HISTORIA DE LA TECNOLOGIA

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA

EDUCACION.

REALIZADO POR:LAURA MACHADO GENESIS

CARDENAS KATERINE ROJAS NAOMI HARA

LORENA FERRES MARIA TORO

HORMIGON ARMADO

CONCRETO ARMADO El hormigón o concreto es un material compuesto empleado en construcción, formado esencialmente por un aglomerante al que se añade partículas o fragmentos de un agregado, agua y aditivos específicos. El aglomerante es en la mayoría de las ocasiones cemento (generalmente cemento Portland) mezclado con una proporción adecuada de agua para que se produzca una reacción de hidratación.

El cemento es un material pulverulento que por sí mismo no es aglomerante, y que mezclado con agua, al hidratarse se convierte en una pasta moldeable con propiedades adherentes, que en pocas horas fragua y se endurece tornándose en un material de consistencia pétrea

El concreto convencional, normalmente usado en pavimentos, edificios y otras estructuras, tiene un peso específico (densidad, peso volumétrico, masa unitaria). La densidad del concreto varía dependiendo de la cantidad y la densidad del agregado, la cantidad de aire atrapado (ocluido) o intencionalmente incluido y las cantidades de agua y cemento. Por otro lado, el tamaño máximo del agegado influye en las cantidades de agua y cemento. Al reducirse la cantidad de pasta (aumentándose la cantidad de agregado), se aumenta la densidad. En el diseño del concreto armado (reforzado), el peso unitario de la combinación del concreto con la armadura normalmente se considera 2400 kg/m³ (150 lb/ft³).

CARACTERISTICAS FISICAS• Las principales características físicas del hormigón, en valores aproximados, son:• Densidad: en torno a 2350 kg/m³• Resistencia a compresión: de 150 a 500 kg/cm² (15 a 50 MPa) para el hormigón ordinario. Existen hormigones especiales de alta

resistencia que alcanzan hasta 2000 kg/cm² (200 MPa).• Resistencia a tracción: proporcionalmente baja, es del orden de un décimo de la resistencia a compresión y, generalmente, poco

significativa en el cálculo global.• Tiempo de fraguado: dos horas, aproximadamente, variando en función de la temperatura y la humedad del ambiente exterior.• Tiempo de endurecimiento: progresivo, dependiendo de la temperatura, humedad y otros parámetros. • De 24 a 48 horas, adquiere la mitad de la resistencia máxima; en una semana 3/4 partes, y en 4 semanas prácticamente la resistencia total

de cálculo.Dado que el hormigón se dilata y contrae en magnitudes semejantes al acero, pues tienen parecido coeficiente de dilatación térmico, resulta muy útil su uso simultáneo en obras de construcción; además, el hormigón protege al acero de la oxidación al recubrirlo.

FRAGUADO Y ENDURECIMIENTODiagrama indicativo de la resistencia (en %) que adquiere el hormigón a los 14, 28, 42 y 56 días.La pasta del hormigón se forma mezclando cemento artificial y agua debiendo embeber totalmente a los áridos. La principal cualidad de esta pasta es que fragua y endurece progresivamente, tanto al aire como bajo el agua.

El proceso de fraguado y endurecimiento es el resultado de reacciones químicas de hidratación entre los componentes del cemento. La fase inicial de hidratación se llama fraguado y se caracteriza por el paso de la pasta del estado fluido al estado sólido. Esto se observa de forma sencilla por simple presión con un dedo sobre la superficie del hormigón. Posteriormente continúan las reacciones de hidratación alcanzando a todos los constituyentes del cemento que provocan el endurecimiento de la masa y que se caracteriza por un progresivo desarrollo de resistencias mecánicas.

RESISTENCIAPara comprobar que el hormigón colocado en obra tiene la resistencia requerida, se rellenan con el mismo hormigón unos moldes cilíndricos normalizados y se calcula su resistencia en un laboratorio realizando ensayos de rotura por compresión.En el proyecto previo de los elementos, la resistencia característica (fck) del hormigón es aquella que se adopta en todos los cálculos como resistencia a compresión del mismo, y dando por hecho que el hormigón que se ejecutará resistirá ese valor, se dimensionan las medidas de todos los elementos estructurales.La resistencia característica de proyecto (fck) establece por tanto el límite inferior, debiendo cumplirse que cada amasada de hormigón colocada tenga esa resistencia como mínimo.

