01.- SESIO N ° 7-CLASE TECNOLOGIA DEL CONCRETO - copia

Ing. Jorge Vargas LL. Página 1

TECNOLOGIA DEL CONCRETO

SEMESTRE 2013 – I

MÓDULO DE CLASES

SESIÓN N°7: PROPIEDADES FISICAS DEL CONCRETO

NUEVO CHIMBOTE

2013

Docente: ing. Erika M. Mozo Castañeda

UCV

UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO – CHIMBOTEESCUELA DE INGENIERIA CIVIL


SESIÓN Nº7:

PROPIEDADES FISICAS DEL CONCRETO-ESTADO FRESCO Y PROCESO DE

ENDURECIMIENTO, CARACTERISTICAS

I. CONCRETO FRESCO:

I.1. DEFINICIÓN :

Es aquel concreto recién preparado cuyo estado es plástico y moldeable, en

el cual no se produce el fraguado ni el endurecimiento y adopta la forma del

encofrado.

I.2. PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO

Ing. Erika M. Mozo Castañeda Página 2



I.2.1. TRABAJABILIDAD

Es la propiedad del concreto recién mezclado que determina la facilidad

con que puede manejarse, compactarse y recibir un buen acabado.

La trabajabilidad se ve afectada por la granulometría, la forma de la

partícula y las proporciones del agregado, el contenido de cemento, los

aditivos (cuando se emplean), así como por consistencia de la mezcla.

Es el mayor o menor trabajo que hay que aportar al concreto en estado

fresco en los procesos de mezclado, transporte, colocación, compactación

y acabado.




I.2.1.1. FACTORES QUE AFECTAN LA TRABAJABILIDAD:

Está influenciada principalmente por la pasta, el contenido de agua y el

equilibrio adecuado entre agregados gruesos y finos, produciendo en el

caso óptimo una suerte de continuidad en el desplazamiento natural y/o

inducido de la masa.

a) Contenido de cemento:

Habrá una mayor trabajabilidad cuando la cantidad de cemento en la

mezcla sea mayor.

b) Fineza del cemento:




A mayor fineza, mayor trabajabilidad

c) Perfiles del agregado, textura superficial del agregado

El agregado fino con partículas de formas angulosas, afecta

proporcionalmente más la trabajabilidad del concreto que piedras

lajosas en el agregado grueso

d) Granulometría del agregado:

No existe una granulometría ideal, desde el punto de vista de la

trabajabilidad

El efecto de la granulometría sobre la trabajabilidad del concreto en

estado fresco es variable, puesto que depende de los contenidos de

cemento y agua. Entonces:

La mejor granulometría será la que tenga menor área

superficial, para un volumen dado de agregado.




La trabajabilidad no es afectada cuando se modifica la

granulometría del agregado, siempre y cuando la superficie

específica del agregado no varíe.

Agregados con granulometrías discontinuas exigen más agua

para una misma trabajabilidad.

Puede emplearse granulometrías discontinuas, siempre que se

emplee aquellas cuya superficie específica sea equivalente a la

del agregado con granulometrías continuas.

e) Las puzolanas

En general, las adiciones al cemento mejoran la consistencia y

la trabajabilidad del concreto fresco, porque se le añade un

volumen adicional de finos a la mezcla.

El concreto con humo de sílice es utilizado típicamente con

bajos contenidos de agua con aditivos reductores de agua de

alto rango y estas mezclas tienden a ser cohesivas y más

viscosas que el concreto corriente.

Las cenizas volantes y las escorias generalmente reducen la

demanda de agua para el asentamiento requerido del concreto.




f) Aditivos:

El uso de aditivos fluidificantes o Incorporadores de aire puede

mejorar la trabajabilidad de las mezclas.

Un exceso de tiempo de transporte, o un mezclado prolongado, aún

con velocidad de agitación baja pueden influir negativa mente en la

trabajabilidad.

