Tecnologa Del Concreto Diseo De Mezclas

Introduccin

Siendo el concreto un material que posee caractersticas de resistencia a la compresin, de impermeabilidad, durabilidad, dureza y apariencia entre muchas otras, se convierte en la nica roca elaborada por el hombre. El concreto no es un bien genrico como las piedras naturales o la arena. Sino un material de construccin que se disea y se produce de conformidad con normas rigurosas, para los fines y aplicaciones que se requieren en un proyecto determinado y con las caractersticas de economa , facilidad de colocacin y consolidacin, velocidad de fraguado y apariencia adecuada segn su aplicacin .

El concreto y sus derivados son resultado de diseos, trabajos reales de ingeniera, susceptibles de toda accin de ajuste, modificacin y lo que es ms importante, optimizacin. Ello no debe implicar que hacer un buen concreto sea difcil. La experiencia ha demostrado que los materiales y procedimientos de un concreto bueno y uno malo pueden ser los mismos y que la diferencia entre los dos radica en los criterios juiciosos que se aplican durante su diseo, elaboracin, transporte, colocacin, compactacin, curado y proteccin; lo cual en ningn momento genera un costo adicional como generalmente se cree.

Tenemos que tener en cuenta que la calidad del concreto estar determinada tanto cuando el concreto se encuentre en estado no endurecido (dependiendo al tipo y caracterstica de la obra as como el proceso a emplearse para su colocacin), en el estado ya endurecido.

Es muy importante sealar la necesidad de adaptar las tecnologas forneas a las condiciones tcnicas, geogrficas, econmicas y sociales de nuestro Pas; no es correcto o en todo caso estaramos ante un riesgo innecesario pretender trasladar tcnicas de un lugar a otro si antes evaluar las consecuencias de la adaptacin y hacer los ajustes necesarios para obtener las ventajas buscadas sin sorpresa ni sobresaltos.

Teora de diseo de mezcla

Tecnologa Del Concreto Diseo De Mezclas

En trminos generales, el concreto u hormign puede definirse como la mezcla de un material aglutinante (cemento portland hidrulico), un material de relleno (agregados o ridos), agua y eventualmente aditivos, que al endurecerse forma un todo compacto y es capaz de soportar grandes esfuerzos a compresin. El concreto recibe varios nombres como pasta, pegante u hormign, dependiendo la zona geogrfica donde se lo menciona.Este trmino se refiere a la mezcla de cemento, agua, aire y aditivos.

Otros nombres comunes que se derivan del material son:

MorteroEste trmino se refiere a la mezcla de pasta y agregados finos (arenas), dicha mezcla es muy utilizada para pegar ladrillos para hacer muros de mampostera o para el recubrimiento de los mismos.

El mortero mezclado con agregados gruesos (piedra), da como resultado el concreto u hormign. Adems, cuando al concreto se le agregan piedras de gran tamao, como piedra bola, rajn, mediazonga, entre otras, cuyo tamao es de ms de 20 cm se le conoce como concreto Ciclpeo.

Concreto

Esta mezcla se utiliza para la fabricacin de diversos elementos en construccin como lo son columnas, losas, trabes, cimentaciones, pilotes, dalas y castillos, firmes y pisos.

El concreto est compuesto principalmente de cemento, agua, aire, agregados finos y agregados gruesos en diferentes proporciones.

A continuacin se dar una explicacin general sobre los componentes que se emplean para la fabricacin del concreto.

El cemento que ms se utiliza, como ya se mencion es cemento portland hidrulico, el cual le da propiedades adhesivas y cohesivas, as como la capacidad de aglutinar los agregados o ridos para conformar el concreto. Adems es el elemento activo ms verstil y barato en la industria de la construccin. El cemento portland es fabricado generalmente a partir de materiales minerales calcreos, tales como, tales como la caliza, almina, slice y en algunas ocasiones se si se requiere el xido de hierro.

Cemento

Las calizas, que se encuentran en la naturaleza estn compuestas en un ms de 60% de carbonato de calcio e impurezas como arcillas, slice y dolomitas, aunque no debe contener cantidades muy grandes de magnesio porque eso provoca el aumento de volumen del concreto al paso del tiempo, lo que genera fisuras y perdida de resistencia.La arcilla que se emplea para la fabricacin del cemento est constituida principalmente por un silicato hidratado de aluminio.El yeso o sulfato de calcio, es un agregado al final del proceso de produccin con el fin de controlar el tiempo de fraguado del cemento.

El proceso de fabricacin del cemento comprende las siguientes etapas principalmente:

Explotacin de materias prima Preparacin y dosificacin de materias primas Homogeneizacin Clinkerizacin Enfriamiento Adiciones finales y molienda Empaque y distribucin

La densidad o peso especfico del cemento varia muy poco y suele estar comprendida entre 3.10 y 3.15 g/cm3, aunque su densidad no indica directamente la calidad del mismo.

