Tipos especiales de concreto 1

UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA.

MATERIA: Inspección de obras.

PROFESOR: Ing. Darvy Picoita.

FECHA DE ENTREGA: 20 de Junio del 2013.

NOMBRE: Maribel Villavicencio, Daniela Peláez, Verónica Alejandro, Felipe Román, Shirley

Granda, Leonel Tinizaray.

Tipos especiales de concreto.

Concreto estructural con agregados ligeros

La función principal de un concreto estructural de peso ligero es poseer una masa

unitaria menor que la del concreto convencional, considerando que la resistencia a

compresión sea la misma. Otras propiedades que se puede obtener con el concreto ligero son

el aislamiento térmico, reducción de las cargas muertas, mayor rapidez de construcción, así

como menores costos de transportes y acarreos.

Se obtiene sustituyendo el agregado grueso, que se usa para el concreto

convencional, por agregado grueso ligero, debido a lo cual posee mayor compacidad, es

decir, mayor adherencia entre el agregado ligero y la pasta.

La comparación con un concreto convencional de igual resistencia a compresión se

resume de la siguiente manera: 0,60 a 0,75 el peso del concreto convencional, menor

conductividad térmica, menor resistencia a la rotura, menor módulo de elasticidad, menor

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tensión de adherencia concreto-armadura, mayor longitud de anclaje de la armadura pasiva

y una mayor longitud de transferencia de la armadura activa, menor acortamiento a rotura,

menor resistencia a cortante y menor resistencia de los conectores comprimidos, mayor

fluencia y mayor contracción a menor densidad.

La presencia de vacíos en el agregado grueso, produce la disminución de la

densidad y de la resistencia del concreto, por lo que en muchas ocasiones la resistencia no es

la condición predominante. Hoy en día el peso que gravita sobre la cimentación es un factor

que requiere mayor atención, debido a que se diseñan edificios cada vez más altos y con

mayores detalles constructivos. Los concretos que se obtienen mediante la utilización de

agregados ligeros, tienen masa unitaria menor que 1840 kg/m3 y resistencia comprendida

entre 25 MPa y 55 MPa.

La arcilla expandida es un agregado inerte y ligero producido industrialmente que

generalmente se utiliza como agregado ligero en la elaboración de concretos estructurales y

aislantes para la industria de la construcción. En su proceso productivo se utiliza arcillas

naturales y por pellets que se caracterizan por una estructura interna celular encerrada, así

como también no contiene sustancias químicamente activas orgánicas o inorgánicas,

evitando de este modo la reacción álcali-agregado, o reacciones indeseables con los otros

agregados, cemento o aditivos empleados.

Produce concreto aislante ligero— 250 a 1450 kg/m3: piedra pómez, perlita,

vermiculita, diatomita.

Produce concreto estructural ligero 1350 a 1850 kg/m3: esquisto, arcilla, pizarra,

escoria.

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Concreto de peso ligero para relleno

El Concreto ligero está diseñado para reducir peso en las estructuras y carga a la

cimentación, así como en la elaboración de elementos con características aislantes térmicas y

acústicas. . El concreto ligero tiene características propias por un medio espumoso adicionado; se

lo puede definir como un concreto ligero hecho a base de agregados ligeros pero en algunos casos

existen concretos de peso ligero que no contienen agregados.( Huerta Raul).

Concreto de peso ligero para rellenos.

Tiene masas volumétricas secas al horno de 800 a 1440 kg/cm3 y resistencia a

compresión de menos de 17 MPa. ( imcyc). Las aplicaciones para el concreto de peso ligero van

desde rellenos aislantes, rellenos de azoteas, nivelación de entrepisos, remodelación de edificios

preexistentes, muros de relleno, pre colados ligeros de concreto (bloques, tejas, paneles etc.),

aplanados ligeros, ideal para construcción de viviendas en zonas de climas extremos.

Concreto celular

El concreto celular con adición de arena u otros agregados finos también se utiliza

como concreto de relleno.

