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Capítulo 4Concreto

Historia

El concreto ha contribuido en mucho a la vida moder-

na, haciéndose indispensable en nuestra vida dia-

ria, lo vemos en caminos, puentes, drenajes, edificios,

viviendas y presas, para mencionar sólo algunos usos,

pues su aplicación es muy diversa. Aunque se pudiera pen-

sar que es un material actual, no lo es, ya que sus antece-

dentes se remontan hasta la antigüedad, 3 mil años antes

de Cristo, aplicándolo babilonios, egipcios, chinos, y en

México los totonacas.

La naturaleza nos da modelos, como la piedra, y entre ellos

la roca sedimentaria.

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Figura 4-1.Proceso desedimentación

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Figura 4-2. Pírámide de Zoser, en Sakkarah, situada frente a la ciudad de Menfis

Alrededor de 80% de la superficie

terrestre esta compuesta por roca sedi-

mentaria por eso, la mayor parte del pai-

saje, de los suelos y hasta de las piedras

que se emplean en la construcción pro-

ceden de esa clase de roca.

El proceso de formación

de la roca sedimentaria,

producto de la sedimen-

tación (depósitos de

material en un medio

líquido), provenientes de

la desintegración parcial

de rocas originales, en un

medio acuoso con alto

contenido de cal, que al

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Figura 4-3. Lecho de unantiguo río donde seaprecia la rocasedimentaria

Figura 4-4. La granmuralla china.

solidificarse, dieron lugar a un material resistente, un con-

creto natural.

El primer concreto hecho por el hombre, lo fue a semejanza

de la naturaleza, como se describió anteriormente.

Su empleo se remonta hacia el año 6,000 antes de Cristo,

en Asia menor, en la cultura mesopotámica, con la elabora-

ción de tablas de barro con adición de finos, las que fueron

usadas en construcciones de todo tipo.

En el antiguo Egipto, hacia el 4,000 antes de nuestra era, se

empleaba algo semejante al concreto para unir bloques de

piedra tallada, y aún podemos admirar las colosales cons-

trucciones faraónicas. Miles de piezas de piedra fueron

unidas con mortero de yeso durante las primeras cuatro

dinastías.

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Figura 4-5. Acueducto romano

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Figura 4-6. Edificio del Tajín Chico, Veracruz

Dos siglos antes de nuestra era, los chinos unían las pie-

dras aplicando un procedimiento, a base de barro con alto

contenido de “lob” un sedimento fino eólico.

En la construcción de la gran muralla china se afianzaban

grandes masas de “lob”, mezclada con trozos de roca y

agua, para poderla trabajar.

La longitud de la muralla no se conoce exactamente, se dice

que alcanzó 5 mil kilometros.

El muro tiene una altura de siete u ocho metros, llegando a

diez en algunos puntos y con un espesor de siete metros en

la base y seis en la cresta.

En la Roma imperial -nos remontamos a cien años antes de

Cristo,- se inicia el empleo de la cal apagada con tierra

puzolánica, en una gran variedad de obras. El procedimien-

to se aplica hasta 400 años después. El concreto propia-

mente dicho tiene como ejemplo el acueducto que surtía de

agua a la ciudad de Colonia, en Alemania, el cual tenía más

de 80 kilómetros de longitud estuvo en servicio más de mil

años.

En la asombrosa cultura totonaca se aplicaron los princi-

pios de lo que hoy conocemos como losa de concreto arma-

do, alrededor de 1,000 años después de Cristo, en la región

de Tajín (Veracruz, México).

En algunas edificaciones, sus techos y entrepisos están

construidos con losas a base de mezcla, apisonada en va-

rios estratos, de cal y agregados inertes, con un refuerzo

proporcionado por fibras vegetales. Llegaban a cubrir cla-

ros mayores de cinco metros.

Fueron miles de metros cuadrados de losas construidas

con este sistema, lo cual nos indica que tenían el conoci-

mento del trabajo a flexión de la losa.

Smeaton fue un precursor del concreto en la época moder-

na; en 1756 utilizó la marga calcinada de cal en la construc-

ción del faro en Eddigstone, Inglaterra.

En 1796, Ferrer fabrica la cal hidráulica.

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John de Alemania sienta las bases del conocimiento del

calcinado del cemento, en 1819.

Aspdin, en 1824, obtiene el primer cemento

portland.

