CARACTERISTICAS DEL CONCRETO.doc

7/24/2019 CARACTERISTICAS DEL CONCRETO.doc

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CARACTERISTICAS DEL CONCRETO

1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

La deformacin del concreto antes de los ! d"as en la re#in del Estado de

Tama$li%as. En la d&cada de los '()* ((1.

HIPOTESIS.

A que se debe

El inadecuado proporcionamiento del concreto da origen a la

deformacin antes de los 28 das.

Variables independientes

La causa del fenmeno Una de las principales causas de la deformacin del concreto son las

diferentes temperaturas que se tienen en la region del EstadoTamaulipas. Ya que influye en el congelamiento del concreto cuando seencuentra hmedo con la presencia de agentes qumicosdescongelantes. El deterioro provocado por el congelamiento del aguaen la pasta en las partculas del agregado o en amos.

Otra de las causas del fenmeno de deformacin es

!ue los materiales de agregado "por e#emplo$ %rena& 'rava& etc.(& est)n

lires de impure*as "+amas& Tierra(.

El e,ceso de agua.

Variable dependiente

-a consecuencia de la causa del fenmeno de la deformacin

Las cantidades de a#$a en e+ceso %$eden %ro,ocar da-os %or

con#elacin des/ielo 0$e %or consec$encia #enera $na ,ida corta maores costos de mantenimiento %oca d$ra2ilidad %ara resistir

condiciones de e+%osicin antici%adas. De2ido a las im%$re3as en los a#re#ado se %rod$cen /$ecos en el

concreto %ro,ocando de2ilidad o anormalidades en le concreto.

Se %$eden #enerar %resiones /idr4$licas noci,as dentro del a#re#ado.

2 ANTECEDENTES HISTORICOS DELCONCRETO.


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La historia del cemento es la historia misma del hombre en labusueda de un es!acio !ara "i"ir con la ma#or comodidad$se%uridad # !rotecci&n !osible. Desde ue el ser humano su!ero lae!oca de las cabernas$ a a!licado sus ma#ores es'uer(os a delimitarsu es!acio "ital$ satis'aciendo !rimero sus necesidades de "i"ienda #

des!u)s le"antando construcciones con reuerimientos es!ec*+cos.

Tem!los$ !alacios$ museos son el resultado del es'uer(o ueconstitu#e las bases !ara el !ro%reso de la humanidad.

El !ueblo e%i!cio #a utili(aba un mortero , me(cla de arena conmateria cemento(a , !ara unir bloues # lo(as de !iedra al ele%ir susasombrosas construcciones.

Los constructores %rie%os # romanos descubrieron ue ciertosde!&sitos "olc-nicos$ me(clados con cali(a # arena !roducian unmortero de %ran 'uer(a$ ca!a( de resistir la acci&n del a%ua$ dulce osalada.

n material volcnicomu# a!ro!iado !ara estar a!licaciones loencontraron los romanos en un lu%ar llamado Po((uoli con el ue aunactualmente lo conocemos como !o(oluona.

In"esti%aciones # descubrimientos a lo lar%o de miles de a/os$ nosconducen a !rinci!ios del a/o !asado$ cuando en In%laterra 'ue!atentada una me(cla de cali(a dura$ molida # calcinada con arcilla$

al a%re%arsele a%ua$ !roducia una !asta ue de nue"o se calcinaba semolia # batia hasta !roducir un !ol"o +no ue es el antescedentedirecto de nuestro tiem!o.

El nombre del cemento Portland le fue dado por la similitud que estetenia con la piedra de la isla de Portland del canal ingles.

La a!arici&n de este cemento # de su !roducto resultante el concretoa sido un 'actor determinante !ara ue el mundo aduiere una+sionom*a di'erente.

Edi+cios$ calles$ a"enidas$ carreteras$ !resas # canales$ 'abricas$talleres # casas$ dentro del mas alto ran%o de tama/o # "ariedadesnos dan un mundo nue"o de comodidad$ de !rotecci&n # belle(adonde reali(ar nuestros mas anciados anhelos$ un mundo nue"o !aratraba0ar$ !ara crecer$ !ara !ro%resar$ !ara "i"ir.

1234 5James Parker, Joseph Aspdin!atentan al Cemento Portland$materia ue obtu"ieron de la calcinaci&n de alta tem!eratura de unaCaliza Arcillosa.

1364 5 saac Johnsonobtiene el !rototi!o del cemento modernouemado$ alta tem!eratura$ una me(cla de cali(a # arcilla hasta la'ormaci&n del !clinker!.


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174 5 Se reali(a el !rimer embarue de cemento Portland deIn%laterra a los Estados nidos.

1814 5 La com!a/*a Copla" Cement !roduce el !rimer cementoPortland en lo Estados nidos.

19:34 5LaAmerican #tandard $or %esting &aterials;A#%&'$ !ublica!or !rimera "es sus estandares de calidad !ara el cemento Portland.

19:74 5 En C.(. )idalgo *uevo +eonse instala la !rimera 'abrica !arala !roducci&n de cemento en


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como resistencias a condiciones de e=!osici&n a la intem!erie # nodeben contener materiales ue !udieran causar deterioro delconcreto. Para tener un uso e+ciente de la !asta de cemento # a%ua$es deseable contar con una %ranulometria continua de tama/os de!art*culas.

La calidad del concreto de!ende en %ran medida de la calidad de la!asta. En un concreto elaborado adecuadamente$ cada !art*cula dea%re%ado esta com!letamente cubierta con !asta # tambi)n todos loses!acios entre !art*culas de a%re%ado.

