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TRABAJO .- MONOGRAFICO
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CURSO : CONCRETO ARMADO I
PRESENTADO POR : CÓDIGO :
David CHATA PACOMPIA 081771 WILLIANS VICENTE PACHARI CHAMBI
080879
SEMESTRE : VIIDOCENTE : ING. Jaime MEDINA LEIVA
PUNO - PERU
Universidad Nacional Del Altiplano-Puno
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y
ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
Escuela Profesional Ingeniería Civil UNA - PUNO
2015
INDICECONRETO ARMADO.................................................................................................5
PROPIEDADES DEL CONCRETO ARMADO...............................................................................5
MATERIALES COMPONENTES:....................................................................................................6
AGREGADO FINO:...................................................................................................6
GRANULOMETRIA:.....................................................................................................................6
Curva Granulometrica............................................................................................................6
AGREGADO GRUESO:..............................................................................................8
Composición..........................................................................................................................8
Calidad................................................................................................................................... 8
Granulometría........................................................................................................................9
Tamaño..................................................................................................................................9
MODULO DE FINEZA O MODULO DE FINURA:..........................................................................10
Calidad.................................................................................................................................10
Granulometría......................................................................................................................11
Módulo de fineza o finura.....................................................................................................11
CONTENIDO DE HUMEDAD:.....................................................................................................11
PORCENTAJE DE ABSORCION:.................................................................................................12
AGUA...................................................................................................................................... 12
CALIDAD DEL AGUA PARA USO CON EL CONCRETO:...............................................................13
CEMENTO:...............................................................................................................................15
Tipos de cemento................................................................................................................15
El cemento portland.............................................................................................................15
Normativa............................................................................................................................16
Cementos portland especiales.............................................................................................16
Cementos blancos...............................................................................................................16
Cementos de mezclas..........................................................................................................17
Cemento puzolánico............................................................................................................17
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Cemento siderúrgico............................................................................................................17
Cemento de fraguado rápido...............................................................................................17
Cemento aluminoso.............................................................................................................18
Reacciones de hidratación...................................................................................................18
Propiedades generales del cemento....................................................................................18
Propiedades físicas del cemento de aluminato de calcio.....................................................19
Aplicaciones.........................................................................................................................19
El cemento de aluminato de calcio resulta muy adecuado para:.........................................19
Usos comunes del cemento de aluminato de calcio.............................................................19
Proceso de fabricación.........................................................................................................20
El proceso de fabricación del cemento comprende cuatro etapas principales:.......................20
Almacenamiento..................................................................................................................20
ADITIVOS:...............................................................................................................................21
GRUPOS...............................................................................................................................21
Clasificación.........................................................................................................................21
Normativa............................................................................................................................22
PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO..................................................................................22
Pérdida de revenimiento......................................................................................................22
Asentamiento y sangrado....................................................................................................22
DOSIFICACION.........................................................................................................................22
Relación agua cemento.......................................................................................................22
Manejabilidad de la mezcla..................................................................................................22
Tabla de proporciones.........................................................................................................23
MEZCLADO DEL CONCRETO:...................................................................................................23
TRANSPORTE:.........................................................................................................................24
COLOCACION..........................................................................................................................24
1. COLOCACIÓN DEL CONCRETO EN LA PARTE ALTA DE UNA FORMA ANGOSTA..................25
2. CONSISTENCIA DEL CONCRETO EN FORMAS PROFUNDAS Y ANGOSTAS.........................25
3. COLOCACIÓN DEL CONCRETO A TRAVES DE ABERTURAS...............................................25
4. COLOCACIÓN DEL CONCRETO EN COLUMNAS Y MUROS MEDIANTE BOMBA...................26
5. COLOCACIÓN EN LOSAS..................................................................................................26
6. COLOCACIÓN DEL CONCRETO EN PENDIENTES FUERTES...............................................26
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7. COLOCACIÓN DEL CONCRETO EN PENDIENTES SUAVES.................................................27
8. VIBRACION......................................................................................................................27
9. BOLSONES DE AGRAGADOS GRUESOS...........................................................................27
CURADO:.................................................................................................................................27
CÓMO SE CURA....................................................................................................................28
CONTROL DE CALIDAD:...........................................................................................................29
BILIOGRAFIA:...........................................................................................................................31
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CONRETO ARMADO
El concreto es un material que sufre variaciones de temperatura. Durante el proceso de hidratación del cemento experimenta aumentos de temperatura y es un proceso microscópico que se evidencia con mayor notoriedad en los concretos masivos.
CONCRETO=CEMENTO PORTLAND+AFREGADOS+AIRE+AGUA
El concreto es un material de construcción bastante resistente, que se trabaja en su forma líquida, por lo que puede adoptar casi cualquier forma. Este material está constituido, básicamente de agua, cemento y otros añadidos, a los que posteriormente se les agrega un cuarto ingrediente denominado aditivo. Aunque comúnmente se le llama cemento, no se les debe confundir, y en verdad aquellas mezclas que hacen los camiones tolva en las construcciones son en realidad concreto, es decir, cemento con aditivos para alterar sus propiedades.
Cuando todos los elementos de la mezcla se han incluido, se realiza la denominada revoltura del cemento, proceso mediante el cual se introduce el quinto elemento, el aire. Gracias a este procedimiento, el concreto se transforma en una masa que puede ser moldeada con facilidad, sin embargo, hay que procurar no tomarse mucho tiempo, ya que al cabo de unas horas, el concreto se endurece. Debido a esto, al correr el tiempo, este material va perdiendo su plasticidad, poniéndose cada vez más rígido hasta endurecerse por completo.
Existe la posibilidad de realizar ciertas modificaciones a las formas líquidas y sólida del concreto. Lo anterior es realizable a partir de la adición de determinados elementos en forma dosificada, y de este modo, poder controlar, por ejemplo, el tiempo de endurecimiento de este material, acortándolo o alargarlo, según sean los requerimientos del constructor. Además gracias a este mismo mecanismo es posible reducir las demandas de agua de la mezcla, incluir más aire, o bien, aumentar las posibilidades de su trabajabilidad.
El concreto es un material de construcción muy popular que, gracias a la plasticidad de su forma líquida y la resistencia de su forma sólida, resulta ser el material ideal para el trabajo en exteriores. De este modo, el concreto se comporta como aquel material que nos permite vivir en casas firmes y llegar a ellas conduciendo por calles, autopistas y puentes. Se puede decir incluso, que es este el elemento que le brinda la solidez a nuestros hogares, calles y muchos lugares más en los que desarrollamos nuestras vidas.
PROPIEDADES DEL CONCRETO ARMADO
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Se comenta que el concreto es un material pétreo, de origen artificial, ya que está mezclado con ciertas proporciones de cemento, agregados y agua. En lo que respecta a los agregados, son aquellos materiales inertes como la arena y la grava.
MATERIALES COMPONENTES:
AGREGADO FINO:
El agregado fino o arena se usa como llenante, además actúa como lubricante sobre los que ruedan los agregados gruesos dándole manejabilidad al concreto.Una falta de arena se refleja en la aspereza de la mezcla y un exceso de arena demanda mayor cantidad de agua para producir un asentamiento determinado, ya que entre más arena tenga la mezcla se vuelve más cohesiva y al requerir mayor cantidad de agua se necesita mayor cantidad de cemento para conservar una determinada relación agua cemento.
GRANULOMETRIA:
Es la distribución de los tamaños de las partículas de un agregado, tal como se determina por análisis de tamices. Es la medición de los granos de una formación sedimentaria y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica.
