FERROCEMENTO 216013.pptx

El ferrocemento es un material de construcción compuesto por una matriz de cemento reforzada con una malla de acero. Esta combinación resulta en un material resistente y duradero.

El proceso de construcción con ferrocemento implica la creación de una estructura de acero o una forma esquelética en la cual se coloca una malla de acero en la forma deseada. Luego, se aplica una capa de mortero de cemento en ambos lados de la malla, formando así una especie de "sándwich" de acero y cemento. Esta capa de mortero se aplica en varias capas delgadas y se compacta adecuadamente para lograr una buena adherencia y resistencia.

El ferrocemento ha sido utilizado en una amplia gama de aplicaciones de construcción, tales como viviendas, tanques de agua, embarcaciones, tuberías, estructuras de almacenamiento y componentes arquitectónicos. Su principal ventaja radica en su alta resistencia y durabilidad, combinada con su flexibilidad y facilidad de conformación. Además, el ferrocemento es relativamente económico en comparación con otros materiales de construcción y su proceso de construcción no requiere maquinaria pesada ni herramientas sofisticadas.

El ferrocemento también es resistente al fuego y a los ataques de insectos y roedores. Debido a su alta relación resistencia-peso, puede crear estructuras más delgadas y livianas en comparación con otros materiales tradicionales, lo que resulta en ahorro de materiales y reducción de costos.

En resumen, el ferrocemento es un material de construcción versátil y duradero que combina las propiedades del acero y el cemento para crear estructuras sólidas y eficientes. Su capacidad de adaptarse a diferentes formas y su resistencia a diversos factores ambientales lo convierten en una opción atractiva para una variedad de aplicaciones de construcción.

1. FERROCEMENTO Asignatura: Tecnología de Materiales Docente: Ing. Carlos Alberto Huaman Gamarra Autor: Kevin Mario Huarancca Paucarmayta Semestre: 2023 – I CUSCO-PERÚ UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

2. Ferrocemento: Innovación en Ingeniería Civil para Construcciones Sostenibles El ferrocemento es una tecnología de materiales revolucionaria que ha transformado la forma en que construimos. En esta exposición, analizaremos sus propiedades, aplicaciones, ventajas y consideraciones importantes al trabajar con él. Además, veremos ejemplos de proyectos destacados que han demostrado su potencial en la ingeniería civil. El ferrocemento no solo ofrece soluciones duraderas y eficientes, sino que también contribuye a la sostenibilidad de las construcciones. Nos brinda la oportunidad de desarrollar estructuras respetuosas con el medio ambiente, allanando el camino hacia un futuro más sostenible en la industria de la construcción. INTRODUCCIÓN

3. Nivel Internacional RESEÑA HISTÓRICA A lo largo del siglo XX, el ferrocemento se extendió por todo el mundo y se utilizó en diversas aplicaciones, desde la construcción de viviendas económicas hasta la infraestructura civil. Países como Estados Unidos, Italia, India y China fueron líderes en la adopción y promoción del ferrocemento en sus respectivas industrias de la construcción. En 1848 se produjo un barco hecho por el Ing. francés Joseph Lambot ( Ferciment ) patentó un bote de concreto reforzado con malla metálica, sentando las bases para el posterior desarrollo de este material. 1918 EEUU (1° guerra mundial) 1958 Palacio de deportes Roma (Arq. Pier Luigi Nervi ) 1960 Shangay se uso masivamente

4. Nivel Nacional y Regional RESEÑA HISTÓRICA En nuestro país y departamento del cusco se han desarrollado cientos de reservorios financiados por Fondo de Cooperación para el Desarrollo Social (FONCODES) y el Proyecto de Saneamiento Ambiental Básico en la Sierra Sur (SANBASUR) SANBASUR desde 1996 en la región de Cusco FONCODES (Losas de ferrocemento)

5. Descripción del Ferrocemento El ferrocemento es un material similar al concreto armado , que consiste en una capa de mortero de cemento de espesor delgado, reforzado con malla de alambre o de un emparrillado de acero de diámetro pequeño, debidamente ligados para obtener una estructura rígida. Es una alternativa económica de construcción que responde satisfactoriamente a las exigencias técnicas de tanques de almacenamiento de agua. Posee una alta resistencia compacidad (soportar cargas y ocupar un espacio reducido) y elasticidad . DESARROLLO

