El Concreto - Tecnología de los materiales

8/3/2019 El Concreto - Tecnologa de los materiales

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FACULTAD DE INGENIERIA, ARQUITECTURA

Y URBANISMO

Escuela profesional de ingeniera Civil

TEMA:

El concreto.

MATERIA:

Tecnologa de los materiales.

ALUMNO:

Navarro Tello Roger Job.

DOCENTE:

Ing. Ballena Del Rio Pedro.

CICLO:

II

AULA/SECCION:

402/A

Pimentel, 02 de noviembre del 2011


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El Concreto El concreto es un material de construccin bastante resistente, que se trabaja en su forma lquida, por lo

que puede adoptar casi cualquier forma. Este material est constituido, bsicamente de agua, cemento y otrosaadidos, a los que posteriormente se les agrega un cuarto ingrediente denominado aditivo. Aunquecomnmente se le llama cemento, no se les debe confundir, y en verdad aquellas mezclas que hacen loscamiones tolva en las construcciones son en realidad concreto, es decir, cemento con aditivos para alterar suspropiedades.

Cuando todos los elementos de la mezcla se han incluido, se realiza la denominada revoltura del cemento,proceso mediante el cual se introduce el quinto elemento, el aire. Gracias a este procedimiento, el concreto setransforma en una masa que puede ser moldeada con facilidad, sin embargo, hay que procurar no tomarse

mucho tiempo, ya que al cabo de unas horas, el concreto se endurece. Debido a esto, al correr el tiempo, estematerial va perdiendo su plasticidad, ponindose cada vez ms rgido hasta endurecerse por completo.

Existe la posibilidad de realizar ciertas modificaciones a las formas lquidas y slidas del concreto. Loanterior es realizable a partir de la adicin de determinados elementos en forma dosificada, y de este modo,poder controlar, por ejemplo, el tiempo de endurecimiento de este material, acortndolo o alargarlo, segnsean los requerimientos del constructor. Adems gracias a este mismo mecanismo es posible reducir lasdemandas de agua de la mezcla, incluir ms aire, o bien, aumentar las posibilidades de su trabajabilidad.

El concreto es una mezcla de: Cemento, agregados inertes (grava y arena) y agua, la cual se endurecedespus de cierto tiempo de mezclado. Los elementos que componen el concreto se dividen en dos grupos:

ACTIVOS E INERTES. Son activos, el agua y el cemento a cuya cuenta corre la reaccin qumica pormedio de la cual esa mezcla, llamada lechada o pasta, se endurece hasta alcanzar un estado de gran solidez.Los elementos inertes (agregados), al arena y la grava, cuyo papel fundamental es formar el esqueleto delconcreto, ocupando gran parte del volumen del producto final, con lo cual se logra abaratarlo y disminuirnotablemente los efectos de la reaccin qumica del fraguado: La elevacin de la temperatura y lacontraccin de la lechada al endurecerse. El agua que entra en combinacin qumica con el cemento esaproximadamente un 33% de la cantidad total y esa fraccin disminuye con la resistencia del concreto.En consecuencia, la mayor parte del agua de mezclado se destina a lograr fluidez y trabajabilidad a lamezcla, coadyuvando a la contraccin del fraguado y dejando en su lugar vacos correspondientes, cuyapresencia influye negativamente en la resistencia final del concreto.

La resistencia de proyecto del concreto es la siguiente:

Columnas y vigas perimetrales: 55 MPa a 40 MPa (disminuyendo a medida que se asciende en el edificio). Vigas centrales y entrepiso: 35 MPa (concreto ligero).

El concreto tiene una resistencia de proyecto mxima de 85 MPa, mientras que el lmite elstico del aceroempleado en la estructura metlica es de 450 MPa.


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El Concreto a base de cemento Prtland ha sido siempre el material ms ampliamente usado en la industriade la construccin en todo el mundo. Sin embargo, existen algunos entornos qumicos bajo los cuales su vidatil se reduce, an la del mejor concreto. En el marco de la bsqueda de la durabilidad de las estructuras enconcreto, esta investigacin se bas en la determinacin de un diseo de mezcla ptimo de concreto a basede azufre (CBA) elaborado con agregados del departamento del Atlntico, a travs del estudio experimentalde probetas sometidas a una serie de ensayos normalizados, que permitieron determinar propiedades, talescomo: resistencia a la compresin, resistencia a la abrasin, peso unitario, porcentaje de absorcin y laresistencia a la corrosin y con ello hacer una caracterizacin fsica, qumica y mecnica de este material deconstruccin. Adicionalmente, se estudi el comportamiento in situ de cupones elaborados con CBA, al estarsometidos al ataque de cidos y sulfatos en las instalaciones de una planta petroqumica de la regin. Losresultados obtenidos mostraron una excelente resistencia a la corrosin y altos valores de los indicadoresresistentes.Por lo tanto el concreto es un material durable y resistente pero, dado que se trabaja en su forma lquida,prcticamente puede adquirir cualquier forma. .Esta combinacin de caractersticas es la razn principal porla que es un material de construccin tan popular para exteriores. Ya sea que adquiera la forma de un caminode entrada amplio hacia una casa moderna, un paso vehicular semicircular frente a una residencia, o unamodesta entrada delantera, el concreto proporciona solidez y permanencia a los lugares donde vivimos.

En la forma de caminos y entradas, el concreto nos conduce a nuestro hogar, proporcionando un senderoconfortable hacia la puerta.

Adems de servir a nuestras necesidades diarias en escalones exteriores, entradas y caminos, el concretotambin es parte de nuestro tiempo libre, al proporcionar la superficie adecuada para un patio.

El concreto de uso comn, o convencional, se produce mediante la mezcla de tres componentesesenciales, cemento, agua y agregados, a los cuales eventualmente se incorpora un cuarto componente quegenricamente se designa como aditivo. Al mezclar estos componentes y producir lo que se conoce comouna revoltura de concreto, se introduce de manera simultnea un quinto participante representado por el aire.

La mezcla intima de los componentes del concreto convencional produce una masa plstica quepuede ser moldeada y compactada con relativa facilidad; pero gradualmente pierde esta caracterstica hastaque al cabo de algunas horas se torna rgida y comienza a adquirir el aspecto, comportamiento y propiedadesde un cuerpo slido, para convertirse finalmente en el material mecnicamente resistente que es el concretoendurecido.

La representacin comn del concreto convencional en estado fresco, lo identifica como unconjunto de fragmentos de roca, globalmente definidos como agregados, dispersos en una matriz viscosaconstituida por una pasta de cemento de consistencia plstica. Esto significa que en una mezcla as hay muypoco o ningn contacto entre las partculas de los agregados, caracterstica que tiende a permanecer en elconcreto ya endurecido .

Consecuentemente con ello, el comportamiento mecnico de este material y su durabilidad enservicio dependen de tres aspectos bsicos:

1) Las caractersticas, composicin y propiedades de la pasta de cemento, o matriz cementante, endurecida.2) La calidad propia de los agregados, en el sentido ms amplio.3) La afinidad de la matriz cementante con los agregados y su capacidad para trabajar en conjunto.


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En el primer aspecto debe contemplarse la seleccin de un cementante apropiado, el empleo de una relacinagua/cemento conveniente y el uso eventual de un aditivo necesario, con todo lo cual debe resultarpotencialmente asegurada la calidad de la matriz cementante.

En cuanto a la calidad de los agregados, es importante adecuarla a las funciones que debedesempear la estructura, a fin de que no representen el punto dbil en el comportamiento del concreto y en

su capacidad para resistir adecuadamente y por largo tiempo los efectos consecuentes de las condiciones deexposicin y servicio a que est sometido.

Finalmente, la compatibilidad y el buen trabajo de conjunto de la matriz cementante con losagregados, depende de diversos factores tales como las caractersticas fsicas y qumicas del cementante, lacomposicin mineralgica y petrogrfica de las rocas que constituyen los agregados, y la forma, tamaomximo y textura superficial de stos.