Se denomina clasificación granulométrica o granulometría, a la medición y graduación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica.Método de determinación granulométricoEl método de determinación granulométrico más sencillo es hacer pasar las partículas por una serie de mallas de distintos anchos de entramado (a modo de coladores) que actúen como filtros de los granos que se llama comúnmente columna de tamices. Pero para una medición más exacta se utiliza un granulómetro láser, cuyo rayo difracta en las partículas para poder determinar su tamaño. O también se pueden utilizar los rayos gamma obs.Ensayo de tamizado
Para su realización se utiliza una serie de tamices con diferentes diámetros que son ensamblados en una columna. En la parte superior, donde se encuentra el tamiz de mayor diámetro, se agrega el material original (suelo o sedimento mezclado) y la columna de tamices se somete a vibración y movimientos rotatorios intensos en una máquina especial. Luego de algunos minutos, se retiran los tamices y se desensamblan, tomando por separado los pesos de material retenido en cada uno de ellos y que, en su suma, deben corresponder al peso total del material que inicialmente se colocó en la columna de tamices (Conservación de la Masa).
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Curva Granulometrica
Tomando en cuenta el peso total y los pesos retenidos, se procede a realizar la curva granulométrica, con los valores de porcentaje retenido que cada diámetro ha obtenido. La curva granulométrica permite visualizar la tendencia homogénea o heterogénea que tienen los tamaños de grano (diámetros) de las partículas.
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AGREGADO GRUESO:
La grava o agregado grueso es uno de los principales componentes del hormigón o concreto, por este motivo su calidad es sumamente importante para garantizar buenos resultados en la preparación de estructuras de hormigón.
Composición
El agregado grueso estará formado por roca o grava triturada obtenida de las fuentes previamente seleccionadas y analizadas en laboratorio, para certificar su calidad. El tamaño mínimo será de 4,8 mm. El agregado grueso debe ser duro, resistente, limpio y sin recubrimiento de materiales extraños o de polvo, los cuales, en caso de presentarse, deberán ser eliminados mediante un procedimiento adecuado, como por ejemplo el lavado.
La forma de las partículas más pequeñas del agregado grueso de roca o grava triturada deberá ser generalmente cúbica y deberá estar razonablemente libre de partículas delgadas, planas o alargadas en todos los tamaños.
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Calidad
En general, el agregado grueso deberá estar de acuerdo con la norma ASTM C 33 (El uso de la norma está sujeto de acuerdo al país en el cual se aplíque la misma ya que las especificaciones de cada una de estas varían de acuerdo con la región o país). Los porcentajes de sustancias dañinas en cada fracción del agregado grueso, en el momento de la descarga en la planta de concreto, no deberán superar los siguientes límites:
Sustancia NormaLímite máximo (%)
Material que pasa por el tamiz No. 200
(ASTM C 117) máx. 0.5
Materiales ligeros (ASTM C 123) máx. 1
Grumos de arcilla (ASTM C 142) máx. 0.5
Otras sustancias dañinas - máx. 1
Pérdida por intemperismo(ASTM C 88, método Na2SO4)
máx. 12
Pérdida por abrasión en la máquina de Los Ángeles
ASTM C 131 y C 535 máx. 40
Granulometría
El agregado grueso debe estar bien gradado entre los límites fino y grueso y debe llegar a la planta de concreto separado en tamaños normales cuyas granulometrías se indican a continuación:
TamizU.S.Standard
Dimensión de la malla (mm)
Porcentaje en peso que pasa por los tamices individuales
- -19 mm
38 mm51 mm
2" 50 - 100 100
1½" 38 - 95-10095-100
1" 25 100 -35-70
3/4" 1990-100
35-70 -
½" 13 - - 10-
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30
3/8" 1020-55
10-30 -
N° 4 4.8 0-10 0-5 0-5
N° 8 2.4 0-5 - -
Tamaño
A menos que específicamente se indique lo contrario, el tamaño máximo del agregado que deberá usarse en las diferentes partes de la obra será:
Tamaño máximo
Uso general
51 mm (2")Estructuras de concreto en masa: muros, losas y pilares de más de 1 m de espesor.
38 mm (1½")
Muros, losas, vigas, pilares, etc., de 30 cm a 1 m de espesor.
19 mm (3/4”)
Muros delgados, losas, alcantarillas, etc., de menos de 30 cm de espesor.
MODULO DE FINEZA O MODULO DE FINURA:
La arena, agregado fino o árido fino se refiere a la parte del árido o material cerámico inerte que interviene en la composición delhormigón.El módulo de finura, también llamado modulo granulométrico por algunos autores, no es un índice de granulometría, ya que un númeroinfinito de tamizados da el mismo valorpara el módulo de finura. Sin embargo,da una idea del grosor o finura delagregado, por este motivo se prefieremanejar el termino de Modulo de Finura.El modulo de finura se calcula sumando los porcentajes retenidos acumuladosen los tamices estándar (nombrados mas abajo) y dividiendo la suma entre 100.
Cambios significativos en la granulometría de la arena tienen una repercusiónimportante en lademanda de agua y, en consecuencia, en la trabajabilidad del hormigón, por lo quesi hubiese una variación significativa en la granulometría de la arena debenhacerse ajustes en el contenido de cemento y agua para conservar la resistencia del hormigón. Para no tener que recalcular la dosificación delhormigón el módulo de finura del agregado fino, entre envíos sucesivos, no debe variar en más de ±0.2.
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Los tamices especificados que deben usarse en la determinación del módulo de finura son:
No. 100. No. 50, No. 30, No. 16, No, 8, No. 4, ?”, ¾”, 1½”, 3” y de 6” y el modulo de finura será:
Calidad
En general, el agregado fino o arena deberá cumplir con los requisitos establecidos en la norma,2 es decir, no deberá contener cantidades dañinas de arcilla, limo, álcalis, mica, materiales orgánicos y otras sustancias perjudiciales.
El máximo porcentaje en peso de sustancias dañinas no deberá exceder de los valores siguientes, expresados en porcentaje del peso:
Sustancia NormaLímite máximo (%)
Material que pasa por el tamiz nº 200
(ASTM C 117) 3%
Materiales ligeros (ASTM C 123) 1%
Grumos de arcilla (ASTM C 142) 3%
Total de otras sustancias dañinas(como álcalis, mica, limo)
- 2%
Pérdida por meteorización(ASTM C 88, método Na2SO4)
10%
Granulometría
El agregado fino deberá estar bien gradado entre los límites fino y grueso y deberá llegar tener la granulometría siguiente:
TamizU.S.Standard
Dimensión de la malla (mm)
Porcentaje en peso que pasa
N° 3/8” 9,52 100
N° 4 4,75 95 - 100
N° 8 2,36 80 - 100
N° 16 1,18 50 - 85
N° 30 0,60 25 - 60
N° 50 0,30 10 - 30
N° 100 0,15 2 - 10
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Módulo de fineza o finura
Además de los límites granulométricos indicados arriba, el agregado fino deberá tener un módulo de finura que no sea menor de 2,3 ni mayor de 3.1.3 Se utilizan cernidores calibrados para medir el grado de granulometría. En términos de mecánica de suelos, ambas palabras son sinónimas para indicar este valor.
CONTENIDO DE HUMEDAD:
El contenido de agua o humedad es la cantidad de agua contenida en un material, tal como el suelo (la humedad del suelo), las rocas, la cerámica o la madera medida en base a análisis volumétricos o gravimétricos. Esta propiedad se utiliza en una amplia gama de áreas científicas y técnicas y se expresa como una proporción que puede ir de 0 (completamente seca) hasta el valor de la porosidad de los materiales en el punto de saturación.
