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INTRODUCCIÓN.

En este manual veremos en principio la obtención y el proceso de fabricación del cemento portland a si como del concreto.Se verán las pruebas que se le hacen previamente al cemento para determinar, su consistencia, tiempo de fraguado, su densidad, peso volumétrico.También se analizaran las propiedades de los agregados sean finos o gruesos como:Densidad, absorción, humedad, pesos volumétricos sean seco suelto o seco compacto. Para determinar la forma en la que se comportaran al mezclarse con el cemento y hacer las correcciones en el diseño de un concreto.Después de hacer las pruebas previamente mencionadas se procederá hacer los cálculos de un cilindro con medidas de 15cm de diámetro por 30 de alto. Utilizando la curva de abrams, los nomograma (G-C-18) y (G-C-6). Haciendo las correcciones dependiendo su humedad y absorción.Como información extra se habla de los tipos de morteros, propiedades y características. De él concreto en su estado fresco, propiedades, fabricación en la obra, su transporte, normas, colocación y los tipos de concreto que se usan, acabados y pruebas de calidad. De él concreto en su estado endurecido algunos conceptos, curado, pruebas de calidad. Diseño de mezclas, algunos conceptos y métodos para el diseño. La patología del concreto que es ayudar al cemento en su enfermedad, a si como diagnosticar en construcciones de cemento y repararlas.

EL Cemento.

EL Cemento

Se denomina cemento a un conglomerante hidráulico que, mezclado con agregados pétreos (árido grueso o grava, más árido fino o arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece al reaccionar con el agua, adquiriendo consistencia pétrea, denominado hormigón o concreto. Su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil, siendo su principal función la de aglutinante.

Historia

Desde la antigüedad, se emplearon pastas y morteros elaborados con arcilla, yeso o cal para unir mampuestos en las edificaciones. Fue en la Antigua Grecia cuando empezaron a usarse tobas volcánicas extraídas de la isla de Santorini, los primeros cementos naturales. En el siglo I a. C. se empezó a utilizar el cemento natural en la Antigua Roma, obtenido en Pozzuoli, cerca del Vesubio. La bóveda del Panteón es un ejemplo de ello. En el siglo XVIII John Smeaton construye la cimentación de un faro en el acantilado de Edystone, en la costa Cornwall, empleando un mortero de cal calcinada. El siglo XIX, Joseph Aspdin y James Parker patentaron en 1824 el Portland Cement, denominado así por su color gris verdoso oscuro. Isaac Johnson, en 1845, obtiene el prototipo del cemento moderno, con una mezcla de caliza y arcilla calcinada a alta temperatura. En el siglo XX surge el auge de la industria del cemento, debido a los experimentos de los químicos franceses Vicat y Le Chatelier y el alemán Michaélis, que logran cemento de calidad homogénea; la invención del horno rotatorio para calcinación y el molino tubular y los métodos de transportar hormigón fresco ideados por Juergen Hinrich Magens que patenta entre 1903 y 1907.

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Tipos de cementos portland

Cemento portland normal (CPN), o común, sin aditivos, es el más empleado en construcción. Cemento portland blanco (PB), compuesto por materias primas pobres en hierro, que le dan ese

color blanquecino grisáceo. Se emplea para estucos, terrazos, etc. Cemento portland de bajo calor de hidratación (CBC), produce durante el fraguado una baja

temperatura de hidratación; se obtiene mediante la alteración de los componentes químicos del cemento portland común.

Cemento portland de elevada resistencia inicial (CER), posee un mayor contenido de silicato tricálcico que le permite un fraguado más rápido y mayor resistencia. Se emplea en muros de contención y obras hidráulicas.

Cemento portland resistente a los sulfatos (CPS), tiene bajo contenido en aluminato tricálcico, que le permite una mayor resistencia a la acción de sulfatos contenidos en el agua o en el terreno.

Cemento portland con aire ocluido, tiene un aditivo especial que produce un efecto aireante en el material.

Proceso productivo.

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Proceso productivo 1ª Etapa -Preparación de las materias primas.

Las materias primas básicas (caliza, marga, pizarra o grava) se extraen de canteras a cielo abierto por medio de voladuras controladas. Posteriormente, se cargan y transportan en camiones de gran tonelaje a las trituradoras donde se fragmentan hasta un tamaño aproximado de 50 mm. Luego se almacenan en zonas independientes en naves de materias primas. Además de estas materias primas básicas, también se utilizan, en proporción minoritaria, otros productos que aportan calcio, silicio, aluminio o hierro, tales como cascarilla, arena, escoria, cenizas, etc., que se adquieren en el exterior, y que se utilizan para ajustar con mayor precisión la composición química del "Crudo".Estas materias primas se dosifican de manera controlada con básculas y se introducen de manera conjunta a los molinos. La proporción relativa de cada componente se ajusta de manera automática, en base a los resultados de los análisis efectuados por analizadores de rayos X. El material que sale del molino, llamado "Harina de Crudo", es muy fino y se almacena en silos cerrados en donde se lleva a cabo un proceso de homogeneización por medio de la introducción de aire a presión a través del fondo del silo.

 2ª Etapa - Cocción: El Clinker

La "harina de crudo" se introduce a un intercambiador de calor donde se lleva a cabo un proceso de calentamiento progresivo hasta alcanzar los 1.000ºC . En este proceso, y en primer lugar, el crudo se seca, luego se deshidrata y finalmente se descarbonata. Este proceso de calentamiento del crudo se realiza por intercambio de calor entre los gases calientes ascendentes procedentes de la combustión en el horno, y la materia cruda descendente que recorre el intercambiador. A continuación la materia entra en el horno, que es un tubo de dimensiones variables pero que oscila entre 45-60 metros de longitud y 3-5 metros de diámetro, girando a menos de 3 rpm. En el interior del horno se produce la combustión controlada de un combustible hasta alcanzar temperaturas de llama de hasta 2.000ºC.

Dentro el horno, el crudo sigue aumentando de temperatura hasta alcanzar un máximo de 1.450ºC, necesario para la correcta formación de los componentes responsables de las propiedades mecánicas de los cementos.El material que sale del horno tiene aspecto de gránulos redondeados y se conoce con el nombre de "clinker". Para congelar su estructura cristalina y estabilizar los componentes formados a 1450ºC, el clinker se enfría con aire por debajo de los 120ºC.Son necesarios 1.560 Kg. de crudo para obtener 1.000 Kg. de clinker.Los gases resultantes del proceso de combustión se emiten a la atmósfera a través de una chimenea a una temperatura inferior a 120ºC, después de haber sido previamente filtrados a través de filtros electrostáticos o de mangas que retienen más del 99,9% del polvo arrastrado. El calor contenido en los gases de salida es reutilizado en el proceso de secado y molienda del crudo y de los combustibles.

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3ª Etapa - Molienda.

 El Cemento está constituido por:-Clinker- Componentes principales, tales como; Escoria de Alto Horno, Humo de Sílice, Puzolana, Cenizas volantes, y Caliza.-Componentes minoritarios-Regulador de fraguado. La proporción de cada componente depende del tipo concreto de cemento fabricado. Los distintos componentes se almacenan en zonas separadas, se dosifican por medio de básculas y se añaden de manera conjunta y continua al molino de cemento.

Al igual que en el crudo, la proporción relativa de cada componente se ajusta de manera automática en base a los resultados de los análisis efectuados por analizadores de rayos X. En el proceso de molienda, los componentes se muelen, se entremezclan íntimamente y el material se hace

pasar por separadores. Si el cemento posee las características físico-químicas necesarias se almacena en silos. En caso contrario, se reenvía al molino para continuar su molienda. El cemento así producido y almacenado se suministra en sacos (42.5Kg.) o a granel (en camiones cisternas de 25 TM. aprox.).

Propiedades Químicas

La propiedad de liga de las pastas de cemento Pórtland se debe a la reacción química entre el cemento y el agua llamada hidratación. El cemento Portland no es un compuesto químico simple, sino que es una mezcla de muchos compuestos. Cuatro de ellos conforman el 90% o más de el peso del cemento Pórtland y son: el silicato tricálcico, el silicato dicálcico, el aluminato tricalcico y el aluminio ferrito tetracálcico. Además de estos componentes principales, algunos otros desempeñan papeles importantes en el proceso de hidratación. Los tipos de cemento Pórtland contienen los mismos cuatro compuestos principales, pero en proporciones diferentes.Cuando el clinker (el producto del horno que se muele para fabricar el cemento Pórtland) se examina al microscopio, la mayoría de los compuestos individuales del cemento se pueden identificar y se puede determinar sus cantidades. Sin embargo, los granos mas pequeños evaden la detección visual. El diámetro promedio de una partícula de cemento típica es de aproximadamente 10 micras, o una centésima de milímetro. Si todas las partículas de cemento fueran las promedio, el cemento Pórtland contendría aproximadamente 298,000 millones de granos por kilogramo, pero de hecho existen unos 15 billones de partículas debido al alto rango de tamaños de partícula. Las partículas en un kilogramo de cemento Pórtland tiene una área superficial aproximada de 400 metros cuadrados.Los dos silicatos de calcio, los cuales constituyen cerca del 75% del peso del cemento Pórtland, reaccionan con el agua para formar dos nuevos compuestos: el hidróxido de calcio y el hidrato de silicato de calcio. Este último es con mucho el componente cementante más importante en el concreto. Las propiedades ingenieriles del concreto, fraguado y endurecimiento, resistencia y estabilidad dimensional principalmente depende del gel del hidrato de silicato de calcio. Es la medula del concreto. La composición química del silicato de calcio hidratado es en cierto modo variable, pero contiene cal (CaO) y sílice (Si02), en una proporción sobre el orden de 3 a 2. el área superficial del hidrato de silicato de calcio es de unos 3000 metros cuadrados por gramo. Las partículas son tan diminutas que solamente ser vistas en microscopio electrónico. En la pasta de cemento ya endurecida, estas partículas forman uniones enlazadas entre las

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otras fases cristalinas y los granos sobrantes de cemento sin hidratar; también se adhieren a los granos de arena y a piezas de agregado grueso, cementando todo el conjunto. La formación de esta estructura es la acción cementante de la pasta y es responsable del fraguado, del endurecimiento y del desarrollo de resistencia. Cuando el concreto fragua, su volumen bruto permanece casi inalterado, pero el concreto endurecido contiene poros llenos de agua y aire, mismos que no tienen resistencia alguna. La resistencia está en la parte sólida de la pasta, en su mayoría en el hidrato de silicato de calcio y en las fases cristalinas. Entre menos porosa sea la pasta de cemento, mucho más resistente es el concreto. Por lo tanto, cuando se mezcle el concreto no se debe usar una cantidad mayor de agua que la absolutamente necesaria para fabricar un concreto plástico y trabajable. A un entonces, el agua empleada es usualmente mayor que la que se requiere para la completa hidratación del cemento. La relación mínima Agua – Cemento (en peso) para la hidratación total es aproximadamente de 0.22 a 0.25. El conocimiento de la cantidad de calor liberado a medida de que el cemento se hidrato puede ser útil para planear la construcción. En invierno, el calor de hidratación ayudara a proteger el concreto contra el daño provocado por temperaturas de congelación. Sin embargo, el calor puede ser en estructuras masivas, tales como presas, porque puede producir esfuerzos indeseables al enfriarse luego de endurecer. El cemento Pórtland tipo 1 un poco más de la mitad de su calor total de hidratación en tres días. El cemento tipo 3, de alta resistencia temprana, libera aproximadamente el mismo porcentaje de su calor en mucho menos de tres días. El cemento tipo 2, un cemento de calor moderado, libera menos calor total que los otros y deben pasar más de tres días para que se libere únicamente la mitad de ese calor. El uso de cemento tipo 4, cemento Portland de bajo calor de hidratación, se debe de tomar en consideración donde sea de importancia fundamental contar con un bajo calor de hidratación. Es importante conocer la velocidad de reacción entre el cemento y el agua porque la velocidad de terminada el tiempo de fraguado y de endurecimiento. La reacción inicial debe ser suficientemente lenta para que conceda tiempo al transporte y colocación del concreto. Sin embargo, una vez que el concreto ha sido colocado y terminado, es deseable tener un endurecimiento rápido. El yeso, que es adicionado en el molino de cemento durante la molienda del clinker, actúa como regulador de la velocidad inicial de hidratación del cemento Portland. Otros factores que influyen en la velocidad de hidratación incluyen la finura de molienda, los aditivos, la cantidad de agua adicionada y la temperatura de los materiales en el momento del mezclado.

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Normas de calidad del cemento portland

Análisis químico (ASTM C 114-16 T): Este análisis consiste en un grupo de procedimientos de prueba por el que se determina cuantitativamente los óxidos, álcalis y residuos del cemento. La química de los cementos es una cuestión complicada, por lo que es indispensable tener personal especializado para ejecutar estos análisis.Finura, superficie específica en centímetros cuadrados por gramo. (Especificación ASTM C 115-58 o C 204-55): Los dos aparatos más comunes para medir la finura del cemento Portland son el turbidímetro de Wagner y el aparato de Polaine para determinar la permeabilidad del aire. El turbidímetro se basa en la teoría de la sedimentación para obtener la distribución de las partículas en tamaños con la que se calcula la superficie específica. Se dispersa una muestra de cemento en keroseno en una probeta de vidrio y se mide la velocidad de sedimentación por los cambios en la intensidad de la luz que pasa a través de la suspensión. En el método de permeabilidad al aire se determina la superficie específica haciendo pasar una cantidad definida de aire por una muestra preparada. La cantidad de aire que pasa es una función del tamaño y distribución de las partículas. Constancia de volumen (ASTM C 266-58 T o C 191-58): Las agujas de Gillmore y las de Vicat se utilizan para determinar la rapidez con la que se endurece el cemento Pórtland. Se prepara una muestra de pasta en condiciones especificadas y se cura a humedad y temperatura constantes. Se apoya la aguja de Gillmore o la de Vicat sobre la pasta un tiempo determinado, y la penetración indica la dureza o fraguado. La composición química, la finura, el contenido de agua y la temperatura son factores importantes que influyen en la duración del fraguado, y como el fraguado es un punto muy importante, es importante que se controle cuidadosamente.Resistencia a la compresión en lb/pulg (ASTM C 109-58): La muestra del cemento se mezcla con una arena silicosa y agua en las proporciones prescritas y se moldean en cubos de 2x2x2 pulgadas. Estos cubos se curan y luego se prueban a la compresión para obtener una indicación de las características que sirven para desarrollar la resistencia del cemento.

BIBLIOGRAFÍA:

http://www.arqhys.com/construccion/portland-cemento.htmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mace/mace.shtmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cemento_portland

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PRACTICAS

Practica 1:

Densidad del Cemento Portland

Objetivo: conocer la densidad del cemento portland para luego hacer las conversiones de peso a volumen y viceversa en el diseño de un concreto.*El rango debe ser de 3.1 a 3.15

Material y/o Equipo a Utilizar: Frasco de L´chatelier Bascula con cap. 2 kg Charola redonda Espátula Termómetro Gás morado Franela Embudo cuello largo Pipeta Cemento

Procedimiento: Se nivela la báscula. Se coloca la franela en la mesa de trabajo y sobre la franela ponemos el frasco de L´chatelier .1) Se deposito en el frasco de L´chatelier gas morado utilizando el embudo, hasta lo mas cerca de la

marca de aforo y con la pipeta lo completamos hasta la marca de aforo, y medimos la temperatura inicial. (no agarrar con la mano por debajo).

2) Con la báscula previamente nivelada, pesamos 60gr de cemento.3) Se limpio el cuello interior del frasco de L´chatelier con un papel4) Se deposito poco a poco el cemento dentro del frasco de le’ L´chatelier utilizando la espátula y el

embudo seco. 5) Se toma el frasco por el cuello y girándolo sobre la mesa, se le fue sacando las burbujas de aire que

contenía.6) Medimos otra vez la temperatura para observar si incremento o no con la anterior, en caso de

incrementarse, en la charola redonda se pone agua e introducimos el frasco para bajar la temperatura y emparejarla con la temperatura inicial.

7) Se midió el volumen desplazado.8) Aplicar la formula:

densidad= pesodel cementovolumen desplazado

Resultados:La temperatura del gas fue de 28°CEl peso del cemento es 60g =0.06 kg.El volumen desplazado fue de 19 ml=0.019 lAplicando la fórmula tenemos que Densidad = 3.11

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Practica 2:

Consistencia Normal del Cemento Portland

Objetivo: calcular la cantidad de agua que debe llevar un mortero de cemento o un concreto para que tenga una buena plasticidad.