Se comenzó con la fabricación de un mortero de cemento liviano con la adición de

espumas, aunque es un mortero se lo conoce como concreto celular. Se lo puede definir como una

mezcla con estructura más o menos homogénea de silicatos de calcio en granos finos que

contienen pequeñas burbujas de aire de comunicadas entre sí. La cantidad de aire que puede

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incluir en los concretos celulares prefabricados o colocados en sitio varia de 20 a 50 por ciento en

volumen cuando se utiliza estructuralmente pero puede llegar a ocupar de 51 a 80 por ciento en

concretos colados en sitio destinados solo para aislamiento térmico de empaque o relleno. El

concreto celular es una modificación del concreto convencional que varía su densidad más no su

calidad. Este concreto sirve para abaratar costos, simplificar o mejorar la calidad de las

edificaciones.

De acuerdo a sus características podemos decir que el concreto ligero es:

Aislante térmico y acústico

Bombeable y autonivelante por su consistencia que varía de plástica a fluida.

Resistente al tránsito peatonal.

Incombustible y no degradable

Pigmentable en diversos colores

Concretos de peso ligero estructural

Es un concreto hidráulico premezclado para ser empleado en la Construcción de

proyectos donde se requiere de un peso volumétrico ligero con resistencia estructural. El

Concreto ligero estructural está elaborado bajo un estricto Control de Calidad conforme

parámetros aplicables de las normas americanas ASTM, con una dosificación de materiales como

son: cemento Portland, agua, agregados finos y agregados gruesos de granulometrías controladas

y aditivos químicos para mejorar las características del producto, tanto en el estado fresco como

en el estado endurecido. Usos y aplicaciones

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Elementos de requerimientos estructurales bajos (Resistencia a Compresión f’c = 100,

140 y 180 kg. /cm², equivalentes a 1,400, 2,000 y 2,500 psi), se los utiliza como: divisiones para

todo tipo de edificaciones, capas de nivelación en pisos o losas, aligerar las cargas muertas en las

estructura, construcción de viviendas en serie o de tipo monolítico,elementos prefabricados para

usos decorativos o artesanales, protección de estructuras contra el fuego, elementos que no estén

sujetos a ataques químicos y/o ambientales severos.( Cervantes Alejandro)

Concreto de baja masa volumétrica.

Usado para propósito de aislamiento, el concreto de baja masa volumétrica está hecho

con o sin agregado, y tiene una densidad seca al horno de 800 kg/m3 o menos. El concreto

colocado en el campo, de baja masa volumétrica, comúnmente es usado en losas de techos para

proveer aislamiento térmico y mayor rigidez. También se puede usar para reducir la transmisión

de calor a través de pisos y muros.

Los dos tipos genéricos de concretos de baja masa volumétrica son:

Tipo agregado

Hecho predominantemente con agregados minerales de baja masa específica, tales como

perlita expandida o vermiculita expandida o agregados sintéticos de baja masa específica.

Tipo celular

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Hecho moldeando una matriz de cemento alrededor de huecos de aire que son

generados por espumas premoldeadas o agentes de moldaje especiales, con o sin la adición de

agregados minerales.

Agregados

Hay dos clases de agregados minerales para concreto aislante de baja masa volumétrica:

El Grupo I consiste en agregados hechos expandiendo los productos tales como la

perlita y la vermiculita. Generalmente produce concretos con masa volumétrica seca al aire de

240 a 800 kg/m3.

Los agregados del grupo II consisten en los mismos materiales usados para concreto

estructurales de agregados de peso ligero. Ellos generalmente producen concretos con masa

volumétrica seca al aire de 720 a 1440 kg/m3.

Los agregados naturales más comúnmente usados son los minerales expandidos como la

vermiculita y la perlita. La vermiculita es un mineral parecido a la mica.

Otros agregados usados para producir concreto aislante son materiales principalmente

manufacturados tales como cerámica y gránulos de vidrio, bolitas de poliestireno huecas o de

baja masa volumétrica, papel molido y aserrín.

