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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINSTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA DE LA FUERZA
ARMADA
JUANGRIEGO – NUCLEO NUEVA ESPARTA
INGENIERIA CIVIL 84413-02N
CONCRETO
Bachilleres:
Danielys Gutierrez C.I 22.653.481
Joselys Farias C.I 21.325.494
Juangriego, 14 de Octubre de 2013
INDICE
Contenido Pag.INTRODUCCION.............................................................................................1
CONCRETO....................................................................................................2
AGREGADOS..................................................................................................2
CEMENTO.......................................................................................................2
AGUA...............................................................................................................3
ADITIVOS........................................................................................................3
TIPOS DE CONCRETO...................................................................................4
CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA............................................................5
DOSIS DE LOS COMPONENTES DEL CONCRETO.....................................6
TRANSPORTE DEL CONCRETO ..................................................................6
VACIADO DEL CONCRETO...........................................................................7
PREPARACIÓN...........................................................................................7
COLOCACIÓN..........................................................................................7
CURADO DEL CONCRETO............................................................................9
PROTECCION Y CURADO.............................................................................9
CONSTRUCCIÓN DE ENCOFRADOS...........................................................9
DESENCOFRADOS......................................................................................10
REMOVIDO DEL ENCOFRADO................................................................10
PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CONCRETO.........................................10
DEFORMACIONES POR CONTRACCIÓN...................................................11
RETRACCIÓN POR SECADO Y FLUENCIA................................................13
EVALUACIÓN DEL CONCRETO..................................................................14
CONCLUSION………………..……………………………………………………15
INTRODUCCION
Los factores que hacen del concreto un material de construcción universal
son tan evidentes que ha sido utilizado de diversas maneras por miles de
años probablemente se comenzó a usar en el antiguo egipto. Uno de estos
factores consiste en la facilidad con la cual mientras se encuentra en el
estado plástico, puede depositarse y llenar las formaletas y moldes de
cualquier forma. Su alta resistencia al fugo y al climas son ventajas
evidentes. La mayor parte de los materiales constitutivos, con la excepción
del cemento y los aditivos, están disponibles a bajo costo localmente o muy
cerca del sitio de construcción su resistencia de compresión, similar a la de
las piedras naturales, es alta lo que lo hace apropiado para elementos
sometidos principalmente a compresión, tales como columnas o arcos.
Asimismo, de nuevo como en las piedras naturales, el concreto es un
material relativamente frágil con una baja resistencia a la tensión comparada
con la resistencia a la compresión. Esto impide su utilización económica en
elementos estructurales sometidos a tensión ya sea en tosa su sección
(como el caso de elementos de amarre) o sobre partes de sus secciones
trasversales (como vigas u otros elementos sometidos a flexión).
Para contrarrestar la limitación, en la segunda mitad del siglo XIX se
considero factible utilizar aceros para reforzar el concreto debido a su alta
resistencia a la tensión, principalmente en aquellos sitios donde la baja
resistencia a la tensión del concreto limitara la capacidad portante del
elemento.
1
CONCRETO
El concreto es un material semejante a la piedra que se obtiene mediante
una mezcla cuidadosamente proporcionada de cemento, arena y grava u
otros agregados, y agua; después esta mezcla se endurece en formaletas
con las formas y dimensiones deseadas. El cuerpo del material consiste en
agregado fino y grueso. El cemento y el agua interactúan químicamente para
unir las partículas de agregado y conformar una masa solida.
AGREGADOS
Los agregados para concreto pueden ser definidos como aquellos
materiales inertes que poseen una resistencia propia suficiente que no
perturban ni afectan el proceso de endurecimiento del cemento hidráulico y
que garantizan una adherencia con la pasta de cemento endurecida.
Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos.
Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con
tamaño de partícula que pueden llegar hasta 10 mm; los agregados gruesos
son aquellos cuyas partículas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar
hasta 152 mm. El tamaño máximo del agregado que se emplea comúnmente
es el de 19 mm o el de 25 mm.
CEMENTO
Es el elemento que proviene de la pulverización del producto obtenido
mediante una función incipiente de materiales arcillosos y piedras calizas con
óxidos de calcio, y con agregados posteriores como yeso y agua, los
cementos; se dividen en los de tipos portland: que son los cementos
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hidráulicos elaborados con materiales cuidadosamente seleccionados; pero
también se clasifican en diferentes tipos de cemento:
1) Cemento común y corriente (normal): es un cemento de uso general; se
usa en construcción de pavimentos y banquetas .etc.
