Capitulo No IV. EL CONCRETO.pdf

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ra de Materiales, ciclo II

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Ing. Lesly E. Mendoza M.

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HISTORIA DEL CONCRETO.

La palabra concreto viene del trmino latino Concretus, que significa crecer, y se define como una

mezcla de un material aglutinante, un material de relleno, agua y muy frecuentemente aditivos.

En la antigedad los egipcios usaronel yeso calcinado para dar al ladrillo o a las estructuras de piedra

una capa lisa; los griegos le dieron una aplicacin similar a la piedra caliza calcinada para la formacin

de sus edificaciones.

Fotografa No 1. Edificaciones antiguas: El Coliseo Romano y el Panten

Los romanos utilizaron con frecuencia el agregado quebrado del ladrillo embutido en una mezcla de

masilla de cal con polvo de ladrillo o ceniza volcnica. Con esta mezcla construyeron una variedad

amplia de estructuras que incorporaron la piedra y concreto, incluyendo los caminos, los acueductos, los

templos y los palacios.

Los romanos antiguos utilizaron losas de concreto en muchas de sus estructuras pblicas grandes como

el Coliseo y el Partenn.Ver fotografa No 1. El concreto tambin fue utilizado en la pared de la defensa

que abarca Roma, ms muchos caminos y los acueductos que todava existen hoy. Los Romanos

utilizaron muchas tcnicas innovadoras para manejar el peso del concreto. Para aligerar el peso de

estructuras enormes, encajonaron a menudo tarros de barro vacos en las paredes. Tambin utilizaron

barras de metal como refuerzos en el concreto cuando fueron construidos techos estrechos sobre

callejones.

En 1774 John Smeaton haba encontrado que combinar la cal viva con otros materiales creaba un

material extremadamente duro que se podra utilizar para unir juntos otros materiales. l utiliz este


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conocimiento para construir la primera estructura de concreto desde la Roma antigua.Ver fotografa No

2.

Fotografa No 2. El Faro

de Smeaton

Fotografa No 3.Puente de concreto (no reforzado)

fue construido en Souillac, Francia.

"John Smeaton, uno de los grandes ingenieros del siglo dieciocho, logr un triunfo al construir el faro de

Eddystone en Inglaterra. Los farosanteriores en este punto haban sido destruidos por las tormentas y elsitio estaba expuesto a la extrema fuerza del mar. Pero Smeaton utiliz un sistema en la construccin de

su cantera que la limita en un todo extremadamente tenaz. l bloque las piedras unas en otras y para

las fundaciones y el material de junta utiliz una mezcla de la cal viva, arcilla, arena y escoria de hierro

machacadaconcreto, eso es. Esto ocurri en 1774... [y] es el primer uso del concreto desde el perodo

romano."

En 1816, se construyo el primer puente de concreto (no reforzado) fue construido en Souillac, Francia.

El primer concreto moderno producido en Amrica se utiliza en la construccin del canal de Erie. Se

utiliz el cemento hecho de la "cal hidrulica" encontrada en los condados de Madison en Nueva York, de

Cayuga y de Onondaga.ver fotografa No 3

Primero llamado La zanja de Clinton", el canal de Erie se abri en 1825. Fue un instrumento en la

apertura de la expansin a travs de la regin de Los Grandes Lagos. Su xito comercial fue

atribuido a menudo al hecho de que el coste de mantenimiento de los pasos de concreto era muy

bajo. El volumen del concreto usado en su construccin le hizo el proyecto de construccin de

concreto ms grande de sus das.

GENERALIDADES DEL CONCRETO.

El concreto es bsicamente una mezcla de dos componentes: agregados y pasta. La pasta,

compuesta de cemento Prtland y agua, une a los agregados (arena y grava o piedra triturada) para

formar una masa semejante a una roca pues la pasta endurece debido a la reaccin qumica entre el

cemento y el agua.


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Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos

consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaos de partculas que pueden llegar hasta 10

mm; los agregados gruesos son aquellos cuyas partculas se retienen en la malla No 16 y pueden variar

hasta 152 mm. El tamao mximo de agregado que se emplea comnmente es el de 19 mm o el de 25

mm.

La pasta est compuesta de cemento, agua y aire atrapado o aire incluido intencionalmente.

Ordinariamente, la pasta constituye del 25 al 40% del volumen total del agregado. En la figura No 1 se

puede observar que el volumen absoluto del cemento esta comprendido usualmente entre el 7 y el 15 %

y el agua entre el 14 y el 21%. El contenido de aire en concretos con aire incluido puede llegar hasta el

8% del volumen del concreto, dependiendo del tamao mximo del agregado grueso.

Como los agregados constituyen aproximadamente del 60 al 75% del volumen del concreto,su eleccin

es importante. Los agregados deben consistir en partculas con resistencia adecuada as como

resistencia a condiciones de exposicin a la intemperie y no deben contener materiales que pudieran

causar deterioro del concreto. Para tener uso eficiente de la pasta de cemento y agua, es deseable contar

con una granulometra continua de tamaos de partculas.

La calidad del concreto depende en gran medida de la calidad de la pasta. En un concreto elaborado

adecuadamente, cada partcula de agregado est completamente cubierta con pasta y tambin todos los

espacios entre partculas de agregados. Ver figura 2.

Para cualquier conjunto especfico de materiales y de condiciones de curado, la calidad del concreto

endurecido est determinada por la cantidad de agua utilizada en relacin con la cantidad de cemento. A

continuacin se presentan algunas ventajas que se obtienen al reducir el contenido de agua:

Se incrementa la resistencia a la compresin y a la flexin.

Se tiene menor permeabilidad, y por ende mayor hermeticidad y menor absorcin.

Se incrementa la resistencia al intemperismo

Se logra una mejor unin entre capas sucesivas y entre el concreto y el refuerzo.

Se presenta menor cambio volumtrico causado por humedecimiento y secado

Se reducen las tendencias de agrietamiento por contraccin.


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Figura No 1. Variacin de las proporciones en volumen absoluto de los materiales usados en el concreto.

Las barras 1 y 3 representan mezclas ricas con agregados pequeos. Las barras 2 y 4 representan

mezclas pobres con agregados grandes.

Figura No 2. Seccin transversal de concreto endurecido. La

pasta de agua y cemento cubre completamente cada partcula

de agregado y llena todos los espacios entre ellas.

Entre menos agua se utilice, se tendr una mejor calidaddel concretoa condicin que se pueda

consolidar adecuadamente. Menores cantidades de agua de mezclado resultan en mezclas ms rgidas;pero con vibracin, aun las mezclas ms rgidas pueden ser empleadas. Para una calidad dada de

concreto, las mezclas ms rgidas son las ms econmicas. Por lo tanto, la consolidacin del concreto

por vibracin permite una mejora en la calidad del concreto y en la economa.

Cemento agua aire Agregado fino Agregado grueso

15% 18% 8% 28% 31%


7% 14% 4% 24% 51%

Concreto con

aire incluido


15% 21% 3% 30% 31%


7% 16% 1/2% 25 1/2% 51%

Concreto sin

aire incluido

Barra No 1

Barra No 3

Barra No 4


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Las propiedades del concreto en estado fresco (plstico) y endurecido, se pueden modificar

agregando aditivos al concreto, usualmente en forma lquida, durante su dosificacin. Los aditivos se

usan comnmente para:

Ajustar el tiempo de fraguado o endurecimiento,

Reducir la demanda de agua,

Aumentar la trabajabilidad,

Incluir intencionalmente aire, y

Ajustar otras propiedades del concreto.

Despus de un proporcionamiento adecuado, asi como, dosificacin, mezclado, colocacin,

consolidacin, acabado y curado, el concreto endurecido se transforma en un material de construccin

resistente, no combustible, durable, resistente al desgaste y prcticamente impermeable que requiere

poco o nulo mantenimiento. El concreto tambin es un excelente material de construccin porque puede

moldearse en una gran variedad de formas, colores y texturas para ser usado en un nmero ilimitado de

aplicaciones.

COMPONENTES DEL CONCRETO:

El cemento:

El cemento "Portland" tiene sus orgenes en la cal u xido de calcio, a partir del cual y luego de cientos

de aos de estudios empricos y cientficos, se llega a lo que hoy se conoce como cemento, El desarrollo

de los materiales cementantes puede rastrearse hasta los egipcios y los romanos en el empleo que

hicieron de las construcciones de mampostera. Los egipcios usaron el cemento producido por un

proceso de calentamiento y este pudohaber sido el inicio de la tecnologa.

En la Amrica Prehispnica los aztecas la emplearon tambin en la fabricacin de tabiques y techos

armados con caa y bamb.

Un breve recorrido por la historia del cemento nos muestra que hacia el ao 700 antes J.C . los etruscos

utilizan mezclas de puzolana y cal para hacer un mortero. Ya en el ao 100 antes J.C. La ingeniera

romana sobrepas los simples morteros de cal con la adicin de cenizas volcnicas que aumentaron su

durabilidad, como lo evidencian las estructuras que an persisten en el viejo mundo (acueducto de

Segovia, Panten en Roma), utilizaban mezclas de puzolana y cal para hacer concretos de resistencias a

compresin cercanas a las 5 Mpa. Hasta el ao 1750 slo se utilizan los morteros de cal y materiales

puzolnicos (tierra de diatomeas, harina de ladrillos etc.). Hacia 1750-1800 se investigan mezclas

calcinadas de arcilla y caliza. John Smeaton en el ao 1756 reparando el faro de Eddeystone, encontr

que el mejor mortero se obtena mezclando puzolana con caliza, y fue el primero en conocer las


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propiedades qumicas de la cal hidrulica; 40 aos ms tarde, Joseph Parker calcin ndulos de caliza

arcillosa y fabric as un cemento natural aplicndose entonces el vocablo "cemento" (anteriormente se

interpretaba como "caement" a toda sustancia capaz de mejorar las propiedades de otras). Vicat explica

en 1818 de manera cientfica el comportamiento de estos "conglomerantes".

