CONCRETO Y SU APLICACIÓN HOY EN DIA

7/24/2019 CONCRETO Y SU APLICACIN HOY EN DIA

1/100

Tipo Cemento

-

fc

mnima

a/mc mxima


2/100

Un maravilloso material que nos permitehacer obras como estas


3/100

Estadio de futbol


4/100

Puentes de gran envergadura


5/100

Presas de CCR


6/100

Silos de almacenamiento


7/100Concreto prefabricado


8/100

Construccin industrializada


9/100Concreto vaciado bajo el agua


10/100

Concreto fast track (4x4) para reparaciones


11/100Concreto lanzado (shotcrete)


12/100

Y podramos quedarnos as por semanas

Pero a que tienen en comn todos estos tipos deconcretos?

Todos constituyen un tipo de concreto distinto, y,

muy seguramente, requirieron una tecnologacementante y de aditivo distintas.


13/100

Qu pasa con el concreto de hoy?

Simplemente que es distinto al de hace unos aospero seguimos especificndolo igual!

fca 28 das

Muchas veces ypara casi todo:210 Kg./cm2

Agua / cemento

Tipo de

cementante

Cuanta mxima y

tipo de adicin

Resistencia a

cierto ambiente

PermeabilidadContenido de aire


14/100

CONTROL DE CALIDAD


15/100

PROCESO CONSTRUCTIVO


16/100

CONTROL DE CALIDAD


17/100


18/100

Permeabilidad del Concreto

La porosidad del concreto est relacionada

con :

- La relacin inicial agua/cemento (a/c)- Grado de hidratacin (curado, tc)

- Grado de compactacin.

- Presencia de materiales suplementarioscementantes


19/100

Fig. 2. Influencia de la razn w/c, en la estructura de la pasta de

cemento endurecida. Para, w/c = 0,20 , hidratacin incompleta;

w/c = 0,40 , hidratacin prcticamente completa

w/c = 0,60 , hidratacin completa y poros capilares llenos de

agua [Ullmann's Ency clop edia of Indu str ia l ChemistryRelease

2004, 7th Ed.]

2 C2S + 4 H

C3S2H3 +CH + calor

2 C3S + 6 H

C3S2H3 +3CH + calor

Gel de

Tobermorita


20/100

La relacin (a/c), determina la porosidad inicial.

El grado de hidratacin (tiempo de curado, tc) determina laextensin a la cual los poros originales logran llenarse con nuevosslidos: productos de hidratacin.

La interconexin entre poros genera permeabilidad

Fig. 3 Relacin entre la porosidad y la permeabilidad enun cermico

F i d M ld d


21/100

Formacin de Macroceldas deCorrosin

La permeabilidad del concreto permite el ingreso deagentes agresivos al acero, formndose macroceldasde corrosin, especialmente, en edificaciones marinaso cercanas a las playas

Fig. 4

Macrocelda decorrosin

formada en las

varillas de

refuerzo de una

estructura

(adaptada deJ.HOLM, Corr , Conc

& Chlori des,ACI,

SPA-102, 1987)

Aceroandico

Acero

catdico


22/100

Consideraciones Generales

Bajas relaciones a/cgeneran

concretos menos permeables.

A una relacin de a/cconstante

es factible cambiar el factorcemento para observar cambios

en propiedades del concreto

Largos tiempos de curado porhumedad mejoran la

impermeabilidad del concreto


23/100

Metha (1977) propuso que el aluminato triclcico

del cemento reacciona con los cloruros solubles,

formando la sal insoluble de Friedel, segn:2 Cl- + 3CaO.Al2O3 + Ca

2+ + 10 H2O

3CaO.Al2O3.CaCl2.10H2O

La formacin de esta sal mejora la impermeabilidadal obstruir los poros capilares de la estructura del

concreto.

Por

difraccin de RX, Rasheeduzzafar, et.al., (1990),confirmala formacin de esta sal.

Al reducir los Clsolubles, se disminuye el riesgo de

corrosin del acero


24/100

Rasheeduzzafar, et.al.(1987) report que el

incremento del factor cemento de 330 kg/m3a480 kg/m3, en probetas cilndricas de concreto

de a/c = 0,45 y de Cemento Portland Tipo I,

experimentan una mejora de la resistencia a la

corrosin del acero, en 1,5 veces, basado en el

tiempo de inicio de la corrosin.

Us el mtodo del potencial de media, tomando

como el tiempo de inicio de corrosin cuando

Ecorr - 270 mV SCE.