Figura 1 1 Variacion de las proporciones en volumen absoluto de los materiales usadosen el concreto. Las barras 1 y 3 representan mezclas ricas con agregados pequeos. Lasbarras 2 y 4 representan mezclas pobres con agregados grandes.

Para cualuier con0unto es!eci+co de materiales # de condiciones decurado$ la cantidad de concreto endurecido esta determinada !or lacantidad de a%ua utili(ada en la relaci&n con la cantidad de Cemento.A continuacion se !resentan al%unas "enta0as ue se obtienen alreducir el contenido de a%ua 4

Se incrementa la resistencia a la com!resi&n # a la Fe=ion. Se tiene menor !ermeabilidad$ # !or ende ma#or hermeticidad

# menor absorci&n. Se incrementa la resistencia al intem!erismo. Se lo%ra una me0or uni&n entre ca!as sucesi"as # entre el

concreto # el es'uer(o. Se reducen las tendencias de a%re%amientos !or contracci&n.


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Entre menos a%ua se utilice$ se tendr- una me0or calidad de concreto, a condici&n ue se !ueda consolidar adecuadamente.


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me(cla !l-stica !ara tener resistencia # !ara mantener suhomo%eneidad durante el mane0o # la colocaci&n.


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com!uestos indi"iduales del cemento se !ueden identi+car # se!uede determinar sus cantidades. Sin embar%o$ los %ranos mas!eue/os e"aden la detecci&n "isual. El di-metro !romedio de una!articula de cemento ti!ica es de a!ro=imadamente 1: micras$ o unacent)sima de mil*metro. Si todas las !art*culas de cemento 'ueran las

!romedio$ el cemento Portland contendr*a a!ro=imadamente 29$:::millones de %ranos !or Jilo%ramo$ !ero de hecho e=isten unos 16billones de !art*culas debido al alto rona%o de tama/os de !articula.Las !articulas en un Jilo%ramo de cemento Portland tiene una areasu!er+cial a!ro=imada de 3:: metros cuadrados.

Los dos silicatosde calcio$ los cuales constitu#en cerca del 86 del!eso del cemento Portland$ reaccionan con el a%ua !ara 'ormar dosnue"os com!uestos4el hidr23ido de calcio " el hidrato de silicato decalcio. Este ultimo es con mucho el com!onente cementante masim!ortante en el concreto. Las !ro!iedades in%enieriles del concreto$5 'ra%uado # endurecimiento$ resistencia # estabilidad dimensional 5!rinci!almente de!ende del gel del hidrato de silicato de calcio. Es lamedula del concreto.

La com!osici&n u*mica del silicato de calcio hidratado es en ciertomodo "ariable$ !ero contiene cal ;CaO # silice ;Si:2$ en una!ro!orci&n sobre el orden de > a 2. el area su!er+cial del hidrato desilicato de calcio es de unos >::: metros cuadrados !or %ramo. Las!articulas son tan diminutas ue solamente ser "istas en microsco!ioelectr&nico. En la !asta de cemento #a endurecida$ estas !art*culas

'orman uniones enla(adas entre las otras 'ases cristalinas # los%ranos sobrantes de cemento sin hidratarB tambien se adhieren a los%ranos de arena # a !ie(as de a%re%ado %rueso$ cementando todo elcon0unto. La 'ormaci&n de esta estructura es la accion cementante dela !asta # es res!onsable del 'ra%uado$ del endurecimiento # deldesarrollo de resistencia.

Cuando el concreto 'ra%ua$ su "olumen bruto !ermanece casiinalterado$ !ero el concreto endurecido contiene !oros llenos de a%ua# aire$ mismos ue no tienen resistencia al%una. La resistencia estaen la !arte solida de la !asta$ en su ma#or*a en el hidrato de silicato

de calcio # en las 'aces cristalinas.

Entre menos !orosa sea la !asta de cemento$ mucho mas resistentees el concreto. Por lo tanto$ cuando se me(cle el concreto no se debeusar una cantidad ma#or de a%ua ue la absolutamente necesaria!ara 'abricar un concreto !l-stico # traba0able. A un entonces$ el a%uaem!leada es usualmente ma#or ue la ue se reuiere !ara lacom!leta hidrataci&n del cemento. La relaci&n m*nima A%ua ,Cemento ;en !eso !ara la hidrataci&n total es a!ro=imadamente de:.22 a :.26.

El conocimiento de la cantidad de calor liberan do a medida de ue elcemento se hidrato !uede ser util !ara !lanear la construcci&n. En


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in"ierno$ el calor de hidrataci&n a#udara a !rote%er el concreto contrael da/o !robocado !or tem!eraturas de con%elecion. Sin embar%o$ elcalor !uede ser en estructuras masi"as$ tales como !resas$ !orue!uede !roducir es'uer(os indeseables al en'riarse lue%o de endurecer.El cemento Portland ti!o 1 un !oco mas de la mitad de su calor total

de hidrataci&n en tres d*as. El cemento ti!o >$ de alta resistenciatem!rana$ libera a!ro=imadamente el mismo !rocenta0e de su caloren mucho menos de tres dias. El cemento ti!o 2$ un cemento de calormoderado$ libera menos calor total ue los otros # deben !asar masde tres dias !ara ue se libere unicamente la mitad de ese calor. Eluso de cemento ti!o 3$ cemente Portland de ba0o calor de hidrataci&n$se debe de tomar en cosideracion donde sea de im!ortancia'undamental contar con un ba0o calor de hidrataci&n.