Al perfeccionar aún más el procedimiento del francés

Monier, se hacen las primeras aplicaciones por parte de

Johnson, Lurman, Fremy y Langen.

En 1869 se realizo la primera losa plana.

En 1873, se construye el primer puente de concreto refor-

zado, y en 1875, la primera escalera.

A principios de este siglo, el uso del concreto se extendió

por Europa y Estados Unidos.

También l legó a México, donde el ingeniero Maris-

cal fue uno de los precursores e impartió clases

sobre el material en el antiguo Colegio de

Minería.

Aplicaciones en la vivienda

El concreto en la vivienda tiene un sinfín de aplicaciones,

desde la cimentación en la estructura (losas, castillos,

dalas, trabes, etc.), hasta los acabados (pisos y pavimen-

tos), cisternas, etc. Lo que requiera resistencia, durabili-

dad, poco mantenimiento, facilidad de ejecución, se resuel-

ve con el concreto.

De las fábricas salen productos de uso tan variado como

tuberías, elementos precolados (losas, muros, etc.).

En los grandes o pequeños conjuntos habitacionales, resi-

denciales, o individualmente en cada casa, ya sea en el

medio urbano o rural, el concreto está presente.

Este manual pretende enseñar su uso y aplicaciones para

construir una vivienda higiénica y cómoda sin necesidad de

tener conocimientos previos, sólo el deseo y el entusiasmo

propio.

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• En cimentaciones. Dependiendo del tipo de cimenta-

ción elegido, ciclópeo, zapata o losa corrida, en las da-

las de desplante, en contratrabes, etcétera.

• En muros. Cerramientos, muros de contención, muros

colados en sitio o prefabricados.

• En losas. Ya sea en entrepiso o azotea. Común, aligera-

da, vigueta y bovedilla, precolada, mixta, etc, en este

renglón, la variedad que ofrece el mercado de siste-

mas de losas es innumerable. La tecnología mexicana

se equipara a las mejores del mundo, y cualquier siste-

ma que se elija, brindará seguridad.

• En acabados. En pisos, trátese de interiores o exterio-

res. Como base para recibir otro material diferente

(firme y/o fino).

• En estampados, coloreándolo, estampándolo o texturi-

zándolo, como ejemplos: fino, escobillado, agregado

expuesto grabado, rajuelado, semejando adoquines,

etc. El uso de los elementos precolados (fabricado an-

tes) se aplica dejando huellas de autos, andadores, pa-

sillos, etc. En muros esencialmente para obtener textu-

ras; hecho en obra, o en planta de prefabricados.

• En castillos, columnas, el concreto no sólo, se puede

utilizar en la estructura, también ayuda a proteger

nuestra salud, almacenando el agua potable (cisterna),

como depósito y en el tratamiento de las aguas negras

(fosa séptica), los registros con sus tapas.

• En escaleras, integrales o parcialmente fabricada en

obra o planta. Para elaborar: sardineles, zoclos, repi-

zones.

La única limitante es. . . ¡su imaginación !

Bancas, chimeneas, jardineras, arriates, canales, mesetas

de cocina, asadores, marcos para ventanas y puertas, fal-

dones, muretes, antepechos, escalones, celosías, muebles,

puentes, aljibes, balastras, topes para ruedas, postes,

columnas, muretes para instalaciones, pretiles, bases de

calentador y gas, guarniciones, vigas, corrales, bardas, son

ejemplos de lo que se puede hacer con este material.

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La versatilidad del concreto se multiplica al combinarlo con

otros materiales de origen vegetal, pétreo, mineral o artificial.

Al incorporar el acero (varilla, malla, lámina, viguetas,

etc.), se refuerza su resistencia e incrementa su capacidad

de trabajo a los esfuerzos de flexión, compresión, etc. Es el

llamado concreto armado o reforzado.

Pero una de las principales características del concreto es

su plasticidad, pues puede ser moldeado como queramos.

El moldeado se hace a base de cimbra, ya sea ésta de

madera, lámina, fibra de vidrio, barro, etcétera.

Utilización del concreto

e impacto ecológico

En los últimos años, la humanidad está tomando conciencia

de lo que representa un medio ambiente sano. La era indus-

trial y los progresos tecnológicos han cobrado un alto precio,

en detrimento del mundo en que vivimos. Cada día que pasa,

la contaminación ambiental se hace más alarmante.

