1. ESTRUCTURAS DE CONCRETO
ESTRUCTURAS DE CONCRETO EN LA ARQUITECTURA
DEFINICIÓN DE ESTRUCTURA.
Una estructura puede definirse como el conjunto de partes o componentes que se combinan
en forma ordenada para cumplir una función dada como ser el sustento o el esqueleto de un
edificio, salvar un clarocomo en los puentes; encerrar un espacio, como sucede en los
distintos tipos de edificos, o contener un empuje, como en los muros de contención, en
tanques o silos
Estaestructura debe cumplir la función para la que fue diseñada además de mantener el coso
dentro de los límites económicos y satisfacer determinadas exigencias estéticas.
La elección de una forma estructural dada implica la elección del material con que se piensa
realizar la estructura. Al hacer esta elección el arquitecto debe tener en cuenta las
características de la mano de obra y el equipo disponible, así como también el procedimiento
de construcción mas adecuado para el caso.
DEFINICIÓN DE CONCRETO.
El concreto es un material semejante a la piedra que se obtiene mediante una mezcla
cuidadosamente proporcionada de cemento, arena, grava y agua; después, esta mezcla se
endurece en formaletas con la forma y dimensiones deseadas.
Se pueden obtener concretos en un amplio rango de propiedades ajustando apropiadamente
las proporciones de los materiales que lo componen.
Estas propiedades dependen en gran medida de las proporciones de la mezcla, del cuidado
con que se mezclan los distintos materiales constitutivos y de las condiciones de humedad y
temperatura bajo las cuales se mantenga la mezcla desde el momento en que se coloca en

2. la formaleta hasta que se encuentra totalmente endurecida.
Los factores que hacen del concreto un material de construcción universal son tan evidentes que han sido
utilizados de diversas maneras por miles de años debido a su alta resistencia al fuego y a los agentes climáticos;
pero una de las desventajas que presenta es porque se considera un material relativamente frágil y con una baja
resistencia a la tensión comparada con su resistencia a la compresión, lo cual impide su utilización en
elementos estructurales sometidos a tensión y para solucionar esta desventaja se considero factible utilizar el
acero para reforzar el concreto debido a su alta resistencia a la tensión.
La combinación resultante de los dos materiales es conocida como concreto reforzado el cual
combina muchas de las ventajas de cada uno como son:
su costo relativamente bajo,
la buena resistencia al clima y al fuego,
la buena resistencia a la compresión y,
la excelente capacidad de moldeo del concreto con la alta resistencia a la compresión
y la aun mayor tenacidad y ductibilidad del acero.
Es precisamente esta combinación 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.
ESTRUCTURAS DE CONCRETO APLICADAS A LA ARQUITECTURA
Las estructuras de concreto aplicadas a la arquitectura presentan ciertas características derivadas de los
procedimientos utilizados para su construcción, que las hacen distinguirse de las estructuras de otros materiales
una de estas características es su moldeabilidad, propiedad que brinda al arquitecto y proyectista gran libertad
en la elección de formas; gracias a lo cual es posible construir una amplia variedad de estructuras.
Otra característica importante es la facilidad con que puede lograrse la continuidad en la
estructura lo cual no se consigue en estructuras metálicas y que en las estructuras de
concreto es consecuencia natural de las características mismas del material.

3. Otra característica peculiar de estas estructuras es el agrietamiento, que debe de tenerse en
cuenta al estudiar su comportamiento bajo las condiciones de servicio.
Existen dos procedimientos principales para construir estructuras de concreto:
Cuando los elementos estructurales se forman en su posición definitiva, se dice que la
estructura ha sido colada, in situ o en su lugar.
Si se fabrica en un lugar distinto a su posición definitiva en la estructura el procedimiento
recibe el nombre de prefabricación.
El arquitecto debe elegir entre estas alternativas, guiándose siempre por las ventajas económicas, constructivas
y técnicas que pueden obtenerse en cada caso. Cualquiera que sea la alternativa que escoja, esta elección influye
de manera importante en el tipo de estructura que se adopte.
Una de las aplicaciones de las estructuras de concreto es en la construcción de puentes
Puente Gateway Bridge sobre el río Brisbane, en
Australia, ya que para su construcción se empleo el
hormigón ligero y duradero reforzado con barras o
enrejados metálicos.
Puentes de Tamar

4. CIMIENTOS DE EDIFICIOS
Uno de los elementos principales de las estructuras
de concreto son los cimientos, los cuales
proporcionan un apoyo y estabilidad a los edificios,
son los primeros componentes estructurales
instalados en casi todas las obras.
Los cimientos de zapata son un sistema económico empleado en obras construidas
en terreno estable.
En la cimentación sobre pilotes se distribuye el peso a lo largo de su longitud, a
diferencia de los pilares o pozos, que transmiten la carga del edificio al lecho de roca
estable sobre el que descansan.
Los cimientos de losa continua son placas de hormigón reforzadas, y se utilizan
cuando las cargas son relativamente grandes y el terreno es inestable; estos
cimientos hacen que el edificio „flote‟ sobre el suelo como una sola unidad
Las estructuras para edificios de varios pisos pueden construirse de muchas
maneras, de las que aquí se muestran tres. La estructura de entramado es una red
de columnas, vigas y largueros unidos para proporcionar fuerza y estabilidad. En la
estructura suspendida, todos los pisos menos la planta baja están colgados de un
núcleo central. Cada piso está unido directamente al núcleo y colgado mediante
cables de la estructura del techo situada sobre él. La estructura estática está
compuesta por pilares y vigas (pies derechos y jácenas).

5. ANTECEDENTES HISTORICOS DEL CONCRETO.
La historia del cemento es la historia misma del hombre en la búsqueda de un
espacio para vivir con la mayor comodidad, seguridad y protección posible. Desde
que el ser humano supero la época de las cavernas, ha aplicado sus mayores
esfuerzos a delimitar su espacio vital, satisfaciendo primero sus necesidades de
vivienda y después levantando construcciones con requerimientos específicos.
Templos, palacios, museos son el resultado del esfuerzo que constituye las bases para el progreso de la
humanidad. El pueblo egipcio ya utilizaba un mortero – mezcla de arena con materia cementosa – para unir
bloques y lozas de piedra al elegir sus asombrosas construcciones.
Los constructores griegos y romanos descubrieron que ciertos depósitos volcánicos, mezclados con caliza y
arena producían un mortero de gran fuerza, capaz de resistir la acción del agua, dulce o salada. Un material
volcánico muy apropiado para estas aplicaciones lo encontraron los romanos en un lugar llamado Pozzuoli con
el que aun actualmente lo conocemos como pozoluona. Investigaciones y descubrimientos a lo largo de miles
de años, nos conducen a principios del año pasado, cuando en Inglaterra fue patentada una mezcla de caliza
dura, molida y calcinada con arcilla, al agregársele agua, producía una pasta que de nuevo se calcinaba se
molía y batía hasta producir un polvo fino que es el antecedente directo de nuestro tiempo. Nota El nombre
del cemento Portland le fue dado por la similitud que este tenía con la piedra de la isla de Portland del canal
ingles. La aparición de este cemento y de su producto resultante el concreto ha sido un factor determinante
para que el mundo adquiera una fisionomía diferente. Edificios, calles, avenidas, carreteras, presas y canales,
fabricas, talleres y casas, dentro del más alto rango de tamaño y variedades nos dan un mundo nuevo de
comodidad, de protección y belleza donde realizar nuestros más ansiados anhelos, un mundo nuevo para
trabajar, para crecer, para progresar, para vivir.
1824: - James Parker, Joseph Aspdin patentan al Cemento Portland, materia que obtuvieron de la calcinación
de alta temperatura de una Caliza Arcillosa.
1845: - Isaac Johnson obtiene el prototipo del cemento moderno quemado, alta temperatura, una mezcla de
caliza y arcilla hasta la formación del "clinker".
1868: - Se realiza el primer embarque de cemento Portland de Inglaterra a los Estados Unidos.
1871: - La compañía Coplay Cement produce el primer cemento Portland en los Estados Unidos.
1904: -La American Standard For Testing Materials (ASTM), publica por primera vez sus estándares de calidad
para el cemento Portland.
1906: - En C.D. Hidalgo Nuevo León se instala la primera fabrica para la producción de cemento en México,
con una capacidad de 20,000 toneladas por año.
1992: - CEMEX se considera como el cuarto productor de cemento a nivel MUNDIAL con una producción de
30.3 millones de toneladas por año.

6. ESFUERZOS QUE SOPORTAN LAS ESTRUCTURAS.
Dependiendo de su posición dentro de la estructura y del tipo de fuerzas que actúan sobre ellos, los
elementos o piezas de las estructuras soportan diferentes tipos de esfuerzos. Dichos esfuerzos pueden ser:
De traccción, cuando las fuerzas que actúan sobre
la pieza tienden a estirarla, tal y como sucede, por
ejemplo, con los cables de un puente colgante.
De compresión, cuando las fuerzas que soporta la
pieza tienden a aplastarla, como es el caso, por
ejemplo, de los pilares.
De flexión, cuando las fuerzas que actúan sobre
la pieza tienden a doblarla, como sucede con las
vigas.
De corte o cizalladura, cuando las fuerzas que
soporta la pieza tienden a cortarla. Este es el tipo
de esfuerzo al que están sometidos los puntos de
apoyo de las vigas.
De torsión, cuando las fuerzas que soporta la
pieza tienden a retorcerla. Este es el caso de los
ejes, los cigüeñales y las manivelas.
LAS FLECHAS ROJAS = TRACCIÓN O TENSIÓN
LAS FLECHAS VERDES = FLEXIÓN
LAS FLECHAS AMARILLAS = COMPRESIÓN
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y MECÁNICAS DEL ACERO
PROPIEDADES MECÁNICAS:
Resistencia: es la oposición al cambio de forma y a la fuerzas externas que pueden presentarse como
cargas son tracción, compresión, cizalle, flexión y torsión.
Elasticidad: corresponde a la capacidad de un cuerpo para recobrar su forma al dejar de actuar la
fuerza que lo ha deformado

