Área Temática 2 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.pdf

8/18/2019 Área Temática 2 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.pdf

1/20

Cátedra: Materiales de Construcción Facilitador: Ing. Francia Medina

MATERIALES CEMENTANTES

Los materiales aglomerantes, cementantes o adherentes, tienen por misión pegar, o aglutinar trozos aislados

de otros materiales sueltos entre sí, teniendo como base el agua. Cuando se emplea el agua, se mezclan con

ella los materiales produciéndose reacciones químicas y evaporando el agua con exceso, con cuyo proceso

se obtienen masas solidas continuas, de resistencia y durabilidad adecuadas; en estos casos los materialesempleados son las cales, cementos y yesos.

Yeso

El yeso es un mineral Roca denominada aljez o piedra de yeso. Esta roca está constituida principalmente por

sulfato de calcio con dos moléculas de agua (CaSO4 2H20) denominado sulfato de calcio di hidratado.

Es un material muy útil en la construcción, se le emplea en forma intensiva en los acabados interiores de las

construcciones. Uno de los mejores atractivos del yeso es que se le puede aplicar con suma facilidad sobre

los muros de tabique, sobre el bloque de concreto, sobre metales desplegados, y sobre otras superficies. La

superficie terminada puede quedar tan lisa como se quiera cuando se emplean pastas de yeso. Al acabado deyeso se le puede dar también una cierta textura empleando agregados finos seleccionados o con

texturizadores de tipo mecánico.

El yeso es un material que ha sido empleado desde tiempos remotos en trabajos de decoración, ya sea como

fondo de pinturas, bajorrelieves o enlucidos de paredes y un sin número de decoraciones de las cuales aún

quedan restos, entre algunas de las culturas que emplearon este material se encuentran los griegos, los

romanos y los egipcios. Actualmente la industria de los prefabricados emplea el yeso en la elaboración de

paneles reforzados con diversos materiales como las fibras plásticas, el vinil y el cartón, un ejemplo de este

tipo de productos es la tablaroca.

Muchos de los adornos decorativos que se realizaban hace algún tiempo en la obra, ahora se prefabrican,

lográndose una mejor calidad para posteriormente montarse pegarse o anclarse en el lugar que se desee.

Uso del yeso en la construcción:

Algunos de los usos que se da al yeso en la construcción son los siguientes: aplanados en general

emboquillados, perfiles decorativos, bajorrelieves, falsos plafones y paneles prefabricados.

Aplanados: Este nombre se aplica a los trabajos de yeso que se hacen sobre muros o techos para revestirpropiamente al tabique, al bloque de concreto o al concreto hidráulico. La mezcla debe hacerse sobre una

tarima o en un cajón, el cajón debe ser adecuado en tamaño para el ritmo de trabajo del yesero, ya que debe

estar cerca de él para poder llenar con una cuchara la talocha o llana de madera con la que el yesero embarra

el yeso sobre la superficie por enyesar, posteriormente el yesero emplea una llana metálica para dejar lasuperficie lisa. El aplanado de las superficies debe hacerse tratando de subsanar todas las imperfecciones

consumiendo un mínimo de yeso pero proporcionando aislamiento térmico. El espesor de recubrimiento

generalmente varía entre 1 y 2 cm.

Para que el trabajo de aplanado con yeso sea satisfactorio se debe tener cuidado de Limpiar perfectamente la

superficie para favorecer la adhesión.


2/20


Emboquillados: El emboquillado consiste en formar los marcos de las puertas y ventanas, este trabajo selleva al cabo después del aplanado de muros, generalmente se cotiza aparte pues requiere de un cuidado

muy especial para formar perfectamente las esquinas de los marcos. En ocasiones las esquinas de los

marcos se protegen con algún tipo de protección metálica para que duren más y puedan restaurarse más

fácilmente cuando se deterioren

Perfiles decorativos: La creación de perfiles decorativos de yeso aún se siguen empleando para formarcornisas, zoclos o marcos en ventanas y puertas. Los perfiles se pueden elaborar en la obra o prefabricarse.

Tableros o paneles de yeso: La industria de prefabricación de tableros de yeso es relativamente nueva, estetipo de elemento constructivo se forma de un corazón de yeso cubierto por ambos lados con algún material

protector como el papel cartón o el vinil según el tipo de acabado que se quiera dar o la protección que se

desee. Los tableros de yeso se emplean mucho en la construcción de muros divisorios, los tableros se unen

por medio de una estructura de madera ya sea clavándolos o atornillándolos, la unión de los tableros deja una

junta o serie de juntas que se pueden resanar con yeso o algún otro material.

Cal

La cal existen dos tipos de cal:

La cal viva (CaO), la cal apagada (Ca(OH)2)también existe la lechada de cal que no es más que cal hidratada

común exceso de agua.

La fabricación de cales comprende dos procesos químicos: calcinación e hidratación. La cal viva es obtenida a

partir de la calcinación de la piedra caliza (CaCO3) por la siguiente reacción: CaCO3→ CaO +CO2. La ca

apagada se obtiene a partir de la cal viva haciendo una reacción con agua, esta reacción es exotérmica: CaO

+H2O→ Ca (OH) 2 Por lo tanto la fabricación de cales comprende dos procesos químicos: calcinación

e hidratación, a las cuales van asociados las operaciones de transporte, trituración y pulverización de la caliza

Además de la separación por aire y el almacenamiento adecuado de la cal obtenida para evitar los procesos

de re carbonatación

Ca (OH)2 + CO2→CaCO3 + H2O La cal expuesta al aire absorbe lentamente dióxido de carbono y agua. Este

material se llama cal aérea.

Se empleó por mucho tiempo como el material idóneo para elaborar morteros con los que se pegaba la piedra

en todo tipo de construcciones, también se le ha empleado mucho en morteros para aplanados tanto en

interiores como en exteriores. Sin embargo el uso de este material ha venido a menos debido a que su

ganancia en resistencia es muy lenta si se le compara con la que desarrollan los cementos actuales, más aún

como existen trabajos en los cuales el empleo de la cal no es suficiente (por ejemplo para pegar tabique) y e

cemento sobrepasa con mucho la resistencia necesaria, la industria cementera ha creado los morteroshidráulicos, dosificados para tal fin. Aún existen aplicaciones para la cal en la construcción, especialmente en

la elaboración de morteros cemento-cal arena donde la cal actúa como un agente plastificante, también se le

emplea en forma extensiva en la estabilización de suelos. Por otro lado la cal es muy útil en el tratamiento de

aguas residuales.


3/20


Uso de la cal en la construcción:

Aplanados: El uso más común de la cal en la construcción lo constituyen los aplanados a base de morterosde cal, con los cuales se llegan a desarrollar resistencias suficientemente altas para garantizar la adherencia

del mortero a las paredes.

Los tipos de aplanado pueden ser gruesos cuando se emplea más arena o finos donde la arena empleada es

cernida con el objeto de lograr una superficie más lisa, a un lado de estos dos tipos de aplanados se pueden

lograr una gran variedad de combinaciones dependiendo de la textura que se busque en este tipo de trabajo.

Mamposterías: Por mucho tiempo se ha empleado el mortero de cal para pegar o juntar mampostería depiedra braza o de tabique, este tipo de trabajo se realiza ahora mejor con los morteros hidráulicos, sin

embargo cabe destacar que el empleo de la cal es muy económico y aconsejable para aquellas obras de

cimentación rústica o de mampostería que no requiere ni de elevadas resistencias ni de ganancia rápida de

resistencia.