6. Componentes para el Diseño de Estructuras de Ferrocemento CEMENTO El cemento a utilizarse deberá cumplir con las estipulaciones señaladas por la norma NTP 334 para cementos. El cemento empleado deberá ser seleccionado en razón del tipo de esfuerzos y condiciones a la que estará expuesto la estructura de la obra DESARROLLO Cemento Portland IP (Norma NTP 334) Elaborado sobre la base de clinquer (calcinar caliza y arcilla) y yeso Se utiliza en cemento portland con la finalidad de que el ferrocemento tenga elementos resistentes a la compresión, dureza, impermeabilidad y resistencia a ataques químicos. Definición: Material con propiedades de adherencia y cohesión necesaria para unir agregados inertes y conformar una masa sólida de resistencia y durabilidad adecuada

7. Componentes para el Diseño de Estructuras de Ferrocemento AGREGADOS El agregado fino que se utilizará para la producción de mortero de alta calidad en ferrocemento cumplir NTP 400.037 y NTP 400.010 El agregado fino a utilizarse en las estructuras de ferrocemento deberá ser procesado, transportado, manipulado, almacenado y pesado de manera tal que conserve su uniformidad , no sufra contaminación por sustancias extrañas y no presente segregación importante, que pueda perjudicar algunas propiedades del mortero utilizado en las estructuras de ferrocemento. DESARROLLO Agregado fino Definición: Material proveniente de la desintegración natural o artificial de las rocas, el cual pasa el tamiz 9,5 mm (3/8”)

8. Componentes para el Diseño de Estructuras de Ferrocemento AGUA El agua de mezclado del mortero que conforma una estructura de ferrocemento debe ser potable (jamás agua de mar), evitar las impurezas para no interferir en las propiedades del mortero . En casos donde no se disponga de agua potable, el agua disponible debe cumplir: Limpieza Proporciones del mortero Ensayos de resistencia DESARROLLO Agua La calidad del agua que se utiliza en la preparación del mortero para ferrocemento es muy importante para el endurecimiento resultante

9. Componentes para el Diseño de Estructuras de Ferrocemento MORTERO Es una mezcla de cemento Portland, agregado fino, agua y en ocasiones aditivos. Valores de la resistencia de diseño (Resistencia a la compresión): En las estructuras de ferrocemento, se optará como mínimo un f’c equivalente a 210 kg/cm2 Selección de la proporción de mortero Norma ASTM C618: Para la preparación del mortero, la proporción en peso equivalente deberá ser de una parte de cemento por 1,5 a 2 partes de arena. La relación agua - cemento deberá ser lo más baja posible. Para estructuras de retención de agua como tanques de reserva, mantener una relación agua – cemento en peso de 0,3 a 0,4 . DESARROLLO

10. Componentes para el Diseño de Estructuras de Ferrocemento MALLA DE REFUERZO Son alambres delgados, tejidos o soldados en una malla, donde su requisito principal es que se debe manejar fácilmente y ser bastante flexible. Proporciona la forma y apoyar al mortero en su estado fresco, en su estado endurecido, absorbe las tensiones en la estructura que el mortero solo no es capaz de resistir y evitar agrietamientos. DESARROLLO

11. Componentes para el Diseño de Estructuras de Ferrocemento ACERO DEL ARMAZÓN Formado por barras lisas o corrugadas de pequeño diámetro Es al que define la forma final que tendrá la pieza de ferrocemento, además, sobre ellas es que va las distintas mallas de refuerzo. Para la conformación del esqueleto o armazón de la estructura se emplearán barras lisas, corrugadas o mallas electrosoldadas. Generalmente se emplean para el armazón de una estructura de ferrocemento, barras de acero liso de ¼ a ¾” (6.35 a 19 mm respectivamente) las cuales son soldadas o amarradas. DESARROLLO

12. Componentes para el Diseño de Estructuras de Ferrocemento ADITIVOS Los aditivos empleados en ferrocemento deberán cumplir con las especificaciones de la norma ITINTEC 339.086. En caso de emplearse puzolanas como aditivos, estas deberán cumplir con lo estipulado en la norma ASTM C618. En caso de emplearse aditivos reductores de agua, acelerantes, retardantes, reductores de agua y acelerantes o reductores de agua y retardantes, estos deberán cumplir con lo señalado en la Norma ASTM C494-71. La cantidad de aditivo a emplearse no deberá ser más del 1% del peso del cemento en la mezcla. Los aditivos a emplearse deberán ser de la misma composición, tipo y marca que los empleados para la selección de las proporciones de mezcla de mortero. DESARROLLO Al agregar puzolana al concreto o mortero, se mejora su capacidad para llenar los espacios vacíos y reducir la porosidad. La puzolana también puede ayudar a reducir la formación de grietas y mejorar la durabilidad general del material.