25/100

COMPOSICIONDEL CONCRETO

a.-La pasta:1) Elementos Fundamentales

2) Funciones3) Propiedades

4) Influencia

b.-El Agregado


26/100

1) Elementos fundamentales:

A) El gel: Se denomina as al productoresultante de la reaccin qumica ehidratacin del cemento.

B) Los poros:incluidos en ella. El cementohidratado, si lo hay. Los cristales dehidrxido de calcio, o cal libre que puedan

haberse formado durante la hidratacindel cemento.

La Pasta


27/100

La Pasta

Esquema tpico de la estructura de la

pasta de cemento


28/100

A)El gel:(concepto)Se define como gel ala parte ceida de la pasta, la cual es el

resultado de la reaccin qumica cemento-agua durante el proceso de hidratacin.


29/100

Proceso de formacin del gel:

Cuando el cemento se combina el agua seproduce una muy rpida solucinsobresaturada de hidrxido de calcio, conconcentracin de silicato calcico

hidratado. De acuerdo a Le chatelier estehidrato se precipita rpidamentecorrespondiendo el endurecimientoposterior a la perdida de agua del material

hidratado, presentndose el silicato decalcio hidratado en forma de cristalesinterconectados extremadamentepequeos, los cuales por sus dimensiones

son denominados gel.


30/100

Composicin:

El gel es una aglomeracin porosa departculas solidamente entrelazadas, ensu mayora escamosas o fibrosas, elconjunto de las cuales forma una redeslabonada que contiene material mas omenos amorfo.

Comprende: Masa de cementohidratado, hidrxido de calcio cristalino yporos gel.


31/100

Comportamiento:

Desempea el papel mas importante en elcomportamiento del concreto,especialmente en su resistenciasmecnicas y su modulo de elasticidad.Las razones de su resistencia aun noestn claramente comprendidas ( fsicas,qumicas).

La atraccin fsica es del tipo Van derWaal entre superficies de slidosseparados nicamente por microscpicos

poros gel.


32/100

B)Poros:Existen en la pasta cantidadesvariables de espacios vacos,denominados poros, los cuales nocontienen materia slida, aunque pueden

estar llenos de agua.Se clasifican en:

Poros por aire atrapado

Poros por aire incorporado Poros capilares

Poros gel


33/100

Poros por Aire Atrapado: Durante elproceso de mezclado una pequea

cantidad de aire (1%) es aportado por losmateriales y es la que queda atrapada enla masa de concreto. Son parte inevitable

de toda pasta.


34/100

Poros por aire incorporado: Se incorporaintencionalmente para incrementar la

durabilidad del concreto, debido a que aumentala proteccin de la pasta contra los procesos decongelacin del agua en el interior de la misma,porque evita el agrietamiento .

Pueden ocupar hasta 5% del volumen delconcreto. Adems el aire incorporado tiende a

incrementar la trabajabilidad , la plasticidad y

fluidez de las mezclas: disminuye lasconsistencia permitiendo la reduccin de agua.


35/100

Poros capilares:Son los espacios originalmenteocupados por el agua en el concreto fresco, loscuales en el proceso de hidratacin del cemento

no han sido ocupados por el gel. El gel solo puede desarrollarse en los espacios

originalmente llenos de agua. Aumenta el numero de poros capilares cuando

la relacin agua-cemento es alta. Al aumentar el numero de poros capilares:

aumenta la porosidad, permeabilidad capacidadde absorcin de la pasta; pero disminuyen lasresistencias mecnicas de la pasta endurecida.


36/100

Poros Gel:Se forman durante el procesode formacin del gel, son las partculas deaire que quedan atrapadas dentro de el,

aisladas unas de otras. Se presentan independientemente de la

relacin agua cemento.


37/100

La Pasta

2) Funciones Contribuir a dar las propiedades

requeridas al producto endurecido.

Separar las partculas del agregado. Llenar los vacos entre las partculas de

agregado y adherirse fuertemente a ellas.

Proporcionar lubricacin a la masa cuandoesta aun no ha endurecido.


38/100

La Pasta

3) Propiedades: Dependen de las propiedades fsicas y

qumicas del cemento.

Las proporciones relativas de cemento yagua en la mezcla.

El grado de hidratacin del cemento, dado

por la efectividad de la combinacinqumica entre este y el agua.


39/100

La Pasta

4) Influencia: Las propiedades de la pasta son las que

influyen directamente sobre la mezcla

final. Para un cemento dado, las caractersticas

y porosidad de la pasta dependen de la

relacin agua-cemento, y del grado dehidratacin del cemento.