Es im!ortante conocer la "elocidad de reacci&n entre el cemento # ela%ua !orue la "elocidad de terminada el tiem!o de 'ra%uado # deendurecimiento. La reacci&n inicial debe ser su+cientemente lenta!ara ue conseda tiem!o al trans!orte # colocasion del concreto. Sinembar%o$ una "e( ue el concreto ha sido colocado # terminado$ esdeseable tener un endurecimiento ra!ido. El #eso$ ue es adicionadoen el molino de cemento durante la molienda del ClinJer$ actua comore%ulador de la "elocidad inicial de hidrataci&n del cemento Portland.Otros 'actores ue inFu#en en la "elocidad de hidrataci&n inclu#en la+nura de molienda$ los aditi"os$ la cantidad de a%ua adicionada # latem!eratura de los materiales en el momento del me(clado.

8 CONCRETO ENDRECIDO

CRADO H


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KELOCIDAD DE SECADO DEL CONCRETO

El cocreto ni endurece ni se cura con el secado. El concreto ;o demanera !recisa$ el cemento en el contenido reuiere de humedad!ara hidratarse # endurecer. El secado del concreto unicamente estarelacionado con la hidrataci&n # el endurecimiente de maneraindirecta. Al secarse el concreto$ de0a de %anar resistenciaB el hechode ue este seco$ no es indicaci&n de ue ha#a e=!erimentado lasu+ciente hidrataci&n !ara lo%rar las !ro!iedades +sicas deseadas.

El conocimiento de la "elocidad de secado es til !ara com!render las!ro!iedades o la condici&n '*sica del concreto. Por e0em!lo$ tal comose menciono$ el concreto debe se%uir reteniendo su+ciente humedaddurante todo el !erido de curado !ara ue el cemento !uedahidratarse. El concreto reci)n colado tiene a%ua abundante$ !ero a

medida de ue el secado !ro%resa desde la su!er+cie hacia elinterior$ el aumento de resistencia continuara a cada !ro'undidadnicamente mientras la humedad relati"a en ese !unto se manten%a!or encima del :.

La su!er+cie de un !iso de concreto ue no a tenido su+ciente curadohmedo es una muestra comn. Debido a ue se seca r-!idamente$el concreto de la su!er+cie es d)bil # se !roduce descascaramientoen !art*culas +nas !ro"ocado !or el transito. Asimismo$ el concreto secontrae al$ secarse$ del mismo modo ue lo hacen la madera$ !a!el #la arcilla ;aunue no tanto. La contraccion !or secado es una causa

'undamental de a%rietamiento$ # le ancho de las %rietas es 'unci&ndel %rado del secado.

En tanto ue la su!er+cie del concreto se seca r-!idamente$ alconcreto en el interior le lle"a mucho mas tiem!o secarse.

*ote que luego de 445 d1as de secado natural el concreto aun seencuentra mu" h6medo en su interior " que se requiere de 78/ d1as

para que la humedad relativa en el concreto descendiera al 8/9.

El contenido de humedad en elementos del%ados de concreto uehan sido secado al aire con una humedad relati"a de 6: a 9:durante "arios meses es de 1 a 2 en !eso del concreto$ delcontenido ori%inal de a%ua$ de las condiciones de secado # deltama/o del elemento de concreto.

El tama/o # la 'orma de un miembro de concreto mantiene unarelaci&n im!ortante como la "elocidad de secado. Los elementos delconcreto de %ra area su!er+cial en relacion a su "olumen ;tales comolosas de !iso se secan con mucho ma#or ra!ide( ue los %randes"olumenes de concreto con ares su!er+ciales relati"amente

!eue/as ;tales como los estribos de !uentes.


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6:J%Mcm cuadrado. un concreto de alta resistencia tiene una resistenciaa la com!resi&n de cuando menos 32: J%Mcm cuadrado. resistencia de1$3:: J%Mcm cuadrado se ha lle%ado a utili(ar en a!licaciones deconstrucci&n .

+a resistencia a la :e3i2n del concretose utili(a %eneralmente aldise/ar !a"imentos # otras losas sobre el terreno. La resistencia a lacom!resi&n se !uede utili(ar como *ndice de la resistencia a laFe=i&n$ una "es ue entre ellas se ha establecido la relaci&n em!*rica!ara los materiales # el tama/o del elemento en cuesti&n. Laresistencia a la Fe=i&n$ tambi)n llamada modulo de ru!tura$ !ara unconcreto de !eso normal se a!ro=ima a menudo de1.99 a 2.76 "ecesel "alor de la ra*( cuadrada de la resistencia a la com!resi&n.

El valor de la resistencia a la tensi2n del concretoesa!ro=imadamente de a 12 de su resistencia a com!resi&n # amenudo se estima como 1.>> a 1.99 "eces la ra*( cuadrada de laresistencia a com!resi&n.

+a resistencia a la torsi2n para el concretoesta relacionada con elmodulo de ru!tura # con las dimensiones del elemento de concreto.

+a resistencia al cortante del concreto!uede "ariar desde el >6 al: de la resistencia a com!resi&n. La correlaci&n e=iste entre laresistencia a la com!resi&n # resistencia a Fe=i&n$ tensi&n$ torsi&n$ #

cortante$ de acuerdo a los com!onentes del concreto # al medioambiente en ue se encuentre.


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El modulo de elasticidad$ denotando !or medio del s*mbolo E$ se!uedes de+nir como la relaci&n del es'uer(o normal la de'ormaci&ncorres!ondiente !ara es'uer(os de tensi&n o de com!resi&n !ordeba0o del limite de !ro!orcionalidad de un material. Para concretosde !eso normal$ E Fucta entre 13:$7:: # 322$::: J%Mcm cuadrado$ #

se !uede a!ro=imar como 16$1:: "eces el "alor de la ra*( cuadradade la resistencia a com!resi&n.

