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1 Universidad Alas Peruanas


I. OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL

“Estudiar y aprender acerca de los diversos tipos de concretos”

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Saber las diferentes utilidades que le podemos dar a los concretos según sus propiedades.

2. Conocer bien las utilidades y los riesgos que corremos al usar un determinado tipo de concreto.


II. INTRODUCCION

El concreto es un material durable y resistente pero, dado que se trabaja en su forma líquida, prácticamente puede adquirir cualquier forma. El concreto de uso común, o convencional, se produce mediante la mezcla de tres componentes esenciales: cemento+ agua +agregados, a los cuales eventualmente se incorpora un cuarto componente, se designa como aditivo.

Al mezclar estos componentes y producir lo que se conoce como una revoltura de concreto, se introduce un quinto participante representado por el aire.

La mezcla intima de los componentes del concreto convencional produce una masa plástica que puede ser moldeada y compactada con relativa facilidad; pero gradualmente pierde esta característica hasta que al cabo de algunas horas se torna rígida y comienza a adquirir el aspecto, comportamiento y propiedades de un cuerpo sólido, para convertirse finalmente en el material mecánicamente resistente que es el concreto endurecido.

Consecuentemente con ello, el comportamiento mecánico de este material y su durabilidad en servicio dependen de tres aspectos básicos:

1. Las características, composición y propiedades de la pasta de cemento, o matriz cementante, endurecida.

2. La calidad propia de los agregados, en el sentido más amplio.

3. La afinidad de la matriz cementante con los agregados y su capacidad para trabajar en conjunto.

En el primer aspecto debe contemplarse la selección de un cementante apropiado, el empleo de una relación agua-cemento conveniente y el uso eventual de un aditivo necesario, con todo lo cual debe resultar potencialmente asegurada la calidad de la matriz cementante.

En cuanto a la calidad de los agregados, es importante adecuarla a las funciones que debe desempeñar la estructura, a fin de que no representen el punto débil en el comportamiento del concreto y en su capacidad para resistir adecuadamente y por largo tiempo los efectos consecuentes de las condiciones de exposición y servicio a que esté sometido.


Finalmente, la compatibilidad y el buen trabajo de conjunto de la matriz cementante con los agregados, depende de diversos factores tales como las características físicas y químicas del cementante, la composición mineralógica y petrográfica de las rocas que constituyen los agregados, y la forma, tamaño máximo y textura superficial de éstos.

De la esmerada atención a estos tres aspectos básicos, depende sustancialmente la capacidad potencial del concreto, como material de construcción, para responder adecuadamente a las acciones resultantes de las condiciones en que debe prestar servicio.

III. CONCEPTOS PRELIMINARES

a. Definición de Concreto:

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

CONCRETO = CEMENTO + AGREGADO + AIRE + AGUA

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

b. Características Generales del Concreto:

Entre los factores que hacen del concreto un material de construcción universal tenemos:

1. La facilidad con que puede colocarse dentro de los encofrados de casi cualquier forma mientras aún tiene una consistencia plástica.


2. Su elevada resistencia a la compresión lo que le hace adecuado para elementos sometidos fundamentalmente a compresión, como columnas y arcos.

3. Su elevada resistencia al fuego y a la penetración del agua.Pero el concreto también tiene desventajas como por ejemplo.

4. El concreto es un material de escasa resistencia a la tracción. Esto hace difícil su uso en elementos estructurales que están sometidos a tracción por completo (como los tirantes) o en parte de sus secciones transversales (como vigas u otros elementos sometidos a flexión)

Para superar esta limitación se utiliza el acero, con su elevada resistencia a la tracción. La combinación resultante de ambos materiales se conoce como concreto armado.

c. Propiedades del Concreto:

1. En estado fresco

El Concreto en estado fresco es desde que se mezcla el concreto hasta que fragua el cemento. El Comportamiento del concreto fresco depende de:

I. La Trabajabilidad:

Es la facilidad que tiene el concreto para ser mezclado, manipulado y puesto en obra, con los medios de compactación del que se disponga.

