DOCENTE : Ing. MAX ANDERSON HUERTA MAZA

TEMA : RESISTENCIA POR ADHERENCIA PASTA- AGREGADOS

CICLO: 2014- I GRUPO: Ω4

UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO

FACULTAD DE ING. CIVIL

PRESENTACION

La presentación de este trabajo es contribuir a la mejora de la enseñanza del curso de tecnología del concreto, Es por eso que en el siguiente trabajo todos los miembros de este grupo les presentaremos a continuación el siguiente trabajo referido específicamente a la contracción y retracción del concreto. La siguiente monografía desarrolla diversos temas con precisión y claridad, estilo sencillo ágil y comprensible, otorga una visión enteramente concreta del asunto que se ha tratado y cuya finalidad es que el lector explore su propio conocimiento ya sea individual y grupalmente, eso es lo que buscamos y ojala podamos conseguirlo.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

El presente trabajo tiene como objetivo general estudiar el problema de la contracción y retracción del concreto, los parámetros que afectan la retracción y contracción del concreto

Conocer el concepto de contracción y retracción del concreto y los factores que afectan la contracción por secado del concreto.

Analizar el problema de la retracción en el concreto, las causas que la provocan, los distintos tipos de retracción que existen, las consecuencias en las estructuras de concreto.

Describir los distintos métodos que se utilizan para contrarrestar las fisuras en el concreto producidas por retracción.

OBJETIVO ESPECIFICO

INTRODUCCIÓNSe puede decir que la contracción por secado es la deformación más importante no dependiente de las cargas aplicadas que experimenta el concreto convencional sano y es considerada una de las principales causa de su fisuración. Entre los parámetros no dependientes del concreto que más afectan la contracción están la humedad relativa, la velocidad y duración del secado, y también las dimensiones lineales del elemento estructural, algunos de ellos vinculados con la composición del hormigón, otros con las condiciones ambientales de exposición, fundamentalmente humedad y temperaturas ambientes, pero también con aspectos vinculados a las dimensiones y forma de la estructura y la cantidad y distribución de las armaduras.

CONTRACCION Y RETRACCION DEL CONCRETO

La retracción o contracción es el acortamiento que

experimenta el concreto durante el

proceso de endurecimiento y secado. Se debe

principalmente a la pérdida por

evaporación del exceso de agua de

mezclado.

CONTRACCION DEL CONCRETO

RETRACCION DEL CONCRETO

CONTRACCION DEL CONCRETO

La contracción del concreto se conoce como resultado de la pérdida de humedad. También se ha demostrado que el concreto se expandirá si, después de haberse secado o parcialmente secado, es sometido a humedad o si es sumergido en el agua.

La contracción es un fenómeno simple aparente del concreto cuando este pierde agua. La contracción es una deformación tridimensional pero se expresa comúnmente como una deformación lineal.

Variables que afectan la contracción del concreto

Agregados. Actúan para restringir la contracción de la pasta de cemento

Relación agua-cemento. Cuanto mayor es la relación agua-cemento, mayores son los efectos de la contracción.

Tamaño del elemento de concreto. Tanto el valor como la magnitud de la contracción disminuyen con un incremento en el volumen del elemento de concreto.

Condiciones del medio ambiente. La humedad relativa del medio afecta notablemente la magnitud de la contracción; el valor de la contracción es más bajo en donde la humedad relativa es alta.

Variables que afectan la contracción del concreto

Cantidad de refuerzo. El concreto reforzado se contrae menos que el concreto simple; la diferencia relativa es función del porcentaje de refuerzo.

Aditivos. Este efecto varía dependiendo del tipo de aditivo. Un acelerador tal como cloruro de calcio, usado para acelerar el endurecimiento y la colocación del concreto, aumenta la contracción. También hay aditivos que impiden la contracción.

Tipo de cemento. El cemento Portland tipo III de resistencia rápida normalmente se contrae 10% más que un cemento Portland normal (tipo I) o cemento Portland modificado (tipo II).

