2. 1. EL CONCRETO, CLASES Y
COMPONENTES
1.- DEFINICION : Es un material pétreo artificial, que
se prepara mezclando una pasta de cemento y
agua, con arena y piedra triturada, grava u otro
material inerte.
La sustancia químicamente activa de la mezcla
es el cemento el cual se une con el agua y, al
endurecerse, liga los agregados para formar una
masa sólida semejante a una piedra.
masa
sólida
3. Ventajas del concreto
– Moldeabilidad
– Continuidad de los elementos estructurales
– Alta resistencia al fuego y al clima
– La mayor parte de los materiales constituyentes están disponibles a bajos
costos
– Resistencia a la compresión similar a la piedra natural.
– Costo relativamente bajo.
– Alta resistencia frente a la tensión, ductilidad y dureza del acero
Compresión Tracción
4. Comparación de los diagramas de esfuerzo deformación del concreto y
acero.
Diagrama indicativo de la resistencia (en %) que adquiere el hormigón a
los 14, 28, 42 y 56 días.
6. Variación de la resistencia a flexión de una viga según los cortes en las barras de
refuerzo
7. 2.- CARACTERÍSTICAS
Al concreto puede dársele
cualquier forma:
a) La mezcla húmeda se
coloca en estado plástico ,
en formas o encofrados de
madera, o metal donde se
endurece.
b) El concreto
adecuadamente
proporcionado es un
material durable
8. Es fuerte bajo compresión, pero quebradizo y casi
inútil para resistir esfuerzos de tensión.
10. 3.0 COMPONENTES
LIGANTES: Cemento y Agua.
+ =
AGREGADOS:
Agregado fino : Arena
Agregado grueso: Grava, piedra, confitillo, escoria
de horno etc.
+ =
CEMENTO AGUA PASTA
ARENA PIEDRA HORMIGON
11. El concreto se compone básicamente de cemento,
agregados y agua mezclados entre si, lo que les permite
solidificarse después de haber sido depositados en el
encofrado, algunas veces se emplean elementos adicionales
con diferentes propósitos como producir color deseado,
mejorar la trabajabilidad, atrapar aire, reducir la segregación
o acelerar el fraguado y endurecimiento.
Las etapas principales para la producción de un buen
concreto son:
a) Dosificación
b) Mezclado
c) Transporte
d) Colocación
e) Consolidación
f) Curado
12. 4.0 CLASES DE CONCRETO
a) CONCRETO SIMPLE : Es una mezcla de cemento portland,
agregado fino, agregado grueso y agua. En la mezcla, el
agregado grueso deberá estar totalmente envuelto por la
pasta de cemento y el agregado fino.
+ + + =cemento arena
Piedra
partida
agua
Concreto
simple
13. b) CONCRETO ARMADO : Se denomina al concreto simple
cuando lleva armadura de acero (fierro) como refuerzo y
esta diseñado bajo la hipótesis de que los dos materiales
trabajan conjuntamente, actuando la armadura para
soportar los esfuerzos de tracción o incrementar la resistencia
a la compresión del concreto.
+ =
Concreto
simple
armadura
Concreto
armado
14. c) CONCRETO ESTRUCTURAL: Se denomina concreto estructural
al concreto simple cuando es dosificado, mezclado,
transportado y colocado de acuerdo a especificaciones
precisas, que garantizan una resistencia mínima pre-
establecida en el diseño.
15. d) CONCRETO CICLOPEO: Se denomina así al
concreto que esta complementado con piedras
desplazadoras de un tamaño máximo de 10”,
cubriendo hasta el 30% como maximo del
volumen total.
Las piedras son introducidas en la mezcla fresca,
previa selección y lavado, con el requisito de
que cada piedra quede completamente
16. e) CONCRETOS LIVIANOS: Son preparados con agregados
livianos y su peso unitario varia de 400 a 1,700 Kg/m3.
f) CONCRETOS NORMALES : Son preparados con agregados
corrientes y su peso unitario varia de 2300 a 2500 Kg/m3.
Según el tamaño máximo del agregado. El peso promedio es
de 2400 kg/m3.
17. g) CONCRETOS PESADOS : Son preparados utilizando agregados pesados ,
alcanzando el peso unitario valores entre 2800 a 6000 Kg/m3.
Generalmente se usan agregados como: las baritas, minerales de fierro
(magnetita, limonita y hematita).
También agregados artificiales como: fósforo de hierro y partículas de acero).