Espumas para concreto celular

Se usan tanto espumas premoldeadas como generadas en la mezcladora en el concreto

celular de baja masa volumétrica. La espuma premoldeada es generada introduciendo cantidades

controladas de aire, agua y agente espumante bajo presión en una boquilla de espuma. La espuma

es combinada con cemento o con una lechada de cemento-agregado, ya sea en volúmenes

Tipos especiales de concreto 7

dosificados o por dosificación continua. La espuma debe tener suficiente estabilidad para

mantener su estructura hasta que el concreto se endurezca.

Las espumas generadas en la mezcladora son producidas por el mezclado a alta

velocidad, y alta agitación de agua, agente espumante, cemento y agregado (si se requiere), con

aire atrapado simultaneo. Las burbujas de aire son grandes inicialmente, pero se hacen más

pequeñas medida que continúa el mezclado.

Proporcionamiento y control de la mezcla

Las proporciones deben elegirse para el concreto aislante, de modo que provee una masa

volumétrica seca especificada, ya que las propiedades térmicas son principalmente una función

de su masa volumétrica. Si el concreto ha de ser transportado por bombeo, todas las mezclas de

laboratorio deben ser bombeadas en una prueba bajo condiciones de campo antes de que empiece

la construcción. El bombeo puede afectar los requisitos de agua, las masas volumétricas humedad

y seca y la uniformidad de la mezcla. Puede ser necesario empezar con cantidades adicionales de

aire o de espuma para compensar las pérdidas en el aire causadas por el mezclado, el bombeo y la

colocación de concreto aislante.

Tipo de agregado

Las mezclas que contienen agregados de peso ligero con frecuencia se especifican en

términos de pies cúbicos del agregado por saco de cemento. El concreto aislante hecho con

agregados de peso ligero típicamente incluye aditivos inclusores de aire para actuar como un

agente humectante, reductores de la masa especifica de la pasta e incrementar la masa

determinada relativa de las partículas del agregado grueso. Esto reduce el contenido de agua de

mezclado y reduce sustancialmente la tendencia del agregado a flotar.

Tipos especiales de concreto 8

Celular (tipo espuma)

Los contenidos de cemento para el concreto celular varían entre 280 a 560 Kg/m3. No

se usa agregados cuando la masa volumétrica seca deseadas menor que 480 kg/m3, cuando se es

mayor a esta usualmente se agrega arena fina y los contenidos de cemento varían entre 280 a 325

kg/m3. Los contenidos de agua de los concretos aislantes celulares sin agregado generalmente son

de 180 a 295 kg/m3; con arena en la mezcla son de 120 a 220 kg/m3.

Pruebas

Las pruebas de laboratorio de ensayo del concreto de baja masa volumétrica

generalmente están limitadas a la resistencia a compresión y masa volumétrica fresa y seca. Los

especímenes para la resistencia a compresión y masa volumétrica es de 75 x 100 mm; deben ser

probados de acuerdo con ASTM C 495. Pero el concreto debe ser compactado golpeando los

lados del contenedor en lugar de que haga por varillado.

Si se requieren mediciones de resistencia a tención, módulo de elasticidad, relación de

Poisson y contracción por secado, deben usarse las mismas técnicas que aquellas para concreto

estructural. A veces se usa la resistencia a la penetración para definir la capacidad del concreto de

baja masa volumétrica para sostener el tráfico peatonal normal en la construcción; este debe dar

una lectura del penetro metro proctor de 1,4 Mpa aproximado o más grande.

Dosificación y mezclado

Para asegurar una masa volumétrica uniforme en el punto de colocación, los materiales

deben ser agregados a la mezcladora a una velocidad constante, en sus proporciones correctas y

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en la secuencia exacta. La cantidad de agua requerida entra primero a la mezcladora, seguida del

cemento, el aditivo inclusor de aire o el gente espumoso, el agregado, la espuma premoldeada y

otros aditivos. Los materiales deben ser mezclado de modo que se obtenga la masa volumétrica

de diseño en el punto de colocación, tales como, bombeado mecánico o neumático, deben se

tomados en cuenta.