El verdadero aporte que la industria del cemento puede

realizar para mejorar nuestro ambiente consiste en la utili-

zación de los hornos de fabricación de clínker para eliminar

de una manera segura y definitiva una gran cantidad de

residuos, tanto municipales como industriales. Podemos

citar entre éstos aceites y solventes usados, residuos

municipales, llantas, plásticos, finos de coque, residuos

hospitalarios, aserrín y viruta de madera, residuos de coco,

subproductos de la industria química, cáscara de arroz,

etc. Su utilización reduce el consumo de combustible fósil

no renovable.

El cemento es un producto muy útil para nuestra sociedad,

con él se construyen caminos, viviendas, aeropuertos,

puentes, y también es necesario para construir plantas de

tratamientos de aguas residuales, drenajes y acueductos

que deben hacerse en nuestro país.

La protección del medio ambiente es algo que ha trascendi-

do las fronteras de los países, y el alejar los residuos o las

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fuentes contaminantes de nuestro estado, o de nuestro

país, no resuelve el problema.

La destrucción de la capa de ozono, el efecto de invernade-

ro en el planeta y la lluvia ácida no son producto de un solo

país o región. Tampoco sus consecuencias van a producir

un impacto solamente sobre aquellos que lo generaron.

Se ha demostrado en varias partes del mundo, de una

manera concluyente, que los hornos de cemento no sólo

son efectivos para destruir residuos como los incinerado-

res más eficientes, sino que debido a varios aspectos de la

tecnología de manufactura del cemento, esta alternativa es

más beneficiosa para el medio ambiente.

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Figura 4-7. Puesto que es imposible detener la actividad industrial, se han creado acciones tendientes a minimizar la contaminación del cemento en su proceso defabricación, y el material en sí, para proteger el medio ambiente.

Aquí es donde la industria del cemento se verá enfrentada

a un reto y tendrá una oportunidad. El reto de abastecer su

producto, imprescindible para sostener nuestro crecimien-

to, y la oportunidad de que podamos usar sus instalaciones

para destruir y confinar gran cantidad de residuos peligro-

sos, prestando de esta manera un doble servicio a México y

al medio ambiente global.

Por otro lado, los componentes (agregados) de origen

natural, -como lo es el cemento- para elaborar el concreto,

no se oponen a la naturaleza, es decir, no contaminan. Se

menciona al principio de esta obra, que el hombre imitaba a

la naturaleza al fabricar el concreto, semejante a la roca.

Componentes básicos del concreto

El concreto es un material de construcción compuesto por

agregados (arena, grava, agua y cemento), que al ser com-

binados forman una mezcla que se endurece a medida que

el tiempo transcurre, debido a la reacción química del agua

sobre el cemento.

Una vez fraguado (endurecido), el concreto forma una roca

artificial que posee una elevada resistencia. Los elementos

básicos del concreto son de dos tipos:

• Activos. El agua y el cemento son los elementos encar-

gados de provocar la reacción química del fraguado,

endureciendo gradualmente la mezcla hasta alcanzar

una solidez de gran resistencia, la cual depende de la

relación agua/cemento y las proporciones de material.

• Inertes. Los elementos inertes son la grava y la arena,

complementos para elaborar el concreto que ocupan el

gran volumen de la mezcla.

La elección del tamaño de los granos de la arena y la grava

depende de su proporción para la resistencia pretendida y del

tipo de concreto deseado.

Componentes activos

El agua

• Deberá ser potable.

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• De su pureza depende la calidad del concreto.

El cuidado de la pureza del agua debe estar presente en

todo concreto que se elabore, pues su impureza puede

impedir el fraguado del cemento.

La relación agua/cemento es importante para obtener bue-

nas resistencias.

Para ser considerada pura el agua debe estar:

• Libre de ácidos como: el sulfhídrico (se desprende de

letrinas y algunas aguas minerales), el clorhídrico

(proviene de la sal común), el úrico (contenido en la ori-

na), el oleico (se encuentra en los aceites), el esteárico

(frecuente en muchas grasas), y otros.

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Figura 4-8. Elcemento y elagua son loscomponentesactivos.

Figura 4-9. El agua no debe contener impurezas.

• Libre de álcalis. Los álcalis son sustancias que tienen

la propiedad de disolverse en el agua, como es el caso

de las cenizas de ciertas plantas, hidróxidos (como el

amonio), o los óxidos (metálicos).