7. Plasticidad: es la capacidad de deformación de un metal sin que llegue a romperse si la deformación se
produce por alargamiento se llama ductilidad y por compresión maleabilidad.
Fragilidad: es la propiedad que expresa falta de plasticidad y por lo tanto tenacidad los metales frágiles
se rompen en el límite elástico su rotura se produce cuando sobrepasa la carga del límite elástico.
Tenacidad: se define como la resistencia a la rotura por esfuerzos que deforman el metal; por lo tanto
un metal es tenaz si posee cierta capacidad de dilatación.
Dureza: Es la propiedad que expresa el grado de deformación permanente que sufre un metal bajo la
acción directa de una fuerza determinada. Existen dos Dureza física y dureza técnica.
Ductilidad: es la capacidad que tienen los materiales para sufrir deformaciones a tracción
relativamente alta, hasta llegar al punto de fractura.
Resilenca: Es la capacidad que presentan los materiales para absorber energía por unidad de volumen
en la zona elástica.
PROPIEDADES FÍSICAS
Propiedades de los cuerpos: encontramos entre otras
Materia, Cuerpo, Estado de agregación, Peso, Masa, Volumen, Densidad, Peso específico(m/v)
Propiedades Térmicas: están referidas a los mecanismos de calor y para ello señalamos que existen
tres mecanismos:
* Conducción: se produce cuando la fuente emisora está en contacto directo con el que se desea
aumenta Tº
* Convección: para que ocurra transferencia de calor por convección es necesario que exista un fluido
quien sea el encargado de transmitir el calor de la fuente emisora hacia el cuerpo o ambiente
* Radiación: Se produce porque la fuente de calor se encuentra en contacto en forma directa con el
ambiente. Esta fuente emisora genera rayos infrarrojos que sirven de medio de transferencia de calor.
Propiedades Eléctricas: Están relacionadas con la capacidad de conducir la corriente eléctrica.
Propiedades Ópticas: están referidos a la capacidad que poseen los materiales para reflejar o absorber
el calor de acuerdo a las siguientes características: Color-Brillo-Pulido.
Propiedades Magnéticas: Están referidas a la capacidad que poseen los materiales metálicos para
inducir o ser inducidos por un campo electromagnético, es decir actuar como imán o ser atraídos por
un imán.
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y MECÁNICAS DEL CONCRETO
Densidad
Resistencia
Viscosidad
Rigidez
Fluidez
Plasticidad
Ductilidad
Consistencia
Docilidad
Permeabilidad
Durabilidad
Propiedad visco-elasto-plástica

8. PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CONCRETO
o Resumen
o El desperdicio producido por las plantas premezcladoras de concreto representa un
problema de residuos sólidos que necesita solución. Este concreto puede ser utilizado
para fabricar agregados. En este trabajo, se presenta el desempeño de concretos
fabricados con agregados reciclados obtenidos a partir de cilindros de concreto
premezclado y diferentes consumos de cemento. Los resultados experimentales
mostraron que el comportamiento del concreto con agregados reciclados es similar al
del concreto con agregados naturales, lo que sugiere que puede ser utilizado como
un concreto clase dos, de acuerdo con el Reglamento de Construcción del Distrito
Federal (RCDF).
o Descriptores: Agregado reciclado, concreto reciclado, propiedades mecánicas del
concreto.
o Introducción
o Las plantas premezcladoras de concreto generan un porcentaje importante de
desperdicio (estimado en un 10%) del concreto producido. Esto representa una
pérdida de las materias primas que componen el concreto, principalmente del
agregado natural, ya que este insumo es un recurso natural no renovable. Además,
este desperdicio también implica la necesidad de un sitio para su disposición final, lo
que a su vez, representa un problema debido a la escasez de áreas disponibles para
ello. Por lo tanto, resulta imperativo dar una solución al problema. En este trabajo se
propone el reciclaje del concreto premezclado para fabricar agregados gruesos como
una posible solución. Para mostrar la factibilidad de la propuesta, en esta
investigación se evaluaron las propiedades mecánicas de concretos elaborados con
agregados gruesos producto del reciclaje de especímenes de concreto premezclado, y
se compararon, ante igualdad de condiciones de fabricación, con las propiedades de
concretos naturales (hechos con agregados naturales). Las propiedades mecánicas
comparadas fueron el módulo de elasticidad y las resistencias a la compresión,
tensión y flexión, todas obtenidas mediante pruebas de laboratorio. Los resultados
experimentales obtenidos mostraron que los agregados, producto del reciclaje de
concreto premezclado, producen concretos reciclados que pueden utilizarse como
concretos clase dos, de acuerdo con el Reglamento de Construcción del Distrito
Federal (RCDF, 2003). Estos resultados muestran la factibilidad del reciclaje de
concreto como una solución al problema, reutilizando el concreto premezclado y el
obtenido de la demolición de estructuras existentes.
o Agregados
o En este trabajo, los agregados gruesos naturales utilizados fueron calizas, y a éstos se
les llama como tal (agregados naturales). Por otra parte, a los agregados gruesos
producto de la trituración de concreto premezclado, se les llama agregados
reciclados. Estos agregados son también de caliza, ya que se tuvo especial cuidado de
que el concreto premezclado utilizado para fabricarlos, estuviera compuesto
solamente de caliza natural. Respecto del agregado fino, sólo se utilizó arena
andesítica natural.

9. o Para los dos tipos de agregados gruesos, naturales y reciclados, se consideró un
tamaño máximo de agregado (TMA) de 19 mm (3/4''). De acuerdo con este TMA, se
utilizó un intervalo granulométrico correspondiente a un material bien graduado,
según la norma ASTM C 33.
o Fabricación
o La granulometría original de los agregados naturales estaba fuera de los límites
establecidos en la norma ASTM C 33 para el TMA considerado, por lo que fue
necesario triturar el material para recomponer sus tamaños y cumplir así con la
norma. Esta recomposición de tamaños se hizo considerando una proporción del 35%
de partículas que pasan la malla de 9.5 mm (3/8'') y 65% que pasan la malla de 19
mm (3/4''). Esta proporción permitió cumplir con lo establecido en la norma ASTM C
33.
o El proceso de recomposición granulométrica aplicado a los agregados naturales se
muestra en la figura 1.
o

10. o El equipo de trituración utilizado fue la trituradora eléctrica de muelas del laboratorio
de materiales del Instituto de Ingeniería, UNAM (IIUNAM), la cual acepta un TMA de
75 mm (3''). Para el cribado del material, se utilizó la criba eléctrica del laboratorio de
mecánica de rocas del IIUNAM. Este equipo cuenta con las mallas de 19 mm (3/4''), la
de 9.5 mm (3/8''), y la de 4.76 mm (#4). La criba entrega por separado cuatro tipos de
materiales: retenido 19 mm (R19), pasa la 19 mm (P19), pasa la 9.5 mm (P9.5) y el
que pasa la malla de 4.76 mm (P4.76).
o Los tamaños utilizados para la recomposición granulométrica fueron el P19 y el P9.5.
o Respecto de los agregados reciclados, éstos se fabricaron de acuerdo al mismo
procedimiento de trituración y cribado utilizado en los agregados naturales (Figura 1),
con la diferencia de que la materia prima fue concreto premezclado. En este caso se
realizó una trituración primaria manual y posteriormente se siguió con el proceso de
fabricación mostrado en la figura 1.
o Propiedades físicas
o Las propiedades físicas estudiadas para los agregados gruesos fueron la
granulometría, coeficiente de forma, humedad, absorción, densidad relativa y peso
volumétrico compactado. Los resultados se presentan en conjunto para los agregados
naturales y reciclados con fines de comparación.
o Las propiedades físicas estudiadas para el agregado fino fueron la granulometría,
módulo de finura, humedad, absorción, densidad relativa y peso volumétrico
compactado.
o Granulometría
o La granulometría de los agregados gruesos, naturales y reciclados, se controló de
acuerdo a la norma ASTM C 33 para tener las mismas condiciones y así tener una
base de comparación. En la figura 2 se muestran las curvas granulométricas de los
dos tipos de agregados gruesos.

11. o
o En el caso del agregado fino, no se hizo una corrección granulométrica, ya que se
consideró que su granulometría era aceptable para ser utilizada en las mezclas de
concreto. La figura 3 muestra la curva granulométrica de la arena.
o
o El módulo de finura de la arena se obtuvo de acuerdo con la norma ASTM C 125. El
valor fue de 3.15, lo que indica que la arena es gruesa.
o Coeficiente de forma
o El cálculo del coeficiente de forma se hizo de acuerdo con la norma francesa NFP 18–
301. La tabla 1 presenta los resultados obtenidos. En esta tabla se observa que el
coeficiente de forma de los agregados gruesos naturales y reciclados es similar, lo
cual era de esperarse debido a que ambos materiales son producto de trituración. La
forma de las partículas de ambos agregados cumple los límites establecidos por el
RCDF.

12. o
o Humedad
o La humedad que todos los agregados (naturales, reciclados y arena) tenían en el
momento de los experimentos se midió siguiendo el procedimiento establecido en la
norma ASTM C 566. Los valores obtenidos se presentan en la tabla 2. Se observa
claramente que los agregados gruesos reciclados tenían una humedad mayor que la
de los naturales. Estos valores de humedad se utilizaron para realizar los
proporcionamientos de las mezclas de concreto, ya que se previnieron variaciones en
las mismas.
o
o Absorción
o Esta propiedad se midió de acuerdo con la norma ASTM C 127 y 128, para agregados
gruesos y finos, respectivamente. Los resultados se muestran en la tabla 3. Es
evidente que los agregados gruesos reciclados son notablemente más absorbentes
que los naturales. Sin embargo, ambos están dentro de los rangos normales, al igual
que la arena.
o
o Densidad relativa
o La densidad relativa de los agregados se midió de acuerdo con las normas ASTM C
127 y 128, para agregados gruesos y finos, respectivamente. En la tabla 4 se
presentan los resultados. Se aprecia que la densidad de los agregados reciclados fue
menor que la de los naturales, lo cual podía esperarse, ya que el contenido de pasta
de cemento en el material reciclado disminuye la densidad global del agregado.

13. o
o El intervalo normal de densidad relativa para la mayoría de los agregados naturales es
de 2.40–2.90 (Kosmatka et al. 1992), por lo que el agregado reciclado tiene una
densidad relativa ligeramente baja respecto a la de un agregado natural. Sin
embargo, el valor medido en el laboratorio (2.36) es muy bueno para ser un agregado
reciclado ya que está muy próximo al rango de variación de los agregados naturales.
o Peso volumétrico compactado
o Esta propiedad se midió de acuerdo con la norma ASTM C 29. De acuerdo con
Kosmatka (1992), el peso volumétrico compactado de un agregado usado para
concreto de peso normal, varía de 1200 a 1760 kg/m3. Los valores obtenidos en el
laboratorio están dentro de este intervalo (Tabla 5).
o
o Elaboración de concretos
o De aquí en adelante, a los concretos fabricados con los agregados naturales se les
llama "concretos naturales", y a los fabricados con agregados reciclados se les llama
"concretos reciclados". En ambos tipos de concreto se utilizó arena natural de
andesita con las propiedades físicas descritas anteriormente.
o Proporcionamientos
o Para la elaboración de las mezclas de concreto se utilizó un procedimiento
modificado a partir del método ACI 211 (Martínez–Soto, 2005).
o El procedimiento seguido fue el siguiente: primero se fijaron los consumos de
cemento a utilizar en cada mezcla, es decir, 200, 300 y 400 kg/m3 para los dos tipos
de agregados, naturales y reciclados. A partir del TMA considerado y el revenimiento
fijado para todas las mezclas en 10 cm, se encontró un consumo de agua establecido
por el método ACI. Después se definieron los volúmenes absolutos en porcentaje
para agregados finos y gruesos que se consideraron congruentes para cada consumo
de cemento, ya que el volumen de agregado grueso que establece el método ACI, era
el mismo para todas las mezclas, pues depende del módulo de finura de la arena. En
la figura 4 se muestra el procedimiento de dosificación de las mezclas.