Material y/o Equipo a Utilizar: Aparato de vicat aguja de 5x1 cm Batidora Espátula Bascula con cap. 2 kg Cono truncado de plástico Cristal 10 x 10 Aceite o grasa Probeta graduada (500 ml) Charola redonda Estopa Cronometro Cemento Franela Mezcladora Termômetro

Procedimiento:(Nivelamos la bascula) y pesamos 500gr de cemento y lo ponemos en la charola redonda

1) Se lubrico con aceite las paredes interiores del anillo tronco cónico.2) Depositar el cemento en el recipiente de la batidora y le agregamos agua y esperamos 1 min a que

repose.3) Accionar la batidora a velocidad lenta por 45 segundos cubriendo el recipiente con la franela.4) Retirar con la espátula el material que haya quedado adherido a las paredes del recipiente de la

batidora.5) Accionar la batidora a velocidad rápida por 45 – 60 segundos cubriendo la charola con la franela.6) Hacer una pelotita con el material y pasarlo de mano a mano ( aproximadamente 50 cm de

distancia) unas 6 veces, sin ejercer presión.7) Depositar la pelotita en el anillo tronco cónico con el diámetro menor en mi palma y cortar el

sobrante con la espátula.8) Poner el cristal sobre el diámetro mayor y voltearlo para que sirva de base y colocarlo debajo del

aparato de vicat. 9) Utilizar la aguja de 1cm de diámetro x 5 de largo.10) La aguja debe colocarse a 3 o 4 mm por arriba de la muestra.11) Poner en ceros el aparato de vicat y abrir el tornillo.12) Esperar 30 seg a que penetre y cerramos el tornillo.13) Termómetro para leer la temperatura ambiente

*la penetración debe ser de 10 +

- 1.Resultados: Se necesitaron 125 ml con una penetración de 10.5

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Practica 3:

Tiempo de Fraguado del Cemento Portland por Medio de la Aguja de Vicat.

Objetivo: Determinar el tiempo de fraguado del cemento portland.

Material y/o Equipo a Utilizar: Aparato de vicat con la aguja de 1 mm Batidora Espátula Bascula con cap. 2 kg Anillo tronco cónico de plástico Cristal 10 x 10 Aceite o grasa Probeta graduada (1lt) Charola redonda Estopa Cronometro Cemento Franela

Procedimiento: (Debimos haber calculado la cantidad de agua para que el cemento sea plástic).1) (Nivelamos la bascula) y pesamos 500gr de cemento y lo ponemos en la charola redonda.2) Se lubrico con aceite las paredes interiores del anillo tronco cónico.3) Depositar el cemento en el recipiente de la batidora y le agregamos 125ml de agua y esperamos 1

min a que repose.4) Accionar la batidora a velocidad lenta por 45 segundos cubriendo el recipiente con la franela.5) Retirar con la espátula el material que haya quedado adherido a las paredes del recipiente de la

batidora.6) Accionar la batidora a velocidad rápida por 45 – 60 segundos cubriendo la charola con la franela.7) Hacer una pelotita con el material y pasarlo de mano a mano ( aprox. 50 cm de distancia) unas 6

veces, sin ejercer presión.8) Depositar la pelotita en el anillo tronco cónico previamente engrasado y cortar el sobrante con la

espatula.9) Poner el cristal sobre el diámetro mayor y voltearlo para que sirva de base y colocarlo debajo del

aparato de vicat.10) Se va a usar la aguja de 1mm de diámetro y 5 cm de largo Ponemos en ceros el aparato de vidat11) Esperamos aprox. 30 seg. para poder abrir el tornillo12) La penetración debe de ser 25 ± 1 en caso de no lograrse esa penetración pasarse a otro sitio del

cemento limpiar aguja y repetir el procedimiento hasta que de 25+- 113) Sumar tiempos.

Resultado: Tiempo total = 1 hora 30 min

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Practica 4:

Peso Volumétrico del Cemento Portland

Objetivo: Determinar el peso volumétrico del cemento para posteriormente utilizarlo en las conversiones de peso a volumen y viceversa, en el diseño de un concreto.

Material y/o Equipo a Utilizar: Bascula cap. 20 kg Regla sin graduar Regla graduada Charola rectangular 50 x 70 Brocha Cucharon Cemento Franela Recipiente volumetrico

Procedimiento:1) Determinar el volumen del recipiente.2) Nivelar bascula y pear el recipiente.3) Colocar el recipiente en la charola rectangular.4) Depositar el cemento, con el cucharon, a caída libre desde una distancia de 18 a 20 cm, hasta que

rebose5) Con la regla sin graduar se retiro el excedente y con la brocha limpiamos los bordes.6) Agarrar del asa llevar recipiente a la báscula y pesarlo.7) Una vez pesado restamos el peso del recipiente para poder saber el peso neto del cemento

8) Aplicamos la formula : peso volumetrico=peso delmaterial

volumendel recipientekg /m3

*PV debe ser arriba de 1,000

Resultado:PV= 1060.4 kg/m3

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Practica 5

Cuarteo del Agregado Fino

Objetivo: obtener una muestra representativa del cual se va a ensayar

Material y/o Equipo a Utilizar: Pala Charola rectangular Regla sin graduar Cucharon Franela

Procedimiento:El cuarteo consiste en tomar una muestra de material y revolverlo hasta que quede homogéneo, dividir en 4 partes y agarrar el material opuesto mas parecido y repetir el proceso hasta que quede completamente homogéneo y sea una muestra representativa.

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Practica No. 6:

Contenido de Humedad del Agregado Fino

Objetivo: Determinar la cantidad de agua que tiene el agregado fino en un momento dado, para luego hacer las correcciones pertinentes en el diseño de un concreto.

Material y/o Equipo a Utilizar: Charola redonda Bascula con capacidad de 2 kg Cucharón Espátula Vidrio de reloj Estufa o parrilla eléctrica Franela

Procedimiento:1) (nivelar la bascula) pesamos la charola para posteriormente pesar 200g del agregado fino que

obtuvimos del cuarteado.2) Lo colocamos en la estufa para proceder a secar el material, manipulándolo con la espátula y

auxiliándonos del vidrio de reloj para verificar si este aun contenía humedad. El proceso de verificación de humedad con el vidrio de reloj es el siguiente: Con la parte cóncava dirigida hacia el material este se pasa a una distancia segura por encima, si este se empaña significa que el material aún contiene humedad por lo que se debe continuar secando, en caso contrario el material ya se puede retirar de la estufa.

3) Retirar la charola de la estufa y dejar que se enfríe el material hasta que sea palpable.4) Pesar la charola con el material5) Descontar el peso de la charola6) Aplicar la formula:

CONTENIDO DEHUMEDAD= PESODELMATERIAL HUMEDO−PESODELMATERIALSECOPESODELMATERIALSECO

X 100

Resultado:Contenido de humedad = 2.46

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Practica No. 7:

Saturado y Superficialmente Seco del Agregado Fino

Objetivo: Dejar el agregado fino en la condición saturado y superficialmente seco para luego hacer las pruebas de densidad y absorción.

Material y/o Equipo a Utilizar: Charola redonda Cono truncado de lámina Espátula Estufa Cristal 50 x 50 cm Cucharon Franela Pisón Brocha Agregado fino

Procedimiento:(nivelar bascula) pesamos aproximadamente 1kg del agregado fino del material cuarteado en la charola redonda que previamente también fue pesado. Existen 2 formas:Depositamos agua hasta cubrir en su totalidad el material y lo dejamos reposar por 22 a 24 horas aproximadamente.agua hasta cubrir en su totalidad el material prendemos la estufa ponemos encima la charola hasta que empiece a burbujear el agua retiramos las charola y dejamos que se enfrié,.Retiramos el exceso de agua y procedemos a secar el material en la estufa manipulándolo con la espátula hasta que este cambie de color y seguidamente retirarlo de la estufa.Procedemos a llenar el cono truncado de lámina hasta la mitad con el material que ya hemos dejado en S.S.S. y le damos 15 compactaciones para posteriormente llenarlo hasta el rebose y le damos 10 asentaditas.Retiramos el excedente del material y con la brocha limpiamos los bordes del cono. Con las proximidades del cono libres de material, procedemos a retirar este de manera vertical y veloz.

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Practica No. 8:

Densidad del Agregado Fino

Objetivo: Determinar la densidad del agregado fino para luego hacer las conversiones de peso-volumen y viceversa en el diseño de un concreto.

Material y/o Equipo a Utilizar: Frasco L`chatelier Charola redonda Cucharon Bascula cap. 2 kg Espátula Franela Embudo Pipeta Probeta graduada de 1000 ml

Procedimiento: Poner agua en el frasco, hasta la marca de aforo

Secar el cuello del frasco.Nivelar la báscula y pesar 50 gr de agregado fino en condición de saturado y superficialmente seco.Con un embudo y espátula, depositarlo poco a poco el material Girar el frasco sobre la franela que se encuentra en la sobre la mesa, para sacar las burbujas que se encuentran atrapadas en el interior del recipienteLeer desplazamiento

Aplicar la formula de :

DENSIDAD= peso delmaterial s . s . svol .dezplasado

s/unidades

RESULTADOS Densidad= 2.478

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Practica No. 9:

Absorción del Agregado Fino

Objetivo: determinar la cantidad de agua que el agregado fino es capaz de absorber al estar sometido durante 24 hrs hasta la saturación, para luego hacer las correcciones pertinentes en el diseño de un concreto.

Absorción: propiedad que tienen los agregados para tomar agua del medio que los rodea, tendiendo a llenar los espacios vacios permeables de que esta constituida la estructura interna de estos materiales.Generalmente a mayor densidad, se tendrá menor absorción.

Material y/o Equipo a Utilizar: Bascula con capacidad de 2 kg Charola redonda Parrilla o estufa Franela Vidrio de reloj Espátula Cucharón Estufa Agregado fino

Procedimiento:(Nivelar previamente la bascula) y pesar 200 gr del material que esta en la condición de saturado y superficialmente seco.Colocar el material en la charola y ponerla en la estufa y manipularlo con la espátula para que se sequePasar el vidrio de reloj para comprobar si ya se seco el material, a una altura que no me quemen los dedosCuando este seco, dejar que enfríe y pesarlo de nuevo

Aplicar la formula:

ABSORCION= pesomaterial s . s . s−peso secopesoseco

x100

*la absorción nunca es cero*si abs>hum mat subsaturado*si abs<hum mat sobresaturado*la absorción nunca es igual a la humedad

Resultado: Absorción = 5.26%

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Practica No. 10:

Granulometría del Agregado Fino

Objetivo: determinar la distribución de tamaños de agregado fino, por medio de una serie de tamices y calcular su modulo de finura

*no hay tamaño máximo de agregado fino

Material y/o Equipo a Utilizar: Tamices 4, 8, 16, 30, 50, 100, 200 Vaso de precipitados 1 l Charola redonda Espátula Parrilla o estufa Vidrio de reloj Bascula con capacidad de 2 kg Franela

Procedimiento:1) (nivelar previamente la bascula). Pesar 500 gr del material cuarteado, y pesar los tamices uno por

uno2) Colocar los tamices de menor a mayor en orden ascendente. Sobre un colector.3) Poner material sobre los tamices4) Ponerlo a cribar de 10 a 15 min5) Pesar cada tamiz con el material que le quedo para saber el peso del material.

RESULTADOS:

Modulo de finura = 3

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TAMIZ PESO(kg) PORCIENTOS %ENTEROS %ACUMULADONúmero 4 0.004 0.8 1 1Número 8 0.087 17.4 17 18Número 16 0.099 19.8 20 38Número 30 0.085 17 17 55Número 50 0.192 38.4 38 93Número 100 0.012 2.4 2 95Número 200 0.018 3.6 4 99Colector 0.003TOTAL 0.500

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Practica No. 11:

Perdida por Lavado del Agregado Fino

Objetivo: determinar el porcentaje de materia orgánica que contiene el polvo de piedra, así como limus y arcilla

*mientras mas limus o arcilla contenga el concreto, este se contraerá mas y provocara fisuras. No debe pasar del 30 %

Material y/o Equipo a Utilizar: Tamiz no. 200 Vaso de precipitados Charola redonda Estufa Bascula de 2 kg de capacidad Vidrio de reloj espátula Franela

Procedimiento:1) Del material cuarteado, poner aprox. 1 kg en la charola redonda2) Ponerlo en la estufa para secar y manipularlo con la espátula3) Pasar el vidrio de reloj para comprobar que este seco4) Dejar enfriar5) (nivelar previamente la bascula). Pesar 200 o 500 gr, según el vaso de precipitados sea de ½ l o 1l y

echarlo6) Echar agua al vaso de precipitados, aproximadamente 1/3 del material7) Moverlo en forma de 88) Verter el material en suspensión en el tamiz no. 200, colocarlo sobre la charola. Los limus y arcilla

no pasaran a través del tamiz9) Repetir tantas veces como sea necesario hasta que el agua quede clara10) Aplicamos La formula:perdida por lavado=(p m s/lavar – p m lavado)/peso m s/lavar x 100

Resultado:

PERDIDA POR LAVADO=200−172200

X100=14%

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Practica No. 12:

Colorimetría del Agregado Fino

Objetivo: determinar el índice de materia orgánica que contiene el agregado fino

Material y/o Equipo a Utilizar: Bascula cap. 2 kg Biberón de cristal 3º gr sosa caustica Probeta graduada 1l Espátula Cristal ámbar Franela

Procedimiento:1) Del material cuarteado ponerlo en el biberón hasta la marca de 1252) En la probeta de 1l preparar la solución de sosa caustica3) Depositar la solución en el biberón hasta la marca de 2004) Agitarlo, y después ver si bajo e la marca de 200, en ese caso, completarlo5) Dejar reposar por 18-24 hrs6) Comparar con el cristal ámbar. Si la solución es más pálida, el material es bueno. (Si es más oscura,

se remienda hacer una lavado del material).

Resultado:

Nuestro material es apto para la construcción

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Practica No. 13:

Peso Volumétrico Seco Suelto del Agregado Fino

Objetivo: Determinar el peso volumétrico seco suelto del agregado fino para luego hacer las conversiones de peso a volumen y viceversa en el diseño de un concreto.

Material y/o Equipo a Utilizar: Recipiente volumétrico Bascula cap. 20 kg Cucharon Regla graduada Regla sin graduar Charola rectangular 70x50 Brocha Franela Agregado fino

Procedimiento:1) Calcular el volumen del recipiente2) Depositar con el cucharon el agregado fino (cuarteado) en el recipiente volumétrico a una altura de

18-20 cm y de caída libre, hasta rebosar.3) Con la regla sin graduar, quitar el exceso de material4) (nivelar previamente la bascula). Pesar el recipiente y después descontar la tara (peso del

recipiente solo)5) Aplicar: p.v.s.s= peso material/ volumen del recipiente = kg/m3

Resultado:P.V.S.S. = 1324.61 Kg/m^3

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Practica No. 14:

Peso Volumétrico Seco Compacto del Agregado Fino

Objetivo: determinar el peso volumétrico seco compacto del agregado fino para luego hacer las conversiones de peso a volumen y viceversa en el diseño de un concreto.

Material y/o Equipo a Utilizar: Recipiente volumétrico Bascula cap. 20 kg Cucharon Regla graduada Regla sin graduar Charola rectangular Brocha Franela Varilla 5/16

Procedimiento:1) Calcular el volumen del recipiente2) Depositar en 3 capas el material en el recipiente de 18 a 20 cm en caída libre y dar 25

compactaciones, de manera uniforme en la superficie (procurando que penétrela capa anterior).3) Repetir hasta que rebose el recipiente y limpiar con la regla sin graduar4) (nivelar previamente la bascula). Pesar el recipiente y después descontar la tara (peso del

recipiente)5) Aplicar: p.v.s.c= peso material/ volumen del recipiente = kg/m3

Resultado:

P.V.S.C. =1191.97 kg/m3

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Practica No. 15:

Contenido de Humedad del Agregado Grueso

Objetivo: determinar la cantidad de agua que contiene el agregado grueso en un momento dado para luego hacer las correcciones pertinentes en el diseño de un concreto.

Material y/o Equipo a Utilizar: Charola redonda Bascula cap. 2kg Estufa Cucharon Espátula Vidrio de reloj Franela

Procedimiento:1) (nivelar previamente la bascula).Pesar 200 gr del material cuarteado y la charola2) Poner a secar el agregado grueso3) Comprobar el secado con el vidrio de reloj4) Cuando este seco, volver a pesarlo, descontando el peso de la charola.5) Aplicar: cont. de humedad= (p.m. humedo – p. m. seco) /p. m. seco x 100

Resultado:Contenido de Humedad = 0.50%

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Practica No. 16:

Saturado y Superficialmente Seco del Agregado Grueso

Objetivo: dejar en las condiciones de s. y s.s. el agregado grueso para posteriormente usarlo en la prueba de absorción y densidad del agregado grueso.

Material y/o Equipo a Utilizar: Charola redonda Estufa Franela Agua Agregado grueso

Procedimiento:Agarrar un kilo aproximadamente de agregado grueso depositarlo en la charola redonda cubrirlo con agua hasta que cubra todo el material.Usar cualquiera de los 2 métodos:Dejarlo reposar por 24 hrs. O calentarlo cuando burbujee esperar 20 min y quitarlo del fuego.Tirar agua sobranteSecar partícula por partícula con la franela.

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Practica No. 17:Absorción del Agregado Grueso

Objetivo: determinar la cantidad de agua que el agregado grueso es capaz de absorber al estar sometido 24 hasta la saturación, para luego hacer las correcciones en el diseño de un concreto

Material y/o Equipo a Utilizar: Charola redonda Bascula cap. 2kg Estufa Vidrio de reloj Cucharon Espátula Franela Agregado grueso

Procedimiento:1) Agregar aprox. 200 gr de agregado grueso y depositarlo en la charola2) Depositar agua hasta que cubra por completo y dejar reposar por 24 hrs y tirar agua3) Niv bascula. Pesar de 200 gr y depositarlo en la charola4) Manipularlo con la espátula hasta secar, comprobar secado con el vidrio de reloj5) Aplicar: absorción= (p.m.s.s.s. – peso seco)/peso seco x 100

ResultadosAbsorción = 7.5%

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Practica No. 18:

Densidad del Agregado Grueso

Objetivo: determinar la densidad del agregado grueso para luego hacer las conversiones de peso a volumen y viceversa, en el diseño de un concreto.