• Sin limos, sustancias fangosas formadas de arcilla y

restos orgánicos que se depositan en el fondo de es-

tanques, fuentes, lagos.

• Sin sales, ya sea neutras (sal común, amoniaco, mag-

nesio), ácidas (bicarbonato sódico, potásico), o básicas

(subacetato de plomo).

• Sin grasas, como aceites, mantecas, sebos, glicerinas,

jabones, petróleo, etcétera.

• Limpia de materia orgánica tal como restos de vegeta-

les, de presencia de animales (insectos, peces, u

otros).

El cemento

Los cementos tipo portland son cementos hidráulicos ela-

borados con materiales cuidadosamente seleccionados

bajo un sistema de regulación exacta. Hay diferentes tipos

de cemento, cada uno para un uso especifico.

Componentes inertes

Los agregados son fundamentales para garantizar las con-

diciones de elasticidad del concreto que al estar expuesto a

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Figura 4-10. En la república mexicana hay diferentes marcas de cemento, ytodas ofrecen la misma garantía de calidad.

esfuerzos y solicitaciones por sismos, la elasticidad es tan

importante como la resistencia para su desempeño.

Los agregados dan cuerpo al concreto, y se debe tener cui-

dado en las especificaciones y las proporciones de la grava y

la arena, su tamaño, limpieza y lugar de extracción.

La calidad de un buen concreto se obtiene por medio de las

características físicas, químicas y mecánicas de los agre-

gados.

A continuación se da la definición de agregados para con-

creto en donde se toman en cuenta el tamaño, el modo de

fragmentación y el peso específico.

Los agregados

El agregado es un material granular, el cual puede ser are-

na, grava, piedra triturada o escoria, empleado con un

medio cementante para formar concreto o mortero hidráu-

lico.

El agregado puede ser:

• Grueso: Es la porción de un agregado retenido en la

malla núm 4 (4.75 mm).

• Fino: Es la porción de un agregado que pasa la malla

Núm. 4 (4.75 mm) y es retenido en la malla núm. 200

(0.075 mm).

• Pesado: Es un agregado de alta densidad, que puede

ser barita, magnetita, limonita, ilmenita, hierro o ace-

ro.

• Ligero: Es un agregado de baja densidad utilizado para

producir concreto ligero. Incluye la piedra pómez, es-

coria volcánica, tobas, diatomita, arcilla sintética o ex-

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Figura 4-11. La arena y la grava son los componentes inertes.

pandida, lutita, pizarra, lutitas diatomáceas, perlita,

vermiculita y productos de combustión de carbón.

• Grava triturada: Es el producto resultado de la tritura-

ción artificial de gravas, en la que la mayoría de los

fragmentos tienen como mínimo una cara resultado de

la fractura.

• Piedra triturada: Es el producto de la trituración artifi-

cial de rocas, peñascos o fragmentos de rocas gran-

des, en el cual todas las caras resultantes se derivan

de las operaciones de trituración.

• Grava: Es un agregado grueso resultante de la desinte-

gración natural y abrasión de rocas o transformación

de un conglomerado débilmente cementado.

• Arena manufacturada: Es un agregado fino producido

por trituración de grava, roca, escoria o concreto hi-

dráulico.

• Arena: Es un agregado fino resultado de la desintegra-

ción y abrasión de roca o de la transformación de una

arenisca completamente friable.

A la arena se le denomina técnicamente como el agregado

fino, y a la grava se le llama agregado grueso.

La grava

La grava es el agregado grueso, que consiste generalmen-

te en piedra triturada. Deben ser minerales durables,

resistentes y duros, exentos de partículas dañinas que

motiven interacciones volumétricas o que afecten el fra-

guado del cemento. Tienen que estar bien graduados y cla-

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Tamaño de la grava

Mínimo Máximo

Grava muy pequeña 5 mm ( 36´) 10 mm ( 3

8´)

Grava pequeña 10 mm ( 38´) 19 mm ( 3

4´)

Grava mediana 19 mm ( 34´) 38 mm ( 11

2´)

Grava grande 38 mm ( 112´) 76 mm (3´)

Grava extragrande 76 mm ( 3´) 152 mm (6´)

sificados de acuerdo con los tamaños que las especificacio-

nes de la obra estipulen.

La arena

De acuerdo con su procedencia o localización, las arenas

se denominan:

• Arenas de río: No son recomendables, pueden conte-

ner arcillas y materiales orgánicos, y deberán lavarse

las partículas extraídas del río; son redondeadas por el

acarreo que sufrieron. Cuando son blandas, no se

aconseja su utilización.