El concreto debe ser trabajable pero no se debe segregar excesivamente. El sangrado es la migración del agua hacia la superficie superior del concreto recién mezclado provocada por el asentamiento de los materiales Sólidos – Cemento, arena


y piedra dentro de la masa. El asentamiento es consecuencia del efecto combinado de la vibración y de la gravedad.

Un sangrado excesivo aumenta la relación Agua - Cemento cerca de la superficie superior, pudiendo dar como resultado una capa superior débil de baja durabilidad, particularmente si se lleva acabo las operaciones de acabado mientras está presente el agua de sangrado. Debido a la tendencia del concreto recién mezclado a segregarse y sangrar, es importante transportar y colocar cada carga lo más cerca posible de su posición final. El aire incluido mejora la trabajabilidad y reduce la tendencia del concreto fresco de segregarse y sangrar.

II. Consistencia:

Denominamos consistencia a la mayor o menor facilidad que tiene el hormigón fresco para deformarse o adaptarse a una forma específica. La consistencia depende de:

- Agua de amasado.

- Tamaño máximo del agregado.

- Granulometría.

- Forma de los agregados influye mucho el método de compactación.

Tipos de Consistencia:

- SECA – Vibrado enérgico.

- PLÁSTICA – Vibrado normal.

- BLANDA – Apisonado.

- FLUIDA – Barra.


Tabla de tolerancias:

CONSISTENCIA TOLERANCIA (cm) INTERVALO

Seca0 0-2

Plástica± 1 3-5

Blanda± 1 6-9

Fluida± 1 10-15

La consistencia se puede obtener mediante la pruebadel ensayo del “Cono de Abrams”

1. Humedezca el interior del cono de Abrams.2. Coloque el cono sobre una superficie plana, mojada, no absorbente y rígida.3. Sostenga el cono firmemente en su lugar parándose sobre los dos estribos de

apoyo a cada lado del molde. Llene el cono en tres capas.


Para la primera capa:

a) Llene el molde a aproximadamente 1/3 de su volumen 70 mm.

b) Varille la capa 25 veces en todo su espesor. Distribuya uniformemente los golpes sobre la sección transversal de la capa. Incline ligeramente la varilla, empezando cerca del perímetro, continuando progresivamente en forma de espiral hacia el centro.

Para la segunda capa:

c) Llene el cono a aproximadamente 2/3 de su volumen, aproximadamente16.00 cm.

d) Varille la capa 25 veces en todo su espesor, penetrando ligeramente en la primera capa. Distribuya uniformemente los golpes en toda la sección transversal de la capa.

Para la tercera capa:

e) Amontone el concreto por encima de la parte superior del cono.

f) Varille la capa 25 veces en todo su espesor, penetrando ligeramente en la segunda capa. Distribuya uniformemente los golpes en toda la sección transversal de la capa.

g) Sí como resultado del varillado el concreto cae de la parte superior del cono, agregue concreto a modo de mantener un exceso por encima del cono. Continúe el conteo del varillado desde el valor alcanzado antes de agregar concreto al cono.


4. Enrase la parte superior de la superficie de concreto con la varilla de compactación en un movimiento de enrasado.

5. Al tiempo que se mantiene una presión hacia abajo, remueva el concreto que se haya acumulado alrededor de la base del cono durante el enrasado.

6. Remueva inmediatamente el cono levantándolo en una dirección vertical constante. No debe haber ningún movimiento lateral o de torsión del cono al estarlo levantando.

7. Complete la prueba de revenimiento, a partir del llenado hasta la remoción del cono, en 2-1/2 min.

8. Si ocurre un claro desplome o partición del concreto desde un lado o una porción de la masa, deseche la prueba y haga una nueva prueba en otra porción de la muestra.

9. Mida inmediatamente el revenimiento. Este es la distancia vertical entre la parte superior del cono y el centro original desplazado en la parte superior de la superficie del espécimen.

10. Registre el revenimiento a los 5 mm más próximos.

III. Homogeneidad y Uniformidad:

Homogeneidad: Es la cualidad que tiene un concreto para que sus componentes se distribuyan regularmente en la masa.