Material y/o Equipo a Utilizar: Bascula cap. 2 kg Probeta graduada Charola redonda Franela

Procedimiento:1) Niv bascula. Pesar 200 gr de material s.s.s. 2) Depositar agua en la charola hasta aproximadamente a 1/33) Inclina la probeta, decanto, y depositar una por una las partículas, para no romper la probeta,

dejando que resbalen4) Verificar volumen desplazado5) Aplicar: peso mat s.s.s./ vol desplazado

*la densidad debe ser de 2 a 3, mientras mas alto es mejor*si la densidad es baja significa que proviene e una roca porosa o manufacturada

Resultado:

Densidad = 2.35

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Practica No. 19:

Peso Volumétrico Seco Suelto del Agregado Grueso

Objetivo: determinar el peso volumétrico seco suelto para luego hacer las conversiones de peso a volumen y viceversa en el diseño de un concreto

Material y/o Equipo a Utilizar: Charola rectangular 50 x 70 Recipiente volumétrico Regla graduada Regla sin graduar Bascula cap 20 kg Cucharon Franela

Procedimiento: (nivelar previamente la bascula)1) Pesar y sacar volumen del recipiente2) Por medio del cucharon llenar el recipiente, desde una altura de 18 a 20 cm, a caída libre, hasta que

rebose3) Rasarlo con la regla sin graduar4) Niv bascula. Pesar el recipiente5) Descontar el peso del recipiente6) Aplicar: p.v.s.s= peso material/volumen del recipiente = kg/m3

Resultado:P.V.S.S = 998.734 Kg/m3

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Practica No. 20:

Peso Volumétrico Seco Compacto del Agregado Grueso

Objetivo: determinar el peso volumétrico seco suelto para luego hacer las conversiones de peso a volumen y viceversa en el diseño de un concreto

Material y/o Equipo a Utilizar: Charola rectangular Recipiente volumétrico Regla graduada Regla sin graduar Bascula cap 20 kg Cucharon Franela Varilla 5/16

Procedimiento: (nivelar previamente la bascula)1) Pesar y sacar volumen del recipiente2) Hacer el depósito en 3 capas en caída libre de 18 a 20 cm y hacer 25 compactaciones en cada una y

de manera uniforme en su superficie. Teniendo mucho cuidado en la primera capa, para no dañar el recipiente. (procurar que pnetre la capa anterior para un muestreo uniforme).

3) Rasarlo con la regla sin graduar4) Niv bascula. Pesar el recipiente5) Descontar el peso del recipiente6) Aplicar : p.v.s.c= peso material/vol del recipiente = kg/m3

Resultado:

P.V.S.C.=1126.79 kg/m3

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Practica No. 21:

Granulometría del Agregado Grueso

Objetivo: determinar la distribución de tamaños, así como el tamaño máximo del agregado grueso

Material y/o Equipo a Utilizar: Tamices: 1 ½, 1”, ¾, ½, 3/8, no.4, no.8 2 a 3 kg de material Charola rectangular Bascula de 20 kg de capacidad Charola redonda Franela

Procedimiento:1) Colocar los tamices de mayor a menor abertura, en orden descendente.2) Poner los tamices, con el material, a cribar.

*el tamaño máximo es el inmediato anterior a donde se retuvo. Ejemplo: si el material se retuvo En el tamiz de ¾, entonces el tamaño máximo es de 1”*si la grava es muy pequeña (t. máx. ½”), nuestro concreto no tendrá la resistencia adecuada.Pesar de 4 a 5 kgPesar tamices antesDepositar en los tamices el material

Resultado:

MALLA PESO (KG) PORCIENTOS %ENTEROS %ACUMULADO1 0¾ 0.0460 0.66 1 13/8 6.5735 93.90 94 954 0.2725 3.89 4 998 0.0141 0.20 0 99Colector 0.0939 1.34 1 100TOTAL 7.000 99.99 100 100

Tamaño Máximo 1”

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Unidad 2.Morteros.Son pastas blandas aglomerantes, obtenidas, amasando, agua ciertas substancias pulverizadas y que tienen la propiedad de endurecer o fraguar en contacto de la aire o del agua. De acuerdo con el aglomerante utilizado el mortero se denomina aéreo, cuando endurece o fragua en contacto con el aire o hidráulico cuando fragua además con en contacto del agua o ambiente húmedo.

Mortero (yeso).El yeso se emplea generalmente sin mezclar más que con agua constituyendo el mortero simple, formando una pasta que puede ser suave o espesa. En el primer caso se dice que el amasado es suelto cuando el volumen del agua es mayo que el yeso, en el segundo caso el amasado es trabado y se obtiene con mayor cantidad de yeso que de agua.Usos: Se utiliza para levantar con rapidez muros o construir bóvedas a si como para revoques guarnecidos o enlucidos interiores y también en detalles decorativos, artesanados, cornisas, molduras objetos y figuras adorno. Siendo el yeso bastante soluble el mortero deberá aplicarse siempre en los parámetros interiores y protegidas de la humedad ya que esta lo reblandece y lo pudre.YesoEl yeso como material de construcción o aglomerante se define como el producto resultante de la hidratación parcial o total del algez o piedra de yeso, compuesta casi exclusivamente de sulfato de cal con dos moléculas de agua.

Tipos de yeso:• Yeso espejuelo: Su estructura está formada por cristales luminosos con exfoliación fácil en forma

de láminas delgadas y brillantes. El yeso obtenido es propio para estucos y modelado.• Yeso fibroso: Cristalizado en fibras sedosas confusamente enlazadas proporciona un magnifico

yeso para mesclas.• Yeso flecha: Su estructura está formada por cristalización en forma de puntas de lanza y de el se

obtiene un yeso propio para el baseado de objetos finos y delicados.• Yeso sacarino: su estructura es compacta y de grano muy fino, recibiendo el nombre de alabastro.

Por su calidad se selecciona la piedra para decoración y escultura, ya que acepta el labrado fino y la pulimentación. Es resistente a la acción de los ácidos.

• Yeso calistro: Contiene 12% de carbonato de calcio y se le considera como la piedra ordinaria de yeso y de ella se obtiene un yeso de construcción que endúrese mucho después del fraguado

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Morteros de Cal

Los morteros de cal son aquellos que están fabricados con cal, arena y agua. La cal puede ser aérea o hidráulica. Este tipo de morteros no se caracterizan por su gran dureza a corto plazo, sino por su plasticidad, color, y maleabilidad en la aplicación.

LA CAL AÉREA EN LA CONSTRUCCIÓN TRADICIONAL

Cal aérea, es la que fragua solamente al aire libreEs muy importante no confundir la cal aérea llamada cal viva, con la cal hidráulica, ya que esta última contiene muchos silicatos y tiene un comportamiento diferente, sobre todo como material de construcción. La cal hidráulica tiene un comportamiento similar al cemento blanco, por lo que no es válida para restaurar monumentos antiguos, ni para la "bio-construcción"Solo la cal aérea tiene capacidad bioclimática y es capaz de conservarse en perfectas condiciones durante siglos, ya que posee poros que dejan transpirar las paredes y al mismo tiempo la impermeabilizan. También el núcleo que conserva, regula la temperatura del interior de una casa gracias al efecto de "respiración" de la casa a través suyo. Para ello, el resto de los materiales deben ser tradicionales, como piedra, barro, ladrillo tradicional, etc.

Apagado de la CalCuando apagamos una cantidad de cal cualquiera, la podemos almacenar en una "balsa" durante años, dejando que siga apagándose y madurándose. El periodo mínimo para poder ser usada es de seis meses; cuantos más años pase en reposo, mejor comportamiento tendrá después, carbonatándose de forma óptima al utilizarse en revocos, estucos o morteros. Por supuesto, no todas las canteras de cal ofrecen la misma calidad de producto y cuanto mayor porcentaje de carbonato tenga una cal, mejor calidad tendrá la cal apagada, siendo las ideales las que se acercan a la composición del mármol. Durante esa maduración, dure lo que dure, sigue siendo caustica y cualquier elemento orgánico que caiga en la "balsa" acabará desapareciendo devorado por la cal.Una observación importante es que la cal apagada no tiene propiedades adherentes y por lo tanto su fijación es mecánica a los huecos de la piedra o el ladrillo, por lo que si se va a aplicar a una pared lisa, previamente, hay que picarla para crear unos pequeños "hoyuelos" en toda la superficie donde se pueda "agarrar".Otro uso de la cal es en "lechada" para jalbegar (pintar) las paredes y en algunos casos los techos con una brocha gorda. Esta pintura tiene, como los, revocos, estucos, etc. un comportamiento bioclimático que hace que un edificio tenga frescor en verano y calor en invierno, el efecto vasija de barro o botijo.Asimismo puede usarse para desinfectar superficies como paredes o evitar plagas en árboles pintando la superficie de su tronco con lechada de cal.

Cal hidráulica La cal hidráulica ha existido desde casi los principios el hombre, los romanos la usaban para el asentamiento de puentes ya que este tipo de cal era impermeable, le añadían a la cal puzzolana y limadura de ladrillo ya que la arcilla del ladrillo hace hidrófuga a la cal, este tipo de mortero fragua bajo el agua por eso se llama cal hidráulica.Básicamente la cal hidráulica se comporta en la construcción como un cemento portland blanco pero con peores resultados.Dentro de las cales hidráulicas existen las cales hidráulicas naturales, son naturales ya que no tienen ningún tipo de aditivo, como los cementos y poseen mucha más resistencia que una cal aérea, las cales aéreas para poder usarse en construcción deberá estar siempre mezclada con algún tipo de aditivo

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llamados puzolánicos (cemento, escoria, etc.) para obtener resistencia; se pueden utilizar en rehabilitación de edificios antiguos como en Bioconstrucción ya que no contiene ningún tipo de Sulfato, Aluminatos, Sales, etc… y que pueden dañar tanto el edificio a rehabilitar o a construir.La resistencia de este tipo de cales viene dada por la combinación de sílice que se da durante el proceso de cocción de la cal, mientras que en las cales hidráulicas no naturales se consigue su resistencia por adición de elementos puzolánicos durante el proceso del fraguado. La cal y el cemento pueden usarse mezclados. Las propiedades de la cal permiten que se utilice: Para mejorar su manejo, como plastificante, aunque es común además la adición de plastificantes específicos. Para mejorar la deformabilidad del mortero, sobre todo en los cerramientos exteriores, sometidos a cambios bruscos climáticos. Por razones estéticas, si se desea lograr una pared con tonos más claros, pues la cal aclara el mortero. los morteros de yeso que pueden o no incluir arena en su dosificación; en el primer caso serían morteros compuestos y, sin árido, son morteros simples.

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Precisamente, se llama índice de hidraulicidad al cociente de dividir la cantidad de arcilla que tiene una caliza por la cantidad de cal que contiene, ambas en partes por cien. Así, si una cal hidráulica ordinaria tiene un 20% de arcilla, en consecuencia tendrá un 80% de cal,y el índice de hidraulicidad será:

 Los diferentes tipos de cal hidráulica tienen un índice de hidraulicidad comprendido entre 0,12 y 0,54.El problema de las cales límites, con un índice de hidraulicidad superior a 0,54, es que la componente cementosa fragua rápidamente durante la operación de apagado pero las calizas infundidas no se hidratan (apagan) al mismo tiempo, por lo que el aumento de volumen provocado en el proceso de apagado (hidratación) coincide con una estructura ya rígida por el fraguado anterior del cemento, provocando la desintegración del mortero. Por eso, las cales límites no deben utilizarse en la confección de morteros.

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Hay que invertir la pregunta “¿Cuándo y porqué usar un mortero de cal?” por la más justa y razonable “¿Cuándo y porqué NO usar un mortero de cal?”.

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Cales muy hidráulicas, si el contenido de arcilla se sitúa entre el 30-35%

Cales límites, a las que contienen un 35% de arcilla, ya que si tienen un 36% de arcilla se transforman en cemento ordinario. Por extensión, se llaman cales límites a las que tienen un contenido muy elevado de arcilla (40-55%). Estas cales se apagan con dificultad y, en ocasiones, inician rápidamente un proceso de fraguado. Este tipo de cales no deben utilizarse nunca en la preparación de morteros.

La cal se divide en 2 tipos:Cal viva, Es el resultado de la calcinación del carbonato de calcio (CO3Ca) a más de 1.000 ºC, ya que éste se descompone dando dióxido de carbono y óxido de calcio o Cal viva. Si la piedra caliza no tiene impurezas, su calcinación en un horno nos dará un óxido de calcio casi puro. A esa cal pura salida del horno le llamamos cal viva.

Cal Hidratada (apagada), Es el nombre comercial del hidróxido de calcio y se forma al agregarse agua al oxido de calcio o Cal viva para que una vez apagada (hidratada) pueda ser utilizada. Los albañiles, cuando vierten agua sobre Cal viva, dicen que la “apagan”. Cal apagada es el nombre vulgar del hidróxido de calcio. El apagado es exotérmico; es decir, que en este proceso se desprende gran cantidad de calor que evapora parte del agua utilizada. La Cal "apagada" tiene un volumen 3 veces mayor que el de la Cal viva.

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La dosificación está en función del tipo de cal y la aplicación que queramos darle al mortero. La dosificación se establece en volúmenes de las partes separadas por dos puntos, a la izquierda los volúmenes de cal, a la derecha de los dos puntos los volúmenes de arena. Por ejemplo, la dosificación 1:2 para revoques y muros delgados nos indica que utilizaremos un volumen de cal y dos de arena.El agua de amasado para un mortero normal suele ser del 19 al 22% del volumen del material seco, aproximadamente la quinta parte del volumen total (sobre 1 m3 de mortero seco utilizaríamos 200 l. de agua).

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Un mortero de cal 1:3 da una resistencia a la compresión de 750 N/cm2 y 100 N/cm2 a la tracción, a los 28 días de su aplicación. Si el fraguado se realiza en inmersión en agua estos niveles se reducen a la tercera parte. El tiempo de fraguado o maduración oscila entre 1 y 7 días. Los morteros de cal dan un buen resultado en exteriores. Debemos emplear morteros duros (1:2) en lugares húmedos, y blandos (1:4, 1:5, 1:6) en lugares secos o con materiales blandos o absorbentes.Las condiciones ideales son:

• Apagar la cal viva suficiente al principio de la obra, por lo menos la que va a ser utilizada en los revocos finales, o acabados finos, de tal manera que tengamos una cal de dos o tres meses de antiguedad. Utilizar bidones, o envases que se puedan cubrir de agua para evitar la carbonatación de la pasta.

• Apagar con unos días de antelación, la cal que se va a utilizar en obras de fábrica, mampostería, o en general en aquellas que no importe la presencia de algun caliche que pueda romper la pasta.  Tradicionalmente se apagaba la cal de un día para otro en un volcan de arena que se amasaba al día siguiente y se ponía en obra.

Mortero (cemento).Mezcla de cemento y agua o cemento arena y agua proporcionan pastas que, aunque menos plásticas, al endurecerse dan máximas resistencias comparadas con los de otros aglomerantes. Además, con una racional dosificación de las partes que los constituyen, se obtienen masas duras de resistencias pre-fijadas. Usos: Los morteros de base cemento se usan en las obras de albañilería para pegar o ligar, exclusivamente, piezas que constituyen pavimentos, lambrines y recubrimientos.

Mortero simple: mezcla de cemento agua en proporciones definidas circunscriben su empleo en las obras de albañilería para el junto de piezas de pavimento, lambrines y recubrimientos.

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Mortero bastardo: cemento y cal son los que tienen cierto porcentaje de cal. Para lograr un mortero mas suave y plástico que el de cemento conviene agregar cierta cantidad de cal hidratada en polvo o en pasta la adición dela cal proporciona mayor suavidad y consiguiente facilidad de trabajo aumenta su adherencia, lo hace mas compacto y contribuye a darle cierto grado de impermeabilidad.(Dosificación: el agua será 12% del volumen árido y aglomerante más agua de la pasta cal)Mortero mixto: son aquellos en el que cemento y la cal entran en partes iguales tanto los morteros bastardos como los mixtos son muy ventajosos en todos los casos en que se busca economía y no se requiere gran resistencia.(Dosificación: el agua será 12% del volumen árido y aglomerante más agua de la pasta cal)

Mortero compacto: mortero mas resistente e impermeable con cantidad de agua adecuada y presenta el mínimo de huecos cuando el mortero se utiliza para unir o pegar piedras naturales o artificiales para enlucidos o para fines donde la capacidad tiene importancia relativa.Obtener un mortero compacto, consiste en medir experimentalmente los huecos de la arena y el rendimiento del cemento puro y deducir el peso del cemento capaz de dar un volumen igual al de los huecos de la arena, después deducir el volumen necesario de agua para mojar los granos de esta última.

Cálculos

Determine las cantidades de cemento. Arena y agua para formar un metro cúbico absoluto de mortero en la proporción 1:4, utilizando un cemento portland de peso volumétrico 1510km/m3 y 3.1 de peso especifico y una arena de peso volumétrico de 1600 kg/m3 y 2.35 de peso específico.