2) Cemento modificado: contiene menor calos de hidratación y genera
para temperaturas y tiene mayor resistencia al ataque de los sulfatos.
3) Cemento de alta resistencia y fraguado rápido: se usa en obras de corto
límite de tiempo donde se debe aprovechar al máximo.
4) Cemento de bajo calor: es un cemento especial para grandes secciones
grandes espesores y cuando la cantidad de calor deberá ser la mínima.
5) Cementos contrasulfatos: se usa en cimentaciones y estructuras en
general donde existen o están expuestas a una acción de sulfatos en gran
cantidad.
AGUA
Es el elemento que hidrata las partículas de cemento y hace que estas
desarrollen sus propiedades aglutinantes.
ADITIVOS
Se utilizan como ingredientes del concreto y, se añaden a la mezcla
inmediatamente antes o durante su mezclado, con el objeto de modificar sus
propiedades para que sea más adecuada a las condiciones de trabajo o para
reducir los costos de producción.
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TIPOS DE CONCRETO
Concreto ordinario
También se suele referir a él denominándolo
simplemente concreto. Es el material obtenido al
mezclar cemento portland, agua y áridos de varios
tamaños, superiores e inferiores a 5 mm, es decir, con
grava y arena.
Concreto en masa
Es el concreto que no contiene en su interior
armaduras de acero. Este hormigón solo es apto para
resistir esfuerzos de compresión.
Concreto armado
Es el aquel que en su interior tiene armaduras de
acero, debidamente calculadas y situadas. Este es
apto para resistir esfuerzos de compresión y tracción.
Los esfuerzos de tracción los resisten las armaduras
de acero. Es el concreto más habitual.
Concreto pretensado
Es el que tiene en su interior una armadura de
acero especial sometida a tracción. Puede ser pre-
tensado si la armadura se ha tensado antes de
colocar el concreto fresco o post-tensado si la
armadura se tensa cuando el concreto ha adquirido
su resistencia.
MorteroEs una mezcla de cemento, agua y arena (árido
fino), es decir, un concreto normal sin árido grueso.
Concreto ciclópeoEs aquel que tiene embebidos en su interior
grandes piedras de dimensión no inferior a 30 cm.
Concreto sin finosEs aquel que sólo tiene árido grueso, es decir, no
tiene arena (árido menor de 5 mm).
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Concreto aireado o
celular
Se obtiene incorporando a la mezcla aire u otros
gases derivados de reacciones químicas, resultando
un concreto de baja densidad.
Concreto de alta
densidad
Fabricados con agregados de densidades
superiores a los habituales (normalmente barita,
magnetita, hematita...) Este concreto pesado se utiliza
para blindar estructuras y proteger frente a la
radiación.
CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA
Aunque la definición exacta es arbitraria el término se refiere a concretos
con resistencias a la compresión uniaxial en el rango de 6000 a 12000
lb/pulg2 o más. Estos concretos pueden fabricarse utilizando cementos, arena
y piedras cuidadosamente seleccionadas pero por lo general disponibles;
algunos aditivos, incluyendo superplastificantes reductores de agua de alto
rango, cenizas volantes y microsilica; además de un control de calidad muy
cuidadoso durante la producción.
La aplicación más común del concreto de alta resistencia ha sido en las
columnas de edificios altos donde el concreto normal resultaría en secciones
transversales inaceptablemente grandes, con la perdida de espacio valioso
de piso útil. Se ha demostrado que la utilización de mezclas de concreto de
alta resistencia, aunque más costosas, no solamente aumenta el área de
piso utilizable sino que también resulta más económico que aumentar la
cantidad de acero de refuerzo.
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Un requisito esencial para el concreto de alta resistencia es una baja
relación agua-cemento. Para concretos normales esta usualmente en el
intervalo de 0.40 a 0.60 en peso, en tanto que para mezclas de alta
resistencia puede ser tan baja como 0.25 o aun menor. Con el fin de permitir
un vaciado adecuado que de otra manera seria una mezcla con cero
asentamiento, resultan esenciales los aditivos reductores de agua de amplio
rango o “superplastificantes” que pueden aumentar los asentamientos hasta
valores de 6 u 8 pulgadas.
