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ING. GONZALO LEON DE

LOS RIOS

1TECNOLOGIA DEL CONCRETO

I.- UNIDAD

MATERIALES

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 2

1.1 CONCEPTO DEL CONCRETO

El concreto es un material de construccin bastanteresistente, que se trabaja en su forma lquida, por lo quepuede adoptar casi cualquier forma. Este material estconstituido, bsicamente de agua, cemento y otrosaadidos, a los que posteriormente se les agrega un cuartoingrediente denominado aditivo.

Cuando todos los elementos de la mezcla se han incluido,se realiza la denominada revoltura del cemento, procesomediante el cual se introduce el quinto elemento, el aire.Gracias a este procedimiento, el concreto se transforma enuna masa que puede ser moldeada con facilidad, sinembargo, hay que procurar no tomarse mucho tiempo, yaque al cabo de unas horas, el concreto se endurece. Debidoa esto, al correr el tiempo, este material va perdiendo suplasticidad, ponindose cada vez ms rgido hastaendurecerse por completo.


1.2 IMPORTANCIA DEL CONCRETO

Actualmente el concreto es el material de

construccin de mayor uso. Sin embargo, su calidad

final depende en forma muy importante tanto de un

profundo conocimiento del material como de la

calidad profesional del ingeniero.


1.2.- PROPIEDADES DEL CONCRETO EN SU ESTADOPLASTICO

Las principales Propiedades Generales que afectanal Concreto Fresco son:

a) Trabajabilidad:

Es la facilidad con la que puede distribuirse el Concreto dentrode los encofrados.

Debe tener la necesaria consistencia, para lo cual afectarn: lacantidad de agua, la forma y medida de los ridos, la cantidadde Cemento, la existencia de aditivos, y la presencia decenizas.

Tambin la correspondiente cohesin, que es la resistencia delmaterial a segregarse.

b) Homogeneidad:

Se dice del material que tiene las mismas propiedades entodos los puntos. En el Concreto se consigue mediante unbuen amasado.

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1.3.- PROPIEDADES DEL CONCRETO EN SU ESTADO ENDURECIDO

Las que afectan al Hormign Endurecido:

a) Densidad

Es la cantidad de peso por unidad de volumen(densidad=peso/volumen) Variar con la clase de ridos y con laforma de colocacin en obra.

La densidad de los Hormigones Ligeros oscilar entre los 200 ylos 1500 kg/m3.

En los Hormigones Ordinarios:

Apisonados: 2000 a 2200 kg/m3

Vibrados: 2300 a 2400 kg/m3

Centrifugados: 2.400 a 2500 kg/m3

Proyectados 2500 a 2600 kg/m3

Los Hormigones Pesados pueden alcanzar los 4000 kg/m3. Estetipo de Hormign es el utilizado para construir pantallas deproteccin contra las radiaciones.


b) Resistencia Mecnica

Es la capacidad que tiene el Concreto para soportar las cargasque se apliquen sin agrietarse o romperse.

Es diferente segn el tipo de esfuerzos de que se trate:su resistencia a la compresin es unas diez veces mayor que suresistencia a la traccin. Esta baja resistencia a la traccin es laque llev a incorporar varillas de Hierro o Acero al Concreto, paraconformar el Concreto Armado.

c) Durabilidad

Es la capacidad para resistir el paso del tiempo.

d) Porosidad

La porosidad se considera la proporcin de huecos respecto de lamasa total. Influye en la resistencia, la densidad, y lapermeabilidad del Concreto.

e) Permeabilidad

Es la capacidad de un material de ser atravesado por lquidos ogases. La impermeabilidad del Concreto es importante para suresistencia a los ataques qumicos.

Esta impermeabilidad depende en parte del exceso de agua en elamasado y del posterior curado del Concreto.


1.4.- VENTAJAS DEL CONCRETO.-

Las principales ventajas del Concreto como material deconstruccin son:

a) Su versatilidad, la cual permite obtener las formas que sedesee.

b) La posibilidad de fabricarlo en obra, como unidadesvaciados en sitio o fuera de ella como unidadesprefabricadas.

c) El empleo de materiales locales, especialmente agregadosy agua.

d) Su bajo costo por unidad cubica si se lo compara conotros materiales.


1.5.- LIMITACIONES DEL CONCRETO.-

Las principales desventajas del Concreto como material de

construccin son:

a) Su baja resistencia a los esfuerzos de tensin, lo que

obliga el empleo de acero de refuerzo.

b) Su permeabilidad, debida a la presencia de poros capilares

en la pasta.

c) Sus cambios de volumen y longitud debidos a procesos

de humedecimiento y secado. El concreto se contrae al

secarse y se expande al humedecerse, con las

consiguiente posibilidad de agrietamiento.

d) Sus cambios de longitud debidos a que el Concreto se

expande con el calor y tiende a contraerse al enfriarse, con

las consiguiente posibilidad de agrietamiento.


