Concreto

MATEMATICAS DISCRETAS

MI. JAVIER AURELIO ARCOS ESPINOSA.

GENTE CON VALOR Y RESPONSABILIDAD SOCIAL UNIVERSITARIA

EOUIPO 5 INTEGRANTESSEYDLITZ RODRIGUEZ FRANZ

M A T E R I A L E S D E C O N S T R U C C I O N

MATEMATICAS DISCRETAS

MI. JAVIER AURELIO ARCOS ESPINOSA.

GENTE CON VALOR Y RESPONSABILIDAD SOCIAL UNIVERSITARIA

Secuencia 5CONCRETOS HIDRAULICOS

M A T E R I A L E S D E C O N S T R U C C I O N

«1.1 Lógica y cálculo de proposiciones»

ASPECTOS GENERALES DEL CONCRETO HIDRAULICO. DEFINICIONES. COMPONENTES DEL CONCRETO, PROPIEDADES DEL LOS CONCRETOS FRESCOS Y ENDURECIDOS. CLASIFICACION DE CONCRETOS. APLICACIÓN DE LOS DIFERENTES TIPOS DE CONCRETOS.

V. CONCRETO


EL CONCRETO ES UN MATERIAL, PRODUCTO DEUNA MEZCLA HOMOGENEA, DE MATERIALESINERTES, GRANULARES, GRADUADOS, DUROS YRESISTENTES, LLAMADOS EN FORMA GENERICA “ AGREGADOS”

QUE UNIDOS MEDIANTE UN ELEMENTO FIJADORLLAMADO CEMENTO PORTLAND, EL CUAL TIENE LAPARTICULARIDAD DE REACCIONAR CON EL AGUA ,LIBERANDO CALOR Y FORMANDO UNA MASA PLASTICA, QUE ENDURECE CON EL PASO DEL TIEMPOFORMANDO UNA MASA SOLIDA MONOLITICA.

DEFINICION:


ANTECEDENTES:

EN TODO EL MUNDO, CADA VEZ ES MASFRECUENTE EL USO DEL CONCRETOHIDRAULICO PARA HACER OBRAS DE ING.CIVIL.

SU FACILIDAD DE FABRICACION,MANEJO Y OBTENCION DE LAS MATERIASPRIMAS PARA HACERLO, LO CONVIERTENEN UNA SOLUCION POPULAR Y ACCESIBLE.


VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CONCRETO:

A) VENTAJAS:1) BUENA RESISTENCIA A LOS ESFUERZOS DE

COMPRESION2) FACILIDAD DEFABRICACION: 3) R RESISTENCIA AL FUEGO4) RESISTENCIA AL INTEMPERISMO5)RESISTENCIA A LA CORROCION Y AGENTES AGRESIVOS.6) ESCASO O NULO MANTENIMIENTO.


VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CONCRETO:

Es más caro en su construcción inicial.Por su rígidez y sistema de juntas, el usuario puede sentir menor comodidad al manejar su vehículo (en ciertos casos y a ciertas velocidades).


COMPONENTES DE UN CONRETO.CONCRETO

ELEMENTOS ACTIVOS

AGUA

CEMENTO (PORTLAND)

ELEMENTOS PASIVOS

AGREGADOS GRUESOS

AGREGADOS FINOS


La pasta esta compuesta de Cemento Portland, agua y aire atrapado o aire incluido intencionalmente. Ordinariamente, la pasta constituye del 25 al 40 % del volumen total del concreto. La figura " A " muestra que el volumen absoluto del Cemento esta comprendido usualmente entre el 7 y el 15 % y el agua entre el 14 y el 21 %. El contenido de aire y concretos con aire incluido puede llegar hasta el 8% del volumen del concreto, dependiendo del tamaño máximo del agregado grueso.



CEMENTO PORTLAND:El cemento Portland es llamado así puesto que tiene un parecido con una piedra natural que se encuentra en Inglaterra, precisamente en Portland, se le denomina aglomerante hidráulico ya que es capaz de desarrollar todas sus propiedades en presencia del agua como son el Fraguado y Endurecimiento.


AGREGADO FINO

El agregado fino o arena se usa como llenante, además actúa como lubricante sobre los que ruedan los agregados gruesos dándole manejabilidad al concreto.

Un buen agregado fino al igual que el agregado grueso debe ser bien gradado para que puedan llenar todos los espacios y producir mezclas más compactas.

