UNIVERSIDAD NACIONAL “HERMILIO VALDIZAN”

FACULTAD DE ING. CIVIL Y ARQUITECTURA

E.A.P. ARQUITECTURA

• DOCENTE: ING. Ing. Marco Argandoña• ALUMNO: CORNEJO PANEZ, CRISTIAN

TEMA:

CONCRETO

EL CONCRETOMaterial (piedra artificial) formado por la mezcla en cantidades adecuadas y precisas de cemento, agua, arena y piedra, con la posiblepresencia de otros elementos en mínimas proporciones (aditivosquímicos, aire incorporado 0,2%-0,5%tecnología y controles apropiados.

Peso: 2.400 Kg/m3

de la mezcla) utilizando la

Tipos

1. Concreto simple

Cemento mas agua, mas arena, mas piedra

Pasta

Agua 23 %en peso

Agregados finos y gruesos

70-80% del volumen

2. Concreto ciclópeoConcreto simple al que se le agregan piedras grandes. Usos en

rellenos, mejorar terreno de fundación.

3. Concreto masivo: Concreto simple pero el agregado grueso esde 7,5 a 20 cm. Uso en diques y represas.

4. Concreto aligerado• Con piedra pómez, aliven (disminuye elotros en sustitución de agregados

30% del peso), u

• Incorporación de fibras plásticas

• Incorporación de aire para formar huecos sin comunicaciónentre si

5. Concreto armadoConcreto colocado entre refuerzos de acero formado por barras

longitudinales y transversales llamados ligaduras y estribos respectivamente, que incorporan resistencia a tracción al material. Uso en elementos estructurales (vigas, losas, columnas, pantallas, fundaciones, dinteles, muros) y no estructurales

HistoriaEn 1850: Lambort ideó reforzar el concreto con otros materiales en la fabricación de un bote

En 1854 Wilkinson y Monier reforzaron el concreto por 1ª vez con barras de acero ydemostraron la afinidad de ambos materiales.

En 1887, luego de 30 años de investigación, Wayss y Bauschinger expusieron losprincipios básicos del concreto armado, cuyo progreso se debe a Melan, Hool yTurner.

Hipótesis:

•Se complementan mecánicamente,compresión y acero tracción, trabajan como un todo homogéneo.

el concreto absorbeen conjunto y se deforman

• Tienen iguales coeficientes de dilatación: 0,000011 lo que lespermite soportar cambios de temperatura sin introducir esfuerzos importantes

•Se cumple la hipótesis de la proporcionalidad de los esfuerzosy la deformaciones, cuando las cargas son inferiores a las cargas usuales de trabajo

•El concreto simple deja de ser frágil con bajo Ea y pasa a ser unmaterial dúctil elástico con alto Ea.

Para aumentar resistencia disminuyendo las secciones delos elementos estructurales en concreto armado, se utiliza la técnica del concreto precomprimido que puedeser:

•Pre-tensado: las armaduras de acero se tensan antes delfraguado del concreto (80%)

•Post-tensado: las armaduras de acero se tensan despuésdel fraguado del concreto

Propiedades del concreto

En estado fresco: Plasticidad para trabajabilidad ( conjunto depropiedades que permiten manejarlo sin segregaciones, colocarlomoldes y compactarlo adecuadamente)

en

En estado endurecido: Durabilidad y resistencia mecánica acompresión a los 28 días la cual es establecida en cálculo yespecificaciones técnicas de los elementos estructurales.La mas usual es de 250 kg/cm2 pero puede alcanzar en condiciones especiales hasta 450 kg/cm2

Propiedades físicas en estado endurecido ¿¿¿¿¿:•Comportamiento ante: fuego/ agua y químicos/ calor /sonido

Las propiedades del concreto dependen de la cantidad y calidadde los componentes y del cuidado que se haya tenido en cada una de las fases del proceso de fabricación

Componentes del concreto, función, cantidad, calidad

Las cantidades de cemento, agua, arena y piedra deben serprecisas para la resistencia que se desea obtener: Se aplican principios, reglas y procedimientos de “Métodos de diseño de mezclas del concreto

La calidad de cada componente de la mezcla influyenotablemente en las propiedades del concreto.

Cada componente tiene funciones físicas y químicas quecumplir en el concreto

Componentes del concreto. Funciones

fue contraido por la

Componente Función química Función física

Pasta Cemento

Agua

Activa

Ocurre reacción química, desprende calor inicial, contracción, gel fragua y endurece.

Pega: unir agregados

Durabilidad

Resistencia mecánica

Agregados Arena

Piedra

Inerte (sin reacción) Estabilidad del volumen de la pasta que

hidratación.

Relleno económico, dureza

Resistencia mecánicaRefuerzo

concreto armado

AceroFibras

Inerte (sin reacción) Resistencia mecánica

Control de grietas

Relaciones importantes

Relación agua/cemento (a/c)Relación arena/ agregado total (A/ A + P)

1.2.

1. Relación agua/cemento (a/c)

Es el cociente del peso del agua y cemento empleados en la mezcla (no delvolumen). Es llamada “Ley de Abrams” y se relaciona con el valor de resistencia del concreto a la compresión. Es la mas conocida y de mayor aplicación, fue planteada en los años XX por ABRAMS quien también creó el ensayo del “cono de asentamiento del concreto” ( relaciona la cantidad agua para la consistencia y fluidez)

La Ley de Abrams establece:“ a una determinada relación de a/c corresponde un valor de resistencia del concreto ala compresión a una edad específica” Con los valores Abrams dibujó la curva para1,3,5,7,14 y 28 días en la cual se veía como el concreto ganaba resistencia a menor relación a/c.