Solución:

Componentes sueltosCemento = 1 m3

Arena = 4 m3

Agua = 1 m3 (20% de el volumen árido y aglomerante, en esta caso 1 +4 =5, 5 x 0.2=1) 6m3 de componentes de mortero.Pasta obtenida

Cemento = 1x1510kg/m3

3.1 x1000 = 0.487 m3

Arena = 4 x1600kg/m3

2.35 x1000 = 2.723 m3

Agua = = 1 m3

4.21 m 3 absolutos de pasta

De donde cada metro cubico de mortero requiere:64.21

= 1.42 partes de componentes, o sea de

cemento, arena y agua que se reparten de la siguiente manera:

Cemento = 14.21

= 0.237

Arena = 44.21

= 0.950

Agua = 14.21

= 0.237

1.42 partes

Morteros bastardos caculo.

Determine las cantidades de cemento, cal y arena, requeridas para formar un m3 de mortero bastarde 1:4 con 15% de cal en pasta, utilizando un cemento portland de peso volumétrico 1510km/m3 y 3.1 de peso especifico, una arena de peso volumétrico de 1600 kg/m3 y 2.35 de peso específico y una cal con peso volumétrico de 700 kg/m3 y 2.31 de peso específico y la cual requiere de 860 litros de agua por cada m 3

para formar la pasta.

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Solución: entonces para formar un m3 de mortero la cal requiere 860 L por cada m3 entonces el 15% de 860 será: 860 x .15 = 129 litrosDe lo anterior resulta que los componentes sueltos:Cemento = 1m3

Cal en pasta = 0.15m3

Arena = 4m3

Agua = 0.748 m3 (12% del volumen árido y aglomerantes + agua de la pasta de cal ) 5.898Mezcla de volúmenes absolutos:

Cemento = 1x1510kg/m3

3.1 x1000 = 0.487m3

Cal = 0.150 x700 kg/m3

2.31 x1000 = 0.045m3

Arena = 4x1600kg /m3

2.35x 1000 = 2.723m3

Agua = 0.748m3 4.003m3

De modo que para formar un m3 de mortero compacto se requiere:5.8984.003

= 1.473 partes de componentes,

en volúmenes aparentes que se reparten de la manera siguiente:

Cemento=1

4.003 = 0.249m3

Cal =0.154.003

=0.037m3

Arena =4

4.003 =0.999m3

Agua =0.7484.003

=0.186m3

1.471 m3

Morteros mixtos cálculos.

Determinar las cantidades que intervienen en un m3 de mortero mixto 1:1:6, utilizando un cemento portland de peso volumétrico 1510km/m3 y 3.1 de peso especifico, una arena de peso volumétrico de 1600 kg/m3 y 2.35 de peso específico y una cal con peso volumétrico de 700 kg/m3 y 2.31 de peso específico y la cual requiere de 860 litros de agua por cada m3 para formar la pasta. Solución:Componentes sueltosCemento = 1m3

Cal = 1m3

Arena = 6m3

Agua = 1.82 (12% del volumen árido y aglomerantes + agua de la pasta de calidra). 9.82 de componentes de morteroMezcla en volúmenes absolutos:

Cemento = 1x1510kg/m3

3.1 x1000 = 0.487m3

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Cal = 1 x700kg /m3

2.31x 1000 = 0.303m3

Arena = 6x1600kg /m3

2.35x 1000 = 4.085m3

Agua = 1.82m3 6.695m3 total de pasta.

De modo que para formar un m3 de mortero compacto se requiere 9.826.695

=1.466 partes

Es de componentes, en volúmenes aparentes, que se reparte de la siguiente manera:

Cemento=1

6.695 = 0.149m3

Cal =1

6.695 =0.149m3

Arena =4

6.695 =0.896m3

Agua =1.826.695

=0.271m3

1.465 m3

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Unidad 3.

CONCRETO FRESCO

CONCEPTOS FUNDAMENTALES

CONCRETO FRESCO

El concreto es un material durable y resistente pero, dado que se trabaja en su forma líquida, prácticamente puede adquirir cualquier forma. Esta combinación de características es la razón principal por la que es un material de construcción tan popular

El concreto fresco es una mezcla semilíquida de cemento portland, arena (agregado fino), grava o piedra triturada (agregado grueso) y agua

AGREGADOS

Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaños de partícula que pueden llegar hasta 10mm; los agregados gruesos son aquellos cuyas partículas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar hasta 152 mm. El tamaño máximo de agregado que se emplea comúnmente es el de 19 mm o el de 25 mm.

Como los agregados constituyen aproximadamente el 60 al 75 % del volumen total del concreto, su selección es importante. Los agregados deben consistir en partículas con resistencia adecuada así como resistencias a condiciones de exposición a la intemperie y no deben contener materiales que pudieran causar deterioro del concreto. Para tener un uso eficiente de la pasta de cemento y agua, es deseable contar con una granulometría continua de tamaños de partículas.

Las propiedades del concreto en estado fresco ( plástico) y endurecido, se puede modificar agregando aditivos al concreto, usualmente en forma liquida, durante su dosificación. Los aditivos se usan comúnmente para (1) ajustar el tiempo de fraguado o endurecimiento, (2) reducir la demanda de agua, (3) aumentar la trabajabilidad, (4) incluir intencionalmente aire, y (5) ajustar otras propiedades del concreto

Dosificación del concreto

Definicion: Para empezar a hablar del concreto debemos de definir lo que significa dosificar:Dosificar : dosi-ficar Dosi- viene dosis, ósea la cantidad requeridaFicar- viene de dividir y graduarEntonces: Fijación de la cantidad de una sustancia que debe añadirse en cada etapa de un proceso. Objetivo:

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).

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Factores a considerar La dosificación debe basarse en múltiples factores tales como:Los elementos que se van a vaciar. Las condiciones ambientales deberán soportar. Procedimiento de mezclado. Colocación. Curado. 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 mas trabajable, sin embargo esto disminuye su resistencia y durabilidad.

Tabla de proporciones

Obras Resistencia

Kg/cm2

Cemento

kg

Arena

botes

Grava

botes

Agua

botes

Volumen

litros

Muros y platillas

100 50 6 8 2 180

Trabes 150 50 5.25 7.5 1.75 165

Zapatas 200 50 4.5 6 1.5 145

Columnas y techos

250 50 3.75 5.5 1.25 130

Alta resistencia

300 50 3 4.75 1 112

En esta tabla se muestra las porciones de materiales necesarios para preparar concreto resistentes. El agua, arena y grava, se mide en botes que equivale 19L por bote.

Mezclado

¿ Que es Una Mezcla?

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En química, una mezcla es un sistema material formado por dos o más sustancias puras no combinadas químicamente. En una mezcla no ocurre una reacción química y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas.

¿ Que se Mezcla en el cemento?

Mezclado del Concreto

Para Hacer una mezcla se debe de hacer de ¾ partes de arena y grava, la otra cuarta parte de agua y cemento.

Lo que le da la resistencia al concreto es cuanta agua y cuanto cemento se le pone.

Mezclas

Especificación: Concreto hecho en obra f’c=100 Kg/cm2. Resistencia Normal. Agregado Máximo ¾”. Para firmes o pisos en estancias, baños, banquetas, andadores

F’c=150Kg/cm2 Resistencia normal. Agregado máximo ¾” Para losas sometidas a cargas vivas de mediana intensidad.

F’c=200Kg/cm2 F’c=250Kg/cm2F’c=300Kg/cm2Ejemplos Para Un Concreto f’c= 100kg/cm2 (1,6,8,2)1 bulto de cemento (50kg)6 Botes de arena 8 botes de Grava

2 Botes de Agua Volumen Resultante de .180 m3 o 180 litros.Para Un Concreto de f’c= 200Kg/(1,4,5,1 ½)1 bulto de cemento 4 botes de arena5 botes de grava1 ½ de agua

Transporte del concreto

El transporte entre la planta y la obra se efectuará de la manera más rápida posible. El concreto se podrá transportar a cualquier distancia, siempre y cuando no pierda sus características de trabajabilidad y se encuentre todavía en estado plástico en el momento de la descarga.

En el caso de construcción en tiempo caluroso, se cuidará de que no se produzca desecación de la mezcla durante el transporte. Si a juicio del Supervisor existe tal riesgo, se deberán utilizar retardadores de fraguado y/o efectuará los ajustes necesarios sin alterar la resistencia requerida en el Diseño.

El principal peligro durante el transporte es la segregación. Los componentes individuales del concreto tienden a segregarse debido a su heterogeneidad.

El objetivo principal es hacer llegar el concreto al lugar de colado lo mas rápida y económicamente y en las mejores condiciones.

Cada tipo de transportación posee ventajas y desventajas especificas que dependen de las condiciones del uso de los ingredientes de la mezcla, la accesibilidad y ubicación del sitio de colocación, la capacidad y

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tiempo de entrega requeridos, y las condiciones ambientales. A continuación se menciona algunos medios de transporte mas comunes.

CARRETILLAS Y CARRO DE MANO.

Se emplean todavía en la actualidad para transportar pequeñas cantidades de concreto a distancia cortas, y son especialmente útiles en aéreas inaccesibles para otros equipos. Se puede acarrear cómodamente una carga de alrededor de 0.03 m3 (30 litros) de concreto.

Un carro de mano puede cargar sin dificultad alrededor de 0.2 m3, un solo hombre puede transportar aproximadamente 3m3 por hora, siempre que la distancia no sea mayor a 70m en terreno plano y uniforme; cuando se trate de superficies inclinadas, por ligero que sea el declive, se requerirán generalmente dos hombres para empujar el carro.

BUGGIES

Los buggies tienen capacidad de 250 a 350 litros y su distancia máxima recomendable de entrega es de aproximadamente 120 metros. Su eficiencia puede ser de cinco a seis veces mayor que la del carro impulsado y 20 veces mayor que la de la carretilla.

Existen buggies con descarga frontal o lateral y de operación manual o hidráulica.

EL CAMIÓN REVOLVEDOR O HORMIGONERA

El camión revolvedor sirve como unidad agitadora de transporte. El tambor se hace girar a velocidad de carga durante la carga y luego se reduce la velocidad a velocidad de agitación, o se detiene después de completar la carga. El tiempo transcurrido para la descarga del concreto puede ser el mismo que en el caso del mezclado en el camión y el volumen transportado se puede aumentar hasta 80% de la capacidad del tambor.

CAMIÓN DE CAJA FIJA, CON O SIN AGITADOR.

Las unidades que se emplean para el transporte en camión de caja fija, con o sin agitador, constan de una caja abierta, montada sobre un camión. La caja metálica debe tener superficies de contacto lisas, perfiladas y, en general, debe estar diseñada para descargar el concreto por la parte de atrás cuando la caja es volteada. Se debe colocar en el pilote de descarga una puerta y vibradores montados en la caja para controlar el flujo. Un agitador ayuda en la descarga y mezcla el concreto al bajar. Una característica primordial es que jamás se debe agregar agua en la caja del camión porque entonces no se logra la mezcla.

RECIPIENTES PARA CONCRETO MONTADOS EN CAMIONES O CARROS DE FERROCARRIL.

Es un método común de transporte de concreto masivo desde la planta de mezclado hasta un punto cerca del lugar de colocación, donde una grúa levanta el recipiente hasta el punto final de colocación.

En ocasiones se usan carros de traslado que operan sobre rieles para transportar el concreto desde la planta de mezclado hasta los recipientes que se operan en cable-vías. La descarga del concreto de los carros de transporte al recipiente, que puede ser por el fondo o por alguna forma de volteo, debe ser

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cuidadosamente controlada para impedir la segregación. El tiempo de entrega por este método generalmente va de los 30 a los 45 minutos.

LA PLUMA Y LA TORRE GRÚA

La pluma y la torre grúa han sido durante muchos años el sistema más empleado para transportar el concreto dentro de la obra. Constituye un medio económico para colocar concreto y transportar materiales en la construcción de estructuras altas (entre 5 y 50 pisos), y también porque requiere poco espacio para su montaje y escaso personal para su operación.

BANDAS TRANSPORTADORAS

Las bandas transportadoras de concreto están diseñadas para transportar concreto en estado plástico desde una fuente de suministro hasta las cimbras u otros lugares sin tener que usar equipo adicional, excepto el requerido para la compactación.

Las bandas transportadoras se clasifican en tres tipos: portátiles o autocontenidas, de alimentación o en serie, y de distribución o con descarga radial o lateral.

BOMBEO DEL CONCRETO

El concreto bombeado puede definirse como concreto transportado mediante presión a través de tubos o mangueras flexibles que descargan la mezcla directamente en el sitio de colocación. Para bombear concreto es necesario que éste pase a presión por una tubería, por lo cual debe estar dosificado de tal manera que existan todos aquellos componentes que permitan formar una película lubricante permanente en las paredes de la tubería con una consistencia adecuada

TOLVAS

El empleo de este equipo permiten la colocación del concreto con el mas bajo revenimiento practico.

Debe evitarse la contaminación descansando las tolvas sobre plataformas, sin balanceárselas sobre el concreto descubierto que acaba de colocarse.

El concreto derramado no debe recogerse con palas y devolverse a las tolvas para su uso subsecuente.

CANALONES

Se emplean con frecuencia para trasladar concreto de elevaciones superiores a inferiores.

Deben ser de fondo curvo y construido o forrados de metal y tener suficiente capacidad para evitar derrames.

La inclinación debe ser constante y suficiente para permitir que el concreto del revenimiento requerido en el sitio, fluya continuamente por el canalón sin segregarse.

CONDICIONES PARA LA CALIDAD FINAL DEL CONCRETO

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Las condiciones que se mencionan a continuación ejercen un efecto directo sobre la calidad final del concreto.

1. La elevada temperatura, o los vientos fuertes, secan el concreto durante el transporte…

2. Las lluvias fuertes hacen un mezcla con demasiada agua…

3. Recipiente con fugas…

4. Si el concreto no se transporta con suficiente rapidez, o si adquiere rigidez rápidamente, puede estar demasiado rígido al llegar al sitio del colado, especialmente en lugares de clima caluroso.

5. La contaminación del concreto…

6. Puede haber segregación debida al empleo incorrecto de canalones, coladores o tuberías, o bien por el recorrido de grandes distancias en bandas transportadoras o vehículos sobre terrenos pedregosos.

7. La película de mortero del recipiente debe ser limpiada, con manguera.

COLOCACIÓN DEL CONCRETO

El colado del concreto consiste en el movimiento o transferencia de este, desde su punto de entrega en el sitio de la obra, su colado en las cimbras y su consolidación, para dar lugar a una estructura de concreto que tenga la integridad estructural, durabilidad, calidad y aspecto adecuados, según el diseño y las especificaciones.

El colado del concreto para proporcionar esa estructura acabada requiere el conocimiento de unos cuantos hechos fundamentales acerca del comportamiento del concreto cuando se maneja en condiciones diferentes, la selección del equipo adecuado, y la atención a ciertos detalles.

La mayor parte del concreto comercial, se entrega desde una planta dosificadora o fija de mezclado central por medio de camiones de mezclado en transito, con capacidades de hasta 9 m3, el concreto también se puede entregar por camiones de descarga, camiones de volteo, o unidades de acarreo. El concreto se mueve desde el punto de entrega hasta la estructura a área de colado por canalón, grúa y cucharon, transportador o bomba. Muy poco concreto se maneja por carretillas, excepto en obras muy pequeñas, por la numerosa mano de obra y lentitud.

Debe seleccionarse con cuidado el equipo para mover el concreto desde su punto de entrega hasta su lugar de obra terminada. El equipo debe de tener la capacidad de manejar, mover y descargar en forma expedita el concreto con el revenimiento, contenido de arena y tamaño máximo que se consideren adecuados .

El concreto debe colocarse tan pronto como sea posible, y en ningún caso después de 60 minutos hecha la revoltura.

Debe compactarse la subrasante, humedecerse y formarse guarniciones.

Las cimbras deben de estar limpias de todo desecho y previamente deben de aceitarse o humedecerse.

Debe contarse con equipo de reserva en caso de que ocurra una falla.

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El concreto debe de depositarse tan cerca como se pueda de su colocación final.

Para minimizar la segregación, siempre que sea posible, resulta conveniente dejar caer el concreto en forma vertical.

En la construcción de losas, el colado debe comenzar a lo largo, en un extremo del trabajo, descargando cada mezcla contra el concreto previamente colado.

En muros, cadenas y trabes las primeras descargas se deberán colar en los extremos, con los colados subsecuentes avanzando hacia el centro.

La altura de caída libre del concreto no deberá ser fijada hasta un cierto límite a menos que ocurra separación del agregado grueso, en cuyo caso será adecuado marcar un límite de 0.90 m a 1.20 m.

A veces se cuela concreto a través de aberturas denominadas ventanas, a los lados de las cimbras altas y estrechas. Se debe de usar un embudo recolector afuera para permitir el flujo mas suave del concreto a la abertura.

Cuando el concreto se va a colar en cimbras altas a una velocidad relativamente alta, se puede llegar a recolectar cierta agua de sangrado en la superficie, especialmente si el concreto no contiene aire incluido. El sangrado se puede reducir haciendo un colado mas lento y empleando un concreto con una consistencia mas seca.

Al colar concreto sobre una pendiente, el colado se debe de iniciar en el fondo de la pendiente y moverse hacia arriba de la misma.