Uniformidad: Se le llama cuando es en varias amasadas. Esta característica depende de:

- Buen amasado.


- Buen transporte.

- Buena colocación en obra.Se pierde la homogeneidad por tres causas:

- Irregularidad en el mezclado.

- Exceso de agua.

- Cantidad y tamaño máximo de los agregados gruesos.

Esto provoca:

- Segregación: separación de los áridos gruesos y finos.

- Decantación: los áridos gruesos van al fondo y los finos se quedan arriba.

IV. Compacidad:

Es la relación entre el volumen real de los componentes del hormigón y el volumen aparente del hormigón. No se tiene en cuenta el aire ocluido.

En estado endurecido

V. Impermeabilidad:

El concreto es un sistema poroso y nunca va a ser totalmente impermeable. Se entiende por permeabilidad como la capacidad que tiene un material de dejar pasar a través de sus poros un fluido.Para lograr una mayor impermeabilidad se pueden utilizar aditivos , así como mantener una relación agua cemento muy baja. La permeabilidad depende de:

- Finura del cemento.

- Cantidad de agua.

- Compacidad.La permeabilidad se corrige con una buena puesta en obra.

VI. Durabilidad:

El concreto debe ser capaz de resistir la intemperie, acción de productos químicos y desgaste, a los cuales estará sometido en el servicio. Gran parte de


los daños por intemperie sufrido por el concreto pueden atribuirse a los ciclo de congelación y descongelación. La resistencia del concreto a esos daños puede mejorarse aumentando la impermeabilidad incluyendo de 2 a 6% de aire con un agente incluso de aire, o aplicando un revestimiento protector a la superficie.

VII. Resistencia:

La resistencia a la compresión se puede definir como la máxima resistencia medida de un espécimen de concreto o de mortero a carga axial. Generalmente se expresa en kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm2) a una edad de 28 días se le designe con el símbolo f’ c. Para determinar la resistencia a la compresión, se realizan pruebas de mortero o de concreto. Los ensayes a compresión de mortero se realizan sobre cubos de 5 cm. en tanto que los ensayos a compresión del concreto se efectúan sobre cilindros que miden 15 cm de diámetro y 30 cm de altura.

La resistencia del concreto a las compresiones es una propiedad física fundamental, y es frecuentemente empleada en los cálculos para diseño de puente, de edificios y otras estructuras. El concreto de uso generalizado tiene una resistencia a la compresión entre 210 y 350 kg/cm2. Un concreto de alta resistencia tiene una resistencia a la compresión de cuando menos 420 Kg/cm2..

La resistencia a la flexión del concreto se utiliza generalmente al diseñar pavimentos y otras losas sobre el terreno. La resistencia a la compresión se puede utilizar como índice de la resistencia a la flexión, una vez que entre ellas se ha establecido la relación empírica para los materiales y el tamaño del elemento en cuestión. La resistencia a la flexión, también llamada módulo de ruptura, para un concreto de peso normal se aproxima a menudo de 1.99 a 2.65 veces el valor de la raíz cuadrada de la resistencia a la compresión.

El valor de la resistencia a la tensión del concreto es aproximadamente de 8% a 12% de su resistencia a compresión y a menudo


se estima como 1.33 a 1.99 veces la raíz cuadrada de la resistencia a compresión.

La resistencia a la torsión para el concreto está relacionada con el módulo de ruptura y con las dimensiones del elemento de concreto.

La resistencia al cortante del concreto puede variar desde el 35% al 80% de la resistencia a compresión. La correlación existe entre la resistencia a la compresión y resistencia a flexión, tensión, torsión, y cortante, de acuerdo a los componentes del concreto y al medio ambiente en que se encuentre.

Los principales factores que afectan a la resistencia son la relación a/c y la edad, o el grado a que haya progresado la hidratación. Estos factores también afectan a la resistencia a flexión y a tensión, así como a la adherencia del concreto con el acero.

VIII. Clasificación :

a) Concreto Simple :

Se utiliza para construir muchos tipos de estructuras, como autopistas, calles, puentes, túneles, presas, grandes edificios, pistas de aterrizaje, sistemas de riego y canalización, rompeolas, embarcaderos y muelles, aceras, silos o bodegas, factorías, casas e incluso barcos. En la albañilería el concreto es utilizado también en forma de tabiques o bloques.

