CONCEPTOS GENERALESSOBRE EL

CONCRETO=CEMENTO+AGREGADOS+AGUA

INDUCCION• En la presente semana se realizará, el tema referido a

“Conceptos Generales del Concreto”, para lo cual recomiendo el Libro “Topicos de Tecnología del Concreto” Autor: Ing. Enrique Pasquel Carbajal. (ed.2000 en adelante). Otros: “Diseño de Mezclas de Concreto”.Autor Enrique Riva López, “Tecnología del Concreto”, Autor Ing. Flavio Avanto.Otros que den conceptos generales. (además de los indicados en la bibliografía general)

• La primera clase que se expone hoy, abarca desde conceptos generales, definición de concreto, importancia, tendencias, comentario de antecedentes. Proceso de hidratación, propiedades del concreto fresco y el concreto endurecido.

• La segunda y tercera clases, se tratará sobre la interacción del cemento, agua, agregados y aditivos.

INTRODUCCIÓN• ¿Qué es el concreto?

Es el material de construccción compuesto o constituido por tres elementos básicos:

Cemento+Agregados+Agua y aditivos según sea el caso.

• Dentro del campo de las construcciones y la Ingeniería Civil, el concreto ocupa un lugar privilegiado, pues junto con el acero es el material más utilizado en construcción a nivel mundial.

IMPORTANCIA DEL CONCRETO

• Dentro del trabajo profesional del Ingeniero Civil, el concreto seguirá siendo pues uno de los materiales mas usuales en obra (sino es el mas usual).

• Pese a haber sido normalizado a comienzos de siglo (1904 ASTM) y sometido a diferentes experimentos desde entonces. Hasta ahora sigue siendo difundido, estudiado.

• Las limitantes en su utilización están en el conocimiento que se tengan del mismo.

• Cada obra es un laboratorio de diseño de mezclas con características especiales. Pues cada elemento del concreto dará un parámetro de diseño. No se debe limitar el estudio al laboratorio.

• Una tendencia actual en el estudio del concreto es concerniente a la interacción de nuevos materiales como agregados no pétreos y polímeros.

• Finalmente se avisora a nivel mundial el uso del concreto interactuando también con productos derivados de la nanotecnología. (fibra de carbono ( encamisetados-Lima, nano tubos de carbono, polímeros mejorados con fibra de carbono, pirámide de Tokio).

Antecedentes en el Perú (comentario)

• Fines del siglo XIX, las obras se encargaban a ingenieros extranjeros

• 1875: se funda la Escuela Nacional de Ingenieros (hoy UNI)

• 1892: se oficializa la especialidad de Ingeniería Civil, antes se les conocía como “Ingenieros del Estado”

• Hasta principios de los 40, la mayoría de proyectos importantes los hacían extranjeros

• 1933: se crea Ingeniería Civil en la Universidad Católica

• 1915: Foundation Co. Trae los primeros hornos para la fabricación de cemento

• 1960: Se crea el CIP-Cusco.

• Entre 1955 1975 surgen Chilca, Lima Andino, Chiclayo, Pacasmayo, Sur y Yura

• A partir de 1970 se relega el estudio de la Tecnología del Concreto.

• El 20 de marzo del 2006 se crea el PAP de Ingeniería Civil de la UAC.

DESCRIPCION DEL CONCRETO

Como se mencionó, los tres materiales fundamentales del concreto: Cemento, Agua y Agregados, mezclados en proporciones adecuadas y se incrementa los aditivos, son pues estos componentes mencionados los que estudiaremos individualmente para luego analizar su trabajo en conjunto como el material denominado “concreto”.

Los componentes del concreto Inicialmente conforman una estructura plástica y moldeable, que posteriormente adquiere una consistencia rígida con propiedades aislantes y resistentes, lo que lo hace un material ideal para la construcción.

Lo que se logra mediante el mecanismo de hidratación del concreto.

Mecanismo de HidrataciónReacciones químicas entre el agua y los componentes del cemento, que llevan consigo el cambio del estado plástico al endurecido, con las propiedades inherentes a los nuevos productos formados. Podemos distinguir tres estados descritos cualitativamente para ser identificados.

a. Estado plástico Unión del agua y el polvo de cemento formando una pasta moldeable. Dura entre 40 y 150 minutos aproximadamente.

b. Fraguado inicialCondición de la pasta de cemento en que se aceleran las reacciones químicas, empieza el endurecimiento y la pérdida de la plasticidad. Se genera el calor de hidratación. Dura alrededor de tres horas.

c. Fraguado final

Se obtiene al término de la etapa de fraguado inicial, caracterizándose por endurecimiento significativo y deformaciones permanentes.

d. Endurecimiento Se produce a partir del fraguado final y es el estado en que se mantienen e incrementan con el tiempo las características resistentes.

• El volumen de sólidos crece con el tiempo internamente

• Se necesita, agua, temperatura y tiempo para producir la hidratación (curado)

• Volúmenes de productos de hidratación son menores a volúmenes de agua y cemento empleados (hay contracción de pasta endurecida)

• Relación a/c mínima para hidratación completa: 035 a 0.40

Propiedades y comportamiento del concreto

El comportamiento resistente se deberá a cómo se adhieren la pasta y los agregados y al acomodo de las piezas

La estructura del concreto no es homogénea ni isotrópica

El agua y el cemento ocupan el 30% del volumen pero son los que principalmente condicionan el resultado final

El agua que interviene condiciona la porosidad del concreto y su comportamiento final

Propiedades del concreto fresco

TrabajabilidadEs la mayor o menor dificultad para el mezclado, transporte, colocación y compactación del concreto.

SegregaciónEs la tendencia natural de las partículas más pesadas a descender en la pasta de concreto

ExudaciónPropiedad por la cual una parte del agua de mezcla se separa de la masa y sube hacia la superficie del concreto.

ContracciónContracción por secado, que es la responsable de la mayor parte de los problemas de fisuración, dado que ocurre tanto en el estado plástico como en el endurecido si se permite la perdida de agua en la mezcla.

Propiedades del concreto endurecido

ElasticidadEn general, es la capacidad del concreto de deformarse bajo carga, sin tener deformación permanente.

ResistenciaEs la capacidad de soportar cargas y esfuerzos

ExtensibilidadEs la propiedad del concreto de deformarse sin agrietarse.