Estabilización de suelos: Quizás una de las aplicaciones que cada día se vuelven más populares en la

industria de la construcción es la estabilización de suelos con cal. Esta aplicación se da tanto en carreteras

como en cimentaciones en general, donde la presencia de suelo arcilloso se convierte en un peligro para la

estabilidad de las construcciones que se apoyan en ellos.

Cemento

El cemento es un material de construcción formado por la mezcla de varios elementos adhesivos. Este

resistente material debe su nombre a lo que los romanos denominabas “opus caementitium”, que del latín a

español es traducible como obra cementicia. Los romanos llamaban así a una mezcla de grava y otros

materiales similares al hormigón que utilizaban para fabricar los morteros. Se utiliza para la preparación de

mezclas tales como:

Hormigón: es una mezcla de agua, áridos gruesos y cemento.

Mortero de cemento: es una mezcla de agua, áridos finos y cemento.

El cemento se fabrica a partir de un proceso en el que existen varias etapas, en donde se integran sus

componentes, el aglutinante en base al agua y los agregados como la grava, el árido fino, el grueso, y la

arena). La primera de ellas guarda relación con la acción de triturar y moler la materia prima. En segundo

lugar, es necesario mezclar los distintos elementos de la mezcla, teniendo en consideración las proporciones

adecuadas para la obtención del polvo crudo base. Posteriormente, el polvo crudo debe ser calcinado, para

luego, junto a determinado monto de yeso, ser molido nuevamente. A este producto se le llama clínker.

Debido a sus características, el cemento es utilizado para construcciones que requieren de gran firmeza y

resistencia, usándose para la construcción de cimientos y muros de grandes edificios y hogares. Además es

posible encontrarlo en la fabricación de monumentos y estatuas que adornan nuestra ciudad, sin embargo,

para este uso, el cemento utilizado es uno de color blanco, ya que el clásico de color gris le da un acabado

poco estético. De este modo, podemos notar que el cemento se encuentra presente en casi cada rincón de

nuestras ciudades y hogares.


4/20


Se pueden establecer dos tipos básicos de cementos:

*De origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporción 1 a 4 aproximadamente.

*De origen porcelanico: la porcelana del cemento puede ser de origen orgánico o volcánico.

Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composición, por sus propiedades de resistencia y

durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y usos

Desde el punto de vista químico se trata en general de una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio,

obtenidos a través del cocido de calcáreo, arcilla y arena. El material obtenido, molido muy finamente, una vez

que se mezcla con agua se hidrata y solidifica progresivamente.

El cemento Portland es un material producto de la fusión química a altas temperaturas

de materiales calcáreos y arcillosos, este nuevo producto reacciona cuando hace contacto con el agua

endureciéndose con el tiempo hasta convertirse en una piedra artificial, por lo que recibe también el nombre

de cemento hidráulico. Desde su descubrimiento el cemento Portland se ha constituido en el material deconstrucción por excelencia, contándose a la fecha con una gran variedad de aplicaciones de productos

derivados del cemento.

Tipos de Cemento portland:

El cemento Portland tipo I se conoce como el cemento normal de uso común. Se emplea en todas aquellasobras para las cuales no se desea una protección especial, o las condiciones de trabajo de la obra no

involucran condiciones climáticas severas ni el contacto con sustancias perjudiciales como los sulfatos. En

este tipo de cemento el silicato tricálcico (C3S) se encarga de generar una notable resistencia a edades

cortas, como consecuencia, genera también la mayor cantidad de calor de hidratación. Por su parte el silicato

dicálcico (C2S) se encarga de generar resistencia a edades tardías. En este cemento los aluminatos sehidratan también de una forma rápida pero coadyuvan de una manera menos significativa en la resistencia

final, sin embargo son compuestos potencialmente reactivos, pues en caso de la presencia de sulfatos en

solución forman sulfoaluminatos, los cuales producen expansiones que llegan a desintegrar totalmente a

concreto o a cualquier otro producto a base de cemento

El cemento tipo II se conoce como cemento Portland de moderado calor de hidratación y de moderadaresistencia a los sulfatos, esto se explica por la disminución del silicato tricálcico y del aluminato tricálcico con

respecto al cemento normal. El cemento tipo II se emplea en estructuras moderadamente masivas como

grandes columnas o muros de concreto muy anchos, el objetivo es el de evitar que el concreto se agriete

debido a los cambios térmicos que sufre durante la hidratación. También se aconseja usar este tipo de

cemento en estructuras donde se requiere una protección moderada contra la acción de los sulfatos, como en

cimentaciones y muros bajo tierra, donde las concentraciones de sulfatos no sean muy elevadas.

El cemento tipo III se conoce como de resistencia rápida, este tipo de cemento se usa cuando hay lanecesidad de descimbrar rápido con el objeto de acelerar otros trabajos y poner en servicio la obra lo más

pronto posible. La resistencia que desarrolla durante los primeros siete días es notable debido principalmente

a la presencia de altos contenidos de silicato tricálcico y bajos contenidos del silicato dicálcico. Además de la

composición química, los cementos adquieren la propiedad de ganar resistencia rápidamente cuando la finura

a la que se muele el clinker es mayor que la del cemento normal.


5/20


El cemento tipo IV o de bajo calor de hidratación desarrolla su resistencia más lentamente que el cementonormal debido a los bajos contenidos de silicato tricálcico, por esta misma razón el calor que desarrolla

durante la etapa de fraguado es mucho menor que el del cemento normal. El cemento tipo IV se emplea en la

construcción de estructuras masivas como las presas de concreto, donde se requiere controlar el calor de

hidratación a un mínimo con el objeto de evitar el agrietamiento.

El cemento tipo V o resistente a los sulfatos se emplea en todo tipo de construcciones que estarán expuestasal ataque severo de sulfatos en solución o que se construirán en ambientes industriales agresivos. Estos

cementos se consideran resistentes a los sulfatos debido a su bajo contenido de aluminato tricálcico, se

caracterizan por su ganancia moderada de resistencia a edades tempranas, pero al igual que el cemento de

bajo calor desarrolla buena resistencia a edades tardías gracias a sus altos contenidos de silicato dicálcico.

TIPOS DE LAS PASTAS DE CEMENTO Y MORTEROS

Se denomina mortero a toda materia plástica obtenida por mezcla de uno o varios conglomerantes, arena,

agua y posibles aditivos (de estos últimos puede carecer).

Es conveniente resaltar la diferencia que existe entre un mortero y una pasta. Se llama pasta a la mezcla de

un conglomerante con agua.

Los morteros se emplean en obras de albañilería, como material de agarre, en revestimientos y para la

fabricación de elementos prefabricados.

Mortero de cemento de base Portland:

Es el mortero en que se utiliza cemento como conglomerante. Para estos morteros deberán emplearse

cementos cuya clase no sea superior a 32' 5 N/mm2, siendo este el tipo de cemento más adecuado, según el

fin al que se destine dentro de los clasificados en el Pliego RC-97.

Los morteros con escasez de cemento dan morteros ásperos, por entrar en fricción los granos de arena que

los componen y son difíciles de trabajar. Si por el contrario, la cantidad de cemento que contiene es excesiva

producirá retracciones, apareciendo fisuras.