El contenido volumétrico de agua, θ, se define matemáticamente como:
donde es el volumen de agua
y es el volumen total (que es Vsuelo + Vagua + Vespacio vacío). El contenido de agua también puede estar basado en su masa o peso,1 Así, el contenido gravimétrico de agua se define como:
donde es la masa de agua y (o para el suelo) es la masa de material en bruto. Para convertir del contenido gravimétrico de agua al contenido volumétrico, multiplicamos el contenido gravimétrico por la gravedad específica del material en bruto.
PORCENTAJE DE ABSORCION:
La absorción de los agregados se obtiene generalmente después de haber sometido al material a una saturación durante 24 horas, cuando ésta termina se procede a secar superficialmente el material, y por diferencias de masa se logra obtener el porcentaje de absorción con relación a la masa seca del material. La formula para el cálculo de la absorción es la siguiente:
La cantidad de agua absorbida estima la porosidad de las partículas de agregado. Conocer la cantidad de agua que puede ser alojada por el agregado siempre resulta de mucha utilidad, en ocasiones se emplea como un valor que se especifica para aprobar
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o rechazar el agregado en una cierta aplicación. Por ejemplo, cuando el agregado puede influir en el comportamiento del concreto para soportar heladas, se especifica un agregado con baja absorción (no mayor al 5 %), por el peligro de deterioro en el material debido al congelamiento del agua absorbida en el agregado. La fórmula de cálculo para la absorción de gravas es igualmente aplicable para las arenas.
AGUA
El agua es un componente esencial en las mezclas de concreto y morteros, pues permite que el cemento desarrolle su capacidad ligante.
Para cada cuantía de cemento existe una cantidad de agua del total de la agregada que se requiere para la hidratación del cemento; el resto del agua solo sirve para aumentar la fluidez de la pasta para que cumpla la función de lubricante de los agregados y se pueda obtener la manejabilidad adecuada de las mezclas frescas. El agua adicional es una masa que queda dentro de la mezcla y cuando se fragua el concreto va a crear porosidad, lo que reduce la resistencia, razón por la que cuando se requiera una mezcla bastante fluida no debe lograrse su fluidez con agua, sino agregando aditivos plastificantes.
El agua utilizada en la elaboración del concreto y mortero debe ser apta para el consumo humano, libre de sustancias como aceites, ácidos, sustancias alcalinas y materias orgánicas.
En caso de tener que usar en la dosificación del concreto, agua no potable o de calidad no comprobada, debe hacerse con ella cubos de mortero, que deben tener a los 7 y 28 días un 90% de la resistencia de los morteros que se preparen con agua potable.
Algunas de las sustancias que con mayor frecuencia se encuentran en las aguas y que inciden en la calidad del concreto se presentan a continuación:
Las aguas que contengan menos de 2000 p.p.m. de sólidos disueltos generalmente son aptas para hacer concretos; si tienen más de esta cantidad deben ser ensayados para determinar sus efectos sobre la resistencia del concreto.
Si se registra presencia de carbonatos y bicarbonatos de sodio o de potasio en el agua de la mezcla, estos pueden reaccionar con el cemento produciendo rápido fraguado; en altas concentraciones también disminuyen la resistencia del concreto.
El alto contenido de cloruros en el agua de mezclado puede producir corrosión en el acero de refuerzo o en los cables de tensionamiento de un concreto pre esforzado.
El agua que contenga hasta 10000 p.p.m. de sulfato de sodio, puede ser usada sin problemas para el concreto.
Las aguas acidas con pH por debajo de 3 pueden crear problemas en el manejo u deben ser evitadas en lo posible.
Cuando el agua contiene aceite mineral (petróleo) en concentraciones superiores a 2%, pueden reducir la resistencia del concreto en un 20%.
Cuando la salinidad del agua del mar es menor del 3.5%, se puede utilizar en concretos no reforzados y la resistencias del mismo disminuye en un 12%, pero si la salinidad aumenta al 5% la reduccion dela resistencia es del 30%.
El agua del curado tiene por objeto mantener el concreto saturado para que se logre la casi total hidratación del cemento, permitiendo el incremento de la resistencia.
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Las sustancias presentes en el agua para el curado pueden producir manchas en el concreto y atacarlo causando su deterioro, dependiendo del tipo de sustancias presentes. Las causas más frecuentes de manchas son: El hierro o la materia orgánica disuelta en el agua.
El agua, considerada como materia prima para la confección y el curado del hormigón debe cumplir con determinadas normas de calidad. Las normas para la calidad del aguason variables de país a país, y también pueden tener alguna variación según el tipo de cemento que se quiera mezclar. Las normas que se detallan a continuación son por lo tanto generales. Esta deberá ser limpia y fresca hasta donde sea posible y no deberá contener residuos de aceites, ácidos, sulfatos de magnesio, sodio y calcio (llamados álcalis blandos) sales, limo, materias orgánicas u otras sustancias dañinas y estará asimismo exenta de arcilla, lodo y algas.
Los límites máximos permisibles de concentración de sustancias en el agua son los siguientes:
Sustancias y PhLímite máximo
Cloruros 300 ppm
Sulfatos 200 ppm
Sales de magnesio 125 ppm
Sales solubles 300 ppm
Sólidos en suspensión 10 ppm
Materia orgánica expresada en oxígeno consumido
0.001 ppm
Ph 6 < pH < 8
CALIDAD DEL AGUA PARA USO CON EL CONCRETO:
El agua, considerada como materia prima para la confección y el curado del hormigón debe cumplir con determinadas normas de calidad. Las normas para la calidad del agua son variables de país a país, y también pueden tener alguna variación según el tipo de cemento que se quiera mezclar. Esta deberá ser limpia y fresca hasta donde sea posible y no deberá contener residuos de aceites, ácidos, sulfatos de magnesio, sodio y calcio(llamados álcalis blandos) sales, limo, materias orgánicas u otras sustancias dañinas y estará asimismo exenta de arcilla, lodo y algas. Los límites máximos permisibles de concentración de sustancias en el agua son los siguientes:
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300ppmSulfatos 200 ppmSales de magnesio 125 ppmSales solubles 300 ppmSólidos en suspensión 10 ppmMateria orgánica expresada en oxígenoconsumido0.001 ppmPh 6 < pH < 8Así, normalmente, en las especificaciones para concreto se hace referencia en primertérmino a los requisitos que debe cumplir el agua para elaborar el concreto, porque susefectos son más importantes, y después se indica que el agua que se utilice para curarlodebe ser del mismo origen, o similar, para evitar que se subestime esta segunda aplicacióny se emplee agua de curado con características inadecuadas.PARÁMETROS DE CALIDAD Y LÍMITES MÁXIMO PERMISIBLES El agua potable, también llamada para consumo humano, debe cumplir con las disposiciones legales nacionales, a falta de éstas, se toman en cuenta normas internacionales. Los límites máximo permisibles (LMP) referenciales (**) para el agua potable de los parámetros que se controlan actualmente, se indican en el cuadro siguiente.