CONSISTENCIA DEL HORMIGON FRESCOLa consistencia es la mayor o menor facilidad que tiene el hormigón fresco para deformarse y consiguientemente para ocupar todos los huecos del molde o encofrado. Influyen en ella distintos factores, especialmente la cantidad de agua de amasado, pero también el tamaño máximo del árido, la forma de los áridos y su granulometría.La consistencia se fija antes de la puesta en obra, analizando cual es la más adecuada para la colocación según los medios que se dispone de compactación. Se trata de un parámetro fundamental en el hormigón fresco.

DURABILIDAD Las presas de hormigón son una tipología habitual en la construcción de embalses. En las imágenes la presa de Hoover construida en Estados Unidos en 1936 está diseñada con forma parabólica para optimizar la capacidad del hormigón de soportar esfuerzos a compresión. Se define en la Instrucción española EHE, la durabilidad del hormigón como la capacidad para comportarse satisfactoriamente frente a las acciones físicas y químicas agresivas a lo largo de la vida útil de la estructura protegiendo también las armaduras y elementos metálicos embebidos en su interior.

PRUEBA DE COMPRESIÓNPor tanto no solo hay que considerar los efectos provocados por las cargas y solicitaciones, sino también las condiciones físicas y químicas a las que se expone. Por ello se considera el tipo de ambiente en que se va a encontrar la estructura y que puede afectar a la corrosión de las armaduras, ambientes químicos agresivos, zonas afectadas por ciclos de hielo-deshielo, etc.Para garantizar la durabilidad del hormigón y la protección de las armaduras frente a la corrosión es importante realizar un hormigón con una permeabilidad reducida, realizando una mezcla con una relación agua/cemento baja, una compactación idónea, un peso en cemento adecuado y la hidratación suficiente de éste añadiendo agua de curado para completarlo. De esta forma se consigue que haya los menos poros posibles y una red capilar interna poco comunicada y así se reducen los ataques al hormigón.

TIPOS DE HORMIGONEn la Instrucción española (EHE), publicada en 1998, los hormigones están tipificados según el siguiente formato siendo obligatorio referirse de esta forma en los planos y demás documentos de proyecto, así como en la fabricación y puesta en obra:Hormigón T – R / C / TM / A

T: se denominará HM cuando sea hormigón en masa, HA cuando sea hormigón armado y HP cuando sea hormigón pretensado.R: resistencia característica del hormigón expresada en N/mm².C: letra inicial del tipo de consistencia: S Seca, P plástica, B Blanda, F Fluida y L Líquida.TM: tamaño máximo del árido expresado en milímetros.A: designación del ambiente a que estará expuesto el hormigón.

Tipos de Hormigón

Hormigón ordinario

También se suele referir a él denominándolo simplemente hormigón. 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.

Hormigón en masa

Es el hormigón que no contiene en su interior armaduras de acero. Este hormigón solo es apto para resistir esfuerzos de compresión.

Hormigón armado

Es el hormigón que en su interior tiene armaduras de acero, debidamente calculadas y situadas. Este hormigón es apto para resistir esfuerzos de compresión y tracción. Los esfuerzos de tracción los resisten las armaduras de acero. Es el hormigón más habitual.

Hormigón pretensado

Es el hormigón que tiene en su interior una armadura de acero especial tensionadas a la tracción posteriormente al vertido del hormigon. Puede ser pre-tensado si la armadura se ha tensado antes de colocar el hormigón fresco.

Hormigón postensado

Es el hormigón que tiene en su interior una armadura de acero especial sometida a tracción.El tensado de la armadura es posterior al fraguado y endurecido del hormigón, anclando con posterioridad las armaduras al hormigón.

Hormigón autocompactante

Es el hormigón que como consecuencia de una dosificación estudiada y del empleo de aditivos superplastificantes específicos, se compacta por la acción de su propio peso, sin necesidad de energía de vibración ni de cualquier otro método de compactación. Se usa en hormigones a la vista, en elementos de geometría complicadas, espesores delgados o con armados densos, que dificultan el vibrado.

MorteroEs una mezcla de cemento, agua y arena (árido fino), es decir, un hormigón normal sin árido grueso.

Hormigón ciclópeo

Es el hormigón que tiene embebidos en su interior grandes piedras de dimensión no inferior a 30 cm.

Hormigón sin finos

Es aquel que solo tiene árido grueso, es decir, no tiene arena (árido menor de 5 mm).

Hormigón aireado o

celular

Se obtiene incorporando a la mezcla aire u otros gases derivados de reacciones químicas, resultando un hormigón baja densidad.

Hormigón de alta

densidad

Fabricados con áridos de densidades superiores a los habituales (normalmente barita, magnetita, hematita…) El hormigón pesado se utiliza para blindar estructuras y proteger frente a la radiación.

