N O T A S T É C N I C A S P A R A L A C O N S T R U C C I Ó N

CEMENTOS Y MORTEROS

I V Á N L E N N I N M A R T Í N E Z A C E V E D O

RESEÑA HISTÓRICA

• Históricamente se tiene conocimiento de la utilización de materiales cementantes desde la construcción de las pirámides de Egipto, cómo las que están en el valle de Gizeh, Keops Kefren y Miscerino que datan de 2700 a.C. Más tarde se produjeron morteros a partir de la cal viva, arena y agua.

• El proceso de desarrollo de estos materiales se estancó durante siglos, hasta que en

Inglaterra para 1824, se patentó el Cemento Portland y desde entonces se empezó a desarrollar el concreto propiamente dicho, como material de construcción. Actualmente el concreto es el material de construcción más utilizado debido a su versatilidad, en cuanto a su forma, función economía y durabilidad.

El cemento Portland es un

conglomerante o cemento hidráulico que cuando se mezcla con áridos, agua y fibras de acero discontinuas y discretas tiene la propiedad de conformar una masa pétrea resistente y duradera denominada hormigón o concreto.

EL CONCRETO

El Concreto está compuesto por:

• Cemento como material aglutinante

• Arena y grava como agregados

• Agua • Ocasionalmente Aditivos para

proporcionar características especiales.

• En términos generales, el concreto es una mezcla de varios componentes en diversas proporciones que se combinan a mano o en mescladoras mecánicas, para producir un gel que se deja moldear y que al endurecer adquiere altas resistencias a esfuerzos de compresión.

• El cemento es un polvo blanco o gris que al mezclarse con

agua genera un efecto pegante y muy resistente; el cemento es el que se encarga de aglutinar todos los demás elementos llamados áridos o agregados.

• Los agregados son materiales duros y sin vida que al ser

mezclados con el cemento y el agua forman el concreto. Los agregados presentan características que influyen en los concretos tanto cuando están en estado fresco, dejándose moldear, como cuando ah endurecido al adquirir resistencia.

El silicato tricálcico del cemento reacciona con el agua en un proceso llamado hidratación, liberando calcio y iones de hidróxido, así como calor. El calor mantiene la reacción hasta que la mezcla se satura de iones, en ese momento el hidróxido de calcio se empieza a cristalizar formando una estructura rígida

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• Los agregados puedes clasificarse por su:

• Tamaño

• Origen

• Forma

• Por su tamaño: de acuerdo con su tamaño los agregados se clasifican en: • Gravas , Son las de mayor tamaño (4.77mm de

diámetro)

• Arenas, Son las de menor tamaño (materiales

menores de 1.76mm de diámetro y mayores a

0.074mm de diámetro)

• Por su origen se pueden clasificar cómo: • Naturales, que provienen de depósitos fluviales o

ríos, de canteras de diversas rocas y piedras

naturales-

• Artificiales, estos se producen a partir de

productos y son agregados fabricados, cómo los

agregados livianos con arcilla expansiva.

• Por su forma se clasifican en:

• Redondeados, cómo el material de rio

• Angulares, cómo los materiales triturados

• Largos, se recomienda NO usarlos para producir

concreto

• Planos, son los de espesor menor que la mitad de

su ancho, son muy débiles y no se recomiendan

para producir concreto

• Tanto la grava como la arena deben de estar libres de:

• Material Orgánico, pues

impiden el correcto fraguado del concreto y afectan drásticamente las resistencias finales

• Polvo de Arcilla, ya que impide la adherencia entre el agregado y el cemento

• Partículas débiles o blandas, por que afectan la durabilidad de los concretos y sus resistencias.

EL AGUA

• El papel del agua en la elaboración de un concreto es de suma importancia, ya que la cantidad utilizada en relación con la cantidad de cemento (Relación A/C) depende de la manejabilidad y las resistencias finales.

• También hay que hacer énfasis en la calidad del agua para elaborar el concreto. Sé que si el agua es buena para beber, es buena para hacer concreto, creencia no del

todo cierta ya que aguas azucaradas o con sustancia adicionadas en plantas de tratamiento, tales cómo cloro, flúor o sulfatos de aluminio e incluso sabores artificiales, no son adecuadas para hacer concretos.

• El agua que se va a usar debe de estar limpia, cuando se usan aguas turbias o con materiales orgánicos se

obtienen concretos de baja resistencia y poca durabilidad.

• Se pueden usar aguas de ríos y quebradas si estas no se encuentran turbias, las aguas de lagos y pantanos no son muy recomendables.

El cemento portland fija, para su endurecimiento, una cantidad de agua

correspondiente a una relación agua / cemento = 0,4.

