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Tecnologia del concreto

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  • GENERALIDADES

    Las propiedades del concreto pueden estar afectadas, principalmente por tres caractersticas:

    1. Caractersticas de la mezcla: Pueden ser proporciones de los agregados, tamao mximo nominal, contenido mnimo de cemento.

    2. Caractersticas de los componentes del concreto: Propiedades del cemento, del agua, de los agregados y de los aditivos.

    3. Caractersticas del concreto fresco y endurecido: Propiedades como temperatura, asentamiento, contenido de aire, resistencia a la compresin o flexin.

  • Los ensayos en agregados, se deben hacer varias veces al da en un principio, dependiendo de la uniformidad de los agregados, segn la ASTM C 1451

    Las pruebas de contenido de humedad se realizan una o dos veces al da.

    El ensayo de asentamiento se debe hacer en la primera mezcla del da, y cada vez que se realicen probetas para ser ensayadas a compresin.

  • De un camin mezclador o agitador

    obtener dos o ms porciones de mezcla a

    intervalos de espacios regulares durante la

    descarga del concreto.

    No se tomarn muestras antes que toda el

    agua se haya vertido al depsito.

    Se regular la velocidad de descarga del

    concreto, variando la velocidad de giro del

    depsito.

    No debern ser tomadas al principio o al final

    de cada tanda.

    La muestras se tomarn del tercio central de la

    tanda al momento de ser descargadas de la

    mezcladora

  • Tamao de la muestra compuesta?

    El tamao de la muestra ser segn TM del agregado.

    De fabricarse especmenes para ensayos de resistencia

    mnimo 28 litros (1 pie3)

    Se permitirn el uso de muestras ms pequeas para

    ensayos individuales de contenido de aire, temperatura y

    asentamiento.

  • Las muestras se deben obtener y manejar de acuerdo conlas prcticas descritas en la ASTM C 172.

    La muestra debe de ser de 28L (1pie3), en el caso deensayos de rutina (asentamiento y contenido de airepueden ser de menor tamao).

    La muestra debe ser obtenida en los primeros 15minutos.

    Una vez obtenida la muestra se debe proteger del sol yel viento

    En mezcladoras, excepto mezcladoras depavimentacin, se tomarn dos ms porciones aintervalos regularmente espaciados durante la descargade la porcin media de la amasada (no muestrear enningn caso antes del 10% inicial o despus del 90%)

  • Ligado directamente con la trabajabilidad del concreto, siendo esta una propiedad que define la humedad de la mezcla por el grado de fluidez. (ASTM C 143)

    El ensayo ms aceptado para medir esta consistencia es el ensayo de asentamiento del cono de Abrams (ASTM C143).

    El molde o equipo utilizado es el cono de Abrams, y una varilla compactadora cilndrica de 5/8 de dimetro y longitud aprox. de 24.

    Este ensayo no es aplicable cuando el concreto contiene una cantidad apreciable de agregado grueso de tamao mayor de 37.5mm(11/2) o cuando el concreto no es plstico o cohesivo.

  • El cono se coloca sobre una superficie no absorbente

    El cono debe llenarse en tres capas, cada capa debe ser apisonado 25 veces

    El cono debe levantarse verticalmente en 5 2 segundos y medir de inmediato el asentamiento, con una aproximacin de 1/4 '.

  • Ensayo asentamiento en cono de Abrams para la consistencia del concreto.

    La Figura A muestra un revenimiento ms bajo, la Figura B muestra un

    asentamiento mayor.

  • Medidor del ndice de consistencia

    k, mide la cantidad de mortero que fluye dentro de las ranuras (ASTM C

    1362)

    Consistmetro Vebe, para

    concreto compactado con rodillo

    (ASTM C 1170)

  • Es la capacidad que tiene elconcreto para compactarsecomo un lquido endeterminadas circunstancias, selogra medir esta propiedadmediante la mesa desacudidas.

    Para medir la fluidez delconcreto colocamos elconcreto fresco en la mesasacudidas y procedemos a dar25 golpes cada 15 segundos.

    Tomamos la medida de 4dimetros del concreto,tendido en la mesa.

    = %

    DP: Dimetro promedio

  • El control de la temperatura esta regulada por la ASTM C-1064,que indica la manera de medir la temperatura del concreto con un termmetro de 0.5 C de precisin y que el tiempo que este introducido en la mezcla sea de 2 min. como mnimo y 5 min. como mximo.