• De minas: Son arenas de granos muy angulosos, tam-

bién contienen arcillas y materias orgánicas. Depen-

diendo de la cantidad y calidad de las impurezas, son

de color azul, gris pardo o rosa.

• Arenas de color azul: Son las más puras. Las de color

gris tienen un alto porcentaje de polvo, y las de color

rosa contienen óxido. Mediante el proceso de cribado y

lavado se mejoran para su uso o se desechan.

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Figura 4-13. Arena demina.

Figura 4-12. Arena derío.

• Arenas de playa o dunas: solamente son aprovecha-

bles si son lavadas en agua dulce, cuando tienen el

tamaño adecuado. Las sales alcalinas que contienen,

absorben y retienen la humedad, perjudicando el con-

creto o los acabados.

• Arenas artificiales: Son de granos angulosos y superfi-

cie rugosa; al ser trituradas y molidas, pasan por un

proceso de selección y cribado, y por lo mismo no con-

tienen polvo suelto; si además provienen de rocas

duras, que no tengan aristas vivas y ángulos muy agu-

dos resultan ideales para elaborar morteros y

concretos. El tamaño de la arena es de 0. 02 a 6 mm .

Por su origen las arenas pueden ser:

• Sílicas o cuarzosas. Son recomendables por su dureza

y estabilidad química.

• Calizas. Provienen de rocas calizas muy duras, y son de

gran utilidad.

• Graníticas y arcillosas. Por su alterabilidad y poca ho-

mogeneidad, no deben usarse.

La forma de los granos

Si el agregado permite el mínimo porcentaje de espacios

vacíos, se obtendrán morteros más manejables y resisten-

tes.

La forma esférica, además de presentar una masa más

compacta que la de granos angulosos, proporciona menos

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Figura 4-14. Arena deplaya o duna.

superficie de contacto entre sí y menos superficie a recu-

brir (con lechadas), lográndose mezclas más económicas.

Cribado y lavado

Para garantizar la buena calidad del mortero, se debe obte-

ner uniformidad en los granos del material inerte (arena),

así como un alto grado de limpieza del material.

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Figura 4-15. La formaesférica de las arenas es laque da máxima capaci-dad de compactación.

Figura 4-16. La formaangulosa tiene mayorsuperficie de contactoentre sí y mayor superficiea recubrir (con lechada).

Figura 4-17. Criba dealbañilería..

De los mantos naturales y de la trituración de las rocas

nunca se obtienen agregados con granulometría que satis-

faga las normas, por lo que es necesario el cribado.

Las cribas manuales de albañilería cubren la función de

separar los granos, uniformándolos. Esta consiste en un

bastidor de madera y una tela metálica (de diferentes

medidas, según la especificada), pudiendo ser intercam-

biable para separar granos de diferentes tamaños; tam-

bién existen cribas mecánicas.

Proporciones de la mezcla

El proporcionamiento de una mezcla para concreto se redu-

ce a la elección de una relación apropiada agua/cemento

para una resistencia determinada, así como de los agrega-

dos inertes (grava y arena). La definición de la granulome-

tría de los agregados inertes (tamaño y forma), es tan

importante como la relación agua/cemento.

Para lograr un buen concreto, la mezcla deberá contener la

menor cantidad posible de burbujas de aire o huecos entre

los agregados en el volumen total del aglomerado.

El concreto se hace con la mezcla de cuatro materiales:

cemento, agua, arena y grava.

Para proporcionar el concreto la medida que se puede

establecer es el llamado bote alcoholero, que contiene 18

litros, o utilizar una medida semejante.

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Figura 4-19.Bote alcoholero

El clima influye, sobre todo en el agua, con bajas o altas

temperaturas que pueden perjudicar al concreto. Para

hacer una mezcla de alta calidad, se debe reducir el agua a

lo mínimo indispensable.

El empleo excesivo de agua perjudica la resistencia del

concreto. La impermeabilidad en el concreto es un requisi-

to esencial para las condiciones climáticas a las que estará

expuesto. Esto se logra con una adecuada proporción de

agua y un fraguado rápido.

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Figura 4-18. El concreto se hace con la mezcla de cuatro materiales

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Las tablas están dadas también de acuerdo con el tamaño de la grava.