No debe agregarse agua en exceso para hacer más trabajable la

mezcla, porque reduce la resistencia del concreto endurecido.

I.2.1.2. LÍMITES DE LA TRABAJABILIDAD:

La disminución de la pasta con respecto a la cantidad de agregado

en la mezcla, tiende a hacer la más áspera y dura. Por otra parte un

incremento en el volumen de la pasta hace a la mezcla más fluida.

Para una determinada cantidad de pasta y agregado se tiene:




Si la pasta contiene más cemento y menos agua, será más

áspera y poco trabajable.

Si la pasta contiene más agua y menos cemento, la pasta

puede ser lo suficientemente fluida, y no formará con los

agregados una masa cohesiva.

I.2.1.3. ELECCIÓN DE LA TRABAJABILIDAD:

La trabajabilidad no debe ser mayor que la necesaria.

Un concreto con poca trabajabilidad no puede ser adecuadamente

colocado y compactado.

El concreto debe ser lo sufrientemente trabajable como para

garantizar el progreso de la obra sin la necesidad de añadir agua.

I.2.1.4. LUGARES DONDE SE NECESITAN MAYOR TRABAJABILIDAD

Secciones pequeñas:

La pequeña distancia entre las caras del encofrado puede restringir

o hacer difícil el proceso de compactación del concreto.

Secciones muy elaboradas:

Donde las esquinas no son redondeadas, y donde el concreto no es

fácilmente accesible y compactable.

Secciones altamente reforzadas:

Donde las barras de refuerzo están cruzadas o superpuestas.




I.2.1.5. MEDIDA DE LA TRABAJABILIDAD:

No existe un método de laboratorio para medir la trabajabilidad del

concreto en estado fresco.

Depende en gran medida del criterio y experiencia del ingeniero.




I.2.2. CONSISTENCIA

Es la capacidad del concreto recién mezclado para fluir. En gran parte

también determina la facilidad con que el concreto puede compactarse. La

consistencia del concreto podemos medirla por medio de una prueba de

revenimiento.

Es una propiedad importante del Concreto fresco, esta propiedad define la

humedad de la mezcla por su grado de fluidez de la misma. La

consistencia se define por el asentamiento de la mezcla cuando se realiza

el ensayo del Cono de Abrams.




I.2.2.1. FACTORES QUE DISMINUYEN LA CONSISTENCIA DEL CONCRETO:

La utilización de un agregado de perfil esférico tiende a disminuir la

consistencia del concreto, en el cual el contenido de pasta es el

mismo.

El empleo de partículas de agregado grueso de textura superficial

suavizada permite obtener mezclas menos consistentes.

Una adecuada selección de proporción de agregados finos y

gruesos hace que la mezcla de concreto contenga una adecuada

consistencia.

I.2.2.2. MEDIDA DE LA CONSISTENCIA DEL CONCRETO

Se realiza mediante el ensayo del Cono de Abrams según la norma

ASTMC-143, es el método más utilizado en obra debido a su rapidez y

efectividad.

El ensayo consiste:

En llenar el concreto en 3 capas dando 25 golpes por capa, en un

molde de forma de tronco de cono que tiene 0.20cm de diámetro de




base inferior,0.10cm. de diámetro de la base superior y 0.30cm. de

altura.

El supervisor solicitara la realización de este ensayo cada cierto tiempo

para garantizar que la relación de agua-cemento sea el apropiado y el

asentamiento sea lo indicado en el proyecto.

En el caso de concreto premezclado se realizará un control por camión

concretero.




I.2.3. COHESIVIDAD

La cohesividad se define como aquella propiedad gracias a la cual es

posible controlar la posibilidad de segregación durante la etapa de

manejo de la mezcla, al mismo tiempo que contribuye a prevenir la

aspereza de la misma ,y facilitar su manejo durante el proceso de

compactación del concreto.

Normalmente se considera que una mezcla de concreto posee el

grado apropiado de cohesividad si ella no es demasiado plástica ni

demasiado viscoso, es plástica y no segrega fácilmente.