La falta de trabajabilidad de los morteros puede corregirse añadiendo aditivos que sean plastificantes

También pueden mejorarse bien mediante la incorporación de cal, la incorporación de otros áridos o

modificando la dosificación.

Mortero de cemento de aluminato de calcio:

Fabricados a base de cemento de aluminato de calcio, arena yagua. Se deberá tener muy en cuenta en su

empleo, la considerable reacción térmica que se produce durante el fraguado y que puede llegar a evaporar el

agua de amasado; es necesario controlar esta temperatura para que no sobrepase los 30°C. Se utilizan en

taponamientos de vías de agua. Si en este tipo de morteros la arena es del tipo refractaria obtenemos los

morteros refractarios.


6/20


Mortero de cal:

Formados por cal y arena. La cal puede ser aérea o hidráulica, de diferentes tipos y que están reflejadas en

las normas UNE 41.066, 41.067 y 41.068. En cualquier caso, las resistencias mecánicas de estos morteros

son bajas y en particular los confeccionados con cal aérea, si bien en un mortero, muchas veces, no se

pretende tener resistencias mecánicas altas y son más importantes otras propiedades como pueden ser la

plasticidad, trabajabilidad, el color, etc.

Morteros bastardos o mixtos:

Son morteros compuestos por dos clases de conglomerantes compatibles, es decir, cemento y cal. Se

caracterizan por su alta trabajabilidad, comunicada por la cal, presenta colores claros por lo que se utilizan

como mortero de agarre en fábricas de ladrillo cara vista.

En el mortero compuesto por cal y cemento, actualmente, ya no se usa la cal como plastificante, empleándose

otros aditivos que realizan esta función. A pesar de ello, existen varias regiones de España como son Galicia,Cantabria, Asturias, Levante y Andalucía, donde se emplean los morteros de cemento con arena muy fina

(arena de playa) en revestimientos de paramentos interiores, acabándolos con un pasteado de cal en

sustitución del yeso, debido a la higroscopicidad de éste.

Morteros especiales:

Morteros de cemento-cola:

Son morteros fabricados con un conglomerante a base de mezclas de cemento de base

Portland y resinas de origen orgánico. La relación agua / cemento expresada en peso, variará según el tipo deresina. Para la fabricación de estos morteros se utilizan arenas finas, las que pasen por un tamiz de 0,32 mm

de luz de malla de la serie UNE-70S0. Son morteros muy finos y de una gran adherencia. Se utilizan para la

ejecución de alicatados y solados. Necesitan poca agua para su amasado y endurecen rápidamente.

Morteros con aditivos:

Se denominan de esta forma a aquellos morteros a los que se ha añadido una serie de productos de origen

orgánico o inorgánico que pueden proporcionarles características especiales, tales como aireantes

fluidificantes, activadores o retardadores del fraguado, anticongelantes, hidrófugantes, etc. , así como lograr

que sean expansivos u obtengan una coloración determinada.

Morteros ignífugos:

Son morteros que se emplean para revestir estructuras metálicas, formadas por elementos de acero, o

cualquier otro elemento al que se le tenga que proporcionar resistencia al fuego.

Actúan como protector del elemento sobre el que se aplica. Son morteros en los cuales se sustituye la arena

parcial o totalmente, por materiales resistentes al fuego, como puede ser el asbesto o amianto previamente

preparado. Su aplicación deberá cumplir lo especificado en las normas NBE-IPF y NBE-CPI-81.


7/20


Morteros refractarios:

Compuestos por cemento de aluminato de calcio y arena refractaria. Se emplean estos morteros para

construir hornos, hogares y chimeneas, y como material de agarre para la unión de piezas refractarias. Son

resistentes a altas temperaturas ya la agresión de los gases que se producen en las combustiones.

Morteros ligeros:

Generalmente se confeccionan estos morteros empleando arenas de machaqueo que proceden de pumitas,

riolitas o liparitas, mezclándolas con áridos expandidos por calor, como por ejemplo la perlita, vermiculita

arcillas expandidas, etc; con estas mezclas se obtienen morteros ligeros, de poca resistencia mecánica, pero

de un gran aislamiento térmico. Se emplean en cubiertas planas para dar pendiente a los faldones.

Morteros sin finos (porosos):

Son morteros que se fabrican empleando sólo arenas que contengan la fracción gruesa, suprimiendo todos

los tamaños de sus granos que pasan por el tamiz de 1,25 mm de luz de malla de la serie UNE- 7050. La

relación w/c es muy baja. Se caracterizan estos morteros por presentar, una vez endurecidos, una masa con

muchos huecos (porosa). Se utilizan principalmente para la fabricación de piezas de mortero aligerado (de

poco peso o densidad) y para pavimentos filtrantes.

PROPIEDADES DE LOS MORTEROS

Un mortero, en el caso más general, puede estar constituido por cuatro elementos:

Conglomerante.

Arena.

Agua. Aditivos.

Todos ellos cumplirán las condiciones que se especifican en la normativa vigente referente a cada uno de

ellos.

Conglomerantes:

Los conglomerantes que se emplean para la confección de los morteros son las cales y los cementos, en sus

diversos tipos y clases.

Cales:

Serán todas aquellas que se especifican en las Normas UNE 41.066,41.067 y 41.068.

Cementos:

Los cementos cumplirán lo especificado en el "Pliego General de Condiciones para la Recepción de

Conglomerantes Hidráulicos" RC-97.


8/20


La densidades promedio que se pueden adoptar para el cemento son: Densidad de conjunto o peso

por litro l' 1 Kg/dm3 y Densidad relativa 3 '0 Kg/dm3.

Para la confección de morteros para muros de fábrica resistente de ladrillo, se recomiendan los

cementos siguientes:

Todos los tipos de cemento de clase 22' 5 y 32' 5.

No se recomienda la utilización de cementos de clase superior a 32' 5.

Pueden emplearse, pero existe peligro de desigualdad de coloración en los morteros los cementos tipo

CEM III.

Se utiliza para morteros refractarios el cemento de aluminato de calcio.

Arena:

Se puede definir la arena como el producto clástico de la desintegración de las rocas y cuyo tamaño de

los granos está comprendido entre 5 mm y 0,02 mm.

también como todo material procedente de rocas naturales, reducido por la naturaleza o mediantemachaqueo, a partículas cuyos tamaños están comprendidos entre 5 mm y 0,02 mm.

La forma de los granos tiene gran influencia en la resistencia de los morteros.

Las arenas cuyos granos son angulosos y ásperos dan morteros broncos de peor trabajabilidad que

las de granos lisos y redondeados.

Las arenas que tienen los granos en forma de laja, laminares o aciculares, deben emplearse única y

exclusivamente cuando se quiera obtener morteros poco compactos, pues se acuñan con facilidad,

dejando huecos y dan morteros poco compactos.

PROPIEDADES FÍSICAS DEL CEMENTO.

Las especificaciones de cemento presentan límites para las propiedades físicas y para la composición

química.

La comprensión de la importancia de las propiedades físicas es útil para la interpretación de los resultados de

los ensayos de los cementos. Los ensayos de las propiedades físicas de los cementos se deben utilizar para

la evaluación de las propiedades del cemento y no del concreto. Las especificaciones del cemento limitan las

propiedades de acuerdo con el tipo de cemento.