De la esmerada atencin a estos tres aspectos bsicos, depende sustancialmente la capacidadpotencial del concreto, como material de construccin, para responder adecuadamente a las accionesresultantes de las condiciones en que debe prestar servicio. Pero esto, que slo representa la previsin de

emplear el material potencialmente adecuado, no basta para obtener estructuras resistentes y durables, puesrequiere conjugarse con el cumplimiento de previsiones igualmente eficaces en cuanto al diseo,especificacin, construccin y mantenimiento de las propias estructuras.

Ingredientes del concreto

El concreto fresco es una mezcla semilquida de cemento portland, arena (agregado fino), grava o piedratriturada (agregado grueso) yagua. Mediante un proceso llamado hidratacin, las partculas del cementoreaccionan qumicamente con el agua y el concreto se endurece y se convierte en un material durable.Cuando se mezcla, se hace el vaciado y se cura de manera apropiada, el concreto forma estructuras slidas

capaces de soportar las temperaturas extremas del invierno y del verano sin requerir de muchomantenimiento. El material que se utilice en la preparacin del concreto afecta la facilidad con que puedavaciarse y con la que se le pueda dar el acabado; tambin influye en el tiempo que tarde en endurecer, laresistencia que pueda adquirir, y lo bien que cumpla las funciones para las que fue preparado.

Adems de los ingredientes de la mezcla de concreto en s misma, ser necesario un marco o cimbra y unrefuerzo de acero para construir estructuras slidas. La cimbra generalmente se construye de madera y puedehacerse con ella desde un sencillo cuadrado hasta formas ms complejas, dependiendo de la naturaleza delproyecto. El acero reforzado puede ser de alta o baja resistencia, caractersticas que dependern de lasdimensiones y la resistencia que se requieran. El concreto se vaca en la cimbra con la forma deseada ydespus la superficie se alisa y se le da el acabado con diversas texturas.

USOS DEL AGUA

En relacin con su empleo en el concreto, el agua tiene dos diferentes aplicaciones: como ingrediente en laelaboracin de las mezclas y como medio fe curado de las estructuras recin construidas. En el primer casoes de lS0 interno como agua de mezclado, y en el segundo se emplea exteriormente =cuando el concreto secura con agua. aunque en estas aplicaciones las caractersticas del agua tienen efectos de diferenteimportancia sobre el concreto, es usual que se recomiende emplear igual de una sola calidad en ambos casos.


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As, normalmente, en las especificaciones para concreto se hace referencia en primer trmino a los requisitosque debe cumplir el agua para elaborar el concreto, porque sus efectos son ms importantes, y despus seindica que el agua que se utilice para curarlo debe ser del mismo origen, o similar, para evitar que sesubestime esta segunda aplicacin y se emplee agua de curado con caractersticas inadecuadas.

En determinados casos se requiere, con objeto de disminuir la temperatura del concreto al ser elaborado, queuna parte del agua de mezclado se administre en forma de hielo molido o en escamas. En tales casos, el aguaque se utilice para fabricar el hielo debe satisfacer las mismas especificaciones de calidad del agua demezclado.

Como componente del concreto convencional, el agua suele representar aproximadamente entre lO y 25 porciento del volumen del concreto recin mezclado, dependiendo del tamao mximo de agregado que seutilice y del revenimiento que se requiera(38). Esto le concede una influencia importante a la calidad delagua de mezclado en el comportamiento y las propiedades del concreto, pues cualquier substancia dainaque contenga, an en proporciones reducidas, puede tener efectos adversos significativos en el concreto.Una prctica bastante comn consiste en utilizar el agua potable para fabricar concreto sin ningunaverificacin previa, suponiendo que toda agua que es potable tambin es apropiada para elaborar concreto;sin embargo, hay ocasiones en que esta presuncin no se cumple, porque hay aguas potables aderezadas concitratos o con pequeas cantidades de azcares, que no afectan su potabilidad pero pueden hacerlas

inadecuadas para la fabricacin de concreto(73). En todo caso, la consideracin contraria pudiera ser msconveniente, es decir, que el agua para la elaboracin del concreto no necesariamente requiere ser potable,aunque s debe satisfacer determinados requisitos mnimos de calidad.

REQUISITOS DE CALIDAD

Los requisitos de calidad del agua de mezclado para concreto no tienen ninguna relacin obligada con elaspecto bacteriolgico (como es el caso de las aguas potables), sino que bsicamente se refieren a suscaractersticas fisico-qumicas ya sus efectos sobre el comportamiento y las propiedades del concreto.

Caractersticas fsico-qumicas

Refirindose a las caractersticas fisico-qumicas del agua para concreto, no parece haber consenso generalen cuanto a las limitaciones que deben imponerse a las substancias e impurezas cuya presencia esrelativamente frecuente, como puede ser el caso de algunas sales inorgnicas (cloruros, sulfatos), slidos ensuspensin, materia orgnica, di xido de carbono disuelto, etc. Sin embargo, en lo que s parece haberacuerdo es que no debe tolerarse la presencia de substancias que son francamente dainas, como grasas,aceites, azcares y cidos, por ejemplo. La presencia de alguna de estas substancias, que por lo dems no escomn, debe tomarse como un sntoma de contaminacin que requiere eliminarse antes de considerar laposibilidad de emplear el agua.

Cuando el agua de uso previsto es potable, cabe suponer en principio que sus caractersticas fisico-qumicasson adecuadas para hacer concreto, excepto por la posibilidad de que contenga alguna substanciasaborizante, lo cual puede detectarse fcilmente al probarla. As, por ejemplo, el USBR(15) considera que si

el agua es clara, y no tiene sabor dulce, amargo o salobre, puede ser usada como agua de mezclado o decurado para concreto, sin necesidad de mayores pruebas.

Si el agua no procede de una fuente de suministro de agua potable, se puede juzgar su aptitud como aguapara concreto mediante los requisitos fisico-qumicos contenidos en la Norma Oficial Mexicana NOM C-122(46), recomendados especialmente para aguas que no son potables. Para el caso especifico de lafabricacin de elementos de concreto preesforzado, hay algunos requisitos que son ms estrictos en cuanto allimite tolerable de ciertas sales que pueden afectar al concreto y al acero de preesfuerzo, lo cual tambin secontempla en las NOM C-252(47) y NOM C-253(48).


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ADITIVOS PARA CONCRETO

DEFINICION:

Los aditivos son aquellos productos que introducidos en el hormign permiten modificar sus propiedades enuna forma susceptible de ser prevista y controlada.

Productos que, agregados en pequea proporcin en pastas, morteros y hormigones en el momento de sufabricacin, mejoran o modifican una o varias de sus propiedades. Aun cuando los aditivos son uncomponente eventual del hormign, existen ciertas condiciones o tipos de obras que los hacenindispensables.

De esta manera su uso estar condicionado por:

a) Que se obtenga el resultado deseado sin tener que variar sustancialmente la dosificacin bsico.

b)

Que el producto no tenga efectos negativos en otras propiedades del hormign.c) Que un anlisis de costo justifique su empleo.

Debido a que los componentes bsicos del concreto hidrulico son el cemento, el agua y los agregados,cualquier otro ingrediente que se incluya en su elaboracin puede ser considerado, literalmente hablando,como un aditivo.

Sin embargo, en la prctica del concreto hidrulico convencional, ,no se consideran aditivos las puzolanas ylas escorias cuando forman parte de un cemento portland-puzolana. portland-escoria, ni tampoco las fibras derefuerzo porque dan oirn a concretos que no se consideran convencionales.

Con estas salvedades, resulta vlida la definicin propuesta por el Comit ACI 116(26), segn la cual unaditivo es un material distinto del agua, los agregados, el cemento hidrulico y las fibras de refuerzo, que seutiliza como ingrediente del mortero o del concreto, y que se aade a la revoltura inmediatamente antes odurante el mezclado.

La interpretacin que puede darse a esta definicin es que un material slo puede considerarse como aditivocuando se incorpora individualmente al concreto, es decir, que se puede ejercer control sobre su dosificacin.De esta manera, las puzolanas y las escorias solamente son aditivos si se les maneja y administra porseparado del cemento portland. Lo cual no deja de ser ms bien una cuestin de forma, ya quecualitativamente sus efectos son los mismos que si se administran por conducto del cemento.