2.- DEFINICION DEL CEMENTO

Es un conglomerante que une o da cohesin, se presenta

en forma de polvo que se obtiene de pulverizar duras

rocas (caliza) y arcilla luego quemarlas en un horno

rotatorio y agregar yeso, y de nuevo molerlas. Tiene la

peculiaridad de endurecerse con el agua y producir

compuestos mecnicamente resistentes.



1.5.- CLINKER.-

Es el producto de la mezcla y la calcinacin de piedra

caliza y arcilla, a unos 1,500 C. Es el componente

principal del Cemento. Al molerse y mezclarse con yeso

y adiciones se produce el cemento.


1.6.- PORQUE AL CEMENTO SE LE DENOMINA

PORTLAND.-Se conoce como Cemento Portland a un cemento

artificial, cuyo color gris es similar al de una roca

que se extraa de la isla inglesa del mismo nombre.

1.7.- CLASIFICACION DEL CEMENTO.-

Su clasificacin es la siguiente:

a) Cemento Portland Tipo I

Normal es el Cemento Portland destinado a

obras de concreto en general, cuando en las

mismas no se especifique la utilizacin de otro

tipo. (Edificios, estructuras industriales,

conjuntos habitacionales). Libera mas calor de

hidratacin que otros tipos de Cemento.

Este tipo de cemento se basa a las normas NTP

334.009 o con la norma ASTM C 150


b) Cemento Portland Tipo II

De moderada resistencia a los sulfatos, es el

cemento portland destinado a obras de concreto

en general y obras expuestas a accin moderada

de sulfatos o donde se requiera moderado

calor de hidratacin, cuando as sea especificado.

(Puentes, tuberas de concreto).

Este tipo de cemento se basa a las normas NTP

334.009 o con la norma ASTM C 150

c) Cemento Portland Tipo III

Alta resistencia inicial, como cuando se necesita

que la estructura de concreto reciba carga lo

antes posible o cuando es necesario desencofrar

a los pocos das de vaceado.


d) Cemento Portland Tipo IV

Se requiere bajo calor de hidratacin en que no

deben producirse durante el fraguado.

e) Cemento Portland Tipo V

Usado donde se requiera una elevada resistencia

a la accin concentrada de los sulfatos (canales,

alcantarillas, obras portuarias, etc).

Todos estos cementos estn basados en la

norma ASTM C 595:2006

f) Cemento Portland Puzolanicos

Cemento portland puzolnico es el producto

resultante de la adicin al cemento portland

normal de material puzolnico, en un porcentaje

de 15 a 50% Dicha unin puede efectuarse en el


estado de clinker, para ser molidos

conjuntamente, a la fineza adecuada o tambin

directamente con el cemento, antes de ensacar o

en la mezcladora.


1.8.- COMPOSICION QUIMICA DEL CEMENTO.-

CaO 63% (Cal)

SiO2 20% (Slice)

Al2O3 6% (Almina)

Fe2O3 3% (Oxido de Fierro)

MgO 1.5% (Oxido de Magnesio)

K2O + Na2O 1% (lcalis)

Perdida por Calcinacin 2%

Residuo insoluble 0.5%

SO3 2% (Anhdrido Sulfrico)

CaO Residuo 1% (Cal libre)


1.8.- PUZOLANA.-

Puzolana, segn el criterio de Lea (1) adoptado

por las actuales normas del ASTM (2) es el

material silceo que no siendo aglomerante por si

mismo o en muy baja magnitud, contiene

elementos que se combinan con la cal en

presencia del agua, a temperaturas ordinarias,

formando compuestos de escasa solubilidad que

presentan propiedades aglomerantes.


1.8.- FABRICAS DE CEMENTO EN EL PERU.-

En el Per, las fabricas de Cemento son las

siguientes:

Cementos Lima:

- Portland tipo I

- Portland puzolnico tipo IP

Cementos Pacasmayo:

- Portland tipo I


- Portland tipo II

- Portland tipo V

- Portland MS-ASTM C-1157


Cementos Pacasmayo:

- Portland tipo I

- Portland tipo II

- Portland tipo V

Cementos Yura:

- Portland tipo I


- Portland puzolnico tipo IPM

Cementos Sur:

- Portland tipo I


- Portland tipo II

- Portland tipo V


1.8.- AGREGADOS.-

Llamados tambin ridos, son un conjunto de

partculas de origen natural o artificial; que

pueden ser tratados o elaborados y cuyas

dimensiones estn comprendidas entre los

limites fijados por la Norma Tcnica Peruana

400.011.

Los agregados pueden constituir hasta las tres

cuartas partes en volumen, de una mezcla tpica

de concreto.


AGREGADO FINO

Se define como agregado fino al proveniente de la

desintegracin natural o artificial de las rocas, que pasa

el tamiz 9.51 mm. (3/8) y queda retenido en el tamiz 74mm. (N 200) que cumple con los limites establecidos en

la NTP 400.037.