Durante la fabricación, se monitorean continuamente la química y las siguientes propiedades del cemento:

Tamaño de las Partículas y Finura del Cemento

El cemento portland consiste en partículas angulares individuales, con una variedad de tamaños resultantes

de la pulverización del clínker en el molino. Aproximadamente 95% de las partículas del cemento son menores

que 45 micrómetros, con un promedio de partículas de 15 micrómetros. La distribución total del tamaño de las

partículas del cemento se llama “finura”. La finura del cemento afecta el calor liber ado y la velocidad de

hidratación. La mayor finura del cemento (partículas menores) aumenta la velocidad o tasa de hidratación del

cemento y, por lo tanto, acelera el desarrollo de la resistencia. Los efectos de la mayor finura sobre la

resistencia de las pastas se manifiestan, principalmente, durante los primeros siete días.

http://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/propiedades-fisicas-del-cemento.htmlhttp://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/tamano-de-las-particulas-y-finura-del.htmlhttp://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/tamano-de-las-particulas-y-finura-del.htmlhttp://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/propiedades-fisicas-del-cemento.html


9/20


A principio del siglo XX, la finura del cemento se expresaba como masa del cemento por fracción de tamaño

(porcentaje de la masa retenida en tamaños de tamices específicos). Hoy en día, la finura normalmente se

mide por el ensayo de permeabilidad al aire Blaine que mide indirectamente el área superficial de las

partículas de cemento por unidad de área. Cementos con partículas más finas tienen mayor área superficia

en metros cuadrados por kilogramo de cemento. Se han empleado, en el pasado, centímetros cuadrados por

gramo, pero, actualmente, se consideran estas medidas arcaicas. A excepción de la AASHTO M 85, la

mayoría de las normas de cemento no tienen un límite máximo para la finura, sólo mínimo. Se puede utilizar

en los ensayos de finura, el ensayo del turbidímetro de Wagner (Fig. 2-32), el tamiz de 45 micrómetros (No.

325) (Fig.2-33, Tabla 2.14) o los tamices de 150 µm (No. 100) y 75 µm (No. 200) (Tabla 2.14) y el analizador

electrónico de tamaño de partículas (Rayos X o láser) (Fig. 2-34). Los datos de la finura Blaine para los

cementos Norteamericanos se presentan en la Tabla 2.11

Fig. 2-32. Aparato del ensayo de Blaine (izquierda) y turbidímetro de Wagner (derecha) para la determinación de lafinura del cemento. Los valores de finura de Wagner son un poco mayores que la mitad de los valores de Blaine. (40262,

43815)

Fig. 2-33. Ensayos acelerados (ensayos rápidos), tales como el lavado de cemento encima de este tamiz de45micrómetros, ayudan a controlar la finura del cemento durante la producción. Se presenta una vista del receptáculo deltamiz (cedazo). La foto más pequeña, a la derecha, presenta una vista, de arriba, de una muestra de cemento en el tamiz

antes que sea lavada con agua (68818, 68819).

Fig. 2-34. Un analizador de partículas a láser que usa difracción de láser para determinar la distribución del tamaño delas partículas en el polvo. La Fig. 2-31 (derecha) ilustra los valores típicos. (69390)

http://2.bp.blogspot.com/-HePuFpRUTvo/TaceWrT6rMI/AAAAAAAAAMs/MhkmmozwV40/s1600/9.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-pZptiMe5K7c/TaceU3c8ZHI/AAAAAAAAAMo/tNlPnbMyvU0/s1600/8.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-sNwdXUf3WgY/Tacd6o89LlI/AAAAAAAAAMk/mjEvbmMXtpY/s1600/7.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-HePuFpRUTvo/TaceWrT6rMI/AAAAAAAAAMs/MhkmmozwV40/s1600/9.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-pZptiMe5K7c/TaceU3c8ZHI/AAAAAAAAAMo/tNlPnbMyvU0/s1600/8.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-sNwdXUf3WgY/Tacd6o89LlI/AAAAAAAAAMk/mjEvbmMXtpY/s1600/7.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-HePuFpRUTvo/TaceWrT6rMI/AAAAAAAAAMs/MhkmmozwV40/s1600/9.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-pZptiMe5K7c/TaceU3c8ZHI/AAAAAAAAAMo/tNlPnbMyvU0/s1600/8.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-sNwdXUf3WgY/Tacd6o89LlI/AAAAAAAAAMk/mjEvbmMXtpY/s1600/7.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-HePuFpRUTvo/TaceWrT6rMI/AAAAAAAAAMs/MhkmmozwV40/s1600/9.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-pZptiMe5K7c/TaceU3c8ZHI/AAAAAAAAAMo/tNlPnbMyvU0/s1600/8.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-sNwdXUf3WgY/Tacd6o89LlI/AAAAAAAAAMk/mjEvbmMXtpY/s1600/7.jpg


10/20


Calor de Hidratación del Concreto

El calor de hidratación es el calor que se genera por la reacción entre el cemento y el agua. La cantidad de

calor generado depende, primariamente, de la composición química del cemento, siendo el C3Ay el C3S los

compuestos más importantes para la evolución de calor. Relación agua-cemento, finura del cemento y

temperatura de curado también son factores que intervienen. Un aumento de la finura, del contenido de

cemento y de la temperatura de curado aumentan el calor de hidratación. Apesar del cemento portland poder

liberar calor por muchos años, la tasa de generación de calor es mayor en las edades tempranas. Se genera

una gran cantidad de calor en los tres primeros días, con la mayor tasa de liberación de calor normalmente

ocurriendo a lo largo de las primeras 24 horas (Copeland y otros 1960). El calor de hidratación se ensaya

según las normas ASTM C 186, COVENIN 0495, IRAM 1617, IRAM 1852, NMX-C-151-ONNCCE, NTC 117

NTE 0199, NTP334.064, UNIT 326 o por calorímetro de conducción (Fig. 2-44).

Fig. 2-44. El calor de hidratación se puede determinar por (izquierda) ASTM C 186 y por (derecha) calorímetrode conducción.

Tabla 2-19. Calor de Hidratación de Cementos Portland de los EE.UU. Seleccionados de la Década de90, según la Norma ASTM C 186, en kJ/kg*

Para la mayoría de los elementos de concreto, tales como losas, el calor generado no trae preocupación

porque el calor se disipa rápidamente en el ambiente. Sin embargo, en estructuras de grandes volúmenes,

con espesor mayor que un metro (yarda), la tasa y la cantidad de calor generado son importantes. Si este

calor no se disipa rápidamente, puede ocurrir un aumento considerable de la temperatura del concreto. Esteaumento de temperatura puede ser indeseable, pues después del endurecimiento a altas temperaturas, e

enfriamiento no uniforme de la masa de concreto hasta la temperatura ambiente puede crear tensiones de

tracción (esfuerzos de tensión) indeseables.