Tabla 4.2. Con grava de ¾ (20 mm). Proporcionamiento de mezcla de concreto en usos más comunes

Resisten-

cia f’c=

kg/cm2

UsoCemento

(un saco)

Agua

(botes)

Arena

(botes)

Grava

(botes)

100 muros y pisos un saco 2½ 6½ ¾

150 trabes y dalas un saco 2 5 ¾

200 losas y zapatas un saco 1 ½ 4 5

250columnas y

techosun saco 1 1

33 4

300 alta resistencia un saco 1 2 1

33½

Nota: El saco de cemento tipo 1 normal contiene 50 kilogramos.

La consistencia del concreto será de 8 a 10 cm de revenimiento.

La arena es de media a fina.

La medida es de botes, del llamado alcoholero o semejante con capacidad de 18 litros, que no tenga deformaciones.

Tabla 4. 1

Resistencia f’c Uso Elaboración

100 kg/cm2 Plantilla, pisos burdos. Manual

150 kg/cm2 Pavimentos,castillos, dalas, concreto ciclópeo en cimentaciones y fosas sépticas. A máquina

200 kg/cm2 Concreto armado con proporción 1:2:5, losas, muros de concreto armado,cimentaciones y estructuras en general. A máquina

250 kg/cm2 Concreto para losas y trabes de grandes claros y columnas. A máquina

La resistencia de un concreto se expresa como f’c. A continuación damos las más comunes en diferentes elementos constructivos.

Como se puede observar, el manejo del agua reviste una

gran importancia para la fabricación del concreto.

El conocimiento de las proporciones agua/cemento y de

grava/arena nos enseña a utilizar el concreto adecuada-

mente de acuerdo con nuestros requerimientos y con la

proporción; no será lo mismo elaborar un concreto para

una plantilla de cimentación, para un piso o para un ele-

mento estructural (cimiento, trabe, losa, etcétera).

El tamaño de la grava modifica el proporcionamiento. Has-

ta aquí nos hemos referido al proporcionamiento (elabora-

ción) del concreto de una forma manual (bote alcoholero),

pero también se hace con medios mecánicos, por ejemplo

el trompo o revolvedora. El proporcionamiento manual (por

botes) es práctico para elaborar concreto en poco volumen.

Cuando los volúmenes son mayores y se requiere un con-

trol en la resistencia de los elementos estructurales

(cimientos, columnas, trabes, losas, etc.), es aconsejable

solicitar la elaboración del concreto a una compañía pre-

mezcladora. El concreto hecho en planta nos garantiza la

calidad por su estricta dosificación (proporciones).

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Tabla 4.3. Con grava de 1½ (40 mm). Proporcionamiento de mezcla de concreto en usos más comunes

Resistencia

f’c= kg/cm2Uso

Cemento

(un saco)

Agua

(botes)

Arena

(botes)

Grava

(botes)

100 muros y pisos un saco 2¼ 6½ 9

150 trabes y dalas un saco 2 5 7¾

200 losas y zapatas un saco 1½ 4 6½

250 columnas y techos un saco 1 1

33½ 5½

300 alta resistencia un saco 1 2 1

34¾

El proporcionamiento de una mezcla para concreto depende de la relación agua/cemento, de la resistencia elegida, de la granulación de los agregados inertes

y del mínimo volumen de vacíos (burbujas de aire o huecos entre los agregados).

Una vez proporcionado el concreto se hace el mezclado,

por un medio manual, mecánico o en planta (premezclado).

El cuidado del revenimiento, vibrado, y curado son aspec-

tos que dan como resultado un buen concreto.

Control de calidad

En la fabricación de cemento se lleva un riguroso control. El

agua y los agregados participan también en la elaboración

del concreto; su selección, aplicación y cuidado determinan

un buen resultado.

Para obtener la garantía de que el concreto sea de buena

calidad, no se deberá usar la mezcla que haya sobrado o

endurecido en elementos estructurales; sólo se podrá usar

para firmes. No agregar agua a la mezcla elaborada.

Procurar limpiar la duela o los tablones donde se preparó

el concreto o mortero antes de su secado total, ya que una

vez endurecido es más difícil. Así se podrá utilizar la super-

ficie para otros mezclados.

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Figura 4-20.Paso 1. Preparar la superficie donde se hará la mezcla, libre de basura y pol-vo. Si es de madera (duela o tablones), se impermeabilizará con diesel o acei-te quemado, o cualquier producto que nos dé ese resultado. Una capa de con-creto pobre, bien apisonado, a nivel, ya fraguado, es una buena base parahacer concreto o mortero.