COMPONENTES DEL HORMIGONCementoLos cementos son productos que amasados con agua fraguan y endurecen formándose nuevos compuestos resultantes de reacciones de hidratación que son estables tanto al aire como sumergidos en agua. Hay varios tipos de cementos. Las propiedades de cada uno de ellos están íntimamente asociadas a la composición química de sus componentes iniciales, que se expresa en forma de sus óxidos, y que según cuales sean formaran compuestos resultantes distintos en las reacciones de hidratación.Cada tipo de cemento está indicado para unos usos determinados; también las condiciones ambientales determinan el tipo y clase del cemento afectando a la durabilidad de los hormigones. Los tipos y denominaciones de los cementos y sus componentes están normalizados y sujetos a estrictas condiciones.

Los áridos deben poseer por lo menos la misma resistencia y durabilidad que se exija al hormigón. No se deben emplear calizas blandas, feldespatos, yesos, piritas o rocas friables o porosas. Para la durabilidad en medios agresivos serán mejores los áridos silíceos, los procedentes de la trituración de rocas volcánicas o los de calizas sanas y densas.El árido que tiene mayor responsabilidad en el conjunto es la arena. Según Jiménez Montoya no es posible hacer un buen hormigón sin una buena arena. Las mejores arenas son las de río, que normalmente son cuarzo puro, por lo que aseguran su resistencia y durabilidad.Con áridos naturales rodados, los hormigones son más trabajables y requieren menos agua de amasado que los áridos de machaqueo, teniéndose además la garantía de que son piedras duras y limpias. Los áridos machacados procedentes de trituración, al tener más caras de fractura cuesta más ponerlos en obra, pero se traban mejor y se refleja en una mayor resistencia

Agua

El agua de amasado interviene en las reacciones de hidratación del cemento. La cantidad de la misma debe ser la estricta necesaria, pues la sobrante que no interviene en la hidratación del cemento se evaporará y creará huecos en el hormigón disminuyendo la resistencia del mismo. Puede estimarse que cada litro de agua de amasado de exceso supone anular dos kilos de cemento en la mezcla. Sin embargo una reducción excesiva de agua originaría una mezcla seca, poco manejable y muy difícil de colocar en obra. Por ello es un dato muy importante fijar adecuadamente la cantidad de agua.Durante el fraguado y primer endurecimiento del hormigón se añade el agua de curado para evitar la desecación y mejorar la hidratación del cemento.

Coeficientes de seguridadLos reglamentos de los años 1970, para poder simplificar los complejos cálculos de probabilidades, establecieron los Coeficientes de seguridad, en función de la calidad de los materiales, el control de la ejecución de la obra y la dificultad del proyecto. Se introdujeron los Coeficientes de mayoración de cargas o acciones, y los Coeficientes de minoración de resistencia de los componentes materiales

DISEÑO,FABRICACION Y OBRANormativaEn el siglo XVIII, la resistencia de los elementos estructurales de hormigón armado era calculada experimentalmente. Navier, a principios del siglo XIX, planteó la necesidad de conocer y establecer los límites hasta donde las estructuras se comportaban elásticamente, sin deformaciones permanentes, para poder obtener modelos físico-matemáticos fiables y fórmulas coherentes. Posteriormente, dada la complejidad del comportamiento del hormigón, se requirió utilizar métodos basados en el cálculo de probabilidades para lograr resultados más realistas. En la primera mitad del siglo XX, se calculaban los elementos estructurales por el método de las tensiones admisibles.Las estructuras de los edificios, cuya función es resistir las acciones a que están sometidos, suelen ser de hormigón armado.

Estados límitesEl concepto de Estado límite tuvo su auge en los años 1970, como conjunto de requerimientos que debía satisfacer un elemento estructural para ser considerado apto. Los reglamentos se centraron en dos tipos: los Estados límites de servicio y los Estados límites de solicitación.

CALCULO Y PROYECTOAntes de construir cualquier elemento de hormigón deben calcularse las cargas a que estará sometido y, en función de las mismas, se determinarán las dimensiones de los elementos y calidad de hormigón, la disposición y cantidad de las armaduras en los mismos.El cálculo de una estructura de hormigón consta de varias etapas. Primero se realizan una serie de simplificaciones en la estructura real transformándola en una estructura ideal de cálculo. Después se determinan las cargas que va a soportar la estructura, considerando en cada punto la combinación de cargas que produzca el efecto más desfavorable. Por último se dimensiona cada una de las secciones para que pueda soportar las solicitaciones más desfavorables.