En muros que tienen una profundidad considerable el concreto se debe colocar en forma sistemática en capas que tengan un espesor de no mas de 40 cm a 50 cm, cada capa se debe vibrar adecuadamente.

INCORRECTA

Permite que el concreto del canalón o la carretilla se golpee contra la cimbra y rebote en las varillas y la cimbra causando segregación y huecos en el fondo.

CORRECTAMENTE

Caída vertical del concreto en balsas exteriores debajo de cada abertura. Permitiendo que el concreto se detenga y fluya fácilmente a la cimbra sin segregación.

INCORRECTA

Permitir que el concreto fluya a gran velocidad dentro de las cimbras, o que formen un ángulo con la vertical. Esto invariablemente resulta en segregación.

TIPOS DE CONCRETO

El cual se logra mediante el empleo de agregados ligeros en la mezcla.El concreto ligero ha sido usado donde la carga muerta es un factor importante y el concreto de peso normal es muy pesado para ser

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práctico, los procedimientos de diseño son idénticos. Los concretos ligeros son concretos de densidades menores a las de los concretos normales hechos con agregados comunes.

ACOMODO Y ACABADO

¿Qué es el acabado en el concreto? 

El acabado es la operación que reconfiere a una superficie de concreto la textura, planicidad y durabilidad deseada. El acabado puede ser estrictamente funcional o decorativo.

¿Por qué dar acabado al concreto?

El acabado hace atractivo al concreto y listo para ser puesto en servicio. La textura final, dureza y el patrón de juntas sobre las losas, pisos, aceras, patios y pavimentos, depende del uso final que se le dará al concreto

Acomodo y compactación

Antes de la operación de acabado, el concreto es vaciado (colado), consolidado y nivelado. Estas operaciones deben de ser cuidadosamente planificadas.

Las guías generales para el acomodo y la compactación del concreto son:

Un exitoso trabajo depende de la selección de la mezcla de concreto correcta para el trabajo. Deposite el concreto tan cerca como sea posible a su lugar de vaciado, evite la adición excesiva de agua, comience desde la parte más lejana y trabaje hacía la más cercana, una pendiente, utilice un concreto más consistente.

Todo el concreto debe de ser compactado. Para trabajos pequeños de losas, atención particularmente al enrasar los bordes con los moldes utilizando una espátula o pieza de madera. Para trabajos grandes, la consolidación usualmente se lleva a cabo utilizando una regla vibratoria o un vibrador interno

ACABADO

NIVELAR el concreto utilizando una flota, llana o una herramienta de borde definido tan pronto el material halla sido compactado. Esta operación debe ser terminada antes de que el agua de exudación aparezca en la superficie.

ESPERAR  a que el concreto termine de exudar. Cualquier otra operación de acabado DEBE ESPERAR hasta que el concreto haya terminado de exudar y el brillo del agua haya desaparecido de la superficie

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FLOTAR el concreto a mano o con máquina con la idea de embeber los agregados gruesos. La operación de flotado nivela la superficie y la prepara para las operaciones de acabado final. El concreto no debe ser flotado mientras exista agua de exudación en la superficie.

ALISAR O AFINAR en concreto de acuerdo a si utilización final.

TEXTURIZAR la superficie de concreto después de la nivelación (para las aceras, patios y pavimentos) o después del alisado o afinado (para las terminaciones interiores) con un cepillo grueso o fino para obtener una superficie no deslizante

CURAR el concreto tan pronto se concluya el acabado de la superficie para proveer condiciones adecuadas para la hidratación del cemento, lo cual llevará a la durabilidad y resistencia solicitada para la superficie. En condiciones severas la losa puede necesitar una protección aún antes de que las operaciones de acabado estén terminadas.

UNIDAD 4

CONCRETO ENDURECIDO

Conceptos fundamentales.

Concreto cuyo tiempo de elaboración ha sobrepasado el tiempo de fraguado y en consecuencia se encuentra en estado rígido

Después de un proporciona miento adecuado, así como, dosificación, mezclado, colocación, consolidación, acabado, y curado, el concreto endurecido se transforma en un material de construcción resistente, no combustible, durable, resistencia al desgaste y prácticamente impermeable que requiere poco o nulo mantenimiento.

Prueba de revenimiento

*La fluidez, suavidad o humedad de una mezcla de un concreto está indicada por su consistencia, que se determina por la prueba de revenimiento ASTM C143. El revenimiento se mide en centímetros, un revenimiento BAJO indica una consistencia rígida o seca y un revenimiento ALTO una consistencia blanda o húmeda.

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*El cono de revenimiento se realiza con material laminado , eta abierto en ambos extremos, tiene 30.50cm de altura, 20cm de diámetro de la base y 10cm de diámetro en la parte superior, esta provisto de piezas para colocar los pies y de agarradoras.

Procedimiento para llevar a cabo la prueba de revenimiento:

1.- se obtiene una muestra representativa del concreto recién mezclado, del camión mezclador.

2.- se humedece la parte inferior del cono y se coloca en una superficie plana, humeda y no absorvente, por lo menos de 40x60cm. El cono debe mantenerse en su lugar parándose en las salientes para los pies.

3.- se llena de concreto la tercera parte del cono y se compacta esta capa 25 veces con una varilla. Debe utilizarse una varilla de 5/8 de diámetro por 24 pulgadas de largo.

4.- se coloca una segunda capa para llenar el cono hasta dos terceras partes y se compacta con la varilla haciendo que esta penetre en ella pero no en la primera capa.

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5.- se sobrellena el cono ligeramente y se compacta la capa superior 25 veces, permitiendo que la varilla penetre la ultima capa pero no la segunda.

6.- se utiliza la varilla para raspar el exceso de concreto de la parte superior del cono.

7.- se levanta lentamente el cono, evitándose abollar o golpear el concreto.

8.-se coloca el cono de revenimiento sobre una superficie próxima al concreto revenido, pero sin tocarlo y se coloca la varilla en la parte superior del cono y se mide el revenimiento.

CURADO DEL CONCRETO ENDURECIDO

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El curado consiste en el mantenimiento de contenidos de humedad y de temperaturas satisfactorios en el concreto durante un periodo definido, con el propósito que se desarrollen las propiedades deseadas con las que fue diseñada.

El curado

Es la herramienta más económica y eficaz para garantizar una obra durable, resistente.

El curado es el proceso por el cual el concreto elaborado con cemento hidráulico madura y endurece con el tiempo, como resultado de la hidratación continua del cemento en presencia de suficiente cantidad de agua y de calor.

Razones para curar el concreto

En sentido práctico curar el concreto es garantizar las condiciones óptimas de humedad y temperatura necesarias para que el concreto desarrolle su resistencia potencial (compresión y flexión), así, que la estructura cumpla con la vida útil de diseño requerida por el propietario.

Cuando y como curar el concreto

Los requerimientos de curado de las estructuras, el tipo de curado a aplicar y su extensión pueden variar dependiendo de muchos factores: el tipo de elemento estructural, los materiales que lo componen, en particular el tipo de cementante, las condiciones climáticas de la zona, el tiempo por el cual debe prolongarse, las condiciones de servicio, la durabilidad.

Tipos de curado

Curado con agua: Dentro del sistema se contemplan varios procedimientos:

Por inmersión: Es el método que produce los mejores resultados, pero presenta inconvenientes de tipo práctico, pues implica inundar o sumergir completamente el elemento de concreto.

Mediante el empleo de rociadores aspersores:Con este método se consiguen buenos resultados y es fácil de ejecutar. Tiene el inconveniente de que la intermitencia o la aplicación ocasional, pueden conducir a un curado deficiente.

Empleo de tejidos de fique o de otros materiales absorbentes:

Estos tejidos mantienen la humedad en superficies tanto verticales como horizontales, pero deben ser humedecidos periódicamente

Película de plástico impermeables: Son livianas y se extienden fácilmente en superficies horizontales; en elementos verticales es más complicada su utilización. La película de plástico debe tener un espesor mínimo de 0.1 mm

CURADO POR APLICACIÓN ARTIFICIAL:

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Curados eléctricos: En el curado eléctrico del concreto se hace una corriente alterna a través del elemento, mediante la utilización de dos electrodos fijos al concreto o colocados sobre la superficie del mismo. El curado se produce por aplicación de calor.

Curado al vapor: El curado al vapor puede emplearse para acelerar el desarrollo de la resistencia en las edades iniciales del concreto mediante la saturación del elemento estructural con vapor.

Pruebas de calidad

• Prueba ala compresión simple.

• Prueba de flexión.

• Prueba brasilña tensión.

• Prueba de martillo de rebote.

• Prueba ala resistencia ala penetración.

Para de terminar la resistencia a la compresión, se realizan pruebas de concreto; en tanto que los ensayes a compresión del concreto se efectúan sobre cilindros que miden 15 cm de diámetro y 30 cm de altura. La resistencia del concreto a la compresión es una propiedad física fundamental, y es frecuentemente empleada en los cálculos para diseño de puentes, de edificios y otras estructuras. El concreto de uso generalizado tiene una resistencia a la compresión entre 210 y 350 kg/cm cuadrado. un concreto de alta resistencia tiene una resistencia a la compresión de cuando menos 420 kg/cm cuadrado.

Prueba a la compresion simple

La resistencia a la compresión se puede definir como la máxima resistencia medida de un espécimen de concreto a carga axial. Generalmente se expresa en kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm2) a una edad de 28 días se le designe con el símbolo f’ c.

Para lograr una prueba aceptable a la compresión es necesario que las cabezas de las maquinas de ensayo estén totalmente en contacto con la superficie del espécimen en ambos extremos de manera que la presión ejercida sea lo mas uniforme posible.

Prueba de resistencia a la compresión.

La resistencia a la compresión de las mezclas de concreto se puede diseñar de tal manera que tengan una amplia variedad de propiedades mecánicas y de durabilidad, que cumplan con los requerimientos de diseño de la estructura. La resistencia a la compresión del concreto es la medida más común de desempeño que emplean los ingenieros para diseñar edificios y otras estructuras

La resistencia a la compresión se mide tronando probetas cilíndricas de concreto. En una máquina de ensayos de compresión, en tanto la resistencia a la compresión se calcula a partir de la carga de ruptura dividida entre el área de la sección que resiste a la carga.

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¿Por qué se determina la resistencia a la compresión?

• Los resultados de las pruebas de resistencia a la compresión se usan fundamentalmente para determinar que la mezcla de concreto suministrada cumpla con los requerimientos de la resistencia especificada, ƒ´c, del proyecto.

• Los resultados de las pruebas de resistencia a partir de cilindros moldeados se pueden utilizar para fines de control de calidad, aceptación del concreto o para estimar la resistencia del concreto en estructuras.

Cómo realizar la prueba de resistencia del concreto

• Los cilindros para pruebas de aceptación deben tener un tamaño de 6 pulgadas de diametro(15cm) por 12 pulgadas de altura(30 cm).

• Con el fin de conseguir una distribución uniforme de la carga, generalmente los cilindros se cabecean con mortero de azufre (ASTM C 617) o con almohadillas de neopreno (ASTM C 1231). El cabeceo de azufre se debe aplicar como mínimo dos horas antes y preferiblemente un día antes de la prueba

• Los cilindros se deben centrar en la máquina de ensayo de compresión y cargados hasta completar la ruptura.

• La resistencia del concreto se calcula dividiendo la máxima carga soportada por la probeta para producir la fractura entre el área de la sección. Se someten a prueba por lo menos dos cilindros de la misma edad y se reporta la resistencia promedio como el resultado de la prueba.

• El técnico que efectúe la prueba debe anotar la fecha en que se recibieron las probetas en el laboratorio, la fecha de la prueba, la identificación de la probeta, el diámetro del cilindro, la edad de los cilindros de prueba, la máxima carga aplicada, el tipo de fractura y todo defecto que presenten los cilindros o su cabeceo.

• Los resultados de las pruebas realizadas en diferentes laboratorios para la misma muestra de concreto no deberán diferir en más de 13% aproximadamente del promedio de los dos resultados de las pruebas.

• Si uno o dos de los conjuntos de cilindros se truenan a una resistencia menor a ƒ´c, evalúe si los cilindros presentan problemas obvios y retenga los cilindros sometidos a ensaye para examinarlos posteriormente. A menudo, la causa de una prueba malograda puede verse fácilmente en el cilindro.

• Una prueba a los tres o siete días puede ayudar a detectar problemas potenciales relacionados con la calidad delconcreto o con los procedimientos de las pruebas en el laboratorio, pero no constituye el criterio para rechazar el concreto.

• La norma ASTM C 1077 exige que los técnicos del laboratorio que participan en el ensaye del concreto deben estar certificados.

• Los informes o reportes sobre las pruebas de resistencia a la compresión son una fuente valiosa de información para el equipo del proyecto para el proyecto actual o para proyectos futuros.

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• Los reportes se deben remitir lo más pronto posible al productor del concreto, al contratistay al representante del propietario

Prueba estándar de un cilindro

Todos los pasos detallados desde la obtención de una muestra, pasando por el moldeado, curado, transportación, pruebas y reportes de las pruebas de los cilindros, son importantes. A continuación se dan los procedimientos apropiados para pruebas de resistencia de los cilindros hechos en el campo y curados en el laboratorio y de acuerdo con las normas ASTM:

• Tome muestras de concreto de la parte media de la carga y después de que parte de ésta haya sido descargada.

• Utilice moldes de acuerdo con las normas.

• Use una varilla estándar o un vibrador, compacte el concreto en dos o tres capas iguales, tal como se requiera, y golpee los lados de los moldes para cerrar los huecos dejados por el varillado o el vibrador.

• Termine la capa de cabeceo de manera lisa y a nivel para permitir capas delgadas.

• Para el curado inicial de los cilindros en la obra durante las primeras 24 a 48 horas, almacene los cilindros en un ambiente húmedo mantenido de 16 a 27° C.

Si es posible, sumerja en agua los cilindros moldeados manteniéndola dentro del rango de temperatura.

• Si los cilindros son almacenados y expuestos al medio ambiente, manténgalos fuera de la luz directa del sol y protéjalos contra la pérdida de humedad.

• En el laboratorio

desmolde los cilindros, transfiera las marcas de identificación y colóquelos inmediatamente en un curado húmedo a 23±2° C.

• Cure los cilindros en el laboratorio de acuerdo con el ASTM C 31; mantenga el agua sobre las superficies de los cilindros en todo momento.

• Determine la masa del cilindro y regístrela. Esta información es útil para rastrear los problemas de la baja resistencia

• Espere al menos dos horas, y preferentemente más tiempo, para que las capas de cabeceo de azufre se endurezcan. Las cuales con edades de uno a dos días con frecuencia dan como resultado una resistencia más alta, especialmente cuando se prueba concreto con una resistencia que excede 350 kg/cm2.

• Asegúrese de que sea calibrada la máquina de pruebas.

• Mida el diámetro del cilindro y verifique la planicidad de la capa de cabeceo.

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• Centre el cilindro en la máquina de pruebas y utilice la velocidad de carga apropiada. Truene el cilindro para completar la falla. Observe el patrón de falla; las grietas verticales a través de la capa de cabeceo o una astilla desprendida al lado indican una distribución inapropiada de la carga.

Los reportes de las pruebas deben ser inmediatamente distribuidos al productor de concreto, así como también al contratista y al ingeniero. Esto es esencial para la solución oportuna de problemas.

PRUEBA DE FLEXION

La resistencia a la flexión del concreto se utiliza generalmente al diseñar pavimentos y otras losas sobre el terreno

PRUEBA DE FLEXION: Es mayor en especímenes sujetos a una carga concentrada que en aquellos sujetos a dos cargas simétricas, se usa como índice de la resistencia a pavimentos.

PRUEBA BRASILÑA TENSIÓN

PRUEBA BRASILÑA TENSIÓN: se coloca el cilindro en su eje en posición horizontal, entre las platinas de una maquina de prueba y se aumenta la carga hasta observar la falla.

PRUEBA DE MARTILLO DE REBOTE

PRUEBA DE MARTILLO DE REBOTE: se basa en el principio de que el rebote de una masa elástica depende de la dureza de la superficie en contra de a cual la masa incide.se puede determinar relaciones empíricas

para conocerlos similares donde se podrá observar que el numero de rebote se ve afectado por los factores: *grado de saturación de la superficie, carbonato superficial tipo de agregado y terminado de la superficie.

PRUEBA A LA RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN

PRUEBA A LA RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN: Es posible calcular la resistencia de concreto a partir de la profundidad de penetración de un proyectil metálico impulsado por un cargador estándar de pólvora.

4.2.1 Procedimiento de muestreo

• Aparatos

• Máquina para la obtención de corazones: Es un taladro equipado con una broca cilíndrica de pared delgada con corona de diamante, carburo de silicio o algún material similar; debe contar con un sistema de enfriamiento para la broca que impida la alteración del concreto y el calentamiento de la misma.

Sierra para cortar vigas: La sierra debe tener un borde cortante de diamante, de carburo de silicio o algún material similar, y ser capaz de cortar especímenes que estén de acuerdo con las dimensiones prescritas, sin calentamiento excesivo e impacto en el espécimen

• El método mas aplicado para el muestreo del concreto endurecido es la extracción de corazones de la estructura.

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• Corazones: Son los núcleos cilíndricos de concreto, que se extraen haciendo una perforación en la masa de concreto con una broca cilíndrica de pared delgada.

