CAP 09- Concreto Al Estado Fresco

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CONCRETO EN ESTADO FRESCO Javier E. Páez

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CONCRETO EN ESTADO FRESCO

Javier E. Páez

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Objetivos para el día de Hoy.

• Concreto• Materiales.• Concreto fresco

• Terminología básica.• Mezcla.• Transporte• Colocación• Compactación• Acabado

“Establecer parámetros para el adecuado manejo de la mezclaEn estado fresco”

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Concreto

• Concreto• Mezcla de materiales

conformada por cemento, piedra, arena, agua y aditivo, y donde por medio de una reacción química entre el cemento y el agua se logra obtener una masa artificial de alta dureza y resistencia.

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Concreto Fresco

• Fluidez• Reología• Plasticidad• Cohesividad

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Concreto Endurecido

• Resistencia• Durabilidad• Estética

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Concreto:

Componentes

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Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

Cemento

• Material con propiedades adhesivas y cohesivas que dan la capacidad de unir fragmentos sólidos para formar un material resistente y durable.

• Se le denomina cemento hidráulico por que tiene la particularidad de desarrollar sus propiedades (fraguado y endurecimiento) en presencia de agua, en virtud a que experimenta una reacción química con ella.

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Clinker

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

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Cabeza delmolino

Elementosmolturadores

Placas deblindaje

Diafragmaintermedio

Anillos deretención

Diafragmade descarga

Coraza del molino

Disposición deAlimentación

Cojinetesdel molino

Disposiciónde descarga

Accionamientodel molino

ELEMENTOS EXTERNOS

ELEMENTOS INTERNOS

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

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Molturación

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

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AlmacenamientoProducto final

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

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Agregados

• Materiales inertes y resistentes de forma granular, naturales o artificiales que aglomerados por el cemento en presencia de agua conforman un todo compacto (piedra artificial). Su clasificación más general es por su tamaño, y es denominado como agregado fino (arena) y agregado grueso (piedra)

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

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•Resistencia•Forma•Color•Acabado•Tamaño

“ Control de la contracción del concreto”

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

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Análisis granulométrico

ASTM C 136

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

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Agua

• Aquel componente del concreto, en virtud del cual, el cemento experimenta reacciones químicas que le dan la propiedad de fraguar y endurecer para formar un sólido único con los agregados. Para ello se clasifica en agua de mezclado y agua de curado

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

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Evolución de los cambios de estado del Concreto

1 2 5 10 24

3 dí

as

100

7 dí

as

28 d

ías

1000

90 d

ías

1 añ

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10.000

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50

75

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Tiempo transcurrido desde el mezclado; en horas

Res

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%

Concreto convencional, sin aditivos@ temperaturas entre 21 – 26 ºC

Concreto Fresco

Concreto enrigidización

0

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gres

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2 4 6 8 10 12

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20

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40

Tiempo transcurrido desde el mezclado; en horas

Vel

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s/g/

h

0

50

1 2 3 4

Pasta blanda

Pasta enRigidización

Pasta en endurecimiento

1

2

3

4

Rápido ascenso y descenso inicial, de máxima intensidad

Nivel prácticamente nulo (fase durmiente)

Segundo ascenso, menos rápido e intenso (fase de fraguado)

Descenso final, lento y prolongado (fase de endurecimiento.

Fases de evolución del desprendimiento de calor

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Características del fraguado del concreto

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Secuencia de operaciones en el concreto fresco

• Transporte– Traslado de la mezcla

desde la planta al sitio de vaciado.

• Distancias• Condiciones del

trayecto• Clima• Facilidad de acceso

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Secuencia de operaciones en el concreto fresco

Colocación– Hacer llegar el

concreto al interior del espacio confinado por las cimbras.

• Directo• Bombeo• Lanzado• Deslizado

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Secuencia de operaciones en el concreto fresco

• Compactación– Aplicación de fuerzas

dinámicas para adaptarlo a la forma del espacio confinado por las cimbras y expulsar el aire atrapado para reducir los vacíos dentro de la mezcla

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Secuencia de operaciones en el concreto fresco

• Acabado– Ultima operación

destinada a obtener en la superficie del concreto las tolerancias geométricas requeridas en las especificaciones del proyecto.

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33””..

4000 psi4000 psi

5 5 ““..

3200 psi3200 psi

7 7 ““..

2700 psi2700 psi99””..

