¿Qué es el concreto?El concreto es el material constituido por la mezcla en ciertas proporciones de cemento, agua, agregados y opcionalmente aditivos, que inicialmente denota una estructura plástica y moldeable, que posteriormente adquiere una consistencia rígida con propiedades aislantes y resistentes, lo que lo hace un material ideal para la construcción.

Elementos del Concreto• Cemento Portland

• Agua

• Agregados

• Aditivos

Cemento PortlandEs un aglomerante hidrófilo, resultante de la calcinación de rocas calizas, areniscas y arcillas, de manera de obtener un polvo muy fino que en presencia de agua endurece adquiriendo propiedades resistentes y adherentes

Componente Procedencia

95%5 %

Óxido de Calcio (CaO) Rocas Calizas

Óxido de Sílice (SiO2) Areniscas

Óxido de Aluminio (Al2O3)

Arcillas

Óxido de Fierro (Fe2O3) Arcillas, Mineral de Hierro, Pirita

Componente Procedencia

95%5 %

Óxidos de Magnesio, Sodio, Potasio, Titanio, Azufre, Fósforo y Magnesio Minerales Varios

Composición Cemento Portland

Compuesto Porcentaje Abreviatura

CaO 61% - 67% C

SiO2 20% - 27% S

Al2O3 4% - 7% A

Fe2O3 2% - 4% F

SO3 1% - 3%

MgO 1% - 5%

K2O y Na2O 0.25% - 1.5%

Tipos de cementos y sus aplicaciones

• Tipo I

De uso general, donde no se requieren propiedades especiales.

• Tipo II

De moderada resistencia a los sulfatos y moderado calor de hidratación. Para emplearse en estructuras con ambientes agresivos y/o en vaciados masivos.

• Tipo III

Desarrollo rápido de resistencia con elevado calor de hidratación. Para uso en clima frío o en los casos en que se necesita adelantar la puesta en servicio de las estructuras.

• Tipo IV

De bajo calor de hidratación. Para concreto masivo.

• Tipo V

Alta resistencia a los sulfatos. Para ambientes muy agresivos.

Cementos mezclado o adicionados• Tipo IS

Cemento al que se ha añadido entre un 25% a 70% de escoria de altos hornos referido al peso total.

• Tipo ISM

Cemento al que se ha añadido menos de 25% de escoria de altos hornos referido al peso total.

Agua de mezcla• Agua: elemento indispensable para la

hidratación del cemento• Funciones:

1. Reaccionar con el cemento para hidratarlo

2. Actuar como lubricante para contribuir a la trabajabilidad del conjunto

3. Procurar la estructura de vacíos necesaria en la pasta para que los productos de hidratación tengan espacio para desarrollarse

• Regla empírica: si es apta para el consumo humano, es apta para el concreto

• Efectos más perniciosos del agua con impurezas:

1. Retardo en el endurecimiento

2. Reducción de las resistencias

3. Manchas en el concreto endurecido

4. Eflorescencias

5. Contribución a la corrosión del acero

6. Cambios volumétricos

Agregados

Elementos inertes del concreto que son aglomerados por la pasta de cemento para formar la estructura resistente. Ocupan alrededor de las 3/4 partes del volumen total.

Se ha establecido convencionalmente la distinción entre agregado grueso (piedra) y agregado fino (arena) en función de las partículas mayores y las menores de 4.75 mm (Malla Standard ASTM # 4).

Deben conformar una estructura densa y trabajable

Características físicas

Peso específicoEs el cociente entre el peso de las partículas dividido entre el volumen de los sólidos

Peso unitarioEs el cociente entre el peso de las partículas dividido entre el volumen total

Análisis granulométricoEs la representación numérica de la distribución volumétrica de las partículas por tamaños.

Módulo de finezaSuma de los porcentajes retenidos acumulativos de la serie Standard hasta el Tamiz Nº 100 dividido entre 100.

Está demostrado que independientemente de la granulometría, los concretos con agregados de igual modulo de fineza, mantienen las mismas condiciones de trabajabilidad y resistencia.

Debe evitarse contaminaciones de manera similar al caso del agua.

Debe observarse los agregados reactivos con álcalis, para prevenir aparición de gel expansivo (algunas andesitas)

Aditivos

Son sustancias que se añaden al concreto para modificar adrede algunas de sus propiedades.

Los aditivos actúan sobre el cemento, excepto los curadores químicos.

El uso de aditivos cobra auge en la década del 50 al descubrirse os incorporadores de aire. Se investigan nuevos productos como los reductores de agua, acelerantes, retardantes, plastificantes, espansivos, etc.

Actualmente ya no es considera una opción alternativa sino un ingrediente básico.

En Perú dicho criterio aún no se asimila.

Propiedades y comportamiento del concreto

El comportamiento resistente se deberá a cómo se adhieren la pasta y los agregados y al acomodo de las piezas

La estructura del concreto no es homogénea ni isotrópica

El agua y el cemento ocupan el 30% del volumen pero son los que principalmente condicionan el resultado final

El agua que interviene condiciona la porosidad del concreto y su comportamiento final

Propiedades del concreto fresco

TrabajabilidadEs la mayor o menor dificultad para el mezclado, transporte, colocación y compactación del concreto.

SegregaciónEs la tendencia natural de las partículas más pesadas a descender en la pasta de concreto

ExudaciónPropiedad por la cual una parte del agua de mezcla se separa de la masa y sube hacia la superficie del concreto.

Propiedades del concreto endurecido

ElasticidadEn general, es la capacidad del concreto de deformarse bajo carga, sin tener deformación permanente.

ResistenciaEs la capacidad de soportar cargas y esfuerzos

ExtensibilidadEs la propiedad del concreto de deformarse sin agrietarse.