14. o
o Las mezclas resultado de estas proporciones se nombraron de la siguiente manera:
las elaboradas con agregado de caliza natural se etiquetaron como CN200, CN300 y
CN400, y las elaboradas con agregado de caliza reciclada como CR200, CR300 y CR400
para cada consumo de cemento de 200, 300 y 400 kg/m3, respectivamente.
o En la tabla 6 se presentan las cantidades correspondientes al agua de mezclado
utilizada y a la cantidad de cemento ajustadas al peso volumétrico obtenido en el
laboratorio, ya que el rendimiento de la mezcla en muchos casos fue ligeramente
mayor que uno. Cuando se observa la tabla 6, es posible notar que los porcentajes de
agregado que se muestran en la figura 4, no corresponde directamente a los pesos de
agregados mostrados en la tabla, principalmente en los naturales. Esto se debe a que
los agregados gruesos naturales tienen un peso específico mucho mayor que la arena
utilizada, mientras que los agregados reciclados tanto finos como gruesos, tienen
pesos específicos muy semejantes, además las cantidades presentadas están
afectadas por la humedad que el material contenía en el momento que se hicieron
los proporcionamientos.
o Ensayes de laboratorio
o Los ensayes de laboratorio practicados a los concretos elaborados, fueron en estado
fresco: el revenimiento, el peso volumétrico fresco y el contenido de aire, y en estado
endurecido: las resistencias a compresión, a tensión y a flexión, así como el módulo
de elasticidad, según los procedimientos establecidos en las normas ASTM
correspondientes.
o Para el estudio de estas propiedades se fabricaron cilindros y vigas de concreto
estándar de 0.15 x 0.30 m y 0.15 x 0.15 x 0.60 m, respectivamente.
o Las propiedades de resistencia a la compresión se estudiaron a las edades de 7, 14 y
28 días, mientras que el resto de los ensayes se estudiaron para 28 días solamente.
o Resultados y discusión

15. o Propiedades en estado fresco
o Revenimiento
o Para obtener el revenimiento de las mezclas de concreto se utilizó el procedimiento
establecido en la norma ASTM C 143. En la tabla 7 se presentan los revenimientos
obtenidos. Como se puede apreciar la mayoría de los revenimientos se encuentran
dentro de los límites de tolerancia (± 2.5 cm) que están establecidos en la fracción
6.1.2 de la norma ASTM C 94. Sólo la mezcla CR300 estuvo fuera de los límites.
o
o Los resultados de otras investigaciones similares muestran que la trabajabilidad de las
mezclas recicladas es menor que la de las mezclas naturales (e.g., Sagoe, 2001). Los
resultados obtenidos en este trabajo concuerdan con esta tendencia generalizada,
según se observa en la figura 5 donde se presentan los valores de revenimiento para
los concretos reciclados y naturales.
o
o Peso volumétrico fresco
o Los pesos volumétricos frescos obtenidos de acuerdo con el procedimiento
establecido en la norma ASTM C 138, se presentan en la tabla 8. En ésta se observa

16. que los pesos volumétricos de los concretos reciclados fueron bajos en relación con
los que alcanzaron los naturales. Lo cual era de esperarse. Otras investigaciones
realizadas (Sagoe, 2001) con agregado reciclado de mayor peso específico como el
basalto, han reportado mezclas recicladas de pesos volumétricos mayores a los aquí
obtenidos. Esto es congruente con los resultados presentados en este trabajo donde
se utilizó agregado reciclado de caliza.
o
o Por otra parte, según lo establecido en el RCDF, este concreto reciclado se clasifica
como concretos clase dos, ya que tiene pesos volumétricos frescos de 1,900 a 2,200
kg/m3, mientras que los naturales están clasificados como concretos clase uno por
tener pesos volumétricos frescos mayores a 2,200 kg/m3.
o Contenido de aire
o El contenido de aire de las mezclas de concreto se obtuvo de acuerdo con el
procedimiento que se establece en la norma ASTM C 231. En la tabla 9 se presentan
los contenidos de aire obtenidos de las seis mezclas elaboradas.
o
o En esta tabla se observa que todas las mezclas tuvieron contenidos de aire normales
entre, el 1.5, y 2.0 %, sólo la mezcla CR300 obtuvo un contenido de aire ligeramente
mayor.
o Propiedades en estado endurecido

17. o Resistencia a la compresión
o La resistencia a la compresión de las mezclas de concreto se obtuvo siguiendo el
procedimiento establecido en la norma ASTM C 39. Las resistencias a la compresión
obtenidas se presentan en la tabla 10.
o
o Si se representan las relaciones agua–cemento (a/c) y las resistencias a la compresión
(fc) a 28 días en una gráfica, se observa que los concretos reciclados tienen mayores
resistencias respecto de los naturales para una misma relación a/c. Hay que tomar en
cuenta que los concretos reciclados requieren de mayores consumos de agua que los
naturales para alcanzar revenimientos similares (Figura 6). En general, en la literatura
técnica relacionada se han publicado valores de resistencia a la compresión simple,
menores a los aquí obtenidos. Sin embargo, las referencias disponibles hasta el
momento (Sagoe, 2001; Katz, 2003) no presentan los valores de sus concretos
naturales homólogos, por lo que no es posible saber si la situación obtenida en esta
investigación ha sido obtenida por otros autores.
o
o Ahora, si se relaciona el consumo de cemento con la resistencia a la compresión
obtenida, se puede observar que cuando se tiene un consumo de hasta 300 kg/m 3 de
cemento, la eficiencia en los concretos reciclados es mayor que en los naturales,
mientras que para consumos mayores a 300 kg/m3 la eficiencia es mayor para los

18. concretos naturales como se observa en la figura 7, aunque las diferencias son
pequeñas.
o
o Resistencia a la tensión
o Para un concreto de peso normal, la resistencia a la tensión se estima en 1.20 a 1.50
veces la raíz cuadrada de la resistencia a la compresión, para concretos clase dos y
clase uno, respectivamente (RCDF). Esta propiedad se obtuvo siguiendo el
procedimiento establecido en la norma ASTM C 496. Las resistencias a la tensión que
alcanzaron las mezclas de concreto se presentan en la tabla 11. Como se puede
observar en esta tabla, los concretos reciclados alcanzaron valores de resistencia a la
tensión, ligeramente menores que los concretos naturales: 96% para el CR200, 92%
para el CR300 y 84% para el CR400. Abdol et al., (2001) obtuvo la misma tendencia en
sus investigaciones con concretos reciclados de caliza, lo cual respalda los resultados
obtenidos en esta investigación.

19. o
o Al representar en una gráfica los valores obtenidos y los establecidos en el
reglamento como tendencias centrales, se puede observar que los concretos
reciclados pueden considerarse dentro de la clasificación para concretos clase dos,
mientras que los naturales como concretos clase uno (Figura 8).
o
o Resistencia a la flexión
o La resistencia a la flexión o módulo de ruptura para un concreto de peso normal se
considera como 2 y 1.4 veces la raíz cuadrada de la resistencia a la compresión para
concretos clase uno y clase dos, respectivamente. Para obtener los valores de
resistencia a la flexión que alcanzaron los concretos, se siguió el procedimiento
establecido en la norma ASTM C 78.
o En la tabla 12 se presentan las resistencias a la flexión de los concretos estudiados.

20. o
o Como se observa en la tabla 12, nuevamente los concretos reciclados presentaron
valores menores que los que alcanzaron los concretos naturales, a excepción del
CR200 que fue mayor que su homólogo natural. Sin embargo, los valores que
alcanzaron todas las mezclas de concreto estudiadas tienen líneas de tendencia que
caben dentro de la clasificación de concretos clase uno en ambos tipos de concretos
como se aprecia en la figura 9.
o
o Módulo de elasticidad
o Para obtener el módulo de elasticidad de las mezclas de concreto, se utilizó la norma
ASTM C 469. De acuerdo con el RCDF el módulo de elasticidad puede estimarse como
14,000 veces la raíz cuadrada de fc para concretos clase uno y como 8,000 veces la
raíz cuadrada de fc para concretos clase dos.
o En la tabla 13 se presentan los valores alcanzados de módulo de elasticidad para los
concretos estudiados.

21. o
o En la misma, se observa que los concretos reciclados como en todas las propiedades
mecánicas estudiadas, presentaron valores por debajo de los alcanzados por los
concretos naturales.
o Como se observa en la figura 10, los valores alcanzados por los concretos reciclados
tuvieron módulos de elasticidad superiores a los correspondientes a concretos de
clase dos (RCDF), mientras que los concretos naturales se clasificaron dentro de los
concretos clase 1.
o
o Las deformaciones unitarias máximas que alcanzaron los concretos reciclados fueron
del mismo orden que los naturales y se encontraron en el intervalo de 0.0029 a
0.0036, como se muestra en la figura 11. Los trabajos disponibles en la literatura
técnica hasta el momento, no presentan resultados comparables a los obtenidos en
esta investigación, ya que las condiciones de los ensayes de otros autores (e.g., Katz,
2003) no son las mismas que las de este trabajo.

22. o
o Conclusiones
o El reciclaje de concreto para fabricar agregado grueso y sustituir al natural es una
práctica que debe empezar a realizarse a la brevedad posible, ya que la disponibilidad
de bancos de materiales pétreos es cada día más escasa.
o Este trabajo de investigación reveló que el agregado reciclado con granulometría
adecuada produce mezclas de buena calidad y con un comportamiento mecánico
similar al de los concretos naturales.
o Los concretos reciclados pueden ser utilizados como concretos clase dos, lo que lo
convierte en un concreto con una cantidad de aplicaciones nada despreciables.
o En las resistencias a la tensión y flexión, se encontró que para consumos de cemento
de 300 kg/m3 y mayores, la relación ft/fc1/2 y MR/fc1/2 eran menores para los
concretos reciclados, lo que se puede deber a que a bajas relaciones agua–cemento,
domina el comportamiento del agregado grueso y a altas relaciones agua–cemento
domina el de la pasta. Lo que conlleva a pensar que el agregado reciclado tiene su
mejor aplicación en consumos de cemento bajos hasta 300 kg/m3, debido a que para
consumos mayores pueden resultar mezclas antieconómicas.
o Por último, esta investigación constituye el punto de partida de investigaciones
complementarias.
o
o Agradecimientos
o Este trabajo se realizó gracias a las facilidades prestadas por el IIUNAM para la
realización de los experimentos en su laboratorio de estructuras y materiales.
o Asimismo, se agradece el apoyo moral y económico que el Instituto brindó para la
realización de esta investigación.
o Referencias
o Abdol R.C., Shiou–San K., Jamshid M.A., James P.D. (2001). Test of Recycled Concrete
Aggregate in Accelerated Test Track. Journal of Transportation Engineering, Vol. 127,
No. 6, November/December, pp. 486–492.
o ACI 211.1 – 89. Standard Practice for Selecting Proportions Normal, Heavyweight, and
Mass Concrete.

