20 de abril de 2018

Procura 057 Materiales de Construcción II – Rebars

Procura 057
Adquisición de Materiales de Construcción II
Aceros de Refuerzo


Preámbulo
Este artículo es para que el personal de Procurement (Procura o Logística) pueda reconocer la información necesaria para adquirir barras y mallas acero para uso en construcciones de concreto armado, teniendo presente que no se requiere ser especialista en Construcción Civil para hacerlo, pero que es muy cierto que estar al tanto de tópicos básicos de este rubro, ayuda a manejar el proceso de adquisición de manera profesional.

Aceros para Reforzamiento de Concretos
La evolución de los procesos de producción de cementos, aditivos y concretos (ver Procura 048), así como la de los refuerzos o armaduras (con los estudios y avances de los aceros en barras y mallas) permitió que la industria de la construcción crezca y se desarrolle en todo tipo de rubros. Es decir, además del inmobiliario, permitió mayores y mejores trabajos y obras en minería, energía, industria general, vías y carreteras, puertos y aeropuertos, diques y canales, etc.
La mayoría de las especificaciones sobre aceros para el reforzamiento de concretos hablan con la siguiente terminología:

Barras Deformadas (llamadas Rebars).
La “deformación” debe entenderse que se refiere al alto relieve o corrugado, que se les hace a las barras para facilitar la adherencia entre el concreto y la propia barra.

Grados de los Rebars.
Los grados representan el esfuerzo máximo (llamado de “fluencia”) que soporta el rebar en
miles de psi (psi = Libras por Pulgada Cuadrada), es decir, una barra con esfuerzo 40,000 psi será Grado 40, la de 60,000 psi será Grado 60 y así sucesivamente.

Diámetros disponibles para rebars.
Son designaciones para la cantidad de octavos de pulgada del rebar (así, el rebar N° 3 es de 3/8” Ø o 9.52 mm Ø, el N° 4 es de 4/8” Ø o 12.7 mm Ø y el N° 11 será de 11/8” Ø o 35 mm Ø).

Barras Dimensionadas.
La mayoría de los fabricantes y algunos grandes distribuidores ofrecen la opción de entregar el Rebar cortado y doblado, de acuerdo a los planos proporcionados por la Organización, para ser instalados directamente en la “armadura” del concreto.






Gestión de Materiales (Materials Management)
Para el proceso de Procura existen muchas especificaciones para describir los productos de acero usados en el reforzamiento del concreto, pero basándonos en ASTM, la información técnica requerida está desarrollada principalmente en los siguientes estándares:
ASTM
Especificación para
Barras de Acero al Carbono Deformadas y Lisas para Refuerzo del Concreto, en Grados 40, 60, 75 y 100; para estas debe verificarse la soldabilidad para cada aplicación y se debe preparar un Procedimiento de Soldadura para cada caso.

Barras de Acero de Baja Aleación Deformadas y Lisas para Refuerzo del Concreto en Grado 60. Es soldable porque la producción limita la composición química y los rangos de los aleantes para facilitar esta operación (pero igual debe prepararse un Procedimiento de Soldadura).

Barras de Acero Inoxidable Deformadas y Lisas para Refuerzo del Concreto, en Grados 40, 60 y 75. Las aleaciones típicas son los tipos XM29 (UNS S24000), XM28 (UNS 24100), 304 (UNS 30400), 316L (UNS 31603) y 316LN (UNS S31653).

Barras de Acero de Riel y Acero de Ejes, Deformadas para Refuerzo del Concreto
En Grados 40, 50 y 60. Tipo R (Rail-Steel) y A (Axle-Steel)

Mallas Electrosoldadas Lisas para Refuerzo del Concreto.
Se fabrican de los alambres lisos ASTM A82.

Mallas Electrosoldadas Corrugadas para Refuerzo del Concreto.
Se fabrican de los alambres corrugados ASTM A496

