Concreto masivo

Definición

El Concreto Masivo es definido como cualquier volumen de concreto con dimensiones lo

suficientemente grandes para requerir que se tomen las medidas necesarias para hacer frente a la

generación de calor por hidratación del cemento y el consecuente cambio de volumen, con el fin

de minimizar el agrietamiento.

Según el Departamento de Transportación de Florida, un elemento debe ser considerado como

masivo si presenta las siguientes condiciones:

La dimensión mínima es de un metro

La relación de volumen a superficie es mayor de 0.30

La temperatura de las diferentes mezclas de concreto no debe exceder de los valores mostrados

en la siguiente tabla:

En

la

tabla siguiente se resumen las temperaturas del concreto en tres casos: sin pre enfriamiento, con

pre enfriamiento y con pre enfriamiento y pos enfriamiento, medidas para la presa El Novillo.

Características del Concreto Masivo

Como es el caso de otros concretos, el concreto masivo está compuesto de cemento, agregados y

agua, frecuentemente se adiciona puzolanas y aditivos, para formar una masa semejante a una

roca pues la pasta endurece debido a la reacción química entre el cemento y el agua.

Una mezcla de concreto masivo satisfactoria inicia con la adecuada selección de materiales, que

a su vez, producirán un concreto adecuado para cumplir con los requerimientos de la estructura

en cuestión, con respecto a la economía, trabajabilidad, estabilidad en sus dimensiones, libre de

grietas, bajo aumento de la temperatura, resistente, durable y en el caso de estructuras

hidráulicas, con baja permeabilidad.

En términos generales, los concretos masivos son aquellos que requieren un manejo especial

para evitar daños causados por el calor interno y/o por un posible gradiente de temperatura

excesivo durante el proceso de hidratación.

Materiales Constitutivos:

Cemento: De acuerdo con las recomendaciones de utilización y las propiedades de los

cementos podemos concluir que los más adecuados para ser empleados en la

fabricación de concreto masivo son:

a. Cemento Portland Puzolánico (CPP)

b. Cemento Portland Compuesto (CPC)

Agregados: A continuación se presenta la recomendación que el comité ACI 207 1R

proporciona para la granulometría de la arena.

Agua: Casi cualquier agua natural que sea potable y que no tenga un sabor u olor

pronunciado, se puede utilizar para producir concreto. Sin embargo algunas aguas no

potables pueden ser adecuadas para el concreto.

Aditivos

Los aditivos son aquellos ingredientes del concreto además del cemento Portland, del

agua y de los agregados que se agregan a la mezcla inmediatamente antes del mezclado

o durante el mismo. Por su función, se les puede clasificar a los aditivos como:

a. Aditivos inclusores de aire.

b. Aditivos reductores de agua.

c. Aditivos retardantes.

d. Aditivos acelerantes.

e. Superplastificantes.

f. Aditivos minerales finamente divididos.

g. Aditivos diversos, para mejorar la trabajabilidad, la adherencia, a prueba de

humedad, impermeabilizantes, para lechadeado, formadores de gas, colorantes,

inhibidores de la corrosión y ayudas para bombeo

Las principales razones del empleo de los aditivos son:

Para reducir el costo de la construcción en concreto.

Para obtener algunas propiedades en el concreto de manera más efectiva que por otros

medios.

Para asegurar la calidad del concreto durante las etapas de mezclado, transporte,

colocación y curado en condiciones ambientales adversas.

Para superar ciertas eventualidades durante las operaciones de colado.

Procesos en la Tecnología del Concreto Masivo

Necesidad de Controlar la temperatura

Requerimientos Estructurales

Dimensiones de la Estructura

Restricciones

Generación de Calor

Clima

Producción

Suministro de Materiales

Agregados

Cemento

Agua

Aditivos

Dosificación

Mezclado

Transporte

Preparación Antes de la Colocación

Colocación

Compactación

Curado

Elevación de la temperatura en muros:

Elevación de la temperatura en losas sobre el terreno:

Control de Temperatura en Estructuras de Concreto Masivo.

La característica más importante del concreto masivo que lo diferencia de otros tipos de

concretos estructurales es su comportamiento térmico, en general las grandes dimensiones de las

estructuras de concreto masivo producen grandes diferenciales de temperatura entre el interior y

la superficie exterior de la estructura, es decir, a medida que la temperatura del concreto en el

interior aumenta y el concreto se expande, la superficie puede estar enfriándose y contrayéndose

lo que provoca cambios volumétricos diferenciales, si a esto se le añade las posibles

restricciones al libre movimiento del concreto tendremos como resultado, deformaciones y

tensiones que pueden causar grietas que perjudican la estructura diseñada

El aumento de la temperatura interna del concreto se puede controlar de varias maneras:

bajo contenido de cemento, 120 a 270 kg/m3, agregados grandes, 75 a 150 mm, alto contenido de agregado grueso, hasta 80% del contenido total de agregados, cemento de bajo calor de hidratación, puzolanas, el calor de hidratación de la puzolana puede ser del 25% al 75% del

cemento reducción de la temperatura inicial del concreto para aproximadamente 10°C a través

del enfriamiento de los ingredientes del concreto. enfriamiento del concreto, a través de la inserción de tubería de enfriamiento. cimbras de acero para la disipación rápida del calor. curado con agua y colados pequeños, 1.5 m o menos.

Coeficientes de expansión térmica del concreto (ACI 207.4R)

El rango típico de valores dados en la tabla representa mezclas de concreto con relación arena - grava de 30 - 70, un alto grado de saturación, y un contenido de cemento de 237 kg/m3.

Valores típicos de la conductividad térmica del concreto (ACI 207.4R)

Difusión térmica de acuerdo al tipo de roca (ACI 207.4R)

Módulos de elasticidad instantáneos y sostenidos para concretos masivos convencionales

Capacidad de deformación del concreto