uso de uno de los sistemas existentes, siempre y cuando se cumpla con las especificaciones que se establecen en esta norma. En ningún caso se aceptarán los postes amasados y compactados a mano.
TIPO DE POSTE SEGÚN SU FORMA GEOMÉTRICA Los postes de concreto pueden ser de sección circular llena o sección anular ahuecada.
Armado de la Canasta: Las varillas longitudinales del refuerzo principal, deben ir aseguradas mediante amarres con alambre o puntos de soldadura alternados, sobre los aros de armado o la espiral en varilla, según sea el caso.
La canasta debe llevar como mínimo, seis varillas del refuerzo principal, a todo lo largo del poste, fuera de las demás varillas cortas que completan el refuerzo. En las cuatro varillas largas, se colocarán en forma alternada cada metro y cubriendo un ángulo de 180°, separadores que aseguren el recubrimiento mínimo especificado. Las varillas largas irán distribuidas simétricamente y entre éstas, se distribuirán equilibradamente, las varillas cortas que completan el refuerzo.
La soldadura utilizada en el armado de la canasta, debe ser del tipo de baja penetración, y según lo descrito en la norma A.W.S. D 12.1 “Prácticas recomendables para soldar acero de refuerzo, insertos metálicos y conexiones en construcciones de concreto reforzado” emitida por la American Welding Society, la cual está incluida dentro del código A.C.I 318.
Aros de Acero: En caso de que se utilicen aros, estos se fabricarán en varilla lisa o corrugada de 6,4 mm de diámetro mínimo.
Los aros, además de servir de apoyo a las varillas de refuerzo principal, forman parte del refuerzo del concreto contra el corte, de tal forma que su colocación, especialmente en las zonas del poste en donde se requiere éste refuerzo, se debe calcular, con base en la carga mínima de rotura especificada. En las zonas del poste que no requieran de refuerzo al corte y en donde los aros se utilicen como simple apoyo del refuerzo principal, estos se colocarán a una distancia máxima de un metro de separación entre ellos.
El diámetro de los aros se debe calcular cuidadosamente, teniendo en cuenta la conicidad del poste y la distancia de recubrimiento de las varillas longitudinales.
Espiral de varilla lisa: En caso de no usar los aros de armado y utilizar la espiral, ésta se fabricará en varilla lisa de 6,4 mm de diámetro, con un paso máximo de 150 mm y se deberá calcular de manera que contrarreste el esfuerzo cortante.
Como en el caso de los aros de armado, las varillas de refuerzo longitudinal deberán estar amarradas con alambre o unidas con puntos de soldadura alternados, de tal forma que cumpla con el recubrimiento establecido en el numeral 8.2.
Espirales en alambre: En el caso de usar aros de armado, una vez colocadas las varillas de refuerzo principal, se procederá a rodear la canasta con dos espirales en alambre No. 14, como mínimo, arrolladas de tal manera que se crucen en X, con un paso máximo de 150 mm.
Las espirales en alambre, además de proporcionar una adecuada resistencia a los esfuerzos de torsión, sirven para contrarrestar la tensión diagonal, que es la que causa los agrietamientos transversales, en la superficie del poste.
Nota. En postes pretensados se acepta alambre de bajo carbono de resistencia mínima de 54 kg/cm2, como calibre mínimo 14.
Empalmes por traslapo: Aunque los empalmes de varilla se deben tratar de evitar, muchas veces es imposible lograrlo, por la longitud comercial y por economía.
En una sección transversal determinada, no se permitirá más de un empalme por cada cinco varillas. En la zona de empotramiento (± 300 mm de la sección de empotramiento) no se permitirán empalmes por traslapo. Las secciones del poste con empalmes, deben estar separadas entre sí 500 mm, como mínimo. Sólo se permitirá un empalme por varilla. Las longitudes mínimas de los traslapos para los diámetros más usados de las varillas en la fabricación de postes, son las siguientes:
Los empalmes o traslapos se deben unir por medio de soldadura de baja penetración.
Empalme con bastón: En el caso de los empalmes con bastón, la longitud de este será igual a la establecida para el empalme por traslapo. El bastón debe tener el mismo diámetro de las varillas que se van a unir.
Cada varilla se fijará a la mitad del bastón, mediante puntos de soldadura, y en el espacio entre los dos extremos de las varillas se colocará otro punto de soldadura que las ligue al bastón. Preparación de la Formaleta para la Operación de Vaciado: Antes de proceder al vaciado del concreto, la formaleta deberá estar limpia y libre de residuos de concreto u otros elementos.
Tanto la base como la tapa de la formaleta, se aceitarán en la superficie interior, con el fin de evitar que el concreto se adhiera a sus paredes y dificulte la operación de desmolde.
La formaleta debe garantizar un cierre adecuado en toda su longitud, de tal forma que evite el escape de mortero y la formación de grietas y ranuras a lo largo de la unión. Perforaciones: Todos los postes de concreto para alumbrado público de avenidas con brazos metálicos deberán llevar, un número de perforaciones cuyas distancias entre ellas y sus características se especifican en la figura 2.