AGREGADO GRUESOEl agregado grueso es la materia prima para

fabricar el concreto. En consecuencia se debe usar la mayor cantidad posible y del tamaño mayor, teniendo en cuenta los requisitos de

colocación y resistencia.


PROPIEDADES DE LOS AGREGADOSPROPIEDADES FÍSICAS:

• Peso específico• Absorción de agua• Agregados en estado Saturado y de Superficie Seca• Humedad Superficial• Humedad Total• Densidad • Porosidad• Peso Unitario• Porcentaje de Vacíos


El conocimiento de las propiedades del concreto tanto en estado fresco como en estado endurecido tiene como finalidad primordial la de determinar el diseño de mezcla.


CONCRETO FRESCOEl concreto recién mezclado debe ser plástico osemifluido y capaz de ser moldeado a mano. El revenimiento se utiliza como una medida de laconsistencia del concreto. Un concreto de bajorevenimiento tiene una consistencia dura.


CONCRETO ENDURECIDOEl aumento de resistencia continuara con la edad mientras este presentealgo de cemento sin hidratar, a condición de que el concreto permanezcahúmedo o tenga una humedad relativa superior a aproximadamente el80% y permanezca favorable la temperatura del concreto. Cuando lahumedad relativa dentro del concreto cae aproximadamente al 80% o latemperatura del concreto desciende por debajo del punto decongelación, la hidratación y el aumento de resistencia virtualmente sedetiene. Si se vuelve a saturar el concreto luego de un periodo de secado, lahidratación se reanuda y la resistencia vuelve a aumentar. Sin embargo lomejor es aplicar el curado húmedo al concreto de manera continuadesde el momento en que se ha colocado hasta cuando haya alcanzado lacalidad deseada debido a que el concreto es difícil de restaurar.


«1.1 Lógica y cálculo de proposiciones»Clasificación Tipo Usos Beneficios Información Técnica

Por su resistencia Baja Resistencia • Losas aligeradaso Elementos de concreto sin requisitos estructurales

• Bajo costo • Propiedades en estado fresco similares a las obtenidas en concretos convencionales• Resistencia a la compresión< 150kg/cm' .

Resistencia moderada • Edificaciones de tipo habitacional de pequeña altura • Bajo costo • Propiedades en estado fresco similares a las obtenidas en concretos convencionales • Resistencia a la compresión entre 150 y 250 kg/cm'

Normal • Todo tipo de estructuras de concreto • Funcionalidad• Disponibilidad

• Propiedades en estado fresco similares a las obtenidas en concretos convencionales• Resistencia a la compresión entre 250 y 420 kg/cm2

Muy alta resistencia • Columnas de edificios muy altos• Secciones de puentes con claros muy largos• Elementos presforzados• Disminución en los espesores de los elementos

• Mayor área aprovechable en plantas bajas de edificios altos• Elementos presforzados más ligeros• Elementos más esbeltos

• Alta cohesividad en estado ¡fresco• Tiempos de fraguado similaresa los de los concretos normales• Altos revenimientos• Resistencia a la compresión entre 400 y 800 kg/cm2• Baja permeabilidad• Mayor protección al acero derefuerzo

Alta resistenciatemprana (Costo)

• Pisos• Pavimentos• Elementos presforzados• Elementos prefabricados• Construcción en clima frío • Minimizar tiempo deconstrucción

• Elevada resistencia temprana• Mayor avance de obra• Optimización del uso de cimbra• Disminución de costos

• Se garantiza lograr el 80% de la resistencia solicitada a 1 o 3 días• Para resistencias superiores a los 300 kg/cm2 se requiere analizar el diseño del elemento

Clasificación Tipo Usos Beneficios Información Técnica

Por su peso volumélrico

Ligero Celular(Alta trabajabilidad. Costo

• Capas de nivelación en pisos ylosas• Para construcción de vivienda tipo monolítica

• Mejora al aislamiento termo- acústico• Alta trabajabilidad• Disminución de carga muerta• Proporciona mayor confort alusuario• Fácil de aserrar y clavar• Mayor resistencia al fuego

• P.V. de 1,500 a 1,920 kg/m3• Resistencia a la compresión de hasta 175 kg/cm2 a los 28 días• Conductividad térmica de 0.5 a 0.8 kcal/m2hoC

Pesado(Mejor relación resistencia! peso)

• Estructura de protección contra radiaciones• Elementos que sirvan como lastre

• Elevado peso volumétrico• Mejor relación resistencia/peso • Disminución de espesor en loselementos

• P.V. entre 2,400 y 3,800 kg/m3• Resistencia a la compresiónigual a la obtenida en los concretos normales

