Propiedades del concreto

37
A Ñ O DE LA DIVERSIFICACI Ó N PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACI Ó N FACULTAD INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL CURSO: TECNOLOGIA DEL CONCRETO PROPIEDADES DEL CONCRETO INTEGRANTES: BOULANGGER NEIRA JEEN PAUL CHINGA GARCÍA NAYDI GABRIELA RUMICHE CHAVEZ CESAR AUGUSTO

Transcript of Propiedades del concreto

Page 1: Propiedades del concreto

“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN

PRODUCTIVA Y DEL

FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”

FACULTAD INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CURSO: TECNOLOGIA DEL CONCRETO

PROPIEDADES DEL CONCRETO

INTEGRANTES:

BOULANGGER NEIRA JEEN PAUL

CHINGA GARCÍA NAYDI GABRIELA

RUMICHE CHAVEZ CESAR AUGUSTO

Page 2: Propiedades del concreto
Page 3: Propiedades del concreto

• El concreto es una mezcla de Cemento Portland, agregado fino, agregado grueso, aire y agua en proporciones adecuadas para obtener ciertas propiedades prefijadas, especialmente la resistencia

Concreto = Cemento Portland + Agregados + Aire + Agua

• El cemento y el agua reaccionan químicamente uniendo las partículas de los agregados, constituyendo un material heterogéneo. Algunas veces se añaden ciertas sustancias llamadas aditivos que mejoran o modifican algunas propiedades del concreto.

Page 4: Propiedades del concreto

1. TRABAJABILIDAD Y CONSISTENCIA2.RESISTENCIA 3. COHESIÓN4.SEGREGACIÓN5.DURABILIDAD 6.EXUDACIÓN7. IMPERMEABILIDAD

Page 5: Propiedades del concreto

1.1. TRABAJABILIDAD:

Es la facilidad que presenta el concreto fresco para ser mezclado, colocado, compactado yacabado sin segregación y exudación durante estas operaciones.Es una propiedad importante para muchas aplicaciones del concreto. En esencia, es la facilidad

con la cual pueden mezclarse los ingredientes y la mezcla resultante puede manejarse,transportarse y colocarse con poca pérdida de la homogeneidad.

1.2. CONSISTENCIA

Esta definida por el grado de humedecimiento de la mezcla, depende principalmente de lacantidad de agua usada.

Page 6: Propiedades del concreto

1.2.1. Ensayo de consistencia del concreto

a. Método

El ensayo de consistencia, llamado también “SLUMP TEST” , es utilizado para caracterizar elcomportamiento del concreto.

El ensayo cosiste en consolidar una muestra de concreto fresco en un molde troncocónico,midiendo el asiento de la mezcla luego de desmoldarlo.

El comportamiento del concreto en la prueba indica su capacidad de adaptarse al encofrado omolde con facilidad, manteniéndose homogéneo con un mínimo de vacío

b. Equipo

El equipo necesario consiste en un tronco de cono, los dos círculos de la base son paralelosentre sí midiendo 20cm y 10cm los diámetros respectivos y la altura del molde es de 30 cm. Paracompactar el concreto se utiliza una barra de acero liso de 5/8” de diámetro y de 60 cm de longitud

Page 7: Propiedades del concreto
Page 8: Propiedades del concreto

c. Procedimiento de ensayo

El molde se coloca sobre una superficie plana y humedecida, manteniéndose inmóvil pisandolas aletas. Seguidamente se vierte una capa de concreto hasta un tercio del volumen, se apisonacon la varilla, aplicando 25 golpes distribuidos uniformemente.

En seguida se colocan dos capas con el mismo procedimiento a un tercio del volumen yconsolidando, de manera que la barra penetre en la capa inmediata inferior.

La tercera capa se deberá llenar en exceso para luego enrasar al término de la consolidación.lleno y enrasado el molde se levanta lento y cuidadosamente en dirección vertical.El concreto moldeado fresco se asentará, la diferencia entre la altura del molde y la altura de

la muestra fresca se denomina Slump

Page 9: Propiedades del concreto

1.2.2. Clases de mezclas según su asentamiento

Consistencia SLUMP Trabajabilidad Método de compactación

Seca 0” a 2” Poco trabajable Vibración normal

Plástica 3” a 4” Trabajable Vibración ligera chuseado

Fluida >5” Muy trabajable Chuseado

Page 10: Propiedades del concreto

1.2.2. Limitaciones de su aplicación

El ensayo de Abrams solo es aplicable a concretos plásticos con asentamientonormal (Mezclas ricas y con un correcto dosaje de agua) No tiene interés en lassiguientes condiciones:

• El caso de concretos sin asentamientos, de muy alta resistencia

• Cuando el contenido de agua es menor a 160 lts por m3 de mezcla

• En concretos con contenido e cemento inferior a los 250 kg/m3

• Cuando existe un contenido apreciable de agregado grueso de tamaño

máximo que sobrepasa los 2.5”

Page 11: Propiedades del concreto

La resistencia del concreto no puede probarse en condiciones plásticas, por lo que elprocedimiento acostumbrado consiste en tomar muestras durante el mezclado, lascuales después de curadas se someten a pruebas de compresión.