Por otro lado, el aumento de la temperatura en el concreto causado por el calor de hidratación es

frecuentemente beneficioso en clima frío, pues ayuda a mantener las temperaturas favorables para el curado.

http://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/calor-de-hidratacion-del-hormigon.htmlhttp://3.bp.blogspot.com/--pPYohzn9KI/TaiMCgHyncI/AAAAAAAAAOE/7jMFF8dne4Q/s1600/4.gifhttp://4.bp.blogspot.com/-52oF3Y0I6ok/TaiLthREh6I/AAAAAAAAAOA/Z4NVYzHLyRk/s1600/2.jpghttp://3.bp.blogspot.com/--pPYohzn9KI/TaiMCgHyncI/AAAAAAAAAOE/7jMFF8dne4Q/s1600/4.gifhttp://4.bp.blogspot.com/-52oF3Y0I6ok/TaiLthREh6I/AAAAAAAAAOA/Z4NVYzHLyRk/s1600/2.jpghttp://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/calor-de-hidratacion-del-hormigon.htmlhttp://3.bp.blogspot.com/--pPYohzn9KI/TaiMCgHyncI/AAAAAAAAAOE/7jMFF8dne4Q/s1600/4.gifhttp://4.bp.blogspot.com/-52oF3Y0I6ok/TaiLthREh6I/AAAAAAAAAOA/Z4NVYzHLyRk/s1600/2.jpg


11/20


La Tabla 2.19 presenta valores de calor de hidratación para varios tipos de cemento portland. Estos datos

limitados muestran que el cemento tipo III (ASTM C 150) tiene calor de hidratación más alto que los otros tipos

de cemento, mientras que el tipo IV (ASTM C 150) tiene el calor más bajo. También se debe observar la

diferencia en la generación de calor entre el tipo II (ASTM C 150) normal y el moderado calor de hidratación

tipo II (ASTM C 150).

Los cementos no generan calor a una tasa constante. La producción de calor durante la hidratación de un

cemento portland tipo I (ASTM C 150) se presenta en la Figura 2-45.

El primer pico presentado en el perfil de calor se debe a la liberación de calor por las reacciones iniciales de

los compuestos del cemento, tales como aluminato tricálcico.

Algunas veces llamado de calor de mojado, este primer pico de calor se sigue por un periodo de baja

reactividad conocido como periodo de incubación o inducción.

Después de algunas horas, aparece un segundo pico atribuido a la hidratación del silicato tricálcico,señalizando el comienzo del proceso de endurecimiento de la pasta.

Finalmente, hay un tercer pico debido a la reacción renovada del aluminato tricálcico; su intensidad y

localización dependen normalmente de la cantidad de aluminato tricálcico y de sulfato en el cemento. En el

ensayo de calorimetría, las primeras medidas de calor se obtienen aproximadamente 7 minutos después de la

mezcla de la pasta; como resultado, sólo se puede observar la inclinación descendente del primer pico

(Etapa 1, Fig. 2-45). El segundo pico (pico de C3S) normalmente ocurre entre 6 y 12 horas. El tercer pico (pico

de C3Arenovado en la conversión de AFt para AFM) ocurre entre 12 y 90 horas. Esta información puede ser

útil en el control del aumento de temperatura en el concreto masivo (Tang 1992).

Cuando es necesario minimizar la generación de calor en el concreto, los diseñadores deben escoger un

cemento con más bajo calor, tales como el cemento portland tipo II (ASTM C 150, AASHTO M 85), con la

opción de los requisitos de moderado calor de hidratación. Como ni todos los cementos tipo II se fabrican para

el desarrollo de un nivel moderado de calor, la opción de moderado calor de hidratación se debe solicitar

especialmente. El cemento de bajo calor de hidratación se puede utilizar para el control de la subida de la

temperatura, pero raramente está disponible.

Fig. 2-45. Evolución del calor como función del tiempo para pasta de cemento.

http://1.bp.blogspot.com/-yGmOXtmwrXw/TaiMOcQ71UI/AAAAAAAAAOI/CuUpMesvZx8/s1600/5.gifhttp://1.bp.blogspot.com/-yGmOXtmwrXw/TaiMOcQ71UI/AAAAAAAAAOI/CuUpMesvZx8/s1600/5.gif


12/20


La etapa 1 es el calor de humedecimiento o de la hidrólisis inicial (hidratación del C3Ay del C3S). La etapa 2

es el período de incubación relacionado al tiempo de fraguado inicial. La etapa 3 es una reacción acelerada de

los productos de hidratación que determina la tasa de endurecimiento y el tiempo de fraguado final. En la

etapa 4 hay una desaceleración de la formación de los productos de hidratación y determina la tasa de

aumento de resistencia inicial. La etapa 5 es lenta, caracterizada por la formación estable de productos de

hidratación, estabilizando la tasa de aumento de resistencia a edades avanzadas. Los cementos de moderado

calor y bajo calor también están disponibles en las especificaciones de la ASTM C 595 (AASHTO M 240) y C

1157. El empleo de los materiales cementantes suplementarios es también una opción para reducir la subida

de temperatura.

La ASTM C 150 (AASHTO M 85), la COVENIN 28, la NCR40, NTP334.009, NTP334.090 tienen tanto un

enfoque químico como físico para el control del calor de hidratación. Se puede especificar cualquiera de los

enfoques, pero no ambos. La ASTM C 595 (AASHTO M 240) y C 1157, IRAM 50001, NMX –C –414 –ONNCCE

y NTP 334.082 usan límites físicos. Para más informaciones, consulte PCA (1997).

Tiempo de Fraguado del Cemento

El objetivo del ensayo del tiempo de fraguado es la determinación (1) del tiempo que pasa desde el momento

de la adición del agua hasta cuando la pasta deja de tener fluidez y de ser plástica (llamado fraguado inicial) y

(2) del tiempo requerido para que la pasta adquiera un cierto grado de endurecimiento (llamado fraguado

final).

Ensayos del Tiempo de Fraguado Usando la Aguja de Vicat

Tabla 2-17. Ensayos del Tiempo de Fraguado Usando la Aguja de Gillmore

http://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/tiempo-de-fraguado-del-cemento.htmlhttp://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/tiempo-de-fraguado-del-cemento.html


13/20


Peso Específico (Densidad) y Densidad Relativa (Densidad Absoluta, Gravedad Específica) deConcreto.

El peso específico del cemento (densidad, peso volumétrico, peso unitario, masa unitaria) se define como el

peso de cemento por unidad de volumen de los sólidos o partículas, excluyéndose el aire entre las partículas.

La masa específica se presenta en megagramos por metro cúbico o gramos por centímetro cúbico (el valor

numérico es el mismo en las dos unidades). El peso específico del cemento varía de 3.10 hasta 3.25, con

promedio de 3.15 Mg/m3. El cemento portland de alto horno y el portland puzolánico tienen pesos específicos

que varían de 2.90 hasta 3.15, con promedio de 3.05 Mg/m3. El peso específico del cemento (Tabla 2-20) no

es una indicación de la calidad del cemento, su principal uso es en los cálculos de las proporciones de la

mezcla.

Fig. 2-47. La densidad del cemento (peso específico) se puede determinar por (izquierda) el uso del frasco vo- lumétrico

de Le Chatelier y queroseno (kerosene) o por (derecha) el uso de un picnómetro de helio.

Para el proporcionamiento de la mezcla, puede ser más útil expresar la densidad como densidad relativa

también llamada de gravedad específica o densidad absoluta. La densidad relativa es un número

adimensional determinado por la división de la densidad del cemento por la densidad del agua a 4°C, la cuales 1.0 Mg/m3 (1.0 g/cm3, 1000 kg/m3 o 62.4 lb/pies3).