FABRICACIONFabricaciónEs muy importante conseguir la mezcla óptima en las proporciones precisas de áridos de distintos tamaños, cemento y agua. No hay una mezcla óptima que sirva para todos los casos. Para establecer la dosificación adecuada en cada caso se debe tener en cuenta la resistencia mecánica, factores asociados a la fabricación y puesta en obra, así como el tipo de ambiente a que estará sometido. Hay muchos métodos para dosificar previamente el hormigón, pero son solo orientativos. Las proporciones definitivas de cada uno de los componentes se suelen establecer mediante ensayos de laboratorio, realizando correcciones a lo obtenido en los métodos teóricos.

Cualquier procedimiento de transporte es adecuado siempre y cuando se evite la segregación de la mezcla durante el viaje, y el sistema sea rápido ya que la reacción química que hay entre el agua y la pasta de cemento es isotérmica, la cual hace que se evapore el agua de la superficie de la mezcla , la cual debe ser controlada durante la salida de la planta y la llegada a la obra.

Debido a la hidratación que sufre concreto, esto genera elevación de la temperatura, la perdida de asentamiento, la perdida de aire los cuales son procesos irreversibles y alteran el desarrollo de la resistencia del concreto; se debe procurar que el tiempo de descarga del concreto en la obra no debe pasar más tiempo de 90 minutos o si está en una mezcladora no tiene que pasar 300 revoluciones, aunque estos tiempos de entregan pueden variar con la temperatura.

EQUIPOS PARA COLOCACION DE CONCRETOPROCESO DEL MANEJO DEL CONCRETO

Después de que el concreto sale de la planta, deben considerarse aspectos los cuales son el transporte, cuando esta dentro de la obra, la colocación, la consolidación, y el acabado del concreto. 

TRANSPORTEEl transporte del concreto depende de la cantidad a transportar y el tiempo de entrega, los ingredientes de la mezcla y las condiciones ambientales. Para los cuales existen diferentes tipos de transporte como los son camiones mezcladores, camión de platón fino, recipientes de volteo transportados por un camión, conductos o mangueras y bandas transportadoras.

Los camiones mezcladores son un buen medio de transporte entre la obra y la planta; ya que la capacidad de carga es bastante grande. El recipiente donde es llevado el concreto es una caja metálica de superficie lisa la cual ayuda a que la mezcla sea más homogénea.Otros métodos de transporte, es cuando requiere colocar grandes cantidades de concreto en la obra y para ello se usan un sistema de bombeo atreves de una tubería rígida o flexible o si no se usan bandas trasportadoras.

COLOCACIÓN DEL CONCRETOUna vez que el concreto llegue al sitio el cual este se va a colocar, este proceso se debe hacer de una forma tal que evitemos perder la uniformidad de la mezcla. Y para ellos tenemos que considerar que la distribución de concreto en la obras es importante; y para hacer este proceso se puede hacer de las siguientes maneras

Canaletas: Son sistemas usados para trasladar el concreto de una parte superior, a una inferior; son canales semicirculares los cuales deben de estar forrados de metal, y con una pendiente que debe estar entre 1:3 a 1:2, y el concreto que salga de ellas no debe estar a un altura superior a dos metros, para así evitar la segregación

Carretillas y Buggies: Estos son carritos impulsados manual mente, son medios distribuir el concreto dentro de la obra a distancia no mayor de 60 m. su capacidad es de 60 a 22º litros.

El vibrado consiste en someter al concreto a una serie de sacudidas con frecuencia elevadas que permitan una buena eliminación de aire atrapado y un mínimo de cavidades en la superficie que son de vital importancia para el concreto arquitectónico.

EQUIPOS PARA COLOCACION DE CONCRETO Plumas y Grúas: Son usados para elevar materiales del suelo y llevarlos a las alturas, por medio de un cajón mezclador que está hecho de madera, y es llevado al sitio exacto de donde se necesita.

Bombeo de concreto: Es el concreto transportado mediante presión, en donde se requiere que el tubo este cubierto de una película lubricante. El tamaño del agregado cuando se usa este medio es que no tiene que ser mayor a 1/3 o ¼ del diámetro de la tubería, para evitar taponamientos en ella

Maquinas de extendedoras y cimbras deslizantes: Este medio es usado para colocar pavimento de concreto en grandes volúmenes y a ritmo acelerado

EQUIPOS DE COLOCACIÓNLa colocación de concreto se efectúa con recipientes, tolvas, carritos propulsados de mano o con motor, conductos o tubos de caída, bandas transportadoras, aire comprimido, bombeo, tubo-embudo.

Tolvas de sección circular y rectangulares.

Carros Nanuales o Motorizados ´´ Buggies ´´.

Canalones y tubos de caída.