Ventajas

- Resistencia a fuerzas de compresión elevadas.

- Bajo costo.

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

- Puede moldearse de muchas formas.

- Presenta amplia variedad de texturas y colores.

b) Concreto ReforzadoAl reforzar el concreto con acero en forma de varillas o mallas, se forma el llamado concreto armado o reforzado; el cual se utiliza para dar nombre a sistemas estructurales como: vigas o trabes, losas, cimientos, columnas, muros de retención, ménsulas, etc. La elaboración de


elementos de concreto pre-esforzado, que a su vez pueden ser pretensados y postensados.

El acero tiene la ventaja de su alta resistencia en tensión, pero, excepto en claros muy pequeños, el espesor que se requiere por rigidez es muy superior al necesario por resistencia, de manera que su empleo en placas macizas se limita a pequeños claros. Para obviar esta desventaja conviene que la placa de acero tenga formas que proporcionen alta rigidez con poco espesor, tales como la placa nervada o la rejilla. Para placa en una dirección, la lámina corrugada proporciona un elevado momento de inercia con un peso mínimo de material, lo que la hace muy adecuada para transmitir flexión, de modo que su uso es muy difundido especialmente para cargas ligeras. Una forma muy eficiente de aumentar rigidez y resistencia consiste en utilizar un material de alta resistencia, y generalmente de costo elevado, en forma de láminas delgadas extremas de la sección y otro material de poco costo y peso como alma, para proporcionar peralte a la sección y resistir esfuerzos cortantes. La aseveración de que la fuerza cortante no es significativa para el diseño de placas, es válida generalmente para aquellas que están apoyadas en todo su perímetro, pero no lo es para las que descansan sobre apoyos puntuales. En este caso la reacción de la columna se equilibra por esfuerzos cortantes elevados en la superficie vertical de contacto con la placa; si estos son excesivos se produce una falla por penetración de la columna a través de la losa. Este aspecto rige generalmente el espesor de la placa o hace necesario un engrosamiento o un refuerzo local para evitar este modo de falla.

Ventajas

Al interactuar concreto y acero, ahora aparte de resistir fuerzas de compresión (absorbidas por el concreto), también es capaz de soportar grandes esfuerzos de tensión que serán tomados por el acero de refuerzo (acero longitudinal).

Al colocar el acero transversal mente a manera de estribos o de forma helicoidal, los elementos (ejemplo: vigas, columnas) podrán aumentar su


capacidad de resistencia a fuerzas cortantes y/o torsionales a los que estén sujetos.Concreto Pre-Esforzado:

El término pretensado se usa para describir cualquier método de pre-esforzado en el cual los tendones se tensan antes de colocar el concreto.

Los tendones, que generalmente son de cable torcido con varios torones de varios alambres cada uno, se re-estiran o tensan entre apoyos que forman parte permanente de las instalaciones de la planta.

Se mide el alargamiento de los tendones, así como la fuerza de tensión aplicada por los gatos.

Con la cimbra en su lugar, se vacía el concreto en torno al tendón esforzado. A menudo se usa concreto de alta resistencia a corto tiempo, a la vez que curado con vapor de agua, para acelerar el endurecimiento del concreto.

Después de haberse logrado suficiente resistencia, se alivia la presión en los gatos, los torones tienden a acortarse, pero no lo hacen por estar ligados por adherencia al concreto.


En esta forma, la forma de pre-esfuerzo es transferida al concreto por adherencia, en su mayor parte cerca de los extremos de la viga, y no se necesita de ningún anclaje especial.Características:

- Pieza pre-fabricada

- El pre-esfuerzo se aplica antes que las cargas

- El anclaje se da por adherencia

- La acción del pre-esfuerzo es interna

- El acero tiene trayectorias rectas

- Las piezas son generalmente simplemente apoyadas (elemento estático)

c) Concreto Pos-tensado:Contrario al pretensado el pos-tensado es un método de pres- forzado en el cual el tendón que va dentro de unos conductos es tensado después de que el concreto ha fraguado. Así el pres fuerzo es casi siempre ejecutado externamente contra el concreto endurecido, y los tendones se anclan contra el concreto inmediatamente después del pres forzado.