Se supone la densidad relativa del cemento portland como siendo 3.15 para su uso en los cálculos

volumétricos del proporcionamiento de la mezcla de concreto. Como las proporciones de la mezcla traen las

cantidades de los ingredientes del concreto en kilogramos o libras, se debe multiplicar la densidad relativa por

la densidad del agua a 4°C, establecida como 1000 kg/m3 (62.4 lb/pies3), para la determinación de la

densidad o el peso específico de las partículas de cemento en kg/m3 o lb/pies3.

Consistencia del Cemento.

La consistencia se refiere a la movilidad relativa de la mezcla fresca de pasta o mortero de cemento o suhabilidad de fluir.

Durante los ensayos de cemento, se mezclan pastas de consistencia normal, definidas como la penetración

de 10 ±1 mm de la aguja de Vicat (ASTM C 187, AASHTO T 129, COVENIN 494, IRAM 1612, Nch151, NMX –

C –057 –1997 – ONNCCE, NTC 110, NTE 0157, NTP334.074, UNIT-NM 43) (Fig. 2- 36). Se mezclan los

morteros para obtenerse una relación agua-cemento fija o proporcionar una fluidez dentro de un rango

prescrito.

http://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/peso-especifico-densidad-y-densidad.htmlhttp://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/peso-especifico-densidad-y-densidad.htmlhttp://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/consistencia-del-cemento.htmlhttp://1.bp.blogspot.com/-048i7LnwJrU/TaiNQtCxg4I/AAAAAAAAAOU/Wjt7-QnxKDk/s1600/4.jpghttp://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/consistencia-del-cemento.htmlhttp://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/peso-especifico-densidad-y-densidad.htmlhttp://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/peso-especifico-densidad-y-densidad.htmlhttp://1.bp.blogspot.com/-048i7LnwJrU/TaiNQtCxg4I/AAAAAAAAAOU/Wjt7-QnxKDk/s1600/4.jpg


14/20


La fluidez de los morteros se determina en una mesa de fluidez (mesa de caídas, mesa de sacudidas) como

descrito en las normas ASTM C 230, ASTM C 1437, AASHTO M 152, COVENIN 0485, Nch 2257/1, NMX-C-

144, NTC 111, NTP 334.057 (Fig. 2-37).

Ambos métodos, el de consistencia normal y el de fluidez, se usan para regular la cantidad de agua en las

pastas y morteros, respectivamente, para que se los utilice en ensayos subsecuentes. Ambos permiten la

comparación de ingredientes distintos con la misma penetrabilidad o fluidez.

Fig. 2-36. Ensayo de consistencia normal para pastas usando la aguja de Vicat. (68820)

Fig. 2-37. Ensayo de consistencia para morteros usando la mesa de fluidez. El mortero se coloca en un molde de latón

centralizado en la mesa (foto pequeña, a la derecha). El técnico debe usar guantes al manosear el mortero para la

protección de su piel. Después que se remueve el molde y se somete la mesa a una sucesión de caídas, se mide el

diámetro del mortero para determinarse la consistencia. (68821, 68822)

Densidad Aparente del Concreto

La densidad aparente del cemento se define como el peso de las partículas de cemento más el aire entre laspartículas por unidad devolumen. La densidad aparente del cemento puede variar considerablementedependiendo de como se manosea y almacena el cemento. Si el cemento portland está muy suelto, puedepesar sólo 830 kg/m3 (52 4 lb/pies3), mientras que cuando se consolida el cemento a través de vibración, emismo cemento puede pesar tanto como 1650 kg/m3 (103 4 lb/pies3) (Toler 1963). Por esta razón, las buenasprácticas indican que se debe medir el cemento en masa y no en volumen (Fig. 2-48).

http://2.bp.blogspot.com/-xMWR3g1GemQ/TacgUPZ2LNI/AAAAAAAAAM8/qkK0gbfesBc/s1600/12.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-tGEccH_eKdQ/TacgQ9OWpYI/AAAAAAAAAM4/oP9MGEI6ZuU/s1600/11.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-xMWR3g1GemQ/TacgUPZ2LNI/AAAAAAAAAM8/qkK0gbfesBc/s1600/12.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-tGEccH_eKdQ/TacgQ9OWpYI/AAAAAAAAAM4/oP9MGEI6ZuU/s1600/11.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-xMWR3g1GemQ/TacgUPZ2LNI/AAAAAAAAAM8/qkK0gbfesBc/s1600/12.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-tGEccH_eKdQ/TacgQ9OWpYI/AAAAAAAAAM4/oP9MGEI6ZuU/s1600/11.jpg


15/20


Tabla 2-20. Normas para la Determinación del Peso Específico y de la Densidad

Fig. 2-48. Los dos recipientes contienen 500 gramos de polvo de cemento seco. Ala izquierda, el cemento ha sidosolamente colocado en el recipiente. A la derecha, el cemento ha sido ligeramente vibrado – imitando la consolidacióndurante el transporte o la compactación mientras que se lo almacena en los silos. La diferencia del 20% del volumen

aparente enseña la necesidad de medirse el cemento por su peso y no por su volumen, cuando de la mezcla delconcreto.

Resistencia a Compresión del Concreto.

La resistencia a compresión es aquélla obtenida por la prueba, por ejemplo, de cubos o cilindros de mortero

de acuerdo con las normas nacionales de la Tabla 2.18. La Figura 2-41 enseña el ensayo según la norma

ASTM C 109. Se debe preparar y curar los especímenes de acuerdo con la prescripción de la norma y con e

uso de arena estándar.

El tipo de cemento, o más precisamente, la composición de los compuestos y la finura del cemento influyen

fuertemente la resistencia a compresión. Algunas normas como, por ejemplo, la ASTM C 1157, la IRAM

50000, la MNX-C-414-ONNCCE y la NTP334.082, traen los requisitos de ambas resistencias, la mínima y la

máxima, mientras que la ASTM C 150 y la ASTM C 595 (AASHTO M 85 y M 240), bien como la mayoría de

las normas de los países Latinoamericanos, presentan solamente los requisitos de resistencia mínima. Los

requisitos de resistencia mínima de las especificaciones de cemento se cumplen por la mayoría de los

fabricantes de cemento.

Fig. 2-41. Se hacen cubos de 50 mm (2 Pulg.) (Izquierda) y se los prensan para la determinación de las característicasde resistencia del cemento.

http://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/resistencia-compresion-del-hormigon.htmlhttp://4.bp.blogspot.com/-Mob6czarwNw/TaiJueT_KmI/AAAAAAAAANw/3D2bTXKv6mA/s1600/1.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-Av-dm33aeFw/TaiOgVslFXI/AAAAAAAAAOc/Vr6Zthv4qdM/s1600/5.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-K_075TQPYgI/TaiOX-xftMI/AAAAAAAAAOY/2cVnjTpHdQM/s1600/6.gifhttp://4.bp.blogspot.com/-Mob6czarwNw/TaiJueT_KmI/AAAAAAAAANw/3D2bTXKv6mA/s1600/1.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-Av-dm33aeFw/TaiOgVslFXI/AAAAAAAAAOc/Vr6Zthv4qdM/s1600/5.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-K_075TQPYgI/TaiOX-xftMI/AAAAAAAAAOY/2cVnjTpHdQM/s1600/6.gifhttp://4.bp.blogspot.com/-Mob6czarwNw/TaiJueT_KmI/AAAAAAAAANw/3D2bTXKv6mA/s1600/1.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-Av-dm33aeFw/TaiOgVslFXI/AAAAAAAAAOc/Vr6Zthv4qdM/s1600/5.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-K_075TQPYgI/TaiOX-xftMI/AAAAAAAAAOY/2cVnjTpHdQM/s1600/6.gifhttp://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/resistencia-compresion-del-hormigon.htmlhttp://4.bp.blogspot.com/-Mob6czarwNw/TaiJueT_KmI/AAAAAAAAANw/3D2bTXKv6mA/s1600/1.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-Av-dm33aeFw/TaiOgVslFXI/AAAAAAAAAOc/Vr6Zthv4qdM/s1600/5.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-K_075TQPYgI/TaiOX-xftMI/AAAAAAAAAOY/2cVnjTpHdQM/s1600/6.gif


16/20


Tabla 2.18. Normas para la Determinación de la Resistencia del Cemento

Fig. 2-42. Desarrollo relativo de la resistencia de cubos de morteros de cemento como un porcentaje de la resistencia alos 28 días. Los promedios fueron adaptados de Gebhardt 1995.