Los !rinci!ales 'actores ue a'ectan a la resistencia son la relaci&nA%ua , Cemento # la edad$ o el %rado a ue ha#a !ro%resado lahidrataci&n. Estos 'actores tambi)n a'ectan a la resistencia a Fe=i&n #a tensi&n$ as* como a la adherencia del concreto con el acero.

Las relaciones Edad , Resistencia a com!resi&n. Cuando se reuierade "alores mas !recisos !ara el concreto se deber-n desarrollarcur"as !ara los materiales es!ec*+cos # !ara las !ro!orciones deme(clado ue se utilicen en el traba0o.

Para una traba0abilidad # una cantidad de cemento dadas$ el concretocon aire incluido necesita menos a%ua de me(clado ue el concretosin aire incluido. La menor relaci&n A%ua , Cemento ue es !osiblelo%rar en un concreto con aire incluido tiende a com!ensar lasresistencias m*nimas in'eriores del concreto con aire incluido$!articularmente en me(clas con contenidos de cemento !obres eintermedios.

9 PESO NITARIOEl concreto con"encional$ em!leado normalmente en !a"imentos$edi+cios # en otras estructuras tiene un !eso unitario dentro delran%o de 2$23: # 2$3:: J% !or metro cbico ;J%Mm>. El !eso unitario;densidad del concreto "aria$ de!endiendo de la cantidad # de ladensidad relati"a del a%re%ado$ de la cantidad del aire atra!ado ointencionalmente incluido$ # de los contenidos de a%ua # de cemento$mismos ue a su "e( se "en inFuenciados !or el tama/o m-=imo dela%re%ado. Para el dise/o de estructuras de concreto$ comnmente se

su!one ue la combinaci&n del concreto con"encional # de las barrasde re'uer(o !esa 23:: J%Mm>.

El peso del concreto seco iguala al peso del concreto reci;n mezcladomenos el peso del agua evaporable. na !arte del a%ua de me(cladose combina u*micamente con el cemento durante el !roceso dehidrataci&n$ trans'ormando al cemento en %el de cemento. Tambi)nun !oco de a%ua !ermanece retenida herm)ticamente en !oros #ca!ilares # no se e"a!ora ba0o condiciones normales. La cantidad dea%ua ue se e"a!ora al aire a una humedad relati"a del 6: es dea!ro=imadamente 2 a > del !eso del concreto$ de!endiendo del

contenido inicial de a%ua del concreto$ de las caracter*sticas deabsorci&n de los a%re%ados$ # del tama/o de la estructura.


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Adem-s del concreto con"encional$ e=iste una am!lia "ariedad deotros concretos !ara hacer 'rente a di"ersas necesidades$ "ariandodesde concretos aisladores li%eros con !esos unitarios de 23: J%Mm>$a concretos !esados con !esos unitarios de 73:: J%Mm>$ ue seem!lean !ara contra!esos o !ara blinda0es contra radiaciones.

RESISTENCIA A CONELACION DESHIELO

Del concreto utili(ado en estructuras # !a"imentos$ se es!era ueten%a una "ida lar%a # un mantenimiento ba0o. Debe tener buenadurabilidad !ara resistir condiciones de e=!osici&n antici!adas. El'actor de intem!erismo mas destructi"o es la con%elaci&n # eldeshielo mientras el concreto se encuentra hmedo$ !articularmente

cuando se encuentra con la !resencia de a%entes u*micosdescon%elantes. El deterioro !ro"ocado !or el con%elamiento dela%ua en la !asta$ en las !art*culas del a%re%ado o en ambos.

Con la inclusi&n de aire es sumamente resistente a este deterioro.Durante el con%elamiento$ el a%ua se des!la(a !or la 'ormaci&n dehielo en la !asta se acomoda de tal 'orma ue no resulta !er0udicialBlas burbu0as de aire en la !asta suministran c-maras donde seintroduce el a%ua # asi se ali"ia la !resi&n hidr-ulica %enerada.

Cuando la con%elaci&n ocurre en un concreto ue conten%a a%re%ado

saturado$ se !ueden %enerar !resiones hidr-ulicas noci"as dentro dela%re%ado. El a%ua des!la(ada desde las !art*culas del a%re%adodurante la 'ormaci&n del hielo no !uede esca!ar lo su+cientementer-!ido hacia la !asta circundante !ara ali"iar la !resi&n. Sin embar%o$ba0o casi todas las condiciones de e=!osici&n$ una !asta de buenacalidad ;de ba0a relaci&n A%ua , Cemento e"itara ue la ma#or !artede las !art*culas de a%re%ado se saturen. Tambi)n$ si la !asta tieneaire incluido$ acomodara las !eue/as cantidades de a%ua en e=cesoue !udieran ser e=!ulsadas !or los a%re%ados$ !rote%iendo as* alconcreto contra da/os !or con%elaci&n # deshielo.

;14 El concreto con aire incluido es mucho mas resistente a los ciclosde con%elaci&n # deshielo ue el concreto sin aire incluido$ ;24 elconcreto con una relaci&n A%ua , Cemento ba0a es mas durable ue elconcreto con una relaci&n A%ua , Cemento alta$ ;> un !eriodo desecado antes de la e=!osici&n a la con%elaci&n # el deshielo bene+ciasustancialmente la resistencia a la con%elaci&n # deshielo bene+ciasustancialmente la resistencia a la con%elaci&n # el deshielo delconcreto con aire incluido $ !ero no bene+cia de manera si%ni+cati"aal concreto sin aire incluido. El concreto con aire incluido con unarelaci&n A%ua , Cemento ba0a # con un contenido de aire de 3 a

so!ortara un %ran numero de ciclos de con%elaci&n # deshielo sin!resentar 'allas.


