8. Historia y Tipos de Concretos

MATERIALES DE CONSTRUCCIN: HORARIO 501

PROF. ING. LAURA NAVARRO

HISTORIA Y TIPOS DE CONCRETO Pg. 1

HISTORIA Y TIPOS DE

CONCRETOS

Un mortero es la mezcla de uno o varios

conglomerantes o ligantes minerales, agregados,

agua y a veces adiciones y aditivos.

Los morteros se emplearon como materiales de

agarre o unin para la construccin de los distintos

tipos de fabricas, impermeabilizacin de ciertos

tipos de construcciones, pavimentacin de

caminos, etc.

Historia de los Morteros

La historia del mortero

Mortero de barro hallado en la villa neoltica de Catal Hyck

(Turqua, 6000 a.J.C.), utilizado para la construccin de

paredes, rico en cenizas y restos de huesos. NO se diferencian

las funciones de los materiales que componen el mortero.

MORTEROS NEOLTICOS: LOS ORIGENES DE LA CAL


Cuando el hombre neoltico empez a utilizar el fuego para

calentarse en cuevas de rocas calizas, la caliza calcinada se

apagaba en contacto de lluvia y el polvo adquira propiedades

ligantes.


La bsqueda de materiales o sustancias con poder adhesivo

o ligantes comenz cuando el hombre construy sus primeros

muros de piedra y busc algo que uniera piedras entre s.

(morteros de cal en las Torres de Jeric 7000 A.C.)




MESOPOTAMIA LOS MORTEROS DE BETUN

La historia del cemento

Los babilonios usaron en sus construcciones elementos de

arcilla y materiales asflticos para unirlos.

Zigurat

Babilonia


En Mesopotamia el asfalto es abundante y fue usado como

argamasa en sus construcciones.

Escalinatas de ladrillos asentados con betn (2100 A.C.)

En el Palacio de Mari (1800aJ.C.), los muros eran revestidos

con yeso mezclado con tierra tamizada.



Genesis: Y dijeron los unos a los otros: Hagamos ladrillo y

cozmoslo con fuego. Y fueles el ladrillo en lugar de piedra y el

betn en lugar de mezcla

Zigurat

Etemenanki

MORTEROS EGIPCIOS EL DOMINIO DEL YESO





Los Egipcios utilizaron la escayola como argamasa, sillar unido con

yeso. Pirmide de Keops (2600 A.C.) Los revoques son de cal, arena

fina y adiciones (polvo volcnico) y los estucos de cal/yeso, polvo de

mrmol y adiciones.

MORTEROS GRIEGOS: EL COMIENZO EN EL USO DE

PUZOLANAS

Partenn

Acrpolis

Atenas

Grecia (450-330 a.C.)

Mark Keane - Linda Keane

Se asentaron piedras con mortero con cal, revestidas con

mrmol.


MORTEROS ROMANOS: EL DOMINIO DE LA CAL


Los Romanos preparaban su cemento mezclando cal

apagada con puzolana (ceniza volcnica); la puzolana se

nombro as por Pozzuoli, una regin situada cerca del volcn

Vesubio en la que se encontraba la ceniza.

Wikigalalley.org


Una calle de Pompeya, en todas sus construcciones

usaron puzolana y piedra volcnica

Wikigalalley.org





La erupcin del volcn Vesubio en el ao 79 d.c. sepult

Pompeya y Herculano

Prcticas Constructivas Romanas


Los Romanos crearon un cemento llamado opus caementitium, que

significa rugoso, y de esa palabra deriva nuestra palabra cemento. El

Panten romano es con este material.

El Panten romano, conocido como el Templo de los dioses, es una de las maravillas ms grandes de la ingeniera del Imperio Romano.

Construido por el emperador Agripa 27 a.c. y reconstruido por Adriano 128 d.c., mantuvo el record mundial del domo de ms grande dimetro (43.2m) por casi 1800 aos.


COLISEO ROMANO (ANFITEATRO)

(Construido por Flavio Vespasiano en el siglo I)


El cemento romano se endureca por contacto con el agua,

por lo que es de tipo hidrulico. En Amrica, los mayas y los

aztecas usaron un tipo de cemento tambin hidrulico, que

fabricaban con caliza.