Fig. 2-43. Desarrollo de resistencia de cubos de mortero de cemento portland de varias estadísticas combinadas. La

línea rayada representa los valores promedios y el área rayada, la gama de valores (adaptado de Gebhardt 1995).

http://3.bp.blogspot.com/-OSS4FEFMhro/TaiKY2kurXI/AAAAAAAAAN8/XOdB99A-LAo/s1600/3.gifhttp://4.bp.blogspot.com/-1VBxXKLFNA0/TaiKLvgcYEI/AAAAAAAAAN4/Uz_ah93KrMU/s1600/2.gifhttp://4.bp.blogspot.com/-mYBrwqOXyDw/TaiKCgjpKnI/AAAAAAAAAN0/xYVqTtkMp8A/s1600/1.gifhttp://3.bp.blogspot.com/-OSS4FEFMhro/TaiKY2kurXI/AAAAAAAAAN8/XOdB99A-LAo/s1600/3.gifhttp://4.bp.blogspot.com/-1VBxXKLFNA0/TaiKLvgcYEI/AAAAAAAAAN4/Uz_ah93KrMU/s1600/2.gifhttp://4.bp.blogspot.com/-mYBrwqOXyDw/TaiKCgjpKnI/AAAAAAAAAN0/xYVqTtkMp8A/s1600/1.gifhttp://3.bp.blogspot.com/-OSS4FEFMhro/TaiKY2kurXI/AAAAAAAAAN8/XOdB99A-LAo/s1600/3.gifhttp://4.bp.blogspot.com/-1VBxXKLFNA0/TaiKLvgcYEI/AAAAAAAAAN4/Uz_ah93KrMU/s1600/2.gifhttp://4.bp.blogspot.com/-mYBrwqOXyDw/TaiKCgjpKnI/AAAAAAAAAN0/xYVqTtkMp8A/s1600/1.gifhttp://3.bp.blogspot.com/-OSS4FEFMhro/TaiKY2kurXI/AAAAAAAAAN8/XOdB99A-LAo/s1600/3.gifhttp://4.bp.blogspot.com/-1VBxXKLFNA0/TaiKLvgcYEI/AAAAAAAAAN4/Uz_ah93KrMU/s1600/2.gifhttp://4.bp.blogspot.com/-mYBrwqOXyDw/TaiKCgjpKnI/AAAAAAAAAN0/xYVqTtkMp8A/s1600/1.gif


17/20


Pero, no se debe asumir que dos tipos de cemento que tengan los mismos requisitos de resistencia van a

producir morteros o concretos con la misma resistencia, sin que se hagan modificaciones de las proporciones

de la mezcla.

En general, la resistencia del cemento (basada en ensayos en cubos de mortero) no se la puede usar para el

pronóstico de la resistencia del concreto con un alto grado de precisión, debido a las muchas variables en las

características de los agregados, mezclado del concreto, procedimientos de construcción y condiciones de

medioambiente en la obra (Weaver, Isabelle y Williamson 1970 y Dehayes 1990). Las Figuras 2-42 y 2-43

ilustran el desarrollo de la resistencia en morteros estándares, preparados con varios tipos de cemento

portland. Word (1992) presenta las resistencias a largo plazo de morteros y concretos preparados con

cemento portland y cemento adicionado. La uniformidad de la resistencia del cemento de una única fuente se

puede determinar de acuerdo con los procedimientos, por ejemplo, de la ASTM C 917.

Pérdida por Calcinación (Pérdida por Ignición, Pérdida al Fuego).

La pérdida por calcinación (pérdida por ignición) del cemento portland se determina por el calentamiento deuna muestra de cemento con masa conocida a una temperatura de 900°C a 1000°C, hasta que se obtenga la

constancia de masa. Se determina entonces la pérdida de masa de la muestra. Normalmente, una gran

pérdida por ignición es una indicación de prehidratación y carbonatación, las cuales pueden ser resultantes

del almacenamiento prolongado o de manera incorrecta, o de la adulteración durante el transporte. El ensayo

de pérdida por calcinación se realiza de acuerdo con las normas de ASTM C 114 (AASHTO T 105), COVENIN

0109, IRAM 1504, NCh147, NGO 41003 h18, NMX-C-151-ONNCCE, NTC 184, NTE 0160, NTP334.086 y

UNIT-NM 18 (Figura 2-46).

Fig. 2-46. Ensayo de pérdida por ignición del cemento.

Agarrotamiento Prematuro (Falso Fraguado y Fraguado Rápido) .

El agarrotamiento prematuro (endurecimiento rápido) es el desarrollo temprano de la rigidez en las

características de trabajabilidad o plasticidad de la pasta, mortero concreto de cemento. Esto incluye ambos

fraguados, el falso y el rápido.

http://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/agarrotamiento-prematuro-falso-fraguado.htmlhttp://1.bp.blogspot.com/-P9TIej_NhJg/TaiMxPx866I/AAAAAAAAAOM/5Y59v8ZsSHY/s1600/3.jpghttp://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/agarrotamiento-prematuro-falso-fraguado.htmlhttp://1.bp.blogspot.com/-P9TIej_NhJg/TaiMxPx866I/AAAAAAAAAOM/5Y59v8ZsSHY/s1600/3.jpg


18/20


El falso fraguado se evidencia por la pérdida considerable de plasticidad, inmediatamente después de

mezclado, sin ninguna evolución de calor. Desde el punto de vista de la colocación y manoseo, las tendencias

de fraguado falso en el cemento no van a causar problemas, si se mezcla el concreto por un tiempo más largo

que el usual o si el concreto es remezclado sin añadirle agua adicional antes de su transporte y colocación. El

falso fraguado ocurre cuando una gran cantidad de sulfatos se deshidrata en el mo lino de cemento formando

yeso. La causa del endurecimiento prematuro es la rápida cristalización o el entrelazamiento de las

estructuras en forma de aguja con el yeso secundario. El mezclado complementario sin la adición del agua

rompe estos cristales y restablece la trabajabilidad. La precipitación de etringita también puede contribuir para

el falso fraguado.