Estos concretos sirven para la protección biológica contra los efectos de las
radiaciones nucleares, en paredes de bóveda y cajas fuertes, en pisos
industriales y en la fabricación de contenedores para desechos radiactivos
18. h) CONCRETO PREMEZCLADO: Es el concreto que se dosifica en
planta, que puede ser mezclado en la misma o en
camiones mezcladores y que es transportado a obra.
i) CONCRETO PREFABRICADO: Elementos de concreto simple o
armado fabricados en una ubicación diferente a su
posición final en la estructura.
j) CONCRETO BOMBEADO: Concreto que es impulsado por
bombeo, a través de tuberías hacia su ubicación final.
19. k. CONCRETO ESTAMPADO
El Concreto Estampado es un revestimiento estético, muy versátil a
base de productos químicos de la más alta calidad.
Los aditivos especiales utilizados le confieren propiedades que
aventajan al concreto común, proporcionando mayor resistencia a
la abrasión y al desgaste, bajo costo y además, un toque
arquitectónico a su proyecto.
Por su versatilidad y belleza son ideales en jardines, parques, terrazas,
centros comerciales, estacionamientos, calles, perímetros de
albercas y pisos exteriores en general.
20. CONCRETOS DE ÚLTIMA GENERACIÓN
Las nuevas tecnologías están basadas en aditivos compuestos que aportan
grandes parámetros de rendimiento en lo que respecta a una elevada fluidez,
tiempo de trabajo prolongado, valor de la relación agua/cemento reducido,
elevados valores de resistencia y durabilidad en el concreto endurecido.
Un comportamiento mejorado del rendimiento debe acarrear una mayor
sensibilización de las condiciones de aplicación y los materiales, ya que en la
industria de la construcción aumentala variabilidad de las propiedades del material
debido a unas tasas de reciclaje en continuo crecimiento. Por eso, la solidez de
los aditivos de concreto se considera un tema trascendente ya que el rendimiento
de los fluidificantes depende en gran medida del elemento con el que reaccionan.
Aditivo hiperfluidificante de concreto de última
generación, a base de las resinas más modernas
depolicarboxilato que se utilizan donde se requiere
un alta reducción de agua y concretos de muy alto
desempeño y resistencia. Estos concretos minimizan
la necesidad de vibrado y ofrecen acabados de
concreto visto con un mínimo de imperfecciones.
21. 5.0 REQUISITOS
a) Que la mezcla fresca sea fácilmente colocable.
b) Que la masa endurecida posea las propiedades
especificadas.
c) Que el costo del producto final sea el mínimo permisible
con la calidad que se desea.
22. 6.0 CEMENTO
a) DEFINICION: Es un material pulverizado de color gris – verde
que adicionado con el agua convenientemente , forma
una pasta capaz de endurecerse.
b) Clinker: Es un producto artificial obtenido de la calcinación
a temperaturas elevadas, de una mezcla de rocas calizas y
arcillosas debidamente dosificadas,
c) Cemento Pórtland: Es un producto que resulta de la
pulverización muy fina del clinker. Es un polvo de color gris
verdoso.
El cemento Pórtland es un material de gran valor como
material estructural a consecuencia de alcanzar dureza
pétrea después de ser amasado con agua. Pertenecen a
la clase de materiales denominados “Aglomerantes
Hidraulicos”, es decir que endurecen al ser mezclado con
el agua y resisten a ella.
23. piedra
calcáreas
Materiales
arcillosos
VIA SECA
VIA HUMEDA
HORNOS
CLINKER
MOLINOS
CEMENTO PORT
SILOS
ENSACADOS
CEMENTO PORTLAND SU OBTENCION
Dosificacios y molidos
+
YESO HIDRATADO
YESO DESHIDRATADO
Temperatura
1600°- 1700°
Clinkerdecementoantesdesumolienda.
Esquema de un horno rotativo donde se mezcla y calcina la caliza y la arcilla
para formar el clinker de cemento.
24. a) TIPOS DE CEMENTOS PORTLAND: 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.
Tipo I : Para uso general – normal
Tipo II : Resistencia moderada a los sulfatos.
Tipo III : Alta resistencia inicial.
Tipo IV : Bajo calor de hidratación.
Tipo V : Alta resistencia a los sulfatos.
Entre los distintos tipos de cemento, el que se utiliza mas en la
construcción y el que se comercializa es el cemento (TIPO I)
b) ENSACADO Y MARCADO
Cuando el cemento es vendido en bolsas, el nombre y marca del
fabricante, y el tipo deben ser claramente indicados, salvo en el caso
del Tipo I, en el que no se especifica, tan igual que el cemento a
granel.Una bolsa de cemento contiene 94 lbs. (42.5 Kgs.netos).
25. c) ALMACENAMIENTO:
El cemento deberá almacenarse de modo que permita un fácil
acceso en la inspección e identificación de los lotes, deberá ser
protegido del medio ambiente, de modo que no se produzca
prehidratación.
d) RECHAZO: Se rechazara si no cumple lo siguiente:
- El cemento a granel almacenado en la fabrica por mas de 6
meses o el cemento en bolsas por mas de 3 meses.