Existen diversos tipos de cemento portland, dependiendo de su composicin qumica y sus propiedades fsico mecnicas. Hoy en da existen diferentes clasificaciones de cemento portland, basadas en las normas de la ASTM de los Estados Unidos; algunos tipos de cemento son los siguientes:

Tipo 1: destinado a obras de hormign en general. Tipo 2: es el destinado a obras de hormign expuestas a la accin moderada de sulfatos y a obras en donde se requiere moderado calor de hidratacin. Tipo 3: es el que desarrolla altas resistencias iniciales. Tipo 4: es el que desarrolla bajo calor de hidratacin. Tipo 5: es el que ofrece alta resistencia a la accin de los sulfatos.

Es el que se obtiene especialmente para una coloracin blanca.

Cemento Portland blanco

El agua es el componente del concreto en virtud del cual, el cemento experimenta reacciones qumicas que le dan la propiedad de fraguar y endurecer para formar un slido nico con los agregados. La razn por la que los cementos son hidrulicos es porque estos tienen la propiedad de fraguar y endurecer con el agua.

Agua

El agua puede usarse para el cemento como: agua de mezclado, agua de hidratacin, agua evaporable, agua de adsorcin, agua capilar, agua libre y agua de curado segn la accin para la que sea utilizada.

Aire

Cuando el concreto se encuentra en proceso de mezclado, es normal que el aire incluido dentro de la masa, el cual posteriormente es liberado gracias a los procesos de compactacin a los que es sometido el concreto una vez que ha sido colado. Sin embargo en algunas ocasiones se incluyen burbujas de aire, por medio de aditivos con fines especficos.

Son aquellos materiales inertes (significa que no desarrollan ningn tipo de reaccin con los dems componentes del concreto), de forma granular, naturales o artificiales. Se pueden considerar todos aquellos materiales que teniendo una resistencia propia suficiente (resistencia del grano) no perturban ni afectan las propiedades y caractersticas del concreto y garantizan la adherencia suficiente con la pasta.

Agregados

Aditivos

Son los materiales distintos del agua, agregados y cemento que se usa para las mezclas de concreto. Los aditivos son empleados para modificar las propiedades del concreto de tal modo que lo hagan ms adecuado para las condiciones de trabajo o por economa.

Aire: 1 % a 3%

Cemento: 7% a 15%

Proporciones tpicas en volumen absoluto de los componentes del concreto

Agua: 15% a 22%

Agregados: 60% 75%

Propiedades de la mezclaPropiedades de la mezcla

Las propiedades del concreto y mortero se estudian principalmente con la finalidad de determinar el diseo de mezcla, la cual es el proceso de seleccin de los ingredientes adecuados y determinar sus cantidades relativas para lograr la produccin de un concreto o mortero con las mejores propiedades segn su requerimiento. De tal forma que los factores bsicos en el diseo de una mezcla de concreto o de mortero son:

Economa Facilidad de colocacin y consolidacin Velocidad del fraguado Resistencia Durabilidad Peso unitario Impermeabilidad

Procedimiento de diseo

En el medio de la construccin se existen varios mtodos, procedimientos de diseo de mezclas de concreto. En Mxico, incluso las empresas premezcladoras han desarrollado su propia metodologa, sobre todo para ser ms competitivos y obtener el mximo ahorrar en el consumo de cemento.La mayora de los mtodos de dosificacin se basan en dos grupos de mtodos generales:

Determinando contenido de vacos de los agregados combinados Utilizando el empleo de factores empricos

Las proporciones de concreto deben ser seleccionados para proporcionar viabilidad, consistencia, densidad, fuerza y durabilidad, para la aplicacin particular.

La capacidad del hormign para resistir la compresin a la edad de 28 das.

ResistenciaEs la movilidad relativa de la mezcla de concreto, y se mide en trminos de la cada, la mayor cada del valor de la mayor movilidad de la mezcla.ConsistenciaLa propiedad del concreto que determina su capacidad para ser colocado y consolidado apropiadamente y ser terminado sin segregacin daina.Trabajabilidad

El agua-cemento (w / c) o el agua-cemento (w / (c + p)) Relacin: Se define como la relacin entre el peso del agua al peso del cemento, o la proporcin de peso de agua al peso de cemento adems agreg puzolana. Cualquiera de estas razones se utiliza en el diseo de la mezcla y considerablemente los controles de la resistencia del hormign.

El concreto debe ser capaz de soportar condiciones climticas severas, como la congelacin y descongelacin, mojado y secado, calefaccin y refrigeracin, productos qumicos, agentes de deshielo, y similares. Un aumento de la durabilidad del concreto mejorar la resistencia del hormign a las condiciones climticas severas.

Durabilidad

Para ciertas aplicaciones concretas puede ser utilizado principalmente para el peso de sus caractersticas. Ejemplos de ello son los contrapesos, los pesos de las tuberas se hunde bajo el agua, el blindaje de la radiacin y el aislamiento de sonido.

Densidad

Generacin de calorSi el aumento de la temperatura de la masa de hormign no se mantiene al mnimo y el calor se permite que se disipe en una tarifa razonable, o si el hormign se somete a diferencia de grave o gradiente trmico, agrietamiento es probable que ocurra.