Esté método puede aplicarse tanto para elementos prefabricados como colados en sitio.

Generalmente se colocan en los moldes de la viga conductos huecos que contienen a los tendones no esforzados, y que siguen el perfil deseado, antes de vaciar el concreto.


Características:

- Piezas prefabricadas o coladas en sitio.

- Se aplica el pres fuerzo después del colado.

- El anclaje requiere de dispositivos mecánicos.

- La acción del pres fuerzo es externa.

- La trayectoria de los cables puede ser recta o curva.

- La pieza permite continuidad en los apoyos (elemento hiperestático).

d) Concreto ciclópeo :


IX. Tipos de concreto de acuerdo a su peso:

a) Concreto normal :

El concreto normal, conocido también como hormigón simple, es un material utilizado en la construcción, principalmente con el objetivo de unir inertes y conformar una masa sólida de resistencia y durabilidad adecuada para obras de arquitectura e ingeniería civil. Es habitualmente utilizado en elementos estructurales como cimientos, placas o losas, columnas, muros, canales, tanques y pisos.

Existen diferentes tipos de concreto, dependiendo de las proporciones de cada uno de los elementos constituyentes utilizados en la mezcla.

A diferencia del hormigón pesado que posee una densidad de 3200 kg/m3 y del hormigón ligero con densidades de 1800 kg/m3, el hormigón normal posee una densidad de 2400 kg/m3.

El concreto simple, a diferencia del reforzado, no contiene varillas de acero. El mismo se compone por la mezcla de un aglomeranteal que se añade agua y agregados como grava, gravilla o arena. En algunas ocasiones, con el fin de modificar sus propiedades para que sean más adecuadas a las condiciones de trabajo o incluso para reducir los costos de producción, pueden utilizarse aditivos con funciones colorantes, retardadoras o aceleradoras de fraguado, impermeabilizantes, fluidificantes, etc.


Luego del tiempo de mezclado, el material aún fresco posee una consistencia pastosa y maleable que permite su maniobrabilidad. El mismo se coloca en moldes rígidos denominados “encofrados”, para que tomen la forma establecida por el proyectista. Una vez fraguado y ya seco, adquiere una extraordinaria solidez que le permite resistir muy bien a los esfuerzos de compresión. No obstante, su comportamiento no resulta tan efectivo ante esfuerzos como la tensión, la flexión, la tracción y el cortante entre otros. Su resistencia ante tales factores depende de muchas variables, entre las que se encuentra principalmente la puesta en obra y la cantidad de cada uno de los elementos utilizados en la mezcla en relación a la función que cumplirá el material en la obra

b) Concreto ligero:

Este concreto tiene características propias que, mediante el empleo de áridos porosos o provocando artificialmente su porosidad, es más ligero que el concreto convencional de cemento, arena y grava y que por mucho tiempo ha sido el material más usado en las construcciones.

Es un concreto cuya densidad superficialmente seca no es mayor de 1600 kg/m. En caso de que el concreto ligero sea con refuerzo, el peso cambia a 1840 kg/m o mayores. a pesar de su gran peso, sigue siendo ligero a comparación del normal que oscila entre (2400 y 2560 kg/m, su densidad lo hace su principal característica.

Este tipo de concreto muestra muchas ventajas de uso, como lo son la reducción de cargas muertas, asegurar el aislamiento térmico y acústico, mayor rapidez de construcción y mayores costos de acarreo y transporte. su uso hace posible la construcción de edificios altos por el peso de gravitación sobre la cimentación

Concretos ligeros naturales:

En estos, el peso, la resistencia y el aislamiento depende de la porosidad del árido y de la cantidad de cemento.


A reducción de peso tiene un límite, impuesto por la resistencia mínima que debe elegirse al material con un consumo moderado de conglomerante.

El tamaño más adecuado del árido se determina de acuerdo con el elemento que se fabrica.