Colocación y compactación

Las mayorías de los concretos aislantes son bombeadas como como mezclas

extremadamente fluidas. Generalmente solo se necesita enrasado y un nivelado ligero para la

colocación y el acabado.

Curado y protección

No debe permitirse que se seque apreciablemente la superficie del concreto recién

acabado de baja masa volumétrica durante los 3 primeros días. Debido a su alto contenido de

agua, los concretos de vermiculita y perlita usualmente no requieren un curado de membrana o de

agua bajo condiciones de clima benigno. En clima caluroso, seco y con mucho viento, deben

usarse membranas de curado.

Los concretos celulares típicamente tienen contenidos más altos de cemento y más bajos

de agua que los concretos de agregado de baja masa volumétrica, de modo que debe

especificarse el curado para evitar el secado prematuro. Si no se usa el curado, puede resultar

bajas resistencias y excesiva contracción por secado.

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Concreto pesado

Se define el concreto pesado o de alta densidad como el Concreto de densidad

sustancialmente más alta que la del hecho con el empleo de agregados de peso normal, por lo

común obtenido por el uso de agregados pesados y que se usa en especial para el blindaje contra

la radiación. (Gerardo Riveral.)

Aun cuando el blindaje contra la radiación es el uso principal del concreto pesado,

también se emplea en la fabricación de contrapesos o, sencillamente, como un medio para

aumentar económicamente el peso muerto de alguna instalación, sin aumentar el volumen de la

masa, como sería el caso con el concreto de peso normal. Cuando se habla de concreto pesado,

normalmente se hace referencia a concreto que tiene una densidad por arriba de 150 pcf (libras

por pie cúbico) y que, sobre la base del tamaño de los agregados y los procedimientos de colado,

puede alcanzar una densidad tan alta como 400 pcf.

Estos hormigones deben ser homogéneos, compactos, sin fisuras, deben contener

suficientes elementos finos y una cantidad relativamente pequeña de agua, para evitar

segregación durante el transporte y la puesta en obra. Se pueden agregar aditivos de productos

finos o plastificantes. (Gerardo Riveral.)

En cuanto a densidades los concretos normales varían de 2300 a 2500 kg/m3, en cambio

los concretos pesados varían de 2500 a 4500 kg/m3, se utilizan agregados tipo hematita, barita,

magnetita, limonita.

Tipos especiales de concreto 11

Fig. 1 El concreto

pesado es muy utilizado en centrales nucleares debido a su alta densidad y grado de protección.

(http://www.ipen.gob.pe/site/infraestructura/huarangal.html)

Fig.2 Reactor rp10 del centro nuclear - Huarangal Perú centro nuclear de Huarangal

(http://www.ipen.gob.pe/site/infraestructura/huarangal.html)

Tipos especiales de concreto 12

Agregados

Normalmente, la composición química exacta de los agregados pesados no es

importancia extrema, mientras tengan la elevada densidad requerida para que se les use para

lograr la densidad exigida en el concreto pesado. La magnetita y la limonita son los agregados de

uso más común en la producción del concreto para blindaje contra la radiación; el agregado de

barita, ferrofósforo y acero se usa en gran parte del balance. (Julio Montenegro Gambini)

DENOMICACION PESO ESPESIFICO

PESO UNITARIO DEL

CONCRETO PESADO

KG/M3

Limonita, Geotita

BARITA

ILMENITA, HEMTITA

MAGNETITA

ACERO, HIERRO

3,4 a 3,5

4.0 A 4.4

4.2 a 5

6,5 a 7,5

3000 a 3300

3400 a 3800

3600 a 4000

5200 a 5800

Tabla 1. << http://www.monografias.com/trabajos94/concreto-ii-primera-parte/concreto-ii-

primera-parte.shtml#ixzz2Wn3ogfbV>>

Proporcionamiento y control de la mezcla

Aunque los concretos pesados tienen características únicas, pueden ser procesados para

satisfacer los requisitos estándar para granulometría, sanidad y limpieza.