Ninguna de las partes de la armadura de refuerzo del poste, deberá ser visible por esas perforaciones.
Ninguna perforación podrá tener una desviación mayor a 5 mm, con respecto al plano diametral del poste que contiene su eje longitudinal. Vaciado del Concreto: Una vez colocada la canasta de refuerzo sobre la formaleta, con los respectivos separadores, y sean instalados los pasadores utilizados para las perforaciones, se iniciará el vaciado a lo largo de la formaleta.
El anillo de acero galvanizado de 1 ½” (38,1 mm) X 1/8” (3,17 mm) y los insertos roscados deben ser instalados en la formaleta antes de fundir el concreto y de tal manera que se asegure que estos elementos no se moverán dentro del proceso de vibrado ó centrifugado.
Al vaciar el concreto sobre la formaleta, se debe hacer lo más cerca a ésta, con el fin de evitar la disgregación de los materiales.
El concreto se debe vaciar inmediatamente después de su amasado.
No se permitirá utilizar el sistema de colgar la canasta para fijar la distancia de recubrimiento, dado que no garantiza ni la uniformidad, ni la exactitud de la distancia de recubrimiento.
Poste vibrado: El vaciado del concreto se hará simultáneamente con la operación de vibrado, vertiendo el concreto a todo lo largo de la formaleta, en capas sucesivas, sin suspender la vibración. El poste de concreto vibrado, tendrá las mismas características geométricas y estructurales de los postes fabricados mediante otros sistemas. La vibración del concreto tiene por objeto, obtener una masa lo más compacta y homogénea posible, utilizando la mínima relación agua / cemento. De esta manera se logra un asentamiento bajo.
El fabricante debe acreditar mediante certificación de laboratorio idóneo y responsable, las características físicas y estructurales de la mezcla o dosificación del concreto utilizado.
La vibración se deberá efectuar mediante vibradores de contacto, sobre la formaleta o a través de mecanismos que le transmitan vibración. El molde o formaleta deberá estar apoyado sobre una base flexible, con el objeto de que la acción de vibrado se transmita en toda su magnitud a la formaleta.
El vibrador debe tener la potencia suficiente y la frecuencia adecuada para desarrollar la acción de compactación de la masa de concreto, distribuirlo uniformemente y evitar la formación de hormigueros y burbujas.
Los postes de concreto vibrado, de sección circular, se pueden fundir a sección plena o a sección anular, en este caso, mediante el uso de un vástago o formaleta central cónica, que genere una perforación a todo lo largo del eje.
En los postes de sección circular plena, el vibrado debe ser de más intensidad que en los postes de sección anular, debido a que la masa de concreto que se debe vibrar, es mucho mayor.
Una vez terminado el vaciado del concreto y vibrado del poste, se le dará un buen acabado a la zona o ventana por donde se hizo el vaciado del concreto, utilizando para esta operación una herramienta adecuada, que le dé un aspecto similar al del resto de la superficie del poste.
Los pasadores se deben extraer después de desformaletear el poste, con el fin de no producir deterioro en las perforaciones.
Poste centrifugado: En el poste centrifugado, el vaciado de concreto se deberá hacer dosificando progresivamente la cantidad de mezcla, con el fin de que la perforación longitudinal central producida por la fuerza centrífuga sea de espesor uniforme y cubra por completo la canasta, conservando a todo lo largo del poste el mínimo recubrimiento especificado.
Como el poste vibrado, el poste centrifugado tendrá las mismas características geométricas y estructurales de los fabricados por otros sistemas.
El concreto vaciado en la formaleta, es sometido a rotación sobre su eje, originándose una fuerza centrífuga que presiona la mezcla de concreto contra la pared interior de la formaleta, produciendo la compactación centrífuga.
Los agregados más pesados se mueven hacia la periferia, mientras que los livianos son impulsados hacia el interior. El agua por ser el elemento más liviano, es separada de la mezcla y drenada hacia la perforación central.
El proceso de centrifugación del poste, depende del número de revoluciones por minuto de la máquina centrifugadora y de un tiempo de centrifugado tal, que garantice el cumplimiento de las condiciones especificadas en este numeral y no se presente disgregación de materiales, hormigueros ni burbujas.
El concreto utilizado para este tipo de postes, deberá tener una relación agua / cemento y un asentamiento bajos. El fabricante debe certificar las características y calidad de la mezcla utilizada.
Poste pretensionado: Con excepción del sistema de armadura o canasta, el poste pretensionado sigue el mismo proceso de fabrica¬ción del poste vibrado o centrifugado, que se ha descrito con anterioridad.
El refuerzo de pretensionamiento, debe cumplir con las normas ICONTEC 159 ó 2010, el pretensionamiento inicial no deberá transferirse al concreto hasta que éste no tenga una resistencia de 245 kg/cm², o una resistencia equivalente a 167 veces el esfuerzo máximo esperado en el momento de transferencia, y antes de que ocurran las pérdidas de tensionamiento.
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