La resistencia del concreto en el estado endurecido generalmente se mide por laresistencia a la compresión usando la prueba de resistencia a la compresión.

La resistencia a la compresión debe ser alcanzada a los 28 días, después de vaciado yel curado respectivo.

Page 12: Propiedades del concreto

3.1. Equipo en Obra

Moldes cilíndricos, cuya longitud es el doble de su diámetro (6” a 12”).

Barra compactadoras de acero liso de 5/8” de diámetro y aproximadamente 60 cm de

longitud. La barra será terminada en forma de semiesfera.

Cuchara para el muestreo y plancha de albañilería.

Aceites derivados de petróleo, como grasa mineral blanda.

Los moldes deben ser de material impermeable, no absorbente y no reactivo con el cemento.Los moldes normalizados se construyen de acero.

Eventualmente se utilizan de material plástico duro de hojalata y cartón parafinado.

Page 13: Propiedades del concreto
Page 14: Propiedades del concreto

3.2. Procedimiento para obtener muestra

I. Se deberá obtener una muestra por cada 120 m3 de concreto producido o 500 m3 de superficie

llenada y en todo caso no menos de una al día.

II. La muestra de concreto se colocará en una vasija impermeable y no absorbente, de tamaño tal

que sea posible el remezclado, antes de llenar los moldes.

III. Se deben de preparar tres probetas de ensayos de cada muestra para evaluar la resistencia a la

compresión en determinada edad, por el promedio. Generalmente la resistencia del concreto

se evalúa las edades de 7 y 28 días.

IV. Luego del remezclado, se llena de inmediato el molde hasta un tercio de su altura,

compactando a continuación con la barra mediante 25 golpes verticales. El proceso se repite 2

capas siguientes, de manera que la barra penetre hasta la capa precedente no más de 1”. En la

última, se coloca material en exceso, para enrazar a tope con el borde superior del molde. Sin

agregar material.

Page 15: Propiedades del concreto

V. Después de consolidar cada capa, se procederá a golpear ligeramente las paredes delmolde, utilizando la barra de compactaciones, para eliminar los vacíos que pudieranhaber quedado.

VI. La superficie del cilindro será terminada con la barra o regla de madera, de manera delograr una superficie plana, suave, y perpendicular a la generatriz del cilindro.

VII. Las probetas se retirarán de los moldes entre los 18 y 24 horas después de moldeadas,para luego sumergirlas en agua para su curado.

Page 16: Propiedades del concreto

3. 3 Factores que afectan la Resistencia.

• La relación agua – cemento (a/c)Es el factor principal que influye en la resistencia del concreto. La relación a/c, afecta la resistenciaa la compresión de los concretos con o sin aire incluido. La resistencia en ambos casos disminuyecon el aumento del a/c.

• El contenido de cemento.La resistencia disminuye conforme se reduce el contenido de concreto.

• El tipo de concreto.La rapidez de desarrollo de resistencia varía para los concretos hechos con diferentes tipos deconcreto.

• Las condiciones de curado.Dado que las reacciones de hidratación del cemento solo ocurren en presencia de una cantidad deadecuada agua, se debe mantener la humedad en el concreto durante el periodo de curado, paraque pueda incrementarse su resistencia con el tiempo.

Page 17: Propiedades del concreto

3.4. Ley de Gilkey:

Para un cemento dado y agregados aceptables, la resistencia que puede serdesarrollada por una mezcla de cemento, agregados y agua, trabajable yadecuadamente colocable, bajo similares condiciones de mezclado, curado yensayos, está influenciada por:

a. La relación del cemento al agua de la mezcla.

b. La relación del cemento al agregado.

c. La granulometría, textura superficial, perfil, resistencia y dureza de las

partículas del agregado.

d. El tamaño máximo del agregado.