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+a durabilidad a la congelaci2n " deshielose !uede determinar !or el!rocedimiento de ensa#e de laboratorio AST< C 777$ Est-ndar Test


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+a permeabilidad de una pasta endurecida madura mantuvocontinuamente rangos de humedad de /.434/E< 4=cm por seg.!ararelaciones A%ua , Cemento ue "ariaban de :.> a :.8. La!ermeabilidad de rocas comnmente utili(adas como a%re%ado !araconcreto "aria desde a!ro=imadamente 1.8 =1:E9 hasta >.6=1:E51>

cm !or se%. La !ermeabilidad de un concreto maduro de buenacalidad es de a!ro=imadamente 1=1:E5 1:cm !or se%.

Los resultados de ensa#es obtenidos al su0etar el discos de morterosin aire incluido de 2.6cm de es!esor a una !resi&n de a%ua de 1.3J%Mcm cuadrado. En estos ensa#es$ no e=istieron 'u%as de a%ua atra")s del disco de mortero ue tenia relaci&n A%ua , Cemento en!eso i%uales a :.6: o menores # ue hubieran tenido un curadohmedo de siete d*as. Cuando ocurrieron 'u%as$ estas 'ueron ma#oresen los discos de mortero hechos con altas relaciones A%ua , Cemento.Tambi)n$ !ara cada relaci&n A%ua , Cemento$ las 'u%as 'ueronmenores a medida ue se aumentaba el !eriodo de curado hmedo.En los discos con una relaci&n a%ua cemento de :.: el mortero!ermit*a 'u%as a !esar de haber sido curado durante un mes. Estosresultados ilustran claramente ue una relaci&n A%ua 5 cemento ba0a# un !eriodo de curado reducen !ermeabilidad de manerasi%ni+cati"a.

Las relaciones A%ua , Cemento ba0as tambi)n reducen la se%re%aci&n# el san%rado$ contribu#endo adicionalmente a la hermeticidad. Paraser herm)tico$ el concreto tambi)n debe estar libre de a%rietamientos

# de celdillas.

Ocasionalmente el concreto !oroso , concreto sin +nos ue !ermite'-cilmente el Fu0o de a%ua a tra"es de si mismo , se dise/a !araa!licaciones es!eciales. En estos concretos$ el a%re%ado +no sereduce %randemente o incluso se remue"e totalmente !roduciendoun %ran "olumen de huecos de aire. El concreto !oroso ha sidoutili(ado en canchas de tenis$ !a"imentos$ lotes !araestacionamientos$ in"ernaderos estructuras de drena0e. El concretoe=cluido de +nos tambi)n se ha em!leado en edi+cios a sus!ro!iedades de aislamiento t)rmico.

RESISTENCIA AL DESASTE

Los !isos$ !a"imentos # estructuras hidr-ulicas est-n su0etos aldes%asteB !or tanto$ en estas a!licaciones el concreto debe tener unaresistencia ele"ada a la abrasion. Los resultados de !ruebas indicanue la resistencia a la abrasion o des%aste esta estrechamenterelacionada con la resistencia la com!resi&n del concreto. n concreto

de alta resistencia a com!resi&n tiene ma#or resistencia a la abrasionue un concreto de resistencia a com!resi&n ba0a. Como la resistencia


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a la com!resi&n de!ende de la relaci&n A%ua , Cemento ba0a$ as*como un curado adecuado son necesarios !ara obtener una buenaresistencia al des%aste. El ti!o de a%re%ado # el acabado de lasu!er+cie o el tratamiento utili(ado tambi)n tienen 'uerte inFuenciaen la resistencia al des%aste. n a%re%ado duro es mas resistente a la

abrasion ue un a%re%ado blando # es!on0oso$ # una su!er+cie ueha sido tratada con llana de metal resistente mas el des%aste ue unaue no lo ha sido.

Se !ueden conducir ensa#es de resistencia a la abrasion rotandobalines de acero$ ruedas de a+lar o discos a !resi&n sobre lasu!er+cie >A#%& ??@'.Se dis!one tambi)n de otros ti!os de ensa#esde resistencia a la abrasion >A#%& C547 " C@55'.

11 ESTA@ILIDAD KOL


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La contracci&n !or secado es una !ro!iedad inherente e ine"itable delconcreto$ !or lo ue se utili(a acero de re'uer(o colocado en una!osicion adecuada !ara reducir los anchos de %rieta$ o bien 0untasue !redetermine # controlen la ubicaci&n de las %rietas. Loses'uer(os !ro"ocados !or las Fuctuaciones de tem!eratura !ueden

causar a%rietamientos$ es!ecialmente en edades tem!ranas.

Las %rietas !or contracci&n del concreto ocurren debido arestricciones. Si no e=iste una causa ue im!ida el mo"imiento delconcreto # ocurren contracciones$ el concreto no se a%rieta. Lasrestricciones !ueden ser !ro"ocadas !or causas di"ersas. Lacontracci&n !or de secado siem!re es ma#or cerca de la su!er+cie delconcretoB las !orciones hmedas interiores restrin%en al concreto enlas cercan*as de la su!er+cie con lo ue se !ueden !roducira%rietamientos. Otras causas de restricci&n son el acero de re'uer(oembebido e el concreto$ las !artes de una estructura interconectadasentre si$ # la 'ricci&n de la subrasante sobre la cual "a colocado elconcreto.