DEFORMACIONES POR

CONTRACCION

Contracción intrínseca o espontánea: Es la verdadera contracción de fraguado, producto del proceso químico de hidratación del cemento y su propiedad inherente de disminuir volumen en este estado. Ocurre dentro de la masa del concreto, sin contacto con el medio ambiente.

Contracción por secado. Considerada como “La verdadera contracción”. Este tipo de contracción involucra el movimiento y pérdida de agua dentro de los poros extremadamente pequeños de la pasta hidratada de cemento y desde la estructura de los productos de hidratación o gel.

Contracción por carbonatación. Es un tipo de retracción secundaria que suele ocurrir en ambientes o atmósferas ricas en dióxido de carbono (estacionamientos, lluvia ácida en atmósferas contaminadas) por la reacción de diversos productos de la hidratación del cemento con el CO2

del medio ambiente.

RETRACCION DEL CONCRETO

La retracción es la disminución del volumen del concreto durante el proceso de fraguado del mismo, y se produce por la pérdida de agua (debida a evaporación). Dicha pérdida de volumen genera tensiones internas de tracción que dan lugar a las fisuras de retracción.

RETRACCION DEL CONCRETO

La retracción puede ser en gran medida un fenómeno reversible, si se utilizan métodos de curado adecuados, por ejemplo, la saturación después de la contracción que dilatará casi a su volumen original a la estructura. Se pueden usar así mismo, aditivos químicos que crean capas impermeables que evitan las pérdidas de humedad. La retracción es en cierto modo proporcional a la cantidad de agua empleada en la mezcla. Y generalmente un concreto con elevada fluencia, posee también elevada retracción.

RETRACCION DEL CONCRETO

TIPOS DE RETRACCION

Retracción plástica: Esto ocurre Cuando la retracción por secado y la consecuente fisura ocurren cuando el concreto está recién colocado (blandito o “plástico”), se dice que se presentó una retracción plástica. 

La retracción química o autógena: comienza en el instante en que el cemento entra en contacto con el agua. Pastas puras de cemento y agua tienen un encogimiento del 1 % de su volumen en las primeras 24 horas. 

Como controlar la retracción

Mediante un curado apropiado del concreto.

El plazo mínimo de curado por vía húmeda debería ser de 7 días.

Mediante el empleo de dosificaciones o mezclas de concreto apropiadas.

Evitar las temperaturas altas en el concreto durante su colocación y curado.

Mediante el uso de juntas de llenado o de construcción.

Mediante el empleo de las llamadas “bandas de retracción” sobre todo en losas de piso de gran área o en edificios de plantas grandes.

Mediante el empleo de refuerzo de acero adecuadamente distribuido.

Mediante el uso de cementos expansivos.

ALCANCES DE CONTRACCION Y RETRACCION

La contracción y retracción es causada por las variaciones volumétricas, estas producidas por el esfuerzo aplicado, el volumen cambia debido a la contracción y a la variación de temperatura, que son de importancia considerable, porque en la practica tales movimientos son, por lo general, reprimidos parcial o completamente y, por tanto, provocan esfuerzo. Así, aunque categóricamente la contracción ( o abultamiento) y los cambios térmicos como independientes de esfuerzo a la tensión inducido por alguna forma de restricción a estos movimientos porque, por supuesto, el concreto es muy débil en tensión y propenso al agrietamiento. Las grietas deben evitarse, controlarse y minimizarse porque deterioran la durabilidad y la integridad estructural, y son al mismo tiempo, estéticamente indeseables.

VARIABLES QUE AFECTAN A LA

CONTRACCIÓN DEL CONCRETO

1. Agregados. Los agregados actúan para restringir la contracción de la pasta de cemento; de aquí que el concreto con un alto contenido de agregados es menos vulnerable a la contracción. Además, el grado de restricción de un concreto está determinado por las propiedades de los agregados: aquellos con alto módulo de elasticidad o con superficies ásperas son más resistentes al proceso de contracción.