- Las bolsas que difieren en mas de 5% del peso especificado; y si
el promedio del peso de bolsas de un lote (pesando 50 al azar),
es menor del especificado, el lote entero se rechazara.
26. 7.0 AGREGADOS
DEFINICION: Son aquellos materiales inertes que la naturaleza
nos ofrece, tales como la arena, la piedra, el hormigón. Etc.
Que se mezclan con los aglomerantes (cemento, cal, etc.) y
el agua formando los morteros o concretos.
Tienen una gran influencia en las mezclas en que intervienen,
pues de sus características físicas, químicas y mecánicas
dependen los resultados que se deseen lograr.
La importancia de ellos es evidente porque constituyen un 70%
a 80% del volumen del concreto.
De acuerdo a sus dimensiones se clasifican en: Agregados
gruesos y agregados finos.
+ =
Fino-arena Grueso-piedra
partida
Hormigón
Arena+piedra
27. a) AGREGADO FINO:
El agregado fino consiste en arena natural o
manufacturada o una combinación entre ellas.
- ARENA FINA: Se denomina al conjunto de granos de roca
reducidos por fenómenos mecánicos o químicos, teniendo
por misión principal la de reducir los vacíos que deja la
piedra.
POR SU PROCEDENCIA SE CLASIFICA:
- de rió o arenas dulces.
- de mar o arenas saladas.
- de mina o cerro.
- artificiales.
28. - GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO FINO
Para que el concreto tenga una adecuada trabajabilidad,
las partículas de agregado grueso deben estar espaciados
de manera tal que puedan moverse con relativa facilidad,
durante el mezclado y colocación.
En este caso el agregado fino actúa como lubricante del
agregado grueso, acodándolo en toda su masa.
a) Cuando se emplean arenas finas y gruesas en iguales
proporciones, es necesario aumentar la relación agua-
cemento.
b) Las arenas muy finas pueden significar fuertes incrementos
en la superficie especifica total con la consiguiente perdida
de trabajabilidad.
c) Para mezclas que contengan un alto contenido de
cemento la cantidad de agregado fino debe mantenerse al
mínimo..
29. - RECOMENDACIONES: Dentro de las limitaciones
del agregado fino tenemos:
- a) No deben contener impurezas orgánicas.
- b) No deben contener excesos de mica.
- c) No deben tener compuestos de hierro.
- d) No deben tener excesos de granos finos.
- e) Debe cumplir las normas sobre su
granulometría y forma adecuada.
- f) Libres de incrustaciones externas y no
cubiertas de arcilla.
30. b) AGREGADO GRUESO: Deberá consistir en grava partida, piedra
partida o escoria de altos hornos o una combinación de estos.
Piedra partida: Es el material que se obtiene triturando
mecánicamente rocas duras. Como agregado grueso se puede
usar cualquier clase de piedra partida siempre que sea limpia,
dura y resistente.
Los ensayos indican que la piedra chancada o partida da
concretos ligeramente mas resistentes que los hechos con piedra
redonda.
Agregado grueso
Piedra partida grava confitillo escoria
31. GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO GRUESO:
- En estructuras de concreto armado se usan piedras de ½”, ¾”, 1
¼” y 1 ½”, excediéndose pocas veces de la ultima dimensión.
- El concreto simple, o con refuerzo metálico escaso, se emplea
piedra de 2”, 2 ½” y 3”.
- Dimensiones mayores solamente se emplean en concretos
ciclópeos. El peso de la piedra partida se estima en 1,450 a 1500
Kgs./m3. El promedio de vacíos varia de 30 a 55 %.
RECOMENDACIONES
- Es recomendable que la graduación sea uniforme de fino a
grueso.
- El tamaño máximo de agregado grueso afecta a la
trabajabilidad siendo necesario seleccionarlo para que sea
compatible con las condiciones de colocación del concreto.
- El empleo de agregado de perfil esférico tiende a mejorar la
trabajabilidad del concreto.
- El agregado de perfil redondeado requiere menor cantidad de
agua que el agregado de perfil angular.
32. ELECCIÓN DEL TAMAÑO MÁXIMO DEL AGREGADO
- A mayor tamaño de agregado grueso, habrá menor consumo
de pasta o mortero.
- En ningún caso el tamaño máximo del agregado deberá ser
mayor que:
* Un quinto, de la menor dimensión, entre caras de encofrados.
* Un tercio de la altura de las losas.