Para complementar la definicin anterior, tal vez cabria aadir que los aditivos para concreto se utilizan con

el propsito fundamental de modificar convenientemente el comportamiento del concreto en estado fresco,y/o de inducir o mejorar determinadas propiedades deseables en el concreto endurecido.

USOS DE LOS ADITIVOS

El comportamiento y las propiedades del concreto hidrulico, en sus estados fresco y endurecido, suelen serinfluidos y modificados por diversos factores intrnsecos y extrnseco. Los intrnsecos se relacionanesencialmente con las caractersticas los componentes y las cantidades en que stos se proporcionan paralaborar el concreto.


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En cuanto a los extrnsecos, pueden citarse principalmente las condiciones ambientales que prevalecendurante la elaboracin y colocacin del concreto, las prcticas constructivas que se emplean en todo elproceso desde su elaboracin hasta el curado, y las condiciones de exposicin y servicio a que permanecesujeta la estructura durante su vida til.

Algunos de estos factores pueden ser objeto de maniobra por parte del usuario del concreto, pero otros no.

Por ejemplo, los aspectos relativos a la composicin del concreto ya las prcticas constructivas son factoressusceptibles de ajuste y adaptacin, en tanto los que corresponden al medio ambiente ya las condiciones deexposicin y servicio, por lo general son factores fuera del control del usuario.

De acuerdo con este planteamiento, para influir en el comportamiento y las propiedades del concreto, a fin deadaptarlos a las condiciones externas, se dispone principalmente de dos recursos:

1) La seleccin y uso de componentes idneos en el concreto, combinados en proporciones convenientes.

2) El empleo de equipos, procedimientos, y prcticas constructivas en general, de eficacia comprobada yacordes con la obra que se construye.

El uso de aditivos queda comprendido dentro del primer recurso y normalmente representa una medida

opcional, para cuando las otras medidas no alcanzan a producir los efectos requeridos, en funcin de lascondiciones externas actuales o futuras. Es decir, la prctica recomendable para el uso de los aditivos en elconcreto, consiste en considerarlos como un medio complementario y no como un substituto de otrasmedidas primordiales, tales como el uso de un cemento apropiado, una mezcla de concreto bien diseada, oprcticas constructivas satisfactorias.

Segn los informes del Comit ACI 212(76), (77), (78), los aditivos suelen emplearse en la elaboracin deconcretos, morteros o mezclas de inyeccin, no slo para modificar sus propiedades en los estados fresco yendurecido, sino tambin por economa, para ahorrar energa y porque hay casos en que el uso de un aditivopuede ser el nico medio factible para obtener el resultado requerido, citando como ejemplos la defensacontra la congelacin y el deshielo, el retardo o la aceleracin en el tiempo de fraguado y la obtencin de

muy alta resistencia. Asimismo, sealan que los principales efectos que se persiguen con el uso de losaditivos, son los que a continuacin se mencionan para ambos estados del concreto.

CLASIFICACION DE LOS ADITIVOS SEGN NORMATIVAS Y ORGANISMOS

Clasificacin de los aditivos segn la norma ASTM 494

TIPO A : Reductor de agua

TIPO B : Retardador de fraguadoTIPO C : Acelerador de fraguado

TIPO D : Reductor de agua y retardadorTIPO E : Reductor de agua y acelerador

TIPO F : Reductor de agua de alto efecto

TIPO G : Reductor de agua de alto efecto y retardador


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Clasificacin de los aditivos segn el Centro Tecnolgico del Hormign (C.T.H)

- Retardador de fraguado- Acelerador de fraguado y endurecimiento- Plastificante- Plastificanteretardador- Plastificanteacelerador- Superplastificante- Superplastificante retardador- Incorporador de aire

Mecanismo de Accin

Durante el amasado del concreto se forman burbujas de aire de diferentes tamaos, debido a losmovimientos internos de los materiales del hormign.

Mientras ms pequea es la dimensin de las burbujas, mayor es la presin ejercida sobre ellas, por lo questas tienden a disolverse en el agua. Por su parte, las burbujas de mayor dimensin, debido a la menorpresin que experimentan, tienden a crecer, son ms deformables y pueden escapar especialmente durante lacompactacin del hormign. Las que no se escapan pueden aumentar de volumen, alimentadas por las mspequeas, formando huecos que permanecen indefinidamente en el hormign.

De lo anterior se deduce que un hormign convencional, sin aditivo plastificante, prcticamente no puedecontener burbujas inferiores a 0.1 o 0.2 mm. puesto que stas se disuelven en el agua. Sin embargo, conaditivo, an cuando la cantidad de aire sea similar, sus caractersticas sern muy distintas desde el punto devista reolgico y de su resistencia al hielo.

Los incorporadores de aire son productos de naturaleza aninica que, al introducirse en una pasta decemento, quedan adsorbidos sobre la superficie de las partculas de cemento formando una delgada capa defilamentos de naturaleza hidrfoba, orientados desde la superficie de stas ltimas hacia la fase acuosa entregranos slidos y con su fase polar adherida a la superficie de los granos de cemento.

Por otra parte, una pequea proporcin del producto se disuelve en fase lquida y, durante el amasado delhormign, produce burbujas de aire que quedan distribuidas en dicha fase sin unirse entre s debido a que enellas los filamentos se orientan hacia el interior de las burbujas con su fase polar sobre dicha superficie.

La cantidad y caractersticas del aire incorporado dependen de numerosos factores, entre los cuales puedendimensionarse:

- Tipo y cantidad del aditivo

Intervienen tanto sobre la cantidad como sobre el tamao, distribucin y estabilidad de las burbujas de aireincorporadores.


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Docilidad del hormign

La cantidad de aire y tamao de las burbujas de aire incorporado aumentan con la mayor fluidez delhormign. En relacin con este ltimo aspecto, pueden sealarse los siguientes valores:

Razn agua/cemento Tamao de las burbujas

0.35 10 - 100

0.55 20 - 200

0.75 50 500

Condiciones de fabricacin y puesta en obra del hormign

Las condiciones ms influyentes en la cantidad de aire incorporado son:

- Tiempo de amasado: un amasado muy prolongado hace perder parte del aire, el remanente es de un dimetroms pequeo puesto que las burbujas ms grandes son ms inestables, tendiendo a romperse o a salir a lasuperficie.

- Condiciones de transporte: mientras ms trepidaciones y traspasos experimenta el hormign en su transportemayor es la cantidad de aire perdido.

- Condiciones de compactacin: una cierta cantidad de aire puede perderse por efecto de la compactacin si suenerga es muy elevada y el tiempo de vibracin prolongado, especialmente si la docilidad del hormign esalta.Por las razones expuestas, la cantidad de aire incorporado debe controlarse sistemticamente, midindolomediante mtodos adecuados.

La medicin se puede realizar por el Mtodo de Presin, que est normalizado en ASTM C 231, o por elMtodo Gravimtrico, normalizado en NCh 1564: Hormign, determinacin de la densidad aparente, del

contenido de cemento y del contenido de aire del hormign fresco.

En el hormign endurecido, el contenido de aire, distancia entre burbujas y otros parmetros pueden serdeterminados mediante observacin microscpica efectuada segn ASTM C-457.


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Efectos

La incorporacin de aire en el hormign produce diversos efectos sobre ste, tanto mientras se mantiene enestado plstico como cuando ya ha endurecido.

Debe sealarse que el efecto principal buscado con el uso de los incorporadores de aire es el aumento de laresistencia del hormign frente a los ciclos alternados de hielo-deshielo, que pueden producirse en losperodos en que las temperaturas ambiente descienden bajo 0 'C, caso en el cual su empleo debe considerarseimprescindible.

Efectos en el concreto fresco

Cohesin y manejabilidad

La cohesin y manejabilidad de las mezclas de concreto son caractersticas que contribuyen a evitar lasegregacin y facilitar el manejo previo y durante su colocacin en las cimbras. Consecuentemente, sonaspectos del comportamiento del concreto fresco que adquieren relevancia en obras donde se requieremanipular extraordinariamente el concreto, o donde las condiciones de colocacin son difciles y hacennecesario el uso de bomba o el vaciado por gravedad.