Debe estar compuesto de partculas limpias de perfil

angular duras y compactas libre de materia orgnica u

otras sustancias dainas,

Debe estar graduado dentro de los limites dados en los

requisitos obligatorios.

Debe estar libre de materia organica, que es

determinado mediante ensayo indicado en la Norma

ASTM C 40, si no cumple con esta especificacion puede


ser utilizado siempre que realizado el ensayo de compresin

(Rotura de Probetas) a los 7 das de morteros preparados con

arena sana y otros con arena en cuestin la resistencia no sea

menor del 95%.

El agregado fino deber estar graduado dentro de los limites

indicados en la Norma ITINTEC 400.037. Es recomendable

tener en cuenta lo siguiente:

- El agregado no deber retener mas de 45% en dos tamices

consecutivos cualesquiera.

- En general es recomendable que la granulometra se

encuentre dentro de los siguientes limites:



MALLA % QUE PASA

3/8

N 4

N 8

N 16

N 30

N 50

N 100

100

95 100

80 100

50 85

25 -60

10 30

2 -10

El modulo de finesa del agregado fino se mantendr dentro

del limite de mas o menos 0.2 del valor asumido para la

seleccin de las proporciones del concreto; siendo

recomendable que el valor asumido est entre 2.35 y 3.15.

Si el agregado fino no cumple con los requisitos anteriores,

podr ser empleado, previa autorizacin del Inspector o

Supervisor de la Obra, siempre que el contratista demuestre

que los concretos preparados con dicho agregado tiene

propiedades por lo menos iguales a las de concretos de

caractersticas similares preparados con un agregado fino

que cumple con los requisitos mnimos.


AGREGADO FINO

Arena y/o piedra

triturada

< 9.51 mm (3/8)

Contenido de

agregado fino

normalmente del

35% al 45% por

masa o volumen

total del agregado


AGREGADO GRUESO

Se define como agregado grueso al material retenido en el

tamiz 4.75 mm (N 4) y cumple los limites establecidos en la

NTP 400.037.

El agregado grueso podr consistir de grava natural o

triturada, piedra partida o agregados metlicos naturales o

artificiales. El agregado grueso empleado en la preparacin

de. concretos livianos podr ser natural o artificial

El agregado grueso deber estar conformado por partculas

limpias, de perfil preferentemente angular o semiangular,

duras, compactas, resistentes y de textura preferentemente

rugosa.


El agregado grueso deber estar graduado dentro de los

limites especificados en la Norma NTP 400.037 o en la Norma

ASTM C 33. Es recomendable tener en consideracin lo

siguiente:

- La granulometra seleccionada deber ser de preferencia

continua.

- La granulometra seleccionada deber permitir obtenerla

mxima densidad del concreto con una adecuada

trabajabilidad y consistencia en funcin de las

condiciones de colocacin de la mezcla.

- La granulometra seleccionada no deber tener mas del

5% del agregado retenido en la malla de 1 y no mas del6% del agregado que pasa la malla de .


EL TAMAO MAXIMO NOMINAL DEL AGREGADO

GRUESO NO DEBERA SER MAYOR DE:

a) Un quinto de la menor separacin entre los lados del

encofrado.

b) Un tercio de la altura de la losa de ser el caso.

c) Tres cuartos del espaciamiento mnimo libre entre las

barras o alambres individuales de refuerzo, paquetes

de barras.

El lavado de las partculas de agregado grueso se deber

hacer con agua preferentemente potable. De no ser as, el

agua empleada deber estar libre de sales, materia

orgnica, o slidos en suspensin.


AGREGADO GRUESO

Grava y piedra

triturada

5 mm (0.2 pulg.)

Normalmente entre 9.5 y 37.5 mm (3/8

y 1 pulg.)


HORMIGON.-

- El agregado denominado comnmente

hormign es una mezcla natural, en

proporciones arbitrarias, de agregado fino y

grueso procedente de cantera y rio (NTP

339.047).

- En lo que sea aplicable se seguirn para el

hormign las recomendaciones correspondientes

a los agregados finos y gruesos.

- El hormign deber estar libre de cantidades

perjudiciales de polvo, terrones,

partculas blandas a escamosas, sales, materia

orgnica, u otras sustancias

dainas para el concreto. Su

granulometra deber estar comprendida entre la

malla de 2 como mximo y la malla N 100como mnimo.


- El Hormign deber ser manejado, transportado y

almacenado de manera tal de garantizar la ausencia de

contaminacin con materiales que podran reaccionar

con el concreto.

- El Hormign deber emplearse nicamente en la

elaboracin de concretos con resistencias en compresin

hasta de 100 kg/cm2 a los 28 das. El contenido mnimo

de cemento ser 255 kg/cm3 (6 bolsas).


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