Bandas Transportadoras.

Equipos de pavimentación

CONSOLIDACIÓN DEL CONCRETOEste proceso se hace para eliminar los espacios vacíos que hay en la mezcla y con el objetivo de tener el máximo peso unitario. La cantidad de aire atrapado depende de el diseño de las mezclas, del la granulometría del agregado, del tamaño y forma del cimbra.La importancia de evitar la porosidad es que ella afecta a la resistencia mecánica, y la durabilidad, para este proceso hay dos métodos los cuales son:

Método manual: La acción de la gravedad ayuda al grado de compactación, cuando este se encuentra en la formaleta, y entre más alto sea la fluidez va a tener poder de auto compactación y con ello solo requerirá si no de una ligera compactación por varillado.

 Métodos mecánicos: En este método se usa un martillo o chipote mecánico el cual trabajo a través de vibraciones externas o internas.Las vibraciones externas se usan para alcanzar un mayor grado de compactación, debido a que la trasmisión de las vibraciones en la mezcla es más continua. Este proceso se conoce como técnica de vibrado.

VIBRADOIMPORTANCIA DEL CURADOEl curado es una de las partes más importantes de todos estos métodos, por lo que se debe tener sumo cuidado al seleccionar el método adecuado.

El curado previene la pérdida temprana de la humedad y controla la temperatura del concreto.

La colocación del concreto ha evolucionado como el concreto mismo; la elección de un método o sistema para el trasladado depende de las características de la obra en sí y del medio físico que la rodee.

Una vez el concreto es debidamente colocado y consolidado, se procede a iniciar la operaciones de terminado que se refiere a comenzar a trabajar en la geometría del los elementos colados y conferir el concreto en su textura.

MAQUINARIA PARA MANEJO DE CONCRETOPlanta de mezcla de concreto Es una instalación utilizada para la fabricación del hormigón

a partir de la materia prima que lo compone: árido, cemento y agua (también puede incluir otros componentes como filler, fibras de refuerzo o aditivos). Estos componentes que previamente se encuentran almacenados en la planta de hormigón, son dosificados en las proporciones adecuadas, para ser mezclados en el caso de centrales amasadoras o directamente descargados a un camión hormigonera en el caso de las centrales dosificadoras

la pluma colocación de hormigón/pluma distribuidora de hormigón1. Las estructuras de escalada soportan escaladas por medio de pisos y ejes en sitios con espacio limitado;2. Este tipo de maquinaria de ingeniería es completamente impulsada hidráulicamente, capaz de ser rotada a 360 grados;3. La válvula de equilibrio y la válvula direccional solenoide usan marcas famosas;

4. Los componentes eléctricos principales de este tipo de máquinas de ingeniería son importados de Omron y Schnider.

bomba de concreto/hormigónEl bombeo de hormigón o concreto premezclado se realiza a través de bombas con sistema hidráulico, en las cuales hay dos tipos:

Las bombas estacionarias, las cuales son transportadas por un vehículo que las desplaza al lugar donde se requiere; estas se colocan en el lugar donde se descargará el concreto de los camiones transportadores del concreto premezclado; consisten en una tubería con abrazaderas, juntas, codos y una manguera; esto se arma a la distancia que se requiera, ya sea vertical u horizontal.

Las bombas pluma vienen con el transporte y se basan en brazos que se pueden extender en varios metros de distancia.

HORMIGONERAEs un aparato o máquina empleada para la elaboración del hormigón o concreto. Su principal función es la de suplantar el amasado manual de los diferentes elementos que componen el hormigón: cemento, áridos y agua. Los áridos empleados en la elaboración del hormigón suelen ser gruesos y de elevado peso por lo que la mecanización de este proceso supone una gran descarga de trabajo en la construcción.

Clasificación de hormigoneras:Según el tipo de hormigonera estas pueden ser:

Fijas (o semifijas). Suelen colocarse de forma permanente o semipermanente en el lugar donde se va construir o en un punto desde donde servir a diversas obras en un tiempo no crítico para el fraguado de la masa de hormigón.

Móviles o portátiles. Son aquellas dotadas de ruedas y que se transportan al lugar donde va a elaborarse el hormigón. Dentro de este tipo podemos destacar los Camiones hormigonera.

camión hormigoneraEl camión hormigonera es un camión especializado en el transporte de hormigón.

La diferencia con otros camiones, se basa en que sobre el bastidor del camión tiene una cuba de forma aproximadamente cilíndrica. Esta cuba va montada sobre un eje inclinado con respecto al bastidor, de forma que pueda girar.

abertura del extremo opuesto a la cabina.

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