Tipos especiales de concreto 13

Los procedimientos para seleccionar materiales para el concreto pesado son iguales que

los del concreto normal con las siguientes consideraciones adicionales:

La masa específica del agregado fino debe ser comparable con la del agregado grueso

para reducir el asentamiento del agregado grueso.

El ferrofosforo y el ferrosilicio deben usarse únicamente después de que las pruebas de

las mezclas en el laboratorio hayan mostrado la conveniencia de los materiales.

Para escudos contra radiación, debe determinarse si existe algo en el material que pueda

llegar a ser reactivo cuando es sometido a radiación.

Dosificación y mesclado

Los procedimientos de dosificación para el concreto pesado son muy semejantes a los

aplicados para dosificar el concreto de peso normal. Se recomienda que se necesiten más mezclas

de prueba para llegar a las cantidades óptimas de agregado grueso y de fino debido a que los

agregados más pesados y más ásperos se comportan de una manera un tanto diferente al agregado

de peso normal de los concretos de peso normal. Otras recomendaciones, que no se encuentran en

los informes de la ACI antes mencionados, son:

1. El mortero se debe dosificar de modo que se logre una densidad tan alta como se

pueda; esto puede lograrse si se usa vapor condensado de sílice y un aditivo reductor de la

cantidad de agua de alto rango.

Tipos especiales de concreto 14

2. El uso de la inclusión de aire y un contenido mínimo de agua ayudará de manera

apreciable en la reducción del sangrado y la separación de diversos tamaños de agregado, así

como en el logro de un concreto más homogéneo.

3. Al evaluar las mezclas de prueba, el dosificador debe establecer familias de mezclas

de modo que se puedan realizar ajustes con rapidez durante la construcción, causados por la falta

de uniformidad en los agregados, como las gradaciones variables y la ruptura.

En esencia, todos los métodos de prueba estipulados para el control y la evaluación del

concreto de peso normal son del mismo modo aplicables al concreto pesado. La inspección en el

campo debe incluir revenimiento, contenido de aire, densidad, rendimiento y la producción y

curado de muestras (cilindros y vigas) para las pruebas de resistencia. (Marco Folin)

Colocación y acabado

La colocación de esta clase de hormigón se debe extremar vigilancia para evitar

problemas de segregación y posibles descuidos de compactación, el espesor de las capas de

vaciado no debe sobre pasar los 25 cm y además el vibrado debe ser enérgico y de corta duración

con frecuencias próximas 20 ciclos / min. (Mateus Birck)

Durante el hormigonado es conveniente controlar la homogeneidad del hormigón a fin

de detectar posibles huecos

Curado y Protección

Los requisitos para el curado y la protección son los mismos que para el concreto de

peso normal. (Mateus Birck)

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El concreto masivo para presas

El concreto masivo se usa principalmente en grandes estructuras.

Proporcionamiento de la mezcla

“El concreto en presas tiene un bajo contenido de cemento para ahorrar cemento

y reducir la elevación de la temperatura, por lo general los aditivos cementantes son los

que remplazaran parte del cemento, es mas usado para este tipo de obras son las

puzolanas. En cuanto a los agregados debemos proporcionar mayor agregado grueso y de

tamaño máximo grande (75 a 150mm) y un bajo porcentaje de agregado fino.

Al proporcionar mezclas de concreto masivo, se debe seleccionar materiales que

provean economía, baja elevación de temperatura y que la trabajabilidad, resistencia,

durabilidad y permeabilidad sean las adecuadas, por este motivo se utilizan los cementos

de tipo II y IV junto con puzolanas.

En presas gravitacionales, los esfuerzos son bajos y se desarrollan lentamente,

permitiendo el uso de concreto de baja resistencia con bajo contenido de cemento.