    En climas calidos: El riesgo de las pilas de agregado reduce la temperatura de este y por ende la del concreto. En aquellos casos en que es necesario un concreto muy fri, el agregado grueso puede ser enfriado por inmersin en agua fra o por rociado de las pilas de agregado.

    En climas fros: El calentamiento del agregado puede ser necesario para obtener la temperatura deseada en el concreto, los agregados congelados no debern ser empleados en las mezclas del concreto.

    Es influenciada por la temperatura

    y calor especifico de los materiales

    constituyentes (AGREGADOS),

    tambin por el contenido,tipo de

    cemento por m3

  • Termmetros de vidrio ,digitales 0.5C (1F)

    En muestra representativa 2 minutos o lectura se estabilice.

    Un mnimo de 75 mm de concreto debe rodear la porcin

    sensitiva del termmetro.

    La medicin de la temperatura () se debe terminar en un periodo de 5

    minutos despus de tomada la muestra.

  • El peso unitario del concreto es el peso varillado, por unidad de volumen de una muestra representativa del concreto. Se expresa en kilos por metro cbico.

    Se emplea principalmente para:Determinar o comprobar el rendimiento de la mezclaDeterminar el contenido de materiales (cemento, agua y agregado) por metro cbico de concreto, as como el contenido de aire.Formamos una idea de la calidad del concreto y de su grado de compactacin

    Varia dependiendo de la cantidad y la densidad relativa del agregado, de la cantidad de aire atrapado o intencionalmente incluido, y de los contenidos de agua y de cemento, los mismos que a su vez se ven influenciados por el tamao mximo del agregado.

  • Las variaciones en las propiedades del agregado pueden afectar

    el peso unitario y la densidad del concreto en forma diferente.

    Se puede tener modificaciones en el peso unitario del agregado

    las cuales incrementan o disminuyen el peso unitario del concreto

    sin afectar la densidad del mismo.

    El P.U de los concretos livianos, preparados con agregado grueso

    natural o artificial de baja gravedad especifica puede estar en

    valores de 480 a 1600kg/m3.

    El P.U de los concretos pesados, preparados con agregado

    grueso natural o artificial de alta gravedad especifica puede

    elevarse hasta los 5000kg/m3

    Calculo del peso unitario

    .. .=

    .

    Donde:

    Wb: Peso del balde

    Wme: Peso de la mezcla

    Vol: pie3

  • Sabemos que mientras ms aire tenga internamente el

    concreto su resistencia a la compresin disminuir. Pero

    tambin es necesario en casos de tener un clima con

    condiciones severas (o sea que tenga temperaturas muy

    bajas), ya que el aire incorporado en ciertas cantidades

    favorece la resistencia a las bajas temperaturas, sobre

    todo en casos en que el agua atrapada internamente

    aumente su volumen cuando entra en congelamiento.

    Se puede hacer uso de diferentes mtodos para medir el

    contenido de aire del concreto fresco:

    Mtodo de presin (ASTM C231)

    Mtodo volumtrico (ASTM C173)

    Mtodo Gravimtrico (ASTM C138)

  • Medidor de aire

    volumtricoMedidor de aire, mtodo de presin, izquierda

    por altura de agua, derecha por presin de aire.

  • Es un tipo de segregacin en la que parte delagua de la mezcla tiende a subir a la superficiedel concreto recin colocado. Esto se debe aque los componentes slidos de la mezcla nopueden retener toda el agua de mezcladocuando se asientan en el fondo.

    Por causa de la exudacin la superficie delconcreto puede quedar demasiado hmeda y,as el agua queda atrapada entre elementossuperpuestos de concreto el resultado puede serun concreto poroso, dbil y poco durable.

    El proceso se inicia momentos despus que el concreto ha sido colocado y consolidado en los encofrados y continua hasta que se inicia el fraguado de la mezcla, se obtiene mxima consolidacin de slidos o se produce la ligazn de las partculas.

  • PROCEDIMIENTO PARA CALCULAR LA EXUDACION DEL CONCRETO:

    Despus de alisar la superficie de las muestras, se pesa el recipiente con la muestra.

    Extraemos con una pipeta el agua acumulada en la superficie, a intervalos de 10 min. durante los primeros 40 min. y a intervalos de 30 min. hasta la terminacin de la exudacin.

    Despus de cada recoleccin pasamos el agua a una probeta de 100ml, anotando la cantidad acumulada despus de cada transferencia.

    Los valores tpicos estn entre 0.01 y 0.08 mL/cm2 o 0.1% y 2.5% del agua de la mezcla

    . =

    VOLUMEN DE AGUA DE EXUDACIN POR UNIDAD DE REA DE SUPERFICIE

    Donde:

    V1: Volumen de agua de exudacin, en mililitros.