23. o ASTM C 29/ C 29M – 90. Standard Test Method for Unit Weight and Voids in
Aggregate.
o ASTM C 33 – 90. Standard Specification for Concrete Aggregates.
o ASTM C 39. Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete
Specimens.
o ASTM C 78 – 84. Standard Test Method for Flexural Strength of Concrete (Using
Simple Beam with Third–Point Loading).
o ASTM C 94 – 90. Standard Specification for Ready–Mixed Concrete.
o ASTM C 127 – 88. Standard Test Method for Specific Gravity and Absorption of Coarse
Aggregate.
o ASTM C 128 – 88. Standard Test Method for Specific Gravity and Absorption of Fine
Aggregate.
o ASTM C 136 – 84a. Standard Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse
Aggregates.
o ASTM C 138 – 81. Standard Test Method for Unit Weight, Yield, and Air Content
(Gravimetric) of Concrete.
o ASTM C 143 – 90a. Standard Test Method for Slump of Hydraulic Cement Concrete.
o ASTM C 192 – 90a. Standard Practice for Making and Curing Test Specimens in the
Laboratory.
o ASTM C 231 – 91. Standard Test Method for Air Content of Freshly Mixed Concrete by
the Pressure Method.
o ASTM C 469 – 87a. Standard Test Method for Static Modulus of Elasticity and
Poisson's Ratio of Concrete in Compression.
o ASTM C 496 – 90. Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical
Concrete Specimens.
o ASTM C 511 – 85. Standard Specification for Moist Cabinets, Moist Rooms, and Water
Storage Tanks Used in the Testing of Hydraulic Cements and Concretes.
o ASTM C 566 – 89. Standard Method for Total Moisture Content of Aggregate by
Drying.
o ASTM C 617. Standard Practice for Capping Cylindrical Concrete Specimens.
o Comisión Federal de Electricidad (CFE), (1994). Manual de tecnología del concreto,
sección 1. Ed. Limusa, México .
o Comisión Federal de Electricidad (CFE), (1994). Manual de tecnología del concreto,
sección 3. Ed. Limusa, México.
o Katz A. (2003). Properties of Concrete Made With Recycled Aggregate From Partially
Hydrated Old Concrete. Cement and Concrete Research, Vol. 33, pp. 703–711.
o Kosmatka S.H., Panarese W.C. (1992). Diseño y control de mezclas de concreto. Ed.
IMCyC, México.
o Martínez–Soto I.E. (2005). Reciclaje de concreto premezclado para la fabricación de
agregados, Tesis de Maestría en Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de
México, Ciudad Universitaria, México.
o NMX C 414 – 2004. Industria de la construcción –cementos hidráulicos–
especificaciones y métodos de prueba.
o Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal (2003). Ed. México Sista.
o Sagoe–Crentsil K.K., Brown T., Taylor A.H. (2001). Performance of Concrete Made
with Commercially Produced Coarse Recycled Concrete Aggregate. Cement And
Concrete Research, Vol. 31, pp. 707–712.

24. o Bibliografía sugerida
o Bjorn–Jakobse J., Elle M., Lauritzen E.K. (1988). On Site Use of Regenerated
Demolition Debris. In: Kasai Y. (Ed.), Demolition and Reuse of Concrete and Masonry,
Reuse of Demolition Waste, Vol. 2, E&FN SPON, London, pp. 537–546.
o Gómez–Soberón J.M.V. (2002). Porosity of Recycled Concrete with Substitution of
Recycled Concrete Aggregate, an Experimental Study. Cement and Concrete Research,
32, pp. 1301–1311.
o Hendriks C.F. (1994). Certification System for Aggregates Produced from Building
Waste and Demolished Buildings. In: Goumans J.J.J.M., Van Der Sloot H.A., Aalbers
T.G. (Eds.), Environmental Aspects of Construction with Waste Materials, Elsevier,
Amsterdam, The Netherlands, pp. 821–843.
o How–Ji C., Tsong Y., Kuan–Hung C. (2003). Use of Building Rubbles as Recycled
Aggregates. Cement and Concrete Research 33, pp. 125–132.
o Kasai J., Kasai Y. (1993). Guidelines and the Present State of the Use of Demolished
Concrete in Japan. In: Lauritzen E.K. (Ed.), Demolition and Reuse of Concrete and
Masonry, Guidelines for Demolition and Reuse of Concrete and Masonry, E&FN
SPON, Denmark, pp. 93–104.
o Luc T., Peter De P., Jan D. (1999). Concrete with Recycled Materials as Coarse
Aggregates: Shrinkage and Creep Behavior, Materials and Construction: Exploring the
Connection. Proceedings of the Fifth ASCE Materials Engineering Congress held in
Cincinnati, Ohio, May 10–12, pp. 720–727.
o Nataatmadja A. and Tan Y.L. (2001). Resilient Response of Recycled Concrete Road
Aggregates. Journal of Transportation Engineering, Vol. 127, No. 5,
September/October, pp. 450–453.
o Nixon P.J. (1978). Recycled Concrete as an Aggregate for Concrete – A Review, RILEM
TC–37–DRC. Materials and Structures (RILEM), 65, pp. 371–378.
o Rashwan, M., and Aourizk, S. (1997). Factors Affecting Properties Of Concrete Made
With Reclaimed Material in Ready Mix Plants. ACI Concrete International, Vol. 10, No.
7, pp. 56–60.
o Rashwan M. and Aourizk S. (1997). The Properties Of Recycled Concrete. ACI Concrete
International, Vol. 19, No. 7, pp. 56–60.
o RILEM 121–DRG (1994). Specification for Concrete With Recy cled Aggregates,
Materials and Structures 27 (173), pp. 557–559.
o Shiou–San K., Abdol R.C., and Jamshid M.A. (1999). Testing and Evaluation of
Recycled Concrete Aggregate (ACR) as Mixture and Base Material, Materials and
Construction: Exploring the Connection. Proceedings of the Fifth ASCE Materials
Engineering Congress held in Cincinnati, Ohio, May 10–12, pp. 704–711.
o Stamatia A., Frondistou–Yannas and Taichi I. (1977). Economic Feasibility of Concrete
Recycling. Journal of the Structural Division, Vol. 103, No.4, April, pp. 885–899.
o Vyncke J., Rousseau E. (1993). Recycling of Construction and Waste in Belgium:
Actual Situation and Future Evolution. In: Lauritzen E.K. (Ed.), Demolition and Reuse
of Concrete and Masonry, Guidelines for Demolition and Reuse of Concrete and
Masonry, E&FN SPON, Denmark, pp. 57–69.
o Semblanza de los autores
o Iris Esmeralda Martínez–Soto. Obtuvo el título de ingeniera civil en la Escuela de
Ingeniería y Arquitectura de la Universidad Autónoma de Sinaloa en el año de 2001.

25. Cursó sus estudios de maestría en ingeniería (construcción) en la Universidad
Nacional Autónoma de México, obteniendo el grado en el año 2005. A lo largo de tres
años de carrera profesional como ingeniero civil, ha participado en diversos
proyectos de desarrollo de infraestructura, tanto en el sector privado como en el
público, en el área de construcción e ingeniería de costos. En la investigación,
colaboró en el Instituto de Ingeniería de octubre de 2003 a agosto de 2005, como
becaria, en proyectos de investigación dentro del área de concreto, relacionados con
el distribuidor vial del Distrito Federal, la aplicación del concreto reciclado en
edificacione s y sobre el aspecto térmico del uso del material para el ahorro de
energía en edificios de concreto. También ha dictado conferencias en el ACI México
sobre el desarrollo de sus investigaciones. Asimismo, ha sido coautora en
publicaciones del área de matemáticas aplicadas a la construcción y autora en los
boletines informativos del ACI México. Actualmente se desempeña como
coordinadora de precios unitarios en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de
México.
o Carlos Javier Mendoza–Escobedo. Es ingeniero civil por la Universidad Autónoma de
Yucatán y maestro en ingeniería por la Universidad Nacional Autónoma de México. Es
investigador del Instituto de Ingeniería desde 1971. Es secretario del Comité Asesor
en Seguridad Estructural del Distrito Federal, presidente de la Comisión de
Especialidad de Ingeniería Civil de la Academia de Ingeniería, miembro de la Comisión
evaluadora del PRIDE de la ENEP Acatlán, UNAM y miembro del Consejo Técnico del
Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción. Sus campos
de interés son la tecnología y las estructuras de concreto, y sobre estos temas, ha
publicado 146 trabajos técnicos, ha participado en la elaboración de varias Normas
Mexicanas y en la preparación de las nuevas Normas Técnicas Complementarias del
Reglamento de Construcciones del Gobierno del Distrito Federal.
o
Tipos de Cemento Portland
En el mundo existen una gran variedad de tipos de cementos, estos tipos se distinguen según los
requisitos tanto químicos como físicos. La norma ASTM especifica:
8 tipos de cemento Pórtland, ASTM C150: I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV, V.
6 tipos de cemento hidráulico mezclado, ASTM C595: IS, IP, P, I(PM), I(SM), S.
Tipo IS.- Cemento Pórtland de alto horno
Tipo IP.- Cemento Pórtland con adición Puzolanica.
Tipo P.- Cemento Pórtland con puzolana para usos cuando no se requiere alta resistencia inicial.
Tipo I (PM).- Cemento Pórtland con Puzolana modificado.
Tipo I (SM).- Cemento portland con escoria, modificado.
Tipo S.- Cemento con escoria para la combinación con cemento Portland en la fabricación de concreto y en combinación
con cal hidratada en la fabricación del mortero de albañilería.
3 tipos de cemento para mampostería, ASTM C91: N, M, S.

26. En Bolivia solo se fabrican los cementos del Tipo I, y IP por lo cual solo se desarrollaran estos con
mayor detalle, del resto solo se presentaran sus características principales.
TIPO I, cemento común, para usos generales, es el que más se emplea para fines estructurales cuando no se requieren
de las propiedades especiales especificadas para los otros cuatro tipos de cemento.
En las tablas 1.5 y 1.6 se dan diferentes características para los cementos Tipo I.

27. TIPO II, cemento modificado para usos generales y se emplea cuando se prevé una exposición
moderada al ataque por sulfatos o cuando se requiere un moderado calor de hidratación. Estas
características se logran al imponer limitaciones en el contenido de C3A y C3S del cemento. El cemento
tipo II adquiere resistencia con más lentitud que el tipo I; pero a final de cuentas, alcanza la misma
resistencia. Este tipo de cemento se usa en el hormigón expuesto al agua de mar.
TIPO III, cemento de alta resistencia inicial, recomendable cuando se necesita una resistencia
temprana en una situación particular de construcción. Este cemento se obtiene por un molido más fino
y un porcentaje más elevado de C3A y C3S. El hormigón tiene una resistencia a la compresión a los 3
días aproximadamente igual a la resistencia a la compresión a los 7 días para los tipos I y II y una
resistencia a la compresión a los 7 días casi igual a la resistencia a la compresión a los 28 días para los
tipos I y II. Sin embargo, la resistencia última es más o menos la misma o menor que la de los tipos I y
II.
Dado que el cemento tipo III tiene un gran desprendimiento de calor, no se debe usar en hormigones
masivos. Con un 15% de C3A presenta una mala resistencia a los sulfatos. El contenido de C3A puede
limitarse al 8% para obtener una resistencia moderada a los sulfatos o a 5% cuando se requiere alta
resistencia.
TIPO IV. Cemento de bajo calor de hidratación. Los porcentajes de C2S y C4AF son relativamente
altos; El bajo calor de hidratación en el cemento tipo IV se logra limitando los compuestos que más
influyen en la formación de calor por hidratación, o sea, C3A y C3S. Dado que estos compuestos
también aportan la resistencia inicial de la mezcla de cemento, al limitarlos se tiene una mezcla que
gana resistencia con lentitud. Este cemento se usa para estructuras de hormigón masivo, con bajas
relaciones superficie/volumen. Requiere mucho más tiempo de curado que los otros tipos.
TIPO V. cemento resistente a los sulfatos. La resistencia al sulfato se logra minimizando el contenido
de C3A (≤5%), pues este compuesto es el más susceptible al ataque por sulfatos.
Este tipo se usa en las estructuras expuestas a los sulfatos alcalinos del suelo o del agua, a los sulfatos
de las aguas freáticas y para exposición al agua de mar.
Las resistencias relativas de los hormigones preparados con cada uno de los cinco tipos de cemento se
comparan en la tabla 1.9, a cuatro edades diferentes; en cada edad, se han normalizado los valores de
resistencia para comparación con el hormigón de cemento tipo I.