Notas: (1) Valores tomados provisionalmente de los valores guía recomendados por la Organización Mundial de la Salud (1995)
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(2) Valores establecidos en la norma nacional “Reglamento de Requisitos Oficiales físicos, químicos y bacteriológicos que deben reunir las aguas de bebida para ser consideradas potables”, aprobado por Resolución Suprema del 17 de Diciembre de 1946 (3) En el caso de los parámetros de conductividad y dureza, considerando que son parámetros que afectan solamente la calidad estética del agua, tomar como referencia los valores indicados, los que han sido propuestos para la actualización de la norma de calidad de agua para consumo humano especialmente para aguas subterráneas. (*) Compuestos tóxicos (**) Oficio Circular No 677-2000/SUNASS-INF. Mediante este oficio la SUNASS estableció los valores límite máximo permisibles referenciales de los parámetros de control; ello originado por la carencia de una norma nacional actualizada, ya que la vigente data del año 1946 y no considera varios parámetros, como turbiedad, coliformes, pH, aluminio, nitratos, cadmio, mercurio, cromo, entre otros: para los cuales se ha tomado los valores guía que recomienda la Organización Mundial de la Salud, OMS.
CEMENTO:
El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada clinker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón (en España, parte de Suramérica y el Caribe hispano) o concreto (en México y parte de Suramérica). Su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil.
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Tipos de cemento
Se pueden establecer dos tipos básicos de cementos:
1. de origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporción 1 a 4 aproximadamente;
2. de origen puzolánico: la puzolana del cemento puede ser de origen orgánico o volcánico.
Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composición, por sus propiedades de resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y usos.
Desde el punto de vista químico se trata en general de una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio, obtenidos a través del cocido de calcáreo, arcilla y arena. El material obtenido, molido muy finamente, una vez que se mezcla con agua se hidrata y solidifica progresivamente. Puesto que la composición química de los cementos es compleja, se utilizan terminologías específicas para definir las composiciones.
El cemento portland
El poso de cemento más utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón es el cemento portland, producto que se obtiene por la pulverización del clinker portlandcon la adición de una o más formas de yeso (sulfato de calcio). Se admite la adición de otros productos siempre que su inclusión no afecte las propiedades del cemento resultante. Todos los productos adicionales deben ser pulverizados conjuntamente con el clinker. Cuando el cemento portland es mezclado con el agua, se obtiene un producto de características plásticas con propiedades adherentes que solidifica en algunas horas y endurece progresivamente durante un período de varias semanas hasta adquirir suresistencia característica. El proceso de solidificación se debe a un proceso químico llamado hidratación mineral.
Con el agregado de materiales particulares al cemento (calcáreo o cal) se obtiene el cemento plástico, que fragua más rápidamente y es más fácilmente trabajable. Este material es usado en particular para el revestimiento externo de edificios.
Normativa
La calidad del cemento portland deberá estar de acuerdo con la norma ASTM C 150. En Europa debe estar de acuerdo con la norma EN 197-1. En España los
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cementos vienen regulados por la Instrucción para recepción de cementos RC-08, aprobados por el Real Decreto 956/2008 de 6 de junio.
Cementos portland especiales
Los cementos portland especiales son los cementos que se obtienen de la misma forma que el portland, pero que tienen características diferentes a causa de variaciones en el porcentaje de los componentes que lo forman.
Portland férrico
Imagen al microscopio del cemento portland férrico.
El portland férrico está caracterizado por un módulo de fundentes de 0,64. Esto significa que este cemento es muy rico en hierro. En efecto se obtiene introduciendo cenizas de pirita o minerales de hierro en polvo. Este tipo de composición comporta por lo tanto, además de una mayor presencia de Fe2O3(oxido ferroso), una menor presencia de 3CaOAl2O3 cuya hidratación es la que desarrolla más calor. Por este motivo estos cementos son particularmente apropiados para ser utilizados en climas cálidos. Los mejores cementos férricos son los que tienen un módulo calcáreo bajo, en efecto estos contienen una menor cantidad de 3CaOSiO2, cuya hidratación produce la mayor cantidad de cal libre (Ca(OH)2). Puesto que la cal libre es el componente mayormente atacable por las aguas agresivas, estos cementos, conteniendo una menor cantidad, son más resistentes a las aguas agresivas que el plástico.
Cementos blancos
Contrariamente a los cementos férricos, los cementos blancos tienen un módulo de fundentes muy alto, aproximadamente 10. Estos contienen por lo tanto un porcentaje bajísimo de Fe2O3. EI color blanco es debido a la falta del hierro que le da una tonalidad grisácea al Portland normal y un gris más oscuro al cemento férrico. La reducción del Fe2O3 es compensada con el agregado de fluorita (CaF2) y decriolita (Na3AlF6), necesarios en la fase de fabricación en el horno. Para bajar la calidad del tipo de cemento que hoy en día hay 4: que son tipo I 52,5, tipo II 52,5, tipo II 42,5 y tipo II 32,5;también llamado pavi) se le suele añadir una cantidad extra de caliza que se le llama clinkerita para rebajar el tipo, ya que normalmente el clinker molido con yeso sería tipo I
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Cementos de mezclas
Los cementos de mezclas se obtienen agregando al cemento Portland normal otros componentes como la puzolana. El agregado de estos componentes le da a estos cementos nuevas características que lo diferencian del Portland normal.
Cemento puzolánico
Se denomina puzolana a una fina ceniza volcánica que se extiende principalmente en la región del Lazio y la Campania, su nombre deriva de la localidad de Pozzuoli, en las proximidades de Nápoles, en las faldas del Vesubio. Posteriormente se ha generalizado a las cenizas volcánicas en otros lugares. Ya Vitruvio describía cuatro tipos de puzolana: negra, blanca, gris y roja.
Mezclada con cal (en la relación de 2 a 1) se comporta como el cemento puzolánico, y permite la preparación de una buena mezcla en grado de fraguar incluso bajo agua.
Esta propiedad permite el empleo innovador del hormigón, como ya habían entendido los romanos: El antiguo puerto de Cosa (puerto) fue construido con puzolana mezclada con cal apenas antes de su uso y colada bajo agua, probablemente utilizando un tubo, para depositarla en el fondo sin que se diluya en el agua de mar. Los tres muelles son visibles todavía, con la parte sumergida en buenas condiciones después de 2100 años.
La puzolana es una piedra de naturaleza ácida, muy reactiva, al ser muy porosa y puede obtenerse a bajo precio. Un cemento puzolánico contiene aproximadamente:
55-70% de clinker Portland 30-45% de puzolana 2-4% de yeso
Puesto que la puzolana se combina con la cal (Ca(OH)2), se tendrá una menor cantidad de esta última. Pero justamente porque la cal es el componente que es atacado por lasaguas agresivas, el cemento puzolánico será más resistente al ataque de éstas. Por otro lado, como el 3CaOAl2O3 está presente solamente en el componente constituido por el clinker Portland, la colada de cemento puzolánico desarrollará un menor calor de reacción durante el fraguado. Este cemento es por lo tanto adecuado para ser usado en climas particularmente calurosos o para coladas de grandes dimensiones.
Se usa principalmente en elementos en las que se necesita alta impermeabilidad y durabilidad.
Cemento siderúrgico
La puzolana ha sido sustituida en muchos casos por la ceniza de carbón proveniente de las centrales termoeléctricas, escoria de fundiciones o residuos obtenidos calentando elcuarzo. Estos componentes son introducidos entre el 35 hasta el 80%. El porcentaje de estos materiales puede ser particularmente elevado, siendo que se origina a partir de silicatos, es un material potencialmente hidráulico. Ésta debe sin embargo ser activada en un ambiente alcalino, es decir en presencia de iones OH-. Es por este motivo que debe estar presente por lo menos un 20% de cemento Portland normal. Por los mismos motivos que el cemento puzolánico, el cemento siderúrgico tiene mala resistencia a las aguas agresivas y desarrolla más
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calor durante el fraguado. Otra característica de estos cementos es su elevada alcalinidad natural, que lo rinde particularmente resistente a la corrosión atmosférica causada por los sulfatos.