2. Relación agua-cemento. Cuanto mayor es la relación agua-cemento, mayores son los efectos de la contracción.

3. Tamaño del elemento de concreto. Tanto el valor como la magnitud de la contracción disminuyen con un incremento en el volumen del elemento de concreto. Sin embargo, la duración de la contracción de mayor para elementos más grandes debido a que se necesita más tiempo para secarse hasta las regiones internas. Es posible que se necesite un año para que el proceso de secado inicie a una profundidad de 25 cm, y 10 años para iniciar a 60 cm más allá de la superficie externa.

4.Condiciones del medio ambiente. La humedad relativa del medio afecta notablemente la magnitud de la contracción; el valor de la contracción es más bajo en donde la humedad relativa es alta.

5. Cantidad de refuerzo. El concreto reforzado se contrae menos que el concreto simple; la diferencia relativa es función del porcentaje de refuerzo.

7. Tipo de cemento. El cemento Portland tipo III de resistencia rápida normalmente se contrae 10% más que un cemento Portland normal (tipo I) o cemento Portland modificado (tipo II).

6. Aditivos. Este efecto varía dependiendo del tipo de aditivo. Un acelerador tal como cloruro de calcio, usado para acelerar el endurecimiento y la colocación del concreto, aumenta la contracción. También hay aditivos que impiden la contracción.

GRIETAS POR CONTRACCIÓN

JUSTIFICACIONUno de los problemas más comunes que se debe afrontar en la construcción son las fisuras que se presentan en el concreto, causadas por cambios volumétricos en el concreto, fisuras que pueden en algunos casos no ser peligrosas estructuralmente, pero desde el aspecto estético pueden dar sensación de inseguridad al cliente, que exige una propiedad libre de daños.Las estructuras de concreto por lo general son vaciadas y generalmente están expuestas a las condiciones del medio ambiente; cuando el concreto es expuesto a un ambiente de servicio, tiende a alcanzar un equilibrio con ese ambiente, por lo que si el ambiente tiene una atmósfera seca, la superficie expuesta del concreto pierde agua por evaporación. La velocidad de evaporación dependerá de la humedad relativa del medio físico, temperatura, relación agua-cemento y área de la superficie expuesta del concreto.

DEFINICION

La retracción es la deformación del concreto en estado fresco o endurecido, la cual no depende de la carga externa aplicada y se manifiesta mediante la disminución del volumen del concreto durante el proceso de fraguado en sus primeras horas, o cuando se encuentra ya endurecido días o meses después y se produce por un hecho muy sencillo que es la simple pérdida de agua.Al perder agua y perder volumen se producen tensiones internas de tracción que dan lugar a las famosas fisuras de retracción, aunque dependiendo de la cantidad de finos, la cantidad de cemento, el tipo de cemento, relación agua- cemento, espesor del elemento estructural, de si es concreto armado o no y de la temperatura ambiental, la retracción puede ser muy poca o ser muchísima y por ende las fisuras variarán en su cantidad y magnitud.

CONTRACCIÓN INTRÍNSECA O ESPONTÁNEA

Es la verdadera contracción de fraguado, producto del proceso químico de hidratación del cemento y su propiedad

inherente de disminuir volumen en este estado. Ocurre dentro de la masa del concreto, esto es, sin contacto con el

medio ambiente.

El volumen final de los productos de la hidratación del cemento es menor que los volúmenes iniciales de

agua y cemento que entran en la reacción. Adicionalmente, la hidratación del cemento consume agua, secando o auto-secando el concreto

internamente.

La retracción intrínseca potencial varía con el

cemento utilizado, pero para cualquier cemento

especificado, la influencia de la retracción intrínseca en la retracción total del concreto se incrementa

cuando se dan altos contenidos de pasta.