Los revenimientos usualmente están limitados de 37.5 a 50 mm para evitar la

segregación, la relación del agregado fino al agregado total por volumen absoluto puede

ser tan baja de hasta 25% con agregados naturales y 27% con agregados triturados.

Pruebas

Tipos especiales de concreto 16

Los especímenes de resistencia deben contener el agregado de tamaño entero,

con el diámetro no menor que tres veces el tamaño máximo del agregado.

Los cilindros para el control del trabajo deben ser probados a edades mas

tempranas que los cilindros de aceptación, si son usados para monitorear la uniformidad

del concreto, todos los agregados mas grandes de 37.5 mm deben ser cernidos en húmedo

o recogidos manualmente de la muestra de concreto fresco antes de moldear los cilindros

de 150 mm x300 mm.

Control de temperatura

Es esencial por dos razones:

1. Para reducir el agrietamiento debido a grandes esfuerzos térmicos desiguales

causados por las diferencias entre las temperaturas internas y las ambientales.

2. Para reducir la perdida de resistencia a edades posteriores

Usualmente se lo coloca cuando la temperatura es de 16°C o menos, el uso del

hielo como parte del agua de mezclado puede reducir las temperaturas del concreto a

cerca de 10°C en todos los climas excepto los más calientes (>34°C). el agregado grueso

puede ser enfriado pasando aire muy frio o gas nitrógeno a través de los contenedores o

pasando el agregado grueso a través de agua de hielo.

Equipo y procedimientos especiales

Cribado de final del agregado grueso

Tipos especiales de concreto 17

Pesaje y corte automático de lo ingredientes

Interruptores para evitar la recarga cuando el material permanezca en la tolva

Un dispositivo para la lectura instantánea del contenido de humedad de la arena

Registro de las pesaje y mezclado

Contenedores y surtidores de puzolanas, hielo y aditivos.

Las mezcladoras para el concreto masivo para presas por lo general son unidades

de plantas centrales estacionarias, con descargas inclinadas y capacidad de 3 m3.

Antes de colocar el concreto masivo para presas es necesario que los trabajadores

limpien las juntas de construcción horizontales, preferentemente por medio de sopleteado

con arena húmeda o chorros de agua de alta presión.

El concreto masivo con tamaño máximo del agregado de 150 mm se coloca mejor

por capas no más de 450 a 500 mm, ya que las de menor profundidad permiten mejor

compactación.

La vibración adecuada es la clave para la colocación exitosa de concreto masivo

pobre de bajo revenimiento. Los vibradores operados en una posición vertical deben

penetrar varias pulgadas dentro de la capa, y la vibración debe continuar hasta que las

grandes burbujas de aire se hayan dejado escapar del concreto.

Para permitir la construcción más rápida de presas, a veces se usa concreto

compactado por rodillos. El RCC es un concreto compactado por rodillo y tiene un

Tipos especiales de concreto 18

revenimiento de cero, que es transportado, colocado y compactado usando el equipo de

construcción para tierra y relleno de roca.” (George R. Wargo y Mitchael T. Ru pag. 226-

228)

La ampliación de la refinería de Cartagena es uno de los proyectos de

infraestructura industrial más grandes que actualmente se desarrollan en Colombia.

Gracias al trabajo coordinado y a la claridad de procesos logramos imponer un nuevo

récord: el vaciado masivo de concreto más grande del país.

El proyecto busca convertir la refinería en una de las más modernas de su

categoría en América Latina, duplicando su capacidad actual, para llevarla de 80.000

barriles de crudo/día a 165.000 barriles/día.

La estructura se trata de una cimentación de 24 m de ancho por 57 m de largo

con un espesor de 2.40 m de altura, que servirá de cimiento de la nueva refinería.En

grandes volúmenes el calor generado por el calor de hidratación se disipa muy lentamente

lo que genera elevadas temperaturas en la masa de concreto.

Y las altas temperaturas en el concreto producen un significativo diferencial

entre la temperatura interior y la del ambiente, lo que a su vez provoca un cambio de

volumen diferencial y por lo tanto restricciones internas que resultan en deformaciones y

tensiones de tracción en la masa del concreto que pueden causar fisuración del elemento

estructural.