Tratando de compendiar la información mínima requerida para el registro de materiales, la siguiente tabla muestra un resumen de las Ordering Information (Informaciones de Pedido) establecidas por ASTM para la adquisición de Rebars:
Especificación
ASTM A615
ASTM A705
ASTM A955
Cantidad
En peso
En peso
En peso
Nombre del Material
Barras de Acero al Carbono para reforzamiento de concreto
Barras de Acero de Baja Aleación para reforzamiento de concreto
Barras de Acero Inoxidable para reforzamiento de concreto
Aleación
No Aplica
No Aplica
XM29 (UNS S24000)
XM28 (UNS 24100)
304 (UNS 30400)
316L (UNS 31603)
316LN (UNS S31653)
Condición
No Aplica
No Aplica
Recocido   (A = Annealed)
Laminado  (HR = Hot Rolled)
Endurecido (B = Strain Hardened)
Diámetro
En Octavos, desde N° 3 (9.7 mm) hasta N° 18 (57 mm), según Tabla 1 de la norma
Cortes o Rollos
En metros o pies
En metros o pies
Sólo en Cortes rectos.
Indicar la longitud de cada corte
Deformación
Corrugadas o Lisas
Grado
40
60
75
100
No aplica
(sólo existe el Grado 60)
40
60
75
Embalaje
ASTM A700, sólo si es indicado por el Comprador
Designación
ASTM A615 y año de emisión
ASTM A706 y año de emisión
ASTM A955 y año de emisión
Requerimientos Suplementarios
No Aplica
No Aplica
Sólo si es indicado en la Orden:
S1. Test de Permeabilidad Magnética
Certificados de Reportes de Pruebas
Sólo si es indicado en la Orden de Compra:
·  Análisis Químico
·  Ensayos Mecánicos
·  Ensayo de Doblez
Sólo si es indicado en la Orden de Compra:
·  Análisis Químico
·  Ensayos Mecánicos
·  Ensayo de Doblez
·  Carbono Equivalente
·  Tipo de Acero inoxidable
·  Tratamiento térmico
·  Análisis Químico
·  Ensayos Mecánicos
·  Ensayo de Doblez
Sólo si es indicado en la Orden:
·  Dureza
·  Ensayo de Corrosión
·  Permeabilidad Magnética

Como ejemplo, según la propia especificación ASTM A615, un pedido típico de este Rebar sería:
20 tons, deformed and plain billet-steel bars for concrete reinforcement, N° 8, 60 ft - 0 in. long, deformed, Grade 60, in secured lifts, to ASTM A 615–2015. Certified mill test reports are required.
20 TM, de barras de acero al carbono deformadas y lisas para reforzamiento de concreto, N° 8, de 60 Pies - 0 Pulgadas de Longitud, Corrugadas, Grado 60, en paquetes seguros para izaje, según ASTM A615-2015. Se requiere reportes de ensayos certificados.



Compras (Purchasing) y Activación (Expediting)
Cuando se tiene la certeza de qué Rebar se debe adquirir (o al menos qué opciones considerar), recién podemos establecer cómo se manejará la Convocatoria, lo cual depende en gran medida del volumen a adquirir, el diseño y las Especificaciones Técnicas que apliquen. En general se debe tener en cuenta:
Convocatoria
Características
Tipo
RFQ, RFP o RFB
Dependerá del tamaño o valor estimado de la adquisición (ver Procura 037)
Proveedores
Locales, Extranjeros o ambos.
Dependerá de las características técnicas del Rebar solicitado y si se produce o no, en el mercado local (ver Procura 038).
Suministro
Dependerá del Plan de Producción o de Construcción:
Acero Dimensionado, en Tramos Rectos y/o en Rollos.
Lugar de Entrega
En Obra o en las instalaciones del Proveedor
Dependerá de los costos estimados del transporte, considerando que para obras fuera de las ciudades (como campamentos mineros, petroleros, etc.), el costo de estos materiales podría ser menor que el costo del transporte, y la organización deberá evaluar alternativas (transporte del Proveedor, transporte propio o transporte tercerizado).
Modalidad de Adquisición
Orden de Compra, Contrato o Acuerdo de Suministro.
Dependerá del tipo de suministro (rebar dimensionado o rebar en tramos rectos), de la frecuencia de entrega (diaria, semanal, mensual, etc.) o de los hitos de entrega, y del Plan de Construcción.



Lo común es que las Especificaciones Técnicas de la Organización orienten la compra según las características del mercado local (aunque en cierta ocasión, el Rebar debió convocarse sólo para Proveedores extranjeros debido a que los requerimientos técnicos del diseño, fueron realizados por una empresa extranjera de Ingeniería).
Establecida la adquisición, la Orden de Compra o Contrato deberá establecer hitos de entregas y pagos, condiciones de entrega (como lugares de entrega, tipo de aseguramiento de carga o embalaje, marcado e identificación (tagging), dimensiones máximas, etc.) y las características de la Activación (Expediting), de la Supervisión de la Calidad del Proveedor (Supplier Quality Surveillance) y para el caso de barras dimensionadas, las características y condiciones del proceso de revisión y aprobación de planos.




Supervisión de la Calidad del Proveedor (Supplier Quality Assurement)
Si el volumen de compra lo amerita, este servicio debe establecerse teniendo en cuenta las condiciones y requerimientos de las Especificaciones Técnicas de la Organización.
Algunas referencias que deberán tenerse en cuenta para esta función son:
ASTM A700
Embalaje, marcado y métodos de carga de productos de acero
ASTM A370
Ensayos y Definiciones para Ensayos Mecánicos de Aceros
ASTM A751
Ensayos, Prácticas y Terminología para Ensayos Químicos de Aceros
AWS D1.4
Código de Soldadura Estructural – Aceros de Refuerzo
Las pruebas y ensayos que se hayan acordado deben ser establecidos en la Orden de Compra o Contrato, así como los ‘entregables’ a suministrar para cada lote o paquete, y establecer el protocolo de ‘liberación’ de productos.