El trmino cemento Prtland se emple por primera vez en 1824 cuando Joseph Aspdin, patent un

producto que l llam cemento Prtland, pues al endurecerse adquira un color semejante a la piedra de

la cantera de Dorset, en la localidad de la isla Portland en Inglaterra.

En 1838, este cemento se utiliz por primera vez en una construccin de importancia en uno de los

tneles construidos bajo el ro Tmesis en Londres.

El primer cemento Prtland moderno, hecho de piedra caliza y arcillas o pizarras, calentadas hasta

convertirse en carbonilla (o escorias) y despus trituradas, fue producido en Gran Bretaa en 1845,

cuando Isaac Johnson quem caliza y arcilla hasta obtener lo que actualmente conocemos como clnker

y puede considerarse como la base del cemento moderno. En aquella poca el cemento se fabricaba en

hornos verticales, esparciendo las materias primas sobre capas de coque a las que se prenda fuego.

Entre los aos 1825 -1872 aparecen las primeras fbricas de cemento en Inglaterra, Francia y Alemania.

Los primeros hornos rotatorios surgieron hacia 1880 ao en el cual tambin se estudian las propiedades

hidrulicas de la escoria de alto horno. El uso del cemento Prtland continu extendindose hasta

convertirse en el material de construccin ms utilizado en el mundo. La produccin de cemento Prtland

en EE. UU. Se inicio en 1872. En El Salvador se produce desde 1952 y en Guatemala desde 1911.

Actualmente la Industria del cemento se considera una industria bsica, y se produce en todas partes del

mundo.

Composicin qumica del cemento.

Los cementos Prtland se componen de los cuatros compuestos bsicos mostrados con sus

nombres, formulas qumicas y abreviaturas.

1. Silicato Triclcico 3 CaO SiO2 = C3S (alita)

2. Silicato Diclcico 2 CaO SiO2 = C2S (belita)

3. Aluminato Triclcico 3 CaO Al2O3 = C3A (aluminato)

4. Aluminoferrito tetracalcico 4 CaO Al2O3Fe2O3 = C4AF (ferrita)

Los porcentajes relativos de estos compuestos pueden determinarse por medio del anlisis qumico.

Cada uno de los componentes exhibe un comportamiento particular, y puede demostrarse que

modificando los porcentajes relativos de estos componentes pueden alterarse el comportamiento del

cemento.


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En presencia del agua, los cuatro compuestos se hidratan para formar nuevos compuestos que

constituyen la infraestructura de la pasta de cemento endurecido en el concreto. Los silicatos de calcio,

C

3

S y C2

S, que constituyen cerca del 75% del peso del cemento, se hidratan para formar los compuestos

de hidrxido de calcio e hidrato de silicato de calcio (gel de tobermorita). El cemento hidratado contiene

aproximadamente un 25% de hidrxido de calcio y un 50% de gel de tobermorita en peso. La resistencia

y otras propiedades del cemento hidratado se deben principalmente al gel tobermorita. ElC3

A reacciona

con el agua y con el hidrxido de calcio para formar el hidrato de aluminato tetraclcico. El C4

AF

reacciona con el agua para formar hidrato de aluminoferrito de calcio. ElC3

A, el yeso y el agua se pueden

combinar para formar el hidrato sulfoaluminato de calcio. Estas transformaciones bsicas de compuestos

se muestran en la tabla No. 1.

En el clinker y en el cemento, el C3

S y C2

S son tambin conocidos como alita y belita,

respectivamente. A estos y a otros compuestos se les observar y analizar por medio del empleo de

tcnicas de microscopa.

Influencia de la composicin qumica sobre las propiedades del cemento.

El Silicato Triclcico, endurece rpidamente y es responsable en gran parte por el fraguado inicial y la

pronta resistencia. En general la pronta resistencia del cemento Prtland ser mayor con porcentajes

mayores de C3

S. Sin embargo, si no contina el curado hmedo, la resistencia tarda despus de seis

meses ser mayor para cementos con un alto porcentaje de C2

S(silicato diclcico).

El Silicato Diclcicoendurece lentamente y su efecto sobre el incremento de la resistencia ocurre a

edades ms all de una semana.

El aluminato Triclcicocontribuye al desarrollo de la resistencia en los primeros das porque es el

primer compuesto a hidratarse. Sin embargo es el componente menos deseable debido a su alta

generacin de calor de hidratacin y su reactividad con suelos y aguas que contienen de moderada a

altas concentraciones de sulfatos. Los cementos hechos con bajos contenidos deC3

A usualmente

generan menos calor. Desarrollan resistencias ms altas y muestran mayor resis tencia al ataque de los

sulfatos.

Los compuestos de alumino-ferrito tetraclcico, ayudan a la fabricacin del cemento Prtland

permitiendo menores temperaturas de clinkerizacin. El C4

AFcontribuye muy poco a la resistencia del

concreto an cuando se hidrata muy rpidamente.

Propiedades del cemento.

Un factor que afecta la hidratacin del cemento, no importa su composicin qumica, es su finura.

Entre ms fino es la molienda mayor es el calor de hidratacin y el resultante incremento en resistencia


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acelerada. El incremento en resistencia debido a la finura es evidente durante los primeros siete das.

Para un peso dado de cemento, el rea superficial de los granos de cemento de molido grueso es menor

que para un cemento de molido fino. Puesto que el agua est en contacto con ms rea superficial en un

cemento de molido fino, el proceso de hidratacin ocurre ms rpidamente en un cemento de tal clase. Si

el cemento es molido demasiado finamente, sin embargo, hay una posibilidad de una prehidratacin

debido al vapor hmedo durante la fabricacin y almacenaje con la resultante prdida en las propiedades

cementantes del material. Hay evidencia que demuestra en algunos casos, partculas de cemento

molidas muy gruesas, que nunca pueden hidratarse completamente.

Corrientemente la finura del cemento se establece como superficie especfica (por ejemplo el rea

superficial calculada de las partculas en centmetros cuadrados por gramo de cemento). Aunque la

superficie especfica es nicamente una aproximacin del rea verdadera, se obtiene una buena

correlacin entre la superficie especfica y aquellas propiedades influenciadas por la finura de las

partculas. Una alta superficie especfica indica cementos molidos finamente y usualmente un cemento

ms activo.

Figura No 3. Equipo de permeabilidad Blaine,

La finura se mide por medio del ensaye del turbidmetro de Wagner (ASTM C115), el ensaye Blaine

de permeabilidad al aire (ASTM C204) (ver figura No 4), o con la malla No 325 (45 micras) (ASTM C430).

Aproximadamente del 85% al 95% de las partculas de cemento son menores de 45 micras. Ver figura No

3.

Sanidad

Es la capacidad de un cemento de mantener un volumen estable despus del fraguado. Un cemento

sin sanidad exhibir agrietamiento, rotura y una eventual desintegracin de la masa de material. Esta

destruccin retrasada debido a la expansin es ocasionada por excesivas cantidades de cal libre o

magnesio presente en el cemento.


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La cal libre est incluida en las partculas de cemento y eventualmente la humedad llega a la cal

despus que el cemento ha endurecido. En ese momento la cal se expande con fuerza considerable

destruyendo el cemento ya endurecido.

El ensayo corriente para la sanidad del cemento es el ensayo del Auto-clave de ASTM (C151), en

esta prueba especmenes normalizados de pasta de cemento puro se sujetan a altas presiones y

temperaturas por tres horas. Despus del enfriamiento la longitud antes del ensayo y los cementos que

exhiben una expansin de no ms del 0.50% se consideran sanas. Desde la introduccin del ensayo de

auto clave casi no ha habido casos de expansin retardada debido a cementos no sanos. Ver figura No 4

Figura No 4. ASTM C 151 Equipo de expansin en autoclave

Reaccin agua - cemento

Hidratacin

es la reaccin qumica que tiene lugar cuando el cemento Prtland y agua se mezclan

juntos.

Cuando el cemento se mezcla con agua forma una pasta fluida; la mezcla eventualmente se vuelve rgida

y luego endurece. Este proceso se llama fraguado. Un cemento empleado en concreto no debe fraguar

demasiado pronto que lo vuelva no trabajable, o sea, que se rigidice y se vuelve duro antes de que sea

colocado o acabado. Cuando fragua muy lentamente, se puede perder valiosos tiempo de construccin.

La mayora de cementos Prtland muestran un fraguado inicialno menor de 45 miny un fraguado finalde

alrededor de 6 horas. Si no se agrega yeso durante la molienda final del cemento Prtland normal, el

fraguado seria muy rpido y el material no sera trabajable. Para determinar si un cemento fragua de

acuerdo con los tiempos especificados en la norma ASTM C150, se efectan pruebas usando el aparato

de Vicat (ASTM C 191) o la aguja de Gillmore, ver figura No 5


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A

B

C

Figura No 5. A. Equipo de Ensayo para determinar la consistencia Normal del cemento Hidrulico. ASTM C 187, B.

Equipo de Ensayo de Tiempo de Fraguado por las agujas de Vicat, ASTM C 191 , C. Equipo de Ensayo de Tiempo

de Fraguado por las agujas Gillmore ASTM C 266.

El falso fraguadodel cemento Prtland es la rigidizacin de la mezcla de concreto con poca evidencia

de la generacin de calor significativo. Para restaurar la plasticidad toda lo que se requiere es un

mezclado adicional sin la adicin de agua. El falso fraguado(norma ASTM C 451 para el mtodo de la

pasta y norma ASTM C359 para el mtodo del mortero). Desde el punto de vista de la colocacin y del

manejo, las tendencias del cemento Prtland a provocar falso fraguado no causaran dificultades si el

concreto se mezcla un mayor tiempo de lo normal o si es remezclado sin agregarle agua antes de ser

transportado y colocado. Existen casos de fraguado instantneo (flash set), que se presenta en un

cemento, y en este caso el cemento ya se ha hidratado y el mezclado posterior no le har ningn bien. El

tiempo de fraguado real del concreto variar de trabajo a trabajo dependiendo de la temperatura del

concretoy la velocidad del viento, humedad, condiciones de colocaciny otras variables.