Las 0untas son el m)todo mas e'ecti"o !ara controlar a%rietamientos.Si una e=tensi&n considerable de concreto ;una !ared$ losa o!a"imento no contiene 0untas con"enientemente es!aciadas ueali"ien la contracci&n !or secado # !or tem!eratura$ el concreto sea%rietara de manera aleatoria.

Las 0untas de control se ranuran$ se ?orman o se aserran en

banuetas$ cal(adas$ !a"imentos$ !isos # muros de modo ue las%rietas ocurran en esas 0untas # no aleatoriamente. Las 0untas decontrol !ermiten mo"imientos en el !lano de una losa o de un muro.Se desarrollan a!ro=imadamente a un cuarto del es!esor delconcreto.

Las 0untas de se!araci&n a*slan a una losa de otros elementos e otraestructura # le !ermiten tanto mo"imiento hori(ontales como"erticales. Se colocan en las uniones de !isos con muros$ columnas$bases # otros !untos donde !udieran ocurrir restricciones. Sedesarrollan en todo el es!esor de la losa e inclu#en un relleno

!remoldeado !ara la 0unta.

Las 0untas de construcci&n se colocan en los lu%ares donde haconcluido la 0ornada de traba0oB se!aran -reas de concreto colocadoen distintos momentos. En las losas !ara !a"imentos$ las 0untas deconstrucci&n comnmente se alinean con las 0untas de control o dese!araci&n$ # 'uncionan tambi)n como estas ultimas.

12 AA DE


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embar%o$ al%unas a%uas no !otables !ueden ser adecuadas !ara elconcreto.

Se !uede utili(ar !ara 'abricar concreto si los cubos de mortero>*orma A#%& C4/@ ',!roducidos con ella alcan(an resistencia alos

siete d*as i%uales a al menos el 9: de es!ec*menes testi%o'abricados con a%ua !otable o destilada.

Las im!ure(as e=cesi"as en el a%ua no solo !ueden a'ectar el tiem!ode 'ra%uado # la resistencia de el concreto$ si no tambi)n !ueden sercausa de eForescencia$ manchado$ corrosion del es'uer(o$inestabilidad "olum)trica # una menor durabilidad.

El a%ua ue contiene menos de 2$::: !artes de mill&n ;!!m des&lidos disueltos totales %eneralmente !ueden ser utili(ada demanera satis'actoria !ara elaborar concreto. El a%ua ue conten%amas de 2$::: !!m de s&lidos disueltos debera ser ensa#ada !arain"esti%ar su e'ecto sobre la resistencia # el tiem!o de 'ra%uado.

CAR@ONATOS @ICAR@ONATOS ALCALINOS

El carbonato de sodio !uede causar 'ra%uados mu# r-!idos$ en tantoue lo bicarbonatos !ueden acelerar o retardar el 'ra%uado. Enconcentraciones 'uertes estas sales !ueden reducir de manerasi%ni+cati"a la resistencia del concreto. Cuando la suma de las sales

disueltas e=ceda 4,/// ppm,se deberan reali(ar !ruebas !araanali(ar su e'ecto sobre el tiem!o de 'ra%uado # sobre la resistencia alos =7 d1as.Tambi)n se debera considerar la !osibilidad ue se!resenten reacciones alcali , a%re%ado %ra"es.

CLORROS

La inuietud res!ecto a un ele"ado contenido de cloruros en el a%ua

de me(clado$ se debe !rinci!almente al !osible e'ecto ad"erso ue loiones de cloruro !udieran tener en la corrosion del acero de re'uer(o$o de los torones del !res'uer(o. Los iones cloruro atacan la ca!a deo=ido !rotectora 'ormada en el acero !or el medio u*mico altamentealcalino >p) 4=.8'!resente en el concreto.

Los cloruros se !ueden introdicir en el concreto$ #a sea con losin%redientes se!arados , aditi"os$ a%re%ados$ cemento$ # a%ua , oatra"es de la e=!osici&n a las sales anticon%elantes$ al a%ua de mar$o al aire car%ado de sales cerca de las costas.

El a%ua ue se utilice en concreto !re'or(ado o en un concreto ue"a#a a tener embebido aluminio no debera contener cantidades


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noci"as de ion cloruro. Las a!ortaciones de cloruros de losin%redientes distintos al a%ua tambi)n se deber-n tomar enconsideraci&n. Los aditi"os de cloruro de calcio se deber-n em!learcon mucha !recauci&n.

El eglamentode Construcci&n delAmerican Concrete nstitute,AC47$ limita el contenido de ion cloruro soluble al a%ua en el concreto$a los si%uientes !orcenta0es en !eso del cemento.

Concreto !re'or(ado.

Concreto re'or(ado e=!uesto a cloruros durante su ser"icio.

Concreto re'or(ado ue "a#a a estar seco o !rote%ido contra lahumedad durante su ser"icio.

Otras construcciones de concreto re'or(ado.

1> SL?ATOS

El inter)s res!ecto a un ele"ado contenido de sul'atos en el a%ua$ sedebe a las !osibles reacciones e=!ansi"as # al deterioro !or atauede sul'atos$ es!ecialmente en auellos lu%ares donde el concreto"a#a a uedar e=!uesto a suelos o a%ua con contenidos ele"ados desul'atos. Aunue se a em!leado satis'actoriamente a%uas ueconten*an 1:$::: !!m de sul'atos de sodio.

OTRAS SALES CO: !!mde hierroB sin embar%o$ las a%uas de mina acidas !ueden contenercantidades mu# %randes. Las sales de hierro en concentracioneshasta 3:$::: !!m normalmente no a'ectan de manera ad"ersa al

desarrollo de la resistencia.