• Las muestras de concreto endurecido usadas para las pruebas de resistencia, deben tomarse hasta el momento en que el concreto alcance la edad especificada.

• Preparación de las bases: Las bases de los corazones que se prueben a la compresión, deben ser planas y prácticamente lisas.

• Condiciones de humedad y curado:

• Los corazones que se hayan extraído de un elemento cuyas condiciones de servicio sean las de un ambiente superficialmente seco, deben permanecer durante

7 días –a menos que se acuerde otro lapso– en un ambiente cuya temperatura sea de (15°C a 20°C)

estará sujeto a una completa saturación, deben curarse de acuerdo con lo siguiente: sumérjanse los especímenes de prueba en agua saturada de cal,

Cabe señalar que durante el periodo entre su retiro del agua de almacenamiento y la prueba, deben conservarse los especímenes húmedos, cubriéndolos con telas mojadas.

cabeceo: Antes de efectuar la prueba de compresión, deben cabecearse las bases de las muestras con azufre fundido

Cabeceo con mortero de azufre:

• Se prepara el mortero de azufre para su empleo calentándolo a (140° C ± 10°C).

• El azufre debe estar seco en el momento que se coloque en el recipiente para el fundido ya que la humedad puede producir espuma.

• Inmediatamente antes de vaciar cada capa, se aceita ligeramente el plato de cabeceo y se agita el mortero de azufre

Las bases de los especímenes curados en forma húmeda deben estar suficientemente secas en el momento del cabeceo, para evitar que dentro de las capas se formen burbujas de vapor

• Velocidad de aplicación de la carga: Se debe aplicar la carga con una velocidad uniforme y continua, sin producir impacto, ni perdida de carga.

Vigas cortadas con sierra

Al cortar la viga se hace de tal manera que el espécimen no se debilite por golpes o por calentamiento; la superficies cortadas con sierra deben ser lisas, planos, paralelas y libres de fisuras.

Condiciones de humedad

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• Deben sumergirse los especímenes en agua saturada de cal, durante 40 horas, inmediatamente antes de la prueba de flexión. Los especímenes deben probarse lo más pronto posible después de haber sido retirados del agua de almacenamiento.

• En el periodo entre su retiro del agua de curado y la prueba, consérvense los especímenes húmedos, cubriéndolos con telas mojadas.

• Velocidad de aplicación de la carga: Se debe aplicar la carga con una velocidad uniforme y continúa, sin producir impacto, ni perdida de carga.

UNIDAD 5

PATOLOGÍA DEL CONCRETO

Podemos decir Patología: del griego pathos: enfermedad, y logos: tratado. Si asimilamos el término Patología al estudio de los defectos y fallos, en este caso del Concreto, habremos encontrado el origen del termino, es justo lo que hicieron los franceses al adoptar este termino propio de la medicina a la ingeniería. La problemática que comporta el estudio, la clasificación y terapéutica de la Patología es muy amplia.

A continuación algunas ideas generales y definiciones que ayudaran a conocer y entender mejor el tema.

El deterioro es la degradación de los atributos de un material, de un elemento constructivo y de un sistema constructivo. La degradación es la pérdida de propiedades y características en el tiempo, así la durabilidad es un principio de diseño en la ingeniería y construcción. Los concretos constituidos con materiales apropiados convenientemente Proporcionados y bien consolidados, aseguran la durabilidad de las construcciones. El estudio de la durabilidad1de las estructuras de concreto armado y pretensado haevolucionado gracias al mayor conocimiento de los mecanismos de transporte delíquidos y gases agresivos en el concreto, y así se permite evaluar la vida útil de unaestructura en el tiempo, expresada en número de años y no en criterios subjetivos deltipo “más o menos adecuada” para un cierto grado de exposición.Se requiere, conocer, evaluar y clasificar el grado de agresividad del ambiente y, porotro, conocer el concreto y la estructura, estableciendo entonces una correspondenciaentre ambos, es decir, entre la agresividad del medio y la durabilidad delconcreto de la estructura.

El problema de durabilidad de las estructuras de concreto se debe considerar bajolos siguientes aspectos:• La clasificación de la agresividad del medio ambiente• La clasificación de la resistencia del concreto al deterioro• Los modelos (preferentemente numéricos) del deterioro y envejecimiento de las Estructuras de concreto

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• La vida útil deseada, o sea, el período de tiempo en el cual se desea que la Estructura atienda ciertos requisitos funcionales con un mínimo de mantenimiento.

PATOLOGIA DEL CONCRETO Es la parte de la durabilidad que se refiere a los signos, causas posibles y diagnostico del deterioro que experimentan las estructuras del concreto. También se le define como el tratamiento sistemático de los defectos del concreto, sus causas, sus consecuencias y sus soluciones.

DURABILIDAD DEL CONCRETO HIDRAULICO El Comité 201 del ACI lo define como su habilidad para resistir la acción del intemperismo, ataques químicos, abrasión, u otro proceso de deterioro. Se dice entonces que un concreto se le denomina durable cuando mantiene su forma original, su calidad y sus propiedades de servicio al estar expuesto a su medio ambiente.

DEFECTO Se le define como una situación en la que uno o mas elementos de una Construcción no cumplen la función para la que han sido previstos. FALLO Es la finalización de la capacidad de un elemento para desempeñar la función requerida. ANOMALIA Es una indicación de un posible fallo.

REHABILITACION O REPARACION Es la recuperación de la capacidad de los elementos estructurales que tenían Antes de producidos los daños. REFUERZO o REFORZAMIENTO Es el incremento de la capacidad que un elemento no dañado tiene para cumplir su función. RESTAURACION Es conseguir que la construcción sea utilizable. ¿Por qué se dañan las construcciones?

El daño en estructuras puede ser causado por fenómenos naturales, o también por la acción humana al darle un uso inadecuado, poner peso excesivo para el cual no estaban diseñadas, por falta de mantenimiento o por construir de manera incorrecta y sin asesoramiento técnico. Entre los fenómenos naturales que pueden afectar a una construcción podemos considerar a los fenómenos geológicos (sismos, volcanes, deslizamientos de tierras y hundimientos) y a los fenómenos hidrometeorológicos (huracanes, lluvias torrenciales, desborde de ríos, e inundaciones). Los problemas constructivos que aparecen en las estructuras de concreto tiempo después de su ejecución, el proceso que origino el problema, los agentes que intervinieron y la soluciones idóneas al problema conforman una patología En si una patología se refiere a las lesiones que se pueden dar en los elementos de concreto por diferentes medios, así sean por agentes químicos, físicos o por errores de ejecución en el proceso de construcción

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PATOLOGÍA:Proceso patológicoProceso, causas, evolución, síntomas y el estado

• Origen• Evolución• Resultado final

Estudio del proceso:Lesión, síntoma, evolución, origen, y la causa

Solución al problema:Rehabilitación de la estructura del concreto recuperando las funciones principalesEl concreto se deteriora debido una degradación de los materiales, aquí es donde se profundiza el termino de durabilidad la cual evitara tal deterioro de alguna manera.La durabilidad del concreto se debe considerar bajo los siguientes aspectos:• clasificación de los agentes dañinos• resistencia del concreto al deterioro• modelos del deterioro y envejecimiento• la vida útil del concreto

COMPONENTES DEL CONCRETOEl concreto se compone de una serie de materiales las cuales son: el cemento, los agregados finos y gruesos, el agua y en ocasiones de aditivos

El cemento

El cemento es un conglomerante hidráulico que cuando se mezcla con agregados(finos y gruesos) y agua tiene la propiedad de conformar una masa pétrea resistente y duradera denomina concreto. Es el más usual en la construcción.

Como cemento hidráulico tiene la propiedad de fraguar y endurecer en presencia de agua, al reaccionar químicamente con ella para formar un material de buenas propiedades aglutinantes.Para mejorar las características del producto final al clinker se agrega aproximadamente el 2% de yeso y la mezcla es molida finamente. El polvo obtenido es el cemento preparado para su uso

Las materias primas para la producción del portland son minerales que contienen:• óxido de calcio (44%),• óxido de silicio (14,5%),• óxido de aluminio (3,5%),• óxido de hierro (3%)• óxido de manganeso (1,6%).La mezcla es calentada en un horno especial, con forma de un gran cilindro (llamado kilt) dispuesto casi horizontalmente, con ligera inclinación, que rota lentamente. La temperatura aumenta a lo largo del cilindro hasta llegar a unos 1400 °C, que hace que los minerales se combinen pero sin que se fundan o vitrifiquen.

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En la zona de menor temperatura, el carbonato de calcio (calcáreo) se disocia en óxido de calcio y dióxido de carbono (CO2). En la zona de alta temperatura el óxido de calcio reacciona con los silicatos y forma silicatos de calcio (Ca2Si y Ca3Si). Se forma también una pequeña cantidad de aluminato tricálcico (Ca3Al) y ferroaluminato tetracálcico (Ca4AlFe). El material resultante es denominado clinker. El clinker puede ser conservado durante años antes de proceder a la producción del cemento, con la condición de que no entre en contacto con el agua.Para mejorar las características del producto final al clinker se agrega aproximadamente el 2% de yeso y la mezcla es molida finamente. El polvo obtenido es el cemento preparado para su uso.AditivosLos aditivos para concreto son componentes de naturaleza orgánica (resinas) o inorgánica, cuya inclusión tiene como objeto modificar las propiedades de los materiales conglomerados en estado fresco. Se suelen presentar en forma de polvo o de líquido, como emulsiones.Los materiales que componen el concreto también tienen procesos que provocan lesiones en estructuras

LAS PATOLOGÍAS QUE SE PUEDEN ENCONTRAR EN EL CEMENTO SON LAS SIGUIENTES:

1. Falso fraguado2. Retracción por exceso de calor3. Retracción por hidratación hidráulica 4. Exceso de Ca3Al(aluminato tricalsico)5. Exceso de cal libre6. Exceso de cal liberada en la hidratación 7. Exceso de magnesia

Falso fraguadoEventualmente, el cemento puede experimentar un endurecimiento prematuro al ser mezclado con agua para constituir la pasta de cemento.Este proceso parece provenir de un comportamiento anómalo del yeso adicionado al cemento en la etapa de molienda del clinker como regulador de su fraguado, el cual, debido a las altas temperaturas originadas durante la molienda, puede perder parte del agua de cristalización.El agua perdida es recuperada, extrayéndola del agua de amasado del hormigón, con lo cual el yeso cristaliza, adquiriendo rigidez.Este endurecimiento se conoce con el nombre de falso fraguado y produce una rigidez del concreto aún en estado fresco, en los primeros minutos posteriores a la adición del agua de amasado, lo cual dificulta gradualmente su manipulación en los procesos de transporte, coloca¬ción y compactación. Para evitar estos efectos desfavorables, un procedimiento efectivo consiste en aumentar el tiempo de amasado, lo que permite romper la cristalización producida y devolver al concreto la plasticidad perdida sin necesidad de adición de agua

Retracción por exceso de calor

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El calor de hidratación, es el calor que se genera cuando reaccionan el agua y el cemento. La cantidad de calor generado depende principalmente de la composición química del cemento, siendo el Ca3Al y Ca2Si los compuestos particularmente responsables del elevado desarrollo de calor.Otros factores que también influyen son: (incrementos en estos factores aumentan el calor de hidratación)A/C.Finura del cementoTemperatura de curado.

En ciertas estructuras, como ocurre con aquellas de masa considerable, la velocidad así como la cantidad de calor generado es de gran importancia. Si este calor no se disipa rápidamente, puede ocurrir un aumento considerable en la temperatura del concreto. Esto puede ser indeseable puesto que, después del endurecimiento a una elevada temperatura, el enfriado no uniforme en el concreto hasta alcanzar la temperatura ambiente, puede crear esfuerzos indeseables debido a contracciones térmicas y a condiciones de restricción.

Retracción por hidratación hidráulicaEl concreto experimenta variaciones de volumen, dilataciones o contracciones, durante toda su vida útil por causas físico - químicas.El tipo y magnitud de estas variaciones están afectados en forma importante por las condiciones ambientales existentes de humedad y temperatura y también por los componentes presentes en la atmósfera.La variación de volumen derivada de las condiciones de humedad se denomina retracción hidráulica, y las que tienen por causa la temperatura, retracción térmica. Por su parte, de las originadas por la composición atmosférica, la más frecuente es la producida por el anhídrido carbónico y se denomina carbonatación. a. Retracción hidráulicaLos parámetros preponderantes en la retracción hidráulica son:- Composición química del cemento: Influye principalmente en la variación de volumen, dado que ésta deriva del desarrollo del proceso de fraguado. En estas condiciones, si la composición del cemento favorece un fraguado rápido de la pasta, ella también será favorable para una más alta contracción inicial, si existen condiciones ambientales no saturadas de humedad. Por las razones indicadas, un alto contenido de Ca3Al favorecerá una rápida y alta contracción.- Finura del cemento: Una mayor finura del cemento favorece también una evolución rápida de sus propiedades, en particular de su fraguado.- Dosis de cemento: Existe una relación casi directa entre la dosis de cemento y la retracción hidráulica por estas causas.- Dosis de agua: Dado que un mayor contenido de agua en el interior del concreto conducirá a una mayor cantidad de fisuras y poros saturados, desde donde se origina la tensión superficial.- Porosidad de los agragegados: El valor de la retracción por esta causa queda condicionado por la finura del agregado, siendo mayor cuando ésta aumenta, puesto que ello implica una mayor cantidad de discontinuidades en la masa del agregado- Humedad: Puesto que ella condiciona la velocidad de evaporación del agua interior del concreto

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Exceso de aluminato tricalsico

El aluminato tricálcico reacciona inmediatamente con el agua por lo que al hacer el concreto éste fragua al instante. Para evitarlo se añade yeso, que reacciona con el aluminato produciendo estringita o Sal de Candlot, sustancia que en exceso es dañina para el cemento

Exceso de cal libreEl producto de la calcinación debe tener una composición química predeterminada. No debe haber exceso de cal porque aparecería como cal libre en el cemento y al hacer un concreto produciría expansiones y grietas. Sería un cemento insano. Es importante, por ende, evitar la cal libre mediante la correcta dosificación de las materias primas y una clinkerización a la temperatura adecuada, (1450° C).

Exceso de cal liberada en la hidrataciónEl proceso de hidratación de la pasta de cemento deja una cierta proporción de cal libre, es decir, sin participar en el proceso químico de fraguado.Esta cal libre es susceptible de combinarse con el anhídrido carbónico del aire, produciendo carbonato de calcio, combinación química que tiene un carácter contractivo, por lo cual el espesor del concreto afectado por él disminuye su volumen inicial, generándose la denominada retracción por carbonatación.En general, el espesor afectado es pequeño, alcanzando sólo algunos milímetros en la zona cercana a la superficie en contacto con el aire. Sin embargo, por el confinamiento que produce el concreto interior adyacente, esa capa queda sometida a tensiones de tracción, pudiendo fisurarse.El proceso alcanza mayor magnitud si el concreto se presenta superficialmente seco, la humedad relativa del aire tiene un grado de humedad intermedio, alrededor de 50%, y el concreto es poco compacto. Disminuye, en cambio, significativamente si el concreto está saturado, pues el agua impide la difusión del anhídrido carbónico en los poros del concreto, o la humedad ambiente es muy baja, inferior a 25%, pues el desarrollo de la carbonatación requiere de un cierto. Grado de humedad mínimo.En consecuencia, para atenuar los efectos de la carbonatación es necesario efectuar un buen curado del concreto

Exceso de cal liberada en la hidrataciónProduce efectos similares de la cal liberada pero aun más severa

PATOLOGÍA DE LOS AGREGADOS:Los agregados constituyen entre el 70 y 80%del volumen total del concreto y son esenciales para definir su resistencia posee pocos problemas que afecten al concreto excepto agregados inutilizables de mala calidadExceso de finos: estos producen bajas resistencias a la compresiónAgregados de mayor tamaño y muy alargados: estos exigen más cantidad de agua y produce igualmente baja resistencia a la compresiónAgregados combinados con azufre: el azufre contiene pirita por lo tanto al reaccionar con el cemento da compuestos expansivos que destruyen completamente la masa del concreto

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PATOLOGÍA DEL AGUA:En general el agua de amasada únicamente precisa ser potable. Puede utilizarse agua de mar para concretos en masa la resistencia disminuye alrededor de un 15 % y normalmente aparecerán eflorescencias. Para concretos armados no debe emplearse puesto que el exceso de iones cloro favorece la corrosión de la armadura

PATOLOGÍA DE LOS ADITIVOS

Son productos que añadidos al concreto mejoran sus propiedades con carácter permanente• Mejoran pero no arreglan un concreto si es defectuoso• La mejora de una propiedad puede empeorar otras• Algunos aditivos en exceso pueden modificar su comportamiento en sentido contrario• Los aditivos con menores problemas suelen ser los plastificantes mientras que los mas problemáticos suelen ser los inclusores de aire y los aceleradores de fraguado, que incluso pueden acelerar los procesos de corrosión• Cuidar las dosificaciones, asegurar un reparto homogéneo y utilizar aditivos de comportamiento suficiente contrastado y convenientemente garantizados por el fabricante