28. CON INCLUSIÓN DE AIRE, ASTM C150: TIPO IA, IIA Y IIIA,. Estos tipos tienen una composición
semejante a las de los tipos I, II y III, excepto que durante la fabricación, se muele junto con estos
últimos un agente inclusor de aire. Este constituye un mal método para obtener aire incluido, ya que
no se puede hacer variar la dosis del agente para compensar otros factores que influyan en el
contenido de aire en el hormigón.
Estos cementos se usan para la producción de hormigón expuesto a heladas severas.

29. CEMENTOS MEZCLADOS ASTM C595: TIPO IS, IP, P, I(PM), I(SM), S. Estos cementos consisten en
mezclas, que se muelen juntas, de clinker y ceniza muy fina, puzolana natural o calcinada, o bien,
escoria, dentro de los límites en porcentaje especificados de los componentes. También pueden
consistir en mezclas de cal de escoria y cal de puzolana. En general, pero no necesariamente, estos
cementos dan lugar a una resistencia mayor a la reacción álcali-agregado, al ataque por sulfato y al
ataque del agua de mar, pero requieren un curado de mayor duración y tienden a ser menos
resistentes a los daños por la sal para deshelar y descongelar. Dan lugar a una menor liberación de
calor y es posible que ganen resistencia con mayor lentitud, en especial a bajas temperaturas.
Cementos Puzolánicos1.- Endurecen más lentamente, en especial en ambiente frío, y requieren en
general más agua de amasado que el Pórtland normal; pero a largo plazo llegan a superar las
resistencias de este, confiere al hormigón una elevada densidad, disminuyendo su porosidad y
haciéndolo más compacto, lo que aumenta su resistencia química. Todo ello lo hace
recomendable para gran numero de obras (canales, pavimentos. obras en aguas muy puras o
ambientes medianamente agresivos, hormigonados bajo agua, obras marítimas, etc.).
Cemento de Alto Horno.- Se obtiene por enfriamiento brusco en agua de la ganga fundida procedente
de procesos siderúrgicos. Dado su contenido en cal combinada, la escoria no es una simple puzolana,
sino que tiene de por si propiedades hidráulicas, es decir, que es un verdadero cemento, fragua y
endurece muy lentamente, por lo que debe ser acelerada por la presencia de algo que libere cal, como
el clinker de Pórtland.
Estos cementos presentan poca retracción y un débil calor de hidratación, por lo que pueden ser
utilizados sin riesgo en grandes macizos. A cambio y por la misma razón, son muy sensibles a las bajas
temperaturas, que retardan apreciablemente su endurecimiento, por lo que no deben utilizarse por
debajo de los + 5 ºC.
PARA MAMPOSTERÍA, ASTM C91, TIPO N, S Y M. Son cementos de baja resistencia utilizados
exclusivamente en albañilería. El tipo M tiene la resistencia más alta, alcanzando 20MPa. Una
característica de este tipo de cemento es su mayor plasticidad. Este tipo se usa también para revoque;
asimismo, suele contener una piedra caliza finamente molida junto con el clinker y un plastificante
inclusor de aire. Una marca que se encuentra en el mercado es CALCEMIT.
CEMENTO BLANCO. Este tipo cumple con los requisitos del tipo I o del tipo III, o los de ambos. En él se
utilizan materias primas de bajo hierro y bajo manganeso y un apagado especial para producir un color
blanco puro.

30. API especial 10 para pozos petroleros. Este tipo consta de varias clases y está diseñado para satisfacer
las condiciones de presión y temperatura elevadas que se encuentran en la inyección de grout en los
pozos petroleros. Este tipo produce una pasta aguada de baja viscosidad y fraguado lento, tan líquida
como es posible para facilitar el bombeo a presión en los pozos profundos. Es de bajo contenido de
C3A, de molido grueso y no puede contener alguna sustancia para ayudar a la pulverización.
TIPOS EXPANSIVOS. Estos tipos se usan para inhibir la contracción del hormigón y minimizar el
agrietamiento. Tienen baja resistencia al sulfato.
CEMENTOS DE ALTA ALÚMINA. Este tipo contiene aluminatos de calcio, en lugar de silicatos de calcio.
Tiene una elevada resistencia temprana (a las 24hrs) y propiedades refractarias. Puede experimentar
un 40% de regresión en la resistencia después de secar durante un periodo de 6 meses, si el hormigón
no se mantiene frío durante las primeras 24 h después de mezclar y vaciar.
Tracción
Decimos que un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan fuerzas que
tienden a estirarlo. Los tensores son elementos resistentes que aguantan muy bien este tipo de esfuerzos.
Compresión
Un cuerpo se encuentra sometido a compresión si las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo. Los
pilares y columnas son ejemplo de elementos diseñados para resistir esfuerzos de compresión.
Cuando se somete a compresión una pieza de gran longitud en relación a su sección, se arquea recibiendo
este fenómeno el nombre de pandeo.
Flexión
Un elemento estará sometido a flexión cuando actúen sobre el cargas que tiendan a doblarlo. Ha este tipo de
esfuerzo se ven sometidas las vigas de una estructura.

31. Torsión
Un cuerpo sufre esfuerzos de torsión cuando existen fuerzas que tienden a retorcerlo. Es el caso del esfuerzo
que sufre una llave al girarla dentro de la cerradura.
Cortadura
Es el esfuerzo al que está sometida a una pieza cuando las fuerzas aplicadas tienden a cortarla o desgarrarla. El
ejemplo más claro de cortadura lo representa la acción de cortar con unas tijeras.
A la hora de diseñar una estructura esta debe de cumplir tres propiedades principales: ser resistente, rígida y
estable. Resistente para que soporte sin romperse el efecto de las fuerzas a las que se encuentra sometida,
rígida para que lo haga sin deformarse y estable para que se mantenga en equilibrio sin volcarse ni caerse.

32. Elementos resistentes
La resistencia de una estructura no depende solamente de las propiedades del material con el que
está hecha, sino también de la disposición del conjunto de elementos resistentes que la forman.
En cualquier estructura podemos encontraremos uno o varios de los siguientes elementos
resistentes, encargados de proporcionarle la suficiente resistencia para soportar las cargas a la que
está sometida:
Pilares | Vigas | Tirantes | Arcos | Triángulos | Tubos
Pilares
Elementos resistentes dispuestos en posición vertical, que soportan el peso de los elementos que se
apoyan sobre ellos. Cuando presentan forma cilíndrica se les denomina columnas.
Vigas
Elementos colocados normalmente en posición horizontal que soportan la carga de la estructura y la
transmiten hacia los pilares. Están constituidas por uno o más perfiles.

33. Los perfiles son las formas comerciales en que se suele suministrar el acero u otros materiales. El tipo
de perfil viene dado por la forma de su sección.
Perfiles cerrados
Perfiles abiertos
Tirantes
Son cables, normalmente constituidos por hilos de acero, que dan rigidez y permiten mejorar la
resistencia de la estructura. Soportan bien los esfuerzos que tienden a estirarlos y pueden ser
tensados mediante tensores o trinquetes como el que se puede observar en la fotografía siguiente:
Arcos
Forma geométrica muy utilizada a lo largo de la historia como solución arquitectónica. Permite
trasmitir las cargas que soporta hacia los elementos que sustentan la estructura.

34. Triángulos
Puede demostrarse, de forma experimental, que el triángulo es la forma geométrica más estable, al
no deformarse al actuar sobre él fuerzas externas. Esta es la razón por la que se utiliza la
triangulación para aportar mayor rigidez a las estructuras. En caso contrario nos encontraremos con
una estructura articulada.
Estructuras articuladas
Estructuras rígidas
En ocasiones la colocación de una simple escuadra
otorga a la estructura la rigidez y resistencia que
necesita.
A menudo nos encontramos estructuras que se hayan formadas por un conjunto de perfiles
agrupados geométricamente formando una red de triángulos, son las denominadas cerchas. Las

35. vemos en construcciones industriales, grúas, gradas metálicas, postes eléctricos, etc.
En las siguientes fotografías puedes observar algunos ejemplos comunes de utilización de estructuras
triangulares:
Tubos
Por último, otro tipo de elementos que presentan gran resistencia son los tubos o estructuras
tubulares. Su geometría cilíndrica permite un reparto equitativo de las cargas sobre sus paredes .
Una de sus principales aplicaciones es la construcción de canalizaciones.

36. Completa las frases con alguna de las palabras siguientes:
torsión deformables estructura estable tirantes
deformables
Las formas geométricas que tiene más de tres lados son
estable
Una estructura es si se mantiene en equilibrio sin caerse.
tirantes
Los están constituidos por hilos de acero y permiten mejorar la resistencia de la
estructura.
estructura
Llamamos a un conjunto de elementos capaces de soportar peso y cargas sin
romperse no deformarse.
torsión
Al atornillar un tornillo lo sometemos fundamentalmente a un esfuerzo de .
Identifica cada uno de los siguientes elementos resistentes con su definición:
arco cercha pilar tirante viga
Elementos resistentes formados por uno o más perfiles dispuestos en pilar
posición vertical.
Porción de una línea curva utilizada como elemento resistente. arco
Elementos diseñados para soportar esfuerzos de tracción. tirante
Unión de elementos resistentes que adoptan una disposición de celdillas triangulares. cercha
Elementos resistentes formados por uno o más perfiles dispuestos normalmente en
viga
posición horizontal.

37. Completa las siguientes definiciones:
tracción
Decimos que un elemento está sometido a un esfuerzo de cuando
sobre él actúan fuerzas que tienden a estirarlo
compresión
Un cuerpo se encuentra sometido a si las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o
comprimirlo.
cortadura
La es el esfuerzo al que está sometida a una pieza cuando las fuerzas aplicadas
tienden a cortarla o desgarrarla.
torsión
Un cuerpo sufre esfuerzos de cuando existen fuerzas que tienden a retorcerlo.
flexión
Un elemento estará sometido a cuando actúen sobre el cargas que tiendan a
doblarlo.
Indica cuales de las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) y cuales falsas (F):
V F
Un polígono cerrado de tres lados constituye una estructura rígida.
El nombre de los perfiles viene dado por la forma de su sección.
Los pilares son elementos estructurales colocados normalmente en posición horizontal.
La acción de cortar con las tijeras constituye un ejemplo típico de esfuerzo de cortadura.
Una estructura es rígida si es capaz de mantenerse en pie, sin volcarse ni caerse.
Los tirantes son cables formados normalmente por hilos de acero.
Decimos que un cuerpo está sometido a un esfuerzo de tracción cuando existen fuerzas que
tienden a retorcerlo.