DOSIS DE LOS COMPONENTES DEL CONCRETO
Las cantidades a mezclar variarán dependiendo del uso: Las dosis de
agua variarán entre los 140 litros y los 200 litros por metro cúbico de
concreto.
TRANSPORTE DEL CONCRETO
El transporte del concreto para la construcción desde el camión mezclador
a la formaleta se realiza mediante contenedores con vaciado de fondo, con
carretillas o mediante bombeo a través de conductos metálicos. El principal
peligro durante el transporte es la segregación. Los componentes
individuales del concreto tienden a segregarse debido a su heterogeneidad.
En el concreto humedecido en exceso y que permanecen en los
contenedores o en las formaletas. Los componentes de grava más pesados
tienden a asentarse y los materiales livianos, particularmente el agua,
tienden a subir. Los movimientos laterales, como por ejemplo el flujo dentro
de las formaletas, tienden a separar el agregado grueso de los componentes
finos de la mezcla. El peligro de la segregación ha hecho descartar algunos
6
medios de transporte muy comunes tales como los vertederos y las bandas
transportadoras, por otros que minimicen esta tendencia.
El concreto deberá conducirse hasta su sitio, teniendo cuidado de no
estropear el armado y otras instalaciones o construcciones ya ejecutadas,
cuando se use un sistema de bombeo, deberá aislarse toda la instalación
para bombeo, con el fin de evitar que los impulsos de la bomba muevan la
cimbra. El proceso de transporte debe ser continuo.
VACIADO DEL CONCRETO
PREPARACIÓN
Previo al colocado de concreto, deben eliminar todos los desperdicios, basuras y aguas de los lugares que serán ocupados por el concreto.
Los encofrados de madera serán remojados completamente o aceitados y
los refuerzos de acero limpiados, de lodo u otras capas que lo cubran. Todas
las obras de encofrado y la colocación de refuerzos, tubos, camisas,
conductores de barras de suspensión, anclas y otros elementos empotrados
serán inspeccionados y aprobados por el Supervisor previo al colado del
concreto.
COLOCACIÓN
El vaciado y la compactación son actividades decisivas por el efecto que
tienen sobre la calidad final del concreto. Un vaciado adecuado debe evitar la
segregación, el desplazamiento de las formaletas o del refuerzo, y la
adherencia deficiente entre capas sucesivas de concreto. Inmediatamente
terminado el vaciado, el concreto debe compactarse, usualmente mediante
vibradores. Esta compactación evita la formación de vacios, asegura un
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contacto cercano con las formaletas y con el refuerzo, y sirve como remedio
parcial a una posible segregación previa. La compactación se logra mediante
la utilización de vibradores mecánicos de alta frecuencia. Estos pueden ser
de tipo interno, que se sumergen en el concreto, o de tipo externo, que se
sujetan a las formaletas. Son preferibles los primeros aunque deben
complementarse con los segundos cuando se presentan formaletas muy
delgadas o cuando algunos obstáculos hacen imposible sumergir el
dispositivo.
La colocación o colado de todo hormigón será llevado a cabo de acuerdo
con los requisitos de “ The American Concrete Institute” Building Code 138.
El concreto deberá manejarse rápidamente desde la mezcladora a los
encofrados para evitar segregaciones causadas por el remanejo o flujo.
El concreto será paleado y trabajado a mano y vibrado para asegurar un
contacto estrecho con toda la superficie de los encofrados y refuerzos, y será
nivelado a la rasante exacta para poder darle su acabado correcto. No se
podrá utilizar concreto que se haya endurecido parcialmente o que todo haya
sido remezclado. Todo concreto será depositado sobre superficies limpias y
húmedas, pero sin acumular, y nunca se depositara encima de lodo o suelo
seco y poroso. El concreto en las paredes de carga y columnas será
colocado permitiéndole asentarse dos horas previo al colado de otras
estructuras sobrepuestas
CURADO DEL CONCRETO
Se cuidara de mantener continuamente húmeda la superficie del concreto
durante los primeros 7 días, se evitaran todas las cargas externas o
vibraciones que puedan provocar fisuras del concreto que motiven las
justificaciones de rechazos.