40/100


41/100

Para lograr tal objetivo, una mezcla deconcreto bien proporcionada deber

poseer las propiedades siguientes:

1) En el concreto fresco, trabajabilidad

aceptable.2) En el concreto endurecido, durabilidad,

resistencia y presentacin uniforme.

3) Economa.


42/100

PREFABRICADOS


43/100

ELECCI N DE LAS


44/100

ELECCIN DE LAS

CARACTERSTICAS DE LA

MEZCLA DE CONCRETO

En base al uso que se propone dar al

concreto, a las condiciones de exposicin,al tamao y forma de lo miembros, y a laspropiedades fsicas del concreto (talescomo la resistencia), que se requierenpara la estructura.


45/100

Control del concreto fresco

CONCRETO FRESCO.- Es aquel recinpreparado cuyo estado es plstico y

moldeable en el cual no se produce elfraguado ni el endurecimiento y adopta laforma del encofrado.


46/100

Control del concreto fresco

El control de calidad del concreto dependeen primera instancia de los

procedimientos de muestreo que permitancontar con porciones representativas parael anlisis correspondiente.

El proceso de la toma de la muestra estanormado por ASTM C-172.

EL CONCRETO DE HOY: CONSIDERACIONES


47/100

November 4, 201547 Title of Presentation / Meeting Name

EL CONCRETO DE HOY: CONSIDERACIONESBASICAS

Que pasa con el Concreto de Hoy???

??


48/100

Control de la trabajabilidad y su

trascendencia Trabajabilidad (def.): Es el mayor o menor

trabajo que hay que aportar al concreto enestado fresco en los procesos de fabricacin,transporte, colocacin, compactacin yacabado. Esta influenciada principalmente por lapasta, el contenido de agua y el equilibrio

adecuado entre gruesos y finos, produciendo enel caso ptimo una suerte de continuidad en eldesplazamiento natural y/o inducido de la masa.


49/100

En nuestro pas lo rige la NTP 339.035 yel ensayo se denomina de asentamiento.

Se mide tradicionalmente por el slumpoconsistencia (cono de ABRAMS) ya quese permite una aproximacion numerica a

esta propiedad del concreto, pero es unamanera limitada de evaluarla, siendo masuna prueba de uniformidad que de

trabajabilidad. Es comn que esta prueba sea un

condicionante de aprobacin o

desaprobacin del concreto fresco.


50/100

Se han establecido 3 tipos deasentamientos caractersticos:

Normal o verdadero.-Es el propio de unamezcla rica y con una correcta cantidadde agua. En este caso el concreto no

sufre grandes deformaciones, suscomponentes permanecen unidos debidoal cemento que los liga.

Control de la trabajabilidad y su trascendencia


51/100

Corte.- Se produce por un exceso deagua, la pasta pierde su poder aglutinante

produciendo asentamientos mayores yreduciendo el coeficiente de rozamiento. Desplomado.- Se produce cuando el

concreto tiene mucha agua y es pobre en

arena, el lugar de asiento se producerotura por derrumbamiento y algunasveces por corte.

Control de la trabajabilidad y su trascendencia


52/100

Control del peso unitario y

contenido de aire El Peso Unitario (NTP 339.046): es el

peso varillado, expresado en kilos por

medio cbico, de una muestrarepresentativa del concreto, se empleaprincipalmente para:

o Determinar o comprobar el rendimiento dela mezcla.


53/100


contenido de aireo Determinar el contenido de materiales

(cemento, agua y agregado) por metro

cbico de concreto, as como el contenidode aire.

o Formamos una idea de la calidad del

concreto y de su grado de compactacin.


54/100

CONTENIDO DE AIRE N.T.P. 339.083

Sabemos que mientras ms aire tenga

internamente el concreto su resistencia ala compresin disminuir. Pero tambin esnecesario en casos de tener un clima con

condiciones severas (o sea que tengatemperaturas muy bajas), ya que el aireincorporado en ciertas cantidadesfavorece la resistencia a las bajastemperaturas, sobre todo en casos en queel agua atrapada internamente aumentesu volumen cuando entra en

congelamiento.


55/100


contenido de aire Son muy tiles para evaluar la uniformidad

y comprobar el rendimiento de la mezcla

al comprobar el peso unitario del diseocon el peso real de la obra.

Normas aplicables ASTM C-138, ASTM C-

231, C-173. Es de vital importancia cuando se utilizan

incorporadores de aire.


56/100

Control de la temperatura

Esta regulada por la ASTM C-1064,queindica la manera de medir la temperatura

del concreto con un termmetro de 0.5 Cde precisin y que el tiempo que esteintroducido en la mezcla sea de 2 min.

como mnimo y 5 min. como mximo.