I.2.4. SEGREGACIÓN

Es una propiedad del concreto fresco que implica la descomposición de

este en sus partes constituyentes o lo que es lo mismo la separación del

agregado grueso el mortero.

Es un fenómeno perjudicial para el concreto, produciendo en el elemento

vaciado bolsones de piedra capas arenosas cangrejeras etc.

La segregación es una función de la consistencia de la mezcla, siendo el

riesgo mayor cuanto más húmedo es esta y menor cuanto más seca.

Tener siempre presente en el diseño de mezclas el riesgo de segregación,

pudiéndose disminuir mediante el aumento de fino (cemento o agregado

fino y de la consistencia de la mezcla).

Los procesos inadecuados de manipulación y colocación son

generalmente las causas del fenómeno de segregación, como el caso de

las carretillas con ruedas inadecuadas o por donde se circula tiene algunos

sobresaltos que hacen que la carretilla vibre y por consiguiente el

agregado grueso se precipita al fondo, mientras q los finos ascienden a la

superficie también ocurre cuando se suelta el concreto de alturas mayores

de medio metro y también cuando se permite que el concreto se transporte

por canaletas mas aun si estas presentan cambios de dirección. El

excesivo vibrado de la mezcla también produce segregación.


http://www.monografias.com/trabajos/transporte/transporte.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE

http://www.monografias.com/trabajos13/ripa/ripa.shtml



I.2.5. EXUDACIÓN

Se define como el ascenso de una parte del agua de la mezcla hacia la

superficie como consecuencia de la sedimentación de los sólidos.

Influenciada por la cantidad de finos en los agregados y la finura del

cemento, es decir cuánto más fina es la molienda del cemento y mayor el

porcentaje de material menor que la malla Nro. 100, la exudación será

menor pues se retiene el agua de mezcla.

El fenómeno se presenta después de que el concreto ha sido colocado en

el encofrado y puede ser producto de:

Una mala dosificación de la mezcla

Exceso de agua

La temperatura ya que a mayor temperatura mayor es la velocidad de

exudación


http://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICO

http://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml

http://www.monografias.com/trabajos55/agregados/agregados.shtml



Es perjudicial para el concreto porque del producto del ascenso de una

parte del agua de mezclado, se puede obtener un concreto poroso, poco

durable y resistencia disminuida por el incremento de la relación agua –

cemento. La prueba estándar está definida por la norma ASTM-C232

VELOCIDAD DE EXUDACION

Es la velocidad con la que el agua se acumula en la superficie del

concreto.

VOLUMEN TOTAL DE EXUDADO

Es el volumen total de agua que aparece en la superficie del concreto

Por otro lado, la exudación es un fenómeno natural e inevitable pero

nuestra acción como profesional es de la tecnología del concreto debe

tender a minimizarla. En la figura que a continuación se muestra

conceptualmente la reducción volumétrica que sufre una pasta cementicia

a medida que aumenta su grado de hidratación.




Otro aspecto a considerar es el espesor del elemento estructural a

construir. Siendo la exudación del hormigón una magnitud

aproximadamente constante para cada mezcla de acuerdo a sus

características aquellas estructuras que Posean una menor relación

superficie/volumen estarán más afectadas por la exudación.

PAPEL DEL AGREGADO EN LA EXUDACION




Cuando la exudación es excesiva, debe darse atención a la granulometría

y angularidad del agregado fino.

El empleo de arenas muy finas, las mezclas de arenas, y un control más

cuidadoso son factores que pueden contribuir a la reducción de la

exudación. Una forma de controlar la exudación es el empleo de agregado

fino adecuadamente graduado, con presencia de los tamaños menores en

las proporciones adecuadas.

I.2.6. TIEMPO DE FRAGUADO

Se puede definirse como tiempo de fraguado de una mezcla determinada,

al lapso entre el fraguado inicial y fraguado final o en otras palabras el

tiempo necesario para que la mezcla pase del estado fluido al sólido.