    A: rea del concreto expuesto en cm2

  • Ensayo de sangrado (exudacin) del concreto de acuerdo con la ASTM C 232;

    mtodo A, sin vibracin. El recipiente tiene un dimetro interno de cerca de 255

    mm (10 pulg.) y altura de 280 mm (11 pulg.). El recipiente se llena hasta una

    altura de 255 mm (10 pulg.) Y se lo cubre para prevenir la evaporacin del agua

    de exudacin.

  • El cdigo de construccin ACI 318 y la ASTM C 94 requieren que se hagan pruebas de resistencia, para cada clase de concreto colocado en cada da, por lo menos una vez al da y por lo menos a cada 115 metros cbicos.

    ACI 318 recomienda que deben tomarse pruebas no menos que una vez para cada 500 m2 de rea de losa o muros colados en el mismo da.

    Se requiere el promedio de resistencia a los 28 das de dos cilindros, para cada prueba usada para evaluar el concreto.

    Tambin se hacen cilindros para ensayos a los 7 das, junto con los de 28 das, a fin de proporcionar una indicacin temprana del desarrollo de resistencia.

  • Consiste en aplicar una carga axial de compresin a testigos cilndricos preparados a una velocidad de carga, hasta que se presente la falla.

    Esta resistencia se determina dividiendo la carga aplicada durante el ensayo por la seccin transversal de este.

    Si la relacin de la longitud del espcimen y el dimetro es menor de 1.8, se corregir dicho calculo multiplicando por el factor apropiado mostrados:

    Normalmente se cuantifica a los 28 das de vaciado el concreto.

    Este ensayo se utiliza como ndice de la calidad del concreto.

  • Puede determinarse indirectamente la resistencia a la traccin del concreto por medio de una compresin diametral.

    El equipo utilizado contara con:

    Una maquina de ensayo que se ajustar a los requerimientos de la norma.

    Una platina de apoyo suplementarias donde esta platina suplementaria tiene que ser plana.

    Listones de apoyos, colocndose estos entre los testigos de concreto y las placas superior e inferior de apoyo de la maquina de ensayo.

    La carga aplicada es de forma continua evitando impacto, a velocidad constante.

  • Se realizaran en vigas de 15 x 15cm de seccin transversal, para agregados hasta de 51mm (2), el largo de las vigas deber ser por lo menos tres veces el peralte de la viga mas 5cm, osea una longitud total de no menor de 50cm para una viga de 15x15cm.

    Todos los aparatos utilizados en el ensayo de flexin del concreto deben ser capaces de mantener la longitud especificada de la luz entre apoyos, y la distancia entre los bloques de aplicacin de carga y los bloques de apoyo, constantes, con una tolerancia de 1.3mm( 0.05).

    Las muestras ensayadas a flexin deben tener una distancia libre entre los apoyos de al menos tres veces su altura, con una tolerancia del 2%

  • Muestra de concreto reforzado con fibras sintticas,

    ensayada a flexin.

  • Este mtodo de prueba asegura la determinacin de la primera grieta de flexin

    Para los valores de dureza de flexin y de la primera grieta la fuerza indicada se usaran las unidades de libra y de pulgada.

    La fuerza con la que se produce la primera grieta caracteriza el comportamiento del concreto armado de fibra hasta el inicio de rajar en la matriz de concreto.

    La dureza y la fuerza de la primera grieta son influidas de formas diferentes por la cantidad y el tipo de fibra en la matriz concreta.

    Los ndices de dureza y factores de fuerza residuales decididos por este mtodo de prueba reflejan el comportamiento postlagrieta de concreto armado de fibra en la carga de flexural esttica

    longitud de especmenes de prueba ser al menos 2 en. (50 mm) mayor que tres veces la profundidad, y en cualquier caso no menos de 14 en. (350 mm).

    Grafica obtenida al realizar el ensayo de tenacidad del concreto

  • El ensayo de contenido de aire en el concreto endurecido

    se realiza, a fin de garantizar que el sistema de vacos de

    aire sea adecuado para resistir a los daos causados por el

    ambiente de congelacin-deshielo.

    Se documenta el sistema de vacos de aire a travs de

    mediciones de una seccin pulida usando microscopio. La

    informacin obtenida de este ensayo incluye el volumen de

    aire incluido, de aire atrapado, su superficie especfica

    (rea superficial de los vacos de aire), factor de

    espaciamiento y el nmero de vacos por distancia lineal