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PROTECCION Y CURADO
Debe protegerse el concreto contra secamiento rápido y se debe mantener
húmedo por lo menos siete días posteriores a su colocación. En los casos en
que los encofrados sean retirados dentro de los seis días después de su
fundición y debe ser acabado con cemento, las superficies serán roseadas
tan frecuentemente como lo puedan exigir las condiciones de secamiento
durante el periodo de cura. Se debe cubrir el acabado de cemento con
mantas, papel impermeable, o con otras membranas aprobadas por el
supervisor dentro de las 24 horas posteriores a su terminación de vaciado y
las coberturas se deberán mantener en buenas condiciones hasta la
instalación de una cubierta de tipo más permanente o hasta recibir las
instrucciones del supervisor al efecto. La cobertura será de un tipo que no
manche o descolore las superficies acabadas de concreto
CONSTRUCCIÓN DE ENCOFRADOS
Debe entenderse como obra falsa el conjunto de piezas de madera o de
metal, como parales, brezas, tablas, que sirven para conformar las
superficies donde se colocara el concreto.
La obra falsa deberá removerse hasta que el concreto haya fraguado
debidamente, atendiéndose a los siguientes periodos del fraguado.
Párales, columnas y paredes 48 a 72 horas
Vigas 14 días, mínimo
Losas 14 días, mínimo
Lo que indiquen los ensayos de laboratorio.
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DESENCOFRADOS
Antes de quitar la formaleta se debe verificar, mediante el ensayo de
cilindros testigos, que el concreto haya alcanzado la resistencia para soportar
la carga correspondiente a la etapa de la construcción en que se encuentra.
REMOVIDO DEL ENCOFRADO
Los encofrados se retiraran de acuerdo con los requisitos de las
especificaciones ACI “Building Code Requirements for Reinforced Concrete”
No.138, sin causar los daños al concreto y en tal forma que se logre una
completa seguridad de la estructura.
Se dejara el apuntalamiento en su lugar hasta que el elemento de
concreto pueda soportar con seguridad su propio peso y cualquier carga que
adicionalmente pueda ser colocada sobre él.
PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CONCRETO
Endurecimiento del concreto con la edad. La combinación del cemento
con el agua de la mezcla se realiza lentamente lográndose hidratar a los 30
días en las mejores condiciones del laboratorio, sólo un poco más del 80%
del cemento empleado.
En el transcurso del tiempo, el cemento continúa su proceso de
hidratación tomando el agua necesaria del ambiente atmosférico, corriendo
parejas con su propio endurecimiento y formando una curva asintótica a los
valores más elevados de la fatiga de ruptura.
Los concretos fabricados con cemento Tipo m, Alta Resistencia Rápida,
alcanzan a los 7 dias la resistencia correspondiente a los 28 días del
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cemento Tipo I, pero a los dos años ambas resistencias son prácticamente
iguales.
Se ha formado con valores medios obtenidos de la ruptura a la
compresión de cilindros de 15 cm de diámetro por 30 cm de altura,
fabricados y curados de acuerdo con la especificación A.S.T.M. c-192-49.
Cuando se efectúa la ruptura del cilindro a los 28 días de colado, la fatiga
correspondiente a esa ruptura se representa por f' " y constituye el valor base
al cual se refieren las especificaciones.
DEFORMACIONES POR CONTRACCIÓN
Las mezclas para concreto normal contienen mayor cantidad de agua que
la que se requiere para la hidratación del cemento. Esta agua libre se
evapora con el tiempo, la velocidad y la terminación del secado dependen de
la humedad, la temperatura ambiente, y del tamaño y forma del espécimen
del concreto. El secado del concreto viene aparejado con una disminución en
su volumen, ocurriendo este cambio con mayor velocidad al principio que al
final.
De esta forma, la contracción del concreto debida al secado y a cambios
químicos depende solamente del tiempo y de las condiciones de humedad,
pero no de los esfuerzos.
La magnitud de la deformación de contracción varía por muchos factores.
Por un lado, si el concreto es almacenado bajo el agua o bajo condiciones
muy húmedas, la contracción puede ser cero. Puede haber expansiones para
algunos tipos de agregados y cementos. Por otro lado, para una combinación
de ciertos agregados y cemento, y con el concreto almacenado bajo
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condiciones muy secas, puede esperarse una deformación grande del orden
de 0.001.
La contracción del concreto es algo proporcional a la cantidad de agua
empleada en la mezcla. De aquí que si se quiere la contracción mínima, la
relación agua cemento y la proporción de la pasta de cemento deberá
mantenerse al mínimo.
La calidad de los agregados es también una consideración importante.