2200 psi2200 psi

12 in12 in

Atributos del Concreto fresco

Trabajabilidad

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Concreto

• Cuestionamientos que hace el constructor respecto al Concreto.• Llego duro a la obra/poco trabajable• Difícil de compactar.• No tiene consistencia y se segrega.• Se puede tapar la bomba.• No alcancé a darle acabado final.• Se presentaron fisuras

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Atributos del Concreto fresco

INICIALINICIAL 60 60 minmin 120 120 minmin

Fluidez

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Concreto

• Que es un buen concreto?Es aquel que satisface requerimientos de resistencia,

durabilidad, estética y estabilidad a un adecuado costo.• Desde el punto de vista Trabajabilidad?

• Depende de la aplicación– Es un elemento altamente reforzado?– Será consolidado o compactado mediante vibración

interna o externa?– Es este un sistema para concreto autonivelante (SLC)– Es un concreto para prefabricados de muros, losas o

elementos con formaleta?– Será este un concreto bombeado?

Así es de que, definir un “buen” concreto en términos de facilidad de colocación depende de como y donde será colocado.

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Concreto Fresco

Trabajabilidad: Lo clasifican en tres clases– Cualitativa: Trabajabilidad, fluidez,

compactabilidad, estabilidad, bombeabilidad, consistencia etc.. Para ser usado como descripción general sin ensayos cuantitativos.

– Cuantitativa Empirica: Asentamiento, factor de compactación, Ve-be. Para ser usado en pruebas simples cuantitativas y circunstancias particulares.

– Cuantitativa Fundamental: Viscocidad, reometria, torque etc

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Cuantitativa Empírica

Concreto Fresco

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PREMOLDEADOS

PAVIMENTOS

ESTRUCTURALES

FLUIDOS

AUTOCOMPACTANTES

Mayor fluidez

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2420 22 26 28 30

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

X

(CM)

25 veces25 veces25 veces

ASENTAMIENTO EN EL CONO DE ABRAMS = Medida universal de la trabajabilidad

Concreto: En estado fresco; trabajabilidad

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Concreto Fresco

Cuantitativa Fundamental

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Concreto Fresco: Terminología

• Sangrado – Exudación.Fenómeno presente en el concreto cuando tenemos exceso de agua de diseño o una alta dispersión de los componentes del mismo debido a compatibilidad cemento aditivo

“Segregación Estática”

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Concreto Fresco: Terminología

• Segregación: Separación- Diferencial

de los componentes del concreto generando una no uniformidad de la masa del concreto

“Segregación Dinámica”

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Concreto Fresco: Terminología

• Consistencia Movilidad relativa o capacidad del concreto o mortero de fluir. La medida usual es Asentamiento, flujo para el mortero, cono de marsh para el grout y resistencia a la penetración para la pasta de cemento (Vicat)

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Concreto Fresco: Terminología

• Consistencia Plástica/ Reología

Condición del concreto o mortero fresco tal que la deformación es homogénea y continua sin llegar a ser inestable - Fluidez

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Concreto Fresco: Terminología

• Viscosidad plásticaValor mínimo de esfuerzo que hace el concreto para sufrir una deformación. Por debajo de este valor mínimo la viscosidad es constante por arriba del valor la viscosidad aumenta.

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MECANISMO DE ACCIONM oléculas de aditivoionizadas (aniónico)(ind iv idualizadas)

G rano de Cem ento

Acción Física: Incorporación de aireAcción Química: Disminución en la velocidadde hidratación.Acción Físico-química: Rebaja tensión superficial

Reología:

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Reología de la pasta de cemento:

Cemento

Agua

Cemento

Agua

++

+ +

Mecanismo de Acción

No aditivo: Floculación Adsorción en la superficie del grano de cemento

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Aditivos: Fluidificantes, Plastificantes, Reductores de agua

• Mejora la trabajabilidad del concreto para una determinada relación a/mc

• Modifica la cantidad de agua para una trabajabilidad dada.

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Aditivos: Reductor de agua de alto rango . ASTM C 494 Tipo F & G

• Muy alta fluidez sin problemas de segregación.

• Mayor cohesividad y auto compactación• Mayores resistencias iniciales y finales• Alta fluidez con el control de la perdida de

manejabilidad

Hiperplastificantes

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Retardar la perdida de humedad de lalosa. Un período mas largo de retenciónde humedad, permite una mejor hidrata-ción del cemento, lo cual nos da mejores resistencias del concreto y su superficie.

Curado

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Curado

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Does Concrete Shrink or Does It Swell?. Aïtcin, P.-C. Concrete International. ACI. December 1999.

Curado & Contracción

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Métodos Curado

1. Curado con agua• Inundado• Manguereado• Emposado

“Cuidado con la temperatura del agua”

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MMéétodos Curadotodos Curado

2. Retardadores de humedad

• Lonas húmedas

• Papel retenedor de agua

• Laminas de polietileno

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MMéétodos Curadotodos Curado

3. Compuestos curadores de membrana

• Altos sólidos

• ASTM C-1315

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GRACIAS