Tipos especiales de concreto 19

Para la colocación de concretos masivos se debe desarrollar un plan para

asegurar que el concreto en obra no alcance una temperatura interna mayor a los 160º F

(71ºC) durante las primeras 36 horas desde su colocación. Hay que cuidar también que

durante el periodo de disipación de calor el diferencial entre el núcleo interno y la

superficie del concreto no supere los 35º F (1.6ºC)

Se realizó lo siguiente en dicha obra:

Controlar la temperatura del concreto sustituyendo el agua de la mezcla con un

porcentaje de hielo en el diseño del concreto utilizado.

El pre-enfriamiento de los agregados, utilizando aspersores con agua fría

controlando que en ningún momento se excediera la relación A/C contratada.

Todos estos controles se realizaron siguiendo los parámetros expuestos en la normativa

ACI 207.1, logrando cumplir con el requerimiento de temperatura establecido en las

especificaciones del concreto puesto en obra: 28 ± 2°C.

Datos clave:

En la colocación del concreto, se utilizaron 2 plantas de concreto con 2 líneas

de producción cada una, 5 autobombas, trabajando tres de manera simultánea y quedando

dos de soporte. Se requirió la mano de obra de 180 personas.

Se utilizaron 37 mezcladoras (mixer) para trasladar el concreto desde las plantas

hasta las autobombas, 198 toneladas de hielo, 1007.5 toneladas de acero.

Tipos especiales de concreto 20

Concreto utilizado: 3.300 m3 concreto plástico relación A/C 0,5 con sustitución

del 80 % del agua por hielo para controlar temperatura de la mezcla.

Monitoreo de resistencias:

Resistencias 3 Días: 87%, resistencias 7 Días: 100% (0sorio Jesús)

Concreto de Contracción Compensada

El concreto de contracción compensada constituye una de las opciones tecnológicas

para controlar las deformaciones y grietas provocadas a causa de la contracción por secado en el

concreto endurecido. Cuando el agua del concreto se ha evaporado, este se contrae y para

contrarrestar esta retracción, los concretos de contracción compensada se expanden durante el

periodo de curado de modo que la diferencia entre a expansión y la contracción provocan una

deformación neta casi igual a cero (Sergio Alcocer). Este tipo concreto se basa en el uso de

cementos expansivos (Carlos Mendoza) o aditivos expansivos.

Materiales

El cemento expansivo utilizado para producir concreto de contracción compensada es

un cemento hidráulico que se expande ligeramente después del fraguado y en los primeros

momentos del endurecimiento (Manuel Gonzáles). Este tipo de cemento está definido por la

ASTM C845, en la que se lo designa como el tipo E- y lo clasifica en tres variedades: K, M, S.

Estos cementos tienen mayores cantidades de aluminato y sulfato de calcio para permitir la

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formación de etringita a niveles mayores que en un cemento hidráulico. El tipo E-1 (k) es el

cemento expansivo más disponible comercialmente en los EE.UU, mientras que en Japón y Rusia

se comercializa el cemento tipo E-(M). (Gonzáles). El uso de materiales cementantes esta limito,

debido a que estos reducen los beneficios de los cementos expansivos, y no se deben usar sin

ensayos previos (imcyc).

El uso de aditivos está permitido y debe hacer con cuidado. Los aditivos que pueden

usarse son los reductores de agua de mediano a alto rango, en el caso de que el concreto pierde

revenimiento, además también se permite el uso de aditivos inclusores de aire para incrementar la

durabilidad (IMCYC).

Los agregados duros y densos, con poca absorción y alto módulo de elasticidad, son

importantes para la producción de este tipo de concreto (IMCYC).