FACTORES EXTERNOS QUE INTERVIENEN EL DETERIORO DEL CONCRETO

Factores físicosHumedadDe obra: generada durante el proceso constructivo, cuando no se ha propiciado la evaporación mediante un elemento de barreraCapilar: agua que procede del suelo y sube por los elementos verticalesDe filtración: procedente del exterior y que penetra a través de fachadas y cubiertasDe condensación:• superficial interior en el interior del concreto• intersticial , en el interior de la masa del concreto o entre sus capas• higroscópica: dentro de las estructura porosa del material que contiene salesAccidental: producida por roturas de conducción y cañerías suele provocar focos puntuales de humedad

ErosiónAtmosférica: generalmente se trata de la meteorización del material, debido al agua sesionada que se congela y que al dilatarse rompe laminas superficiales del material

Suciedad

por depósito: sedimentación de partículas atmosféricasPor lavado diferencial: partículas ensuciantes que penetran en los poros superficiales del material por acción del agua de lluvia, produciendo una serie de marcas poco agradables

Factores mecánicos

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Deformaciones: cualquier variación en la forma del material como consecuencia de de esfuerzos mecánicosFlechas: consecuencia directa de la flexión de los elementos horizontales por un exceso de cargaPandeos: por esfuerzos de compresión que sobrepasa la capacidad de deformación de un elemento verticalDesplomes: por empujes horizontales sobre la cabeza de los elementos verticalesAlabeos: por la rotación de los elementos debida a esfuerzos horizontales Erosiones mecánicas: perdida de material superficial debido a esfuerzos mecánicos tales como golpes o rozadurasOrganismos: los insectos se alimentan de algunos materiales, las aves y mamíferos pequeños causas lesiones erosivasVegetales:Plantas grades: lesionan la material debido a su peso o la presión ejercida por sus raícesMohos: se encuentran en materiales porosos y dependen productos químicos que producen mal olor cambios de color y erosiones

Factores químicosEl deterioro del concreto por medios químicos se da por sales ácidos o álcalis que reaccionan provocando descomposición que afecta la integridad del material

Oxidaciones y corrosionesTransformaciones moleculares que involucran la pérdida del material en la superficie de los metalesOxidación: transformación de un metal en oxido al entrar en contacto con el oxigenoCorrosión: perdida progresiva de partículas del metal debido a la formación de una pila electroquímica en la que el metal actúa como ánodoErosiones: por reacciones químicas con el concreto, produciéndose transformaciones moleculares en la superficie

Dentro de la corrosión química podemos encontrar una clasificación:Esta erosión se da por diferentes medios como pueden ser la acción del suelo y el agua, fluidos circulantes y líquidos o materiales secas pulverulentas

Tipos de corrosiónCorrosión por agua:• aguas puras: atacan al concreto por disolución• agua acidas o salinas: atacan al concreto convirtiendo al cemento en sales solubles que se disuelven• agua selenitosa: producen un ataque especialmente grave puesto que reacciona con el aluminato tricalsico, dando ettrigita que es expansivaCorrosión por gases atmosféricosGeneralmente se trata de co2 que con el agua produce co3h2 o so2 que produce so4h2 que atacan al concreto

SINTOMAS DE LAS ESTRUCTURAS DE CONCRETO

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Es el conjunto de los síntomas que puede presentar una estructura y que pueden ser indicativos de un fallo, tanto en seguridad como en su durabilidadLas estructuras de concreto armado pueden presentar numerosos tipos de problemas, que muchas veces rebasan los simples límites de los fallos resistentes. Así los fenómenos como las corrosiones o la desagregación química pueden ser inclusive mente mas peligrosas y difíciles de reparar que un fallo en la armadura que normalmente es el caso que nos parece mas grave

Fenómenos a considerar• fisuraciones• hinchaduras• desagregaciones• disgregaciones• cambios de color • eflorescencias

FisuraciónRotura en la masa del concreto que se manifiesta exteriormente con un desarrollo linealLas causas mas comunes son el curado deficiente retracción entumecimiento, variaciones térmicas, ataques químicos, errores de proyecto, errores de ejecución y los asentamientos

Fisuras en esta plásticoSe produce en los primeros momentos de la puesta en obra, mientras todavía esta en estado plásticoCausas• afogarado• retracción

• entumecimiento• incorrectas puestas en obra en estado plástico

Fisuras de afogaradoSe producen por desecación superficial del concreto en estado plástico las causas principales son el aire seco o el soleamiento estas aparecen a las primeras horas del colado y generalmente formando grupos y son fisuras relevantemente pequeñasFisuras de retracción hidráulicaEl concreto al fraguar disminuye de volumen. Si la estructura tiene su disminución de dimensiones coartada puede romperse

Fisuras por entumecimientoEl entumecimiento es el efecto contrario de la retracción. Así como el concreto que fragua en el aire disminuye de volumen (retracción) el concreto que fragua sumergido en el agua aumenta de volumen (entumecimiento. Los efectos son similares pero contrarios a los de la retracción

Fisuras de origen térmicoSe puede producir por el aumento de temperatura que se produce en el concreto por su baja conductividad. Otros efectos térmicos serian:Variaciones fuertes de temperaturaFocos puntuales de calor como chimeneas calderas

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Empujes producidos por congelamientos de agua, etc.

Fisuras de compresiónSe producen sobre todo en pilares, son especialmente peligrosas por su evolución generalmente rápida y por la importancia de dichos elementos estructurales y muchas veces es bastante difícil su identificación

Fiaras por torsiónTiene un aspecto similar al del esfuerzo cortante y por lo tanto pueden ser confundidas con ellas. El principal criterio para distinguirlas es que en el caso del cortante las fisuras están inclinadas en el mismo sentido en las dos caras opuestas en tanto que las de torsión están inclinadas en sentidos contrarios como se indica en la figura

Fisuras por la mala disposición de las armaduras

Las malas disposiciones de la armadora pueden dar a lugar a las patologías sumamente graves. En las figuras se muestran varios casos en los que el desplazamiento accidental de la armadura en obra, muchas veces por simple pisoteo provoca la reducción del canto útil y por consiguiente la drástica reducción de la capacidad resistente de la piezaOtros casos que pueden ser muy graves son los producidos por desplazamientos de creces en pilares que pueden llevar al colapso por pandeo de las estructuras comprimidas. También es posible la aparición de problemas patológicos por deficiente anclaje de las armaduras, como los señalados en la figura

Fisuras por asientos excesivosLa fisuracion producida por asientos es una parte sustancial de las patologías observadas y en general suponen problemas difíciles y costosos de resolver. Esto y la propia incertidumbre de trabajar con un material como lo es el terreno, cuyas propiedades no son bien conocidas hacen que este tema sea de especial dificultad

El principal criterio para distinguirlas es que en el caso del cortante las fisuras están inclinadas en el mismo sentido en las dos

Fisuras por corrosión de las armadurasEl acero al corroerse aumenta de volumen en una proporción de 10 veces aproximadamente por lo que actúa como una cuña interna que hace saltar la recubrimiento del concreto. Lógicamente este efecto se producirá a lo largo de las armaduras y normalmente aparecerán dichas fisuras manchadas de oxido por lo

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que esta patología es fácil de detectar. Las primeras armaduras en corroerse son las de la armadura principal y en fase avanzada los cerdos.es en este momento es cunado la patología empieza ser peligrosa en pilares, puesto que4 pueden pandear las armaduras principalesEn general las patologías por corrosión no son urgentes, en el sentido que se precisa un ataque muy severo para que la pérdida de sección de la armadura llegue a ser peligrosa por lo general la reparación puede hacerse con calma y tras un estudio completo para detectar las causas. Sin embargo es conveniente recordar que sesta patología no se arregla por si misma y que hay que actuar necesariamente aun sin prisa. Lo mejor es evitar este problema utilizando concreto compacto, con recubrimientos adecuados con alto contenido en cal si el ambiente es agresivo. Una vez que se produce la patología hay que sanear el concreto dañado y reconstruirlo con un concreto o un mortero adecuado, protegiendo la superficie con un material especial

DesagregacionesConsiste en la degradación del cemento que deja de funcionar como aglomerante y en consecuencia deja libre los áridos. Las causas de las desagregaciones suelen ser ataque químicos, sobre todo los sulfatos y los clorurosEl proceso es lento y empieza generalmente con un cambio de coloración, seguida de la formación de fisuras entrecruzadas que van aumentando progresivamente a continuación la superficie se va abarquillando, hasta que se desprende y se va desintegrando la masa del concretoPara contener este tipo de ataques conviene usar en medios agresivos concretos muy compactos y cementos con poco contenido de aluminato tricalsico. En todo caso es un fenómeno difícil de evitar. Lo mejor es aislar el concreto del medio agresivo con impermeabilizantes

DisgregacionesLas disgregaciones que se producen desde el interior del concreto por esfuerzos internos que producen fuertes tracciones que el concreto no es capaz de resistirLas disgregaciones pueden producirse por causas muy diversas. Así la corrosión de armaduras o las deformaciones muy fuertes, que producen disgregación en del concreto superficial. También pueden producirse fenómenos de disgregación al helarse el agua que halla podido penetrar en cavidades internas. Un caso que puede ser grave es la congelación de agua que se halla podido depositar en las vainas de pretensado en la fase de construcción

EflorescenciasEs la disolución de sales por la humedad, migración y cristalización debida a la evaporación en la superficie del material

Se denominan eflorescencias a los cristales de sales, generalmente de color blanco, que se depositan en la superficie de ladrillos, tejas y pisos cerámicos o de concreto. Algunas sales solubles en agua pueden ser transportadas por capilaridad a través de los materiales porosos y ser depositadas en su superficie cuando se evapora el agua por efecto de los rayos solares y/o del aire. Comúnmente se distinguen dos tipos de eflorescencias: • eflorescencia primaria

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Se forma debido a la humedad de la obra recién terminada. Comúnmente este tipo de eflorescencia es inevitable, pero desaparece en pocos meses. • eflorescencia secundaria Aparecen en obras de más de un año de antigüedad debido a condiciones desfavorables propias de la estructura o del medio (alta porosidad, elevada humedad permanente, defectos constructivos, etc.). Son evitables.

EVALUACIÓN Y DIAGNÓSTICO DE LAS ESTRUCTURAS EN CONCRETO

INTRODUCCIÓN*De los procesos de rehabilitación de una edificación, la evaluación y el diagnósticoConstituye el paso quizá más importante puesto que de acuerdo con su definición vendrá la decisión de la intervención.*No resulta fácil definir una metodología como en los procesos de construcción en pocas palabras hay que ser “chingon”, Una misma manifestación de daño en un caso puede interpretarse asociada a una causa que variar en circunstancias diferentes Ahora bien que es evaluación? Cualquier método sistemático para recabar información (análisis)Que es diagnostico? (en medicina): identificación de una enfermedad por sus señales, síntomas y resultados de laboratorio

Se enferma el concreto? (ejemplo del niño) TIPOS DE INSPECCIONInspección PreliminarInspección DetalladaInspección Especial eInspección Rutinaria o de mantenimiento.

INSPECCIÓN PRELIMINAREl propósito de esta inspección es el de evaluar de manera inicial o preliminar lasCondiciones en que se encuentra una edificación. Se trata de recorrer el inmueble y mediante una fundamentada observación formarse una idea clara y precisa del estado general, evaluar el tipo de problemas que la afectan con lo cual, se determina si es necesario pasar a una inspección más rigurosa.

INSPECCIÓN DETALLADACuando la Inspección preliminar lo recomienda o la evidencia de los daños lo haceNecesaria, se realiza un tipo de Inspección que llamaremos INSPECCIÓN DETALLADA por cuanto las condiciones y circunstancias presentes en la edificación exijan una exhaustiva investigación. A ella esta referida el presente capítulo.

INSPECCIÓN ESPECIALLa inspección Especial está recomendada como un caso particular de patologías

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Puntuales cuando de manera casi repentina o súbita aparecen daños que afectan laEdificación y se hace necesaria una inspección a partir de la cual se toman medidasInmediatas como por ejemplo, la evacuación de un edificio por daños causados por laConstrucción en la vecindad, daños por acciones terroristas, por efecto de un sismo, etc.Podría decirse que corresponde a una parte de la Inspección detallada.Se puede elaborar un informe en el cual se haga referencia al motivo de la inspección,Señalando las pautas y recomendaciones que deben seguirse especialmente frente a laEstabilidad y seguridad derivada del uso del inmueble.

INSPECCIÓN RUTINARIA O DE MANTENIMIENTOLa inspección Rutinaria o de mantenimiento como su nombre lo indica se realiza en períodos regulares de tiempo como parte de programas de prevención de daños o como fundamento para acciones de limpieza, reposición de acabados, pintura, etc.

En la inspección detallada que hay que hacer?

Investigación DocumentalInspección visual detalladaLevantamiento gráfico de dañosRecuento fotográficoPlaneamiento y definición de ensayosDiagnóstico de PatologíasInforme de la Inspección

Inspección visual detalladaEl propósito de realizar un detallado inventario de los daños mediante un levantamiento, y la observación , Se debe elaborar a medida que se vanRequiriendo una clasificación o nomenclatura de los daños para lo cual es necesario establecer un glosario de términos como el siguiente, adoptado del ACI.1. American Concrete Institute (ACI)

Estos términos son:A .- FISURA:Se denomina fisura la separación incompleta entre dos o más partes con o sin espacio entre ellas. Su identificación se realizará según su dirección, ancho y profundidad utilizando los siguientes adjetivos: longitudinal, transversal, vertical, diagonal, o aleatoria.Los rangos de los anchos de acuerdo con el ACI son los siguientes:Tipo MedidaFina Menos de 1 mmMedia Entre 1 y 2 mmAncha más de 2 mmB .- DETERIOROS

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Se denomina deterioro cualquier cambio adverso de los mecanismos normales, de las propiedades físicas o químicas o ambas en la superficie o en el interior del elemento generalmente a través de la separación de sus componentes.

Desintegración:Deterioro en pequeños fragmentos o partículas por causa de algún deterioro.Distorsión:Cualquier deformación anormal de su forma original.Eflorescencia:Depósito de sales, usualmente blancas que se forman en las superficies.Exudación:Líquido o material como gel viscoso que brota de los poros, fisuras o aberturas en laSuperficie.Incrustaciones:Costra o película generalmente dura que se forma en la superficie de concreto o de laMampostería.Picaduras:Desarrollo de cavidades relativamente pequeñas en la superficie debido a fenómenosTales como la corrosión o cavitación o desintegración localizada.Cráteres:Salida explosiva de pequeñas porciones de la superficie de concreto debido a presionesInternas en el concreto que permite en la superficie la formación típicamente cónica.Escamas:Presencia de escamas cerca de la superficie del concreto o mortero.Estalactita:Formación hacia debajo de materiales provenientes del interior del concretoEstalagmita:Formación hacia arriba de materiales provenientes del interior del concreto.Polvo:Desarrollo de material de polvo sobre la superficie dura.CorrosiónDesintegración o deterioro del concreto o del refuerzo por el fenómeno electroquímico deLa corrosión.GoterasHumedad causada por las aguas lluvias bajo la cubierta.

Levantamiento gráfico de dañosPara la mejor comprensión de las causas asociadas con las patologías existentes en una edificación bajo estudio, se recomienda la ejecución del levantamiento gráfico de ellas.

RECUENTO FOTOGRAFICO

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Se debe realizar un recuentro fotográfico detallado y concordante con el levantamiento de daños mediante fotografías que sustenten cada patología con una breve descripción de ella señalando como referencia el lugar que le corresponde dentro del área en consideración.

PLANEAMIENTO Y DEFINICIÓN DE ENSAYOSEn esta etapa del estudio se definen los lugares y tipo de labores a realizar,Tomando en consideración circunstancias tan variadas como por ejemplo si el edificio esta habitado o si existe disponibilidad de fluido eléctrico.

DIAGNÓSTICO DE LAS PATOLOGÍASA partir de las diferentes observaciones que se ejecuten, del levantamiento de daños que se realice, de los resultados de los ensayos y mediciones, se formulará el diagnóstico de las patologías y daños detectados con la explicación que soporta la mejor comprensión del fenómeno de daño con lo cual se realizará un Informe de las Patologías encontradas.ELABORACIÓN DEL INFORME DE LA INSPECCIÓN DETALLADAEl lenguaje debe ser sencillo, claro y específico con el debido soporte técnico y científicos que demuestren la naturaleza del daño y la propuesta de intervención.

Reparación de estructuras de concretoPatología estructural.• Estudio del comportamiento de las estructuras cuando presentan evidencias de fallas (enfermedad), buscando detectar sus causas (diagnóstico) y proponer acciones correctivas (terapéutica) o su demolición.Reparación estructural. • Medidas correctivas para recobrar el nivel de servicio original o mejorar el comportamiento de las estructuras que presentan evidencia de fallas.Inspección y evaluación preliminar.• Inspección visual reportando la apariencia general de los daños, áreas afectadas, tipos de grieta visibles, situación de los puntos más importantes del elemento o la estructura. • Evaluación del nivel de daño:

LEVE, MODERADO, FUERTE O SEVERO.

• Definición de la funcionalidad o habitabilidad. • Definición de sistemas de rehabilitación temporal (apuntalamiento y/o arriostra miento) • Diagnóstico preliminar.Inspección y evaluación detalladas. • Reporte detallado de cada daño, que incluya su ubicación, dimensiones, descripción y magnitud. • Verificación de medidas, niveles, desplomes y asentamientos.