38. Señala, de las siguientes propiedades, las tres que son fundamentales para cualquier estructura.
Dura Frágil
Rígida Articulada
Pesada Plástica
Resistente Elástica
Estable Ligera
En el siguiente esquema se representa una viga sometida a flexión. ¿Serías capaz de asociar los cinco
elementos señalados con su definición?
1 Deformación máxima producida flecha
2 Fibra que no está sometida a esfuerzos fibra neutra
3 Distancia que separa los apoyos de la viga luz
4 Punto sobre el que se sustenta la viga apoyo
5 Dimensión correspondiente a la altura de la viga canto

39. 1. Al conjunto de elementos simples, colocados de una forma determinada, que permiten soportar una
gran carga o peso sin romperse ni deformarse se denomina:
Perfiles Estructura Reductor Polipasto
2. Cuando a una viga o columna de hormigón se le introducen unas barras de acero, decimos que se trata
de:
Hormigón armado Cimientos Estructura metálica Hormigón acerado
3. A un perfil colocado verticalmente que sirve para soportar pesos o cargas, se le conoce con el nombre de:
Viga Cartela Columna Cimientos
4. Los tirantes resisten bien los esfuerzos de:
Tracción Compresión Flexión Ninguno
5. Las patas de la silla en la que estás sentado soportan un esfuerzo de:
Flexión Tracción Compresión Flexión y compresión
6. Un entramado de perfiles agrupados geométricamente formando triángulos, recibe el nombre de:
Prensillas Cimiento Cerchas Arco
7. Un ejemplo típico de un objeto sometido a esfuerzos de cortadura es:
Unas tijeras Un martillo Un botón Una viga
8. Un cuerpo sobre el que actúan dos pares de fuerza contrarias en sentido opuesto, y que sus secciones
tienden a tomar un movimiento de rotación unas en sentido contrario a las otras, se encuentra sometido
a:
Tracción Pandeo Flexión Torsión
9. La deformación máxima que se produce entre los apoyos de un cuerpo que se encuentra sometido a
flexión se le denomina:
Canto Viga Luz Flecha
10. La principal propiedad que debe de tener una estructura es que sea:
Pesada Dura Resistente Frágil

40. ASTM o ASTM International es un organismo de normalización de los Estados Unidos de América.
Historia
Fue fundado el 16 de mayo de 1898, como American Section of the International Association for Testing
Materials por iniciativa de Charles Benjamín Dudley, entonces responsable del (diríamos hoy) Control Calidad
de Pennsylvanya Railroad, quien tuvo la iniciativa de hacer que los hasta entonces rivales ferrocarriles y las
fundiciones de acero coordinaran sus controles de calidad.
Algunos años antes se había fundado la International Association for Testing Materials (IATM), y justamente el
16 de junio de 1898 los setenta miembros de la IATM se reunieron en Filadelfia para fundar la sección
americana de la organización.
En 1902, la sección americana se constituye como organización autónoma con el nombre de: American Society
for Testing Materials, que se volverá universalmente conocida en el mundo técnico como ASTM. Dudley fue,
naturalmente, el primer presidente de la ASTM.
El campo de acción de la ASTM se fue ampliando en el tiempo, pasando a tratar no solo de los materiales
ferroviarios, sino todos los tipos de materiales, abarcando un espectro muy amplio, comprendiendo los
revestimientos y los mismos procesos de tratamiento.
El desarrollo de la normatización en los años 1923 al 1930 llevó a un gran desarrollo de la ASTM (de la cual por
ejemplo Henry Ford fue miembro). El campo de aplicación se amplió, y en el curso de la segunda guerra
mundial la ASTM tuvo un rol importante en la definición de los materiales, consiguiendo conciliar las
dificultades bélicas con las exigencias de calidad de la producción en masa. Era por lo tanto natural un cierto
reconocimiento de esta expansión y en 1961 ASTM fue redefinida como American Society for Testing and
Materials, habiendo sido ampliado también su objetivo. A partir de ese momento la cobertura de la ASTM,
además de cubrir los tradicionales materiales de construcción, pasó a ocuparse de los materiales y equipos
más variados, como las muestras metalográficas, cascos para motociclistas, equipos deportivos, etc.
En el 2001 la ASTM asume su nombre actual: ASTM International como testimonio del interés supranacional
que actualmente han alcanzado las técnicas de normalización.
ASTM Hoy
La ASTM Hoy, está entre los mayores contribuyentes técnicos del ISO, y mantiene un sólido liderazgo en la
definición de los materiales y métodos de prueba en casi todas las industrias, con un casi monopolio en las
industrias petrolera y petroquímica.
Algunas normas de uso común.
Algunos elementos de uso común, tales como los que conectan el contador de agua potable a la tubería,
probablemente están elaborados con un procedimiento de forjado conforme a ASTM A 105, en la práctica, un
acero de buena calidad, mientras que los tubos quizás respondan a la norma ASTM A 589. Las láminas de
plástico que se usan para envolver los alimentos, si no se rompen, probablemente han sido fabricadas y
comprobadas con la norma ASTM D 682. Las ollas de acero inoxidable, posiblemente respondan a la ASTM A
240 Tp 304 o 321; y si son de calidad superior, cumplirán la norma 316.

41. ELEMENTO ESTRUCTURAL
Elemento estructural es cada una de las partes diferenciadas aunque vinculadas en que puede ser dividida una
estructura a efectos de su diseño. El diseño y comprobación de estos elementos se hace de acuerdo con los
principios de la ingeniería estructural y la resistencia de materiales.
Contenido
1 Clasificación de los elementos
1.1 Elementos lineales
1.2 Elementos bidimensionales
1.3 Elementos tridimensionales
2 Diseño de elementos estructurales
2.1 Resistencia
2.2 Rigidez
2.3 Inestabilidad elástica
2.4 Estados límite
3 Referencia
3.1 Bibliografía
1 CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS
En el caso de construcciones, estos tienen nombres que los identifican claramente aunque en el mundo
hispano parlante, estos nombres cambian de país a país. Básicamente los elementos estructurales pueden
tener estados de tensión uniaxiales, biaxiales o triaxiales según su dimensionalidad y según cada una de las
direcciones consideradas pueden existir tanto tracciones como compresiones y finalmente dicho estado
puede ser uniforme sobre ciertas secciones transversales o variar de punto a punto de la sección. Los
elementos estructurales suelen clasificarse en virtud de tres criterios principales:
Dimensionalidad del elemento, según puedan ser modelizados como elementos unidimensionales (vigas,
arcos, pilares, ...), bidimensionales (placas, láminas, membranas) o tridimensionales.
Forma geométrica y/o posición, la forma geométrica concreta afecta a los detalles del modelo estructural
usado, así si la pieza es recta como una viga o curva como un arco, el modelo debe incorporar estas
diferencias, también la posición u orientación afecta al tipo de estado tensional que tenga el elemento.
Estado tensional y/o solicitaciones predominantes, los tipos de esfuerzos predominantes pueden ser tracción
(membranas y cables), compresión (pilares), flexión (vigas, arcos, placas, láminas) o torsión (ejes de
transmisión, etc.).
Unidimensionales Bidimensionales
Solicitaciones
rectos curvos planos curvos
predominantes
viga recta, dintel, viga balcón, placa, losa, forjado, muro de lámina,
Flexión
arquitrabe arco contención cúpula
Tracción cable tensado catenaria membrana elástica
Compresión pilar muro de carga
1.1 ELEMENTOS LINEALES
Los elementos lineales o unidimensionales o prismas mecánicos, están generalmente sometidos a un estado
de tensión plana con esfuerzos tensiones grandes en la dirección de línea baricéntrica (que puede ser recto o
curvo). Geométricamente son alargados siendo la dimensión según dicha línea (altura, luz, o longitud de arco),

42. mucho mayor que las dimensiones según la sección transversal, perpendicular en cada punto a la línea
baricéntrica. Los elementos lineales más comunes son según su posición y forma:
Verticales, comprimidos y rectos: Columna (sección circular) o pilares
(sección poligonal), pilote (cimentación).

43. Horizontales, flexionados y rectos: viga o arquitrabe
, dintel , zapata corrida para
cimentación, correa de sustentación de cubierta.
Diagonales y rectos: Barras de arriostramiento de cruces de San Andrés, barras diagonales de una celosía
, o entramado triangulado, en este caso los esfuerzos
pueden ser de flexión tracción dominante o compresión dominante.

44. Flexionados y curvos, que corresponden a arcos continuos cuando los esfuerzos se dan según el plano de
curvatura o a vigas balcón , cuando los esfuerzos son perpendiculares al plano
de curvatura.
1.2 ELEMENTOS BIDIMENSIONALES
Los elementos planos pueden aproximarse por una superficie y tienen un espesor pequeño en relación a las
dimensiones generales del elemento. Es decir, en estos elementos una dimensión, llamada espesor, es mucho
menor que las otras dos. Pueden dividirse según la forma que tengan en elementos:
Horizontales, flexionados y planos, como los forjados , las losas de
cimentación , y las plateas o marquesinas.

45. Verticales, flexionados y planos, como los muros de contención
.
Verticales, comprimidos y planos, como los muros de carga , paredes o tabiques .
Flexionados y curvos, como lo son las láminas de revolución, como los depósitos
cilíndricos para líquidos.
Traccionados y curvos son las membranas elásticas , como las paredes de depósitos con fluidos a
presión.
Aunque pueden obtenerse otros cuando se combinan.
1.3 ELEMENTOS TRIDIMENSIONALES

46. Los elementos tridimensionales o volumétricos son elementos que en general presentan estados de tensión
biaxial o triaxial, en los que no predomina una dirección dimensión sobre las otras. Además estos elementos
suelen presentar tracciones y compresiones simultáneamente según diferentes direcciones, por lo que su
estado tensional es complicado. Entre este tipo de elementos están:
Las mensulas de sustentación
Las zapatas que presentan compresiones según direcciones cerca de la vertical al pilar que sustentan y
tracciones en direcciones cerca de la horizontal.
2 DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
Los elementos estructurales son diseñados, es decir, calculados o dimensionados para cumplir una serie de
requisitos, que frecuentemente incluyen:
Criterio de resistencia, consistente en comprobar que las tensiones máximas
no superen ciertas tensiones admisibles para el material del
que está hecho el elemento.
Criterio de rigidez, consistente en que bajo la acción de las fuerzas aplicadas las deformaciones o
desplazamientos máximo obtenidos no superan ciertos límites admisibles.
Criterios de estabilidad, consistente en comprobar que desviaciones de las fuerzas reales sobre las cargas
previstas no ocasionan efectos auto amplificados que puedan producir pérdida de equilibrio mecánico o
inestabilidad elástica .
Criterios de funcionalidad, que consiste en un conjunto de condiciones auxiliares relacionadas con los
requisitos y solicitaciones que pueden aparecer durante la vida útil o uso del elemento estructural.