13. Componentes para el Diseño de Estructuras de Ferrocemento ENCOFRADO Los encofrados y elementos de soporte deberán diseñarse tal que al construirse sean seguros y capaces de soportar las sobrecargas producidas en el proceso de colocación del mortero. En el caso de muros, debe tenerse especial cuidado de la verticalidad de los encofrados para tener secciones uniformes. Podrán emplearse planchas de triplay, planchas metálicas, ladrillo, plástico, moldes de madera, etc. DESARROLLO

14. Propiedades Físicas y Mecánicas FÍSICAS Alta Durabilidad Aislante acústico Aislante Térmico Resistente contra el fuego Resistente contra impactos Es ligero No permite el paso del oxido (corrosión) DESARROLLO MECÁNICAS

15. Usos del Ferrocemento USOS EN OBRAS URBANAS DESARROLLO Domos, Wifala Harmony Hotel – Urubamba

16. Usos del Ferrocemento USOS EN OBRAS URBANAS DESARROLLO Instalaciones de Sobrecimiento (construcción de balcones, terrazas, aleros, muros o cualquier otra extensión de una estructura principal) Montaje de Estructuras de Soporte de Paneles (Estas estructuras de soporte son fundamentales para asegurar la correcta colocación y fijación de los paneles de ferrocemento, garantizando su estabilidad y resistencia.) Oaxaca, México

17. Usos del Ferrocemento USOS EN OBRAS HIDRÁULICAS DESARROLLO Viviendas flotantes Depósitos para almacenamiento de agua Argentina

18. Usos del Ferrocemento USOS EN OBRAS HIDRÁULICAS DESARROLLO Represas retención pluvial (de la lluvia) México Paraguay Piscinas

19. Usos del Ferrocemento OBJETOS VARIADOS DESARROLLO Sillas Maceteros

20. Ventajas del Ferrocemento Resistencia estructural Durabilidad Bajo costo Versatilidad en diseño Alta resistencia a los terremotos (antisísmica) Baja permeabilidad (Impermeable) Capacidad de construcción en diferentes formas y tamaños (creatividad) Resistencia a la corrosión Buena capacidad de aislamiento térmico Bajo mantenimiento Posibilidad de utilizar materiales locales Sostenibilidad y respeto al medio ambiente (Ecológico) Bajo consumo de materiales DESARROLLO En el caso del ferrocemento se aprovecha de esta tecnología para el planteamiento de soluciones emergentes y que formen parte de procesos industriales, para abastecer una demanda generada por un evento no planificado como es el caso de un terremoto o la reubicación de un poblado por actividad volcánica. Se estima que puede formar parte de un proyecto de contingencia ante cualquiera de estos eventos naturales, cuya presencia requiere de medidas emergentes y sobre las cuales aún no se han trabajado o propuesto soluciones sustentables.

21. Ventajas del Ferrocemento DESARROLLO El siguiente cuadro muestra los costos en S/.(Nuevos Soles) a diciembre del año 1998 de los reservorios financiados por FONCODES y SANBASUR Logros técnicos de el ferrocemento: Una opción tecnológica para la construcción de tanques de almacenamiento de agua (DOC. GUÍA DE SANBASUR )

22. Desventajas del Ferrocemento DESARROLLO Dificultad en su perforado ya que lo daña Posible riesgo de corrosión en ambientes con alta humedad, el riesgo aumenta si el elemento de ferrocemento presenta agrietamientos Menos resistente a las cargas de madera y acero frente al impacto Resulta ser pesado en embarcaciones pequeñas Minucioso control de la proporción de mezcla y curado del mortero (28 días con alta humedad constante) y mínimo 14 días para desencofrar Modelación matemática poco confiable para un análisis sísmico.