• Recopilación de información histórica: planos, cálculos, estudios de suelos, bitácora de construcción, reportes de control de calidad, registro de modificaciones.Diapositiva PPT• Verificación de la información. • Evaluación de daños con sus causas y posibles soluciones.quipo para la evaluación de los materiales• Concreto: Esclerómetro Extracción de Núcleos Ultrasonido

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Indicadores de Grietas • Acero: Pachómetro Extracción y prueba de barras • Suelos: Prueba de Penetración Prueba TriaxialCriterios para la evaluación de estructuras de concreto.• Análisis de grietas • Inspección del estado de los elementos • Inspección del estado de los puntos estructuralmente importantes • Inspección de la corrosión del acero de refuerzo• Investigación de efectos químicos • Revisión de los recubrimientos • Análisis estructural antes del daño • Análisis de detalles de estructuración (distribución de rigideces, columnas cortas, asimetrías, conexiones, juntas de dilatación y evidencias de remodelaciones)• Revisión de reglamentos vigentes • Planteamiento y evaluación de alternativas de reparación

Métodos de reparación.• Restauración por sustitución de materiales. o Concreto con aditivos o Concreto polimérico o Sustitución de materiales en paredes de mampostería.Métodos de reparación 2.• Restauración por aplicación de materiales diferentes al dañado. o Inyecciones epóxicas. o Parcheo estructural. o Reparación de grietas en paredes. o Adhesión de concreto fresco ha endurecido.• Reforzamiento o Encamisados metálicos o Encamisados de concreto o Encamisados con fibras. o Concreto lanzado • Reestructuración

o Muros de corte o ArriostramientosSustitución de concreto:• Concreto con aditivo expansivo. • Concreto polimérico.Sustitución de materiales en paredes de mampostería:INYECCIÓN EPÓXICA:Se llama “resina epóxica” a una sustancia sólida orgánica sintética producida por polimerización. Proceso de inyección epóxica: • Limpieza de la grieta • Sello superficial • Aplicación del epóxicoCriterios de inyectabilidad de las grietas.• Tamaño de la grieta: el ancho mínimo inyectable es 0.05 mm y el máximo recomendable es 6.35 mm. • Tipo de Grieta: deben ser grietas muertas, es decir que la causa original del agrietamiento debe haber cesado. • Estado del acero: el acero de refuerzo no debe estar deformado.• Contaminación de la grieta: debe estar libre de polvo, grasa, aceites y cualquier otro tipo de producto contaminante. • Temperatura de la grieta: debe considerarse esta limitante, tanto al momento de inyectar, como durante la vida de la estructura.Principales problemas en los procesos de inyección epóxica.• Problemas de dosificación de los componentes del producto: un error mayor que el 5% en la dosificación puede significar que la resina no reaccione adecuadamente y se mantenga en un estado plástico o semiendurecido. Remover resina inyectada con defectos de endurecimiento es un problema que puede llevar hasta la demolición parcial del concreto.• Tiempo de endurecimiento: Cada formulación epóxica tiene su tiempo de fraguado específico para determinadas condiciones de temperatura.

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Si el endurecimiento se produce antes de llenar completamente la grieta, se requiere de un proceso de re-inyección.• Inyección en grietas sin control total de las caras del elemento: Ejemplo típico son los muros de retención o estructuras en colindancia. En estos casos se deben instalar las boquillas a una distancia igual al espesor del elemento menos una pulgada. No se puede garantizar un 100% de efectividad.• Inyección en losas: En estos casos se debe verificar el tipo de losa: las losas aligeradas dan problemas de fugas y debe ser analizado el tipo de grieta (por ejemplo las grietas en losas de vigueta que lleven la dirección longitudinal de las mismas no son importantes). Debe tenerse el control de la cara superior e inferior, de lo contrario no se puede garantizar un 100% de eficiencia.• Incendio: Cada resina tiene su límite de temperatura que generalmente se expresa con el resultado de la prueba Heat Deflection Temperatura (HDT), que es una medida indirecta del límite térmico después del cual las resinas pierden todas sus propiedades mecánicas. Conviene que las inyecciones epóxicas sean protegidas por repellos o cualquier otro tipo de acabado.Parcheo estructuralEn estos procesos se utilizan morteros epóxicos, que son formulaciones que incluyen, además de la resina y el catalizador, un tercer componente que es el agregado fino. Su aplicación es manual, con pistola de calafateo o con bomba dosificadora. Pueden utilizarse también productos cementicios no contractiles para realizar parcheos estructurales. Este método es aplicable a paredes de bloque de concreto y de ladrillo de barro. Parcheo estructural en paredes de ladrillo sólido.• Se realiza un corte en “v” siguiendo la trayectoria de la grieta a reparar.

• Se rellena con el producto epóxico o cementicio (no retráctil). • Se aplica acabado exterior. • Se deben revisar agrietamientos en las nervaduras.Reparación de grietas en paredes.• Inyección de lechada. • Inyección de resina epóxica tipo gel. • Resane estructural o Mortero epóxico o Mortero cementicio con aditivo no retráctil. Adhesión de concreto fresco ha endurecido.Se usan formulaciones epóxicas aplicadas sobre la superficie de concreto existente utilizando brocha, rodillo o aspersión; debe tomarse en cuenta el tiempo de endurecimiento para la temperatura específica de aplicación. Una capa de epóxico endurecido forma una discontinuidad entre los dos materiales. Si el epóxico ha sido aplicado y el tiempo está por vencer, se recomienda lanzar arena para crear una superficie rugosa en la cual pueda aplicarse una nueva capa de material.Encamisados de concreto.Encamisados metálicos.• Incremento de resistencia por medio de la conexión de perfiles metálicos al núcleo de concreto reforzado.Encamisados con fibra.• Láminas preformadas. • Tejidos de fibra de vidrio. • Tejidos de fibra de carbono. • Tejidos híbridos. Concreto lanzado.• Aplicación de concreto a alta presión. • Método húmedo: cuando el agua se añade en la revoltura. • Método seco: cuando el agua se introduce cuando la mezcla en seco llega a la pistola.Muros de corte.Arriostramientos.• Instalación de elementos, generalmente metálicos, que limitan la desplazabilidad

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Lateral de los sistemas estructurales

Otra información también importante

DEFINICIÓN:Reparaciones dentro del mantenimiento se consideran las siguientes acciones:

Sellado de fisuras, inyección de fisuras, saneo de concreto degradado, reposición de concreto, limpieza de armaduras, impermeabilización del tablero, pintura perimetral, recolocación o recalce de apoyos, reparación o reposición de barreras o parapetos, reparación de aceras y canalizaciones de servicios, actuaciones sobre el pavimento y otras actuaciones singulares como, por ejemplo, arreglo de socavaciones en la cimentación, etc. Estas acciones se llevan a cabo por equipos específicos una vez que se ha decidido su realización.

La reparación de los puentes enmarca las siguientes actividades en los puentes que son realizadas por personal técnico especializado (Empresas Contratistas):

- Alineamiento vertical y horizontal de tableros de la superestructura.- Cambio de apoyos.- Cambio de juntas de dilatación.- Rehabilitación del concreto degradado.- Tratamiento de armados expuestos.- Inyección de grietas en subestructura y superestructura.- Protección de aceros expuestos en subestructura y superestructura utilizando Sand-Blasting, picado o pegacreto para colocar concreto lanzado.

El mantenimiento de puentes es una de las actividades más importantes entre las que hay que realizar para llevar a cabo la conservación de una red de carreteras. Su objetivo final, como la de toda labor de conservación, es la del mantenimiento de todas las condiciones de servicio de la carretera en el mejor nivel posible.

Otro tipo de acciones es la reparación de daños producidos por golpes. Con cierta frecuencia se producen colisiones del tráfico con las obras, especialmente de vehículos que circulan con altura excesiva de carga por pasos inferiores, aunque también dentro de la propia autopista por colisionar contra pilas, etc. Estos daños cuando se producen son reparados aunque no constituyan un peligro inmediato para el buen

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funcionamiento de la estructura. La reparación consiste normalmente en la eliminación del concreto roto y su sustitución por un mortero de reparación. ACCIONES Y PROCEDIMIENTOS MÁS COMUNES

Cuando el deterioro del concreto de la estructura del puente aparece en estado avanzado, con desprendimientos en algunas zonas, armaduras pasivas al descubierto con oxidación evidente, y a veces, desaparición de la misma, armaduras activas con inicios de oxidación y sus conductos con zonas sin inyectar, falta de recubrimiento, o síntomas de fallas en los anclajes; la reparación del puente se efectuara atendiendo a los principios siguientes:

Las acciones que se llevan a cabo mas frecuentemente son:

- Impermeabilización y regeneración del concreto de losas, pilas y estribos, consistente en:

Descubrir la cara superior del tablero y proceder a su inspección y auscultación para descubrir fisuras, zonas huecas, degradación, etc. En pilas y estribos se inspeccionan las partes visibles.

Inyectar las fisuras cuya abertura y profundidad suponga un peligro grave para la durabilidad tanto en la cara superior como inferior, y sellar el resto.

Eliminar, en el caso que existe, el concreto cuarteado, desagregado, o separado en láminas y sustituirlo por un mortero de reparación.

Limpiar el oxido de las armaduras descubiertas y sustituirlas en el caso de que tuvieran una corrosión importante.

Mejorar en sistema de drenaje en los casos en que convenga.

Extender una capa de impermeabilización competente en la cara superior del tablero, regularizando la superficie previamente si es necesario. Recubrir el concreto visto, cara inferior de las losas, pilas, estribos, alzados, etc. con una pintura anti humedad y anti carbonatación transparente o de color, previo chorreado con arena.

Reparación o sustitución de elementos del equipamiento. Componen el equipamiento de un puente: los apoyos, las juntas de dilatación, los sistemas de impermeabilización y drenaje, el pavimento, las barreras de seguridad, las barandillas, las aceras, las eventuales canalizaciones para servicios, etc.

En la mayoría de los casos, además, del deterioro de estos elementos es mucho más rápido que el de la estructura por lo que normalmente una buena parte de acciones va dirigida a la reparación o renovación de los mismos.

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Las acciones que se llevan a cabo son las siguientes: Cambio de apoyos elastomericos.

Aunque presumiblemente en un futuro sea necesaria la renovación de apoyos, hasta el momento no se han observado roturas ni envejecimiento que hagan aconsejable su sustitución salvo en algún caso aislado. Sin embargo si ha sido necesario recolocar algunas pastillas de neopreno que se habían desplazado de su posición original como consecuencia normalmente de una mala colocación inicial y de un deficiente apoyo de la estructura.

También ha sido necesario corregir el descenso de algunas líneas de apoyos sobre estribos cimentados en terraplenes o macizos que han sufrido asentamientos. Estos descensos producen un quiebro brusco en el perfil longitudinal que es preciso corregir para mantener la regularidad de la rasante.

La elevación de apoyos es una de las acciones de conservación más complejas y costosas ya que exige el levantamiento del tablero mediante gatos, el desvío del trafico y la demolición parcial y posterior recrecido de los muretes de contención del firme.

A continuación el procedimiento constructivo del cambio de apoyos:

Inyección de grietas.Pasos a seguir para la inyección de grietas:

1.- Preparación de la superficie. Limpiar con un cepillo de alambre el área de la grieta removiendo el concreto deteriorado, quedando una superficie libre de grasas y polvo. Cuando exista humedad en la fisura es preciso retirarla a base de aire comprimido de tal manera que la fisura quede totalmente seca.2.- Colocación de la pasta. Colocación de la pasta de poliéster (sellador) con una espátula sobre el inyector, esta pasta deberá ser capaz de soportar la presión de inyección sin que se bote.3.- Colocación de inyectores. Colocar los inyectores a lo largo de la fisura sujetándolos por medio de un clavo. Colocar pasta sellador a lo largo de toda la fisura de tal manera que no pueda fugarse la resina durante la inyección. Cuando las fisuras atraviesen todo el elemento se deberán colocar inyectores en ambos lados.4.- Prueba de sello. Una vez endurecido el sello, se conectaran las mangueras a los inyectores y mediante aire a baja presión se comprobara la comunicación de todos los puntos de salida y la estanqueidad del sello.5.- Inyección. Una vez comprobada la continuidad de los puntos se deberá realizar lo siguiente:

a) Preparar la resina.b) Iniciar la inyección por el punto extremo inferior de la fisura hasta que la resina salga por el siguiente punto.c) Cortar la manguera y pizcarla con hilo de alambre de tal manera que esta totalmente cerrada.d) Seguir inyectando hasta que la resina salga por el inyector superior, cerrarlo y mantener la presión durante algunos minutos para asegurar el llenado completo de la fisura.e) Dejar un testigo de resina para que después se pueda verificar su endurecimiento.

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f) Para realizar la inyección se utilizara un recipiente provisto de un manómetro de manera que se pueda controlar la presión de inyección (no mayor a 5 Kg/cm2 y no menor a 1.5 Kg/cm2.6.- Limpieza. Se deberá secar la resina por lo menos 24 horas y se verifica que haya endurecido. Una vez endurecida la resina, retirar la pasta selladora e inyectores, y limpiar y pulir la superficie. Cambio de juntas de dilatación.

Las juntas son seguramente el elemento más delicado del equipamiento. Estas juntas, por definición, tienen la tarea de unir los espacios libres, requeridos por razones del comportamiento estructural entre dos elementos de un puente.

Una junta eficiente tiene que cumplir característicamente con los siguientes requisitos:

1. Transmisión de cargas y libertad de movimiento. 2. Durabilidad de todos los elementos de la junta. 3. Emisión baja de ruidos durante el paso de vehículos. 4. Autolimpiables.

Las acciones del trafico inciden directamente sobre ellas mediante solicitaciones de impacto repetitivas, lo que produce el agotamiento por fatiga o el desgaste de sus componentes, a los que hay que añadir la corrosión de los elementos metálicos y el envejecimiento de perfiles de goma, morteros, etc. Las acciones que se llevan a cabo son de dos tipos:

Reparación de juntas: sustitución de módulos retos, apretado de tuercas, y tornillos, reparación del mortero lateral roto o cuarteado, sustitución de perfiles de goma envejecidos o despegados.

Renovación de juntas: cambio de la junta por una nueva. En este caso es posible en bastantes ocasiones colocar una nueva junta más sencilla que la original debido a que los movimientos iniciales de la estructura (fluencia, retracción, etc.) no han de tenerse en cuenta.

Procedimiento constructivo de modernización de junta de calzada:

1.- Cortar y retirar la carpeta asfáltica en un ancho de 20 cm. En ambos lados de la junta de dilatación.2.- Realizar la demolición de la losa y hasta 15 cm dentro de la banqueta paraFijar el remate de la junta de dilatación. 3.- Retirar ángulos y placa de acero de junta existente.4.- Colocar y habilitar perfil en la calzada en ambos lados de la junta.5.- Checar nivelación de la junta.6.- Colar y vibrar perfectamente zona de juntas.7.- una vez fraguado el concreto se colocara el perfil de neopreno.

Tratamiento de armados expuestos.

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El procedimiento más común para el tratamiento de las armaduras oxidadas:

* Se descubrirán picando todo el concreto que las cubre. * Se eliminara el oxido no adherido (cepillo de alambre o chorro de arena), después se les aplicara una pintura anticorrosiva. * Si la armadura presenta una perdida de sección notable se suplantará, si es posible, con una nueva soldada a la antigua.

Rehabilitación del concreto degradado.

Su necesidad surge por varios motivos. El proceso normal de degradación de las estructuras de concreto armado al estar sometido a las acciones ambientales da lugar a que se presente algunas degradaciones que es necesario reparar para evitar daños mayores.

Por una parte la inevitable carbonatación del concreto va penetrando progresivamente hasta alcanzar las armaduras, que pierden así la protección que les proporcionaba la elevada basicidad inicial. Este efecto, unido al ingreso de cloruros procedente fundamentalmente de las sales de deshielo, facilita la corrosión de las armaduras con los efectos negativos sobre el concreto, que conlleva a: fisuración, de laminación y desintegración mas o menos localizadas.

Por otra parte, los fenómenos químicos del tipo reacción árido-álcali y similares, que cuando se producen, dan origen a hinchamientos que se traducen normalmente en fisuración. Esta fisuración es debida en muchos casos a la superación de la resistencia a la tracción.

Estos procesos de degradación están ligados principalmente a dos factores: la mayor o menor permeabilidad del concreto y la existencia de agua que pueda acceder a la masa del concreto.

Esta serie de causas da lugar a un conjunto de acciones destinadas a rehabilitar el concreto y las armaduras deterioradas y a mejorar el sistema de impermeabilización y evacuación del agua, enemigo numero uno de las obras.

El procedimiento para la rehabilitación del concreto degradado se expone a continuación:

El concreto alterado se saneara incluyendo las zonas fisuradas demoliendo, la superficie así obtenida se limpiara cuidadosamente (cepillo metálico o chorro de arena) antes de colocar el concreto o el mortero que sustituirá la zona desaparecida. Este nuevo mortero o concreto deberá cumplir las siguientes condiciones:

- Tener una adherencia perfecta con el concreto viejo. Es normal para garantizarlo dar una impregnación de resina epoxica a la superficie de contacto.- Resistencia mecánica mayor o igual a la del soporte.- Baja o nula retracción.

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- Modulo de deformación ligeramente al concreto de la pieza de soporte.- Coeficiente de dilatación térmica próxima a la del soporte.

Estas condiciones suelen cumplirlas básicamente bien los morteros de cemento con los aditivos correctos.

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