Prcticamente, la finura es la nica caracterstica del cemento que puede aportar beneficio a la cohesin y lamanejabilidad de las mezclas de concreto, por tanto, los cementos de mayor finura como el portland tipo IIIo los portland-puzolana seran recomendables en este aspecto. Sin embargo, existen otros factores conefectos ms decisivos para evitar que las mezclas de concreto segreguen durante su manejo y

colocacin. Entre tales factores puede mencionarse la composicin granulomtrica y el tamao mximo delagregado, el consumo unitario de cementante, los aditivos inclusores de aire y el diseo de la mezcla deconcreto.

Asentamiento y sangrado

En cuanto el concreto queda en reposo, despus de colocarlo y compactarlo dentro del espacio cimbrado, seinicia un proceso natural mediante el cual los componentes ms pesados (cemento y agregados) tienden adescender en tanto que el agua, componente menos denso, tiende a subir. A estos fenmenos simultneos seles llama respectivamente asentamiento y sangrado, y cuando se producen en exceso se les considera

indeseables porque provocan cierta estratificacin en la masa de concreto, segn la cual se forma en lasuperficie superior una capa menos resistente y durable por su mayor concentracin de agua. Estacircunstancia resulta particularmente inconveniente en el caso de pavimentos de concreto y de algunasestructuras hidrulicas cuya capa superior debe ser apta para resistir los efectos de la abrasin mecnica ehidrulica.


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Los principales factores que influyen en el asentamiento y el sangrado del concreto son de orden intrnseco,y se relacionan con exceso de fluidez en las mezclas, caractersticas deficientes de forma, textura superficialy granulometra en los agregados (particularmente falta de finos en la arena) y reducido consumo unitario y/obaja finura en el cementante. Consecuentemente, las medidas aplicables para moderar el asentamiento y elsangrado consisten en inhibir la presencia de dichos factores, para lo cual es pertinente:

1) Emplear mezclas de concreto con la consistencia menos fluida que pueda colocarse satisfactoriamente enla estructura, y que posea el menor contenido unitario de agua que sea posible, inclusive utilizando aditivosreductores de agua si es necesario.

2) Utilizar agregados con buena forma y textura superficial y con adecuada composicin granulomtrica; enespecial, con un contenido de finos en la arena que cumpla especificaciones en la materia.

3) Ensayar el uso de un aditivo inclusor de aire, particularmente cuando no sea factible cumplir con lamedida anterior.

4) Incrementar el consumo unitario de cemento y/o utilizar un cemento de mayor finura, como el portland

tipo III o los portland-puzolana. En relacin con esta ltima medida, es un hecho bien conocido la maneracomo se reduce la velocidad de sangrado de la pasta al aumentar la superficie especfica del cemento.

Sin embargo, existe el efecto opuesto ya mencionado en el sentido de que un aumento de finura en elcemento tiende a incrementar el requerimiento de agua de mezclado en el concreto. Por tal motivo, espreferible aplicar esta medida limitadamente seleccionando el cemento apropiado por otras razones msimperiosas y, si se presenta problema de sangrado en el concreto, tratar de corregirlo por los otros mediossealados, dejando el cambio de cemento por otro ms fino como ltima posibilidad.

Para fines constructivos se considera que el tiempo medido desde que se mezcla el concreto hasta queadquiere el fraguado inicial, es el lapso disponible para realizar todas las operaciones inherentes al colado

hasta dejar el concreto colocado y compactado dentro del espacio cimbrado. De esta manera, este lapsoprevio al fraguado inicial adquiere importancia prctica pues debe ser suficientemente amplio para permitirla ejecucin de esas operaciones en las condiciones del trabajo en obra, pero no tan amplio como para que elconcreto ya colocado permanezca demasiado tiempo sin fraguar, ya que esto acarreara dificultades de ordentcnico y econmico.

La duracin del tiempo de fraguado del concreto depende de diversos factores extrnsecos dados por lascondiciones de trabajo en obra, entre los que destaca por sus efectos la temperatura. En condiciones fijas detemperatura, el tiempo de fraguado puede experimentar variaciones de menor cuanta derivadas delcontenido unitario, la clase y la finura del cemento. As, por ejemplo, tienden a fraguar un poco ms rpido:

a) las mezclas de concreto de alto consumo de cemento que las de bajo consumo.

b) las mezclas de concreto de cemento portland simple que las de cemento portland-puzolana las mezclas deconcreto de cemento portland tipo III que las de portland tipo II.

Sin embargo, normalmente estas variaciones en el tiempo de fraguado son de poca significacin prctica yno justifican hacer un cambio de cemento por este solo concepto.


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Influencia del cambio de cemento en el proceso de fraguado de la seguido por medio de su resistenciaelctrica. Otro aspecto relacionado con la influencia del cemento sobre el tiempo de fraguado del concreto, serefiere al uso que frecuentemente se hace de aditivos con el fin de alargar ese tiempo en situaciones que lorequieren, como es el caso de los colados de grandes volmenes de concreto, particularmente cuando serealizan en condiciones de alta temperatura ambiental. Hay antecedentes en el sentido de que algunos

aditivos retardadores del fraguado pueden reaccionar adversamente con ciertos compuestos del cemento,ocasionando una rigidez prematura en la mezcla que dificulta su manejo. Para prevenir este inconveniente, esrecomendable verificar mediante pruebas efectuadas anticipadamente, el comportamiento del concretoelaborado con el cemento y el aditivo propuestos.

Efectos en el concreto endurecido

Adquisicin de resistencia mecnica

Conforme se expuso previamente, la velocidad de hidratacin y adquisicin de resistencia de los diversostipos de cemento portland depende bsicamente de la composicin qumica del clinker y de la finura demolienda. De esta manera, un cemento con alto contenido de silicato triclcico (C3S) y elevada finura puedeproducir mayor resistencia a corto plazo, y tal es el caso del cemento tipo III de alta resistencia rpida. En elextremo opuesto, un cemento con alto contenido de silicato diclcico (C2S) y finura moderada debe hacerms lenta la adquisicin inicial de resistencia y consecuente generacin de calor en el concreto, siendo este elcaso del cemento tipo IV. Dentro de estos limites de comportamiento, en cuanto a la forma de adquirirresistencia, se ubican los otros tipos de cemento portland.

En cuanto a los cementos portland-puzolana, su adquisicin inicial de resistencia suele ser un tanto lenta

debido a que las puzolanas no aportan prcticamente resistencia a edad temprana. Por otra parte, resultadifcil predecir la evolucin de resistencia de estos cementos porque hay varios factores que influyen y nosiempre se conocen, como son el tipo de clinker con que se elaboran y la naturaleza, calidad y proporcin desu componente puzolnico.

De acuerdo con las tendencias mostradas puede considerarse que, para obtener el beneficio adecuado deresistencia de cada tipo y clase de cemento en funcin de sus caractersticas, lo conveniente es especificar laresistencia de proyecto del concreto a edades que sean congruentes con dichas caractersticas.Consecuentemente, estas edades pueden ser como sigue:

Tipo de cemento que se Edad recomendable para especificar emplea en el concreto la resistencia de proyecto

Portland III 14 28 das

Portland I, II y V 28 90 das

Portland-puzolana 90 das, o ms


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En ausencia de cemento tipo III, cuya disponibilidad en el mercado local es limitada, puede emplearsecemento tipo I junto con un aditivo acelerante, previa verificacin de su compatibilidad y efectos en elconcreto, tanto en lo que se refiere a su adquisicin de resistencia como a la durabilidad potencial de laestructura. Tambin es posible adelantar la obtencin de la resistencia deseada en el concreto,proporcionando la mezcla para una resistencia potencial ms alta, ya sea aumentando el consumo unitario de

cemento, o empleando un aditivo reductor de agua para disminuir la relacin agua/cemento.

Generacin de calor

En el curso de la reaccin del cemento con el agua, o hidratacin del cemento, se produce desprendimientode calor porque se trata de una reaccin de carcter exotrmico. Si el calor que se genera en el seno de lamasa de concreto no se disipa con la misma rapidez con que se produce, queda un remanente que alacumularse incrementa la temperatura de la masa.