La propiedad del cemento de desarrollar resistencia a la compresin en un concreto es de suma

importancia. La resistencia a la compresin(norma ASTM C 150) de los cementos se determina en cubos

estndar de 2 pulgadas, ensayados de acuerdo a la norma ASTM C 109. Los resultados de estos

ensayos son tiles para comparar resistencias de varios cementos en condicin de pasta neta. La pasta

neta (o pura) es agua, cemento y una arena especial de laboratorio (llamada de Ottawa) empleada para

estandarizar este ensayo. As se puede predecir los valores de la resistencia del concreto debido a las

variables en las mezclas, que tambin influyen en la resistencia. Esta resistencia estinfluida por el tipo

de cemento, para precisar, por la composicin qumicay la finura del cemento.(ver figura No 6)


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Figura No 6. Equipo para el ensayo de resistencia

a la compresin, ASTM C 109

El calor generado cuando reaccionan qumicamente el agua y el cemento se denomina calor de

hidratacin

(ver figura No 7) y puede ser un factor crtico en el uso del concreto. La cantidad total de

calor generado, depende de la composicin qumica del cemento y la velocidad de generacin est

afectada por la finura, composicin qumicay temperatura de curado.

Incrementos en la relacin agua-cemento, en la finura y en la temperatura de curado aumentan el

calor de hidratacin.

Figura No 7. Equipo para determinar el calor de hidratacin del cemento, ASTM C 186

En ciertas estructuras, como ocurre con aquellas de masa considerable, la velocidad as como la

cantidad de calor generado es de gran importancia. Si este calor no sedisipa rpidamente, puede ocurrir

un aumento considerable en la temperatura del concreto. Esto puede ser indeseable puesto que,

despus del endurecimiento a una elevada temperatura, el enfriado no uniforme en el concreto hasta

alcanzar la temperatura ambiente, puede crear esfuerzos indeseables debidos a contracciones trmicas y


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a condiciones de restriccin. Por otra parte, el aumento en la temperatura del concreto provocado por el

calor de hidratacin es a menudo benfico en climas fros puesto que ayuda a mantener temperaturas de

curado favorables. El calor de hidratacin se prueba de acuerdo con la norma ASTM C 186.

Consistencia.

La consistencia se refiere a la movilidad relativa de una pasta de cemento o mortero recin mezclado

o bien a su capacidad de fluir. Durante el ensaye de cemento, se mezclan pastas de consistencia normal,

misma que se define por una penetracin de 10 1 mm de la aguja de Vicat,( ver figura No 8), mientras

se mezclan morteros para obtener ya sea una relacin agua-cemento fija o para producir una cierta

fluidez dentro de un rango dado. La fluidez se determina en una mesa de fluidez tal como se describe en

la norma ASTM C 230. Ambos mtodos, el de consistencia normal y el de prueba de fluidez sirven para

regular los contenidos de agua de las pastas y morteros respectivamente, que sern empleados en

pruebas subsecuentes. Ambos permiten comparar distintos ingredientes con la misma penetracin o

fluidez.

Figura No 8. Equipo para determinar la consistencia y el tiempo de fraguado del cemento, ASTM C 187

Perdida por ignicin.

La prdida por ignicin del cemento Prtland se determina calentando una muestra de cemento de

peso conocido a 900C o 1000C, hasta que se obtenga un peso constante. Se determina entonces la

prdida en peso de la muestra. Normalmente una prdida por ignicin elevada indican prehidratacin y

carbonatacin, que pueden ser causadas por un almacenamiento prolongado e inadecuado o por

adulteraciones durante el transporte y la descarga. El ensaye para la prdida por ignicin se lleva a cabo

de acuerdo con la norma ASTM C 114.

Peso especfico.

Generalmente el peso especfico del cemento es de aproximadamente 3.15. El cemento Prtland de

escoria de alto horno y los cementos Prtland-puzolana pueden tener valores de pesos especficos de

aproximadamente 2.9. El pesos especfico de un cemento, determinado con la norma ASTM C 188 no es


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indicador de la calidad del cemento; su uso principalmente se tienen en los clculos de

proporcionamiento de mezclas.

Tipos de cemento Prtland

Se fabrican diversos tipos de cemento Prtland para satisfacer diferentes necesidades qumicas y

fsicas para propsitos especficos. La norma ASTM C 150 especificaciones estndar para cemento

Prtland de la American Society for Testing and Materials (ASTM ), estipula ocho tipos de cementos:

Tipo I Normal

Tipo IA Normal, inclusor de aire

Tipo II De resistencia moderada a los sulfatos

Tipo IIA De resistencia moderada a los sulfatos, inclusor de aire.

Tipo III De alta resistencia a edad temprana.

Tipo IIIA De alta resistencia a edad temprana, inclusor de aire.

Tipo IV De bajo calor de hidratacin

Tipo V De resistencia elevada a los sulfatos.

Tipo I: El cemento tipo I es un cemento de uso general, adecuado para ser empleado cuando las

propiedades especiales de los dems tipos de cemento no sean necesarias. Se utiliza en concretos que

no estn sujetos al ataque de factores agresivos tales como el ataque de sulfatos existentes en el suelo o

en el agua o en concretos que tengan un aumento cuestionable de temperatura debido al calor generado

durante la hidratacin. Entre sus usos se incluyen pavimentos, pisos, edificios de concreto reforzado,

puentes, estructuras para vas frreas, tanques y depsitos, tuberas, mamposteras y otros productos de

concreto prefabricado.

Tipo II: El cemento Prtland tipo II se emplea donde sea necesario tomar precauciones contra el ataque

moderado de los sulfatos, como ocurre en las estructuras de drenaje, donde las concentraciones de

sulfatos existentes en las aguas freticas sonmayores de lo normal, pero sin llegar a ser demasiado

severas.

Tipo III

El cemento Prtland tipo III proporciona resistencias elevadas a edades tempranas, normalmente a

una semana o menos. Qumica y fsicamente es similar al cemento tipo I, excepto que sus partculas han

sido molidas muy finamente. Se emplean cuando las cimbras deben ser retiradas lo ms pronto posible o

cuando se tenga que poner rpidamente en servicio la estructura. En climas fros su uso permite reducir

el curado controlado. A pesar que se pueden usar mezclas ms ricas de cemento tipo I para lograr

incrementos de resistencia a edades tempranas, el cemento tipo III puede lograr esto mismo

satisfactoriamente y con mayor economa.


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Tipo IV

El cemento Prtland tipo IV se emplea cuando se tenga que mantener en un valor mnimo la cantidad

y velocidad de generacin de calor provocada por la hidratacin. Desarrolla resistencia a una velocidad

muy inferior a la de otros tipos de cemento. El cemento tipo IV se destina para estructuras de concreto

masivo, como presas de gravedad grandes, donde el aumento de temperatura resultante del calor

generado en el transcurso del endurecimiento se tenga que conservar en el valor mnimo posible.

Tipo V

El cemento Prtland tipo V se emplea exclusivamente en concre tos expuestos a acciones severas de

sulfatosespecialmente donde los suelos o las aguas freticas contengan fuertes contenidos de sulfatos.

Su resistencia es adquirida ms lentamente que el cemento tipo I. La tabla 5 describe las

concentraciones de sulfatos en que es necesario usar cemento tipo V. La elevada resistencia a los

sulfatos del cemento tipo V se atribuye al bajo contenido de aluminato triclcico (C3A). La resistencia a los

sulfatos se incrementa si se incluye aire o se aumentan los contenidos de cementos (relaciones agua-

cemento bajas). El cemento tipo V, al igual que los dems cementos Prtland, no es resistente al ataque

de cidos ni de otras sustancias fuertemente corrosivas.

En las tablas No 1 y 2, se muestran los requisitos estndar de propiedades fsicas y de composicin

qumica que debe tener los cementos elaborados con la norma ASTM C 150.

Cementos Hidrulicos adicionados (mezclados o compuestos).

El reciente inters en la conservacin de energa ha impulsado el uso de materiales secu ndarios en

el concreto de cemento Prtland. Los cementos hidrulicos mezclados se producen al mezclar de manera

ntima y uniforme dos tipos de materiales finos . Los principales materiales de mezclados son el cemento

Prtland, escorias de alto horno molidas, cenizas volantes y otras puzolanas, cal hidratada, y

combinaciones previamente mezcladas de cemento con estos materiales. El polvo de horno de cemento,

al igual que el humo de slice y otros materiales se encuentran actualmente sujetos a investigacin para

poder ser utilizados en los cementos mezclados. Los cementos hidrulicos mezclados deben concordar

con los requisitos de la norma ASTM C 595, que reconoce la existencia de cinco clases de cementos

mezclados, ver tabla 3:

Cemento Prtland de escoria de alto horno Tipo IS

Cemento Prtland-puzolana Tipo IP y tipo P

Cemento de escoria Tipo S

Cemento Prtland modificado con puzolana Tipo I(PM)

Cemento Prtland modificado con escoria Tipo I(SM)


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Tabla No 1. Requisitos Estndar y Composicin Qumica, para cementos Portland ASTM C 150

Tipos de Cemento

Parmetros Mtodo de Ensayo I y IA II y IIA III y IIIA IV V

xido de Aluminio % mx. C-114 -- 6.0 -- -- --

xido de Hierro % mx. C-114 -- 6.0B. C -- 6.5 --

xido de Magnesio C-114 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0

Trixido de Azufre

Cuando (C3A) es 8% o menos

Cuando (C3A) es ms que 8%

3.0 3.0 3.5 2.3 2.3

3.5 - 4.5 - -

Prdida por Ignicin % mx. C-114 3.0 3.0 3.0 2.5 3.0

Residuo Insoluble % mx. C-114 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75

Silicato Triclcico % mx. Anexo 1 C-150 - - - 35 B. -

Silicato Diclcico % min. Anexo 1 C-150 - - - 40 B. -

Aluminato Triclcico % mx. Anexo 1 C-150 - 8 15 7 B. 5 C.

*lcalis equivalentes %mx. C-114 0.6 D. 0.6 D. 0.6 D. 0.6 D. 0.6 D.

*OBSERVACIONES

A. Bajo contenido de lcalis en el Cemento.

B. No es aplicable cuando el calor de hidratacin no est en los lmites de la tabla N 4 de la Norma ASTM C-150

C. No es aplicable cuando la resistencia a los sulfatos no est en los lmites en la tabla N 4 de la Norma ASTM C-150

D. Especificar estos lmites cuando el cemento es usado en concreto con agregados que son potencialmente reactivos y no tienen otras provisi ones

que son hechas para la proteccin del concreto de agregados perjudicialmente reactivos.

Refirase a la especificacin C-33 para informacin de agregados potencialmente reactivos.

Cementos Hidrulicos por desempeo

Los cementos hidrulicos se fraguan y endurecen por su reaccin qumica con el agua. Tambin se

mantienen duros y estables bajo el agua, se usan en todos los aspectosde la construccin con concreto.

En los aos 90 se crearon las especificaciones de desempeo para los cementos hidrulicos ASTM C

1157, Especificaciones de Desempeo para Cementos Hidrulicos, Esta especificacin se indica

generalmente para los cementos hidrulicos que incluyen cemento Portland, cemento Portland

modificado y cementos hidrulicos mezclados. Los cementos en acuerdo con los requisitos de la norma

ASTM C 1157 satisfacen a los requisitos de ensayo (pruebas) de desempeo fsico, oponindose a

restricciones de ingredientes o de composicin qumica del cemento, las cuales se pueden encontrar en

otras especificaciones, La ASTM C 1157 presenta seis tipos de cemento hidrulicos


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Tabla No 2. Requisitos fsicos Estndar para cementos Portland ASTM C 150

Tipos de Cemento

Parmetros Mtodo de

Ensayo

I IA II IIA III IIIA IV V

Expansin de Autoclave mx. C-151 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

Esfuerzo a la Compresin (Mpa)

1 da

3 das

7 das

28 das

ASTM C-109 - - - - 12 10 - -

ASTM C-109 12 10 10 8 24 19 - 8

ASTM C-109 19 16 17 14 - - 7 15

ASTM C-109 - - - - - - 17 21

Tiempo de fraguado

Tiempo de fraguado no menor de (min)

Tiempo de fraguado no mayor de (min)

ASTM C-191 45 45 45 45 45 45 45 45

ASTM C-191 375 375 375 375 375 375 375 375

Falso Fraguado (min) ASTM C-451 50 50 50 50 50 50 50 50

Calor De Hidratacin

7 das, mx, KJ/kg

28 das, mx., KJ/kg

ASTM C-186

- - 290 290 - - 250 -

- - - - - - 290 -

Resistencia a los sulfatos

14 das, mx., expansin

ASTM C-452 - - - - - - - 0.04

Ensayo Gillmore

Fraguado inicial (min) no menos que

Fraguado final (min) no ms de

ASTM C-266

60 60 60 60 60 60 60 60

600 600 600 600 600 600 600 600

Tipo GU

El cemento de uso general tipo GU es adecuado para todas las aplicaciones donde las propiedades

especiales de los otros tipos no sean necesarias. Su uso en concreto incluye pavimentos, pisos, edificios

en concreto armado, puentes, tuberas, productos de concreto prefabricado y otras aplicaciones donde se

usa el cemento tipo I

TIPO USO

GU Uso general en construccin

HE Alta resistencia temprana inicial

MS Moderada resistencia a los sulfatos

HS Alta resistencia a los sulfatos

MH Moderado calor de hidratacin

LH Bajo calor de hidratacin

R Baja reactividad lcali-agregado con agregados reactivos con los lcalis


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Tipo HE

El cemento tipo HE proporciona alta resistencia en edades tempranas, usualmente menos de una

semana. Este cemento se usa de la misma manera que el cemento portland tipo III

Tipo MS

El cemento tipo MS se emplea donde sean importantes las precauciones contra el ataque moderado por

los sulfatos, tales como en estructuras de drenaje, donde las concentraciones de los sulfatos en el agua

subterrnea son mayores que las normales pero no llegan a severas.

Tipo HS

Se usa en concretos expuestos a la accin severa de los sulfatos, principalmente donde el suelo o el

agua subterrnea tiene altas concentraciones de sulfatos. Se usa al igual que el cemento portland tipo V

Tipo MH:

Se usa donde el concreto necesite tener un calor de hidratacin moderado y se deba controlar el

aumento de temperatura. Se usa de la misma manera que el cemento portland tipo II

Tipo LH

Se usa donde la tasa y la cantidad del calor generado por la hidratacin deban ser minimizadas. Este

cemento desarrolla resistencia en una tasa ms lenta que los otros tipos de cementos. Se aplica en

estructuras de concreto masivo donde se deba minimizar el aumento de la temperatura resultante del

calor generado durante el endurecimiento, este se usa igual que el cemento portland tipo IV

Tabla No 3, CEMENTOS MEZCLADOS (ASTM C 595)(2)

TipoCaractersticas y uso

Opciones

IS Cemento Prtland-escoria de alto horno, para emplearse en construcciones de concreto en general. Su

contenido de escoria granulada de alto horno puede variar entre 25 y 70%

(A), (MS), (MH),

(EXP)

IP

Cemento Prtland-puzolana, para emplearse en las construcciones de concreto en general. Su

contenido de puzolana puede variar entre 15 y 40%

(A), (MS), (BH),

(EXP)

P

Cemento Prtland-puzolana, para usarse en las construcciones de concreto donde no se requieren altas

resistencias a edades tempranas. Su contenido de puzolana puede variar entre 15 y 40%.

(A), (MS), (BH),

(EXP).

S

Cemento de escoria para emplearse en combinacin con cemento Prtland para hacer concreto, o en

combinacin con cal hidratada para hacer mortero de mampostera. Su contenido de escoria de alto

horno debe ser mayor de 70%.

(A), (EXP).

I(PM) Cemento Prtland modificado con puzolana, para emplearse en construcciones de concreto en general,

excepto cuando se requieren las caractersticas especiales derivadas de un alto contenido de puzolana,

en cuyo caso debe optarse por el tipo IP. Su contenido de puzolana no debe exceder de 15%

(A), (MS), (MH).

I(SM) Cemento Prtland modificado con escoria par usarse en construcciones de concreto en general, excepto

cundo se requieran las caractersticas especiales derivadas de un alto contenido de escoria en cuyo caso

debe optarse por el tipo IS. Su contenido de escoria granulada de alto horno no debe exceder de 25%

(A), (MS), (MH)


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Tabla No 4. Propiedades fsicas de los cementos mezclados

TIPO DE CEMENTO

METODO

DE

ENSAYO

APLICABLE

IS (< 70)

IP

IS (< 70)

MS

IP(MS)

IS (< 70)

(HS)

IP(HS)

IS

(70)

IP

(LH)

Finura C 204, C

430

C c c c c

Expansin en autoclave, mx. C 151 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80

Contraccin en autoclave,

Mx.

C 151 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20

Tiempo de fraguado, prueba Vicat

no menos de (minutos)

no ms de

(horas)

C 191

45

7

45

7

45

7

45

7

45

7

Contenido de aire del mortero

Mx. C 185

12 12 12 12 12

Resistencia a la compresin,

Min,

MPa (psi)

3 das

7 das

28 das

C 109/ C

109M

13.0, (1890)

20.0,(2900)

25.0,(3620)

11.0,(1600)

18.0,(2610)

25.0,(3620)

11.0,(1600)

18.0,(2610)

25.0,(3620)

5.0, (720)

11.0,(1600)

11.0,(1600)

21.0,(3050)

Calor de hidratacin,

mx.

kJ / kg

(cal / g)

7 das

28 das

C 186

290, (70)

330, (80)

290,(70)

330,(80)

290,(709)

330,(80)

250,(60)

290,(70)Requerimiento de agua,

mximodel peso del cemento

C 109/C

109M

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La contraccin por secado, mx. C 157/ C

157M

0.15

Expansin del mortero, mx., :

14 das,

8 semanas

C 227

0.020

0.060

0.020

0.060

0.020

0.060

0.020

0.060

0.020

0.060

Resistencia a los sulfatos, mx.,

Expansin a180 das

Expansin a 1 ao

C 1012

(0.10) 0.10 0.05

0.10

(0.10)

Donde MS= Resistencia moderada a los sulfatos

HS= Alta resistencia a los sulfatos

LH= Bajo calor de hidratacin


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Agregados

En el documento ACI116, Terminologa del Cemento y del Concreto, se define a los agregados como

materiales granulares tales como arena, grava, roca triturada, concreto hidrulico reciclado o escoria de

alto horno, que se usan junto con un medio cementante hidrulico para producir ya sea concreto o

mortero. Es importante sealar que el hecho de que los agregados satisfagan los requisitos de la

normas, no garantiza necesariamente un concreto libre de defectos.

Tabla No 5 .

Propiedades fsicas de los cementos hidrulicos, ASTM C 1157

Cemento tipo Mtodo deensayo

aplicable

GU HE MS HS MH LH

Finura C 204 - - - - - -

Cambio de longitud en

autoclave, (max. )

C151 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80

Tiempo de fraguado, Ensayo de

Vicat

C191

Inicial, no menor que., (minutos) 45 45 45 45 45 45

Final, no mayor que., (minutos) 420 420 420 420 420 420

Resistencia mnima a

Compresin MPa (Psi)

C109/ C109M

1 da - 10(1450) - - - -

3 das 13(1890) 17(2470) 11(1600) 11(1600) 5(725) -

7 das 20(2900) - 18(2610) 18(2610) 11(1600) 11(1600)

28 das 28(4060) - 25(3620) 21(3050)

Calor de Hidratacin

C 186

7 das, max. KJ/Kg (kcal/kg) - - - - - 290 (70) 250 (60)

28 das max. KJ/Kg (kcal/kg) - - - - - - 290 (70)

Expansin de barras de mortero

14 dias, max.

C 1038 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020

Expansin por sulfato

(Resistencia a los sulfatos)

C 1012

6 meses max. - - 0.10 0.05 - -

1 ao max. - -- - 0.10 - -

La razn principal para utilizar agregados dentro del concreto, es que stos actan como material de

relleno, haciendo ms econmica la mezcla. Los agregados, en combinacin con la pasta fraguada,

proporcionan parte de la resistencia del concreto.


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Cuando la mezcla de concreto pasa del esto plstico al estado endurecido durante el proceso de

fraguado, los agregados controlan los cambios volumtricos de la pasta evitando que se generen

agrietamientos por retraccin plstica, los cuales pueden afectar la resistencia del concreto.

Las normas sobre agregados comprenden agregados ordinarios (ASTMC33), tamaos recomendados de

las existencias de agregados para construccin de carreteras (ASTM D 448 ) y agregados livianos (

ASTM C 330 y ASTM C 332 ). Se requiere, por lo general, que los agregados sean limpios, duros, sanos

y durables, y que los tamaos de las partculas estn comprendidos entre los lmites establecidos,

comnmente bastante amplios. Sin embargo, especificaciones recientes requieren frecuentemente que la

gradacin escogida se mantenga razonablemente uniforme, por restricciones sobre el rango de Mdulo

de Finura de varios envos. Las diversas substancias perjudiciales quedan restringidas a pequeos

porcentajes.

Tabla No 6. Requisitos fsicosopcionales

Cemento tipo Mtodo de ensayo

aplicable

GU HE MS HS MH LH

Opcin R, Baja reactividad

lcali Agregados

C 227

Expansin en:

14 das, max. 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020

56 das, max. 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060

Endurecimiento temprano,

Penetracin final, min,

C 451 50 50 50 50 50 50

Resistencia a la compresin,

28 das, min, Mpa

C109/C 109 M - - 28.0 - 22.0

Contraccin por secado, C596 A peticin del comprador, los datos sobre la contraccin por secado

sern suministrados.

Composicin qumica

La composicin qumica de este cemento no est especificada. Sin embargo, el cemento

debe ser analizado con fines informativos

Propiedades fsicas

El cemento del tipo especificado debe cumplir con todos los requisitos fsicos estndar

aplicables de la Tabla 1 de la norma ASTM C 1157.

Funcin de los agregados

Entre las funciones principales de los agregados, se pueden sealar las siguientes:

a. En la pasta, forman una trabazn de tal manera que se genera una superficie de adherencia que

disminuye los cambios de volumen y se disminuye el volumen total que puede sufrir contraccin

b. Proveen una masa de partculas aptas para resistir la accin de cargas aplicadas, abrasin, paso

de humedad y accin climtica.


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c. Son un relleno relativamente econmico para el material cementante, si se toma en cuenta que

los agregados son ms econmicos que el cemento.

d. Reducen los cambios de volumen resultantes de los procesos de fraguado y endurecimiento, as

como los cambios de humedad en la pasta de cemento.

e. En estado plstico, el agregado fino (arena) y la pasta actan como lubricantes de las partculas

ms gruesas para que el concreto pueda ser mezclado, transportado, colocado, compactado y

terminado en forma adecuada.

f. Aportan parte de la resistencia propia a la resistencia a la compresin del concreto.

Clasificacin general de los agregados

La clasificacin general de los agregados se puede realizar por :

Su origen,

El mtodo de fragmentacin,

El tamao de sus partculas,

Sus propiedades qumicas,

Por su origen

De acuerdo con su origen, los agregados se clasifican en naturales y artificiales.

Agregados naturales

Los agregados naturales proceden comnmente de la desintegracin o fragmentacin de rocas,

ocasionada ya sea por causas naturales o por medios mecnicos. La diversidad de tipos y clases de

rocas es la responsable de las caractersticas, tipos y clases que clasifican y dan diferentes

caractersticas a los agregados.

Los agregados naturales se forman a partir de rocas de origen natural y se clasifican en:

a) Rocas gneas

b) Rocas sedimentarias

c) Rocas metamrficas

Rocas gneas. Las rocas gneas o endgenas proceden de la solidificacin por enfriamiento de la materia

fundida (magma) y pueden dividirse en dos grupos: las rocas intrusivas o plutnicas, que provienen del

enfriamiento lento que ocurre inmediatamente debajo de la superficie terrestre, y las extrusivas o

volcnicas, que se producen por el enfriamiento rpido del material que es expulsado en las erupciones

volcnicas (derrames lvicos y acontecimientos piroclsticos). Las rocas gneas se clasifican por su

textura, estructura y composicin mineralgica y qumica, de igual modo que las otras clases de rocas.

Rocas sedimentarias. Las rocas sedimentarias son el proceso de transporte, depsito y eventual

litificacin sobre la corteza terrestre de los productos de intemperismo y erosin de otras roca s


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preexistentes, proceso que frecuentemente se produce bajo el agua, pero tambin puede ocurrir en el

ambiente atmosfrico. Su grado de consolidacin puede ser muy variable, desde un estado muy

compacto en antiguos sedimentos, hasta un estado sin consolidar en sedimentos cuyo proceso es

relativamente reciente o no existen condiciones favorables para su consolidacin. De acuerdo con el

tamao de sus partculas, estos sedimentos no consolidados se identifican como gravas, arenas, limos y

arcillas.

Rocas metamrficas. Las rocas metamrficas se forman como consecuencia de procesos que involucran

altas presiones y temperaturas y de fuerzas que se generan en la corteza terrestre, cuyos efectos pueden

manifestarse sobre rocas gneas sedimentarias e inclusive metamrficas previamente formadas.

Tales efectos se traducen en alteraciones de la textura, estructura y composicin mineralgica e incluso

qumica de las rocas originales. Las rocas metamrficas resultantes pueden ser de estructura masiva,

pero con mayor frecuencia presentan estructura laminar o foliada, de manera que al desintegrarse

pueden producir fragmentos con tendencia tabular, de acuerdo con su grado de foliacin.

Por el modo de fragmentacin

Por el mtodo de fragmentacin, los agregados se clasifican en:

Naturales

Manufacturados

Mixtos

Agregados naturales

Son agregados que proceden directamente de las rocas fragmentadas por fuerzas y acontecimientos de

origen natural que dan como resultado una amplia diversidad de clases y tipos. La diversidad de clases y

tipos de rocas da lugar a una amplia variedad de caractersticas en los agregados.

Agregados manufacturados

Los agregados manufacturados proceden de rocas comunes cuya fragmentacin pudo ser ocasionada

por medios artificiales. Se clasifican, por el tamao de las partculas, en agregado grueso (grava) y

agregado fino (Arena).

Caractersticas del agregado manufacturado

Los principales aspectos fsicos de calidad en los agregados manufacturados son adems de la calidad

intrnseca de la roca, la forma de la partcula, la granulometra y la limpieza, atributos que dependen en

gran medida de los procesos de fragmentacin de la roca. La forma de las partculas es de suma

importancia ya que tiene repercusiones directas en la economa, la manejabilidad y el co mportamiento del

concreto. La siguiente tabla indica los principales aspectos fsicos que deben tomarse en cuenta y


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verificarse cuando se vaya a producir agregados manufacturados, a fin de seleccionar el equipo

adecuado y prevenir procesamiento innecesario.

Agregados mixtos

Los agregados que se denominan mixtos son producto de la fragmentacin inicial de la roca (origen

natural, bloques, cantos rodados y gravas mayores) y una subsecuente fragmentacin inducida por

medios artificiales, es decir, el tamao de la roca es reducido por medio de trituracin mecnica. Este

proceso se utiliza con el fin de aprovechar los fragmentos naturales de gran tamao, los cuales, que de

no ser triturados, no podran utilizarse como agregados en el concreto, y tambin para la correccin de la

curva granulomtrica y el aprovechamiento integral del material disponible entre otros.

Por el tamao de las partculas

Los agregados se dividen por el tamao de sus partculas en dos grandes categoras:

Agregado Grueso

El agregado grueso (grava), se refiere apartculas de agregado mayores de 4.75 mm (malla No. 4).

Agregado Fino

El trmino agregado fino (arena), se refiere a partculas de agregado menores de 4.75 mm, pero mayores

de 75 micras (malla No. 200), y resulta de la desintegracin natural y de la abrasin de la roca o del

procesado de piedra caliza deleznable.

En el concreto de uso convencional, entre el agregado fino y el agregado grueso la frontera nominal es

de 0.070 a 4.75 mm para la arena, y ms de 4.75 mm para la grava.

Por sus propiedades qumicas

La mayora de los agregados son inertes, es decir, no reaccionan qumicamente con los dems

componentes del concreto. Sin embargo, despus de la segunda guerra mundial se observaron algunas

reacciones con la pasta de cemento, por lo general dainas para el concreto, que se conocen como

reaccin lcali-agregado y lcali-carbonato.

Reaccin lcali-agregado

Las rocas se hallan en general constituidas por minerales, caractersticas que permiten reconocerlas y

cuantificarlas, ya que la mayora se hallan compuestas por varios minerales, aunque debe sealarse que

hay rocas constituidas por un solo mineral.

A medida que la roca se fragmenta y las partculas se reducen de tamao, resulta difcil identificarlas.

Los fragmentos con tamao de grava conservan la variedad de minerales, la textura y la estructura de la

roca original. En las partculas de arena de mayor tamao, todava es posible que se conserven e


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identifiquen las caractersticas mineralgicas y estructurales de la roca de origen, pero en los granos de

arena de menor tamao solamente resulta factible la identificacin de los minerales.

La reaccin qumica denominada genricamente lcali-agregado ha sido causa del deterioro prematuro

de importantes estructuras de concreto en diversas partes del mundo. Los elementos participantes en

esta reaccin son bsicamente dos: por una parte los lcalis (xidos de sodio y de potasio), que

normalmente provienen del cemento Prtland, y por la otra minerales que con alguna frecuencia se

encuentran en los agregados.

La reaccin ms comn se produce entre los xidos SiO2, en sus formas inestables, y en los hidrxidos

alcalinos de la pasta de cemento Na2O y K20.

La combinacin del cemento Portland con el agua en el seno del concreto genera un medio altamente

alcalino en el que se hallan permanentemente inmersas las partculas de roca que constituyen los

agregados.

La reaccin lcali-slice es del tipo slido-lquido que produce un gel de tipo hinchable que aumenta de

volumen a medida que absorbe agua, creando presiones internas en el concreto que producen

expansiones capaces de desintegrarlo. La reaccin lcali-slice forma productos que pueden causar una

expansin excesiva y agrietamientos o erupciones en el concreto. La reaccin lcali agregado se

presenta en forma de erupciones en la superficie del concreto al expandirse por presin interna.

Otros tipos de reacciones qumicas en los agregados son:

Reaccin lcali slice

Reaccin lcali carbonato

La reactividad con los lcalis se ve afectada por la cantidad, el tipo y el tamao de partcula del material

reactivo, as como por el contenido de agua y de lcalis solubles en el concreto.

S no se cuenta con informacin acerca de algn agregado y se sospecha que sea potencialmente

reactivo, se debern realizar pruebas de laboratorio.

Caractersticas de importancia en los agregados

Las caractersticas de importancia en los agregados para concreto se pueden estudiar en la siguiente

tabla No 7:Especificaciones de agregados

Los agregados para concreto deben cumplir con las especificaciones de la norma ASTM C 33

Especificaciones Normalizadas para agregados para concreto, a continuacin se presentan un resumen

de dichas especificaciones en la tabla No 8:


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Tabla No 7. PROPIEDADES Y PRUEBAS DE AGREGADOS

Propiedades Importancia Designacin de la prueba

Requisitos o caractersticas reportadas

Resistencia al desgaste y a la

degradacin

ndice de calidad del agregado; resistencia

al desgaste de pisos y pavimentos

ASTM C 131, ASTM C 535 y

ASTM C 779

% mximo de prdida de peso. Profundidad

desgaste y tiempo.

Resistencia a la congelacin ydeshielo.

Descascaramiento de la superficie,

aspereza, perdida de seccin y deformacinASTM C 666, ASTM C 682 Nmero mximo de ciclos o periodo de inmun

a la congelacin; factor de durabilidad

Resistencia a la desintegracin por

sulfatos

Sanidad contra la accin del intemperismo ASTM C 88 Prdida de peso, partculas exhibiendo falla

Forma de la partcula y textura

superficial

Trabajabilidad del concreto en estado

fresco.

ASTM C 295, ASTM C 3398 % mximo de partculas planas y elongada

Granulometra Trabajabilidad del concreto en estado

fresco; economa

ASTM C 117, ASTM C 136 % mximo y mnimo que pasa las mal las

especificadas

Peso volumtrico o densidad en

masa.

Clculos para el diseo de mezclas;

clasificacin

ASTM C 29 Peso compacto y peso suelto

Peso especfico Clculos para el diseo de mezclas ASTM C 127, agregado fino,

ASTM C 128, agregado grueso

Absorcin y humedad superficial Control de la calidad del concreto ASTM C 70, ASTM C 127,

ASTM C128 y ASTM C 566.

Resistencia a la compresin y a la

flexin

Aceptacin del agregado fino cuando otras

pruebas fallan

ASTM C 39, ASTM C 78 Que la resistencia exceda el 95% de la resis

lograda con arena purificada

Definiciones de los componentes Aclarar el entendimiento y la comunicacin ASTM C 125, ASTM C 294

Componentes de los agregados Determinar la cantidad de materiales

orgnicos y deletreos

ASTM C 40, ASTM C 87, ASTM

C117, ASTM C 123, ASTM C

142 y ASTM C 295.

Resistencia a la actividad con los

lcalis y al cambio volumtrico

Sanidad contra el cambio de volumen ASTM C 227, ASTM C 289,

ASTM C295, ASTM C 342 yASTM C 586

Tabla No 8 - CONTROL DE CALIDAD DE AGREGADOS

Parmetros

Agregado Fino Agregado Grueso

Caractersticas Debe consistir en arena natural, arena

manufacturada o una combinacin de ambas.

Debe consistir en grava, grava triturada, piedra

triturada, escoria de alto horno enfriada al aire o

concreto de cemento hidrulico triturado, o una

combinacin de ellos.

El uso de concreto de cemento hidrulico triturado

puede requerir alguna precaucin adicional.


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Graduacin

No debe tener ms del 45% pasando cualquier

malla y retener en la siguiente malla consecutiva

Mdulo de Finura: 2.3 - 3.1.

Cargamentos continuos de una fuente definida:

variacin no mayor de 0.2 del modulo de finurabase

Mdulo de Finura base ser determinado mediante

un ensayo previo

Si no hay ensayo ser el promedio de los valores

de Mdulo de Finura para las primeras diez

muestras o todas las muestras que proceden si

fueran menores de diez

Debe cumplir los requisitos de la Tabla No 11 para

el nmero del tamao especificado.

Para control de calidad de alguna operacin

especifica, un productor puede desarrollar una

graduacin promedio para una fuente particular yrazonable de este promedio.

Sustancias

Dainas

Agregados finos sujetos a prueba para determinar

impurezas orgnicas debern cumplir con lo siguiente:

Rechazados:

~ Si producen un color ms oscuro que el estndar.

> No prohibido:

~ Si la decoloracin es debido principalmente a

presencia de carbn, lignito o partculas discretas

similares.

~ Si resistencia relativa a los 7 das, calculada de

acuerdo con el mtodo de ensayo C-87, no sea menordel 95%.

~ Si se usa un cemento conteniendo menos del 0.60%

de lcalis calculadas como oxido de sodio equivalente (

Na2O + 0.658K2O)

~ Si se usa un cemento con la adicin de un material

que haya sido indicado para prevenir expansin debida

a la reaccin lcali-agregado. Ver tabla No 9.

> Los lmites dados en la TablaNo 12 sern aplicados

para la clase de agregado grueso designado en la

orden de compra u otro documento.

> Si la clase no es especificada, los requisitos para la

clase S3, 3M o 1N sern aplicados en regiones

climticassevera, moderada y normal respectivamente.

> Para el agregado grueso de concreto expuesto a la

intemperie, se consultara una gua meteorolgica para

determinar las probables condiciones climticas para

establecer los requerimientos de ensayo.

Para construcciones en altitudes que excedan 1520m

(5000 pies) sobre el nivel del mar, deber considerarse

las condiciones climticas ms severas.

En zonas ridas, las condiciones climticas pueden ser

menores que las indicadas.

En ambos casos las condiciones climticas de la tabla

No 12 deben gobernar.

No ser prohibido su uso si se utiliza un cemento

conteniendo menos del 0.60% de lcalis calculadas

como oxido de sodio equivalente (Na2O+0.658K2O)

No ser prohibido su uso si se utiliza un cemento con

adicin de un material que haya sido indicado para

prevenir expansin debida a las reacciones lcali-

agregado


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Sanidad Agregados fino sujeto a 5 ciclos del ensayo de sanidad

debern cumplir con lo siguiente:

Tener una prdida de peso promedio no mayor del

10% cuando se use sulfato de sodio o 15% cuando se

usa sulfato de magnesio.

TABLA No 9 Limites para Sustancias Perjudiciales en Agregado Fino para Concreto.

tem Porcentaje de Masa de Muestra Total, max.

Arcilla grumos y partculas desmenuzable 3

Material mas fino que el tamiz 75m (No200):

Concreto sujeto a la abrasin 3.0A

Todos los dems concretos 5.0A

Carbn y lignito:

Cuando la apariencia superficial del concreto es de

importancia

0.5

Todos los dems concretos 1

AEn el caso de arena manufacturada, si el material ms fino que el tamiz 75m (No200) consiste del polvo de la

fractura, esencialmente libre de yeso o esquisto, este lmite es permitido a ser incrementado a, 5 y 7%,

respectivamente

Agua

En relacin con su empleo en el concreto, el agua tiene dos diferentes aplicaciones: como ingrediente en

la elaboracin de las mezclas y como medio de curado de las estructuras recin construidas. En el primer

caso es de uso interno como agua de mezclado, y en el segundo se emplea exteriormente cuando el

concreto se cura con agua. El agua de mezclado en el concreto consiste en toda aquella que sea para la

mezcla, excepto la absorbida por los agregados. El agua de mezcla tiene las siguientes funciones:

1. Reaccionar con el cemento en el proceso de hidratacin

2. Actuar como agente dispersante del polvo de cemento

3. Actuar como lubricante para incrementar la trabajabilidad de la mezcla.

4. Formar burbujas para la inclusin de aire.

Las impurezas en el agua pueden interferir con la hidratacin del cemento, retardar el fraguado

reduciendo la resistencia del concreto, puede manchar la superficie del concreto.

Aunque en estas aplicaciones las caractersticas del agua tienen efectos de diferente importancia sobre el

concreto, es usual que se recomiende emplear igual de una sola calidad en ambos casos. As,


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normalmente, en las especificaciones para concreto se hace referencia en primer trmino a los requisitos

que debe cumplir el agua para elaborar el concreto, porque sus efectos son ms importantes, y despus

se indica que el agua que se utilice para curarlo debe ser del mismo origen, o similar, para evitar que se

subestime esta segunda aplicacin y se emplee agua de curado con caractersticas inadecuadas.

Especificaciones de granulometra de agregado fino, ver tabla No 10.

Tabla No 10 Especificaciones para granulometra de agregado fino

Tamiz (Especificacin E11)

Porcentaje que Pasa

9.5mm (3/8in) 100

4.75mm (No4) 95 a 100

2.36mm (No8) 80 a 100

1.16mm (No16) 50 a 85

600 m (No30) 25 a 60

300 m (No50)

5 a 30

150 m (No100)

0 a 10

Nota 2Concreto con gradaciones de agregado fino cerca al mnimo para porcentaje pasando los tamices 300 m (No50) y 150

m (No100). En ocasiones presenta dificultades con la trabajabilidad, bombeabilidad o sangrado excesivo. La adicin de aire

incluido, cemento adicional, o adicin de un aditivo mineral aprobado para suministrar las deficiencias de finos, son

mtodos usados para aliviar tales dificultades.

En determinados casos se requiere, con objeto de disminuir la temperatura del concreto al ser elaborado,

que una parte del agua de mezclado se administre en forma de hielo molido o en escamas. En tales

casos, el agua que se utilice para fabricar el hielo debe satisfacer las mismas especificaciones de calidad

del agua de mezclado.

Como componente del concreto convencional, el agua suele representar aproximadamente entre 10 y 25

% del volumen del concreto recin mezclado, dependiendo del tamao mximo de agregado que se

utilice y del revenimiento que se requiera. Esto le concede una influencia importante a la calidad del agua

de mezclado en el comportamiento y las propiedades del concreto, pues cualquier sustancia daina que

contenga, an en proporciones reducidas, puede tener efectos adversos significativos en el concreto.

Una prctica bastante comn consiste en utilizar el agua potable para fabricar concreto sin ninguna

verificacin previa, suponiendo que toda agua que es potable tambin es apropiada para elaborarconcreto; sin embargo, hay ocasiones en que esta presuncin no se cumple, porque hay aguas potables

aderezadas con citratos o con pequeas cantidades de azcares, que no afectan su potabilidad pero

pueden hacerlas inadecuadas para la fabricacin de concreto.
http://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtml


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Nmero de tamao

Tamao Nominal (Tamices con

aberturas cuadradas)

Tabla No 11. Especificaciones de granulometra para agregado gruesoCantidades ms Finas que cada Tamiz de Laboratorio ( Aberturas Cuadradas), Porcentaje en Masa

100mm

(4 pulg)

90mm

(3pulg)

75mm

(3pulg)

63mm

(2pulg)

50mm

(2pulg)

37.5mm

(1pulg)

25.0mm

(1pulg)

19.0mm

(3/4pulg)

12.5mm

(pulg)

9.5mm

(3/8pulg)

4.75mm

(No4)

2.36mm

(No8)

1.18mm

(No16)

300m

(No50)

1 90 a 37.5mm 100 90 a 100 - 25 a 60 - 0 a 15 - 0 a 5 - - - - - -

(3 a 1 pulg)

2 63 a 37.5mm - - 100 90 a 100 35 a 70 0 a 15 - 0 a 5 - - - - - -

(2 a 1 pulg)

3 50 a 25.0mm - - - 100 90 a 100 35 a 70 0 a 15 - 0 a 5 - - - - -

(2 a 1 pulg)

357 50 a 4.75mm - - - 100 95 a 100 - 35 a 70 - 10 a 30 - 0 a 5 - - -

(2pulg a No4)

4 37.5 a 19.0mm - - - - 100 90 a 100 - 0 a 15 - 0 a 5 - - - -

(1 a pulg)

467 37.5 a 4.75mm - - - - 100 95 a 100 90 a 100 35 a 70 - 10 a 30 0 a 5 - - -

(1 pulg a No4)

5 25.0 a 12.5mm - - - - - 100 95 a 100 20 a 55 0 a 10 0 a 5 - - - -

(1 a pulg)

56 25.0 a 9.5mm - - - - - 100 100 40 a 85 10 a 40 0 a 15 0 a 5 - - -

(1 a 3/8pulg)

57 25.0 a 4.75mm - - - - - - 100 - 25 a 60 - 0 a 10 0 a 5 - -

(1pulg a No4)

6 19.0 a 9.5mm - - - - - - 100 90 a 100 20 a 55 0 a 15 0 a 5 - - -

(3/4 a 3/8pulg)

67 19.0 a 4.75mm - - - - - - - 90 a 100 - 20 a 55 0 a 10 0 a 5 - -

(3/4pulg a No4)

7 12.5 a 4.75mm - - - - - - - 100 90 a 100 40 a 70 0 a 15 0 a 5 - -

( pulg a No4)

8 9.5 a 2.36mm - - - - - - - - 100 85 a 100 10 a 30 0 a 10 0 a 5 -

(3/8 a No8)

89 9.5 a 1.18mm - - - - - - - - 100 90 a 100 20 a 55 5 a 30 0 a 10 0 a 5

(3/8pulg a No16)

9 4.75 a 1.18mm - - - - - - - - - 100 85 a 100 10 a 40 0 a 10 0 a 5

(No4 a No16)


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Tabla No 12. LIMITES PARA SUBSTANCIAS DELETREAS Y REQUERIMIENTOS DE PROPIEDADES FSICAS DE AGREGADOGRUESO PARA CONCRETO. (TOMADO DE TABLA 3, ASTM C33)

Clasificacin

.

Tipo de ubicacin de la construccin de

concreto.

Mximo permitido, % Contenido de

alkalis en el

cemento a utilizar

si el agregado fino

posee material

alkali reactivo en

cantidades

injuriosas.

Grumos

de

arcilla

Horsteno

(Menos de

2.40 sp g

SSD)

Suma de Bultos de

arcilla y Horsteno

(Menos de 2.40 sp

gr SSD)

Material ms

fino que la

malla N

200.

Carbn

y lignito.

Abrasin Resistencia a

desintegracin

por sulfatos.

Regiones de cambio climatolgico severo (hielo

deshielo severo)

1S Zapatas, fundaciones, columnas y vigas

no expuestas al clima, losas de pisos

interiores sin cobertura.

10.0 1.0 1.0 50

2S Pisos interiores sin cobertura. 5.0 1.0 0.5 50

3S Paredes de fundacin, muros de

retencin, estribos, muelles, vigas de

acero, y vigas expuestas al clima.

5.0 5.0 7.0 1.0 0.5 50 18 (sulfato de

magnesio), 12

(sulfato de

sodio).

4S Pavimentos, cubiertas de puentes,

carreteras y curvas, veredas, patios,

pisos de garaje, pisos expuestos y

poches, estructuras de muelles sujetas a

frecuente humedecimiento.

3.0 5.0 5.0 1.0 0.5 50 18 (sulfato de

magnesio), 12

(sulfato de

sodio).

5S Concreto arquitectnico expuesto. 2.0 3.0 3.0 1.0 0.5 50 18 (sulfato demagnesio), 12

(sulfato de

sodio).

0.60% alkalis

calculado como

equivalente del

xido de sodio

(Na2+ 0.65K2O).

O adicionar

material que ha

probado prevenir

la expansin

debida a la

reaccin alkali-

Regiones de cambio climatolgico moderado (hielo deshielo moderado)

1M Zapatas, fundaciones, columnas, y vigas

no expuestas al clima, losas de piso

interior que se les dar cobertura.

10.0 1.0 1.0 50

2M Pisos interiores sin cobertura. 5.0 1.0 1.0 50

3M Paredes de fundacin, muros de

retencin, estribos, muelles, vigas de

5.0 8.0 10.0 1.0 0.5 50 18 (sulfato de

magnesio), 12


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acero, y vigas expuestas al clima. (sulfato de

sodio).

agregado.

4M Pavimentos, cubiertas de puentes,

carreteras y curvas, veredas, patios,

pisos de garaje, pisos expuestos y

poches, estructuras de muelles sujetas a

frecuente humedecimiento.

5.0 5.0 7.0 1.0 0.5 50 18 (sulfato de

magnesio), 12

(sulfato de

sodio).

5M Concreto arquitectnico expuesto. 3.0 3.0 5.0 1.0 0.5 50 18 (sulfato de

magnesio), 12

(sulfato de

sodio).

Regiones de cambio climatolgico insignificante (hielo deshielo insignificante)

1N Losas sujetas a la abrasin del trfico,

cubiertas de puentes, pisos, aceras,

pavimentos.

5.0 1.0 0.5 50

2N Toda otra clase de elemento de

concreto

5.0 1.0 0.5 50

Nota: De acuerdo con la definicin proporcionada para los tipo N y la figura1 de la norma ASTM C33, las clasificaciones aplicables a nuestro pas son las tipo N.


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En todo caso, la consideracin contraria pudiera ser ms conveniente, es decir, que el agua para la

elaboracin del concreto no necesariamente requiere ser potable, aunque s debe satisfacer determinados

requisitos mnimos de calidad.

REQUISITOS DE CALIDAD

Los requisitos de calidad del agua de mezclado para concreto no tienen ninguna relacin obligada con el

aspecto bacteriolgico (como es el caso de las aguas potables), sino que bsicamente se refieren a sus

caractersticas fsico-qumicas y a sus efectos sobre el comportamiento y las propiedades del concreto.

CARACTERSTICAS FSICO-QUMICAS

Los requisitos de calidad del agua de mezclado paraconcreto no tienen ninguna relacin obligada con el

aspecto bacteriolgico; llamando a este aspecto cualquier microorganismo, como coliformes, parsitos,

bacterias, virus u hongos; sino que se refiere bsicamente a las propiedades fsico- qumicas y a su efecto

sobre el comportamiento y las propiedades del concreto.

Propiedades fsicas:

Slidos en suspensin ( turbiedad)

Color:

o Aparente: se ve a simple vista

o Verdadero: se ve cuando se ha removido las sustancias

Olor: aguas residuales o presencia de componentes qumicos.

Temperatura

Sabor

Materia orgnica: (olor)

Propiedades qumicas:

Sales inorgnicas: Cloruros, sulfatos.

Dixido de carbono disuelto.

Refirindose a las caractersticas fsico-qumicas del agua para concreto, no parece haber consenso

general en cuanto a las limitaciones que deben imponerse a las sustancias e impurezas cuya presencia es

relativamente frecuente, como puede ser el caso de algunassales inorgnicas (cloruros, sulfatos), slidos

en suspensin,materia orgnica, dixido decarbono disuelto, etc. Sin embargo, en lo que s parece haber

acuerdo es que no debe tolerarse la presencia de sustancias que son francamente dainas, como grasas,

aceites, azcares ycidos,por ejemplo. La presencia de alguna de estas sustancias, que por lo dems no

es comn, debe tomarse como un sntoma decontaminacinque requiere eliminarse antes de considerar

la posibilidad de emplear el agua.
http://www.monografias.com/trabajos10/lamateri/lamateri.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/lamateri/lamateri.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/ciclos-quimicos/ciclos-quimicos.shtml#carhttp://www.monografias.com/trabajos14/ciclos-quimicos/ciclos-quimicos.shtml#carhttp://www.monografias.com/trabajos5/aciba/aciba.shtmlhttp://monografias.com/trabajos10/contam/contam.shtmlhttp://monografias.com/trabajos10/contam/contam.shtmlhttp://monografias.com/trabajos10/contam/contam.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/aciba/aciba.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/ciclos-quimicos/ciclos-quimicos.shtml#carhttp://www.monografias.com/trabajos10/lamateri/lamateri.shtml


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Cuando el agua de uso previsto es potable, cabe suponer en principio que sus caractersticas fsico-

qumicas son adecuadas para hacer concreto, excepto por la posibilidad de que contenga alguna sustancia

saborizante, lo cual puede detectarse fcilmente al probarla. As, por ejemplo, se considera que el agua

que es clara, y no tiene sabor dulce, amargo o salobre, puede ser usada como agua de mezclado o de

curado para concreto, sin necesidad de mayores pruebas. A veces no nos damos cuenta qu tan

importante es usar el agua de mezclado adecuada para el concreto. El agua potable se define como

"adecuada para beber, y para la mayora de los propsitos, el agua potable es satisfactoria cu ando se usa

para hacer concreto.

Segn la norma ASTM C 1602 define las siguientes fuentes de agua:

Agua combinada: Una mezcla de dos o ms fuentes de agua combinadas juntas, antes o durante su

introduccin en la mezcla, para usarla como agua de mezclado en la produccin de concreto.

Estabilizadores de hidratacin de la mezcla:

serie amplia de retardadores de mezcla que controlan la

hidratacin del cemento en aplicaciones de manejo del concreto y del agua que retorna de la produccin

del concreto.

No potable: las fuentes de agua que no se ajustan para el consumo humano o que contienen cantidades de

sustancias que la decoloran o le den olor o sabor cuestionable, pero que no contienen agua de las

operaciones de produccin del concreto

Agua potable: agua aceptable para consumo humano.

Agua proveniente de las operaciones de produccin del concreto

: agua recuperada del proceso de

produccin de concreto de cemento hidrulico, que incluye agua del lavado de mezclas o que fue parte de

una mezcla de concreto, agua colectada en una cuenca como resultado de la escorrenta o agua de lluvia

recolectada en un centro de produccin de concreto, o agua que contiene cantidades de ingredientes de

concreto.

Segn dicha norma el agua de mezclado consistir:

Aguade una bachada (mezcla): agua pesada o medida por la planta suministradora

Agua aadida por el operador del camin.

Agua libre en los agregados

Agua introducida en la mezcla de tal forma que incremente la relacin agua/materiales cementicios

por ms de 0.01.

El agua de mezclado que esta total o parcialmente compuesta de fuentes de agua que no son potables

o que provienen de las operaciones de produccin del concreto son permitidas para ser usadas en

cualquier produccin en concordancia con los lmites cualificados de los requerimientos de la tabla No


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1. Como opcin del solicitante y cuando sea apropiado para la construccin, cualquiera de los limites

opcionales encontrados en la tabla No 2, sern especificados en el momento de ordenar el concreto de

acuerdo a la seccin Ordering Informatin of specifcatin C94/C94 M.

Fuentes de agua no potable sern cualificados para su uso segn lo siguiente: Cuando estas sean para

uso total como agua de mezclado o en el agua de mezclado combinadas lo que sigue se aplicara al

total de aguas mezcladas combinadas:

El agua deber ser ensayada para el cumplimiento con los requisitos de la tabla No 1 3, antes de su

primer uso y a partir de ah cada tres meses o con mayor frecuencia cuando haya una razn para

creer que un cambio ha ocurrido en las caractersticas de la fuente. Es permitido realizar el ensayo

con menor frecuencia, pero no menos que una vez al ao, cuando los resultados de cuatro

ensayos consecutivos indiquen el cumplimiento con los requisitos de la tabla No 13.

Tabla No 13

. Requerimientos de desempeo del concreto para el agua de mezcla

Limites

Mtodo de ensayo

Resistencia a la compresin, %min, controlado a los 7 dasA,B 90 C31/C31M,C 39/C39M

Tiempo de fraguado, desviacin de control, h:minA Desde una 1:00 antes,

hasta 1:30 mas tarde.

C 403/C403M

Las comparaciones sern basadas en las proporciones corregidas para un diseo de mezcla de concreto representativo del suministro de

agua cuestionable y una mezcla de control usando 100% de agua potable o agua destilada.

Los resultados de resistencia a la compresin estarn basados en por lo menos dos especmenes estndar hechos de una muestra

compuesta.

El fabricante deber mantener evidencias documentadas de que las caractersticas del agua combinada de

la mezcla cumple con los requisitos de la tabla No 14. Estos ensayos debern ser ejecutados antes de su

primer uso y a partir de ah cada 6 meses o con mayor frecuencia cuando haya una razn para creer que

un cambio ha ocurrido en las caractersticas de la fuente. Estos registros sern provedos al solicitante

cuando los requiera.

En la Tabla No 15 se reproducen los lmites especificados en dichasnormas,para las sales e impurezas

que con mayor frecuencia se hallan presentes en las aguas que no son potables, a fin de que no se

excedan en el agua que se utilice para la elaboracin de concreto.

Aditivos

Los aditivos por definicin (ACI 116.R ), son materiales distintos del agua, de los agregados, del cemento

hidrulico y de las fibras de refuerzo que se utilizan como ingredientes del concreto y se aaden a la

mezcla inmediatamente antes o durante su mezclado, con el objeto de modificar sus propiedades para que
http://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtml


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Tabla No 14

. Limites Qumicos opcionales para el agua de mezclado c

ombinada

A

.

Limites Mtodo de ensayo

Concentracin mxima en el agua de mezclado combinada; ppmB

A. Cloruros como Cl, ppmB

1. En concreto pre esforzado de puentes o designado de otra manera

2. Otros concretos reforzados en ambientes hmedos o contenedores de

aluminio empotrados o metales no semejantes o con metales

galvanizados con la forma Stay in place

500 C

1000C

C 114

C 114

B. Sulfatos como SO4 ppm 3000 C 114

C. Alcalis como (Na2O+0.658 K2O), ppm 600 C 114

D. Total de slidos por masa, ppm 50,000 C 1603

A. Los limites especificados en esta tabla no son prohibitivos de esta especificacin como tem individual o en su

totalidad del apartado 4.1.6 de la Especificacin C 94

B. ppm es la abreviatura de partes por milln

C. Los requerimientos para concreto en ACI 318 gobernaran cuando el fabricante pueda demostrar que estos lmites para

el agua de mezclado puedan ser excedidos. Para condiciones que permitan el uso de un acelerante como el cloruro de

calcio (CaCl2) en una mezcla, la limitacin del cloruro ser permitida por e l comprador

Tabla No 15. Limites especificados para impurezas en el agua para uso en concreto

sea ms adecuada a las condiciones de trabajo, que hagan posible su adecuado transporte o

comportamiento durante y despus de colocadoo para reducir los costos de produccin.

Los aditivos incluyen todos los materiales que no son cemento Prtland, agua y agregados que se aaden

al concreto.

IMPUREZAS LIMITES(ppm)

EFECTOS EN ELCONCRETO

Algas 2000 Inclusin de aire

Carbonatos 1000 Reduccin del tiempode fraguado

Sulfato de sodio 10000 Alta resistencia inicial;baja a edades largas

Sulfato de magnesio 40000 Alta resistencia inicial;baja a edades largas

Cloruros 20000 Reduccin del tiempode fraguado; altaresistencia inicial; bajaa edades largas

Boratos 500 Retardo de fraguadoAzcar 500 Retardo de fraguado

Fosfatos


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Consecuentemente el trmino abarca un amplio campo de materiales y productos, algunos de los cuales

son ya generalmente usados, mientras que otros tienen una aplicacin limitada. Debido a esto, esta

prctica estndar es restringida para los efectos de los aditivos inclusores de aire, aditivos qumicos,

cenizas muy finas, puzolanas naturales y sedimentos granulados de escoria de alto horno ( GGBF slag ).

Figura No 9.Aditivos lquidos, de la izquierda hacia la derecha:aditivo antideslave, reductor de retraccin, reductor

de agua, agente espumante, inhibidor de corrosin e incorporador de agua. (IMG12188)

Los efectos del uso de aditivos en las propiedades del concreto en estado fresco y endurecido se pueden

estudiar en la tabla No 16

Tabla No 16 E

fectos del uso de aditivos en las propiedades del concreto en estado fresco y endurecido

ESTADOS DEL CONCRETO

FRESCO ENDURECIDO

Aumentar la trabajabilidad sinincrementar el contenido de agua, o

bien disminuir el contenido de agua

con la misma trabajabilidad

Retardar o adelantar el tiempo de

fraguado inicial

Reducir o prevenir el asentamiento, o

crear una ligera expansin Modificar

la rapidez y/o la capacidad de

sangrado

Reducir la segregacin

Retardar o reducir la evaluacin de calor durante el endurecimiento inicial. Acelerar la velocidad de desarrollo de la resistencia a edades tempranas

Incrementar la resistencia ( a compresin, tensin o flexin)

Aumentar la durabilidad o la resistencia a las condiciones de exposici

severas, que incluyen la aplicacin de sales de deshielo

Disminuir la permeabilidad del concreto a los lquidos

Controlar la expansin causada por la reaccin de los lcalis con cierto

agregados.

Producir concretos celulares

Mejorar la adherencia entre el concreto y el acero de refuerzo

Mejorar la adherencia entre concreto viejo y nuevo

Inhibir la corrosin del acero de refuerzo y otros metales inmersos

Producir morteros o concretos coloreados


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CLASIFICACION DE LOS ADITIVOS

Segn su funcin se clasifican de la siguiente manera:

1. Aditivos inclusores de aire: Se utilizan para retener intencionalmente burbujas microscpicas de aire en

el concreto, lo cual mejora la durabilidad de concretos que estarn expuestos a ciclos de congelacin y

deshielo. El uso de un aditivo in

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