- concretos naturales más frecuentemente empleados

- concreto de piedra pómez.

- concreto de lava.

- concreto de escorias.

Concretos ligeros artificiales:

Entre ellos se distinguen el concreto celular, el esponjoso y el de virutas.

c) Concreto pesado:

Se define el concreto pesado o de alta densidad como el de densidad sustancialmente más alta que la del hecho con el empleo de agregados de peso normal, por lo común obtenido por el uso de agregados pesados y que se usa en especial para el blindaje contra la radiación, también se emplea en la fabricación de contrapesos o sencillamente, como un medio para aumentar económicamente el peso muerto de alguna instalación, sin aumentar el volumen de la masa, como sería el caso con el concreto de peso normal. Cuando se habla de concreto pesado, normalmente se hace referencia a concreto que tiene una densidad por arriba de 150 libras por pie y que, sobre la base del tamaño de los agregados y los procedimientos de colado, puede alcanzar una densidad tan alta como 400 pcf.

Invariablemente, el concreto pesado es más costoso que el de peso normal, incluso si se compara por libra de masa, debido a que debe tenerse un cuidado mayor que el normal al seleccionar un agregado de densidad adecuada y de una calidad conveniente para la finalidad para la que se va a usar, como la explotación en la mina del material, el triturado y gradación de los agregados y su mezclado para obtener


la mezcla de concreto, así como en el colado y acabado de éste. El costo de transporte para el agregado pesado necesario será relativamente alto. La mayor parte del equipo para triturar y clasificar por tamaños se relaciona con los agregados de peso normal; como consecuencia, el desgaste y desgarre de ese equipo ocurriría con mucho mayor rapidez y, teóricamente, el volumen de los materiales manejados por ese equipo seria inversamente proporcional a las densidades de los agregados.

Aunque los agregados pesados que se usan en el concreto pesado pueden presentar dificultades en su trituración y manejo durante su clasificación por tamaños, así como pueden conducir a problemas costosos en el mezclado, transpone, colado y acabado, su uso puede ser absolutamente necesario o por lo menos, conveniente en el diseño de muchas estructuras en donde se requiere una densidad mayor y, en especial, en donde el espacio se encuentra en un mínimo. Cuando el diseño se basa en la densidad, el espesor de un muro o de un piso se puede reducir en un 50%, sencillamente al duplicar la densidad del concreto utilizado en su fabricación. Existen muchas propiedades del concreto que aumentan de manera notable como resultado de aumentar la densidad. Una propiedad que está adquiriendo cada vez más importancia es la resistencia a la abrasión y, manteniendo todo los demás igual, entre mayor sea la densidad del concreto, mayor será la resistencia a la abrasión.

Dosificación del concreto pesado

Los procedimientos de dosificación para el concreto pesado son muy semejantes a los aplicados para dosificar el concreto de peso normal. Se recomienda que se necesitan más mezclas de prueba para llegar a las cantidades óptimas de agregado grueso y de fino debido a que los agregados más pesados y más ásperos se comportan de una manera un tanto diferente al agregado de peso normal de los concretos de peso normal.

a. El mortero se debe dosificar de modo que se logre una densidad tan alta como se pueda; esto puede lograrse si se usa vapor condensado de sílice y un aditivo reductor de la cantidad de agua de alto rango. El vapor condensado de sílice debe contener por lo menos el 85% de bióxido de silicio, una pérdida de ignición del


6% o menos y un área superficial (absorción de nitrógeno) de al menos 15 000 m2/kg.

b. El uso de la inclusión de aire y un contenido mínimo de agua ayudará de manera apreciable en la reducción del sangrado y la separación de diversos tamaños de agregado, así como en el logro de un concreto más homogéneo.

c. Al evaluar las mezclas de prueba, el dosificador debe establecer familias de mezclas de modo que se puedan realizar ajustes con rapidez durante la construcción, causados por la falta de uniformidad en los agregados, como las gradaciones variables y la ruptura.