El calentamiento del concreto lo expande, de manera que posteriormente al enfriarse sufre una contraccin,normalmente restringida, que genera esfuerzos de tensin capaces de agrietarlo. La posibilidad de que estoocurra tiende a ser mayor a medida que aumenta la cantidad y velocidad de generacin de calor y quedisminuyen las facilidades para su pronta disipacin. Es decir, el riesgo de agrietamiento de origen trmicose incrementa cuando se emplea un cemento de alta y rpida hidratacin, como el tipo III, y las estructurastienen gran espesor. Obviamente, la simultaneidad de ambos factores representa las condiciones psimas eneste aspecto.

Consecuentemente con lo anterior, una de las medidas recomendables cuando se trata de construir estructurasvoluminosas de concreto consiste en utilizar cementos que comparativamente generen menos calor dehidratacin. En la Tabla 1.6 se reproducen datos del Informe ACI 225 R(16) relativos al calor de hidratacincalculado para diversos tipos de cementos portland actuales.

En lo referente a los cementos portland-puzolana, su calor de hidratacin depende del tipo de clinker quecontiene y de la actividad y proporcin de su componente puzolnico. De manera general se dice que unapuzolana aporta aproximadamente la mitad del calor que genera una cantidad equivalente de cemento. Porconsiguiente, cuando se comparan en este aspecto dos cementos, uno portland y otro portland-puzolanaelaborados con el mismo clinker, puede esperarse en el segundo una disminucin del calor de hidratacin poruna cantidad del orden de la mitad del que producira el clinker sustituido por la puzolana, si bien esrecomendable verificarlo mediante prueba directa porque hay casos en que tal disminucin es menor de loprevisto(16).

Para establecer un criterio de clasificacin de los cementos portland en cuanto a generacin de calor, espertinente definir ciertos lmites. As, haciendo referencia al calor de hidratacin a 7 das de edad, en elportland tipo IV que por definicin es de bajo calor puede suponer se alrededor de 60 cal/g; en el extremoopuesto se ubica el portland tipo III con un calor del orden de 100 cal/g, ya medio intervalo se sita elportland tipo II sin requisitos especiales con un calor cercano a 80 cal/g, y al cual se le considera demoderado calor de hidratacin.

En las condiciones actuales de la produccin local, solamente es factible disponer de los cementos portlandtipo II y portland-puzolana, para las estructuras de concreto en que se requiere moderar el calor producidopor la hidratacin del cemento. Sobre esta base, y considerando dos grados de moderacin.


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Propiedades mecnicas del concreto

Endurecimiento del concreto con la edad. La combinacin del cemento con el agua de la mezcla se realizalentamente logrndose hidratar a los 30 das en las mejores condiciones del laboratorio, slo un poco ms del80% del cemento empleado.

En el transcurso del tiempo, el cemento contina su proceso de hidratacin tomando el agua necesaria delambiente atmosfrico, corriendo parejas con su propio endurecimiento y formando una curva asinttica a losvalores ms elevados de la fatiga de ruptura.

Los concretos fabricados con cemento Tipo m, Alta Resistencia Rpida, alcanzan a los 7 dias la resistenciacorrespondiente a los 28 das del cemento Tipo I, pero a los dos aos ambas resistencias son prcticamenteiguales.

Se ha formado con valores medios obtenidos de la ruptura a la compresin de cilindros de 15 cm de dimetropor 30 cm de altura, fabricados y curados de acuerdo con la especificacin A.S.T.M. c-192-49.

Cuando se efecta la ruptura del cilindro a los 28 das de colado, la fatiga correspondiente a esa ruptura serepresenta por f' " y constituye el valor base al cual se refieren las especificaciones.

Preparacin del concretoEl concreto, u hormign, consiste en una mezcla de Cemento Portland, arena y piedra picada, enproporciones que dependen del uso que se le va a dar, a la cual se le aade agua, para induciruna reaccin qumica que se llama fragua . La mezcla , despus de aadirle el agua, se seca yendurece en un lapso de horas, hacindose muy resistente a la compresin , an cuando no resistemucha traccin , por lo cual en algunos de sus usos se le incorporan barras de acero paraaumentar su resistencia a la traccin. Las proporciones de componentes son : una (1) parte decemento, de dos a tres ( 2 3 ) partes de arena , y tres a cuatro ( 3 4 ) partes de piedra picada ,mezclada con una cantidad de agua que no debe exceder a la cantidad de cemento.

El cemento debe guardarse en sitio muy seco: si se humedece no sirve. Se fabrica en dos tipos,gris y blanco, usndose este ltimo para trabajos ornamentales y pavimentos.

La arena tiene varias graduaciones , segn su origen : debe estar limpia y correr con fluidz. Laarena de las playas no sirve, porque contiene sal.

La piedra picada tiene diversos tamaos ( entre y 3 ), debe ser limpia y dura. Como

alternativa se la sustituye por agregado liviano de arcilla expandida o escoria.Para concretos de pisos , aceras, terrazas , escalones , la proporcin del concreto puede ser deaproximadamente 1:2:3. El mximo de espesor de la piedra picada ser de 1,5 aunque es

preferible menos de 1 . Seleccione un piso existente o una plancha metlica lisa para preparar elconcreto, lo mas cerca posible del lugar donde lo piense usar. Mida las cantidades de arena ypiedra, mzclelas , aada el cemento , contine mezclando hasta que se uniformice el color , aadael agua.


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Un saco de cemento equivale a una y media lata de 18 litros , luego , si utilizamos una lata paramedir, tomaremos : 1 saco de cemento , 3,5 latas de arena , 7 latas de piedra y 1,5 latas de agua.

1.- Dosificacin de los ingredientes

2.- Modo de aadir el agua

3.- Mezcla de los ingredientes

4.- Prueba de consistencia


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5.- Modo de extender el concreto

Preparacin mecnica

Se efecta mediante mezcladoras rotatorias (o de tambor), se carga por medio de cucharones mviles de

capacidad de 1/3 m3 (0.38 m3 = 1/2 yarda3) y con tolvas si es necesario mayor capacidad; en el tambor deacero se mezclan los materiales en seco. Todos [os agregados deben ser mezclados completamente hastalograr una apariencia uniforme (de color semejante) con todos los ingredientes perfectamente distribuidos.

El tiempo requerido para un mezclado completo depende de muchos factores; las especificacionesusualmente exigen un mnimo de un minuto para mezcladoras de hasta 3/4 m3 de capacidad con aumento de15 segundos por cada 1/3 m3 de capacidad adicional.

El periodo de mezclado se empieza a contar desde el momento en que todos los materiales slidos seencuentran dentro de la mezcladora. Se aadir toda si agua requerida antes de haber transcurrido la terceraparte del tiempo de mezclado; el proporcionamiento del agua se hace mediante un tanque debidamente

calibrado, el cual se llena automticamente hasta la capacidad que se fija en un indicador especial y ladescarga del agua al tambor de la revolvedora se hace despus de haber mezclado los materiales en seco.

En el interior del cilindro se revuelve la mezcla por medio de aspas y haciendo que avance hacia la salida,descargndose con un cucharn basculante en el otro lado de la tolva de entrada. Debido al movimientorotatorio del tambor y a la forma de las aspas, la mezcla es dirigida hasta el cucharn que al ser bajadopermite la salida de la revoltura.

Los sistemas motrices pueden ser de gasolina o elctricos, pudiendo estar montada la revolvedora sobre uncono de ruedas o bien sobre un camin (automotor); el tambor se mueve entre guas, una de las cuales es lagua motora, pudiendo hacerse por engrane o pin.

Hay mezcladoras dosificadoras desde 0.08 m3 (2 ft3) hasta 3 m3 (4yd:i).

Para trabajos comunes de construccin hay mezcladoras normales, desde

0.10 m3 hasta 0.80 m3. Para obras mayores hay mezcladoras desde 1.59 m3 a

2.33 m3, teniendo para otros tipos de trabajos hasta de 3.17 m3.


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No hay que cargar las mezcladoras con mayor capacidad de la indicada, ni ponerlas a trabajar a mayorvelocidad de la especificada. Si se desea aumentar el rendimiento se usar otra mezcladora mayor o unaadicional; no se deber sobrecargar o forzar el equipo, si las paletas de la mezcladora se desgastan o seimpregnan de concreto endurecido, la accin del mezclado resultar menos eficiente.