Relación a/c : 0,30 menos plasticidad mas resistencia0,450,50 mas plasticidad menos resistencia

2. Relación arena/ agregado total (A/ A P)

Esta relación mas reciente, surge de la investigación para reducircantidad de piedra y aumento de arena para facilitar bombeo especialmente en los concretos premezclados, sin que se pierdan propiedades de la mezcla.

En los años 40 la arena representaba 1/3 de la mezcla

Hoy día el valor (A/ A P) se sitúa en un rango entre 0,40 y 0,60

Fases de fabricación del concreto

1ª Selección de componentes de la mezcla2º3º4ª5ª6ª7ª8ª9ª

Diseño teórico de la mezclaAjustes prácticos del diseño teóricoMezcladoTransporteColocación: vaciado o proyectadoCompactación Curado Desencofrado

10ª Mantenimiento

Fases de fabricación del concreto

1º Selección de componentes de la mezcla: Se definen laspropiedades de los componentes

2º Diseño teórico de la mezcla: Con el “Método de diseño demezclas de concreto” se determinan las cantidades (dosificación) de los componentes en función a la resistencia mecánica, trabajabilidad, durabilidad y economía precisas para cada caso en particular. La calidad final está influenciada por el diseño de la mezcla

3º Ajustes prácticos del diseño teórico: Se deben garantizarlas calidades y cantidades definidas en el diseño teórico.

4ª Mezclado: La pasta debe cubrir todas la partículas de agregadogarantizando una mezcla homogénea, de trabajabilidad adecuadaresistencia prevista en el diseño.

y

La tecnología dependerá del volumen de producción en obra:

Poco volumen: a mano, máquinas mezcladoras sencillas

Alto volumen: en planta instalada en obra o premezcladocomercial.

Se debe escoger adecuadamente el sitio de mezcladoSe deben almacenar cuidadosamente los componentesLas máquinas deben estar niveladas, limpias y probadas con anterioridad

La medición de cantidades de materiales debe ser dosificadaspor peso.Las balanzas niveladas.Las tolerancias para el ajuste son: agregadosagua 1%.

2% y cemento y

Cuidado con medición de los aditivos.

Operación de mezclado:

½ Agregado grueso½ Agua Cemento ArenaResto agregado gruesoResto de agua

5ª Transporte del concreto fresco recién salido dela mezcladora al encofrado donde se va a colocar.

Puede ser en tobos, carretillas, tubos, elevadores,torres grúas, camión de volteo, cintas transportadoras, equipos de bombeo.

Debe ser con el mínimo de operaciones y tiempo parapreservar homogeneidad.

Debe evitarse segregación de componentes de lamezcla, pérdida o aumento de humedad, asentamiento de agregados gruesos al fondo, falso fraguado.

6ª Colocación del concreto vaciado en los moldes o encofradosgeneralmente de madera, plástico o metal u otros de menor uso como cartón piedra, concreto endurecido.La colocación debe ser en capas sucesivas

Los encofrados requieren especial cuidado en su forma, resistencia,estabilidad y rigidez para soportar peso del concreto sin deformaciones, así como en limpieza y lubricación.

Se deben untar con aceite o mojarlos antes de la colocación paraevitar absorción de agua de la mezclaEl número y distribución de los puntales en elementos horizontales se calculan para garantizar estabilidad

La colocación también puede ser proyectada sobre laarmadura. Ejemplo: muros de contención tipo “pantallas de concreto proyectado”

7ª Compactación para eliminar presencia de vacios en el concretoque pueden reducir resistenciafavorece adherencia con acero capas de concreto, un acabado

y durabilidad. La compactaciónentre agregados y pasta, entre sucesivas superficial uniforme sin oquedades.Se utilizan barras de acero o vibradores eléctricos.

Se deben disponer varios vibradores, con tamaño acorde a la piezavaciada, y volumen a compactarEs preferible vibrar en muchos sitios pero separados 50 cms, El exceso de vibración produce segregaciónEl tiempo es entre 5 y 15 segundos, se suspende al formarse película de agua y cementoNo se deben compactar capas mayores de 60 cms y penetrar mas de10 cm en la capa inferiorNo se deben tocar las armaduras ni encofrados, ni los ductos de

tensado del acero en el concreto precomprimido

8ª Curado de los elementos vaciados para evitarevaporación de agua de la mezcla, la cual afecta laresistencia y calidad del concreto porque le produce grietas, desmejora apariencia, reduce durabilidad

O se evita la evaporación o se repone el agua evaporada poragentes del medio ambiente y hasta por el propio calor del concretoEl curado se inicia poco antes de media hora del vaciado, por un período de 2 o 4 días dependiendo de la piezaLos elementos se cubren con sacos de cemento mojados o con plásticos

9ª Desencofrado de los elementos vaciados ya endurecidos

Lapsos mínimos de tiempo para desencofrar

5.00

Tipo de cemento

Costados de vigas, pilares y muros

Losas con

L menor3.00 m

Losas con

L mayor3.00 y menor de5.00 m

Losas con

L mayor

Vigas con

L mayor de 6.00 m

Portland tipo I 2 días 6 días 12 días 2,5x Ldías

Portland alta resistencia

1 día 2 días 6 días 1,10x Ldías