Tiene alta resistencia química, de ácidos y sulfatos, y una alta temperatura al fraguar.
Cemento de fraguado rápido
El cemento de fraguado rápido, también conocido como "cemento romano ó prompt natural", se caracteriza por iniciar el fraguado a los pocos minutos de su preparación con agua. Se produce en forma similar al cemento Portland, pero con el horno a una temperatura menor (1.000 a 1.200 °C).1 Es apropiado para trabajos menores, de fijaciones y reparaciones, no es apropiado para grandes obras porque no se dispondría del tiempo para efectuar una buena colada. Aunque se puede iniciar el fraguado controlado mediante retardantes naturales (E-330) como el ácido cítrico, pero aun así si inicia el fraguado aproximadamente a los 15 minutos (a 20 °C). La ventaja es que al pasar aproximadamente 180 minutos de iniciado del fraguado, se consigue una resistencia muy alta a la compresión (entre 8 a 10 MPa), por lo que se obtiene gran prestación para trabajos de intervención rápida y definitivos. Hay cementos rápidos que pasados 10 años, obtienen una resistencia a la compresión superior a la de algunos hormigones armados (mayor a 60 MPa).
Cemento aluminoso
El cemento aluminoso se produce principalmente a partir de la bauxita con impurezas de óxido de hierro (Fe2O3), óxido de titanio (TiO2) y óxido de silicio (SiO2). Adicionalmente se agrega óxido de calcio o bien carbonato de calcio. El cemento aluminoso también recibe el nombre de «cemento fundido», pues la temperatura del horno alcanza hasta los 1.600 °C, con lo que se alcanza la fusión de los componentes. El cemento fundido es colado en moldes para formar lingotes que serán enfriados y finalmente molidos para obtener el producto final.
El cemento aluminoso tiene la siguiente composición de óxidos:
35-40% óxido de calcio 40-50% óxido de aluminio 5% óxido de silicio 5-10% óxido de hierro 1% óxido de titanio
Su composición completa es:
60-70% CaOAl2O3
10-15% 2CaOSiO2
4CaOAl2O3Fe2O3
2CaOAl2O3SiO2
Por lo que se refiere al óxido de silicio, su presencia como impureza tiene que ser menor al 6 %, porque el componente al que da origen, es decir el (2CaOAl2O3SiO2) tiene pocas propiedades hidrófilas (poca absorción de agua).
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Reacciones de hidratación
CaOAl2O3+10H2O → CaOAl2O310H2O (cristales hexagonales)2(CaOAl2O3)+11H2O → 2CaOAl2O38H2O + Al(OH)3 (cristales + gel)2(2CaOSiO2)+ (x+1)H2O → 3CaO2SiO2xH2O + Ca(0H)2 (cristales + gel)
Mientras el cemento Portland es un cemento de naturaleza básica, gracias a la presencia de cal Ca(OH)2, el cemento aluminoso es de naturaleza sustancialmente neutra. La presencia del hidróxido de aluminio Al(OH)3, que en este caso se comporta como ácido, provocando la neutralización de los dos componentes y dando como resultado un cemento neutro.
El cemento aluminoso debe utilizarse en climas fríos, con temperaturas inferiores a los 30 °C. En efecto, si la temperatura fuera superior, la segunda reacción de hidratación cambiaría y se tendría la formación de 3CaOAl2O36H2O (cristales cúbicos) y una mayor producción de Al(OH)3, lo que llevaría a un aumento del volumen y podría causar fisuras.
Propiedades generales del cemento
Buena resistencia al ataque químico. Resistencia a temperaturas elevadas. Refractario. Resistencia inicial elevada que disminuye con el tiempo. Conversión interna. Se ha de evitar el uso de armaduras. Con el tiempo aumenta la porosidad. Uso apropiado para bajas temperaturas por ser muy exotérmico.
Está prohibido el uso de cemento aluminoso en hormigón pretensado. La vida útil de las estructuras de hormigón armado es más corta.
El fenómeno de conversión (aumento de la porosidad y caída de la resistencia) puede tardar en aparecer en condiciones de temperatura y humedad baja.
El proyectista debe considerar como valor de cálculo, no la resistencia máxima sino, el valor residual, después de la conversión, y no será mayor de 40 N/mm2.
Se recomienda relaciones A/C ≤ 0,4, alta cantidad de cemento y aumentar los recubrimientos (debido al pH más bajo).
Propiedades físicas del cemento de aluminato de calcio
Fraguado: Normal 2-3 horas. Endurecimiento: muy rápido. En 6-7 horas tiene el 80% de la resistencia. Estabilidad de volumen: No expansivo. Calor de hidratación: muy exotérmico.
Aplicaciones
El cemento de aluminato de calcio resulta muy adecuado para:
Hormigón refractario. Reparaciones rápidas de urgencia. Basamentos y bancadas de carácter temporal.
Cuando su uso sea justificable, se puede utilizar en:
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Obras y elementos prefabricados, de hormigón en masa o hormigón no estructural.
Determinados casos de cimentaciones de hormigón en masa. Hormigón proyectado.
No resulta nada indicado para:
Hormigón armado estructural. Hormigón en masa o armado de grandes volúmenes.(muy exotérmico)
Es prohibido para:
Hormigón pretensado en todos los casos.
Usos comunes del cemento de aluminato de calcio
Alcantarillados. Zonas de vertidos industriales. Depuradoras. Terrenos sulfatados. Ambientes marinos. Como mortero de unión en construcciones refractarias. Carreteras.
Proceso de fabricación
El proceso de fabricación del cemento comprende cuatro etapas principales:
1. Extracción y molienda de la materia prima2. Homogeneización de la materia prima3. Producción del Clinker4. Molienda de cemento
La materia prima para la elaboración del cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se extrae de canteras o minas y, dependiendo de la dureza y ubicación del material, se aplican ciertos sistemas de explotación y equipos. Una vez extraída la materia prima es reducida a tamaños que puedan ser procesados por los molinos de crudo.
La etapa de homogeneización puede ser por vía húmeda o por vía seca, dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales. En el proceso húmedo la mezcla de materia prima es bombeada a balsas de homogeneización y de allí hasta los hornos en donde se produce el clínker a temperaturas superiores a los 1500 °C. En el proceso seco, la materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de maquinarias especiales. En este proceso el control químico es más eficiente y el consumo de energía es menor, ya que al no tener que eliminar el agua añadida con el objeto de mezclar los materiales, los hornos son más cortos y el clínker requiere menos tiempo sometido a las altas temperaturas.
El clínker obtenido, independientemente del proceso utilizado en la etapa de homogeneización, es luego molido con pequeñas cantidades de yeso para finalmente obtener cemento.
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Reacción de las partículas de cemento con el agua
1. Periodo inicial: las partículas con el agua se encuentran en estado de disolución, existiendo una intensa reacción exotérmica inicial. Dura aproximadamente diez minutos.
2. Periodo durmiente: en las partículas se produce una película gelatinosa, la cual inhibe la hidratación del material durante una hora aproximadamente.
3. Inicio de rigidez: al continuar la hidratación de las partículas de cemento, la película gelatinosa comienza a crecer, generando puntos de contacto entre las partículas, las cuales en conjunto inmovilizan la masa de cemento. También se le llama fraguado. Por lo tanto, el fraguado sería el aumento de la viscosidad de una mezcla de cemento con agua.
4. Ganancia de resistencia: al continuar la hidratación de las partículas de cemento, y en presencia de cristales de CaOH2, la película gelatinosa (la cual está saturada en este punto) desarrolla unos filamentos tubulares llamados «agujas fusiformes», que al aumentar en número generan una trama que aumenta la resistencia mecánica entre los granos de cemento ya hidratados.
5. Fraguado y endurecimiento: el principio de fraguado es el tiempo de una pasta de cemento de difícil moldeado y de alta viscosidad. Luego la pasta se endurece y se transforma en un sólido resistente que no puede ser deformado. El tiempo en el que alcanza este estado se llama «final de fraguado».
Almacenamiento
Si es cemento en sacos, deberá almacenarse sobre parrillas de madera o piso de tablas; no se apilará en hileras superpuestas de más de 14 sacos de altura para almacenamiento de 30 días, ni de más de 7 sacos de altura para almacenamientos hasta de 2 meses. Para evitar que el cemento envejezca indebidamente, después de llegar al área de las obras, el contratista deberá utilizarlo en la misma secuencia cronológica de su llegada. No se utilizará bolsa alguna de cemento que tenga más de dos meses de almacenamiento en el área de las obras, salvo que nuevos ensayos demuestren que está en condiciones satisfactorias.
ADITIVOS:
Los aditivos para hormigón (concreto) son componentes de naturaleza orgánica (resinas) o inorgánica, cuya inclusión tiene como objeto modificar las propiedades físicas de los materiales conglomerados en estado fresco. Se suelen presentar en forma de polvo o de líquido, como emulsiones.
GRUPOS
Se pueden distinguir dos grupos principales:
Modificadores de la reología, que cambian el comportamiento en estado fresco, tal como la consistencia, docilidad, etc.
Modificadores del fraguado, que adelantan o retrasan el fraguado o sus condiciones.
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Los componentes básicos del hormigón son cemento, agua y áridos; otros componentes minoritarios que se pueden incorporar son: adiciones, aditivos, fibras, cargas y pigmentos.
Existen aditivos que incrementan la fluidez del concreto haciéndolo más manejable, los aditivos que aceleran el fraguado son especialmente diseñados para obras o construcciones donde las condiciones climáticas evitan un curado rápido.
Los aditivos retardantes son usados en lugares donde el concreto fragúa rápidamente, especialmente en regiones con clima cálido o en situaciones donde el concreto debe ser transportado a grandes distancias; esto con la intención de manipular la mezcla por mayor tiempo.
Clasificación
De acuerdo con su función principal se clasifica a los aditivos para el hormigón de la siguiente manera:
Aditivo reductor de agua/plastificante: Aditivo que, sin modificar la consistencia, permite reducir el contenido de agua de un determinado hormigón, o que, sin modificar el contenido de agua, aumenta el asiento (cono de abrams)/escurrimiento, o que produce ambos efectos a la vez.
Aditivo reductor de agua de alta actividad/aditivo superplastificante: Aditivo que, sin modificar la consistencia del hormigón, o que sin modificar el contenido de agua, aumenta considerablemente el asiento (cono de abrams)/ escurrimiento, o que produce ambos efectos a la vez.
Aditivo reductor de agua: Aditivo que reduce la perdida de agua, disminuyendo la exudación.
Aditivo inclusor de aire: Aditivo que permite incorporar durante el amasado una cantidad determinada de burbujas de aire, uniformemente repartidas, que permanecen después del endurecimiento.
Aditivo acelerador de fraguado: Aditivo que reduce el tiempo de transición de la mezcla para pasar del estado plástico al rígido.
Aditivo acelerador del endurecimiento: Aditivo que aumenta la velocidad de desarrollo de resistencia iniciales del hormigón, con o sin modificación del tiempo de fraguado.
Aditivo retardador de fraguado: Aditivo que aumenta el tiempo del principio de transición de la mezcla para pasar del estado plástico al estado rígido.
Aditivo hidrófugo de masa: Aditivo que reduce la absorción capilar del hormigón endurecido.
Aditivo multifuncional: Aditivo que afecta a diversas propiedades del hormigón fresco y/o endurecido actuando sobre más de una de las funciones principales definidas en los aditivos mencionados anteriormente.
Existen otra variedad de productos que, sin ser propiamente aditivos y por tanto sin clasificarse como ellos, pueden considerarse como tales ya que modifican propiedades del hormigón, como ocurre con los colorantes o pigmentos que actúan sobre el color hormigón, los generadores de gas que lo hacen sobre la densidad, etc.
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Normativa
La Instrucción Española del Hormigón Estructural (EHE) establece que se dosificarán en unidades porcentuales sobre peso de cemento no pudiendo superar el 5%.
PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO
Cohesión y manejabilidad
La cohesión y manejabilidad de las mezclas de concreto son características que contribuyen a evitar la segregación y facilitar el manejo previo y durante su colocación en las cimbras. Consecuentemente, son aspectos del comportamiento del concreto fresco que adquieren relevancia en obras donde se requiere manipular extraordinariamente el concreto, o donde las condiciones de colocación son difíciles y hacen necesario el uso de bomba o el vaciado por gravedad.
Pérdida de revenimiento
Este es un término que se acostumbra usar para describir la disminución de consistencia, o aumento de rigidez, que una mezcla de concreto experimenta desde que sale de la mezcladora hasta que termina colocada y compactada en la estructura. Lo ideal en este aspecto sería que la mezcla de concreto conservara su consistencia (o revenimiento) original durante todo este proceso, pero usualmente no es así y ocurre una pérdida gradual cuya evolución puede ser alterada por varios factores extrínsecos, entre los que destacan la temperatura ambiente, la presencia de sol y viento, y la manera de transportar el concreto desde la mezcladora hasta el lugar de colado, todos los cuales son aspectos que configuran las condiciones de trabajo en obra.
Asentamiento y sangrado
En cuanto el concreto queda en reposo, después de colocarlo y compactarlo dentro del espacio cimbrado, se inicia un proceso natural mediante el cual los componentes más pesados (cemento y agregados) tienden a descender en tanto que el agua, componente menos denso, tiende a subir. A estos fenómenos simultáneos se les llama respectivamente asentamiento y sangrado, y cuando se producen en exceso se les considera indeseables porque provocan cierta estratificación en la masa de concreto, según la cual se forma en la superficie superior una capa menos resistente y durable por su mayor concentración de agua.
DOSIFICACION
La dosificación implica establecer las proporciones apropiadas de los materiales que componen al concreto, a fin de obtener la resistencia y durabilidad requeridas, o bien, para obtener un acabado o pegado correctos. Generalmente expresado en gramos por metro (g/m).
Relación agua cemento
Todos los métodos de dosificación destacan la importancia de la relación entre las proporciones de agua y cemento. Ambos materiales forman una pasta que, al endurecer, actúa como aglomerante, manteniendo unidos los granos de los agregados. Mientras mayor sea la dosis de agua el concreto será más trabajable, sin embargo esto disminuye su resistencia y durabilidad.
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Manejabilidad de la mezcla
Una mezcla trabajable es aquella que puede colocarse sin dificultad y que con los métodos de compactación disponibles permite obtener concretos densos. Al mismo tiempo lamezcla debe tener suficiente mortero para envolver completamente la piedra y las armaduras y obtener superficies lisas sin nichos de piedras ni porosidades. En otras palabras, debe llenar completamente los huecos entre las piedras y asegurar una mezcla plástica y uniforme. Una mezcla trabajable para un tipo de elemento puede ser muy dura para otro. Por ello el concreto que se coloca en elementos delgados o con mucha armadura debe ser más plástico que el de construcción masiva.
Tabla de proporciones
En esta tabla se muestra las porciones de materiales necesarios para preparar concreto resistentes. el agua, arena y grava, se miden en tobos, (baldes), que equivalen a 19 L.
(Para calcular el volumen de cemento a usar considérese que la densidad del cemento es variable. Si el cemento tuviera una densidad aparente de 1.1, entonces 42 kg. equivaldrían a unos 35 litros en volumen. Téngase en cuenta que este volumen no se suma al del resto en su totalidad, habida cuenta de que se realiza una mezcla con absorción de agua y reacciones químicas).
obrasresistencia
cemento (kilogramos)
arena (tobos)
grava (tobos)
agua (tobos)
volumen (litros)
muros y plantillas
100 kg/cm²
42 kg 6 8 2 180 L
vigas150 kg/cm²
42 kg 5.25 7.5 1.75 165 L
zapatas (emparrilados)
200 kg/cm²
42 kg 4.5 6 1.5 145 L
columnas y techos
250 kg/cm²
42 kg 2.75 5.5 1.25 130 L
alta resistencia300 kg/cm²
42 kg 3 4.75 1 112 L
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MEZCLADO DEL CONCRETO:
La función del mezclado de concreto es revestir la superficie de los agregados con la pasta de cemento, la cual dará como resultado una masa homogénea. Para asegurar este concreto de manera uniforme se utilizan mezcladoras. Estas están compuestas, principalmente, por un recipiente metálico denominado tambor o cuba, provisto de paletas en su interior. Ahora bien esta mezcla se efectúa, cuando cada una de las partes del concreto es elevada, vuelta a vuelta, por las paletas durante la rotación del tambor, de manera que en un cierto punto, en cada revolución, son vertidas hacia la parte inferior para mezclarse con las otras porciones, hasta constituir una masa homogénea. Ahora bien para la mezcla en este tipo de maquinaria se pueden distinguir dos tipos de mezcladoras que aseguraran el concreto que son: • Mezcladoras de eje inclinado, de cuba basculante. • Mezcladoras de eje horizontal. Ahora bien, las mezcladoras de eje inclinado pueden tomar diferentes inclinaciones del eje, ya sea para trabajo de llenado, de amasado, o de descarga. Esto se realiza por medio de un volante, que hace pivotar el tambor alrededor de un eje horizontal mediante un sistema de piñones dentados. Estas mezcladoras poseen un tambor o trompo, en la cual su función es realizar un movimiento de rotación alrededor de su eje, con una inclinación de 15 a 20 grados aproximadamente. Es importante tener en cuenta que el puede definir la calidad y la capacidad del concreto. Por otra parte estas mezcladoras se pueden ajustar a pequeños volúmenes de concreto y en especial para mezclas plásticas o con agregado grueso de tamaño apreciable. Gracias a este tipo de mezcladora la descarga que esta realice siempre será buena, ya que esta realiza su función de manera inmediata y sin segregación. Por otro lado el siguiente tipo de mezcladora es la de eje horizontal estas se pueden caracterizar por el tambor, ya que este posee una forma cilindro-cónica, la cual opera girando alrededor de un eje horizontal con una o dos aspas o paletas que giran alrededor de un eje no coincidente con el eje del tambor. Estas poseen mayormente, dos aberturas, una para cargar el material y la otra para descargar el concreto. Son favorables para grandes volúmenes de concretado. Ahora bien, pueden aparecer modelos en donde su tambor es fijo y siempre posee un eje, provisto de aspas, el cual describe una trayectoria circular alrededor del eje del tambor.Este tipo de mezcladora se diferencia según la forma en que se realiza la descarga.
TRANSPORTE:
1. El concreto puede ser transportado satisfactoriamente por varios métodos: carretillas, chutes, buggy, elevadores, baldes, fajas y bombas, la descripción de que método emplear depende sobre todo de la cantidad de concreto por transportar, de la distancia y dirección (vertical u horizontal) del transporte y de consideraciones económicas.
2. las exigencias básicas un buen método de transporte son:
a. No debe ocurrir segregación, es decir separación de los componentes del concreto. La segregación ocurre cuando se permite que parte del concreto se mueva más rápido que el concreto adyacente.
Por ejemplo: el traqueteo de las carretillas con ruedas metálicas tiende a producir que el agregado más grande se hunda mientras que la lechada asciende a la
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superficie; Cuando se suelta el concreto desde una altura mayor de 1 m. el efecto es semejante.
b. No debe ocurrir perdida de materiales, especialmente de la pasta de cemento. El equipo debe ser estanco y su diseño debe ser tal que asegure la transferencia del concreto sin derrames.
c. La capacidad de transporte debe estar coordinada con la cantidad de concreto a colocar, debiendo ser suficiente para impedir la ocurrencia de juntas frías. Debe tenerse en cuenta que el concreto debe depositarse en capas horizontales de no las de 60 cms. De espesor, cada capa colocarse cuando la inferior esta aun plástica permitiendo la penetración del vibrador.
3. El bombeo es un método muy eficiente y seguro para transportar concreto. Debe tenerse en cuenta lo siguiente:
a. No se puede bombear concreto con menos de 3” de slump: segregara y la tubería se obstruirá.
b. No se puede bombear concretos con menos de 7 sacos de cemento por m3. el cemento es el lubricante y por debajo de esas cantidades es suficiente: el concreto atascara la tubería.
c. Antes de iniciar el bombeo concreto debe lubricarse la tubería, bombeando una mezcla muy rica en cemento o, alternativamente, una lechada de cemento y arena con un tapón que impida el flujo descontrolado.
d. El bloqueo de la tubería puede ocurrir por: bolsón de aire, concreto muy seco o muy fluido, concreto mal mezclado, falta de arena en el concreto, concreto dejado demasiado tiempo en la tubería y escape de lechada por las uniones.
COLOCACION
EL CONCRETO SEGREGARA Y SUS COMPONENTES SE SEPARAN SI NO ES ADECUADAMENTE COLOCADO EN LOS ENCOFRADOS
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1. COLOCACIÓN DEL CONCRETO EN LA PARTE ALTA DE UNA FORMA ANGOSTA
a. CORRECTO. Descarga el concreto en una tolva que alimenta a su vez un chute flexible. De esta manera se evita la segregación, el encofrado y el acero que el concreto los cubra.
b. INCORRECTO. Si se permite que el concreto del chute o del buggy choque contra el concreto el encofrado o rebote contra el encofrado y la armadura, ocurrirá segregación del concreto y cangrejeras en la parte inferior.
2. CONSISTENCIA DEL CONCRETO EN FORMAS PROFUNDAS Y ANGOSTAS
a. CORRECTO: Utilizar un concreto cada vez mas seco (usando un slump variable) conforme sube el llenado de concreto en el encofrado.
b. INCORRECTO: Si se usa un slump constante ocurre exceso de agua en la parte superior de la llenada, con perdida de resistencia y durabilidad en las partes altas.
3. COLOCACIÓN DEL CONCRETO A TRAVES DE ABERTURAS
a. CORECTO: Colocar el concreto en un bolsón exterior al encofrado, ubicado junto a cada abertura, de tal manera que el concreto fluya al interior de la misma sin segregación.
b. INCORRECTO: Si se permite que el chorro de concreto ingrese los encofrados en un ángulo distinto de la vertical. Este procedimiento termina, inevitablemente, en segregación.
