COMPOSICION DEL

CONCRETO

COMPOSICION DEL CONCRETOa.- La pasta:

Elementos FundamentalesFuncionesPropiedades Influencia

b.- El Agregado

1) Elementos fundamentales:A) El gel: Producto resultante de la reaccin qumica e hidratacin del cemento.B) Los poros: incluidos en ella. C) El cemento sin hidratar, si lo hay. D) Los cristales de hidrxido de calcio, o cal libre (formada durante la hidratacin del cemento)

La Pasta

La PastaEsquema tpico de la estructura de la pasta de cementoPoros por aire atrapadoPoros por aire incorporadoCemento sin hidratar (si lo hay)

Cristales de hidroxido de calcio

A) El gel: parte slida de la pasta, resultado de la reaccin qumica cemento- agua. Constituida:

- Slidos de hidratacin (Hidratos de Silicatos de Calcio). - El agua contenida en el gel = agua de combinacin (no es evaporable intrnseca a la reaccin qumica).

Composicin:Aglomeracin porosa de cristales interconectados extremadamente pequeos, en su mayora escamosas o fibrosas que forman una red eslabonada con material mas o menos amorfo.

Comportamiento:Mas importante en el concreto, especialmente en su resistencia mecnica y su modulo de elasticidad. Las razones de su resistencia aun no estn claramente comprendidas ( fsicas, qumicas).

B) Poros: Cantidades variables de espacios vacos = poros, no contienen materia slida, pueden contener agua. Se clasifican en:Poros por aire atrapadoPoros por aire incorporadoPoros capilaresPoros gel

POROS PORAIRE ATRAPADO

forma durante el mezclado . Lo aportan los materiales, atrapada en el concreto. INEVITABLE.

Perfil irregular, no siempre interconectados. Tamao desde no perceptibles a simple vista hasta 1 cm o mas. Ocupan hasta el 1 %.

Es indeseable porque:

resistencia durabilidad. Pueden permeabilidad

POROS POR AIRE INCORPORADO

Intencionalmente.Incrementa durabilidad del concreto: cmaras donde congela el agua presente en los poros capilares, evitando que tensin generada por la expansin (agua a hielo) agriete el concreto.

Hasta 5% del volumen del concreto. Perfil esfrico con dim. entre 0.08 a 0.10 mm.

durabilidad, trabajabilidad , la plasticidad y fluidez de las mezclas,

de agua de mezcla

POROS CAPILARES

Entre grupos de slidos hidratados. Dimensiones ofrecen espacio para nuevos productos de hidratacin. Dependen agua / cemento y grado de hidratacin de la pasta.

Varan en perfilalgunas veces interconectados -al azar.

Tamao sub microscpico en capacidad de contener agua que puede congelarse.

porosidad, permeabilidad capacidad de absorcin de la pasta;

las resistencias mecnicas

Agua capilar a la contenida en ellos.

POROS GEL

Durante la formacin del gel: partculas de aire atrapadas en el = es agua retenida por adsorcin en la superficie interna del propio gel

Se presentan independientemente de la relacin agua cemento.

Dimetro muy pequeo, aprox. 0.00000018 mm. = molculas de agua.

Por su pequeo dimetro agua no congela.

No estn interconectados

El agua contenida dentro de estos poros se llama agua de gel. puede evaporarse bajo condiciones especiales de exposicin

ESQUEMA TIPICO DE LA DISTRIBUCION DE AGUAEVAPORABLEAGUA LIBREHIDRATACIONAGUA CAPILARAGUA DE GELAGUA DE COMBINACION

La Pasta 2) FuncionesContribuir a propiedades del producto endurecido.Separar las partculas del agregado.Llenar los vacos entre las partculas de agregado y adherirse fuertemente a ellas.Proporcionar lubricacin a la masa cuando esta aun no ha endurecido.