47. 2.1 RESISTENCIA
Para comprobar la adecuada resistencia de un elemento estructural, es necesario calcular la tensión (fuerza
por unidad de área) que se da en un elemento estructural bajo la acción de las fuerzas solicitantes. Dada una
determinada combinación o distribución de fuerzas, el valor de las tensiones es proporcional al valor de la
fuerza actuante y del tipo de elemento estructural.
En los elementos lineales el vector tensión en cada punto se puede expresar en función de las componentes
intrínsecas de tensión y los vectores tangente, normal y binormal:
Y las dos tensiones principales que caracterizan el estado de tensión de una viga recta vienen dados por:
Y a partir de ahí pueden calcularse los parámetros de la teorías de fallo adecuada según el material que forma
el elemento estructural. En elementos bidimensionales que se pueden modelizar aproximadamente por la
hipótesis cinemática de Love-Kirchhoff, que juega un papel análogo a la teoría de Navier-Bernouilli para vigas,
los vectores de tensiones según planos perpendiculares a las líneas de curvatura vienen dado en términos de
los vectores tangente a las líneas de curvatura y el vector normal a al elemento bidimensional mediante:
2.2 RIGIDEZ
La rigidez de un elemento estructural es un tensor que vincula el tensor de las fuerzas aplicadas con las
coordenadas de las deformaciones o desplazamientos unitarios. En un elemento estructural existe un
conjunto de parámetros de rigidez que relaciona las fuerzas que se producen al aplicar un desplazamiento
unitario en particular. Las coordenadas de desplazamiento necesarias y suficientes para determinar toda la
configuración deformada de un elemento se llaman grados de libertad.
En un material de comportamiento elástico las fuerzas se correlacionan con las deformaciones mediante
ecuaciones de líneas rectas que pasan por el origen cartesiano cuyas pendientes son los llamados módulos de
elasticidad. El concepto de rigidez más simple es el de rigidez axial que quedó formulado en la ley de Hooke.
La pendiente que correlaciona el esfuerzo axial con la deformación unitaria axial se denomina módulo de
Young. En un material isotrópico la pendiente que correlaciona el esfuerzo axial con la deformación unitaria
lateral se denomina coeficiente de Poisson.
El número mínimo de coordenadas de desplazamiento que se necesita para describir la configuración
deformada de un cuerpo se denomina número de grados de libertad. La llamada ley de Hooke puede hacerse
extensiva para correlacionar de manera matricial la rigidez con los grados de libertad y expresar así la
configuración deformada del elemento o cuerpo bajo estudio.
El concepto de rigidez puede hacerse extensivo a los estudios de estabilidad en que se indaga la rigidez
"detrimental" que ofrece la geometría del elemento.
2.3 INESTABILIDAD ELÁSTICA
Artículo principal: Inestabilidad elástica.
La inestabilidad elástica es un fenómeno de no linealidad que afecta a elementos estructurales
razonablemente esbeltos, cuando se hallan sometidos a esfuerzos de compresión combinados con flexión o
torsión.

48. 2.4 ESTADOS LÍMITE
El método de los estados límites es un método usado en diversas instrucciones y normas de cálculo
(Eurocódigos, CTE, EHE, etc) consistentes en considerar un conjunto de solicitaciones o situaciones
potencialmente riesgosas y comprobar que el efecto de las fuerzas y solicitaciones actuantes sobre el
elemento estructural no exceden de las respuestas máximas asumibles por parte del elemento. Algunos de los
Estados Límites típicos son:
Estados Límite Últimos (ELU)
ELU de agotamiento por solicitación normal (flexión, tracción, compresión)
ELU de agotamiento por solicitación tangente (cortadura, torsión).
ELU de inestabilidad elástica (Pandeo, etc.)
ELU de equilibrio.
Estados Límite de Servicio (ELS)
ELU de deformación excesiva.
ELU de vibración excesiva.
ELU de durabilidad (oxidación, fisuración, etc.)
3 REFERENCIA
3.1 BIBLIOGRAFÍA
Popov, Egor P; Engineering Mechanics of Solids, Prentice Hall, Englewood Cliffs, N. J; 1990, ISBN 0-13-279258-3
Monleón Cremades, Salvador, Análisis de vigas, arcos, placas y láminas, Universidad Politécnica de Valencia,
1999, ISBN 84-7721-769-6.

49. IMPORTANTE: Incrementa el 7% de la cantidad cuantificada ya que existen desperdicios al memento de cortar
y habilitar. Este porcentaje es aproximado y puede variar de acuerdo al análisis detallado del despiece de
varillas.
TIP’S
Al realizar un pedido proporcionar la cantidad en tonelado o número de varillas, el grado de acero y el
diámetro en pulgadas u octavos de pulgada.
El grado 42 es el más uado en la edificación y equivale a una resistencia de 4,200 kg/cm2

50. ARMADO
Después de habilitar el acero (cortes y dobleces), es necesario armar (unir) cada barra o elemento, tal y como
se especifica en el proyecto estructural.
IMPORTANTE: Revisar y verificar la cantidad de acero y los detalles de armado, que no falten varillas o
estribos, que se cumplan con las separaciones y áreas de acero indicadas.
ARMADOS

55. En este manual se analiza el comportamiento de elementos de hormigón armado sometidos a esfuerzos axiales y a
la combinación de los mismos con esfuerzos de flexión. Nos referiremos específicamente a columnas y tabiques.
Las columnas son elementos estructurales que soportan esfuerzos axiales, de compresión o tracción,
generalmente combinados con flexión, por lo que en consecuencia deben además soportar los esfuerzos de corte
derivados de la flexión.
El comportamiento de la columna, y en definitiva su modo de falla depende del grado de esfuerzo axial con
respecto a la intensidad de los esfuerzos de flexión.
Se dice que una columna no es esbelta cuando su carga última, para una excentricidad dada (y en consecuencia
flexión asociada), está controlada por la resistencia de los materiales componentes y de sus dimensiones
transversales. En una columna esbelta sin embargo, la esbeltez es causal de momentos adicionales que tienen
influencia sobre el valor de la carga última que puede desarrollar la columna. Más adelante se tratará el tema de las
columnas esbeltas. Por ahora se trata a las columnas cuya falla no está influenciada por no linealidad geométrica,
sino por el comportamiento no lineal de material los materiales.

56. La columna es el elemento estructural vertical empleado para sostener la carga de la edificación. Es utilizado
ampliamente en arquitectura por la libertad que proporciona para distribuir espacios al tiempo que cumple con la
función de soportar el peso de la construcción; es un elemento fundamental en el esquema de una estructura y la
adecuada selección de su tamaño, forma, espaciamiento y composición influyen de manera directa en su
capacidad de carga.
Para la columna se indica las características que la definen así como el comportamiento para definir los aspectos a tomar
en cuenta en el diseño de las columnas de madera, acero y concreto armado.
Concepto:
La columna es un elemento sometido principalmente a compresión, por lo tanto el diseño está basado en la fuerza
interna, conjuntamente debido a las condiciones propias de las columnas, también se diseñan para flexión de tal forma
que la combinación así generada se denomina flexocompresión.
Según el uso actual de la columna como elemento de un pórtico, no necesariamente es un elemento recto vertical, sino
es el elemento donde la compresión es el principal factor que determina el comportamiento del elemento. Es por ello
que el predimensionado de columnas consiste en determinar las dimensiones que sean capaces de resistir la compresión
que se aplica sobre el elemento así como una flexión que aparece en el diseño debido a diversos factores1. Cabe
destacar que la resistencia de la columna disminuye debido a efectos de geometría, lo cuales influyen en el tipo de falla.
El efecto geométrico de la columna se denominan esbeltez2 y es un factor importante, ya que la forma de fallar
depende de la esbeltez, para la columna poco esbelta la falla es por aplastamiento y este tipo se denomina columna
corta, los elemento más esbeltos se denominan columna larga y la falla es por pandeo. La columna intermedia es donde
la falla es por una combinación de aplastamiento y pandeo. Además, los momentos flectores que forman parte del
diseño de columna disminuyen la resistencia del elemento tipo columna (Galambos, Lin y Johnston, 1999; Singer y Pytel,
1982).

57. La losa compuesta (Respuesta a grietas en la zona de momentos negativos)
Este tipo de grietas no tienen que ver con los efectos de contracción en el concreto o fallas estructurales.
Sino al efecto natural de una viga al flexionarse bajo su propio peso. Se combina además con que el acero que se coloca
por temperatura no queda a una altura suficiente para absorber los esfuerzos a tensión que se generan al quitar los
postes de soporte.
Para evitar estas grietas se pueden seguir las siguientes recomendaciones:
Usar los claros recomendados por el fabricante del sistema losa-acero
No utilizar soportes intermedios para la lamina
Colar con hilos o a nivel y evitar el uso de escantillón
Lo anterior permite que la losa se flexione en el estado fresco del concreto lo que le induce a la lamina un ligero pre-
esfuerzo y es seguro si están colocados adecuadamente los pernos de cortante y/o un soporte que permita dicha flexión
en el estado fresco del concreto. Esta flexión prematura ya no se incrementa cuando el concreto endurece por la tanto
la losa queda a nivel y sin grietas.

58. El concreto simple, sin refuerzo, es resistente a la compresión, pero débil en tensión, lo que limita su aplicabilidad
como material estructural. Para resistir tensiones, se emplea refuerzo de acero, generalmente en forma de barras,
colocado en las zonas donde se prevé que se desarrollarán tensiones bajo las acciones de servicio. El acero
restringe el desarrollo de las grietas originadas por la poca resistencia a la tensión del concreto.
Título de Libro : CONCRETO REFORZADO
Autor : Gratis para descargar
Peso : 0.421mb
Formato : Pdf
El uso del refuerzo no está limitado a la finalidad anterior, también se emplea en zonas de compresión para
aumentar la resistencia del elemento reforzado, para reducir las deformaciones debidas a cargas de larga duración
y para proporcionar confinamiento lateral al concreto, lo que indirectamente aumenta su resistencia a la
compresión.
La combinación de concreto simple con refuerzo constituye lo que se llama concreto reforzado.
El concreto presforzado es una modalidad del concreto reforzado, en la que se crea un estado de esfuerzos de
compresión en el concreto antes de la aplicación de las acciones. De este modo, los esfuerzos de tensión
producidos por las acciones quedan contrarrestados o reducidos. La manera más común de presforzar consiste en
tensar el acero de refuerzo y anclarlo en los extremos del elemento.