• Llenando una botella con agua con la que se piensa trabajar, se deja reposar durante 24 horas, si al cabo de este tiempo el agua se conserva turbia, es un agua no apta para concretos. Si se presenta material en el fondo y este no es mucho, se debe de almacenar el agua en canecas para que los sólidos se depositen en el fondo, y podamos usar el agua superficial.

• El agua de mar no es recomendable en la elaboración de concretos.

• Las aguas que contengan menos de 2000 p.p.m. de sólidos disueltos generalmente son aptas para hacer concretos; si tienen más de esta cantidad deben ser ensayados para determinar sus efectos sobre la resistencia del concreto.

• Si se registra presencia de carbonatos y bicarbonatos de sodio o de potasio en el agua de la mezcla, estos pueden reaccionar con el cemento produciendo

rápido fraguado; en altas concentraciones también disminuyen la resistencia del concreto.

• El alto contenido de cloruros en el agua de mezclado puede producir corrosión

en el acero de refuerzo o en los cables de tensionamiento de un concreto pre esforzado.

• El agua que contenga hasta 10000

p.p.m. de sulfato de sodio, puede ser usada sin problemas para el concreto.

Para estar más seguro de el agua que vas a usar lleva una muestra a un laboratorio y pide que la analicen.

• Las aguas acidas con pH por debajo de 3 pueden crear problemas en el manejo u deben ser evitadas en lo posible.

• Cuando el agua contiene aceite mineral (petróleo) en concentraciones superiores a 2%, pueden reducir la resistencia del concreto en un 20%.

• Cuando la salinidad del agua del mar es menor del 3.5%, se puede utilizar en concretos no reforzados y la resistencias del mismo disminuye en un 12%, pero si la salinidad aumenta al 5% la reducción dela resistencia es del 30%.

• El agua del curado tiene por objeto mantener el concreto saturado para que se logre la

casi total hidratación del cemento, permitiendo el incremento de la resistencia.

• Las sustancias presentes en el agua para el curado pueden producir manchas en el concreto y atacarlo causando su deterioro, dependiendo del tipo de sustancias presentes. Las causas más frecuentes de manchas son: El hierro o la materia orgánica disuelta en el agua.

USOS DEL CONCRETO

• El concreto se usa en vigas, columnas, pavimentos, cimentaciones, muros pantalla, muros de construcción, represas, puentes, tuberías, postes, adoquines, bloques estructurales para mampostería etc.

• Tipos de Concreto • Concreto simple o sin refuerzo

• Concreto armado o con refuerzo

• Concreto siclópeo o con piedras grandes,

usado normalmente en cimentaciones y en

muros masivos o de gravedad

EL MORTERO

• El mortero también es un material de construcción que en estado endurecido presenta propiedades físicas y mecánicas similares a las del concreto.

• Componentes del Mortero; El mortero está compuesto por la mezcla de los siguientes elementos: • Cemento (Gris o Blanco) y/o otros cementantes

como material aglutinante o pegante.

• Arena fina o gruesa cómo agregado.

• Agua

• Aditivos en algunas ocasiones para brindar al

mortero de características especiales.

• Usos del Mortero; Es ampliamente usado para la pega de piezas de mampostería, ladrillos y bloques estructurales, también se usa en la realización de repellos o revoques y resanes, se usa también para al prefabricación de algunos elementos

como las tejas y baldosas para pisos.

TIPOS DE MORTEROS

• De cal, El cual es un mortero aéreo, es decir que se endurece al secarse el agua de la mezcla bajo la influencia del aire, es utilizado en mampostería sin reforzar y en repellos.

• De cal y cemento portland, este tipo de mortero presenta una gran trabajabilidad, una buena retención de agua y altas resistencias iniciales, es normalmente usado para la pega de bloques de concreto en la mampostería estructural.

• De cemento Portland, que es utilizado cuando se requiere de altas resistencias, este tipo de mortero es más común en nuestro medio, ya que con él se realizan la mayoría de las obras de mampostería de ladrillo común. Su resistencia, cómo en la mayoría de las mezclas, depende de la dosificación que se trabaje.

• Morteros premezclados de larga vida, son los que se solicitan a empresas pre mezcladoras y deben ser pedidos de acuerdo al tipo de obra que se este realizando.

• Morteros secos, son aquellos que vienen premezclados en sacos o a granel y sólo se les tiene que agregar la cantidad de agua necesaria según su utilización.

Los cuidados que se deben tener con todos los materiales para la producción de concreto deben de proveerse antes de iniciar la obra, los controles de calidad fallan muchas veces por hacerlos en marcha.