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DIKERSAS SALES INORANICAS

Las sales de magnesio, esta0o, zinc, cobre " plomo!resentes en ela%ua !ueden !ro"ocar una reducci&n considerable en la resistencia #tambi)n %randes "ariaciones en el tiem!o de 'ra%uado. De estas$ lasmas acti"as son las sales de (inc$ de cobre # de !lomo. Las sales ueson es!ecialmente acti"as como retardantes$ inclu#en el #odato desodio$ 'os'ato de sodio$ arsenato de sodio # borato de sodio.

eneralmente se !ueden tolerar en el a%ua de me(cladoconcentraciones de estas sales hasta de 6:: !!m.

Otra sal ue !uede ser da/ina al concreto es el sul'uro de sodioB aunla !resencia de 1:: !!m reuiere de ensa#es.

13 AA DE despu;s de =7 d1as'!ueden ser in'eriores. Estareducci&n de resistencia !uede ser com!ensada reduciendo larelaci&n a%ua , cemento.

El a%ua de mar no es adecuada !ara !roducir concreto re'or(ado conacero # no debera usarse en concreto !re'or(ados debido al ries%o de

corrosion del es'uer(o$ !articularmente en ambientes c-lidos #humedos.

El a%ua de mar ue se utili(a !ara !roducir concreto$ tambi)n tiendea causar eForescencia # humedad en su!er+cies de concretoe=!uestas al aire # al a%ua.

AAS ACIDAS

En %eneral$ el a%ua de me(clado ue contiene acidos clorh1drico,sulf6rico# otros acidos inorgnicoscomunes en concentracionesin'eriores a 4/,/// ppmno tiene un e'ecto ad"erso en la resistencia.Las a%uas acidas con "aloresp)menores ue ./!ueden ocasionar!roblemas de mane0o # se deben e"itar en la medida de lo !osible.

AAS ALCALINAS

Las a%uas con concentraciones de hidr23ido de sodio de /.89el !esodel cemento$ no a'ecta en %ran medida a la resistencia del concreto


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toda "e( ue no ocasionen un 'ra%uado r-!ido. Sin embar%o$ ma#oresconcentraciones !ueden reducir la resistencia del concreto.

El hidr23ido de potasioen concentraciones menores a 4.=9!or !esode cemento tiene !oco e'ecto en la resistencia del concreto

desarrollada !or ciertos cementos$ !ero la misma concentracion al serusada con otros cementos !uede reducir sustancialmente laresistencia a los 2 d*as.

AAS DE ENAE

La A%encia de Proteccion Ambiental # las a%encias estatales de losEE !rohiben descar%ar en las "*as Fu"iales$ a%uas de en0ua%ue no

tratadas ue han sido utili(adas !ara a!ro"echar la arena # la %ra"ade concretos re%resados o !ara la"ar las me(cladoras.

AAS DE DESPERDICIOS INDSTRIALES

La ma#or !arte de las a%uas ue lle"an des!erdicios industrialestienen menos de 5,/// ppmde s&lidos totales. Cuando se hace usode esta a%ua como a%uas de me(clado !ara el concreto$ la reducci&nen la resistencia a la com!resi&n %eneralmente no es ma#or ue del4/9 al 489.

AAS NERAS

Las a%uas ne%ras t*!icas !ueden tener a!ro=imadamente 5// ppmdemateria or%anica. Lue%o ue esta a%uas se han diluido en un buensistema de tratamiento$ la concentraci&n se "e reducidaa!ro=imadamente 2: !!m o menos. Esta cantidad es demasiado!eue/a !ara tener e'ecto de im!ortancia en la resistencia.

16 I


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na !eue/a cantidad de sacarosa$ de /./9 a /.489del !eso delcemento$ normalmente retarda el 'ra%uado del cemento. El limitesu!erior de este ran%o "aria res!ecto de los distintos cementos. Laresistencia a 8 dias !uede "erse reducida$ en tanto ue la resistenciaa los 2 d*as !odr*a aumentar. El a(ucar en cantidades de /.=89 o

masdel !eso del cemento !uede !ro"ocar un 'ra%uado ra!ido # unareducci&n sustancial de la resistencia a los 2 d*as. Cada ti!o dea(car a'ecta al tiem!o de 'ra%uado # a la resistencia de maneradistinta.


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limites mu# estrechos. Las rocas ;que dependiendo de su origen sepueden clasicarcomo 1gneas, sedimentarias o metamorcas',secom!onen %eneralmente de "arios materiales. Por e0em!lo$ el granitocontiene cuarzo, feldespato, mica# otro cuantos mineralesB la ma#or!arte de las calizas consisten en calcita, dolomita# !eue/as

cantidades de cuarzo,feldespato " arcilla.El intem!erismo # laerosi&n de las rocas !roducen !art*culas depiedra, grava, arena,limo, " arcilla.

El concreto reciclado$ o concreto de des!erdicio triturado$ es una'uente 'actible de a%re%ados # una realidad econ&mica dondeescaseen a%re%ados de calidad.

Los a%re%ados de calidad deben cum!lir ciertas re%las !ara darles unuso in%enieril o!timo4 deben consistir en !art*culas durables$ lim!ias$duras$ resistentes # libres de !roductos u*micos absorbidos$recubrimientos de arcilla # otros materiales +nos ue !udieran a'ectarla hidrataci&n # la adherencia la !asta del cemento. Las !art*culas dea%re%ado ue sean desmenu(ables o susce!tibles de resuebra0arseson indeseables. Los a%re%ado ue conten%an cantidades a!reciablesde esuistos o de otras rocas esuistosas$ de materiales sua"es #!orosos$ # ciertos ti!os de horsteno deber-n e"itarse en es!ecial$!uesto ue tiene ba0a resistencia al intem!erismo # !ueden ser causade de'ectos en la su!er+cie tales como eru!ciones.