59. Agrietamiento de las superficies de concreto
¿CUÁLES son algunas formas de grietas?
El concreto (hormigón), al igual que otros materiales de construcción, se contrae y expande con los cambios
de humedad y temperatura, y se deforma dependiendo de la carga y de las condiciones de apoyo. Pueden
ocurrir grietas cuando no se han tomado las medidas necesarias en el diseño y la construcción para soportar
dichos movimientos. Algunas formas comunes de grietas son:
■Figura A: Grietas por retracción plástica
■Figura B: Grietas debidas a la colocación de juntas inapropiadas
■Figura C: Grietas debidas a restricciones continuas externas (Ejemplo: muro colocado en un lugar
restringido a lo largo del eje del fondo del cimiento)
■Figura D: Grietas debidas a la falta de una junta de aislamiento
■Figura E: Grietas en D por congelación y deshielo
■Figura F: Resquebrajamiento o grietas aleatorias
■Figura G: Grietas por asentamiento

60. La mayoría de las grietas aleatorias que aparecen a edad temprana, aunque son antiestéticas, raramente
afectan la integridad estructural o la vida útil del concreto. Las grietas con patrones poco espaciados,
debidas a la congelación y el deshielo, que típicamente aparecen a edades posteriores, son una excepción y
pueden conducir a un deterioro último.
¿POR QUÉ se agrietan las superficies de concreto?
La mayoría de las grietas del concreto ocurren usualmente debido a un diseño y a prácticas de construcción
inadecuadas, tales como:
■Omisión de juntas de contracción y aislamiento y prácticas inadecuadas de realización de juntas.
■Inadecuada preparación de la superficie de colocación.
■La utilización de un concreto de elevado asentamiento o excesiva adición de agua en el lugar.
■Acabado o terminación inadecuada.
■Curado inadecuado o nulo
¿CÓMO prevenir o minimizar el agrietamiento?
Todo concreto tiene tendencia a agrietarse y no es posible producir un concreto completamente libre de
grietas, sin embargo, el agrietamiento puede ser reducido y controlado si se siguen las prácticas básicas de
construcción:
a) Sub-base y Encofrado. Toda la capa vegetal y las zonas blandas deben ser removidas. El suelo debajo de la
losa deberá ser un suelo compacto o un relleno granular, bien compactado con rodillo, vibración o
apisonado. La losa y por supuesto la sub-base deben tener pendientes para el drenaje. En el invierno, hay
que remover la nieve y el hielo antes de vaciar el concreto y nunca colocarlo sobre una sub-base congelada.
Las sub-bases lisas y a nivel ayudan a prevenir el agrietamiento. Todo encofrado debe ser construido y
reforzado de manera que resista la presión del concreto para evitar movimiento. Las barreras de vapor que
están directamente debajo de una losa de hormigón incrementan la exudación (sangrado) y elevan el
agrietamiento potencial, especialmente con un concreto de elevado asentamiento (revenimiento). Cuando
se utiliza una barrera de vapor, cúbrala con 3 a 4 pulgadas de un relleno granular compactable, como por
ejemplo un material de trituración, para reducir la exudación. Justo antes de la colocación del concreto,
humedezca ligeramente la sub-base, el encofrado y el refuerzo si existen condiciones severas de secado.
b) El Concreto. En general, utilice concreto con moderado asentamiento (no mayor de 5 pulgadas, o sea 125
mm). Evite efectuar el retemplado o acomodo de la mezcla de concreto para incrementar su asentamiento
antes del vaciado. Un elevado asentamiento (de hasta 6 ó 7 pulgadas, o sea de 150 a 175 mm) puede ser
utilizado si la mezcla está diseñada para aportar la resistencia requerida sin exudación y/o segregación
excesiva. Esto se logra generalmente mediante la utilización de un aditivo reductor de agua. Especifique un
concreto con aire incorporado para losas exteriores sometidas a la congelación.

61. c) Terminación. El enrase inicial deberá ser seguido inmediatamente por el allanado. NUNCA ejecute los
trabajos de nivelación y alistado con la presencia de agua en la superficie o antes de que el concreto haya
completado su exudación. No sobrecargue o sobre-termine la superficie. Para una mejor fricción sobre las
supericies exteriores utilice un acabado con cepillado (terminación con escoba). Cuando las condiciones
ambientales conducen a una elevada tasa de evaporación, utilice medios para evitar un rápido secado y con
ello el agrietamiento por retracción plástica, mediante barreras de viento, atomizador con agua
(nebulizador), y cubriendo el concreto con mantas húmedas o con láminas de polietileno entre las
operaciones de acabado.
d) Curado. El curado es un paso importante para asegurar un concreto resistente al agrietamiento.
Comience a curar tan pronto como sea posible. Selle la superficie con un compuesto curador de membrana
o cúbralo con mantas húmedas y manténgalo mojado como mínimo por 3 días. Una segunda aplicación del
compuesto de curado al día siguiente es un buen paso de aseguramiento de la calidad.
e) Juntas. Los cambios volumétricos anticipados, debidos a la temperatura y/o a la humedad deben ser
resueltos mediante juntas de construcción o de contracción aserrando, encofrando o ejecutando con
herramientas que hagan ranuras de alrededor de 1/4 a 1/3 del espesor de la losa, espaciados entre 24 a 36
veces dicho espesor. Las juntas hechas con herramientas o cortadas con sierra deben ser ejecutadas en el
momento apropiado. Se recomienda un espaciamiento máximo de 15 pies (4.57 m) para las juntas de
contracción. Las losas o paneles deben ser cuadrados y su longitud no debe exceder de 1,5 veces su ancho.
Deben preverse juntas de aislamiento siempre que se anticipen restricciones a la libertad del movimiento
vertical u horizontal, como en los casos de pisos que se encuentren con muros, columnas o cimientos. Estas
son juntas de la misma profundidad del elemento y se construyen insertando una barrera de algún tipo para
evitar la adherencia entre la losa y los otros elementos.
f) Recubrimiento sobre el Acero de Refuerzo. Asegurando suficiente recubrimiento de concreto (como
mínimo de 2 pulgadas o 50 mm), para mantener la sal y la humedad fuera del contacto con el acero, se
evitarán las grietas en el concreto armado debidas a la expansión del óxido sobre el acero de refuerzo.
Siga estas reglas para evitar el agrietamiento
1. Diseñe los miembros para soportar todas las cargas previstas.
2. Prevea las juntas apropiadas de contracción y aislamiento.
3. En los trabajos de losas sobre el suelo, prepare una sub-base estable.
4. Coloque y dé acabado al concreto de acuerdo a las prácticas recomendadas y establecidas.
5. Proteja y cure el concreto de forma apropiada.

62. 1. LOSAS DE ENTREPISO
Losas o placas de entrepiso son los elementos rígidos que separan un piso de otro, construidos monolíticamente o en
forma de vigas sucesivas apoyadas sobre los muros estructurales.
2. FUNCIONES
Las losas o placas de entrepiso cumplen las siguientes funciones:
Función arquitectónica: Separa unos espacios verticales formando los diferentes pisos de una construcción;
para que esta función se cumpla de una manera adecuada, la losa debe garantizar el aislamiento del ruido, del
calor y de visión directa, es decir, que no deje ver las cosas de un lado a otro.
Función estructural: Las losas o placas deben ser capaces de sostener las cargas de servicio como el
mobiliario y las personas, lo mismo que su propio peso y el de los acabados como pisos y revoques. Además
forman un diafragma rígido intermedio, para atender la función sísmica del conjunto.
3. CLASIFICACIÓN
Las losas o placas de entrepiso se pueden clasificar así:
SEGÚN LA DIRECCIÓN DE CARGA:
Losas unidireccionales: Son aquellas en que la carga se transmite en una dirección hacia los muros portantes;
son generalmente losas rectangulares en las que un lado mide por lo menos 1.5 veces más que el otro. Es la
más corriente de las placas que se realizan en nuestro medio.
Losa o placa bidireccionales: Cuando se dispone de muros portantes en los cuatro costados de la placa y la
relación entre la dimensión mayor y la menor del lado de la placa es de 1.5 o menos, se utilizan placas
reforzadas en dos direcciones.
SEGÚN EL TIPO DE MATERIAL ESTRUCTURAL
Losas o placas en concreto (hormigón) reforzado: Son las más comunes que se construyen y utilizan como
refuerzo barras de acero corrugado o mallas metálicas de acero.
Losas o placas en concreto (hormigón) pretensado : Son las que utilizan cables traccionados y anclados, que
le transmiten a la placa compresión. Este tipo de losa es de poca ocurrencia en nuestro medio y sólo lo utilizan
las grandes empresas constructoras que tienen equipos con los cuales tensionan los cables.
Losa o placas apoyada en madera: Son las realizadas sobre un entarimado de madera, complementadas en la
parte superior por un diafragma en concreto reforzado.
Losa o placa en lámina de acero: Son las que se funden sobre una lámina de acero delgada y que configura
simultáneamente la formaleta y el refuerzo inferior del concreto que se funde encima de ella. Tiene un uso
creciente en el medio constructivo nacional
Losas o placas en otro material: Son placas generalmente prefabricadas realizadas en materiales especiales
como arcilla cocida, plástico reforzado, láminas plegadas de fibrocemento, perfiles metálicos etc.

63. CLASIFICACIÓN DE LAS LOSAS O PLACAS VACIADAS EN EL SITIO
Estas losas requieren formaletas especiales, generalmente formadas por una cama (tableros o entarimados), apoyos
(tacos y cerchas ) y riostras (diagonales). Las losas o placas vaciadas en el sitio pueden construirse aligeradas
(nervadas) o macizas.
Losas aligeradas : Son las que utilizan un aligerante para rebajar su peso e incrementar el espesor para darle
mayor rigidez transversal a la losa . Los aligerantes pueden ser rígidos o flexibles, y pueden ser:
Recuperable : Cuando después de vaciada y fraguada la losa se puede sacar el aligerante y darle uso en otras
losas. Los hay moldeados en porón y en plástico reforzado, o ensamblados, como los de madera y láminas
metálicas, el uso más frecuente es en losas que se deja a la vista la cara inferior.
Perdido: Es el aligerante que no se puede recuperar después de vaciada la losa y son generalmente de madera
o esterilla de guadua.
Para utilizarlos, se funde o vacía primero una torta o capa de mortero con un espesor de 2.5 cm, reforzada con malla
electrosoldada o malla de alambre tipo gallinero; luego se colocan los cajones aligerantes, se ubica el refuerzo de
acuerdo al plano estructural, se funde el hormigón y finalmente, en la parte superior del aligerante, se funde una capa
(diafragma) monolítica con las nervaduras de la losa y de unos 5 cm de espesor
Losas macizas: Son las fundidas o vaciadas sin ningún tipo de aligerante. Se usan con espesores hasta de 15
cm, generalmente utilizan doble malla de acero una en la parte inferior y otra en la parte superior.
4. PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA LOSA
El proceso constructivo de la losa consta de los siguientes pasos:
1. PREPARAR PUESTO DE TRABAJO:
Herramientas: Serrucho, escuadra, martillo, marco de sierra con segueta, gancho para amarrar el acero
(bichiroque), pala, pica, palustre, boquillera, grifa (perro), flexómetro, hilo, lápiz.
Equipo: Mezcladora, andamio, escalera, baldes, banco para figurar el acero, carretilla.
Materiales: Madera, (tablas, largueros, tacos), clavos de 3",2",21/2, acero de refuerzo , tuberías PVC sanitaria y
eléctrica, alambre cocido No. 18, cemento, arena, triturado, agua, impermeabilizante.
2. ARMAR ENCOFRADO:
El encofrado: Es la estructura temporal que sirve para darle al concreto la forma definitiva. Su función principal es
ofrecer la posibilidad de que el acero de refuerzo sea colocado en el sitio correcto, darle al concreto la forma y servirle de
apoyo hasta que endurezca, está constituido por el molde y los puntales(tacos), que pueden ser metálicos o de madera.
Condiciones generales de los encofrados
* Los encofrados metálicos presentan un desgaste mínimo con un manejo adecuado. Se deben limpiar bien luego de
usarlos, e impregnarlos con un producto desmoldante comercial: aceite, petróleo ó , ACPM con parafina al 50%,
dependiendo del acabado que se quiera lograr.
* Se debe evitar la oxidación protegiéndolos periódicamente con pintura anticorrosiva, sobre todo si va a estar mucho
tiempo a la intemperie.
* Debe protegérsele también de los rayos del sol y de la lluvia.
* Se debe almacenar en sitios cubiertos y secos, debidamente codificados, colocado verticalmente o ligeramente
inclinado cuando se recuesten sobre un muro y levantados del piso sobre zancos o estibas.
* Las piezas o componentes defectuosos se deben reparar o reemplazar debida y oportunamente.