Normal • Todo tipo de estructuras en general• Elementos prefabricados• Estructuras voluminosas

• Mantiene una densidad en atención al funcionamiento de la estructura

• Propiedades en estado fresco y endurecido similares a las obtenidas en los concretos convencionales• P.V. entre 2,200 a 2,400 kg/m3• Resistencia a la compresión entre 100 Y 350 kg/cm2


Por su consistencia

Fluido • Rellenos• Estructuras con abundante acero de refuerzo• Bombeo a grandes alturas

• Facilita las operaciones de colocación y acabado• Facilita las operaciones de bombeo• Propicia el ahorro en mano de obra

• Revenimiento superior a 19 cm, es decir tiene und consistencia fluida• Resistencia a la compresión igual a las logradas por los concretos convencionales.

Normal o convencional

• Todo tipo de estructuras de concreto • Tener una consistencia de mezcla adecuada para cada upo de estructura, en atención a su diseño

• Revenimiento entre 2.5 y 19 cm, lo cual considera las zonas de consistencia semi-fluida /12.5 a 19 cm, plástica / 7.5 a 12.5 cm, semi-plástica 2.5 a 7.5 cm• Resitencia a la compresión igual a las logradas por los concretos convencionales

Masivo • Colados en elementos de gran dimensión

• Ahorro en materia prima y mano de obra• Bajo desarrollo en el calor de hidratación

• Revenimiento entre 2.5 y 5 cm • Resistencia a la compresión igual a las logradas por los concretos convencionales

Sin revenimiento • Concretos que no se colocan bajo los métodos convencionales empleados en le industria de concreto premezclado

• Bajo consumo de cemento.• Facilita las operaciones decolocación

• Revenimiento máximo de 2.5 cm• Resistencia a la compresiónmáximas de 150 kg/cm2


Estructural Concreto Estructural • En cualquier tipo de edificación • Estructuras más seguras• Utilizable en zonas sísmicas• Acabado definido y uniforme

• Cumple con todo requisito de trabajabilidad, resistencia y acabado• Disponible en distintos revenimientos• Resistencia a la compresión de hasta 499 kg/cm2• Bombreable a grandes alturas


AGUA DE MEZCLADO PARA EL CONCRETO

Casi cualquier agua natural que sea potable y que no tenga sabor u olor pronunciado, se puede utilizar para producir concreto. Sin embargo, algunas aguas no potables pueden ser adecuadas para el concreto. Se puede utilizar para fabricar concreto si los cubos de mortero, producidos con ella alcanzan resistencia a los siete días iguales a al menos el 90% de especímenes testigo fabricados con agua potable o destilada. Las impurezas excesivas en el agua no solo pueden afectar el tiempo de fraguado y la resistencia de el concreto


5.2.3 cementos. requisitos de compatibilidad del cemento con los agregados y con los agentes ambientales.

Se denomina cemento a un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecer al contacto con el agua.

Resistencias a agentes físicos: Como las heladas o la penetración de sales en los poros. Reduciendo la porosidad evitaremos en gran medida los efectos de estos agentesResistencias a agentes químicos: Los más problemáticos son los gases de los humos y la atmósfera, las aguas (puras, turbias, ácidas, selenitosas o marinas), los compuestos sólidos o fluidos de naturaleza orgánica.


5.3 diseño de mezclas de concreto. metodos basados en la maxima densidad. metodos basados en la resistencia esperada.

Diseño de MezclaEs un proceso que consiste en calcular las proporciones de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados.Existen diferentes métodos de Diseños de Mezcla; algunos pueden ser muy complejos como consecuencia a la existencia de múltiples variables de las que dependen los resultados de dichos métodos, aún así, se desconoce el método que ofrezca resultados perfectos, sin embargo, existe la posibilidad de seleccionar alguno según sea la ocasión.

Los Datos de entrada son:Lugar de la obra, o condiciones ambientales.Tipo de obra, o parte de la estructura.Tipo de agregados y tipo de cemento.Resistencia de diseño o algún dato relacionado.


METODO DE DETERMINACION DE CONTENIDO DE AIRE


5.4 Elaboracion y ensaye de mezclas. dosificacion manual, semiautomatica y automatica. elaboracion de mezclas. elaboracion de probetas. curado de especimenes. resistencia a la compresion y su variacion con la edad.