En esencia, todos los métodos de prueba estipulados para el control y la evaluación del concreto de peso normal son del mismo modo aplicables al concreto pesado. La inspección en el campo debe incluir revenimiento, contenido de aire, densidad, rendimiento y la producción y curado de muestras (cilindros y vigas) para las pruebas de resistencia.

Aunque la tecnología del concreto pesado es similar a la del concreto de peso normal, es necesario tener un cuidado especial debido al efecto de su densidad sobre el equipo, cimbras y empleados.

Existen dos métodos principales para colar el concreto pesado: el convencional (mezclado, transporte y colado) o el del agregado pre vaciado (vaciado del agregado grueso e inyección de grout en la matriz).

Se puede incrementar ligeramente las densidades del concreto pesado existente si se utiliza vapor condensado de sílice, como reemplazo parcial cementoso o como material suplementario, y mediante el uso de aditivos reductores de la cantidad de agua de alto rango, para reducir el contenido de agua al mismo tiempo que se incrementa la trabajabilidad.


X. Algunos tipos de concretos especiales :

Los concretos especiales son aquellos cuyas características principales no son las del concreto ordinariamente concebido, ya sea por algún tipo especial de insumos, o por la tecnología de aplicación y/o producción.

a) Concreto de alta resistencia :

Aunque el desarrollo de los fluidificantes de concreto ha permitido la producción de concretos con relaciones muy bajas de agua/cemento, la trabajabilidad no se ha visto afectada negativamente. Ello ha originado un aumento sustancial de la resistencia a compresión. Según ASTM el concreto de alta resistencia se define con una resistencia a compresión de 55 MPa.

Los concretos con resistencias hasta 120 MPa están presentes en el mercado estadounidense.

La disponibilidad de los concretos de alta resistencia ha originado un aumento del consumo de concreto en la edificación ya que a menudo el concreto es más económico que las estructuras de perfiles de acero comparables.

En los concretos de alta resistencia, la contracción autógena es mayor que en el concreto.

b) Concreto masivo :

Según el comité ACI 116 define como concreto masivo como cualquier volumen cuantioso de concreto colado en el lugar, con dimensiones lo suficientemente grandes, que obliguen a tomar medidas para enfrentar problemas provocados por las altas temperaturas y el cambio volumétrico a fin de minimizar los agrietamientos.

Características:

- Comportamiento Térmico


- La relación agua-cemento es exotérmica por naturaleza, la temperatura se eleva en el interior del hormigón donde la disipación de temperatura es lenta lo que provoca un aumento de temperatura considerable.

- Se desarrollan importantes fuerzas de tensión y esfuerzos asociados a un cambio volumétrico dependiente del incremento o disminución de temperatura en la masa de concreto.

Especificaciones:

Dentro de las especificaciones que se consideran para el diseño de la dosificación en el concreto masivo, se tienen:

- Temperatura máxima del hormigón al momento de la

Colocación.

- Temperatura máxima de calor de hidratación del hormigónDurante el fraguado y edades definidas

- Diferencial máximo de temperatura del hormigón colocadoEntre el interior y el exterior del elemento

El Contenido de material cementante debe ser el mínimo necesario. Es decir el necesario para lograr la resistencia requerida.

Requerimientos En La Mezcla

- Temperatura Inicial de Colocación:

- Reducción de temperatura del concreto mediante

- el uso de hielo o sistemas de enfriamiento

- Contenidos de Cemento Mínimos

- Utilización de Adiciones o Puzolanas

- Aditivos Controladores de Hidratación o Retardantes


- Mayor tamaño o contenido de agregado grueso

- Comportamiento Térmico

Determinar la curva incremento de temperatura para analizar la disipación del calor.

c) Concreto sin slump:

Concreto con una consistencia correspondiente a un slump de ¼pulgada o menos (CI 116).

En estado seco debe de ser lo suficientemente trabajable para ser trabajado y consolidado con el equipo que va a ser usado en el trabajo.

d) Concreto rolado-compactado :

Concreto sin slump, y seco que es compactado mediante un rodillo vibratorio de compactación.

Es una mezcla de agregado, cemento y agua.

El contenido de cemento varia de 60 a 360kg/m3, mezclándose con una mezclador a tradicional o un mixer.