John Smeaton (1724-1792), ingeniero ingls, descubre la cal

hidrulica, un material que se obtiene al quemar una mezcla

de cal y arcilla. ( Faro Eddystone, Inglaterra 1774 )


Luis Vicat (1817) marc la pauta a seguir en la fabricacin del

cemento mezclando calizas y arcillas dosificadas en

proporciones convenientes y molindolas conjuntamente.

http://www.panoramio.com/photo

Ao 1816

El primer puente

de concreto (no

reforzado) fue

construido en

Souillac,

Francia.


Joseph Aspdin, 1824 obtuvo el cemento moderno.

Este cemento fue preparado calentando una mezcla de arcilla

finamente triturada y caliza dura en un horno.

el horno de cemento

ms viejo sobreviviente

en el mundo


En 1838 Brunel emplea por 1 vez el

cemento de Aspdin. Este cemento se aplic en la construccin

del tnel bajo el ro Tmesis en Londres.


Isaac Johnson, 1845 obtuvo el cemento moderno. Este cemento fue

preparado quemando una mezcla de arcilla y caliza hasta la

sinterizacin y formar el clinker.

La historia del concreto

Monier (1849) combina propiedades del concreto con el acero

en la fabricacin de maceteros y patenta su procedimiento.





Perret (1903) construy el primer edificio con estructura de

concreto armado en su totalidad.



(1915-1918) La Portland Cement

Association (P.C.A.) contrat al

investigador Duff Abrams (Qumico)

quien efectu una serie ensayos de

laboratorio que condujeron a un mayor

conocimiento de las propiedades del

cemento y del concreto.

Con mtodos sistemticos , estadsticos y

regresivos y con algo mas de 50,000

probetas ensayadas, el profesor Abrams

logr establecer relaciones entre:

Esfuerzo ksi

Deformacin

Resistencia a la compresin del concreto y relacin agua/cemento


Fluidez en mezclas de concreto fresco y cantidad de agua (Slump). Normaliz los equipos para las mediciones (Probetas, Cono de Slump, Prensas de ensayo, etc.

Las conclusiones de sus estudios constituyeron el mayor aporte al

avance de la Tecnologa del Concreto, se siguen utilizando a la fecha.

Medida de la

fluidez, usando

el cono de

Abrams

En 1916 se funda la Compaa

Peruana de Cemento Portland. La

1ra planta de produccin se ubic

cerca al Cementerio Presbtero

Maestro, en Lima, la materia

prima era transportada desde las

canteras de Atocongo.

En 1964 esta 1 planta fue

cerrada, para que el 28 de

diciembre de 1967 cambie de

razn social a Cementos

Lima S.A.

La historia del cemento en el Per

EL CONCRETO SUS

COMPONENTES Y NATURALEZA




- C O N C R E T O -

DEFINICIN

Material resultante de la

mezcla y la unin de

agregados ptreos (grava

y arena) con la pasta que

se obtiene aadiendo

agua al cemento Portland

un conglomerante.

En nuestra lengua son

sinnimos concreto con

hormign.

Nomenclatura de los componentes:

Cemento (c)

Agua (w)

Agregados ptreos:

Arena (a)

Grava piedra (g)

Aire, naturalmente atrapado (ai)

- C O N C R E T O -

Puede adoptar

cualquier forma puesto

que al colocarlo en

obra, como una masa

fluido-plstica, llenar

el molde (cimbra,

encofrado o molde)

- C O N C R E T O -

CONSTITUYENTES ?

Pasta de cemento

cemento + agua

- C O N C R E T O -

CONSTITUYENTES ?

Arena

agregado fino

- C O N C R E T O -

CONSTITUYENTES ?

Grava o Piedra

chancada

agregado grueso




Nomenclatura de los componentes:

Mortero: Mezcla consistente de arena, cemento y agua. A esta

mezcla se le puede considerar como concreto sin agregado grueso.

Pasta: Mezcla consistente de cemento y agua.