Las mezcladoras pueden ser de tipo, basculante o no basculante; el tipo basculante tiene la ventaja de rpidadescarga y fcil limpieza. Los dos tipos pueden tener cucharones para cargar, a diferencia de las nobasculantes que tienen una canal oscilante para descarga. Tambin se pueden encontrar mezcladoras quetienen dispositivos para medir el tiempo y no se descargan hasta que haya transcurrido el tiempo fijado parael mezclado.

Generalidades del concreto

El concreto es bsicamente una mezcla de dos componentes: agregados y pasta. La pasta, compuesto decemento Portland y agua, une a los agregados (arena y grava o piedra triturada), para formar una masasemejante a una roca ya que la pasta endurece debido a la reaccin qumica entre el cemento y el agua.

Componentes bsicos.

Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos consisten enarenas naturales o manufacturadas con tamaos de partcula que pueden llegar hasta 10 mm; los agregadosgruesos son aquellos cuyas partculas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar hasta 152 mm. Eltamao mximo del agregado que se emplea comnmente es el de 19 mm o el de 25 mm.

La pasta est compuesta de cemento Portland, agua y aire atrapado o aire incluido intencionalmente.Ordinariamente, la pasta constituye del 25 al 40 por ciento del volumen total del concreto.

Como los agregados constituyen aproximadamente del 60% al 75% del volumen total del concreto, suseleccin es importante. Los agregados deben consistir en partculas con resistencia adecuada as comoresistencia a condiciones de exposicin a la intemperie y no deben contener materiales que pudieran causardeterioro del concreto. Para tener un uso eficiente de la pasta de cemento y agua, es deseable contar con unagranulometra continua de tamaos de partculas.

La calidad del concreto depende en gran medida de la calidad de la pasta. En un concreto elaboradoadecuadamente, cada partcula de agregado est completamente cubierta con pasta, as como tambin todoslos espacios entre partculas de agregado.

Para cualquier conjunto especifico de materiales y de condiciones de curado, la cantidad de concretoendurecido est determinada por la cantidad de agua utilizada en relacin con la cantidad de cemento. Acontinuacin se presentan algunas ventajas que se obtienen al reducir el contenido de agua:

Se incrementa la resistencia a la compresin y a la flexin.

Se tiene menor permeabilidad, y por ende mayor hermeticidad y menor absorcin.

Se incrementa la resistencia al intemperismo.

Se logra una mejor unin entre capas sucesivas y entre el concreto y el esfuerzo.


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Se reducen las tendencias de agrietamientos por contraccin.

Entre menos agua se utilice, se tendr una mejor calidad de concreto, a condicin que se pueda consolidaradecuadamente. Menores cantidades de agua de mezclado resultan en mezclas ms rgidas; pero convibracin, an las mezclas ms rgidas pueden ser empleadas. Para una calidad dada de concreto, las mezclas

ms rgidas son las ms econmicas. Por lo tanto, la consolidacin del concreto por vibracin permite unamejora en la calidad del concreto y en la economa.

Las propiedades del concreto en estado fresco (plstico) y endurecido, se pueden modificar agregandoaditivos al concreto, usualmente en forma lquida durante su dosificacin.

Los aditivos se usan comnmente para (1) ajustar el tiempo de fraguado o endurecimiento, (2) reducir lademanda de agua, (3) aumentar la trabajabilidad, (4) incluir intencionalmente aire, y (5) ajustar otraspropiedades del concreto.

Despus de un proporcionamiento adecuado, as como, dosificacin, mezclado, colocacin, consolidacin,acabado y curado, el concreto endurecido se transforma en un material de construccin resistente, no

combustible, durable, con resistencia al desgaste y prcticamente impermeable que requiere poco o nulomantenimiento. El concreto tambin es un excelente material de construccin porque puede moldearse enuna gran variedad de formas, colores y texturizados para ser usado en un nmero ilimitado de aplicaciones.

AGREGADOS DEL CONCRETO HIDRAULICO

En las mezclas de concreto hidrulico convencional, los agregados suelen representar entre 60 y 75 porciento, aproximadamente, del volumen absoluto de todos los componentes; de ah la notable influencia quelas caractersticas y propiedades de los agregados ejercen en las del correspondiente concreto.

AGREGADOS PARA CONCRETOS DE DIVERSO PESO UNITARIO

Una caracterstica importante del concreto es su peso unitario, porque es ndice de propiedades que a su vezinfluyen decisivamente en el empleo que se le da. Como es evidente, dicha caracterstica del concretodepende principalmente del peso especfico de los agregados que lo integran.

Si se representa el nivel aproximado que ocupan en la escala de pesos unitarios, cinco diferentes clases deconcreto cuyas designaciones, pesos unitarios y usos comunes se indican a continuacin.

Esta variedad de usos da lugar a una primera clasificacin de los agregados de acuerdo con su pesoespecfico y correspondiente aptitud para producir concretos de las clase indicadas. En la Tabla 1.10 seincluyen los principales tipos de agregados que se utilizan en dichos concretos.

Procede hacer notar que tanto los concretos ligeros como el concreto pesado, requieren de agregadosespeciales y tienen usos especficos que resultan fuera del campo de aplicacin que se consideraconvencional, en el que casi todo el concreto que se utiliza es de peso normal.

Con base en esa consideracin, so1o se aborda aqu el tema de los agregados denominados de peso normal,porque son los que se utilizan en la elaboracin.

Cada una de estas variedades del concreto de peso normal tiene, en algn aspecto, requisitos propios para susagregados; sin embargo, los requisitos bsicos y ms generales son los correspondientes a los agregados parael concreto convencional, porque abarcan el campo de aplicacin de mayor amplitud.


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Adems, los aspectos que en la Seccin 2 se mencionan acerca del comportamiento geolgico del concreto,tanto en estado fresco como endurecido, son ms bien aplicables al concreto convencional porque se elaboracon pastas de cemento de consistencia plstica. Por todo ello, conviene centrar el inters en los agregados depeso normal destinados al, concreto convencional.

Usos y ventajas del concreto simple y reforzado.

Concreto Simple

Usos

Se utiliza para construir muchos tipos de estructuras, como autopistas, calles, puentes, tneles, presas,grandes edificios, pistas de aterrizaje, sistemas de riego y canalizacin, rompeolas, embarcaderos y muelles,aceras, silos o bodegas, factoras, casas e incluso barcos.

En la albailera el concreto es utilizado tambin en forma de tabiques o bloques.

Ventajas

Resistencia a fuerzas de compresin elevadas.

Bajo costo.

Larga duracin (En condiciones normales, el concreto se fortalece con el paso del tiempo).

Puede moldearse de muchas formas.

Presenta amplia variedad de texturas y colores.

Concreto Reforzado

Usos

Al reforzar el concreto con acero en forma de varillas o mallas, se forma el llamado concreto armado oreforzado; el cual se utiliza para dar nombre a sistemas estructurales como: vigas o trabes, losas, cimientos,columnas, muros de retencin, mnsulas, etc.

La elaboracin de elementos de concreto presforzado, que a su vez pueden ser pretensados y postensados.

Ventajas

Al interactuar concreto y acero, ahora aparte de resistir fuerzas de compresin (absorbidas por el concreto),tambin es capaz de soportar grandes esfuerzos de tensin que sern tomados por el acero de refuerzo (acerolongitudinal).

Al colocar el acero transversal-mente a manera de estribos o de forma helicoidal, los elementos (ejem.vigas, columnas) podrn aumentar su capacidad de resistencia a fuerzas cortantes y/o torsinales a los queestn sujetos.


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Mtodos de dosificacin

El proporcionamiento de una mezcla para un concreto se reduce a la eleccin de una relacin apropiada deagua-cemento, para una resistencia dada (haciendo posible el manejo del concreto) y a definir lagranulometra de los agregados inertes (para que sea adecuada a la resistencia pedida) y que el volumen devacos (burbujas de aire o huecos) entre los agregados sea el menor posible, para hacer el conglomerado deacuerdo a la compacidad necesaria, siempre y cuando la relacin agua-cemento se sostenga constante paraas mantener tambin constante la resistencia del concreto. Los pasos a seguir para la preparacin de unamezcla son:

1. Dada la resistencia necesaria encontrar la relacin agua-cemento correspondiente.

2. Elegidos los agregados, determinar los correspondientes pesos y densidades.3. Clculo de las proporciones de agregados necesarios, para tener la mezcla ms densa, por clculo o tablasy experiencia directa.