Tráfico y Logística (T&L)
Para Obras dentro de la ciudad, normalmente la adquisición es conveniente contratarla con entrega en Obra (es decir, el Proveedor es responsable del transporte y de los documentos de respaldo).

Para obras fuera de la ciudad (como campamentos mineros o industriales), es más conveniente que la adquisición sea con entrega en las instalaciones del Proveedor, y que el recojo y transporte lo realice un transportista calificado, que cuente con planes de seguridad y de contingencia.
El área de T&L debe verificar que la operación se ejecute con seguridad y que cumpla con todos los documentos técnicos y contables requeridos por la legislación vigente (Guías de Remisión de la Organización, ver Procura 033).


Almacén (Warehousing)
De acuerdo al Plan de Construcción y a las características del Almacén, esta área debe disponer la recepción de productos y la disposición de ellos de acuerdo a las Buenas Prácticas establecidas y a las recomendaciones del Proveedor.




Observaciones y Comentarios
1.
Normalmente se usan las normas ASTM para establecer especificaciones que describen los materiales, pero no son las únicas vigentes y valederas para descripciones del Rebar. Otras que pueden ser consultadas son:

BS 4449

Acero Soldable para el reforzamiento de Concretos
Barras y Bobinas

BS 10080

Acero Soldable para el reforzamiento de Concretos
Corrugado Reforzado

ISO 15835

Aceros para el Reforzamiento de Concretos

ISO 6935

Aceros para el Reforzamiento de Concretos
Barras Corrugadas


2.
No existen equivalencias entre las diferentes especificaciones de aceros Rebar, por lo que el pedido del material sólo depende de las restricciones técnicas de los autores del diseño del concreto y de las características que esperan obtener.
Solo a manera de ejemplo, les presento el resumen preparado por BSRM:

Especificación

ASTM A706

BS 4449

JIS G3112

Grado

60

500C

SD 490

Origen

USA

UK

Japón

Fy Esfuerzo Fluencia (MPa)

540 ≥ Fy420

650 ≥ Fy485

625 ≥ Fy ≥ 490

Ts Esfuerzo Último (MPa)

550 Min ≥ 1.25 Fy

1.38 Fy ≥ Ts ≥ 1.13 Fy

620 Min.

Indicador de Elongación

200 mm

5d

5d


El personal de Administración de Materiales debe saber que las descripciones pueden variar de acuerdo a muchos criterios y conceptos, pero este cuadro muestra que los aceros de refuerzo más populares de USA, Reino Unido y Japón, no tienen nada en común, pero también demuestra que todos funcionan, porque en cada lugar se adquieren de acuerdo al diseño establecido en las Especificaciones Técnicas de la Organización (ver Procura 032), y demuestra cómo éstas pueden orientar la compra (mercado local o extranjero; entregas continuas o en lotes; suministro en bruto o dimensionado según planos; etc.).
3.
Los productos de acero de refuerzo (rebars, mallas y alambres) deben cumplir con ciertas normas que exigen sean verificados (como resistencia, ductilidad, dimensiones, límites físicos o químicos de la materia prima, soldabilidad, etc.).
El uso del servicio de Verificación de la Calidad del Proveedor debe ser siempre evaluado en función al tamaño de la compra y a la evaluación de riesgos.
4.
El mercado también ofrece productos prefabricados que facilitan el proceso constructivo y que están sujetas a especificaciones ASTM y EN, como canastillas Dowel (con barras soldadas ASTM A36 o A187), canastillas para canales portaconductores (con mallas ASTM A123 o A653) y (entre otros mas), refuerzos de albañilería.
5
La forma habitual del embalaje de materiales siderúrgicos es según ASTM A700, y tratándose del despacho local o “doméstico” de Rebars y mallas para concreto, el embalaje es simplemente hacer bultos enzunchados o amarrados (es decir, no se usan paletas (pallets), cajones de madera o skids, según la Cláusula 6). Ver Procura 017.
En cierta ocasión, un Supervisor de T&L con poca experiencia de campo, rechazó la recepción de rebars porque el Proveedor no las entregó sobre pallets en los extremos, aduciendo que el embalaje no era seguro. Esto originó el retraso de la entrega y el posterior reclamo del Proveedor (por el falso flete y el embalaje adicional) lo que terminó con un Cambio de Orden incrementando el valor del pedido para compensarle los costos adicionales.
6.
Una opción poco usada son las barras de Fibra de Carbono y de Fibra de Vidrio, que se utilizan para el refuerzo de estructuras de hormigón y mampostería. Por ser inmunes a la corrosión, son idóneas para utilizarlas donde la armadura de acero del hormigón puede provocar interferencias (como en el caso de pavimentos de hormigón en losas de tranvías eléctricos).
Algunos ejemplos de aplicaciones de estos materiales son:
• Refuerzo de puentes sometidos a ambientes corrosivos.
• Protección de celdas de electrólisis.
• Estructuras en ambiente marino.
• Salas de hospitales con resonancia magnética.
• Restauración de balcones.
• Edificios en aeropuertos que interfieren con instrumentos.
• Losas de tranvías urbanos.