18 RANLOnorma

A#%& C 4B'.El tama/o de !art*cula del a%re%ado se determina !ormedio de tamices de malla de alambre aberturas cuadradas. Los sietetamices est-ndarA#%& C !ara a%re%ado +no tiene aberturas ue"arian desde la malla *o. 4//>48/ micras' hasta @.8= mm.

Los nmeros de tama/o ;tama/os de %ranulometria$ !ara ela%re%ado %rueso se a!lican a las cantidades de a%re%ado ;en !eso$

en !orcenta0es ue !asan a tra"es de un arre%lo de mallas. Para laconstrucci&n de "*as terrestres$ la normaA#%& ( 557enlista los trecenmeros de tama/o de laA#%& C ,mas otros seis nmeros detama/o !ara a%re%ado %rueso. La arena o a%re%ado +no solamentetine un ran%o de tama/os de !art*cula.

La %ranulometria # el tama/o m-=imo de a%re%ado a'ectan las!ro!orciones relati"as de los a%re%ados as* como los reuisitos dea%ua # cemento$ la traba0abilidad$ ca!acidad de bombeo$ econom*a$!orosidad$ contracci&n # durabilidad del concreto.


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RANLO


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El tama/o m-=imo del a%re%ado %rueso ue se utili(a en el concretotiene su 'undamento en la econom*a. Comnmente se necesita masa%ua # cemento !ara a%re%ados de tama/o !eue/o ue !aratama/os ma#ores$ !ara re"enimiento de a!ro=imadamente 8.6 cm!ara un am!lio ran%o de tama/os de a%re%ado %rueso.

El numerodetama0ode la %ranulometr*a ;o tama/o de la%ranulometr*a. El numero de tama/o se a!lica a la cantidad colecti"ade a%re%ado ue !asa a tra")s de un arre%lo mallas.

El tama/o m-=imo nominal de un a%re%ado$ es el menor tama/o dela malla !or el cual debe !asar la ma#or !arte del a%re%ado. La mallade tama/o m-=imo nominal$ !uede retener de 89 a 489del dela%re%ado de!endiendo del numero de tama/o. Por e0em!lo$ ela%re%ado de numero de tama/o 78 tiene un tama/o m-=imo de 26mm # un tama/o m-=imo nominal de 19 mm. De no"enta a cien !orciento de este a%re%ado debe !asar la malla de 19 mm # todas sus!art*culas deber-n !asar la malla 26 mm.

Por lo comn el tama/o m-=imo de las !art*culas de a%re%ado nodebe !asar4

14 n uinto de la dimensi&n mas !eue/a del miembro de concreto.

24 Tres cuartos del es!aciamiento libre entre barras de re'uer(o.

>4 n tercio del !eralte de las losas.

19 AREADO CON RANLO


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densidad # alta demanda de a%ua !ro"ocada !or une=ceso de a%re%ado +no. Normalmente el a%re%ado +noocu!a del 26 al >6 del "olumen del a%re%ado total.Para un acabado terso al retirar la cimbra$ se !uede usarun !orcenta0e de a%re%ado +no res!ecto del a%re%ado

total li%eramente ma#or ue !ara un acabado cona%re%ado e=!uesto$ !ero ambos utili(an un menorcontenido de a%re%ado +no ue las me(clas con%ranulometria continua. El contenido de a%re%ado +node!ende del contenido del cemento$ del ti!o de a%re%ado$# de la traba0abilidad.

Para mantener la traba0abilidad normalmente se reuiere de inclusionde aire !uesto ue las me(clas con %ranulometria discontinua conre"enimiento ba0o hacen uso de un ba0o !orcenta0e de a%re%ado +no# a 'alta de aire incluido !roducen me(clas as!eras.

Se debe e"itar la se%re%aci&n de las me(clas con %ranulometriadiscontinua$ restrin%iendo el re"enimiento al "alor m*nimo acorde auna buena consolidaci&n. Este !uede "ariar de cero a 8.6 cmde!endiendo del es!esor de la secci&n$ de la cantidad de re'uer(o$ #de la altura de colado.

Si se reuiere una me(cla -s!era$ los a%re%ados con %ranulometriadiscontinua !odr*an !roducir ma#ores resistencias ue los a%re%adosnormales em!leados con contenidos de cemento similares.

Sin embar%o$ cuando han sido !ro!orcionados adecuadamente$ estosconcretos se consolidan '-cilmente !or "ibraci&n.

20?OR


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El !eso "olum)trico >tambi;n llamado peso unitario o densidad enmasa'de un a%re%ado$ es el !eso del a%re%ado ue se reuiere !arallenar un reci!iente con un "olumen unitario es!eci+cado.

PESO ESPECI?ICO

El !eso es!eci+co >densidad relativa'de un a%re%ado es la relaci&nde su !eso res!ecto al !eso de un "olumen absoluto i%ual de a%ua;a%ua des!la(ada !or inmersi&n. Se usa en ciertos c-lculos !ara!ro!orcionamiento de me(clas # control$ !or e0em!lo en ladeterminacion del "olumen absoluto ocu!ado !or el a%re%ado.

A@SORCIN H


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RELACIN ENTRE LA RELACIN AA ,CE

Documents

CARACTERISTICAS DEL CONCRETO.doc