Lechada: Mezcla acuosa de cemento y agua (mezcla pobre en

cemento)

(Masa) fluido-plstica: Consistencia para adoptar cualquier forma

(la del encofrado o cimbra o molde)

- C O N C R E T O -

El concreto NO es un material elstico, tiene el comportamiento de

un material intermedio, es decir elasto-plstico.

Naturaleza

Si cargamos una pieza de concreto durante un cierto tiempo, se

produce una deformacin progresiva pero amortiguada. Al cesar la

carga tambin se produce una recuperacin progresiva y

amortiguada de la deformacin, sin embargo quedar una

deformacin permanente al trmino del ensayo.

Naturaleza El concreto puede considerarse un material Noble pues tiene una apreciable resistencia a los agentes naturales como

el intemperismo, fuego etc. Es decir mantiene una estabilidad

en sus propiedades fsicas y caractersticas mecnicas,

pues en su formacin se ha verificado fenmenos de reaccin

qumica de carcter irreversibles.

Debido a esta propiedad de estabilidad se dice que el concreto

es un material durable (Se crea que el concreto era eterno).

Sin embargo, se ha demostrado que en condiciones adversas

de climas severos y/o en presencia de elementos agresivos,

el concreto sufrir un deterioro de sus propiedades de

estabilidad pudindose llegar a su destruccin.

Naturaleza

Segn sus componentes

CONCRETO CONVENCIONAL

Denominaciones ms usadas

O simplemente concreto. Es

una mezcla ntima de cemento,

agua y agregados con

partculas de tamaos mayores

y menores de 5 mm. (fraccin

retenida y fraccin que pasa la

malla # 4 del ASTM (American

Society for Testing and

Materials)

CONCRETO CICLOPEO

En nuestro medio es la mezcla de cemento, agua y grava-

arenosa ("hormign") + grandes mampuestos en un

determinado porcentaje ( 20 %), de tal manera que el

concreto no pierda compacidad, es decir las piedras se

colocarn manualmente y uniformemente distanciadas (d>6")

en cada capa vaciada.

Ejemplo de denominacin: c.c. 1:10 + 25% de p.g. ; c.c. 1:8 +

20% de p.m. Uso: En cimientos corridos, sobrecimientos,

rellenos masivos etc.




CONCRETO CICLOPEO

Puente Alcntara Tajo (estribos con concreto ciclpeo)

Muro de Contencin de una casa

Cemento+agua+grava arenosa (hormign)+grandes

mampuestos(>20%), como piedras uniformemente

espaciadas (d>6) en cada capa vaciada.

CONCRETO UNIMODULAR : Cemento + agua + agregado de un solo tamao.

CONCRETO AIREADO: Concreto normal con un contenido de aire incluido (adicionado) no mayor del 6% del

volumen, en burbujas de dimetro entre 0.05 y 0.1 mm.

CONCRETO LIGERO: (de poco peso) a) Se logra con agregados ligeros o sintticos de peso

muy ligero (Pe < 2.0)

b) Sin finos. Cuando no se usa agregados que pasan la

malla N200 del ASTM. c) Sin gruesos con aditivos espumantes

Usos: En las obras de los ltimos pisos


CONCRETO LIGERO

Casa con paneles de concreto ligero

Paneles de concreto ligero ideales para divisiones interiores

de casas, apartamentos y oficinas, construcciones adicionales

en las terrazas y eventualmente construir una casa.

CONCRETO MIXTO

Cuando se emplea uno mas conglomerantes adems del cemento,

se usa para fines especficos: Cemento + cal cemento + yeso

CONCRETO CON ADITIVOS

Al que se le aade compuestos qumicos con en fin de modificar

las propiedades del concreto fresco o endurecido, pueden ser:

plastificantes, acelerantes, impermeabilizantes etc.


CONCRETO INYECTADO: El que se inyecta el mortero de

relleno en el encofrado que contiene agregado de partculas de tamao

mayor de 1". Se usa en rellenos de difcil acceso.