Normalmente, el inicio de fraguado ocurre entre 2 y 6 horas después del

mezclado, y el final ocurre entre 4 y 12 horas.




Cuando el cemento y el agua entran en contacto, se inicia una reacción

química exotérmica que determina el paulatino endurecimiento de la

mezcla. Dentro del proceso general de endurecimiento se presenta un

estado en que la mezcla pierde apreciablemente su plasticidad y se vuelve

difícil de manejar; tal estado corresponde al fraguado inicial de la mezcla. A

medida que se produce el endurecimiento normal de la mezcla, se

presenta un nuevo estado en el cual la consistencia ha alcanzado un valor

muy apreciable; este estado se denomina fraguado final.

I.2.6.1. FALSO FRAGUADO

El fraguado falso o endurecimiento prematuro como se le llama, a veces es

un endurecimiento inicial de la pasta de cemento que en raras ocasiones s

e presenta entre 1 y 5 minutos después del mezclado.ESTE PROBLEMA

SE puede modificar o eliminar mediante el mezclado continuo o por el

remezclado de la pasta de cemento o del concreto con lo cual desaparece

el endurecimiento sin la perdida de la calidad.

FACTORES QUE INFLUYEN AL FALSO FRAGUADO

Variaciones en el cemento

Temperatura de la mezcla

Temperatura ambiental.

Contenido de cemento de la mezcla

Dimensiones del elemento de concreto

Consistencia y relación agua-cemento

Características de exudación

Aditivos empleados

Cuando el concreto es empleado en losas o pavimentos, los siguientes

factores también deben ser considerados

Humedad relativa




Velocidad del viento

Radiación solar

Capacidad de absorción de la sub rasante

INFLUENCIA DEL CEMENTO EN EL FALSO FRAGUADO

El proceso de hidratación de diferentes cementos puede variar debido a las

diferentes materias primas, finura del molido, los aditivos, la cantidad de

agua adicionada y la temperatura de los materiales en el momento del

mezclado.

El aluminato tricálcico(C3A) es tal vez el compuesto que se hidrata con

mayor rapidez, y por ello propicia mayor velocidad en el fraguado y en el

desarrollo de calor de hidratación en el concreto

El efecto de retardo también es susceptible a estas variaciones que

pueden ser considerables en dosis mayores al 1%.

La tendencia:

Cementos Pórtland puros y finos: efecto de retardo reducido

Cementos más gruesos y algunos cementos con adiciones: efecto

de retardo extendido

Un aumento en la relación a/c de 0.01 ocasiona un retardo

adicional de media

INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA




Los aumentos de temperatura acortan el retardo y las reducciones

de temperatura lo extienden.

Cada grado debajo de 20°C extiende el tiempo de retardo en

aproximadamente 1 hora.

Cada grado por encima de 20°C disminuye el tiempo de retardo

en 0.5 horas.

Para mayor seguridad Trabajar con un concreto sin retardo de

fragüe puede ser un problema en temperaturas superiores a 25°C.

Ya que éste le acelera el tiempo de fraguado y evapora el agua.

Esta evaporación produce una retracción acelerada, aumentando la

probabilidad de fisuración y disminuyendo la resistencia del

hormigón




I.2.6.2. DETERMINACION DEL TIEMPO DE FRAGUADO




I.2.7. PESO UNITARIO:

El peso unitario es el peso varillado, expresado en kilos por metro cubico

(Kg/m^3 ), de una muestra representativa del concreto.

I.2.8. UNIFORMIDAD

La uniformidad del concreto se estudia evaluando mediante el coeficiente

de variación, la dispersión existente entre características análogas de

distintas amasadas. La uniformidad del concreto depende de muchas

variantes, entre las cuales podemos destacar:

El tiempo que se le da al concreto para su mezclado,

La buena adherencia entre pasta y agregado,

La granulometría de los agregados empleados para la fabricación

del concreto, etc.


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