La Pasta3) Propiedades:Dependen de las propiedades fsicas y qumicas del cemento.Las proporciones relativas de cemento y agua en la mezcla.El grado de hidratacin del cemento, dado por la efectividad de la combinacin qumica entre este y el agua.

MECANISMOS DE HIDRATACION DEL CEMENTOSe denomina hidratacin al conjunto de reacciones qumicas entre el agua y los componentes del cemento, que llevan consigo el cambio del estado plstico al endurecido, con las propiedades inherentes a los nuevos productos ya formados.

Este proceso es exotrmico, generando un flujo de calor hacia el exterior denominado calor de hidratacin.

MECANISMOS DE HIDRATACION DEL CONCRETO

Cambio de estado plstico al endurecido.

Dependiendo de la temperatura, el tiempo, y la relacin entre la cantidad de agua y cemento que reaccionan: de manera arbitraria cuatro estados.

ESTADO PLASTICO

Unin del agua y pasta = pasta moldeable.

Dispersin de cada grano de cemento en millones de partculas.

Yeso contrarresta velocidad de reacciones y se produce un periodo latente (40 y 120 minutos.)

Se forma el hidrxido de calcio que contribuye a aumentar la alcalinidad de la pasta que alcanza un PH del orden de 13.

FRAGUADOINICIAL

Aceleran las reacciones qumicas, prdida de plasticidad, mide en trminos de resistencia a deformarse.

Se evidencia el proceso exotrmico.

Se forma estructura porosa llamada gel de hidratos de silicato de calcio (CHS o torbemorita), con consistencia coloidal, que va rigidizndose en la medida que se van hidratando los silicatos.

Dura alrededor de tres horas y se producen reacciones qumicas que hacen el gel ms estable en el tiempo.

FRAGUADOFINAL

Al trmino del fraguado inicial.

Endurecimiento significativo y deformaciones permanentes.

Gel: ensamble definitivo de sus partculas endurecidas.

ENDURECIMIENTO

A partir del fraguado final. Ganancia de resistencia. Hidratacin permanente de los silicatos de calcio y en teora de manera continua e indefinida.

Estado final, los slidos de hidratacin manifiesta su baja solubilidad = endurecimiento aun bajo agua.

Volumen de productos de hidratacin < suma de volmenes de agua y cemento: combinacin qumica el volumen de agua disminuye en un 25% = contraccin de pasta endurecida.

Hidratacin completa = suficiente cantidad de agua, temperatura adecuada y tiempo = CURADO.

Relacin a/c mnima para hidratacin orden del 0.25 a 0.30 en peso.

POROSIDAD DEL AGREGADO

Agregado poroso y permeable: total de poros, de acuerdo a los diferentes tipos de rocas, entre el 0.3% y el 20%.

Algunas rocas Macroporos: Poros grandesLa capilaridad es muy pequea o despreciable.

Los poros del agregado pueden contener agua en forma parcial o total y originar problemas como la congelacin:Reduce durabilidadEl concreto endurecidono es impermeable al agua.La porosidad permiteel pase del agua.

Permeabilidad del concretoNo es una simplefuncin de la cantidad de porosDepende: del tamao distribucioncontinuidad

La permeabilidad de la pasta y consecuentemente del concreto, es controlada por la porosidad capilar.

La porosidad, permeabilidad y capilaridad tienen interdependencia, un concreto ser tanto ms permeable y absorcin capilar ms importante cuanto ms poroso sea.

La porosidad es la que condiciona el comportamiento posterior del concreto para absorber lquidos y su permeabilidad o capacidad de flujo a travs de l.

POROSIDAD

La porosidad cerrada: los poros no se comunican entre ellos ni con el exterior;

formada por poros en el agregado y aire atrapado en el concreto.

La porosidad abierta: los poros se comuniquen entre si y con el medio exterior al concreto;

formada por poros en el agregado y por los microcanales dejados al evaporarse parte del agua de mezclado del concreto.

La porosidad abierta, es aquella que debe preocupar a los constructores en concreto.