05 Propiedades Del Concreto Estado Fresco

Materiales IIUMSNH-Facultad de Arquitectura

Arq. Hugo Csar Tarelo Barba- Apuntes tomados de la Maestra de Tecnologas de la Construccin, del Mto. Mario X. Guzmn. El uso de estos apuntes esresponsabilidad del alumno, puesto que son proporcionados nicamente con fines educativos, sin fines de lucro.

PROPIEDADES DEL CONCRETOConcreto en estado frescoImportanciaLas primeras 48 horas son muy importantes para el desempeo de la estructura de concreto, puesto que estaetapa controla el comportamiento a largo plazo del concreto, y tiene influencia sobre la resistencia, el flujoplstico (creep), mdulo de elasticidad y durabilidad del mismo.Concreto en Estado Fresco

Al concreto recin mezclado se le considera en estado fresco mientras conserva suficiente blandura para sermoldeado, pero para que esto se pueda dar debe tener ciertas caractersticas de trabajabilidad de susPropiedades a Edades Tempranas

Trabajabilidad. Segregacin y Sangrado. Tiempo de fraguado. Fraguado falso. Cambios de volumen a edades tempranas.

TrabajabilidadEs el esfuerzo requerido para manipular una cantidad mezclada de concreto fresco con una prdida mnima dehomogeneidad.

El trmino manipular incluye las operaciones de colocacin, compactacin y acabado.Adems est determinada por dos componentes:

La consistencia, que describe la facilidad de fluir. La cohesividad, que describe la tendencia a sangrar o segregar.



El siguiente diagrama nos muestra la relacin que tendremos entre los diferentes factores que influyan, en latrabajabilidad de la muestra.

Factores que afectan la trabajabilidad El mtodo y la duracin del transporte.

De acuerdo a la forma en que transportemos en concreto y al tiempo en que lo hagamos podemosayudar para que el concreto mantenga sus propiedades de maleabilidad de la mezcla.

Cantidad y caractersticas de los materiales cementantes.De acuerdo a los fabricantes del cemento vamos a tener cierta propiedad de acuerdo al tipo de cementoque nos vendan y por consecuencia tendremos diferentes duraciones para lograr el fraguado inicial yfinal, tiempo en que se logre la resistencia mecnica a la cual fue diseada.

Consistencia del concreto.Por las caractersticas del elemento estructural que se vaya a realizar en concreto tendremosrequerimientos de la consistencia del concreto, en algunas ocasiones la necesitaremos muy blanda y enotras ocasiones con poco contenido de agua en la mezcla, pero esto depender directamente de deltipo que concreto que vayamos a aplicar.

Tamao, forma y textura superficial de los agregados finos y gruesos.De acuerdo a las caractersticas de los agregados tambin variara la forma, textura y resistencia delconcreto en estado fresco.

Aire incluido.Para evitar sangrado de concreto, congelamiento del mismo.



Cantidad de agua.La relacin agua cemento es muy importante para que la mezcla pueda ser fluida y tener una correctacolocacin.

Temperatura del concreto y del aire.La temperatura a la que apliquemos el concreto es muy importante porque si hace mucho calor lamezcla puede perder humedad rpidamente y esto provocara un endurecimiento de la mezcla, y en elcaso de que la temperatura sea muy fra, el fraguado no se realizara en el tiempo estimado lo cualtambin provocar congelamiento del agua en la mezcla y tambin modificara las propiedades de lamezcla.

Aditivos.Los aditivos en la mezcla nos van a servir para proporcionar a la mezcla del concreto las propiedadesque no tiene de forma comn, o que si tenemos condiciones en la cual el concreto normal no puede seraplicado, enriquecerlo para que su trabajabilidad pueda ser la adecuada.

Medicin de la trabajabilidadEl revenimiento se usa como una medida de la consistencia y de la humedad del concreto.



Prueba del revenimiento

SegregacinLa segregacin se define como laseparacin de los componentes delconcreto fresco de manera que no quedenuniformemente distribuidos.Es la tendencia del agregado grueso desepararse del mortero de cemento yarena.



Se origina en diferencias de tamao y pesos especficos de las partculas componentes del concreto.Formas de segregacin

Separacin del agregado grueso (mezclas muy secas: faltade agua)

Separacin de la pasta de cemento (mezclas muyhmedas: exceso de agua)

Medicin Difcil determinacin cuantitativa. Fcil deteccin en campo. Consecuencias La mezcla pierde uniformidad en cuanto a la distribucin de las partculas. Produce serias dificultades en la colocacin y la compactacin. Construcciones resultan defectuosas: poros y nidos.

Procedimientos para evitar la segregacin Emplear dosis agua equilibrada (depende del concreto) Emplear agregados de granulometra adecuada Dosificar apropiadamente razn agregado grueso/agregado fino Usar dosis cemento adecuada Aditivo incorporador de aire reduce segregacinEjecutar correctamente los procesos: Transporte: cuidar manejo de

agregados, evitar transporte concretocon cambios de direccin

Colocacin: evitar cada concreto degran altura

evitar desplazar concreto con vibrador evitar descarga contra obstculos Compactacin: evitar vibrado en

exceso



SangradoEs el desarrollo de una lmina de agua en el tope o en lasuperficie del concreto recin colocado.Es causada por la sedimentacin de las partculas slidas ysimultneamente la subida de agua hacia la superficie.Fenmenos debidos al sangradoPelcula superficial con alto contenido de agua y sedimentosfinos.Consecuencias

Mayor raznw/c (agua/cemento) menor resistencia Capa superior mas porosa, relativamente permeable Capa propensa al desgaste, polvorienta, mala adherencia de juntas del concreto Aumenta riesgo de daos por congelamiento Permite acabado superficial (flotado)

Fenmenos debidos al sangradoCasos en que debe considerarse:

Concretos sometidos a desgaste superficial. Concretos utilizados como relleno bajo elementos con fondo horizontal. Reparaciones groutt bajo placas de cimentacin. Juntas de colado: tratamiento para eliminarla. Fenmenos debidos al sangrado Formacin de canales capilares ascendentes

Consecuencias Aumenta permeabilidad del concreto Aumenta riesgo de daos por congelamiento Casos en que debe considerarse Concretos impermeables (ej. Obras hidrulicas). Cimentaciones en terrenos hmedos.