57/100

Control del tiempo de fragua (NTP

339.082, ASTM C-403) El ensayo tiene por objeto encontrar el tiempo

que demora en ganar el concreto unadeterminada resistencia desde el contactocementoagua.

Para tal efecto se consideran dos definiciones:fragua inicial, cuando el concreto alcanza la

resistencia de 500 lb/pulg2, equivalente a 35Kg./cm2, y fragua final, cuando el concretoalcanza la resistencia de 4.000 lb/pulg2, queequivale a 250 kg/cm2.


58/100

Exudacin N.T.P. 339.077

Es un tipo de segregacin en la queparte del agua de la mezcla tiende a

subir a la superficie del concreto recincolocado. Esto se debe a que loscomponentes slidos de la mezcla no

pueden retener toda el agua demezclado cuando se asientan en elfondo.


59/100

Exudacin N.T.P. 339.077

Por causa de la exudacin la superficiedel concreto puede quedar demasiado

hmeda y, as el agua queda atrapadaentre elementos superpuestos de concretoel resultado puede ser un concreto

poroso, dbil y poco durable.


60/100

Ensayo de fluidez N.T.P.

339.085 Es la capacidad que tiene el concreto para

compactarse como un lquido en

determinadas circunstancias, se logramedir esta propiedad mediante la mesa desacudidas.


61/100

Ataque porcloruros


62/100

Reactividad lcali - Agregado


63/100

Ataque por sulfatos


64/100

Ataque por carbonatacin (CO2)


65/100

ADITIVOS

PARA CONCRETO


66/100

TIPOS DE ADITIVOS

ASTM C494

Tipo A Reductor de Agua

Tipo B Retardante (fraguado)

Tipo C Acelerante (fraguado) Tipo D Reductor Retardante

Tipo E Reductor Acelerante

Tipo F Reductores de Alto Rango Tipo G Reductores de Alto Rango

Retardante

Desarrollo histrico de la reduccin de


67/100

Desarrollo histrico de la reduccin deagua

1930

Plastocrete

Ligno-

sulfonatos

Reduccin

de agua

hasta un

10%

1990

Sikament-10

Polmeros

vinlicos

Reduccin

de agua

hasta un

30%

1970

Sikament

Melamina

Naftaleno

Reduccin

de agua

hasta un

20%

2000

ViscoCrete

Policarboxi-

latos

Reduccin

de agua

hasta un

40%

Reduccin de agua (histrica)


68/100

Reduccin de agua (histrica)Porosidad Capilar

30% 20% 10% 0%

0.60 0.50 0.40 0.30

s Aumento de

manejabilidad

s Manejabilidad

extendida paraconcreto

premezclado

s HRWR para

concreto con

baja relacion A/C

s Alta Resistenciainicial y

asentamiento

controlado

s Manejabilidad

extendida y muy baja

permeabilidad

s CONCRETO

AutoCompactante

Hasta 10%

Red. agua

Hasta 20%

Red. agua

Hasta 40%Red. agua

10 - 20%

Por. Capilar

20%

Porosidad Capilar

5 - 10%Por. Cap.

1930

1950

1970

1980

2000


69/100

Qu son losADITIVOS REDUCTORES DE AGUA?

Aditivo que incrementa el revenimiento (slump)

del concreto o mortero fresco sin incrementar el

contenido de agua o que mantiene elrevenimiento (slump) con una cantidad menor de

agua, mediante factores ajenos a la incorporacin

de aire. (ACI 116.R-2)


70/100

Qumica Bsica de Reductores

Agentes Dispersantes: Material que evita la

floculacin de partculas individuales suspendidas

en un lquido.

Estado Floculado Estado Disperso


71/100

Aditivos Reductores de Agua

BENEFICIOS

Propiedades del Concreto Endurecido:

Incrementa la Resistencia

Mejor Durabilidad Mejor Control de Calidad en Produccin


72/100

Mejor Control de Calidad??

Relacin agua/cemento = 0.35Revenimiento slump =1/2 pulgada

Resistencia a Compresin Sin Vibrado Con Vibrado

1400 psi 9800 psi


73/100

Mejor Control de Calidad??