CONTRACCIÓN POR SECADO DEL HORMIGÓN

INTRODUCCIÓN

La contracción por secado es la deformación más importante no dependiente de las cargas aplicadas que experimenta el hormigón convencional sano y es considerada una de las principales causa de su fisuración. Entre los parámetros no dependientes del hormigón que más afectan la contracción por secado están la humedad relativa, la velocidad y duración del secado, y también las dimensiones lineales del elemento estructural.

La pérdida de agua que provoca la contracción por secado corresponde a la pasta, actuando los agregados como elementos de restricción interna que reducen muy significativamente la magnitud de aquélla. Primero se produce la pérdida del agua libre, lo cual causa poca o ninguna contracción. A medida que continúa el secado, se pierde el agua adsorbida, es decir aquella que se encuentra en estrecho contacto con la superficie sólida de los poros y vacíos de la pasta de cemento endurecida. Se ha sugerido que la mayor causante de esta deformación es la pérdida del agua adsorbida y del agua intercapa del gel de cemento hidratado (C-H-S).

Fig. 1. No hay desarrollo de fisuración en el hormigón que esté libre para contraerse (losa sobre rodillos). Sin embargo, una losa sobre el terreno está restringida por la sub base (u otro elemento), creando tensiones y fisuras.

FIGURA 2

Fig. 2 Fisuras típicas de contracción de una losa

sobre el terreno.

FIGURA 3

Fig. 3 Una junta de contracción que

funciona adecuadamente

controla la localización de las

fisuras de contracción.

FIGURA 3

Fig. 4 Juntas de contracción en las

losas y muro presentados aquí,

minimizarán la formación de fisuras.

FACTORES QUE AFECTAN LA CONTRACCION POR SECADO

CONTENIDO DE AGUAAGREGADOSADITIVOSCURADOTIEMPO Y HUMEDADGEOMETRIA DEL ELEMENTO DE CONCRET

O

CONTENIDO DE AGUAComo se podrá inferir, a mayor cantidad de agua, mayor secado habrá. Esto nos quiere decir que a mayor contenido de agua, tendremos una mayor contracción, nos solo porque se secara durante mas tiempo, sino que el concreto, al tener mas agua, tendrá mas volumen, por lo que la diferencia de volúmenes final será mayor a la de un concreto con contenido menor de agua

En la siguiente tabla, se puede apreciar la relación entre la contracción del concreto y el contenido de agua:

AGREGADOS

Cuanto mayor es el tamaño del agregado, menor es la contracción por secado, ya que estos ocupan mas espacio, y tienen menor contracción que el agregado fino, por lo que se reduce la contracción. Además, mientras mas rígido y menos elástico sea el agregado, mucho menor será la contracción. En otras palabras, mientras mas grande y compacto sea el agregado, menor contracción habrá

GRANDE PEQUEÑO

ADITIVOS

A pesar de no tener mucha influencia en la contracción por secado, hay algunos aditivos, como los aceleradores, que aumentan la contracción. Otros, como los reductores de agua, aumentan también la contracción, esto depende mucho de la manera en como trabajan dentro del concreto

CURADO

Este es un factor importantes, mas por la forma en como se ha de aplicar sobre el concreto. La importancia de este radica en no dejar que el agua se evapore en este proceso, ya que esto haría que el concreto se contraiga demasiado. Es por ello que debemos de practicar mas el curado húmedo, para evitar así la evaporación de agua en el proceso de curado, dejando después que este se lleve a unos niveles normales

AGUA

EVAPORACION

TIEMPO Y HUMEDAD

Para que el agua contenida dentro del concreto salga al exterior o hacia los capilares mas grandes del mismo, tiene que regirse del tiempo y de la humedad del ambiente, ya que estos dos influyen en la velocidad de salida de dicha agua

GEOMETRIA DEL ELEMENTO DE CONCRETO

Dado que el agua es reacia a salir a la atmosfera, las dimensiones del elemento de concreto influyen en la contracción por secado, ya que si el elemento tiene dimensiones largas, el agua demorara mas en salir, y por ende, se absorberá mas agua, y habrá menos contracción, lo cual no ocurriría con un elemento con dimisiones pequeñas

Menor distancia para la evaporación del agua

Mayor distancia para la evaporación del agua

CONTRACCION POR CARBONATACION

Este tipo de contracción ocurre en ambientes ricos en dióxido de carbono. Esta contracción se produce por la reacción química entre el dióxido de carbono y el hidróxido de calcio. También con los silicatos y aluminatos cálcicos se produce esta reacción.