Agregados más duros y densos de baja absorción y alto módulo de
elasticidad expondrán una contracción menor. Concreto que contenga piedra
caliza dura tendrá una contracción menor que uno con granito, basalto, y
arenisca de igual grado
La Retracción puede ser:
a) Reversible; en cuanto al colocar al material en agua o en un
medio más húmedo aumenta de volumen.
b) Irrevesible; deformación que resta y que se supone debida a la
deformación plástica de los agregados que habrían estado sujetos a
las tensiones internas propias de la retracción.
c) Hinchazón (gonflement o sweIling) En un medio favorable, de
alta higroscopia, la pasta se hincha con aumento aparente de
volumen.
Deformaciones debidas a la acción de cargas.
a) Elásticas: No siempre proporcionales a la magnitud de los esfuerzos a
causa del fenómeno viscoelástico o del rozamiento, pudiendo ser:
1) De reversibilidad instantánea.
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2) De reversibilidad diferidas; en función del tiempo de Aplicación.
b) Plásticas; No recuperables, sin proporcionalidad aparente con las
solicitaciones y en función del tiempo:
1) Instantáneas; por la rotura del frotamiento interior, bajo tiempo de
cargas bajos y fuerzas reducidas.
RETRACCIÓN POR SECADO Y FLUENCIA
Se trata de deformaciones no instantáneas, es decir que dependen del
tiempo. La primera se debe a un gradiente de humedades entre el material y
el medio en el que está inmerso, y la segunda es debida a la aplicación de
una tensión (o deformación) constante en el tiempo. Se los presenta juntos
en este apartado ya que presentan características en común: ambos tienen
su origen en la pasta de cemento, ambos son parcialmente reversibles, las
curvas deformación-tiempo son semejantes y los factores que afectan a uno
generalmente afectan al otro de la misma manera
La retracción que el hormigón sufre debida al secado consiste
básicamente en una deformación volumétrica de contracción, como
consecuencia del movimiento de humedad dentro del material cuando existe
un gradiente de humedad relativa entre el medio ambiente y la estructur
La fluencia se define como las deformaciones diferidas (dependientes del
tiempo) que sufre un sólido cuando es sometido a un estado tensional
constante, la deformación dependiente del tiempo que ocurre cuando el
material es cargado en condiciones de humedad constante (el material se
encuentra sellado para evitar que escape la humedad), y la última se define
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como la deformación en exceso a la fluencia básica que se observa cuando
el mismo material es sometido a secado durante el proceso de carga.
EVALUACIÓN DEL CONCRETO
Esta etapa constituye el fundamento para acertar en la rehabilitación, un
diagnostico apropiado garantiza el éxito de los procesos de intraversión en la
estructura.
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CONCLUSION
Es precisamente la combinación resultante del concreto y el acero la que
permite el casi ilimitado rango de usos y posibilidades del concreto reforzado
en la construcción de edificios, puentes, presas, tanques, depósitos y
muchas otras estructuras. En tiempos más recientes se ha logrado la
producción de aceros cuya resistencia a la fluencia es del orden de cuatro y
más veces que la de los aceros comunes de refuerzo, a costo relativamente
bajos. Asimismo, ahora es posible producir concretos con resistencias a la
compresión cuatro a cinco veces mayores que los concretos comunes. Estos
materiales de alta resistencia ofrecen ventajas que incluyen la posibilidad de
emplear elementos con secciones transversales más pequeñas
disminuyendo las cargas muertas y logrando luces más largas. Sin embargo
existen límites en la resistencia de los materiales constitutivos por encima de
los cuales surgen ciertos problemas. Se ha encontrado una manera especial
para combinar aceros y concretos de muy alta resistencia. Este tipo de
construcción se conoce como concreto preesforzado el acero, usualmente en
forma de alambres, cables o barras, se embebe en el concreto sometiéndolo
a una tensión alta, la cual se equilibrara con esfuerzos de compresión en el
concreto después del endurecimiento. Debido a esta precompresión, el
concreto de un elemento a flexión se agrietara en la zona de tensión para
cargas mucho más altas que cuando no esta precomprimido. El preesfuerzo
reduce de manera significativa las deflexiones y las gritas de flexión para
cargas normales, y de esta manera permite la utilización efectiva de
materiales de alta resistencia. El concreto preesforzado ha extendido
significativamente el rango de luces posibles del concreto estructural y los
tipos de estructuras para los cuales es adecuado.
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