* Tres cuartos del espacio libre entre barras de refuerzo.
losa
e
vigas h
b b
e e e
b e 3
T.M.A = ----- T.M.A = ----- T.M.A = ------ e
5 3 4
33. c) HORMIGON:
Es el conjunto de
fragmentos pequeños de
piedras con abundante
proporción de arena. El
hormigón se emplea para
preparar concreto de baja
calidad como el empleado
en cimentaciones corridas,
sobrecimientos, falsos pisos,
falsas zapatas, calzaduras,
algunos muros, etc.
34. 8.0 FUNCIONES DEL AGREGADO
a) Proporcionar relleno adecuado al material
cementante.
b) Reducir los cambios de volumen resultantes de
los procesos de fraguado, endurecimiento y
cambios de temperaturas de la pasta.
c) Proporcionar una masa capaz de resistir las
acciones mecánicas de desgaste e
intemperismo.
35. 9.0 SELECCION DE AGREGADOS
- Se debe tener en cuenta que tanto los agregados gruesos y finos
deben cumplir con los limites granulométricos aceptables.
- Para seleccionar proporciones adecuadas desde el punto de vista
de trabajabilidad existen diferentes criterios:
a) Desde el punto de vista de trabajabilidad, no existen
granulometrías
b) La granulometría no es importante en mezclas ricas, pero si lo es
cuando se requiere mezclas pobres de alta trabajabilidad.
c) En mezclas pobres, la ventaja de emplear agregado mayor es
importante por la menor demanda de pasta pero el riesgo de
segregación se incrementa.
d) La importancia de la granulometría disminuye cuando se trabaja
con agregados de perfil redondeado y aumenta si se emplea
agregado con perfil angular.
e) Como la granulometría no interviene directamente sobre la
resistencia final del concreto, al elegirla solo habrá que pensar en
aquella que de mejor trabajabilidad con mas bajo contenido de
agua.
36. 10.0 AGUA DE MEZCLADO
El agua es el elemento fundamental en la preparación del concreto, deberá
ser limpia y estar libre de cantidades perjudiciales de aceites, ácidos, álcalis,
sales, material orgánico y otras sustancias que puedan ser nocivas al
concreto o al acero.
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
CALIDAD: Se aprecia mejor en los ensayos de resistencia a la comprensión, a
los 28 días. Aquellas aguas que dan relaciones de resistencia inferiores al 85 %
deberán ser consideradas como no satisfactorias.
AGUA FRESCA BEBIBLE
LIMPIA
37. Durante el fraguado y primer endurecimiento del hormigón se añade el agua de
curado para evitar la desecación y mejorar la hidratación del cemento
Ambas, el agua destinada al amasado, como la destinada al curado deben ser
aptas para cumplir su función. El agua de curado es muy importante que sea
apta pues puede afectar más negativamente a las reacciones químicas cuando se
está endureciendo el hormigón. Normalmente el agua apta suele coincidir con
la potable y están normalizados una serie de parámetros que debe cumplir. Así
en la normativa está limitado el pH, el contenido en sulfatos, en ion cloro y los
hidratos de carbono
Cuando una masa es excesivamente fluida o muy seca hay peligro de que se
produzca el fenómeno de la segregación (separación del hormigón en sus
componentes: áridos, cemento y agua). Suele presentarse cuando se hormigona
con caídas de material superiores a los 2 metros
38. Pueden ser utilizadas las
siguientes aguas en la
preparación del concreto:
a) Agua de pantanos
b) Agua de arroyos y lagos.
c) El agua de mar dentro de
las limitaciones
d) Las aguas alcalinas que
contienen porcentajes
máximos de .15 % de sulfatos o
cloruros de sodio.
e) Aguas bombeadas de
minas de carbón y yeso.
El Almacenamiento del agua será en: Cualquier depósito destinado a
contener o almacenar agua, no debe ser contaminante y debe protegerse
para no contaminarla, además debe limpiarse periódicamente (mínimo 1
vez por semana). Se debe proteger de las condiciones extremas de clima.
39. EMPLEO DE AGUA DE MAR
a) El agua de mar puede ser empleada en la preparación de
mezclas para estructuras de concreto simple.
b) En determinados casos puede ser empleada en la
preparación de mezclas para estructuras de concreto
armado, debiendo obtenerse la máxima densidad y
compactación (vibrado).
c) No debe emplearse en la preparación de concretos de
alta resistencia o concretos que van a ser utilizados de
elementos pretensazos y postensados.
d) No debe emplearse en la preparación de mezclas de
concreto que va a recibir un acabado superficial de
importancia (eflorescencia).
d) El efecto del agua de mar sobre la resistencia del concreto
puede ser compensada si al diseñar la mezcla se dosifica
para un valor igual a 110 % tomando como valor de 100 % a
la resistencia promedio que se desea alcanzar.