4. Correccin de las proporciones de los ingredientes para tener fluidez necesaria segn el colado requerido(ver tablas).

Segregacin del concreto

La segregacin en el concreto es la separacin de las partculas de arena y grava. La consistencia debe ser talque al depositarle en las cimbras, se obtenga una masa uniforme. El concreto en su estado plastico es unapasta en la cual se mezcla los agregados, por lo que debe tenerse cuidado de evitar la separacin de lasgravas y las arenas. Los factores que influyen para producir segregacin son: El transporte del concreto, laaltura de cada y el compactado con la varilla.

Aspecto del concreto

El concreto puede observarse con escasez de arena presentando un aspecto gravoso o en su defecto unaspecto arenoso en caso de estar falto de grava, o bien, se puede presentar de estas os formas si la pasta noquedo de manera uniforme, o bien puede ser debido a que se haya presentado segregacin.


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Tipos de concreto

A medida que pasaron los aos el concreto fue perfeccionndose y dividindose segn sus aplicaciones: est

el concreto aireado o celular que se obtiene agregndole a la mezcla una gran cantidad de aire ,

obteniendo as un hormign de densidad menor a 1, lo cual nos otorga un muy buen aislamiento trmico.Tenemos tambin el concreto traslcido, que se obtiene mezclando plstico o fibra de vidrio, el micro

hormign, es el que ms altas prestaciones posee se emplea principalmente para fabricar tejas de Uralita y

otro tipo de eco materiales. Tenemos tambin el hormign de tipo permeable, el cual emplea ridos de

gran tamao que permite, una vez colocado, que queden huecos entre las piedras y la pasta; de todas maneras

su desarrollo est en una fase experimental pero en poco tiempo lo veremos utilizado en pavimentos.

El hormign ciclpeo est formado por una mezcla de concreto con una resistencia a la compresin de

175 kg/cm cuadrados y se emplea en la fabricacin de muros de contencin. Por ltimo en la

clasificacin, tenemos el hormign de alta densidad, conocido tambin como hormign pesado, este tipo de

concreto posee una densidad superior a la habitualmente conocida, es capaz de alcanzar una densidad de

hasta 6000 kg/m cbicos y ms. Su fabricacin es a base de ridos de densidades superiores a los comunes,

por lo general esta clase de concreto se emplea para blindar estructuras y proteger instalaciones frente a la

radiacin.


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Concreto verde

El concreto verde (Green concrete es su nombre de origen) es un material respetuoso del medioambiente, que se fabrica a partir de productos de desechocomo cscara de arroz, cenizas, micro silicatos,etc. El uso del concreto verde reduce las emisiones de CO2, debido a que requiere menos cemento en sucomposicin. Por cada tonelada de cemento que se fabrica se emiten 0.9 toneladas de CO2. Cada metrocbico de concreto incluye poco ms de un 10% de cemento en su composicin. El concreto verde usa lamitad de cemento que el concreto tradicional, lo que resulta en un ahorro real, adems, de energa y agua. Almismo tiempo, el uso de desechos en reemplazo del cemento reduce el costo, adems de resultar en unmaterial ms fuerte y durable que el concreto tradicional.

Concreto ciclpeoEl concreto ciclpeo es una combinacin de concreto de cemento a baja resistencia y piedras grandes detamao no mayor de 30 centmetros.

El volumen total de piedra adicional no debe exceder de un tercio (1/3) del volumen total del concretociclpeo. La proporcin de este concreto es 33% de concreto de baja resistencia y 67% de piedra bola.

Concreto a base de azufre

El Concreto a base de Azufre, que es un material termoplstico, es el trmino genrico utilizado para unrango de productos que varan con los agregados, azufres cementantes y aditivos que cuando se solidificagana resistencia rpidamente durante su proceso de enfriamiento.

El azufre, que es el componente aglomerante del CBA, es mezclado en caliente con los agregados paraproducir los moldes y en su proceso de enfriamiento, pasa de estado lquido, primero a cristales como azufremonoclnico (S) a 114 C, luego, cuando el enfriamiento alcanza los 96 C aproximadamente el S

comienza a transformarse en azufre ortorrmbico (S), que es la forma estable del azufre a temperatura

ambiente. Esta transformacin ocurre en menos de 24 horas. Como la forma S es ms densa que la forma

S, se inducen altos esfuerzos internos en el material debido a la solidificacin del azufre, y as puedepresentarse la falla prematuramente. De aqu surgi la necesidad de desarrollar formas econmicas demodificar el azufre para que los elementos fabricados con CBA tuvieran una buena durabilidad.

El aditivo o agente modificante tiene la funcin de estabilizar el azufre, tal que su estructura cristalina nocambie durante el proceso de enfriamiento, dando como resultado buenas resistencias compresivas.

Actualmente, se estn utilizando dos mtodos para modificar el azufre:

El mtodo 1 (McBee), conserva el azufre en la fase monoclnica. El mtodo 2 (Vroom), corta las cadenas cristalinas de la fase ortorrmbica en pedazos ms pequeos, y

reducen la contraccin.Los agregados deben cumplir las especificaciones de la norma ASTM C33 respecto a durabilidad, limpieza ylmites de deterioro por sustancias. En la tabla I, se muestran los requerimientos mnimos que deben cumplirlos agregados para emplear en la elaboracin del CBA y la normativa correspondiente.


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Concreto premezclado

Instalaciones de la dosificacin y control para la fabricacin del concreto en grandes volmenes de obra.

La medida volumtrica de las proporciones de la mezcla y la dosificacin de los materiales a base del

volumen, no se tomar en cuenta sino mediante el sistema gravimtrico; esto se explica mediante el siguienteejemplo:

Un volumen de arena hmeda pesa mucho menos que el mismo volumen de arena seca y compacta; encambio, una tonelada de agregado es una cantidad definida que para mayor precisin, slo suele necesitar laindicacin del contenido de humedad.

Adems, el peso de cualquier ingrediente de un concreto se relaciona directamente mediante el pesoespecfico, con el espacio, slido que ocupa el mismo, y el empleo de una dosificacin proporcionaexactitud, flexibilidad y simplicidad.

Las caractersticas de los agregados (fsicas, qumicas y mecnicas) estn explicadas en el principio del temaEl concreto; solamente se harn unas explicaciones complementarias.

Para la utilizacin de grandes volmenes de concreto el complemento grueso es el ingrediente msimportante. Un completo grueso de buena calidad es imprescindible y esencial en la produccin de concretode la ms alta calidad.

Cuando se tiene un agregado grueso de buena calidad, lo mejor es utilizar el de ms volumen (por resistenciay economa) y la mayor cantidad posible; se tiene una regla fcil de seguir para determinar el tamaomximo del agregado.

El dimetro de las piedras mayores no debe pasar de un quinto de las dimensiones mnimas de la seccin deconcreto ni de 3/4 del espacio libre mnimo entre la cimbra y el armado.

Aun cuando el agregado grueso es bueno, habr casos en que deber uno de basarse en los requisitos para elconcreto cuando se necesite resistencia a la flexin.

Usando tamaos ms pequeos (que la grava) se pueden obtener mejores resistencias a la flexin, sinnecesidad de aumentar casi nada el contenido de cemento, ya que el agregado de menores dimensiones esgeneralmente de forma irregular (en el caso de trituracin).

La arena es el segundo material de importancia en la elaboracin del concreto, siendo un material que puedeayudar a tener una buena resistencia y durabilidad (si no se cuida su dosificacin, calidad y tamao, puede

llegar a crear muchos problemas).

Proporcionamiento

Cantidades aproximadas para preparar 1 m3 de concreto basado en el mtodo de volmenes absolutos con unpeso para:

Cemento de 1430 kg/m3.


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Arena 1345 kg/m3

Grava 1750 kg/m3.