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Figura 4-21

Paso 2. Se extiende la arena.

Figura 4-22.

Paso 3. Se vierte el cemento,mezclándolo con la arena, hastaobtener un color uniforme.

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Figura 4-23.Paso 4. Después de mezclar perfectamente laarena y el cemento, se extenderá la mezcla obte-nida, y se añadirá la grava.

Figurea 4-25.Paso 6. Se abrirá un cráter.

Figura 4-24.Paso 5. Se mezclarán hasta obtener una capauniforme.

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Figura 4-26.Paso 7. Se añadirá el agua únicamente la nece-saria.

Figura 4-27.Paso 8. Se derrumbarán las orillas del cráter,mezclándolo todo de un lado a otro, hasta que lamezcla tenga un color uniforme.

Figura 4-28.Paso 9. No se dejará pasar más de 20 o 30minutos, porque el concreto fragua. No se agre-gue más agua.

El concreto, elaborado manual y mecánicamente o en plan-

tas premezcladoras, requiere otros cuidados adicionales

como son revenimiento, vibrado, fraguado, curado, aditi-

vos, protección del clima, etcétera.

Esta es la secuencia para la elaboración de un concreto de

calidad:

• Relación agua/cemento correcta según la elección de la

resistencia.

• Selección de los agregados, por sus pesos y densidades.

• Aplicación de las proporciones de los agregados, para

una mezcla más densa, según lo que establecen las ta-

blas 4.1, 4.2 y 4.3.

• Cuidado de las proporciones de los ingredientes para

obtener la fluidez necesaria para el colado requerido

(revenimiento).

La elaboración del concreto se ejecuta por medio manual,

mecánico o premezclado (de planta). Aunque el concreto

hecho en obra manualmente, es el más común, económico

y de fácil elaboración, no por ello se dejarán de observar

consejos prácticos para el buen éxito de su elaboración.

Dependiendo del volumen del concreto que se vaya a utili-

zar se requerirán menores o mayores recursos humanos y

materiales, así como su control.

Revenimiento

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Figura 4-29. El moldepara hacer la pruebadel revenimiento tienelas siguientes medidas.

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Figura 4-30. Paso 1.Se coloca el molde enuna superficie horizon-tal. Paso 2. Se vacía enél la mezcla cuya plasti-cidad se desea clasifi-car. en tres capas deigual espesor.

Figura 4-31. Se pica25 veces con una vari-lla para mezclar lasegunda capa con laprimera y la terceracapa con la segunda.

Figura 4-32. Paso 3.Se enrasa el concreto anivel de la base supe-rior del molde.

Se utiliza para medir la consistencia del concreto.

El concreto debe ser fabricado para tener siempre una tra-

bajabilidad, consistencia y plasticidad adecuadas a las con-

diciones de trabajo.

Se entiende por trabajabilidad la medida de lo fácil que

resulta colocar, compactar y darle acabado al concreto.

La consistencia es la capacidad del concreto fresco para

fluir.

La plasticidad determina la facilidad de moldear el concreto.

El concreto recién mezclado debe ser plástico o semifluido

y capaz de ser moldeado a mano. El concreto de consisten-

cia plástica no se desmorona, sino que fluye como líquido

viscoso sin segregarse.

La consistencia se mide en números, que determinan los

asentamientos de las mezclas en condiciones o ensayos

similares; este ensayo es el revenimiento.

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Figura 4-33. Paso 4.Se saca el molde cuida-dosamente hacia arri-ba.

Figura 4-34. Paso 5. Ladiferencia en centíme-tros entre la altura delmolde y la altura finalde la mezcla, es lo quese denomina reveni-miento.

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Tabla 4.4. Revenimientos más usuales

Revenimiento en cm Fluidez de la mezcla Uso y tipo de estructura

0 a 2 cm

Seca No recomendable.

3 a 5 cm

Plástica

Pavimentos, banquetas, guarniciones (has-

ta 6 cm), presas, puentes, cimentaciones,

muros de contención, etcétera.

6 a 9 cm

Blanda Cimentaciones (hasta 8 cm. ).

10 a 15 cm

Fluida

Superestructura: (hasta 10 cm), losas, tra-

bes, muros. Piezas de pequeñas dimensio-

nes, con bastante armado.