23. Procedimiento de Construcción de los Tanques de Ferrocemento CIMENTACIÓN Luego de seleccionar un lugar adecuado para su instalación, de preferencia un lugar con una capacidad de carga admisible mayor a 1.50 Kg./cm2 se procede a: Replantear el reservorio, excavar y vaciar la zanja de cimentación. Ubicar el punto de desagüe del tanque (sumidero). Colocar un empedrado si el terreno no es muy recomendable o la estructura es muy grande, pudiendo prescindir de éste en reservorios pequeños o cuando el terreno es confiable. Replantear y colocar la malla y el acero de refuerzo en la losa de fondo. DESARROLLO

24. Procedimiento de Construcción de los Tanques de Ferrocemento ENCOFRADO DE PARED Y TECHO El encofrado se coloca en una cara para revestir las paredes interiores y/o exteriores del reservorio. Puede ser de diferentes materiales. Si no se utiliza encofrado, se recomienda que el refuerzo metálico esté fijo. La losa de piso se vierte al mismo tiempo que se construyen las paredes. Una vez que las paredes están revestidas, deben endurecerse y tener la resistencia adecuada para construir el techo. El diseño del techo puede ser plano o abovedado. DESARROLLO

25. Procedimiento de Construcción de los Tanques de Ferrocemento ENCOFRADO DE PARED Y TECHO Se coloca una primera capa de malla hexagonal (malla de gallinero) debidamente tensada en contacto directo con el encofrado. A continuación, se coloca el refuerzo diseñado y se une con la malla de la base del tanque para lograr un empalme adecuado. Los refuerzos se amarran con alambre Nº 18, evitando traslapes en zonas críticas. Luego se agregan más capas de malla de gallinero o electrosoldadas para prevenir fisuras por secado. DESARROLLO

26. Procedimiento de Construcción de los Tanques de Ferrocemento PREPARADO Y COLOCACIÓN DE MORTERO Se aplica un mortero seco en el interior o exterior del tanque, asegurándose de que penetre todas las capas de refuerzo. Después de que el mortero se seque, se realiza el revestimiento. Si se usó encofrado, se espera alrededor de 48 horas antes de comenzar el revestimiento en el lado interno o externo. Se recomienda un acabado liso en el interior, preferiblemente con impermeabilizante. El piso se finaliza con una pendiente mínima hacia el desagüe y un chaflán en la junta con la pared. Se realiza una prueba de estanqueidad y finalmente se encofra, coloca refuerzo y vierte el mortero para el techo. DESARROLLO

27. Procedimiento de Construcción de los Tanques de Ferrocemento CURADO Es importante mantener un curado constante en las paredes del tanque (mínimo siete días). Se puede colocar un aditivo sellador o mantener el mortero permanentemente húmedo. De ser posible, es recomendable construir un techo provisional que proteja las paredes del sol y la lluvia durante el proceso de construcción. DESARROLLO

28. DESARROLLO

29. DESARROLLO

30. ¿Por qué no vemos construcciones de viviendas en nuestra ciudad de Cusco? Algunas posibles razones generales por las cuales las viviendas de ferrocemento pueden no ser comunes en Cusco: Desconocimiento o falta de conciencia: El ferrocemento es un material de construcción relativamente poco conocido y puede ser que muchas personas en Cusco no estén familiarizadas con sus características y beneficios. Tradición y preferencia cultural: En algunas áreas, las técnicas de construcción tradicionales y los estilos arquitectónicos tienen una fuerte influencia en la elección de los materiales de construcción. Si hay una preferencia arraigada por otros materiales, como la piedra o la adobe, es posible que el ferrocemento no sea considerado como una opción. Regulaciones y normativas: Las regulaciones y normativas de construcción pueden variar de una región a otra, y pueden no estar adaptadas o permitir la construcción con ferrocemento. Si las regulaciones locales no promueven o no permiten su uso, es posible que las casas de ferrocemento no sean comunes. FINALIZANDO