Page 18: Propiedades del concreto

3.5. Ley de Powers

La resistencia del concreto es función del grado de hidratación del cemento, de la relación gel/espacio ocupada por el gel y de la relación agua cemento. Es decir:

Donde:S = Resistencia del concreto a los 28 días, expresado en kg/cm2x = relación α = grado de hidratación del cemento

a/c = relación agua – cemento

Page 19: Propiedades del concreto

Ejemplo: ¿Cuál será el grado de hidratación del cemento en una mezcla de cemento cuyarelación agua – cemento de diseño fue 0.75 y cuya probeta cilíndrica ensayada acompresión a los 28 días arrojo una resistencia de 160 kg/cm²?

Page 20: Propiedades del concreto

La cohesividad se define como aquella propiedad gracias a la cual es posible

controlar la posibilidad de segregación durante la etapa de manejo de la mezcla,

al mismo tiempo que contribuye a prevenir la aspereza de la misma, y facilitar su

manejo durante el proceso de compactación del concreto.

Normalmente se considera que una mezcla de concreto posee el grado apropiado

de cohesividad si ella no es demasiado plástica ni demasiada viscosa, es plástica y

no segrega fácilmente.

Page 21: Propiedades del concreto

3.1. Factores que modifican la Cohesividad.

En una pasta de cemento-agua, la cohesividad se incrementa cuando la relaciónagua-cemento alcanza valores distintos para luego empezar a disminuir.

La cohesividad se incrementa con aumentos en la fineza de las partículas de lamezcla.

3.2. Importancia de la Cohesividad:

La importancia de la cohesividad de la mezcla varia con las condiciones decolocación. Cuando es necesario transportar el concreto a gran distancia,hacerlo circular por las canaletas o hacerlo pasar a través de la malla de acero derefuerzos, es esencial que la mezcla sea cohesiva.

Page 22: Propiedades del concreto

Es una propiedad del concreto fresco, que implica la descomposición de este en sus partesconstituyentes o, lo que es lo mismo, la separación del agregado grueso del mortero. Es unafunción de la consistencia de la mezcla, siendo el riesgo mayor cuando más húmeda es esta ymenor cuanto más seca lo es.

Es un fenómeno perjudicial para el concreto, produciendo en el elemento llenado, bolsones depiedra, capas arenosas, cangrejeras, etc.

En el proceso de diseño de mezcla, es necesario tener siempre presente el riesgo de segregación,pudiéndose disminuir mediante el aumento de finos (Cemento o agregado fino) y de laconsistencia de la mezcla.

Page 23: Propiedades del concreto

Los procesos inadecuados de manipulación y colocación son generalmente las causas delfenómeno de segregación, como el caso de las carretillas con ruedas metálicasproduciendo traqueteos, caminos con sobresaltos. hacen que la carretilla vibre y porconsiguiente el agregado grueso se precipita al fondo, mientras que los finos ascienden ala superficie. También ocurre cuando se suelta el concreto de alturas mayores de mediometro y cuando se permite que el concreto se transporte por canaletas, más aun si estaspresentan cambios de dirección.

El excesivo vibrado de la mezcla también produce segregación.

Page 24: Propiedades del concreto

4.1. Tipos de Segregación

La segregación se puede presentar de dos maneras:

• Primero

Cuando las partículas gruesas tienden a separarse por desplazamiento sobre los taludes de la mezcla amontonada o porque se asientan más que las partículas finas por acción de la gravedad, esta generalmente ocurre en mezclas secas y poco cohesivas.

• Segundo

Cuando se separa la pasta(cemento y agua) de la mezcla lo cual acurre en mezclas húmedas y con pasta muy diluida.

Page 25: Propiedades del concreto

4.2. Causas que produzcan la Segregación

La segregación puede producirse por déficit de cemento, exceso de agua,

falta de partículas finas, exceso de elementos gruesos, transporte y/o

colocación inconveniente. Las primeras causas corresponden a los elementos

componentes del hormigón radican en el proceso de producción de la mezcla.

Las dos últimas se presentan por ejemplo si al hormigón se le desliza por una

pendiente, (caso de la canaleta), las partículas mayores tienden a desplazarse

primero o si el hormigón es trasladado a distancias largas se agudiza la

segregación en la medida que tal distancia se alarga

Page 26: Propiedades del concreto

. Las causas más comunes que producen la segregación del concreto son:

La diferencia del Tamaño de las Partículas y su distribución granulométrica.

Densidad y proporción de los constituyentes.

Mal mezclado, transportes largos y sometidos a vibración.

Colocación inadecuada y sobre vibración al consolidarlo.