CONCRETO BLINDADO: Es el formado por una capa de

concreto convencional y otro superior formada por piedras grandes y

planas, embutidas en la primera capa. Se usa en pavimentos donde se

espera grandes cargas transmitidas por ruedas rgidas.


Segn la puesta en obra

CONCRETO PREMEZCLADO Es el que se mezcla en planta ubicada sensiblemente

distante se la obra.

CONCRETO BOMBEABLE El que se transporta por mangueras a presin, mediante

bombas de tipo de pistn y neumticas, a fin de colocarlo en

lugares de altura o inaccesibles. Cuando la altura es

considerable se le denomina sper bombeable"




CAMIN

CONCRETERA

ACUMULADOR DE

CEMENTO

INCORPORADOR

DE AGREGADOS

ACUMULADOR

DE AGUA

FAJAS

DESLIZANTES

Planta productora de concreto premezclado

ADECUADA RECEPCIN Y

DESCARGA EN LA OBRA

CONCRETO PREMEZCLADO

CONCRETO LANZADO (Shotcrete)

El que es impulsado a presin a

travs de mangueras que

terminan en una boquilla especial.

En este concreto se utiliza como

agregado grueso una gravilla y la

mezcla con el agua puede

hacerse a la salida de la boquilla.

Es apto para el recubrimiento de

paredes de tneles o superficies

irregulares. CONCRETO PROYECTADO O LANZADO

Segn los esfuerzos a resistir

CONCRETO SIMPLE: El que no contiene, en su interior, armadura o refuerzo de ninguna clase. Es apto para resistir

solamente esfuerzos de compresin.

CONCRETO ARMADO (o reforzado) El que contiene en su interior una armadura de acero,

debidamente ubicada y dimensionada, (fy = 4,200 kg/cm2). Es

apto para resistir esfuerzos de compresin y flexin (fc 350 kg/cm2).

CONCRETO ARMADO

CONCRETO PRE-ESFORZADO : El que contiene una armadura de nervios o cables de acero especial (fy 10,000

kg/cm2), sometido a un tensado ya sea previo o posterior al

vaciado, pero siempre anterior a la aplicacin de las cargas de

servicio. Se usa en elementos a flexin, de grandes luces y

esbeltos (fc > 350 kg/cm2).

Se denomina pre-tensado, cuando el tensado de los

cables se hace antes de vaciado el concreto.

Se denomina pos-tensado, cuando el tensado de los

cables se hace despus de vaciado y endurecido el concreto.




CONCRETO PRE TENSADO

(Tren elctrico)

CONCRETO POST-TENSADO

CONCRETO CON FIBRAS: El que lleva en su masa un % de

fibras (sintticas, minerales o de acero) de dimensiones y

formas establecidas. Es apto para resistir efectos de abrasin

y para la fabricacin de elementos de pared delgada, muy

usado en pavimentos, en fbricas para cerramientos y

cubiertas. (asbesto-cemento, fibracreto, ferro-cemento etc.)

CONCRETOS ESPECIALES:

Son aquellos concretos preparados para fines, usos y mtodos

especficos. Tienen caractersticas reolgicas y fsicas

adicionales a las caractersticas convencionales de

resistencia, durabilidad etc.

-CONCRETO COMPENSADOR DE CONTRACCIONES

(Con cementos expansivos: Tipo K, tipo M y tipo S )

-CONCRETO AUTOCOMPACTANTE

-CONCRETO AUTONIVELANTE

- CONCRETO AUTOCOMPACTABLE (Muy fluidos, no

requieren vibracin)

- CONCRETOS AUTONIVELANTES

- (resistencia variable)

CONCRETO COMPACTADO CON RODILLO (CONCRETO ROLADO)

HARDFILL (mezcla de suelo con cemento para rellenos)

FERROCEMENTO

CONCRETO RECICLADO: Usando una adicin de granulado de concreto proveniente de la

demolicin de las estructuras de concreto en desuso

CONCRETO ALTA RESISTENCIA

1977: Torres Petronas en

Kuala Lumpur, Malasia, 88

pisos y 452 metros de altura.

Concreto de 820 kg/cm2.

8. Historia y Tipos de Concretos

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