Piedra triturada 1400 kg/m3

TIPO DE

CONCRETO

TIPO

DE AGREGADO

GRUESO

CEMENTO ARENA

Kg.M3

Kg

M3.

Kg.

A

CONFITILLO 200 0.56

760

0.84

1470

PIEDRATRITURADA

219 0.61

820

0.92

1320

B

CONFITILLO 232 0.52

700

0.81

1420

PIEDRATRITURADA

256 0.58

780

0.90

1300

C

CONFITILLO 285 0.50

670

0.80

1400

PIEDRA

TRITURADA

311 0

.54

7

30

0

.87

1

250

D

CONFITILLO 353 0.49

660

0.74

1360


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Vibrado

El vibrado del concreto es de mucha importancia para un colado efectivo y su aplicacin correcta es factoresencial en todo tipo de obra; el procedimiento para un til vibrado vara con el tipo de trabajo, con el tipo devibrador utilizado y con la calidad del concreto.

El uso del vibrador en un colado puede favorecer la resistencia del concreto, ya que es posible utilizar menorcantidad de agua en la revoltura, logrndose con el vibrado que las partculas del concreto se pongan enmovimiento, reduciendo de ese modo la friccin entre ellas, haciendo que la mezcla sea ms fluida, y porconsiguiente facilitando el colado y mejorando el acabado por la misma uniformidad lograda por este medio.

El vibrador se hace cuando los concretos son relativamente secos, debido a que la resistencia del concretoest en relacin directa con la proporcin de agua-cemento.

Los vibradores varan entre 3,500 revoluciones por minuto (rpm) a unos 12,000 rpm aproximadamente, conun dimetro de 3/4" a 2", utilizndose generalmente los de 7,000 rpm con un dimetro de pulgada y media.

La energa de los vibradores se utiliza para mover el concreto horizontalmente en lugar de consolidarloverticalmente, siendo probable que la segregacin se produzca por un mal vibrado; al igual, si se usa enexceso, estancndose los agregados gruesos en el fondo, mientras que el cemento queda en la parte superior.

Ser preciso tener cuidado de colocar los vibradores a suficiente profundidad para agitar efectivamente el

fondo de cada capa de concreto; los vibradores se introducirn y retirarn lentamente y debern operarsecontinuamente mientras se extraen.

Los vibradores para colados se colocarn horizontalmente a distancias no mayores que el radio, a travs delcual la vibracin es efectiva visiblemente, recomendndose unos 15 segundos de vibrado por cada 10 cm2 dela superficie superior en cada capa.

PIEDRATRITURADA

387 0.54

730

0.81

1116

E

CONFITILLO 982 0.42

570

0.67

1170

PIEDRATRITURADA

522 0.46

620

0.73

1050


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Curado del concreto

Todas las superficies de concreto deben mantenerse hmedas por un perodo no menor de 7 das, despus dehaber sido colocado el concreto. Inmediatamente despus del retiro de las formaletas y la terminacin del

acabado de las superficies, el concreto puede ser curado por alguno de los mtodos indicados a continuacin.Si las formaletas de madera deben permanecer en su sitio por el perodo de curado, deben mantenersehmedas todo ese tiempo.

Deben tomarse las precauciones necesarias para proteger el concreto fresco contra las altas temperaturas ylos vientos que puedan causar un secado prematuro y la formacin de agrietamientos superficiales.

En caso necesario deben colocarse cortinas protectoras contra el viento hasta que el concreto hayaendurecido lo suficiente para recibir una cubierta o tratamiento de curado.

Mtodo de curado con agua

Las losas de concreto de pavimentos, pisos y aceras, pueden ser cubiertas por:

1. Tierra o arena mojada de un espesor, mnimo de 5 centmetros2. Espejo de agua, mantenida a un nivel tal que la superficie de la losa quede completamente sumergida durante

todo el perodo de curado.3. Cubiertas apropiadas, como membranas de polietileno, papel impermeable hmedo o por medio del rociado

o riego contino de agua durante todo el perodo de curado.

Concreto depositado bajo el agua

Cuando el concreto deba ser depositado bajo el agua, debe ser como mnimo de clase 3000 PSI y con un 10%de exceso de cemento.

Dicho concreto debe colocarse cuidadosamente en su lugar, en una masa compacta, por medio de un tuboque tenga un dimetro interior mnimo de 25 centmetros a prueba de agua de una tolva de descarga inferiorcon una capacidad no menor de 1 yarda cbica.

Todo el concreto bajo el agua debe depositarse en una fundicin contina.

No debe colocarse ningn concreto dentro de corrientes de agua y todas las formaletas diseadas para retener

el concreto bajo el agua deben ser impermeables. Se debe tener especial cuidado en evitar la segregacin yla consistencia debe regularse cuidadosamente.

El concreto debe colocarse de tal manera que se logren superficies aproximadamente horizontales, y cadacapa se deposite antes que la precedente haya alcanzado su fraguado inicial, a fin de asegurar la adecuadaunin entre las mismas.


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Revenimiento

Debido a la importancia que tiene el grado e plasticidad o facilidad del manejo de un concreto, los conceptosen pastas secas, semihmedas y fluidas no bastan para comprar dos o ms concretos de igual resistencia.

Pera eso se redujo la consistencia a nmeros que determinan los hundimientos de las mezclas en condicioneso ensayos similares; este ensayo es el llamado REVENIMIENTO. Este consiste en medir el hundimientoque sufre un tronco de cono de concreto fresco al retirarle el apoyo; para hacer esta prueba se usa un moldemetlico, cuyas medidas son 30 cm de altura, 10 cm en su base superior y 20 cm en su base de apoyo(llamado cono de Abrams).

La prueba se lleva acabo colocando el molde sobre una superficie horizontal y se vaca en l hasta llenarlo,tres capas de igual espesor con la revoltura cuya plasticidad se desea clasificar, picando cada una de las capas20 a 25 veces con una varilla de 5/8 para apisonar el material. Se enrasa el concreto a nivel de la base superior del molde, el cual se saca cuidadosamente hacia arriba. Sobre la superficie horizontal dondedescansa el cono queda la revoltura, que por falta de apoyo de las paredes laterales se reventar ms o

menos, segn su fluidez.

Prdida de revenimientoEste es un trmino que se acostumbra usar para describir la disminucin de consistencia, o aumento derigidez, que una mezcla de concreto experimenta desde que sale de la mezcladora hasta que termina colocaday compactada en la estructura. Lo ideal en este aspecto sera que la mezcla de concreto conservara suconsistencia (o revenimiento) original durante todo este proceso, pero usualmente no es as y ocurre unaprdida gradual cuya evolucin puede ser alterada por varios factores extrnsecos, entre los que destacan latemperatura ambiente, la presencia de sol y viento, y la manera de transportar el concreto desde lamezcladora hasta el lugar de colado, todos los cuales son aspectos que configuran las condiciones de trabajoen obra.

Para unas condiciones de trabajo dadas, la evolucin de la prdida de revenimiento tambin puede resultarinfluida por factores intrnsecos de la mezcla de concreto, tales como la consistencia o fluidez inicial de sta,la humedad de los agregados, el uso de ciertos aditivos y las caractersticas y contenido unitario del cemento.La eventual contribucin de estos factores intrnsecos, en el sentido de incrementar

la prdida normal de revenimiento del concreto en el lapso inmediato posterior al mezclado, es como seindica:

1) Las mezclas de consistencia ms fluida tienden a perder revenimiento con mayor rapidez, debido a laevaporacin del exceso de agua que contienen.

2) El empleo de agregados porosos en condicin seca tiende a reducir pronto la consistencia inicial, porefecto de su alta capacidad para absorber agua de la mezcla.

3) El uso de algunos aditivos reductores de agua y superfluidificantes acelera la prdida de revenimiento,como consecuencia de reacciones indeseables con algunos cementos.

4) El empleo de cementos portland-puzolana cuyo componente puzolnico es de naturaleza porosa y semuele muy finamente, puede acelerar notablemente la prdida de revenimiento del concreto recin mezcladoal producirse un resecamiento prematuro provocado por la avidez de agua de la puzolana

El Concreto - Tecnología de los materiales

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