31. Retroalimentación FINALIZANDO Reseña histórica: Exploramos la historia del ferrocemento a nivel internacional, nacional y regional, desde sus inicios hasta su aplicación en la región de Cusco. Descripción del Ferrocemento: Conocimos sus componentes básicos y cómo se combinan para formar este material compuesto resistente y versátil. Propiedades del Ferrocemento: Descubrimos las propiedades físicas y mecánicas del ferrocemento, como su alta resistencia, durabilidad y capacidad de moldeado. Usos del Ferrocemento: Exploramos las múltiples aplicaciones del ferrocemento en obras urbanas, hidráulicas y en la creación de objetos diversos. Ventajas y Desventajas: Evaluamos los beneficios del ferrocemento, como su bajo costo y sostenibilidad, junto con las consideraciones importantes, como el tiempo de secado y la posible corrosión. Proceso de Construcción: Detallamos los pasos para construir estructuras de ferrocemento, desde la cimentación hasta el encofrado, la colocación del mortero y el curado. Oportunidades en Cusco: Reflexionamos sobre las posibilidades de implementar el ferrocemento en construcciones de viviendas en Cusco, identificando oportunidades para su uso futuro.

32. Conclusiones El ferrocemento es un material versátil y eficiente en la construcción de estructuras, especialmente en el ámbito de la ingeniería civil y las construcciones. El ferrocemento ofrece ventajas como alta resistencia, durabilidad y facilidad de moldeado, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones. Es importante considerar las precauciones necesarias al trabajar con ferrocemento, como la correcta selección del agua de mezcla y el uso de aditivos para mejorar sus propiedades. La historia del ferrocemento a nivel internacional y nacional, como en el caso de Perú, muestra su evolución y aplicación en diferentes contextos y proyectos. El proceso de construcción de estructuras de ferrocemento requiere atención en el encofrado, colocación de refuerzo y aplicación del mortero para asegurar la calidad y resistencia del resultado final. A pesar de algunas desventajas, como el tiempo requerido para el secado y el cuidado en el manejo de la corrosión, el ferrocemento sigue siendo una opción viable y económica en comparación con otros materiales de construcción tradicionales. La investigación y desarrollo continuo en el campo del ferrocemento, así como la aplicación de nuevas tecnologías y técnicas, contribuirán a mejorar aún más sus propiedades y expandir su uso en futuros proyectos de construcción. FINALIZANDO

33. Bibliografía FIN National Academy Of Sciences “ Ferrocement : Aplication in Developing Countries “ Committee 549 “ state of the report on ferrocement ” ACI - Committee 549 “Guide for the Design , construction and Repair of Ferrocement ” - ACI Tecnologías apropiadas , Diseño y Construcción de Tanques de Ferrocemento - C. Ibarra Sandoval - B.K Paul , R.P Pama “ Ferrocement ” Tópicos de Tecnología del Concreto - Ing Enrique Pasquel C. - Diseño de Mezclas - Ing Enrique Rivva L. Durabilidad del Concreto ACI – 201 - Instituto Mexicano del Cemento y el Concreto ( I.M.C.Y.C ) Concrete And Chlorides - American Concrete Institute – Boletín ACI SP – 102 Committee 544 “ State of - the -Art Report on fiber Reinforced Concrete” Committee 515 “Guide for the Protection of concrete Against Chemical by Means of coatings and other corrosion Resistant Materials ” Reglamento Nacional de Construcciones, Cámara Peruana de la Construcción, Diciembre de 1997. https://www.archdaily.pe/pe/624715/materiales-ferrocemento-una-opcion-modular-al-hormigon-armado http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:0p6KUcYDlecJ:wiki.ead.pucv.cl/images/a/ad/Construcci%25C3%25B3n_y_Estructura_N%25C3%25A1utica_1_2007_FERROCEMENTO.pdf+&cd=18&hl=es&ct=clnk&gl=pe https://es.slideshare.net/DanielAguilera1/ferrocemento-50700018 http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:d4Z8lPCTjdcJ:siar.minam.gob.pe/apurimac/download/file/fid/60306+&cd=21&hl=es&ct=clnk&gl=pe https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/28369/MIS50.pdf?sequence=1&isAllowed=y https://es.slideshare.net/OscarAraosGuzman/propiedades-del-ferrocemento-por-oscar-araos-guzman https://dspace.ucuenca.edu.ec/bitstream/123456789/722/1/ti851.pdf https://www.kozoarquitectura.es/que-es-ferrocemento/ https://tesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/22737/1/ferrocemento.pdf