El fraguado rápido se evidencia por una pérdida rápida de trabajabilidad en la pasta, mortero o concreto a una

edad aún temprana. Esto es normalmente acompañado de una evolución considerable de calor, resultante

principalmente de la rápida reacción de los aluminatos. Si la cantidad o forma adecuadas de sulfato de calcio

no están disponibles para controlar la hidratación del aluminato de calcio, el endurecimiento es aparente. E

fraguado rápido no se lo puede disipar, ni tampoco se puede recuperar la plasticidad por el mezclado

complementario sin la adición de agua.

El endurecimiento correcto resulta de un equilibrio cuidadoso de los compuestos de sulfato y aluminato, biencomo de temperatura y finura adecuadas de los materiales (las cuales controlan la hidratación y la tasa de

disolución).

La cantidad de sulfato transformado en yeso tiene un efecto significante. Por ejemplo, con un cemento

específico, 2% de yeso permitieron un tiempo de fraguado de 5 horas, mientras que 1% de yeso promovió e

fraguado rápido y 3% permitieron el falso fraguado (Helmuth y otros 1995).

Los cementos se ensayan para agarrotamiento prematuro usando las pruebas del método de la pasta: ASTM

C 451 (AASHTO T 186), COVENIN 0365, IRAM 1615, NMX-C 132-1997-ONNCCE, NGO 41014 h4, NTC 297

NTE 0875, NTP334.052; o las pruebas del método del mortero: ASTM C 359 (AASHTO T 185), NTC 225

NTE0201, NTP334.053. Sin embargo, estos ensayos no consideran todos los factores relacionados con e

mezclado, colocación, temperatura y condiciones de obra que puedan causar endurecimiento temprano. Ellos

tampoco consideran el agarrotamiento prematuro causado por las interacciones con los otros ingredientes de

concreto. Por ejemplo, concretos mezclados por periodos muy cortos, menos de un minuto, tienden a ser más

susceptibles al endurecimiento rápido (ACI 225).

AGUA DE MEZCLADO

AGUA DE MEZCLADO PARA EL CONCRETO

Casi cualquier agua natural que sea potable y que no tenga sabor u olor pronunciado, se puede utilizar para

producir concreto. Sin embargo, algunas aguas no potables pueden ser adecuadas para el concreto.

Se puede utilizar para fabricar concreto si los cubos de mortero (Norma ASTM C109), producidos con ella

alcanzan resistencia a los siete días iguales a al menos el 90% de especímenes testigo fabricados con agua

potable o destilada. Las impurezas excesivas en el agua no solo pueden afectar el tiempo de fraguado y la

resistencia del concreto, si no también pueden ser causa de eflorescencia, manchado, corrosion del esfuerzo

inestabilidad volumétrica y una menor durabilidad.

http://www.arqhys.com/el-concreto.htmlhttp://www.arqhys.com/construccion/mortero.htmlhttp://www.arqhys.com/casas/resistencia.htmlhttp://www.arqhys.com/arquitectura/agua-sistema.htmlhttp://www.arqhys.com/arquitectura/agua-sistema.htmlhttp://www.arqhys.com/arquitectura/agua-sistema.htmlhttp://www.arqhys.com/arquitectura/agua-sistema.htmlhttp://www.arqhys.com/casas/resistencia.htmlhttp://www.arqhys.com/construccion/mortero.htmlhttp://www.arqhys.com/el-concreto.html


19/20


El agua que contiene menos de 2,000 partes de millón (ppm) de sólidos disueltos totales generalmente

pueden ser utilizada de manera satisfactoria para elaborar concreto. El agua que contenga más de 2,000 ppm

de sólidos disueltos deberá ser ensayada para investigar su efecto sobre la resistencia y el tiempo de

fraguado.

CARBONATOS Y BICARBONATOS ALCALINOS

El carbonato de sodio puede causar fraguados muy rápidos, en tanto que lo bicarbonatos pueden acelerar o

retardar el fraguado. En concentraciones fuertes estas sales pueden reducir de manera significativa la

resistencia del concreto. Cuando la suma de las sales disueltas exceda 1,000 ppm, se deberan realizar

pruebas para analizar su efecto sobre el tiempo de fraguado y sobre la resistencia a los 28 días. También se

deberá considerar la posibilidad que se presenten reacciones alcali – agregado graves.

CLORUROS

La inquietud respecto a un elevado contenido de cloruros en el agua de mezclado, se debe principalmente al

posible efecto adverso que lo iones de cloruro pudieran tener en la corrosión del acero de refuerzo, o de lostorones del presfuerzo. Los iones cloruro atacan la capa de óxido protectora formada en el acero por el medio

químico altamente alcalino (pH 12.5) presente en el concreto. Los cloruros se pueden introducir en el

concreto, ya sea con los ingredientes separados – aditivos, agregados, cemento, y agua – o atraves de la

exposición a las sales anticongelantes, al agua de mar, o al aire cargado de sales cerca de las costas. El agua

que se utilice en concreto preforzado o en un concreto que vaya a tener embebido aluminio no deberá

contener cantidades nocivas de ion cloruro. Las aportaciones de cloruros de los ingredientes distintos al agua

también se deberán tomar en consideración. Los aditivos de cloruro de calcio se deberán emplear con mucha

precaución. El Reglamento de Construcción del American Concrete Institute, ACI 318, limita el contenido de

ion cloruro soluble al agua en el concreto, a los siguientes porcentajes en peso del cemento. Concreto

preforzado. Concreto reforzado expuesto a cloruros durante su servicio.

FUNCIONES DEL AGUA

El agua tiene tres principales funciones:

Reaccionar con el cemento para hidratarlo, solo una parte total del agua sirve para esto.

Actuar con lubricante para contribuir a la trabajabilidad del conjunto, el cemento y el agua interactúa

químicamente para unir las partículas de agregado, y así obtener la manejabilidad adecuada de la mezcla,

gracias a este proceso el concreto adquiere un estado plástico, lo cual permite depositarlo en moldes de

cualquier forma y de tener un máximo aprovechamiento de este.

Procurar la estructura de vacíos necesaria en la pasta para que los productos de hidratación tengan espacio

para desarrollarse.

APTITUDES DE LAS AGUAS EN CONCRETO Y MORTERO

AGUA DE CURADO: Es el más importante durante la etapa del fraguado y el primer endurecimiento. Tiene

por objetivo evitar la desecación, mejorar la hidratación y mejorar la retracción prematura del cemento. Esta

agua es más duradera que el agua del amasado, por lo que se corre más riesgo de aportar sustancias

perjudiciales.

http://www.arqhys.com/construccion/cemento.htmlhttp://www.arqhys.com/construccion/reforzado-concreto.htmlhttp://www.arqhys.com/construccion/reforzado-concreto.htmlhttp://www.arqhys.com/construccion/reforzado-concreto.htmlhttp://www.arqhys.com/construccion/reforzado-concreto.htmlhttp://www.arqhys.com/construccion/cemento.html


20/20

AGUA DE AMASADO: Cumple una doble función en el concreto, por un lado participa en la reacción de

cemento y por otro confiere al concreto el grado de trabajabilidad necesaria para una correcta ejecución de

obra. La cantidad de agua de amasado debe limitarse al mínimo estrictamente necesario para conferir a la

pasta la trabajabilidad requerida, según las condiciones en obra, ya que el agua en exceso se evaporara y

provocara la creación de una red de poros capilares que disminuirán considerablemente su resistencia.

Área Temática 2 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.pdf

Documents

Transcript of Área Temática 2 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.pdf