La prueba se realiza con un molde metálico, de 30 cm de

altura, 10 cm en su base superior y 20 cm en su base de

apoyo (llamado cono Abrams).

Se requieren distintos revenimientos para los diversos

tipos de construcción con concreto.

Debemos considerar que para dar un revenimiento mayor

se tiene que agregar agua a la mezcla y por lo tanto, tam-

bién tendremos que agregar cemento para mantener la

relación recomendable. En la tabla 4.4 se presentan los

revenimientos más usuales según la clase de obra a que se

destine el concreto.

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Mayor de 15 cm

Líquida Superestructura con bomba (hasta 18 cm )

Nota: La prueba de revenimiento deberá iniciarse dentro de los siguientes cinco minutos a la obtención de la muestra y se deberá completar en dos minutos,

debido a que el concreto pierde revenimiento con el tiempo.

Figura 4-35. Las revolvedoras o mezcladoras tienen capacidades de medio,uno, dos ó tres sacos.

La fabricación del concreto hecho en obra sólo se reco-

mienda para obras pequeñas, para completar los colados o

cuando no existe la posibilidad de concreto premezclado.

El uso de la mezcladora o trompo es útil cuando los volúme-

nes de concreto, y por lo tanto el control de calidad son

mayores.

El concreto llamado premezclado es aquel que se elabora

en plantas, cuyo control de calidad es estricto y se surte

por medio de camiones que transportan el concreto,

comúnmente llamados ollas. Los volúmenes mínimos son

de 5 m3.

Para asegurarse de que los componentes estén combina-

dos en una mezcla homogénea se requiere esfuerzo y cui-

dado. La secuencia de carga de los ingredientes en la mez-

cladora representa un papel importante en la uniformidad

del producto terminado. Es preferible que el cemento se

cargue junto con otros materiales, pero debe entrar des-

pués de que aproximadamente 10% del agregado haya

entrado en la mezcladora.

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Figura 4-36. Los motores pueden ser a base de gasolina, diesel o eléctricos.

El agua debe entrar primero en la mezcladora y continuar

fluyendo mientras los demás ingredientes se van cargan-

do, y debe terminar de introducirse dentro del 25% inicial

del tiempo de mezclado. Así, la calidad del agua necesaria

para cada mezcla se debe medir conforme a la especifica-

ción, antes del proceso.

El tiempo de mezclado para una mezcladora con una capa-

cidad de un saco es aproximadamente un minuto y 15

segundos, y nunca será menor de 50 segundos ni mayor de

90 segundos; sin embargo, este tiempo variará según las

condiciones de la mezcladora. El tiempo de mezclado debe

medirse a partir del momento en que todos los ingredien-

tes estén dentro de la mezcladora.

Manejo y transporte

Habrá que tener el concreto lo más cerca que se pueda,

para ejecutar el colado. Cuando ello no sea posible,

deberán tomarse en cuenta lo retrasos, la segregación del

concreto y su endurecimiento.

Antes de efectuar un colado, se debe tener la precaución

de limpiar los elementos de transporte y el lugar donde se

va a depositar el concreto.

La carretilla es, en nuestro medio, la forma más usual de

transportar concreto en las construcciones. Se recomien-

da su uso sólo en distancias cortas, tratando de que el

concreto sea colado lo más cerca posible de su posición

final.

Al planear el colado, se considerarán los tres inconve-

nientes que se pueden presentar durante el manejo y colo-

cación y afectar seriamente la calidad del trabajo termina-

do:

Retrasos

Con el objeto de lograr una productividad máxima, se pla-

neará el trabajo para aprovechar el personal, herramienta

y equipo de manera que se reduzca el tiempo de retraso

durante la colocación del concreto.

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Figura 4-37. Ejemplo: Usar llanta neumática. No transportar distancias largas. No transitar en áreas con bordes.

Endurecimiento temprano y secado

El concreto comienza a endurecerse en el momento en que

se mezclan el cemento con el agua. Aunque el grado de

endurecimiento ocurre, durante los primeros 30 minutos

normalmente no se presentan problemas; por lo general, el

concreto que se ha mantenido en agitación se puede colo-

car.

Segregación

La segregación es la tendencia que presenta el agregado

grueso a separarse del mortero cemento-arena.

Los métodos y equipos que se utilicen para transportar y

manejar el concreto deben evitar ser la causa de segrega-

ción.

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