Como hacer a mano buenas mezclas con cemento, Las mezclas de concreto contienen arena, piedra picada, cemento y agua

Para lograr una buena mezcla sólo se necesita:

•Buscar y escoger materiales limpios y duros.•Agregar las cantidades adecuadas y justas de arena, cemento, piedra picada y agua.•Cuidado en el manejo y colocación de las mezclas.•Evitar remiendos.•Curar bien el concreto y los frisos.•Botar aquellas mezclas que han empezado a endurecerse o “fraguar”.


ELABORACION DE MEZCLA A MANO


ELABORACION DE MEZCLA SEMIAUTOMATICA-AUTOMATICA


ELABORACION DE PROBETAS

Aplicaremos el método del Cono de Abrams. Este método utiliza moldes troncocónicos de fondo abierto. Se colocan sobre una superficie plana y rígida que sirva de fondo. Se introduce el hormigón tres veces, siendo cada dosis 1/3 del total. Con cada aporte se ha de picar 25 veces con una barra metálica, de forma aleatoria y en toda su superficie. Después de las tres picadas se enrasa el molde.Luego se levanta el cono verticalmente de forma uniforme, con mucho cuidado, sin sacudidas. El hormigón sufrirá una variación respecto de su altura con el molde, y a esto es a lo que se denomina “asiento”.



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 de terminar la resistencia a la compresión, se realizan pruebas especimenes de mortero o de concreto; en los Estados Unidos, a menos de que se especifique de otra manera, los ensayes a compresión de mortero se realizan sobre cubos de 5 cm. en tanto que los ensayes a compresión del concreto se efectúan sobre cilindros que miden 15 cm de diámetro y 30 cm de altura.



Agentes que deterioran el concretoEl deterioro de las características del concreto se da generalmente por la acción combinada de diferentes agentes agresivos, los cuales se pueden clasificar en cuatro grandes grupos, en función de su forma de actuar: Acciones químicas, físicas, mecánicas y biológicas.

Los agentes químicos más frecuentes que producen eldeterioro del concreto son:

• El aire y otros gases, en ambiente natural o contaminada.• Las aguas agresivas (puras, de mar, industriales, negras agrícolas, negras urbanas) y otros líquidos.• Los productos químicos orgánicos o inorgánicos.• Suelos y terrenos agresivos.


MICORESTRUCTURA DEL CONCRETO

Es la estructura material en estado sólido generada por el fraguado del cemento y cuyos tamaños son inferiores a 0.20 mm. Por lo que la microestructura es la fase sólida, en la que el concreto ha logrado un desarrollo mecánico debido al estado avanzado de las reacciones químicas del cemento con el agua, produciéndose una cierta rigidez conferida por los nuevos productos que se generan.Las características de la microestructura del concreto están relacionadas con la porosidad de la pasta de cemento endurecida, la conexión entre los poros, la distribución de sus tamaños, capacidad para el transporte de fluidos, relaciones y equilibrios entre los diferentes productos de la hidratación


Fraguado del concreto. Cuando el cemento y el agua entran en contacto, se inicia una reacción química exotérmica que determina el paulatino endurecimiento de la mezcla . A medida que se produce el endurecimiento normal de la mezcla, se presenta un nuevo estado en el cual la consistencia ha alcanzado un valor muy apreciable; este estado se denomina fraguado final.


PERMEABILIDAD

La permeabilidad se refiere a la cantidad de migración de agua a través del concreto cuando el agua se encuentra a presión, o a la capacidad del concreto de resistir la penetración de agua u atrás sustancias (liquido, gas, iones, etc.). Generalmente las mismas propiedades que covierten al concreto menos permeable también lo vuelven mas hermético. La permeabilidad total del concreto al agua es una función de la permeabilidad de la pasta, de la permeabilidad y granulometria del agregado, y de la proporción relativa de la pasta con respecto al agregado.


RESISTENCIA A LA TENSIONEl 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 esta relacionada con el modulo de ruptura y con las dimensiones del elemento de concreto.


RESISTENCIA AL DESGASTE

Los pisos, pavimentos y estructuras hidráulicas están sujetos al desgaste; por tanto, en estas aplicaciones el concreto debe tener una resistencia elevada a la abrasión. Los resultados de pruebas indican que la resistencia a la abrasión o desgaste esta estrechamente relacionada con la resistencia la compresión del concreto. Un concreto de alta resistencia a compresión tiene mayor resistencia a la abrasión que un concreto de resistencia a compresión baja. Como la resistencia a la compresión depende de la relación Agua – Cemento baja, así como un curado adecuado son necesarios para obtener una buena resistencia al desgaste.

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