Las formulas que rigen este proceso son:Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2OC-S-H+CO2CaCO3+SiO2+ H2O

Para que estas reacciones ocurran, es necesario que el hidróxido de calcio se encuentre disuelto, es por ello que es necesario que exista agua para que se de a cabo la reacción. Al generarse el carbonato cálcico, se produce una reducción de volumen, ya que las partículas se reorganizan, generando una reducción de la porosidad del concreto.

En pruebas de laboratorio, se puede apreciar lo siguiente:

La carbonatación también impermeabiliza al concreto, como se puede apreciar:

Un efecto comparativo de la carbonatación y el secado del concreto:

La retracción será mayor cuanto menor sea el espesor de la pieza hormigonada, debido a que menor espesor más rápido es la deshidratación de la masa de hormigón.

A mayor temperatura ambiental también será mayor la retracción, debido a que temperaturas altas hacen que el hormigón se deshidrate más rápido.

Entre los distintos hormigones especiales diseñados para reducir la tendencia a la fisuración o incluso evitarla, hay dos grandes grupos: aquellos que mediante el uso de aditivos especiales actúan de forma de reducir la contracción (aditivos reductores de contracción) y los que la compensan, total o parcialmente, mediante la generación de expansiones controladas en la masa, y que se conocen como hormigones de contracción compensada (HCC).

CONCLUSIONES

Para minimizar los riesgos asociados a la aparición de fisuras de contracción se han desarrollado distintos recursos. Algunos de ellos asociados con el diseño de la mezcla, otros con el diseño estructural del elemento o simplemente previendo adecuadamente la ocurrencia de fisuras para guiarlas mediante juntas de control.

En lo que se refiere al diseño de la mezcla, la contracción está asociada con el contenido y calidad de la pasta de cemento, además del desarrollo del grado de hidratación. La solución más elemental es incrementar el tamaño máximo del agregado y emplear aditivos reductores de agua, aun cuando no esté totalmente claro si este último recurso trae ventajas significativas en lo que respecta a la reducción de la contracción .El tipo y mineralogía del agregado también influye, análogamente a lo que ocurre con los distintos tipos de cemento.

La cantidad de agua en el concreto determina en gran parte la magnitud de la contracción por secado, es por ello que debemos de saber en todo momento cuanta cantidad de agua tenemos dentro del concreto.

El tamaño y la consistencia de los agregados define de manera directa la magnitud de la contracción por secado

Los aditivos también influyen en la contracción por secado

La carbonatación impermeabiliza al concreto, impidiendo entrada o salida de agua

La carbonatación puede producir fisuras en la superficie del concreto, ya que en esta zona se da la reacción

En la forma en como realicemos el curado en el concreto, dependerá de la magnitud de la contracción que tendremos al final

La forma del elemento de concreto es muy importante para la determinación de la perdida de agua por secado, además de ayudarnos a establecer tiempos respecto a la perdida de agua. Además, la humedad influye para dicha perdida

Si no se cuenta con la cantidad de agua suficiente como para disolver el hidróxido de calcio, no se lleva a cabo la carbonatación

Los puntos críticos de la carbonatación se dan entre los 45 y 75% de humedad, dado que en los extremos no se cumplen todos los requerimientos

GRUPO: Ω4

GRACIAS !!!

EL MUNDO SE APARTA CUANDO VE A UN

HOMBRE QUE SABE A DONDE VA