Relacin agua/cemento = 0.35Revenimiento slump = 9 pulgadas

Resistencia a Compresin Sin Vibrado Con Vibrado

7000 psi 9800 psi


74/100

Tipos de Reductores de Agua

Convencional

Rango Medio

Alto Rango (3ra) Superplastificantes Alto Rango (4ta) (HRWR)


75/100

Mejora el acabado y lo facilitaacilita la colocacin

Permeabilidad

esistencia


76/100

Reductores de Agua


77/100

Reductores de Agua Convencionales

Reducen el agua hasta 5%

Principalmente para concretos de


78/100


79/100

Desventajas de los Reductores

Convencionales

Cuando se Utilizan en dosificacin alta:

Sangrado excesivo

Retardacin del Fraguado Bajas resistencias iniciales


80/100

Reductores de AguaRango Medio

Reduccin de agua del 5% - 15%

Principalmente para concretos conrevenimiento slump de 5 - 8 pulgadas

Se utiliza en concreto con relacin a/cintermedia.

Se puede utilizar con aditivos de alto rangopara bajas relaciones a/c

Mejorar/facilita el acabado de la superficiedel concreto.


81/100


82/100

Reductores de Agua de Rango Alto

Reduccin de agua entre 12%-40%

Principalmente para concretos con

revenimiento slump de 8 - 11 in.

Se utiliza con concretos de baja relacinagua/cemento.


83/100


84/100

Reductores de Agua

Rango Alto (4ta generacin)

Reduccin de rango completo 0%-40%

Principalmente para concretos con revenimiento

slump de todo el rango incluye concretoRheodinmico

Se utiliza con concretos de muy baja relacin

agua/cemento sin retardacin.


85/100

Tecnologa Glenium


86/100

Tecnologa Glenium


87/100


88/100

ConcretoAutoCompactante


89/100

Ventajas del Glenium

Dispersante muy eficiente(de 2 a 3 veces ms que convencionales) Mejor mantenimiento del revenimiento

slumpfraguado normal Desarrollo rpido de resistencias Altas dosificaciones sin retardacin

Sika China TJ: Mori Tower, Shanghai


90/100

R

TSCA

/P, g


91/100

Aditivos para Control de Hidratacin

Aditivos para Control de Fraguado

- Modificar el desarrollo de fraguado y resistencias

del concreto.

- Incrementar el tiempo efectivo para transporte yoperaciones de reciclado.


92/100

Ventajas/Desventajas

Aceleradores Evitan retardacin de fragua en clima fro. Incrementan resistencias iniciales. Acelera el proceso de construccin. Puede disminuir la resistencia a partir de los 28 das.

Cloruros = Corrosin.Retardantes

Incrementa el tiempo de trabajabilidad. Produce reduccin de agua e incremento deresistencias a los 28 das. Retardacin significativa con sobredosificacin. Retardacin significativa con puzolanas.


93/100

Microsilice

Incremento de resistenciasmecnicas

Aumento de durabilidad del

concreto expuesto a ambientes

marinos, industriales, aguas

sulfatadas, etc.

Mejora la bombeabilidad


94/100

Microsilice

Efecto puzolnico: reacciona con el

hidrxido de calcio del cemento

hidratado formando mas material

cementante (silicatos de calcio)

Efecto granular: gracias a su alta finura

ocupa los espacios entre partculas de

cemento


95/100

Microsilice

Protege al concreto del efecto nocivo de la presencia de altasconcentraciones de sulfatos, frecuentes en las aguas subterrneas.


96/100

I d d Ai


97/100

Incorporadores de Aire

Proteccin para congelacin y deshielo Mejora la trabajabilidad del concreto

Mayor durabilidad

Afecta la resistencia:en concretos con poco cemento puede incrementar.

en concreto de alto desempeo disminuye (2%-6%por cada 1% de aire).

Aditi R d t d C t i


98/100

Aditivo Reductor de Contracciones

Reduce las contracciones del concreto

La introduccin fue en 1997 a USA (Japn antes)

Poco efecto en las propiedades plsticas

En la dosificacin se cuenta como agua Dosificacin (1.2-1.5 gal/yd3), es mejor dentro

de este rango.


99/100

Aditivos Modificadores de Viscosidad

Se utiliza para concreto que se va a colocar bajo elagua.

Atrapa parte del agua del concreto y forma una

masa viscosa que no se separa fcilmente con elmovimiento de agua.

Prcticamente para uso en concretosRheodinmicos para incrementar la viscosidad y la

estabilidad de la mezcla.


100/100

Inhibidores de corrosin

Prolongan el inicio de lacorrosin del acero de

refuerzo embebido en el

concreto

Reducen el potencial de

corrosin del acero de

refuerzo

CONCRETO Y SU APLICACIÓN HOY EN DIA

Documents

Transcript of CONCRETO Y SU APLICACIÓN HOY EN DIA