Proporcionamiento y Control de la Mezcla

Debido a los altos contenidos de aluminatos y sulfatos de calcio, estos cementos tiene

una alta demanda de agua. La relación A/Cm debe ser proporcionada por el proveedor del

cemento, así como el revenimiento que en general es a partir de 10 cm (CEMEX). Sin embargo

en caso de no poseer el dato del contenido de agua el ACI 223 sugiere R/Cm no mayor a 0.75 en

concretos sin aire incluido y no mayor a 0.65 en concretos con aire incluido. En general para

desarrollar las proporciones de agregado, cemento y agua se deben hacer pruebas en el

laboratorio, con temperaturas aproximadas a las reales. (IMCYC)

Tipos especiales de concreto 22

Producción, colocación y acabado

La colocación del concreto de contracción compensada no requiere técnicas ni equipos

especiales, sin embargo si requiere un mayor cuidado en el control del revenimiento, sobre todo

cuando existen temperaturas cálidas en donde el concreto puede perder revenimiento y se hace

necesario el uso de aditivos reductores de agua (IMCYC).Cuando el concreto a usar es un

concreto premezclado los controles para evitar la pérdida de revenimiento incluyen enfriar el

concreto, reducir la velocidad del tambor de la mezcladora de camión a un mínimo (IMCYC).

El acabado en el concreto de contracción compensada debe ser antes que en concreto

normal, debido a que el fraguado se da en un menor tiempo.

Curado y Protección

El curado del concreto de contracción compensada es importante tanto para asegurar la

formación de etringita como para desarrollar resistencia, durabilidad y otras propiedades

deseadas. El tiempo de durado con agua debe ser continuo por lo menos durante los 7 primeros

días.(ICCYC)

La protección de este tipo de concreto está referida especialmente a excesos de calor

que pueden producir agrietamiento por contracción térmica; y a protección contra temperaturas

frías que pueden reducir la expansión del concreto.

Concreto de alto comportamiento

Tipos especiales de concreto 23

Es un concreto que satisface intereses de diseño específicos, tales como facilidades de

colocación y compactación sin segregación, propiedades mecánica mejoradas a largo plazo, altas

resistencias tempranas, tenacidad extraordinaria, estabilidad volumétrica y larga vida en

ambientes severos. La selección de materiales, el proporcionamiento, mezclado colocación y

curado, requieren de una inspección cuidadosa. (imcyc 232).

a) Un concreto de alto desempeño debe cumplir con una de las siguientes características:

f’c a los 28 días mayor o igual a 70 MPa (10000 psi)

f’c a las 4 horas mayor o igual a 20 MPa (3000 psi)

f’c. a las 24 horas mayor o igual a 35 MPa (5000 psi)

b) Un concreto de alto desempeño debe tener un factor de durabilidad mayor que 80%

después de 300 ciclos de congelamiento y deshielo.

c) Un concreto de alto desempeño debe tener una relación agua/materiales cementicios

menor o igual que 0.35

De forma general podemos decir que los concretos de alto desempeño, son aquellos que

presentan mejor comportamiento en su aplicación tanto en estado fresco, como endurecido. Este

concepto relaciona a concretos especiales como concretos fluidos, de retracción compensada, de

alta densidad, de baja permeabilidad, permeables, translúcidos, con color y de alta resistencia

entre otros.

Tipos especiales de concreto 24

Obras citadas

Rodríguez y Domínguez, “Tecnología del concreto con laboratorio”, UNIVERSIDAD

AUTÓNOMA DE PUEBLA, <exposicionestc19.wikispaces.com/.../15_ManzanoMichimani>.

Steven H., kerkhoff B., Panarese W., Tanesi J., “Diseño y Control de mezclas de Concreto”, 1ra

ed., PCA Serial No.2797, México, Portland Cement Association, 2004. Impreso.

A. Vance Pool/ National Ready Mixed Concrete Association (NRMCA). Revista Concrete In

focus/ 2007.

Ayala Izaguirre María de/ Tesina/ Diplomado Obras de Concreto Facultad de Arquitectura de la

UNAM y el IMCYC. <http://www.imcyc.com/revista/1998/julio/aireado.htm>

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