Este concreto es considerado como el más rápido y económico método de construcción en presas de gravedad, pavimentos, aeropuertos, y como sub-bases para caminos y avenidas para caminos que luego serán pavimentadas.

La resistencia a la compresión obtenida es de70 a 315 kg/m2, sin embargo los pavimentos requieren de una resistencia a la compresión de aproximadamente 350 kg/cm2.

Debe reunir algunas condiciones para su colocación: Tener suficiente espesor para que la compactación sea uniforme y completa con los equipos usados (8 a 12 pulgadas cuando va a ser


colocado y consolidado con equipo convencional de movimientos de tierra o equipos de pavimentos)

CI 207.5 especifica ampliamente el proceso de mezclado y procedimientos de construcción

e) Concreto shotcrete :

Es un mortero de concreto que es lanzado neumáticamente sobre una superficie a alta velocidad.

La relativamente seca mezcla es consolidada por la fuerza de impacto y puede ser colocada sobre superficies vertical y horizontal sin ocurrir disgregación.Es usado para construcciones nuevas pero es más común su uso en reparaciones.

Su aplicación es particularmente importante en estructuras abovedadas o en la construcción de túneles para la estabilización de fragmentos de roca suelta y expuesta.

Sus propiedades son muy dependientes del operador, tiene una resistencia a la compresión y un peso específico similar al de un concreto de alta resistencia y uno Standard respectivamente.

Pueden ser usados agregados con un tamaño máximo ¾ de pulgada.

Puede ser producido mediante un proceso seco o húmedo.

Proceso seco:

Se hace un pre-mezclado del cemento y los agregados: luego esta mezcla supuestamente homogénea va a ser impulsada por una compresora de aire hacia la boquilla. El agua es adicionada a la mezcla en la boquilla a la salida mezclándose íntimamente, para que inmediatamente sea lanzada, proyectada sobre la superficie.

Proceso húmedo:


Todos los ingredientes son premezclados y luego lanzados sobre la superficie. Si se adiciona al final de la boquilla una compresora de aire se incrementa la velocidad del lanzamiento de la mezcla sobre la superficie.

f) Concreto blanco :

El cemento blanco es un tipo de cemento portland de un color gris muy claro (blancura mayor del 85%), empleado tanto en piezas prefabricadas como en acabados de suelos y albañilería en general.

Composición

El cemento blanco debe su color a la ausencia de óxidos férricos (Fe2O3), que son los que le dan el característico color gris al cemento. También presenta cantidades reducidas de Mn en su composición. Debido a la ausencia de óxidos fundentes, el calcinado del material ha de producirse a temperaturas más altas, por lo que el consumo energético en la fabricación del cemento blanco es mayor que en el cemento gris.2 Para suplir la carencia de óxidos de hierro, se suele añadir óxido de calcio (CaO), fluorita (CaF2) o criolita (Na3AlF6).

La composición química de los cementos blancos varía según el tipo resistente y el fabricante, pero la cantidad de óxido férrico no supera el 1%, siendo este porcentaje menor cuanto más blanco sea el cemento. Por ejemplo, un cemento con una blancura del 92% tiene tan sólo un 0,2% de (Fe2O3).3

Características

Los cementos blancos poseen características mecánicas similares a las de los cementos grises. Existen cementos blancos de muchas clases: desde cementos de albañilería de resistencia 22,5 MPa, hasta estructurales de resistencia 52,5.

Existen cementos de las clases resistentes tipo I hasta tipo II, pero por su composición, no resisten condiciones agresivas, como el contacto con el agua de mar.


El cemento blanco necesita más agua que los cementos normales, y su tiempo de inicio de fraguado es menor (en torno a 60 minutos).

Usos

Debido a su blancura, se emplean en prefabricados de hormigón y a veces en edificios de "hormigón visto" (esto es: que no tienen posteriores revestimientos de acabado).

En albañilería se utilizan en lechadas para sellar las juntas de azulejos o de baldosas de suelo. También es el cemento de preferencia cuando se emplean aditivos colorantes.

g) Concreto coloreado: