Determinacion de La Correlacion Entre El Modulo de Rotura y La Resistencia a La Compresion (1)

8/12/2019 Determinacion de La Correlacion Entre El Modulo de Rotura y La Resistencia a La Compresion (1)

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DETERMINACIN DE LA CORRELACIN ENTRE EL MDULO DE ROTURA YLA RESISTENCIA A LA COMPRESIN DEL CONCRETO (CASO PREVESA)

TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR POR EL TITULO DE INGENIERO CIVIL

JOHANNA ALEXANDRA GARCIA CALDERON

UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

BUCARAMANGA

2010


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DETERMINACIN DE LA CORRELACIN ENTRE EL MDULO DE ROTURA YLA RESISTENCIA A LA COMPRESIN DEL CONCRETO (CASO PREVESA)

TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR POR EL TITULO DE INGENIERO CIVIL

JOHANNA ALEXANDRA GARCIA CALDERON

DIRECTOR

ING. LUZ MARINA TORRADO GOMEZ

UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

BUCARAMANGA

2010


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Nota de aceptacin

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

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______________________________

Firma del Presidente del Jurado

______________________________Jurado 1

______________________________

Jurado 2

Bucaramanga, julio de 2010.


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AGRADECIMIENTOS

En toda la experiencia universitaria y la conclusin del trabajo de grado, ha habidopersonas que merecen las gracias porque sin su valioso aporte no hubiese sidoposible este trabajo y tambin hay quienes las merecen por haber plasmado suhuella en mi camino.

A mis profesores, que compartieron conmigo sus conocimientos y su amor por laconstruccin. Especialmente a la Ingeniera Luz Marina Torrado Gmez, midirectora de Tesis, por su apoyo, paciencia, asesoramiento, y estmulo paraseguir creciendo intelectualmente.

A la empresa PREVESA, extiendo un especial agradecimiento por el apoyologstico y humano brindado.

A mi padre por darme la estabilidad, emocional, econmica y sentimental; parapoder llegar a este logro, que definitivamente no hubiese podido ser realidad sinl.

A mi madre por ensearme que todo se aprende y que todo esfuerzo al final esrecompensa.

A mi hermana, por el nimo, apoyo y alegra que me brinda, que me da fortalezapara seguir siempre adelante.

A todas y cada una de las personas que han vivido conmigo la realizacin de estacarrera, con sus altos y bajos y que no necesito nombrar porque tanto ellas comoyo sabemos que desde lo ms profundo de mi corazn les agradezco el habermebrindado todo el apoyo, colaboracin, nimo y sobre todo cario y amistad.

Finalmente un eterno agradecimiento a esta prestigiosa universidad la cual abri yabre sus puertas a jvenes como nosotros, preparndonos para un futurocompetitivo y formndonos como personas de bien.


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TABLA DE CONTENIDO

Pg.

INTRODUCCION1. OBJETIVOS DEL PROYECTO...10

1.1 OBJETIVO GENERAL....101.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS............10

2. CARACTERIZACION DE LOS MATERIALES EMPLEADOS...112.1 MATERIALES.................11

2.1.1 CEMENTO...................................................................................11

2.1.2 AGUA PARA CONCRETO..........................................................192.1.3 AGREGADOS..............................................................................232.1.4 CENIZA VOLANTE......................................................................332.1.5 ADITIVOS....................................................................................35

2.2 CONCRETO...........................................................................................392.2.1 DEFINICIN................................................................................402.2.2 PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO.............................402.2.3 PROCESO DE FRAGUADO........................................................472.2.4 PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO....................48

2.3 ESTUDIO DE UN CASO PARTICULAR.................................................512.3.1 GENERALIDADES DEL CEMENTO RIOCLARO........................51

2.3.2 CARACTERIZACION DEL CEMENTO RIOCLARO....................523. METODOLOGIA..........................................................................................534. ENSAYOS REALIZADOS A LOS MATERIALES UTILIZADOS PARA LA

ELABORACION DEL CONCRETO..............................................................624.1. CEMENTO............................................................................................62

4.1.1 PESO ESPECIFICO624.2. AGREGADO FINO................................................................................63

4.2.1 PESO ESPECIFICO634.2.2 MASAS UNITARIAS644.2.3 GRANULOMETRIA.65

4.3 AGREGADO GRUESO..........................................................................664.3.1 PESO ESPECIFICO664.3.2 MASAS UNITARIAS674.3.3 GRANULOMETRIA.684.3.4 DESGASTE MAQUINA DE LOS ANGELES...69

5. RESULTADOS DE ENSAYOS REALIZADOS A LAS MUESTRAS DECONCRETO.................................................................................................705.1 RESISTENCIA A LA COMPRESION....................................................70


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Pg

5.1.1 DISEO DE 21 MPa.705.1.2 DISEO DE 28 MPa.71

5.1.3 DISEO DE 35 MPa.725.2 RESISTENCIA A LA FLEXION..............................................................735.2.1 DISEO DE 21 MPa.735.2.2 DISEO DE 28 MPa.745.2.3 DISEO DE 35 MPa.75

6. ANALISIS ESTADISTICO ...........................................................................766.1 FUNCIONES ESTADISTICAS................................................................76

6.1.1 PROMEDIO ARITMETICO..........................................................766.1.2 DESVIACION ESTANDAR..........................................................776.1.3 COEFICIENTE DE VARIACION..................................................776.1.4 RANGO........................................................................................78

6.1.5 AMPLITUD...................................................................................786.1.6 MODA..........................................................................................786.2 NORMAS DE CONTROL......................................................................796.3 TIPOS DE GRAFICOS..........................................................................79

6.3.1 HISTOGRAMA.............................................................................796.3.2 DISTRIBUCION NORMAL...........................................................79

7. ANALISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS.....................................818. CONCLUSIONES......................................................................................1089. RECOMENDACIONES.............................................................................11010. BIBLIOGRAFIA.........................................................................................111


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LISTA DE TABLAS

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Tabla 1. Clasificacin de los aditivos para concreto....38

Tabla 2. .Normas de control........79

Tabla 3. Resumen de resultados..105

Tabla 4. Valores promedios obtenidos.105


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LISTA DE FIGURAS

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Figura 1. Separacin granulomtrica del agregado grueso.....53

Figura 2. Determinacin de la densidad y absorcin del agregado grueso.54

Figura 3: Determinacin de la densidad y absorcin del agregado fino...55

Figura 4. Determinacin de masas unitarias........55Figura 5. Determinacion del contenido de materia orgnica..56

Figura 6. Determinacin del peso especfico del cemento. ...57

Figura 7. Elaboracin de especmenes para ensayos de compresin.58

Figura 8. Elaboracin de especmenes para ensayos de flexin......58

Figura 9. Ensayo de resistencia a compresin ....59

Figura 10. Ensayo de resistencia a flexin. ..59

Figura 11. Metodologa aplicada.....61

Figura 11. Grfico de resultados segn relacin potencial......106

Figura 12. Grfico de resultados segn relacin lineal.....107


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RESUMEN GENERAL DE TRABAJO DE GRADO

TITULO: DETERMINACIN DE LA CORRELACIN ENTRE EL MDULO DEROTURA Y LA RESISTENCIA A LA COMPRESIN DEL CONCRETO (CASO

PREVESA)AUTOR(ES): JOHANNA ALEXANDRA GARCIA CALDERONFACULTAD: Facultad de Ingeniera CivilDIRECTOR(A): LUZ MARINA TORRADO GMEZ.

RESUMEN

La calidad del concreto representa un parmetro fundamental en el correctodesarrollo de las obras civiles modernas. La resistencia a flexin y a compresinson indicadores del desempeo que presenta un concreto preparado luego decumplir satisfactoriamente su ciclo de fraguado. En la prctica, los ensayos deflexin requieren la elaboracin de muestras ms costosas que las utilizadas enlos ensayos de compresin y con cuidados especiales en su manejo y transporteal sitio de ensayos. Por esta razn, es ms comn el uso de ensayos decompresin para determinar la calidad de un concreto preparado. Sin embargo, enconcretos para pavimentos, es vital conocer el desempeo de ste a la flexin. Enla prctica, es comn utilizar la relacin directa que existe entre el mdulo derotura y la resistencia a la compresin para obtener los valores de la resistencia aflexin mediante una relacin matemtica a partir de los valores obtenidos de

resistencias a compresin, para obtener un modelo del comportamiento a flexin.El presente proyecto de grado, determina de forma experimental, una constantematemtica que relaciona de forma directa el mdulo de rotura y la resistencia acompresin del concreto preparado en la empresa PREVESA, para 21 MPa, 28MPa y 35 MPa.

Esta relacin matemtica obtenida experimentalmente para el caso particular de la

Planta PREVESA y expresada por la ecuacin esta validada porla relacin planteada por el Instituto del Concreto ASOCRETO en el ao 2000,

donde Mr es la resistencia a la flexin y fc es la resistencia a la compresin,ecuacin que se encuentra dentro de los lmites establecidos por dicho Instituto.

PALABRAS CLAVES: Modulo de rotura, resistencia a la compresin, concreto


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GENERAL SUMMARY OF WORK OF DEGREE

TITLE: DETERMINING THE CONNECTION BETWEEN THE MODULUS OFBREAKING STRENGTH AND THE COMPRESSIVE STRENGTH (PREVESA

CASE-STUDY)AUTHOR:JOHANNA ALEXANDRA GARCIA CALDERONFACULTY:Faculty of civil engineerPROJECT DIRECTOR: LUZ MARINA TORRADO GMEZ.

ABSTRACT

The concretes quality is fundamental for assuring the proper behavior of civilprojects now days. Determining the flexural strength involves the preparation ofmore expensive specimens compared to those used in compressive strengthdetermination; furthermore, the specimens requires an special treatment and extracare during the handling and transportation process to the test area. Due to thesecomplications, field engineers commonly prefer the determination of thecompressive strength as a quality control technique. However, when it comes tospecial purpose concretes, such as those used in pavements fabrication, is ofgreat importance for the engineers to determine the modulus of rupture. In theeveryday engineering practice, it is common to use the direct mathematical relationexisting between the flexural and the compressive strength, in order to obtain amathematical model, engineers can infer the materials ability to resist deformation

under load.This thesis, using an experimental procedure, determines a mathematical constantresulting in the direct relation between the modulus of rupture and the compressivestrength of a concrete produced at the PREVESA industrial facility located inBucaramanga, for 21 MPa, 28 MPa and 35 MPa.

The mathematical equation resulting of the experimental methodology using

PREVESAs concrete is consistent with the equation proposedby ASOCRETO, in the year 2000, where Mr is the flexural strength and fc

corresponds to the compressive strength, equation that one finds inside the limitsestablished by the above mentioned Institute.

KEY WORDS: flexural strength, compressive strength, concrete.


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1. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GENERAL

Determinar la correlacin entre el mdulo de rotura y la resistencia a lacompresin del concreto producido en la empresa PREVESA.

1.2 OBJETIVOS ESPECFICOS

Determinar las propiedades fsicas de los agregados utilizados por la empresaPREVESA en la elaboracin de concretos.

Realizar ensayos de resistencia a compresin y de flexin para diseos demezclas para 21, 28 y 35 Mpa, con concreto elaborado en la empresa PREVESA.

Plantear ecuaciones para la determinacin de la correlacin existente entre la

resistencia a la compresin y el mdulo de rotura.


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2. CARACTERIZACIN DE MATERIALES

Durante varias dcadas, el concreto ha prevalecido como el material deconstruccin ms utilizado en todo tipo de proyectos de ingeniera, gracias a suversatilidad de forma, funcin y economa. De igual forma, el concreto armado seconvierte en un material artificial capaz de resistir tanto la compresin como latraccin y la flexin, una combinacin de esfuerzos mecnicos que las piedrasnaturales no alcanzan a resistir satisfactoriamente.

En la prctica, cada proyecto de ingeniera trae consigo requerimientosespecficos de las propiedades y caractersticas del concreto para obtener un

comportamiento especfico, y ste comportamiento puede determinarse medianteel proporcionamiento adecuado de los componentes de la mezcla. Es esta mezclade un material aglutinante, un material de relleno, agua y segn lo amerite,aditivos especficos, la que define en trminos generales el concreto, y determina,despus de cierto tiempo de endurecimiento, la resistencia de esta piedra artificiala esfuerzos mecnicos. En este punto, nace la importancia del estudio de cadauno de los componentes de la mezcla, de su correcta dosificacin y del efecto quecada uno tendr eventualmente en el comportamiento y resistencia a los esfuerzosde compresin del concreto, as como su resistencia a esfuerzos de traccin yflexin en concretos armados.

2.1. MATERIALES

2.1.1. Cemento.

El cemento en la actualidad es el elemento activo ms importante en lasmezclas de concreto o mortero, y se posesiona como la materia prima msindispensable y ms ampliamente utilizada en todos los proyectos deconstruccin. (Snchez de Guzmn, 1987)

La definicin general de la palabra cemento como un material aglomerantecon propiedades de adherencia y cohesin indispensables para la unin de


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fragmentos minerales entre s, formando una mezcla compacta, abarcatambin a materiales como las cales, asfaltos y alquitranes. Sin embargo,cuando se habla de concreto para estructuras, la palabra cemento,implcitamente denota al Cemento Portland o cemento a base de portland,

el cual mediante un proceso de hidratacin, experimenta un endurecimientoy eventualmente un secado adoptando su forma y resistencia final. Es deeste proceso de hidratacin donde nace el nombre de cementos hidrulicos.

El cemento portland se fabrica generalmente a partir de materialesminerales calcreos, tales como la caliza, y por almina y slice, que seencuentran como arcilla en la naturaleza1. Productos como el xido dehierro son adicionados en ocasiones para mejorar la composicin qumicade las materias primas principales. sta mezcla de materiales se procesa aaltas temperaturas y se mezcla con yeso.

Su nombre obedece a la similitud en el aspecto del cemento endurecidocon una piedra que abunda en Portland, Inglaterra y fue patentado porJoseph Aspdin en 18242.

El proceso de fabricacin del cemento vara dependiendo de circunstanciasparticulares de la planta productora, as como de la presencia o ausencia deagua en la mezcla y pulverizacin de materias primas. La eleccin entre unproceso de fabricacin hmedo y un proceso seco, depende de factorestanto fsicos como econmicos.

En general, en todos los procesos de fabricacin se cumplen las siguientesetapas:

a. Explotacin de Materias Primas.

Procedimiento realizado conforme con los parmetros y normaspropias de la industria de la explotacin de materias primas. Encuanto a las arcillas, un proceso de arrastre de material esgeneralmente suficiente para su extraccin. Las calizas, por elcontrario, debido a su dureza, generalmente involucran el uso deexplosivos y posteriormente un proceso de trituracin primaria

1TECNOLOGA DEL CONCRETO Y DEL MORTERO. Diego Snchez de Guzmn. Ingeniero Civil Ms. I.C. Pontificia

Universidad Javeriana, Bogot, D.E. 1987. Capitulo 2. Pg. 32.2COLECCIN BSICA DEL CONCRETO 1, TECNOLOGA Y PROPIEDADES. INSTITUTO DEL CONCRETO.

ASOCRETO. 4 Ed. Impresa. 2000. Pg. 31.


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con el fin de obtener tamaos mximos de 25 mm o equivalentesa 1.

b. Dosificacin, Molienda y Homogenizacin.

En este punto del proceso de fabricacin, se debe elegir entreseguir un proceso hmedo o un proceso seco. En el primero, lasmaterias primas son sometidas a la accin de molinos de crudo,donde la reaccin de la arcilla con el agua forma una lechada, lacual es llevada a silos de almacenamiento o silos de crudo, dondeson estudiadas sus caractersticas qumicas con el fin de conocerla correcta dosificacin en proporciones definidas y se enva a lossilos de normalizacin. En los silos de normalizacin se realizanlas correcciones necesarias para obtener una pasta de calidaddeseada, una vez normalizada la pasta, se transporta a untanque circular denominado balsa donde se mantiene la

homogeneidad y se almacena la pasta. En el Proceso Seco, lasmaterias primas son trituradas y dosificadas adecuadamente en elmolino de crudo, en donde se secan a menos de 1 a 2 % deagua, y se trituran obteniendo un polvo fino denominado crudo oharina. Esta harina es posteriormente transportada a silos dehomogenizacin donde con la ayuda de aire a presin se obtienela mezcla de los materiales. Como puede apreciarse, la etapa de

homogenizacin se presenta tanto en el proceso hmedo comoen el proceso seco, y es requerimiento para el contacto intimoentre los distintos componentes.

c. Clinkerizacin.

Bien sea la pasta obtenida por proceso hmedo, o la harinaobtenida mediante proceso seco, stas deben someterse a untratamiento trmico en grandes hornos rotatorios. ste horno estfabricado en acero de forma cilndrica y es recubierto en material

refractario con el fin de conservar mejor el calor ya que disminuyelas perdidas por radiacin, y al mismo tiempo ste materialrefractario protege al horno de las elevadas temperaturas. Loshornos utilizados en el proceso hmedo y el proceso secopresentan algunas diferencias constructivas, pero en general loscambios que sufre la pasta o la harina en cada caso, pueden


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generalizarse de la siguiente manera (Snchez de GuzmnDiego, Tecnologa del concreto y del mortero,1987) :

Evaporacin del agua libre. Hasta 100C

Deshidratacin de los minerales arcillosos. Por encima de500C.

Liberacin de CO2. A 800C. Cristalizacin de los productos minerales descompuestos.

Por encima de 900C. Descomposicin del carbonato. Reaccin del CaO con los silicoaluminatos. De 900C

1200C. Formacin de lquidos. De 1250C a 1280C. Formacin de lquidos y de los compuestos del cemento

(Clinkerizacin). Por encima de 1280C y hasta 1500C.

d. Enfriamiento.

El material que sale del horno en forma de bolas de dimensionesentre los 3 y los 30 mm y a temperaturas de 1200C y 1300C,conocido como clinker, debe enfriarse rpidamente hasta unatemperatura entre los 50C y los 70C para garantizar que el

cemento despus de fraguado el volumen no presente cambios. Elclinker frio es caractersticamente negro, reluciente y deconsistencia dura.

e. Molienda y Adiciones Finales.

Durante este proceso, el clinker es transformado en polvo en unmolino, en donde es pulverizado con pequeas adiciones de yesoen 2 a 5%, el cual evita el fraguado relmpago del cementoregulando la velocidad de endurecimiento del mismo. El producto

final de este proceso es lo que se conoce comnmente comoCemento Portland, el cual propiamente definido, es aquel que norecibe adicin distinta al yeso3. Si este producto final, recibe


Universidad Javeriana, Bogot, D.E. 1987. Capitulo 2. Pg. 39.


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adiciones importantes, adquiere el nombre de Cementos a basede Portland.

f. Almacenamiento, empaque y distribucin.

Corresponden a los procesos finales en la fabricacin del cementoportland y a base de portland, y deben cumplir con todas lasnormas y requerimientos tcnicos y comerciales de la industria. Esde especial cuidado el almacenamiento del cemento, ya que alcabo de unos tres meses puede perder sus propiedades, y enalgunos casos, como en el del cemento empacado en sacos depapel triple, se puede perder hasta 20 % de su resistencia al cabode 4 a 6 semanas.(Coleccin bsica del concreto 1, tecnologa ypropiedades. Instituto del concreto. Asocreto. 4 Ed. Impresa.2000.)

Existen en la actualidad once clases de cemento portland de acuerdo con lanorma colombiana NTC 30 - Cemento Portland Clasificacin yNomenclatura, los cuales son fabricados para satisfacer diversasnecesidades y cumplir propsitos especficos. De igual forma, la industriafabrica lo que se conoce como Cemento Portland Adicionados o Cemento aBase de Portland, los cuales como se menciono anteriormente se obtienenadicionando al clinker del portland elementos adicionales al yeso. (Institutodel Concreto Asocreto,2000)

Una vez conocido el proceso de fabricacin del cemento, un estudio de suspropiedades qumicas, fsicas y mecnicas permite entender mejor sucomportamiento como material cementante

a. Propiedades Qumicas.

En general, y para efectos prcticos, la qumica del cemento seentiende como la qumica de los silicatos y aluminatos clcicosanhidros e hidratados, expresando a menudo las formulas con lasuma de xidos.


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Las reacciones qumicas del cemento se resumen a continuacin:

Hidratacin del Cemento: Reaccin mediante la cual elcemento se convierte en un agente de enlace, ste alentrar en contacto con el agua conforma una pasta yposteriormente se desarrollan lentamente estructurascristalinas cementantes.

Formacin de la pasta del cemento: Esta formacin de lapasta es consecuencia de las reacciones qumicas delcemento con el agua. Los compuestos anhidros delcemento portland reaccionan con agua dando origen acompuestos cristalinos hidratados y una sustancia

gelatinosa llamada gel. ste gel, en principio inestable porla cantidad de agua que posee, va ganando estabilidad amedida que los componentes cristalinos continanhidratndose haciendo uso del agua del gel, estabilizandoeste ltimo y convirtindose as en un gel estableresponsable de las propiedades mecnicas de las pastasendurecidas.

Calor de Hidratacin. Es la cantidad de calor expresado enunidades de caloras/gramo de cemento deshidratado,luego de una hidratacin completa a una temperatura

dada.

En Colombia, la norma tcnica NTC 321 fija lasespecificaciones qumicas que debe tener un CementoPortland.

b. Propiedades Fsicas y Mecnicas.

Estas propiedades dependen del estado en el cual se encuentreel cemento, y son medidas a travs de ensayos sobre el cemento

puro, sobre la pasta de cemento y sobre el mortero. Estosensayos determinan las caractersticas fsicas y mecnicas delcemento antes de ser utilizado.


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Ensayos sobre polvo de cemento:

Peso Especfico (Densidad): Es por definicin, la relacinentre la masa de una cantidad dada y el volumen absoluto

de esa masa. Suele estar entre los 3.10 y 3.15 gr/cm3cuando no hay adiciones distintas al yeso. Esta propiedadno define directamente la calidad de un cemento por ssola, pero si es analizada en conjunto, puede ayudar adeducir otras caractersticas. Su utilidad principal seencuentre en el diseo y control de mezclas de concreto.

Superficie especfica (Finura): La finura del cemento estdeterminada por el proceso de molienda de clinker y yeso,y corresponde al tamao de las partculas del cemento. Lafinura est relacionada con la velocidad de hidratacin, eldesarrollo de calor, la retraccin y el aumento de laresistencia. A mayor finura se obtiene un endurecimientoms rpido y un desarrollo rpido de la resistencia, sinembargo, obtener una alta finura implica mayores costosde fabricacin del cemento y un deterioro ms rpido delcemento en su almacenamiento. De igual forma, losconcretos fabricados con cementos de alta finura, tienenmayor tendencia son ms susceptibles a la fisura.

Ensayos so bre la pasta de cemento:

Consistencia normal: Indica el grado de fluidez o dificultadcon que la pasta de cemento puede ser manejada. Unacantidad de agua adicionada al cemento le proporcionauna determinada fluidez, la cual se incrementa con elaumento del agua. El contenido de agua en una pastanormal se expresa en porcentaje en masa del cementoseco y cae entre un 23 y un 33 %.

Tiempo de Fraguado: Termino utilizado para describir la

rigidez de la pasta, es decir para describir el cambio delestado plstico al estado endurecido de una pasta decemento. La determinacin de los tiempos de fraguadoinicial y final son importantes pues indican el tiempodisponible para mezclar, transportar, colocar, vibrar y afinarconcretos y morteros en una obra, as como para transitar


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sobre ellos y para mojarlos con miras al curado. Ladeterminacin de estos tiempos se hace de acuerdo con elprocedimiento descrito en la NTC 109 utilizando el aparatode Gillmore.

Falso Fraguado. Fenmeno que ocurre a la pasta decemento cuando adquiere una rigidez prematura yanormal, dentro de los primeros minutos despus demezclar el cemento y el agua. Este fenmeno se detectasiguiendo la metodologa descrita por las NTC 225 y NTC297.

Expansin en autoclave: Es necesario, para la estabilidaddel cemento, que ninguno de sus componentes, una vezhidratados, sufra expansin perjudicial o destructiva. Lasnormas tcnicas colombianas limitan la expansinpotencial de un cemento por medio del ensayo deautoclave NT C107.

Ensayos sob re el mortero:

Resistencia Mecnica: Es la propiedad ms determinantede un cemento en cuanto a los requisitos para sus usosestructurales. Para la medida de la resistencia mecnica,esta mundialmente estandarizado que se utilice el uso de

morteros para los ensayos, siendo este un intermedio entrela pasta y el concreto. La arena de preparacin, no esttotalmente estandarizada, Colombia en este aspecto serige por las normas ASTM, la cual indica el empleo dearena trada del rea de Ottawa, Canad. En la proporcinde la mezcla tampoco existe un acuerdo mundial, enColombia se sigue la norma NTC 220 y la ASTM C109 queindica una proporcin de 1: 2,75.

Resistencia a la flexin:Ensayo descrito en la NTC 120, elcual muestra el comportamiento del mortero cuando es

sometido a esfuerzos de flexin. Ensayo a traccin: Busca conocer el comportamiento del

mortero cuando es sometido a tensin. Ensayo a Compresin:Regido por la NTC 220.


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2.1.2. Agua para concreto.

El agua se constituye como el elemento preponderante en la elaboracin deconcreto y mortero, gracias a la importante funcin que cumple durante del

estado plstico, el proceso de fraguado y el estado endurecido. Sureferencia en la mezcla para concreto y morteros no solo es importante encuanto a la relacin agua / cemento, dependiendo de las necesidades deresistencia y manejabilidad, tambin es de vital importancia tomar enconsideracin la calidad qumica y fsica del agua a utilizar en la mezcla.

Gracias al agua, el cemento se ve sometido a reacciones qumicas que lepermiten fraguar y endurecer formando un slido nico con sus agregados.De los procesos de fraguado y endurecimiento, surge la clasificacin de dostipos de agua a utilizar en la preparacin de concretos y morteros: El agua

de mezclado y el agua de curado.

a. Agua de Mezclado.

Se define como la cantidad de agua por volumen unitario deconcreto que requiere el cemento, contenido en este volumenunitario, para producir una pasta eficientemente hidratada, conuna fluidez que permita una lubricacin adecuada de losagregados cuando la mezcla se encuentra en estado plstico4.

El agua de mezclado es aquella que se adiciona junto con losagregados y el cemento, y dependiendo de su cantidad, serposible obtener una fluidez determinada de la pasta de cemento.

Al endurecerse la pasta de cemento, una parte del agua quedarafija como parte de la estructura, y otra parte permanecer comoagua libre, en trminos generales, estas dos formas bsicas deagua presentes en la pasta hidratada se conocen como Agua deHidratacin, la cual forma parte qumicamente del gel de

cemento; y Agua Evaporable, correspondiente al agua restanteque existe en la pasta, evaporable a 0% de humedad relativa delambiente y a 110C. En estudios ms profundos, normalmente semencionan: las Aguas de Absorcin, conocida como agua activa


Universidad Javeriana, Bogot, D.E. 1987. Capitulo 3. Pg. 73.


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debido a su influencia directa en el comportamiento del concretobajo carga; el Agua Capilar, la cual ocupa los poros capilares dela pasta; y el Agua Libre, la cual puede evaporarse con facilidad.

b.Agua de Curado.

Por definicin, el proceso de curado hace referencia al conjuntode condiciones como humedad y temperatura, requeridas para lahidratacin no interrumpida de la pasta hasta que la totalidad delcemento se hidrate permitiendo as que el concreto alcance suspropiedades potenciales. El objetivo principal del proceso decurado es entonces el de mantener el concreto lo ms prximoposible a la saturacin, permitiendo que los espacios inicialmentesaturados por agua, sean ocupados por los productos derivadosde la hidratacin del cemento, conocido comnmente como gel.

La pureza del agua de curado debe ser considerada con el fin deevitar manchas en la superficie del concreto, especialmente paraconcretos de uso arquitectnico, y de evitar impurezas quepuedan eventualmente atacar o deteriorar el concreto.

En algunos procesos, tambin se toma en consideracin el agua de lavadode los agregados, la cual es utilizada durante el proceso de trituracin conel fin de retirar algunas impurezas, las cuales afectaran la calidad delconcreto producido con agregados sucios

c. Efecto de las impurezas del agua de mezclado en el concreto final.

Como se ha mencionado, la calidad del agua y sus propiedadesfsicas y qumicas afectan considerablemente el desempeo y lacalidad de un concreto y del mortero, por esta razn, existe unanorma que define las propiedades asociadas al agua utilizada enconcretos y morteros, esta norma es la ASTM D-1129 y en


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resumen maneja algunas de las propiedades caractersticasmencionadas en la norma:

Acidez. Capacidad de reaccin con iones OH. Alcalinidad. Capacidad de reaccin con iones H+. Cloro Residual. Cantidad disponible de cloro. Dureza. Concentracin de cationes polivalentes. (Calcio y

Magnesio) Partculas en suspensin. Materia no lquida dispersada

del agua. pH. Referente a la actividad del in hidrgeno en

soluciones acuosas.

Turbidez. Reduccin de transparencia de una muestradebida a la presencia de material particular.

Las diferentes propiedades del agua utilizada en la mezcla ascomo sus condiciones fsicas y qumicas presentan un efectoconsiderable en la calidad del concreto, resumidamente, seanaliza a continuacin el efecto de algunas impurezas:

i. Cloruros y Sulfatos.

El cloruro puede generar corrosin en los aceros derefuerzo o en los cables de tensin de un concreto pre-esforzado.

ii. Carbonatos y Bicarbonatos Alcalinos.

Estas impurezas tienen efectos sobre los tiempos de

fraguado de los distintos cementos. El carbonato de sodiocausa fraguados muy rpidos, los bicarbonatos puedenretardar o acelerar el fraguado. Si existen altasconcentraciones de estas sales, es posible que se reduzcaconsiderablemente la resistencia del concreto.


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iii. Sales inorgnicas.

Sales como las de magnesio, estao, zinc, cobre y plomocausan reducciones significativas en la resistencia y

grandes variaciones en los tiempos de fraguado. El sulfatode sodio igualmente deteriora el concretoconsiderablemente.

iv. Aguas Acidas.

Las aguas cidas con valores de pH por debajo de 3.0deben ser evitadas en lo posible y ocasionan problemas demanejo.

v. Aguas Alcalinas.

Las concentraciones altas de hidrxido de hidrgenopueden reducir la resistencia del concreto o mortero. Elhidrxido de potasio reduce la resistenciaconsiderablemente en algunas clases de cementos.

vi. Aguas con Azcar.

Una gran cantidad de azcar en el agua, un 0.25% o ms,causa un fraguado rpido y una disminucin de laresistencia a los 28 das.

vii. Aguas con Aceite.

El aceite mineral, en concentracin superior al 2% porpeso del cemento, puede reducir la resistencia delconcreto en un 20% o ms.

viii. Aguas Negras.

En ningn caso es recomendable el uso de aguas negraspara la mezcla de concreto, ya que generalmentecontienen 400 ppm de materia orgnica.


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ix. Agua con Algas.

La presencia de algas produce inclusin de aireocasionando la perdida de resistencia y afectando

considerablemente la hidratacin del cemento.

x. Agua de Mar.

En general es recomendada solo para concretos noreforzados. En el concreto produce una perdida resistenciaa largo plazo inferior al 15%. En el concreto reforzado, elagua de mar incrementa el riesgo de corrosin del acerode refuerzo, especialmente en climas tropicales.

d. Ensayos del agua.

Se cuentan con ensayos ya estandarizados para medir y determinar lacalidad del agua a utilizarse en una mezcla de concreto, y son lossiguientes:

Calcio y Magnesio en el Agua. Norma ASTM D-15 Cloruros. Norma ASTM D-512

Sulfatos. Norma ASTM D-516 pH del Agua. Norma ASTM D-1239 Acidez y alcalinidad. Norma ASTM D-1067 Partculas y materia disuelta en el agua. ASTM D-1888

2.1.3. Agregados.

El concreto como tal est constituido en su mayor parte por agregados,alrededor de un 70% y un 80% en volumen, es natural entonces que granparte de las caractersticas del concreto, tanto en estado plstico como enestado endurecido, dependan de las caractersticas y propiedades de losagregados. Es por esta razn, que las propiedades de los agregados son


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objeto de estudio detallado buscando obtener concretos de alta calidad yeconmicamente viables.

Se conoce de forma general a los agregados o algunas veces llamados

ridos, a todos aquellos materiales inertes, de forma granular, naturales oartificiales, que aglomerados por el cemento portland, en presencia de aguaconforman un todo compacto conocido como concreto u hormign.

Especficamente hablando del concreto, los agregados deben contar conuna resistencia propia suficiente garantizando una adherencia suficientecon la pasta endurecida de cemento portland. Factores como el origen delos agregados, la distribucin granulomtrica, la densidad, forma ysuperficie determinan la calidad de los agregados.

Dependiendo de su tamao, se clasifican los agregados en finos y gruesos,fijando un tamao entre 0,075 mm y 4,76 mm para el agregado fino, y untamao mayor a 4,76 mm para agregado grueso.

El origen de los agregados naturales nace en procesos, como su nombre loindica, naturales que involucran condiciones especiales de temperatura ypresin, al igual que efectos que meteorizacin o intemperismo y erosin.

Al ser procesos naturales, las rocas experimentan una secuencia defenmenos denominada el Ciclo de las Rocas, dando origen a tresclasificaciones a saber:

Rocas gneas. Las cuales constituyen la mayor parte de la porcinslida de la tierra, y a partir de las cuales se derivan los otros gruposde rocas. Son conformadas por el enfriamiento y solidificacin delmagma.

Rocas Sedimentarias. Compuestas de material proveniente de ladesintegracin y descomposicin por meteorizacin y transporte delas rocas gneas, sedimentarias y metamrficas.

Rocas Metamrficas. Nacen de la transformacin de rocas pre-existentes bajo la accin de altas temperaturas y presiones al interior

de la tierra.


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En cuanto a los factores que indican la calidad de los agregados, stospueden compararse con agregados ya conocidos mediante anlisis visual yanlisis petrogrficos, anlisis que se encuentra descrito en la norma ASTMC-295. De igual forma, es posible determinar la calidad del material a partir

de su carcter mineralgico, el cual viene dado por las caractersticas de laroca madre de la cual provengan, caractersticas que se encuentrandescritas para los agregados ms comunes en la norma ASTM C- 294.

Los agregados pueden ser clasificados de acuerdo con su procedencia,tamao y densidad.

a. Clasificacin por Procedencia.

sta clasificacin se basa en el origen de los agregados, ya sea queprovengan de origen natural o fabricados a partir de productosindustriales.

i. Agregados Naturales. Obtenidos de la explotacin dedepsitos de arrastre fluviales o glaciares, y de canteras dediversas rocas y piedras naturales.

ii. Agregados Artificiales. Todos aquellos obtenidos a partir de

procesos industriales. Entre los ms comunes se encuentranlas arcillas expandidas, escorias de alto horno, clinker ylimaduras de hierro.

b. Clasificacin segn su tamao.

Corresponde a la forma de clasificacin mas empleada y vara desdelas fracciones de milmetros hasta varios centmetros de seccintransversal. A sta distribucin de los tamaos de las partculas se leconoce como Granulometra. En general, se cuentan con Agregados

Gruesos y Agregados Finos, sin embargo tambin existe lo que seconoce como fracciones muy finas que no deben superar el 5% delmaterial que pasa el tamiz No 200, las cuales no son recomendadaspara su uso en concretos.


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c. Clasificacin segn su densidad.

De acuerdo con la relacin masa / volumen, los agregados naturalesas como los artificiales pueden clasificarse en tres grupos generales:

i. Livianos. Como las pizarras expandidas, los esquistos y laarcilla. Es utilizado normalmente en concretos livianosestructurales.

ii. Normales. Incluidos la grava, la arena, la piedra triturada yel cllinker. Utilizados en obras en concreto en general.

iii. Pesados. Como la barrita, la limonita, magnetita, y lalimadura de acero. Son generalmente utilizados enconcretos para macizos de anclaje, para proteccin contraradiacin entre otros.

Como se ha resaltado anteriormente, las propiedades de los agregadosafectan directamente las caractersticas de los concretos elaborados,debido a esto es importantes seleccionarlos correctamente, para lo cual setienen en cuenta los siguientes criterios:

a. Carcter de Trabajo. Para cada proyecto especfico, los agregadosdeben cumplir determinadas condiciones, en algunos casos, porejemplo, donde la resistencia a la flexin sea el factor msimportante, la forma de las partculas del agregado adquiere un papelfundamental. De igual forma, en cuanto a eficiencia de colocacin,las caractersticas fsicas de los agregados tambin debenconsiderarse.

b. Condiciones Climticas.En cuanto a clima se refiere, debe tenerseespecial cuidado en la solidez y mineraloga de los agregadoscuando se trabaja en un medio ambiente agresivo.


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c. Factores que afectan la durabilidad.La durabilidad de una estructurano siempre est determinada por la matriz de cemento, enocasiones, como es el caso de las estructuras hidrulicas o dedrenaje, es de vital importancia la calidad de los agregados, tomando

en cuenta su dureza, la forma de sus partculas y su granulometra.En cuanto a resistencia, sta es proporcionada por los agregadoscuando se trabaja en condiciones de abrasin y erosin severa.

d. Economa.En este punto se tienen en cuenta diferentes factores asaber:

i. Efecto del costo del agregado sobre el precio del concretobasado en la calidad del agregado.

ii. Efecto del agregado sobre los costos de construccinasociados con la facilidad y velocidad de colocacin.

iii. Costo de las medidas de diseo necesarias basadas en laspropiedades del agregado y el concreto.

iv. Costos de mantenimiento dependiendo de la velocidad dedeterioro del concreto con diferentes agregados en undeterminado medio ambiente.

La determinacin de la calidad y de las propiedades asociadas a losagregados a ser usados en un proyecto dado, se realiza mediante larealizacin de ensayos que permitan determinar las propiedades de un lotede agregados. Estos ensayos, naturalmente, no son realizados sobre todoel lote de agregados disponible, es realizado sobre una muestra delagregado, la cual debe ser satisfactoriamente representativa de forma talque permita afirmar con confianza que las caractersticas de la muestrarepresentan las caractersticas del lote de agregados. La correctarealizacin del muestreo es fundamental entonces para este propsito, porlo cual se estandarizan algunas tcnicas de muestreo en las normastcnicas colombianas, particularmente en la NTC 129. En la prctica, nosiempre es posible muestrear bajo las condiciones de la norma NTC 129,en estos casos es recomendable, definir un plan de muestreo adecuadoque garantice representatividad de la muestra obtenida para el ensayo, lacual deber tomarse por el mtodo del cuarteo.


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El muestreo y los ensayos sobre los agregados permiten la determinacinde propiedades fsicas y qumicas, las cuales deben ser consideradas, y en

ocasiones exigidas al momento de la seleccin de un agregado para unaaplicacin especfica. A continuacin se sintetizan las propiedades fsicas yqumicas relevantes.

a. Prop iedades Qumicas.

Los agregados deben cumplir con determinadas propiedades qumicasque eviten la presencia de sustancias y componentes mineralgicosagresivas que puedan causar reacciones desfavorables en la masa delconcreto.

En un caso particular, la slice activa, presente en algunos agregados,reacciona con los lcalis del cemento produciendo expansiones,destruccin de la masa y prdida de las caractersticas resistentes. Ladeteccin de slice activo se realiza mediante ensayos de reactividadpotencial por el mtodo qumico descrito en la norma NTC 175.

Actualmente, solo se conoce una reaccin qumica favorable de losagregados, esta es llamada Epitaxia, la cual proporciona mejoradherencia entre algunos agregados calizos y la pasta de cemento con

el paso del tiempo.

b. Prop iedades Fsi cas .

Entre las de mayor importancia se encuentran:

i. Granulometra.

Definida como la composicin porcentual de los diversos tamaosde agregados en una muestra. Es usualmente indicada de mayora menor tamao, por una cifra que representa, en peso, elporcentaje parcial de cada tamao que pas o qued retenido enlos diferentes tamices que se usan obligatoriamente para lamedicin.


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La obtencin de un buen concreto, desde el punto de vista de lagranulometra, implica que la mezcla de arena y triturado logreuna granulometra que proporcione masa unitaria mxima,

obligando as a que el volumen de los espacios entre partculassea mnimo y por consiguiente la cantidad de pasta necesariapara pegarlas y para llenar los espacios entre ellas ser mnimo,dando lugar a una mezcla de mejores condiciones tcnicas yadems econmica.

Tcnicamente, la granulometra de un agregado se realizamediante la separacin en fracciones de igual tamao de unamuestra mediante una serie de aberturas cuadradas cuyascaractersticas estn ajustadas a la norma NTC 32. En la prctica,el indicador del tamao mximo nominal es el tamao promediode las partculas ms grandes ubicadas dentro de la masa delagregado.

La importancia de la granulometra radica en que el tamaomximo nominal del triturado a utilizarse en una mezcla paraconcreto, est relacionado con la facilidad de llenar moldes oencofrados, e igualmente, ejerce influencia sobre la resistenciadel concreto.

A medida que han avanzado los estudios de los agregados, sehan ido desarrollando curvas o zonas de granulometra

ventajosas, las cuales aportan datos importantes al momento dela seleccin del agregado.

Un agregado, para efectos prcticos, generalmente estacompaado con especificaciones granulomtricas quecontemplan dos curvas, la primera definiendo el lmite superior yla segunda definiendo el inferior. Cualquier granulometra que

caiga dentro de estos lmites es aceptada. En Colombia, la normatcnica NTC 174 especifica un par de curvas lmites paraagregado fino, las cuales deben utilizarse para concretosolamente, estas no son aplicables para morteros. Tambindefine diez (10) pares de curvas para agregados gruesos segnsu tamao mximo nominal.


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Para morteros de mampostera, la gradacin del agregado finoest especificada en la norma NTC 2240.

ii. Forma de las partculas.

La forma del agregado depende principalmente del tipo de rocaque lo origin, y en algunos casos, depende del mtodo deobtencin, como en el caso de obtencin de agregados portrituracin. Para clasificar las partculas de un agregado por suforma, es comn utilizar la norma britnica B.S. 812 comoreferencia.

Es importante la forma de las partculas en un agregado ya questa influye de forma directa o indirecta en el comportamiento delconcreto, ejerciendo un efecto sobre la trabajabilidad, laresistencia y otras propiedades.

iii. Textura.

La textura de un agregado afecta directamente la adherencia

entre los agregados y la pasta de cemento fraguado, al igual queejerce efecto sobre las propiedades del concreto o morteroendurecido. Propiedades como la densidad, la resistencia a lacompresin y a la flexin, la cantidad de agua requerida, entreotras, son afectadas por la textura del agregado.

Una clasificacin ampliamente utilizada de las texturas de losagregados puede consultarse en la norma britnica B.S. 812.

iv. Densidad.

Propiedad del agregado directamente dependiente de la roca deorigen del mismo, definida como la relacin masa / volumen de


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una masa determinada. La densidad es determinada medianteprocedimientos definidos en las normas NTC 176 y NTC 237.

v. Porosidad y Absorcin.

Una mayor porosidad de un agregado implica menor resistenciamecnica, y cuanto menor sea la absorcin, el material es mscompacto y de mejor calidad.

vi. Masa unitaria.

Se conoce tcnicamente como Peso Volumtrico, y est definidocomo la relacin existente entre el peso de una muestra deagregado compuesta por varias partculas y el volumen queocupan esas partculas agrupadas dentro de un recipiente devolumen conocido. En realidad, la masa unitaria es un indicadorde la densidad del material como conjunto, por lo cual, estamedida indica de manera general la calidad de un agregado y suaptitud para ser utilizado en la fabricacin de concreto.

c. Propiedades Mecnicas.

Las propiedades mecnicas ms determinantes de un agregado son:

i. Dureza.

Depende de la constitucin mineralgica, la estructura y laprocedencia del agregado. La dureza del agregado grueso esdecisiva para la seleccin de los materiales principalmente en laelaboracin de concretos sometidos a elevadas tasas dedesgaste por roce o abrasin, con el caso de los pavimentos orevestimientos de canales.

ii. Resistencia.

Es de importancia que el agregado utilizado en una mezcla deconcreto tenga una resistencia tal que no llegue a fallar antes quela pasta de cemento endurezca.


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iii. Tenacidad.

Tambin es conocida como resistencia a la falla por impacto, ydepende de la roca de origen, y cobra impacto en temas de

manejo de los agregados, ya que la debilidad de un agregadoante las cargas de impacto, puede llegar a afectar sugranulometra disminuyendo la calidad del concreto que con ellosse elabore.

iv. Adherencia.

Se llama de esta forma a la interaccin entre la zona de contactoagregado pasta, la cual es producida por fuerzas de origen

fsicoqumico.

La adherencia, no solo depende de la calidad de la pasta decemento, tambin se ve afectada en gran medida por el tamao,forma y la rigidez de las partculas del agregado.

Como se ha mencionado anteriormente, las diferentes propiedades fsicas,qumicas y mecnicas de los agregados tienen incidencia directa en la calidaddel concreto preparado. En la prctica, los agregados contienen sustanciasadicionales, generalmente no deseadas, que se consideran en cierta medidaperjudiciales, a continuacin se mencionan algunas importantes:

Contenido de Arcilla. Perjudica el fraguado del concreto y laadquisicin de resistencia mecnica. Los lmites tolerables seencuentran en la norma NTC 174.

Terrones de arcilla o partculas deleznables. En la masa de

concreto, los materiales deleznables implican puntos dbiles quedisminuyen las propiedades mecnicas del concreto o sudurabilidad, en el caso de exposicin a la abrasin. Los lmitespermitidos se establecen en la norma NTC 174.


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Sales solubles. Los sulfatos atacan al cemento produciendoreacciones expansivas que agrietan y desmoronan su masa. Loscloruros, por su parte, corroen el acero del concreto armado,perdiendo sus condiciones resistentes, aumentan el volumen y

agrieta las secciones de concreto.

Materia orgnica. La presencia significativa de materia orgnicano visible, ejerce interferencia sobre la hidratacin del cemento,resultando en un concreto de menor resistencia y retrasosimportantes en su tiempo normal de fraguado.

2.1.4. Ceniza Volante.

Son puzolanas producidas como resultado de la incineracin de carbnmineral en hornos que utilizan el carbn para la generacin de energa enlas cntrateles termoelctricas, y corresponden a las partculas nocombustibles removidas de las chimeneas de los gases. Para que estascenizas sean aptas para el uso en el concreto, deben tener caractersticasespecficas determinadas por la norma ASTM C618.

La ceniza volante, puede clasificarse de acuerdo con su origen de lasiguiente forma:5

Clase N: Puzolanas naturales, calcinadas o crudas.

Clase F: Cenizas volantes normalmente producidas en la quema delcarbn antractico o bituminosos.

Cenizas volantes producidas a partir de carbn ligntico o sub-bituminoso.

De igual forma, las cenizas pueden clasificarse segn su origen natural,artificial o intermedio:

Naturales: Son aquellas que inherentemente cuentan con un carcterpuzolnico, y pueden ser: de origen geotrmico gneo volcnico,como las puzolanas clsicas italianas, portuguesas y espaolas; deorigen hidrotrmico como el palo; y de origen orgnico vegetal,

5Clasificacin segn la norma tcnica colombiana NTC 3493.


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como las tierras formadas por esqueletos de vegetales; y las deorigen animal, formadas por caparazones de animales.

Artificiales: Son aquellas resultantes de tratamientos trmicos de

activacin. Entre las artificiales se encuentran: Las rocas no reactivasen estado natural que pueden activarse con un tratamiento trmicoentre 600C y 900C; y los subproductos industriales obtenidosprincipalmente de procesos de fabricacin de aluminio y durante lacombustin del carbn en las centrales trmicas como las cenizasvolantes y humo de slice.

Intermedias: Son aquellas cenizas puzolanas que son sometidas atratamientos trmicos de ennoblecimiento para incrementar suaccin.

Las caractersticas principales de las cenizas volantes, como la forma, eltamao y el color, son dependientes de la fuente y uniformidad del carbn,el grado de pulverizacin antes de quemarse y del tipo del sistema decoleccin utilizado.

En casos particulares de estudios, puede tomarse como referencia lascaractersticas de las cenizas volantes adicionadas al concreto provenientesde Termotasajero6y de Paipa IV7.

La caracterizacin de la ceniza volante se realiza mediante los mismos

ensayos aplicados al cemento, esto con el fin de correlacionar resultados dela ceniza pozolnica con el cemento como material cementante. Acontinuacin se describen los ensayos ms realizados:

a. Ensayo de Finura de Blaine

Mtodo de ensayo para determinar la finura del cemento por medio delaparato Blaine de permeabilidad al aire. La finura se da en trminos desuperficie especfica expresada como rea total en centmetros

cuadrados por gramos de cemento, de acuerdo con la NTC 33.

6Termoelctricas de Tasajero. Central termoelctrica ubicada en el Municipio de San Cayetano, Norte de

Santander, Colombia. TERMOTASAJERO S.A. E.S.P.7Central Termoelctrica de Paipa IV.


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b. Ensayo de Peso Especfico

Ensayo utilizado principalmente para especificaciones de diseo ycontrol de mezclas de concreto. Se acoge a la norma tcnica

colombiana NTC 221.

c. Ensayo de Consistencia:

Utilizando el aparato de Vicat, es posible determinar la consistencianormal del cemento hidrulico. Se rige por la NTC 110 y su utilidadradica en el diseo y control de mezclas de concreto.

2.1.5. Aditivos.

Comnmente, los morteros y concretos estn conformados por mezclas deagua, agregados, cemento hidrulico y en algunas ocasiones fibras derefuerzo. Sin embargo, en aplicaciones especficas, son agregados a lamezcla ingredientes adicionales, con el objeto de modificar las propiedadesdel concreto o mortero, en estado fresco, durante el fraguado o en estadoendurecido. Dichos ingredientes adicionales se conocen con el nombre de

Aditivos, y tienen como funcin especfica la de hacer ms adecuado segnel trabajo o exigencia dada al concreto o mortero utilizado en una estructura

particular, logrando que cumpla las exigencias, requisitos y especificacionesparticulares de la aplicacin.

Entre las principales caractersticas que se alcanzan gracias al uso deaditivos se destacan:

Menores costos de construccin, en aplicaciones especficas.

Aumento de las especificaciones del concreto.

Aseguramiento de la calidad del concreto en condicionesambientales severas durante las etapas de mezclado, transporte,colocacin y curado.


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La efectividad de los aditivos depende no solo de la marca y calidad deladitivo, en muchos casos est relacionada con factores como: la calidad delcemento, la cantidad de agua, la granulometra y proporcin de losagregados, el tiempo de mezclado, el asentamiento y las temperaturas del

concreto y el aire.

a. Propiedades del concreto con Adi t ivos .

En general, el efecto logrado con aditivos, correctamente utilizados,es la obtencin de un concreto ms duradero, resistente y con menoragrietamiento, en comparacin con un concreto sin aditivos.

Los aditivos modifican las propiedades del concreto en sus tresetapas a saber: el concreto fresco, etapa de fraguado, y etapa deendurecimiento. Las principales modificaciones se listan brevementepara cada etapa8:

i. Concreto fresco.

Mejora la manejabilidad para un mismo contenido deagua, o recprocamente, disminucin del contenido deagua logrando igual manejabilidad

Reduccin de la segregacin por mayor cohesividad dela mezcla.

Disminucin de la presin de bombeo requerida paraun flujo dado.

Aumento en los tiempos de manejabilidad.

ii. Etapa de fraguado.

Retardo o aceleramiento del fraguado del concreto.

8Tomado de COLECCIN BSICA DEL CONCRETO 1, TECNOLOGA Y PROPIEDADES. INSTITUTO DEL

CONCRETO. ASOCRETO. 4 Ed. Impresa. 2000. Pg. 98.


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Retardo o deduccin de la generacin de calor dehidratacin.

Reduccin o prevencin de las grietas por contraccin.

Control de la exudacin.

iii. Estado endurecido.

Aumento de la resistencia en todas las edades.

Aumento de la resistencia a compresin, flexin ytraccin.

Aumento de la durabilidad o resistencia a condicionesseveras de exposicin.

Disminucin de la permeabilidad.

Control de la expansin causada por la reaccin lcaliAgregado.

b. Clasi f icacin de lo s adi t ivos.

En la norma tcnica colombiana, NTC 1299, se ilustra la clasificacinde los aditivos convencionales en grupos de acuerdo con el efectoque producen. La norma deja por fuera a los super plastificantesretardantes e inclusores de aire, sin embargo, estos son bastanteutilizados en la industria actual. En la tabla 1 se muestra los tipos deaditivos y los efectos que tienen sobre el concreto.


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Tabla 1.Clasi f icacin d e los adi t ivos para co ncreto9.

Tipo de Aditivo. Efecto deseado.Ad it ivos Convencion ales.

Plastificantes

Retardantes

Acelerantes

Plastificantes retardantes

Plastificantes Acelerantes

Sper-plastificantes

Plastificar o reducir el aguaentre el 5% y el 12%

Retardar el tiempo de fraguado.

Acelerar el fraguado y eldesarrollo de la resistencia aedades tempranas.

Plastifican y retardan elfraguado.

Plastifican y aceleran elfraguado.

Reducen el agua entre el 12%y el 30% y retardan el tiempode fraguado.

Inclu sores de A ire Aumentan la impermeabilidad ymejoran la trabajabilidad.

Ad it ivos Minerales.

Cementantes

Puzolanas

Aumentan las propiedadescementantes, sustituyendoparcialmente el cemento.

Mejoran la trabajabilidad, laplasticidad, la resistencia a lossulfatos. Reducen la reaccinlcali agregado, lapermeabilidad, y el calor dehidratacin. Sustituyenparcialmente el cemento yrellenan.

9Tomada de: COLECCIN BSICA DEL CONCRETO 1, TECNOLOGA Y PROPIEDADES. INSTITUTO DEL

CONCRETO. ASOCRETO. 4 Ed. Impresa. 2000. Pg. 99. Tabla 6.1. Clasificacin de los aditivos para concreto.


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Inertes Mejoran la trabajabilidad yrellenan.

Ad itivo s Misc elneos.

Formadores de gas

Impermeabilizantes

Ayudas de bombeo

Inhibidores de corrosin

Colorantes

Expansin antes del fraguado.

Disminuir permeabilidad.

Mejora capacidad bombeo.

Reduce avance de corrosin.

Da color al concreto.

2.2. CONCRETO

2.2.1. Definicin

Se define como la mezcla de un material aglutinante, un material de relleno,agua y en ocasiones aditivos, la cual al endurecerse forma un todocompacto, y despus de cierto tiempo es capaz de soportar grandes

esfuerzos de compresin. Un concreto puede encontrarse en estado fresco,en proceso de fraguado o en estado endurecido, y en cada uno de estosestados, el concreto presenta caractersticas determinadas las cualesdefinen su desempeo.

Las propiedades ms caractersticas del concreto son: la manejabilidad,referente a la facilidad de colocacin; la velocidad del fraguado, que hacereferencia al tiempo que tarda en endurecerse la mezcla; la durabilidad oresistencia con el paso del tiempo, la masa unitaria, la estabilidad devolumen; y la apariencia, entre otras. Adems de las mencionadas, la de

propiedad ms ampliamente referenciada es la Resistencia a laCompresin, debido a que es la ms fcil de evaluar y en la mayora de loscasos es suficiente para garantizar un buen comportamiento estructural.

La variacin de las propiedades mencionadas, y de las caractersticas delconcreto en los diferentes estados, da origen a la clasificacin de concretosen diferentes tipos, por lo cual es importante conocer las propiedades y


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Existen factores que afectan directamente la trabajabilidad delconcreto o mortero fresco, entre los cuales se destacanprincipalmente:

El contenido de agua de mezclado. La trabajabilidad esafectada principalmente por el contenido de aguaevaporable de una mezcla. A mayor contenido de aguaevaporable, mayor fluidez y mayor lubricacin de losagregados. Sin embargo, altos contenidos de aguaevaporable pueden ocasionar disminuciones en laresistencia del concreto endurecido y la aparicin degrietas.

Contenido de Aire.El aire produce una disminucin enlos requerimientos de agua del concreto para unamisma manejabilidad, e igualmente aumenta lascondiciones de cohesin

Propiedades de los agregados. Propiedades de losagregados como: el tamao mximo, la forma y texturade las partculas, la densidad, la absorcin, el contenidode finos, y la materia orgnica, afectan las

caractersticas del concreto fresco.

Las condiciones climticas. Condiciones climticascomo el viento, el sol, la temperatura y la humedad delambiente, pueden afectar la manejabilidad del concretofresco, ya que pueden producir entre otras: perdidas deagua por evaporacin, cambios en la temperaturainterna del concreto por intercambio de calor, cambiosvolumtricos y modificaciones en los tiempos defraguado.

El tiempo y la temperatura. El concreto recin mezcladose vuelve rgido con el tiempo, fenmeno que no debeser confundido con el fraguado del cemento. Latemperatura por su parte, afecta las reaccionesqumicas, modificando las caractersticas del concreto


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en estado fresco y posteriormente en estadoendurecido, por lo tanto, la norma NTC 3357 fija lmitespermitidos de la temperatura del concreto fresco.

Propiedades como la cohesin y adhesin son las quedeterminan el grado de manejabilidad, usualmente sondeterminadas por un examen visual y mediante lamanipulacin del concreto con herramientas para daracabados, debido que hasta el momento no se conoce ningnensayo que las mida directamente.

Existen sin embargo, ensayos con los cuales se puededeterminar o correlacionar las propiedades del concreto enestado plstico en trminos de consistencia, fluidez, cohesiny grado de compactacin.

i. Ensayo de Asentamiento.

Es una medida del grado de fluidez de la mezcla,refirindose a la consistencia de la mezcla. Este factorindica qu tan seca o fluida est la mezcla cuando seencuentra en estado plstico, y no constituye por smisma una medida directa de la trabajabilidad.

ste ensayo de asentamiento se realiza utilizando loque se conoce como Cono de Abrams, y lametodologa de ensayo esta descrita en la norma NTC396.

El procedimiento general es el siguiente:

Colocacin del molde sobre una superficiehorizontal, plana y no absorbente.

Se procede a llenar el molde en tres capas devolumen aproximadamente igual, apisonandocada capa con 25 golpes proporcionados conuna varilla especial de extremo redondeado de16 mm de dimetro y 60 cm de longitud.


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Remocin de la mezcla sobrante que haya cadoalrededor de la zona donde est ubicada elmolde.

Se retira con cuidado el molde evitando

movimientos laterales o torsin y evitando hacercontacto con la mezcla.

Posteriormente, se mide directamente ladiferencia de la altura del molde y la medida dela altura sobre el centro de la base superior de lamuestra asentada.

Para concretos cuyo asentamiento sea inferior a 25mm, no es aplicable este ensayo, as como paraconcretos elaborados con fibras y agregados muy

livianos. Para concretos con fibras, su consistenciase mide en funcin del tiempo que tarda la mezclaen fluir a travs del cono invertido, as como essealado en la NTC 3689. Para ensayos enconcretos livianos, es usual emplear conos demayor altura para compensar la diferencia en masa.

La muestra obtenida del ensayo de asentamiento,para concretos normales, es simtrica, con paredescon paredes abombadas y con superficie superior

horizontal. En el caso de los concretos speros opedregosos, forman un cono con la base superiorinclinada, o totalmente cada hacia un lado, ydependiendo del contenido de agua, en ocasionesse va desmoronando.

Las diferentes medidas de asentamiento obtenidasen la prctica, han dado origen a una clasificacinde la mezcla de acuerdo con su consistencia:

Mezcla muy seca. Asentamiento inferior a 2cm. Empleada en prefabricados de alta

resistencia. Mezcla seca. Medidas de asentamiento entre

2,5 y 3,5 cm. Utilizada en la construccin de


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pavimentos colocados con terminadoravibratoria.

Mezcla semi-seca. Asentamientos entre 3,5 y5 cm. Aplicaciones en pavimentos y

cimentaciones en concreto simple. Mezcla mediana. Asentamientos entre 5 y 10

cm. Empleada en pavimentos, losas, muros yvigas.

Mezcla hmeda. Asentamiento entre 10 y 15cm. Utilizada en la elaboracin de elementosesbeltos.

Mezcla muy hmeda. Presentaasentamientos mayores a 15 cm, empleadaen la construccin de elementos muyesbeltos y pilotes construidos in situ.

ii. Ensayo de Remoldeo.

ste ensayo fue creado por Powers, y mide latrabajabilidad con base en el esfuerzo que se hacepara cambiar la forma de una muestra de concreto. Elesfuerzo se mide en base al nmero de sacudidasnecesarias para que ocurra el cambio de forma. Debidoa los requerimientos del ensayo, ste no es usado en

campo sino en laboratorios.

iii. Otros ensayos.

Ensayos como el de la bola de Kelly, descrito en lanorma tcnica ASTM C360, y la medida del factor decompactacin, descrito en la norma BS 188, dan unamedida indirecta de la manejabilidad de una mezcla.

b. Segregacin.

La segregacin, o inclinacin a la segregacin, se definecomo la tendencia de separacin de las partculas gruesas dela fase de mortero del concreto y la coleccin de esaspartculas deficientes de mortero en el permetro del concreto,esto debido a su falta de cohesividad, con lo cual su


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distribucin y comportamiento deja de ser uniforme yhomogneo. Lo anterior conduce a que la ausencia desegregacin sea una condicin que le permite al concretomantener una manejabilidad adecuada.

ste fenmeno no deseado, se presenta principalmente porlas siguientes causas:

Diferencia de densidades entre los componente. Debido a los tamaos, formas y distribuciones

granulomtricas de las partculas. Defectuoso proceso de mezclado. Inadecuado sistema de transporte. Colocacin deficiente y exceso de vibracin en la

compactacin.

c. Exudacin o sang rado.

Corresponde a una forma de segregacin o sedimentacin, enla cual parte del agua de mezclado tiende a elevarse a lasuperficie de una mezcla de concreto recin colocado.

El fenmeno est influenciado por las proporciones de lamezcla y las caractersticas de los materiales, el contenido deaire, el uso de aditivos no convencionales o minerales yparticularmente por la angularidad y gradacin del agregadofino.

Las consecuencias de la exudacin ms nocivas son: eldebilitamiento de la parte superior de una porcin de concreto,una mayor porosidad, menor resistencia a la abrasin, mayorsusceptibilidad al ataque de factores agresivos del medio

ambiente, posible formacin de conductos capilaresaumentando la permeabilidad del concreto, y la generacin dezonas de baja adherencia provocando finalmente unadisminucin de la resistencia.


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La propiedad de exudacin de un concreto fresco sedetermina mediante dos mtodos comprendidos en la normaNTC 1294

d. Masa unitar ia.

Tanto para el concreto fresco como para el concretoendurecido, la masa unitaria depende del tamao mximo, lagranulometra y la densidad de los agregados. Tambin se veafectada por la cantidad de agua y la cantidad de airepresente en la mezcla.

El ensayo de rendimiento volumtrico descrito en la normaNTC 1926, mide la masa unitaria de un concreto de masanormal.

e. Contenido de aire.

El aire atrapado normalmente en dimetros mayores a 1 mm,representa un problema para el concreto, pues disminuye laresistencia, reduce las secciones afectivas de los elementos y

causa un mal aspecto.

Con el fin de mejorar la manejabilidad y disminuir el riesgo deexudacin segregacin en estado fresco y aumentar ladurabilidad en el concreto endurecido, es comn agregarburbujas microscpicas de aire intencionalmente en elconcreto durante la preparacin.

En Colombia, se cuenta con tres procedimientosestandarizados para determinar el contenido de aire del

concreto en estado fresco: el ensayo de presin, descrito en lanorma NTC 1028; el volumtrico, norma NTC 1032; y elgravimtrico, presentado en la norma tcnica colombiana NTC1026.


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f. Contenido de agua.

El contenido de agua es un factor determinante para eldesempeo del concreto, por lo cual debe tratar de utilizar en

la mezcla la cantidad de agua estipulada en los diseos.

Para determinar el contenido de agua en una mezcla sepueden emplear dos procedimientos descritos en la normaNTC 3752, los cuales miden directamente la concentracin delin cloruro, debido a la reaccin qumica de la mezcla deconcreto con una solucin de cloruro de volumen ycaractersticas determinadas.

2.2.3. Proceso de Fraguado

Durante el fraguado, el concreto pasa de un estado plstico, donde sedeforma indefinidamente por la aplicacin de carga, a uno en que secomporta de manera elstica ante la accin de la misma. Durante esteproceso se observan cambios en el concreto, como el tiempo de fraguado yla contraccin plstica.

a. Tiempo de Fragu ado.

Tiempo que tarda el concreto en pasar de estado plstico haestado endurecido. De acuerdo con estos tiempos, el concretopuede clasificarse como: concretos de fraguado lento, defraguado normal, o de fraguado rpido.

b. Con trac cin plstic a.

Se conoce como el fenmeno por el cual se presentancambios de volumen producidos durante el fraguado, los

cuales se manifiestan por la aparicin de fisuras y son debidosa una reduccin en el volumen del sistema cemento agua,causado tanto por el inicio del proceso de hidratacin comopor la prdida de agua de mezclado por evaporacin.


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2.2.4. Propiedades del Concreto Endurecido.

Las propiedades mecnicas del concreto estn gobernadas por laresistencia de la pasta endurecida, los agregados y la interface pasta-agregados, las cuales a su vez son modificadas por procesos de colocaciny condiciones de curado.

Dependiendo de las propiedades de sus componentes y de la interaccinentre ellos, el concreto es capaz de soportar grandes esfuerzos decompresin.

Dentro de las muchas propiedades que posee el concreto se puedemencionar: la masa unitaria, las propiedades mecnicas, trmicas,

elctricas, acsticas, y su apariencia entre otras.

a. Resistencia.

Es la habilidad de resistir esfuerzos de compresin, traccin, flexin y corte.El concreto presenta alta resistencia a los esfuerzos de compresin y pocaresistencia a los esfuerzos de traccin, por lo tanto, es la resistencia a lacompresin simple la caracterstica de mayor importancia.

De acuerdo a la resistencia, los concretos se clasifican en: Concretos deresistencia normal, no superior a los 42 MPa; concreto de alta resistencia,entre los 42 y los 100 MPa; y el concreto de ultra alta resistencia, ubicadoen valores superiores a los 100 MPa. Todos valores medidos a los 28 dasde vida del concreto.

La resistencia de un concreto preparado se ve afectado por los siguientesfactores:

La relacin agua cemento. Se describe como la cantidad de aguaen masa, sin incluir el agua absorbida por los agregados, sobre lacantidad de cemento en masa. A mayor cantidad de agua, menor


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ser la resistencia del cemento, dicha propiedad fue demostrada porDuff Abrams en el ao 191810.

Contenido y tipo de cemento. Debido a que el cemento es el materialqumicamente activo de la mezcla, presenta una gran influencia en la

resistencia que finalmente alcanzar el concreto. La cantidad decemento utilizado influye en el comportamiento del concreto, de estamanera, una mayor cantidad de cemento genera una mayorresistencia, solo hasta cierto lmite, despus del cual, el cemento nologra hidratarse correctamente pasando a formar una parte inerte delconcreto.

Caractersticas de los agregados. Como se mencion anteriormente,los agregados y sus caractersticas influyen en el comportamiento delconcreto.

Curado del concreto. Es la prevencin del secado prematuro delconcreto, bajo un nivel de temperatura favorable por un periodoespecifico. ste periodo debe ser no menor a 7 das a una ciertatemperatura mnima de 10C y mximo de 32C. En concretosacelerados el tiempo puede reducirse a 3 das.

Edad del concreto. Los concretos convencionales alcanzan suresistencia de diseo a los 28 das. Los de alta resistencia, seespecifica un periodo entre 56 a 90 das.

A continuacin se considera particularmente las diferentes fuerzas a las quese somete un concreto.

i. Resistencia a la compresin.

Para propsitos de diseo estructural, la resistencia a lacompresin es el criterio de calidad.

La medida de la resistencia a la compresin se efecta por mediode ensayos normalizados. En Colombia, se utilizan losprocedimientos de las normas NTC 550 y NTC 673 en donde se

10COLECCIN BSICA DEL CONCRETO 1, TECNOLOGA Y PROPIEDADES. INSTITUTO DEL CONCRETO.

ASOCRETO. 4 Ed. Impresa. 2000. Pg. 128..


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encuentran descritos mtodos de elaboracin y ensayo de losespecmenes.

La resistencia a la compresin se mide con una prensa, que aplica

carga sobre la superficie superior de un cilindro a una velocidadespecificada mientras ocurre la falla. La carga a la cual falla elcilindro queda registrada, y este valor se divide por el rea de laseccin transversal del cilindro obtenindose as el esfuerzo derotura del concreto. Se toma como estndar, la resistencia mximaa la compresin a los 28 das.

Estos cilindros, son muestras tomadas del concreto en campo, y elprocedimiento de elaboracin de los mismos esta especificado enla norma tcnica NTC 550.

ii. Resistencia a la traccin.

El concreto es por naturaleza dbil a los esfuerzos de traccin, porlo tanto no es tenida en cuenta en el diseo de estructurasnormales. La traccin tiene relacin con el agrietamiento delconcreto.

La resistencia a la traccin se mide con un mtodo denominadotraccin indirecta, desarrollado en Brasil y descrito en la normatcnica NTC 722.

iii. Resistencia a la flexin.

Los elementos sometidos a flexin tienen una zona sometida acompresin y otra regin en que predominan los esfuerzos detraccin. ste efecto es importante en estructuras de concretosimple, como las losas de pavimentos.

La resistencia a la flexin del concreto se refiere a menudo almdulo de rotura. Comnmente, se evala por medio de ensayosde flexin sobre vigas de seccin cuadrada de 15 cm de lado y 50cm de longitud. Las normas ASTM C 239 y NTC 2871 describen elprocedimiento para realizar el ensayo sobre concretos


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convencionales cargando las vigas en uno y dos puntos,respectivamente y la norma ASTM C 1018 describe el mtodopara concretos reforzados con fibras.

b. Masa unitaria.

La masa unitaria del concreto depende en gran parte de la masaunitaria de los agregados. La masa unitaria del concreto endurecidoes igual a la masa del concreto recin mezclado, menos el aguaevaporable.

En el concreto endurecido, la masa unitaria puede determinarse pormedio de mtodos nucleares tales como los descritos en la norma

ASTM C 1040, y estn basados en transmisin directa e indirecta de

rayos gama.

2.3. ESTUDIO DE UN CASO PARTICULAR.

Luego de un estudio de los materiales que conforman una mezcla de concreto, elcemento, el agua, los agregados, las cenizas y los aditivos, es de utilidadparticularizar los conceptos aplicados a un caso especfico, propio de la industriacolombiana.

A continuacin se desarrollarn algunos conceptos en el marco de la planta deconcretos PREVESA, la cual utiliza como material cementante el cemento Argostipo III de planta Rioclaro.

3.3.1. Generalidades del Cemento producido en la planta Rioclaro.

El cemento Prtland tipo III se caracteriza por el desarrollo de altasresistencias a edades tempranas, normalmente a una semana o menos. Encuanto a sus caractersticas fsicas, ste cemento presenta partculas de

mayor finura en comparacin con el cemento portland tipo I. Qumicamente,se diferencia principalmente por su alto contenido de silicato triclcico11, elcual tiene una rpida reaccin al contacto con el agua, favorece el

11Implementacin del control de calidad de la ceniza volante como material cementante en la produccin

de concreto de la planta Jorge Luis Vesga. Beltrn Wilson, 2001.


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endurecimiento en corto tiempo, y propicia un alto calor de hidratacin, elcual afecta el tiempo de fraguado y la resistencia inicial.

2.3.2. Caracterizacin del Cemento producido en la planta Rio claro.

La produccin del cemento Rio Claro se hace por medio del proceso de vaseca, y en la planta de fabricacin se cuenta con la siguiente tcnica:

i. Cantera: Explotacin de la caliza por perforacin y voladura,transporte por medio de camiones Riqueros hasta latrituracin, con reservas para 70 aos de operacin.

ii. Trituracin y Pre-Homogenizacin.

iii. Molino Crudo: Horizontal y vertical, con circuitos cerrados ysilo de homogenizacin para almacenamiento.

iv. Molinos de Cemento: Horizontales con separadores de altaeficiencia y sistema automtico de control.

v. Ensacadores: rotativas con control de proceso electrnico ycargue directo a los camiones.

vi. Sala de Control y Laboratorio: Cuenta con equipos de anlisisde rayos gamma y rayos x para garantizar la calidad delproducto.

El cemento producido por la planta Rio claro es transportado a la ciudad deBucaramanga, Santander - Colombia, por medio de carros cisterna desdela ciudad de Medelln donde se encuentra ubicada la cementera.

Caractersticas fsicas del Cemento Argos Tipo III.

i. Peso Especfico: Mediante ensayos realizadosconforma a la norma NTC 221, se ha determinado un

valor de 3,1 g/cm3

.ii. Finura: Tiene una finura especificada de 5163 cm2/g.


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3. METODOLOGA EMPLEADA PARA LA DETERMINACIN DE LACORRELACION ENTRE EL MDULO DE ROTURA Y LA RESISTENCIA ALA COMPRESIN DEL CONCRETO PRODUCIDO POR LA EMPRESA

PREVESA

En la primera fase del proyecto se hizo una caracterizacin de los materiales,tanto a los agregados finos y gruesos como al cemento empleado, para esto serealizo en las instalaciones de los laboratorios de ingeniera civil de la UniversidadPontificia Bolivariana los ensayos de peso especfico, granulometra, absorcin,masas unitarias sueltas y compactas y contenido de materia orgnica; dichosensayos se describen a continuacin:

Para el anlisis granulomtrico de los agregados segn lo descrito en la

norma NTC 77, se tom una muestra representativa de cada uno de losagregados, los cuales se deben secar al horno a temperatura de 110 5 oC,posteriormente se lavaron los agregados a travs del tamiz No. 200, sesecaron al horno y luego se pas la masa de agregados por una serie detamices y finalmente se pes la masa de agregado retenida en cada uno deellos. Con este ensayo se determin el tamao de los agregados (tamaomximo TM, tamao mximo nominal TMN y mdulo de finura MF).

A continuacin se muestra en la figura 1 el proceso llevado a cabo para ladeterminacin de los tamaos de los agregados estudiados.

Fuente: Propia.

Figura 1. Separacin granulomtrica del agregado grueso

La densidad y absorcin de los agregados gruesos y finos se realiz segnlas normas NTC-176 y 237; para los agregados gruesos el ensayo consistien seleccionar una masa de material por medio del cuarteo, se tamizarlopor la malla No. 4, sumergirla en agua por un tiempo de 24 horas, sacarlosdel agua y pesarlos en condicin saturada. Posteriormente se procedi apesar los agregados dentro del agua, luego secarlos con una toalla y


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pesarlos en condicin superficialmente seco internamente saturado, talcomo se observa en la figura 2.En cuanto a la densidad de los agregados finos los cuales se pueden

apreciar en la figura 3, estos se seleccionaron por cuarteo y se dejaron

inmersos en agua por 24 horas, se secaron superficialmente por medio deuna corriente de aire para comprobar que el material fino estaba en stacondicin, se llen un molde troncnico compactndolo con 25 golpes y sial levantarlo el material fino se desmoronaba parcialmente el materialestaba en esta condicin. Seguidamente se tomaron 500 g. de agregadollenando el matraz, el conjunto se pes y se le adicion agua hasta lamarcacin de 500 cm3 desaireando la muestra y pesando el conjunto dematraz-agregado fino-agua.

Fuente: Torrado y Porras 2009.DETERMINACIN DE LAS ECUACIONES DEL MDULO DE ELASTICIDADESTTICO Y DINMICO DEL CONCRETO PRODUCIDO EN BUCARAMANGA Y SU REAMETROPOLITANA.

Figura 2. Determinacin de la densidad y absorcin del agregado grueso.


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Fuente: Torrado y Porras 2009.DETERMINACIN DE LAS ECUACIONES DEL MDULO DE ELASTICIDADESTTICO Y DINMICO DEL CONCRETO PRODUCIDO EN BUCARAMANGA Y SU REAMETROPOLITANA.

Figura 3. Determinacin de la densidad y absorcin del agregado fino.

Para la determinacin de las masa unitarias, realiz el ensayo siguiendo lanorma NTC-92, pesando el molde inicialmente, posteriormente se llen elmolde con agregado y luego se pes el conjunto de molde + agregado, deesta forma se realiz el ensayo de masa unitaria suelta y la masa unitariacompacta se realiz llenando el molde en tres capas las cuales deban sercompactadas con 25 golpes. Aprciese el procedimiento seguido en lafigura 4.

Fuente: Torrado y Porras 2009.DETERMINACIN DE LAS ECUACIONES DEL MDULO DE ELASTICIDADESTTICO Y DINMICO DEL CONCRETO PRODUCIDO EN BUCARAMANGA Y SU REA

METROPOLITANA.

Figura 4. Determinacin de masas unitarias.

a) b)


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En cuanto a la determinacin del contenido de materia orgnica que puedeser nocivo para el concreto, se realiz el ensayo segn lo estipulado en lanorma NTC-127. El cual especifica que se debe adicionar una cantidad de130 ml de material colocndolo dentro de un recipiente, adicio

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Determinacion de La Correlacion Entre El Modulo de Rotura y La Resistencia a La Compresion (1)