Dejar caer el concreto desde alturas mayores a ½ metro.

Descargar el concreto contra un obstáculo.

Page 27: Propiedades del concreto

4.3. Medidas para disminuir la Segregación del Concreto

La segregación puede ser reducida empleando una buena granulometría

Reduciendo el agua de amasado

Utilizando medios de transporte adecuados

Reducción de espesor de la masa transportada

Si se utiliza la compactación por vibración es aconsejable emplear un hormigón poco fluido con una relación agua/cemento reducida.

Controlar el tiempo de vibrado, ya que el excesivo vibrado de una mezcla produce segregación.

Colocar el concreto directamente en la posición definitiva y no permitir que fluya.

No usar el vibrador para extender el concreto.

La mezcla debe ser especialmente cohesiva.

Page 28: Propiedades del concreto

El concreto debe ser capaz de resistir la intemperie, acción de productos químicos y desgaste, a loscuales estará sometiendo en el servicio. Gran parte de los daños por intemperie sufrido por elconcreto pueden atribuirse a los ciclos de congelación y descongelación.

Los agentes químicos, como ácidos inorgánicos, ácidos acéticos, carbónico y los sulfatos de calcio,sodio, magnesio, potasio, aluminio y hierro desintegran o dañan el concreto.

Algunos investigadores prefieren decir que “es aquella propiedad del concreto endurecido quedefine la capacidad de éste para resistir la acción del medio ambiente que lo rodea; los ataques, yasea químicos, físicos o biológicos, a los cuales puede estar expuesto; los efectos de la abrasión, laacción del fuego y las radiaciones: la acción de la corrosión y/o cualquier otro proceso de deterioro”.

Page 29: Propiedades del concreto

Se define como el ascenso de un parte del agua de la mezcla hacia la superficie comoconsecuencia de la sedimentación de los sólidos.

La exudación puede ser producto de una mala dosificación de la mezcla, de un exceso de aguaen la misma, de la utilización de aditivos y de la temperatura, en la medida en que a mayortemperatura mayor es la velocidad de exudación.

La exudación es perjudicial para el concreto, pues como consecuencia de este fenómeno lasuperficie del contacto durante la colocación de una capa sobre otra puede disminuir suresistencia debido al incremento de la relación agua – cemento en esta zona.

Como producto del ascenso de una parte del agua de mezclado, se puede obtener un concretoporoso y poco durable.

Page 30: Propiedades del concreto

6. 1. Sangrado Del Concreto

El sangrado o exudación es una forma de segregación en la cual una parte delagua de la mezcla tiende a elevarse a la superficie de un concreto recién colado.

Es provocado por el asentamiento de los materiales. Además se presentacuando dichos materiales del concreto no pueden retener toda el aguaagregada a la mezcla cuando se asientan sus componentes.

También es consecuencia del efecto combinado de la vibración durante lacompactación y dela gravedad. El sangrado es un fenómeno al que el concretotiende naturalmente, pero se debe evitar el exceso de segregación de aguacuidando la proporción de agua-cemento-agregados del concreto.

Page 31: Propiedades del concreto

6.2. Volumen total exudado.

Es el volumen total de agua que aparece en la superficie del concreto.

Un ensayo muy sencillo se utiliza para cuantificar la exudación y consiste enllenar de concreto un molde en 3 capas de 25 golpes cada capa, dejándose 1pulgada libre en la superficie superior.

Una vez que se ha terminado de llenar el molde, empezara el fenómeno deexudación, haciendo lectura del volumen parcial de agua exudada cada 10minutos, durante los primero 40 minutos y cada 30 minutos hasta que lamezcla deje de exudar.

Page 32: Propiedades del concreto

Existen 2 formas de expresar la exudación:

a. Por unidad de área.

b. En Porcentaje.

Page 33: Propiedades del concreto

Ejemplo .- se ha preparado una mezcla de concreto con el objetivo de medir laexudación en la que el peso de los materiales utilizados en la tanda son :

Page 34: Propiedades del concreto
Page 35: Propiedades del concreto
Page 36: Propiedades del concreto

Es una importante propiedad del concreto que puede mejorarse, con frecuencia,reduciendo la cantidad de agua en la mezcla. El exceso de agua deja vacíos y cavidadesdespués de la evaporación y si están interconectadas, el agua puede penetrar oatravesar el concreto. La inclusión de aire (burbujas diminutas) así como un curadoadecuado por tiempo prolongado, suelen aumentar la impermeabilidad.

Page 37: Propiedades del concreto