Sangrado interno del concretoConsecuencias

Formacin de poros bajo agregado grueso y armaduras por acumulacin agua ascendente. Reduccin adherencia. Reduccin impermeabilidad en plano horizontal: si existe armadura que impide el paso del agua o el

sangrado, sta queda topando a la armadura y se produce un plano de falla horizontal.



Fenmenos debidos al sangradoProcedimientos para Atenuarlo

Emplear bajas dosis de agua (necesaria) Usar menor razn w/c Sangrado depende de las propiedades del cemento y disminuye con: Alto contenido de lcalis y C3A Mayor finura Mayor dosis de cemento Utilizar proporcin adecuada de granos finos Emplear agregados de granulometra adecuada y proporcin grava/arena favorable (cantidad arena

cercana al contenido optimo de huecos grava) Aumentar dosis y finura arena - usar arena rodada Usar aditivos inclusores de aire (reducen velocidad y capacidad sangrado) Aditivos retardadores aumentan capacidad de sangrado Adicin de puzolana, polvo de aluminio y cloruro de calcio disminuye Sangrado (cuidar otros efectos adversos) Aumentar tiempo de amasado (facilita adecuado humedecimiento y retencin del agua en los slidos). Demorar operaciones de terminacin. Colocar concreto en capas delgadas. A mayor temperatura mayor velocidad de sangrado pero igual capacidad de sangrado total. A mayor velocidad viento mayor velocidad y capacidad de sangrado.

TIEMPO DE FRAGUADOSe define como el inicio de la solidificacin de una mezcla de concreto fresco. El tiempo de fraguado es unamanifestacin fsica de las reacciones progresivas de hidratacin del cemento.Se divide generalmente en dos:TIEMPO DE FRAGUADO INICIAL que pasa desde el momento de la adicin de agua hasta cuando la pasta deja detener fluidez y de ser plstica.TIEMPO DE FRAGUADO FINAL requerido para que la pasta adquiera un cierto grado de endurecimiento.El primero define el lmite del manejo.El segundo define el comienzo del desarrollo de resistencia mecnica.Los fraguados inicial y final son definidos como los tiempos en los cuales la resistencia a la penetracin es de 35kg./cm2 y 280 kg./cm2 respectivamente.Los principales factores que controlan el tiempo de fraguadoson:

La composicin del cemento.



La relacin agua/cemento.

La temperatura. Los aditivos.

FALSO FRAGUADO DEL CONCRETODefinicin:Rigidizacin instantnea del cemento al mezclar con agua sin generacin apreciable de calor.OrigenCristalizacin del yeso deshidratado (CaSO4) por recuperacin del agua de cristalizacin perdida por altastemperaturas generadas durante el proceso de molienda y por mezcla con clnker muy caliente.Precipitacin de CaCO3 formado por reaccin de Ca(OH)2 con lcalis del cemento carbonatados durante elalmacenamiento.Distinguir de fraguado relmpago: reaccin C3A puro + aguaConsecuencias

Prdida de trabajabilidad del concreto en los primeros minutos posteriores a la adicin del agua. Reamasado del concreto, sin adicionar agua, restituye plasticidad sin prdida de resistencia Procedimientos Para Atenuar Consecuencias: Aumentar el tiempo de amasado Romper cristalizacin producida Reducir rendimiento colado

Cambios de volumen a edades tempranas El cambio de volumen del concreto empieza justo despus del colado. Los cambios de volumen, durante las primeras 24 horas, pueden influenciar los cambios de volumen y la

formacin de fisuras en el concreto endurecido.Asentamiento

Se refiere a la contraccin vertical de los materiales cementantes frescos, antes del inicio del fraguado.o Normalmente se presenta como una asentamiento en la superficie superior del concreto.



o Se tiene la presencia de grietas cortas y horizontales, paralelas una de la otra, separadas entre side 30 cm. a un metro, y tienen de 25 a 50 mm. de profundidad.

o Las grietas se desarrollan sobre obstrucciones en un fraguado uniforme; por ejemplo varillas derefuerzo y grandes partculas de agregado

Causas:o El sangrado o la sedimentacin.o La absorcin de agua por la base o por las

cimbras o por el agregado.o La prdida rpida de agua por evaporacin.o Reduccin en el volumen del sistema

cemento-agua.o Asentamiento del cimbrado.

Control:Humedecer la base y las cimbras. Las cimbras aunque se hayancurado con desmoldante (aceite quemado) se deben humedecerpara evitar que las partes secas de la cimbra le quiten humedada la mezcla de concreto.Humedecer los agregados que estn secos y sean absorbentes.

Colocar rompevientos provisionales y parasoles.

Reducir el tiempo entre la colocacin y el inicio del curado.



Casos en que debe considerarse: Obras de edificacin en cambios pronunciados de seccin (puntos de unin de columnas o muros con

cadenas, vigas y losas). Columnas, muros y vigas altas. Gran densidad de armaduras en borde superior de losas profundas Friccin y moldajes estrechos

CONTRACCIN PLSTICADefinicin:Contraccin del concreto fresco por evaporacin agua amasado (

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