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4. COLOCACIÓN DEL CONCRETO EN COLUMNAS Y MUROS MEDIANTE BOMBA.
5. COLOCACIÓN EN LOSAS
a. CORRECTO: Colocar el concreto contra la cara del concreto llenado.
b. INCORRECTO: Colocar el concreto alejándose del concreto ya llenado.
6. COLOCACIÓN DEL CONCRETO EN PENDIENTES FUERTES
a. CORRECTO: Colocar una retención en el exterior del chute para evitar la segregación y asegurar que el concreto permanece en la pendiente.
b. INCORRECTO: Si se descarga el concreto del extremo libre del chute en la pendiente, ocurre segregación y el agregado grueso va al fondo de la pendiente. Adicionalmente la velocidad de descarga tiende a mover el concreto hacia la parte inferior.
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7. COLOCACIÓN DEL CONCRETO EN PENDIENTES SUAVES
a. CORRECTO: Colocar el concreto en la parte inferior de la pendiente de modo tal que se aumenta la presión por el peso del concreto añadido. La vibración proporciona la compactación.
b. INCORRECTO: si se comienza a colocar el concreto en la parte alta de la pendiente, la vibración transporta el concreto hacia la parte inferior.
8. VIBRACION
a. CORRECTO: Los vibradores deben penetrar verticalmente unos 10 cms en la llenada previa. La ubicación de los vibradores debe ser a distancias regulares, sistemáticas, para obtener la compactación correcta.
b. INCORRECTO: Si se penetra al azar, en diferentes ángulos y espaciamientos sin alcanzar la llenada previa, se impide la obtención del monolitísmo del concreto.
9. BOLSONES DE AGRAGADOS GRUESOS
a. CORRECTO: Cuando ocurre un bolsón de piedras, trasladarlas a una mas arenosa y compactar con vibración o con pisadas fuertes.
b. INCORRECTO: Si se trata de resolver el problema añadiendo mortero al bolsón de agregado grueso.
CURADO:
El curado es el mantenimiento de un adecuado contenido de humedad y temperatura en el concreto a edades tempranas, de manera que éste pueda desarrollar las propiedades para las cuales fue diseñada la mezcla. El curado comienza inmediatamente después del vaciado (colado) y el acabado, de manera que el concreto pueda desarrollar la resistencia y la durabilidad deseada.
Sin un adecuado suministro de humedad, los materiales cementantes en el concreto, no pueden reaccionar para formar un producto de calidad. El secado puede eliminar el agua necesaria para esta reacción química denominada hidratación y por lo cual el concreto no alcanzará sus propiedades potenciales.
La temperatura es un factor importante en un curado apropiado, basándose en la velocidad de hidratación y por lo tanto, el desarrollo de resistencias es mayor a más altas temperaturas. Generalmente, la temperatura del concreto debe ser mantenida por encima de los 50°F (10°C) para un ritmo adecuado de desarrollo de resistencias. Además debe mantenerse una temperatura uniforme a través de la sección del concreto, mientras está ganando resistencia, para evitar las grietas por choque térmico.
Para el concreto expuesto, la humedad relativa y las condiciones del viento son también importantes; ellas contribuyen al ritmo de pérdida de humedad en el concreto y pueden dar como resultado agrietamiento, una pobre calidad y durabilidad
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supericial. Las medidas de protección para el control de la evaporación de humedad de las supericies del concreto antes de que fragüe, son esenciales para evitar la fisuración por retracción plástica.
CÓMO SE CURA
Requerimientos de humedad para el curado. El concreto debe ser protegido de la pérdida de humedad hasta concluir el acabado empleando métodos adecuados como las barreras de viento, los atomizadores (aspersores) de agua y otros para evitar la fisuración por retracción plástica. Después del acabado final la superficie del concreto debe permanecer continuamentehumedecida o sellada para evitar la evaporación por un período de como mínimo varios días después del acabado. Ver la tablacon ejemplos.
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CONTROL DE CALIDAD:
El concreto es una mezcla endurecida de materiales heterogéneos que está sujeta a la acción de muchas variables, dependientes de los materiales que lo constituyen y de los métodos seguidos durante los procesos de diseño: dosificación, mezclado, transporte, colocación, compactación, acabado, y curado.
Sin embargo, las propiedades y características del concreto en estado plástico como endurecido, son predecibles a pesar de su heterogeneidad, mediante una adecuada selección y combinación de sus componentes y de un buen control de calidad.
Un concreto será de buena calidad cuando cumpla las especificaciones para las cuales fue diseñado.
Esto se logra si las técnicas y los materiales empleados para producirlo son de buena calidad.
Una calidad deficiente en el concreto que se utiliza representa un riesgo para la estabilidad de la obra.
El control de calidad del concreto al igual que el de cualquier producto se basa en tres actividades:
- control de materias primas;
- supervisión del proceso completo de fabricación;
- verificación total del producto terminado.
En el concreto se requiere de un tiempo después de concluido el proceso para que el producto pueda considerarse terminado, lo que es un inconveniente porque en el lapso de espera correspondiente al período de endurecimiento y adquisición de propiedades, la construcción continua y los datos que se obtienen de la calidad del concreto son extemporáneos para su oportuna aplicación.
Lo anterior, indica que el control de calidad del concreto fresco cobra cada día mas aplicación, porque se puede mejorar la uniformidad del concreto en su elaboración, verificando y ajustando las proporciones de sus componentes.
Las pruebas que mas se utilizan en el control de calidad del concreto fresco son: asentamiento, peso unitario y contenido de aire.
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En el concreto endurecido la resistencia a la compresión es el parámetro principal para controlar la calidad del concreto, pero existen otros parámetros igualmente válidos, como: la resistencia a la flexión y la relación agua-cemento.
Para determinar la resistencia a la compresión del concreto puesto en obra, se elaboran cilindros testigos según la Norma NTC No.550, cilindros se elaboran tomando el concreto fresco que se va a vaciar en diferentes partes de la obra y se ensayan a diferentes edades según el uso determinado que se les quiera dar.
La toma de cilindros testigos y la posterior determinación de su resistencia persigue algunos de los siguientes fines:
1. comprobar la dosificación de la mezcla diseñada, para saber si cumple con la resistencia especificada.
2. controlar la calidad:
a) ensayos de aceptación del concreto.
b) control interno de producción.
Los ensayos de aceptación son realizados por la interventoría; estos cilindros son elaborados, curados y ensayados bajo condiciones normales de laboratorios sumergidos en agua con cal y ensayados a los 28 días.
Los cilindros para el control interno de producción son ensayados a edades tempranas con curado acelerado de 24 horas según Norma NTC No. 1513, o a la edad de siete días curados en las mismas condiciones del concreto de la estructura.
Los cilindros para el control interno de producción persiguen dos objetivos:
1. determinar a edades tempranas la resistencia del concreto puesto en obra;
2. determinar el tiempo, necesario para quitar los encofrados o la formaleta, o ponerse en servicio la estructura.
Existe gran variación en el resultado de las resistencias de los cilindros testigos, lo que obedece a factores como: la variación en las características del concreto producido, que puede ser debida a los cambios en los agregados, o en la dosificación, etc, o a variaciones inherentes a la prueba de los cilindros. Se ha llegado a establecer que existen 60 variables que pueden incidir en la resistencia de un cilindro de concreto, estos se indican a continuación en la tabla
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BILIOGRAFIA:
ING. ANGEL HUANCA BORDA ING. CARLOS LANDA BATOLON ING. JUAN ORTEGA GARCIA INFORMACION DEL INTERNET
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