Prop. Termicas concreto

7/25/2019 Prop. Termicas concreto

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PIEDADES ESPECIALES

CONCRETO


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Introduccin

La Roca y el agregado posee tres propiedades trmicas que

son importantes en el establecimiento de la calidad de

agregado para construcciones de concreto.

Estas son:

(i ) Coeficiente de expansin trmica

(ii ) Calor especfico

(iii ) Conducti!idad "rmica.


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De estos, el calor y la conductividad especfcason importantes en la construccin deconcreto masivo, donde es necesario uncontrol riguroso de la temperatura. Tambinestas propiedades son de importancia en elcaso del concreto de peso ligero usado parapropsitos de aislamiento.

cuando se trabaja con el agregado ser

sufciente , en esta etapa, tratar solo con elcoefciente de expansin del agregado, yaque este interacta con el coefciente deexpansin trmica de la pasta de cemento del

concreto.


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Coeficiente de expansin trmica

!n valor medio del coefciente trmico dedilatacin lineal de concreto puede ser tomadocomo "," x #$%& por ' ( , pero el rango puedeser de aproximadamente ),* x #$%& por ' ( a#+ x #$%& por ' ( dependiendo del tipo ycantidades de los agregados , las proporcionesde la mecla y otros -actores.

l rango para el coefciente de expansintrmica de la pasta de cemento /idratadopuede variar de #$,* x #$%& por ' ( a #&,0 x#$%& por ' ( .

Del mismo modo , para morteros puede variar% ' % '


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l coefciente trmico de dilatacin lineal derocas comunes vara de aproximadamente $,"x #$%& por ' ( a #& x #$%& por ' ( . De loanterior se puedo ver que si bien existe

compatibilidad trmica entre agregados y elconcreto para el lmite superior del rango ,yexiste incompatibilidad trmica entre losagregados y el concreto para el lmite in-erior

del rango. sta incompatibilidad trmica entre el

agregado con bajo coefciente de dilatacintrmica y el concreto provoca en este un

estrs severo , que tiene e-ecto perjudicialsobre la durabilidad y la integridad de las


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Seleccin de Agregados con Diferente

Coeficiente de Dilatacin Trmica.

2uc/os investigadores /an estudiado lainteraccin de los agregados con di-erentecoefciente de expansin trmica con el deconcreto. l resultado de los experimentos nopresenta una imagen muy clara de los e-ectosque se pueden esperar , y algunos aspectos

del problema son controvertidos .


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3in embargo, parece que /ay un acuerdo bastante generalque nos dice que la expansin trmica del agregado tieneun e-ecto sobre la durabilidad del concreto ,particularmente bajo condiciones de exposicin severa obajo cambios rpidos de temperatura . 4eneralmente ,puede tenerse en cuenta que , cuando la di-erencia entreel coefciente de expansin del agregado grueso y elmortero es muy grande , la durabilidad del /ormignpuede ser considerablemente menor que la que se predicea partir de los resultados de las pruebas de aceptacin

usuales. (uando la di-erencia entre estos coefcientes seasuperior a ),+ x #$%& por ' ( se debe tener cuidado en laseleccin de los ridos para concretos de alta duracin


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Propiedad de expansin trmica

5a propiedad de expansin trmica es myoren una direccin paralela a un ejecristalogrfco que en la otra direccin. lejemplo ms notable es la calcita que tiene

una expansin lineal trmica coefciente de0),* x #$%& por ' ( paralela a su eje y % +,1 x#$%& por ' ( perpendicular a esta direccin.

5os -eldespatos potsicos son otro grupo de

minerales que muestran un comportamientoanisotrpico . 6or lo tanto, en la estimacin dela expansin volumtrica del concreto, se debetener cuidado con este aspecto decomportamiento anisotrpico de algunos de

los agregados. l estudio de coefciente de


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Propiedades Trmicas del Concreto

l concreto es un material utiliado en todaslas regiones climticas para todo tipo deestructuras.

3e requiere conocimiento de expansintrmica en vigas de puentes de gran lu ,edifcios de gran altura sometidos a lavariacin de temperaturas, en el clculo de

tensiones trmicas en las c/imeneas , los altos/ornos y recipientes a presin , en eltratamiento de las aceras y las juntas deconstruccin , en el trato con el dise7o depresas de concreto y en muc/as otrasestructuras de concreto donde estar expuesto


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Propiedades Trmicas Importantes del

Concreto

Las #ropiedades "rmicas importantes del concreto son:

Conducti!idad "rmica $ifusi!idad "rmica

Calor Especfico

Coeficiente de Expansin "rmica


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Conductividad Trmica

sto mide la capacidad de un material paraconducir el calor . 5a conductividad trmica semide en joules por segundo por metrocuadrado de rea de cuerpo cuando lade-erencia de temperatura es de # ' ( pormetro de espesor del cuerpo. 5a conductividaddel /ormign depende del tipo de agregado,

contenido de /umedad , densidad ytemperatura de /ormign. (uando estsaturado el /ormign , los rangos deconductividad generalmente entre

aproximadamente #,+ y 8,+ 9 : m0s ' ( : m.


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Valores Tpicos de conductividad Trmica del

concreto realiadas con diferentes agregados


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Difusividad Trmica

5a Di-usividad representa la velocidad a la queocurre los cambios de temperatura dentro dela masa de /ormign . Di-usividad se relacionasimplemente con la conductividad mediante lasiguiente ecuacin

$ifusi!idad % Conducti!idad & C# donde C is el calor especfco' y # es la

densidad del concreto.

El rango de difusi!idad del concreto est entre.* a.+ m*&,


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Calor !specfico

3e defne como la cantidad de calor necesariapara elevar la temperatura de una unidad demasa de un material en un grado centgrado .

l rango de valores comunes para el concretoes de entre *+$ y #.#1$ 9 : ;g por cada ' (


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Coeficiente de !xpasin Trmica

l (oefciente de dilatacin trmica se defne comoel cambio en la longitud por unidad de cambio degrado de la temperatura.

sta propiedad depende de las proporciones de lamecla .

l coefciente de expansin trmica de la pasta decemento /idratado vara entre ## x #$%& y 0$ x #$%& por ' ( .

l (oefciente de dilatacin trmica de losagregados varan entre ) x #$%& y #0 x #$%& por ' (.

5as (alias tendrn valores bajos y las 4ravas y

cuarcitas tendrn valores altos de coefciente deex ansin trmica . 6or lo tanto el ti o de


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5a Demasiada incompatibilidad trmica entreel agregado y el cemento, provocara laexpansin di-erencial y la contraccinresultante de la ruptura del enlace en lainter-a de la pasta y agregado.


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