7.
Las barras de fibra de vidrio (glass fiber reinforced polymer o GFRP bars) están especificadas en ASTM D7957.
Para mayor información, se debe revisar también la especificación de la American Concrete Institute ACI SPEC-440.6 Carbon and Glass Fiber-Reinforced Polymer Bar Materials for Concrete Reinforcement.



Referencias
La literatura técnica sobre barras de refuerzo es abundante en Internet, pero las referencias formales son:

Documento / Especificación
1.
Reglamentación Nacional
E.060 Reglamento Nacional de Edificaciones 
NTP 341.031 Barras de Acero al Carbono con Resaltes y Lisas
                      para Hormigón Armado
NTP 339.186 Barras con resalte y lisas de Acero de Baja Aleación                        para Hormigón Armado
        
Respecto a Proveedores, las principales referencias locales son:
1.
2.
SiderPeru – Gerdau 
3.
Prodac Bekaert 
4.
5.
6.
Miromina (Molicom) 
7.
8.
9.
Fiorella Representaciones 






Por su experiencia y conocimiento del mercado, invito a comentar sobre este tema a los colegas de Fluor (Eduardo Arenas, Elisa Caballero, Carlos Arroyo, César Castillo, Manuel Rojas, Diana Monteza G. y Percy Osorio M.), Bechtel (Alfonso Uriarte G., María Prince, Héctor Lopez D. y Martín Carhuattocto), AESA (Alfonso Pasapera), Antamina (Jorge Martínez, Hugo Vilcahuaman, y Roberto Deza V.), Haug (Roberto Quispe Fuster), M3 (Milton García C.), CCM2L (Antonio Traverso C. y Marta Vergaray), El Brocal (Percy Cristobal), Cerro Verde (Alberto Velarde Ch.), Nexa (Miguel Aguirre), Anglo American (Xenia Rodríguez Q. y Vanessa Aldave M.), Santo Domingo (Javier Bohórquez), Ausenco (Marisa Paz, Johanna Pacheco G. y Roxana Vásquez); IPD (Juan Pablo De la Cruz), MDH (Freddy Matute M.), FAMESA (Víctor Huaraz C.), COSAPI (Fabrizzio Gonzales B.), SNC-Lavalin (Miguel Vargas, Juan Juárez V. y Ulises Proaño), Minsur (Julio Vilca D.), Grupo GyM (Gian Carlo Mondragon O.), Chinalco (Luis Segundo, Julio Cisneros, Rafahel Ruiz R., Patrick Tweddle, Johnny Chang L. y Luis Osorio T.), MARSA (Nazia Gutiérrez G.), DRP (Tito León A., Carlos Poves S., Julio Gutiérrez y Gregorio Jaime A.), DIAR Ingenieros (Sergio Moreno F.), Consorcio PMC Talara (Miguel Salazar), Las Bambas (Paul Garcés y Yill Portugal B.), HAGEMSA (Juan C. Calderón T.), Interglobo (Leopoldo Denegri), Lumina Copper (Jorge Oyague G.), así como a Ricardo Quiroz A., Juan R. Paucar, Carlos Llacza, Juan C. Núñez A., Michel Acuy, Oscar Ruesta A., Alberto Timoteo R., Ruth Camavilca V., Inés Tovar F., Bárbara Flores, Hernán Dulanto O., Víctor Alvarado y Eduardo Velásquez, y a los amigos y colegas de Ingeniería, Construcción y Mantenimiento, como Ignacio Calderón V. de Antamina, Dercy Soto V. de Antapaccay, Hugo Soto M. y Jorge Pinazo B. de Buenaventura, Mario Benitez P. de Sonatrach, Ramón Huañape S. de DRP, Javier Rufasto F. de Maestranza Diesel, Francisco Lopez C. y Roberto Bravo de Nyrstar, Juan Salas V. de PanAmerican, Jaime Segura C. de Termodinámica, Leonardo Tagle R. de Ecromsa, Zenobio Moreno de COMACSA, César León C. de Bechtel, y Roberto Morillo de SNC-Lavalin.

¡¡¡Un saludo a Todos!!!
Ing. Juan Valdivia Jáuregui


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