Tecnología del concreto

CURADO DEL CONCRETOEl curado del concreto es la mantención de la temperatura y del contenido de humedad satisfactorios, por un periodo de tiempo que empieza inmediatamente después de la colocación (colado) y del acabado, para que se pueda desarrollar las propiedades requeridas del concreto. Siempre se debe enfatizar la necesidad del curado pues tiene una fuerte influencia sobre las propiedades del concreto endurecido, o sea el curado adecuado hace que el concreto tenga mayor durabilidad, resistencia, impermeabilidad, resistencia a abrasión, estabilidad dimensional, resistencia descongelación-deshielo y a des congelantes.

La superficie es particularmente susceptible a la hidratación insuficiente porque se seca primero, si la temperatura es favorable, la hidratación es relativamente rápida durante unos días después de la colocación del concreto. Por lo tanto es importante que se retenga agua en el concreto durante este periodo, o sea, se debe evitar la evaporación o reducirla considerablemente.

Con el curado adecuado, el concreto se vuelve más impermeable y más resistente a esfuerzos como se mencionó al principio. El desarrollo de las propiedades es muy rápido durante nos días, pero después continua indefinidamente de manera más lenta durante un periodo indefinido.

Con el método de curado más eficiente depende de los materiales y métodos de construcción empleados y de la intención de uso del concreto endurecido. La mayoría de las obras, el curado normalmente envuelve la aplicación de compuestos de curado o la cobertura del concreto fresco con hojas impermeables o yute húmeda. En algunos casos el clima caluroso o el clima húmedo, se necesitan se necesitan cuidados especiales y el uso de otras precauciones.

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Cuando el curado húmedo se interrumpe, el desarrollo de la resistencia continua por un corto periodo y se paraliza después de que la humedad relativa baja para un 80%. Sin embargo, se empieza se empieza nuevamente el curado húmedo, el desarrollo de la resistencia se reactiva, pero la resistencia potencial original tal ves no se logre. por lo tanto, la mejor opción es el curado húmedo continuo, desde el momento de la colocación hasta que el concreto haya desarrollado suficiente resistencia, impermeabilidad y durabilidad.

MÉTODOS Y MATERIALES DE CURADO

Se puede mantener el concreto húmedo (y en algunos casos con la temperatura favorable) a través de tres métodos de curado:

1.- que mantiene el agua de la mezcla (agua de mezclado) presente durante los periodos iniciales de endurecimiento. Entre estos se incluyen encharcamiento o inmersión, rociado, aspersión o niebla y coberturas saturadas de agua.

2.- métodos que reducen la evaporación de agua de la superficie del concreto. Esto se puede lograr cubriendo el concreto con papel impermeables o plásticos a través de la aplicación de compuestos formados de membrana.

3.- métodos que aceleran el desarrollo de la resistencia a través de suministro de calor y humedad adicional al concreto. esto se realiza normalmente con vapor directo, espirales de calentamiento o cimbras o almohadillas calentados eléctricamente.

El método o la combinación de ellos elegidos de pende de factores como la disponibilidad de materiales de curado, el tamaño, forma y edad del concreto.

Encharcamiento o inmersión

En superficies planas tales como pavimentos y losas, se pueden curar por encharcamientos. los diques de arena o suelo alrededor del perímetro de la superficie del concreto pueden retener el agua del encharcamiento, método ideal para prevenir la temperatura del concreto. Como el encharcamiento requiere de tiempo y cuidado este método solo se aplica en obras pequeñas.

El método de curado con agua, más minucioso, consiste en la inmersión total del elemento del concreto. Este método se usa normalmente en laboratorios para el curado de especímenes de ensayo. Cuando la apariencia del concreto es importante, el agua utilizada el agua utilizada por encharcamiento o inmersión el agua debe estar libre de substancias que manchen o decoloren el concreto.

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Rociado o aspersión

El rociado y la aspersión son excelentes métodos cuando la temperatura ambiente está bien arriba de la temperatura de congelación y la humedad es baja. Frecuentemente se aplica una niebla o llovizna a través de un sistema de boquillas o rociadores para aumentar la humedad relativa del aire, disminuyendo la evaporación de la superficie. El rociado se aplica para minimizar la figuración por contracción (retreaccion) plástica hasta que las operaciones de acabado se concluyan.

Una vez que el concreto se haya endurecido suficientemente para prevenir la erosión por el agua, se puede usar de manera eficiente rociadores ordinarios para el césped.

El método requiere un gran abastecimiento de agua y minuciosos cuidado.

Coberturas húmedas

Se usan cubiertas de tela saturadas con agua, como los yutes, esteras de algodón, manta u otras telas que retengan la humedad.

El yute debe estar libre de cualquier sea perjudicial al concreto o pueda causar decoloración. Se debe enjuagar el yute para eliminar sustancias solubles y para volverlo más absolvente.

Las coberturas de tela saturada capaces de retener el agua, deberán colarse en cuanto el concreto se haya endurecido lo suficiente para evitar dañar la superficie. Se debe tener cuidado para que toda la superficie se cubra por la tela mojada, incluyendo los bordes de la losa. Se debe tener la cubierta constantemente humedad para que una película de agua se mantenga sobre la superficie del concreto durante el periodo del curado.

Cubiertas húmedas de tierra, arena o aserrín son eficientes para el curado y frecuentemente usadas en pequeñas obras. Una capa de 50 mm, de espesor se debe distribuir sobre la superficie del concreto previamente humedecida y se debe mantener constantemente mojada.

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Papel impermeable

El papel impermeable para el curado de concreto consiste en dos hojas de papel kraft (de pulpa sulfatica), cementadas entre sí con un adhesivo bituminoso con un esfuerzo de fibras.

Es un método eficiente de curado de superficies horizontales y concreto estructural de forma relativamente sencilla. Una ventaja de este método es que no requiere de riego periódico.

El papel impermeable protege al concreto contra daños causados por construcción posterior, bien como protección contra el sol directo, su color debe ser claro y no dejar manchas en el concreto. El papel con la superficie superior es preferible para el curado del concreto exterior durante el clima caluroso.

Hojas de plástico

Los materiales de lámina (hojas) de plástico, tales como la película de polietileno, se pueden usar en el curado del concreto. De película de polietileno, además de tener un peso ligero, retiene la humedad de manera eficiente y se le puede aplicar fácilmente tanto un elemento de forma sencilla como complejas.

El curado con películas de polietileno puede causar decoloración en ciertas áreas, especialmente si el concreto contiene cloruro y fue acabado con llana metálica.

La película de polietileno también se puede colocar sobre arpillera humedad u otro material húmedo de cobertura, para retener el agua en el material de la cubierta. Este procedimiento elimina el trabajo intenso de regar continuamente el material de la cubierta.

Curado por humedad interna

El curado por humedad interna se refiere a métodos que dan humedad a través del interior del concreto y no desde su exterior. Esta agua no debe afectar la del inicio en la relación de agua cemento del concreto fresco. Los agregados finos o partículas de polímeros absorbentes, con capacidad de retener cantidad significativa de agua, pueden suministrar cantidad adicional a los concretos propensos a auto-desecación.

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Cuando se hace necesaria una hidratación más completa en concretos con baja relación agua cemento de agregado fino ligero saturado pueden suministrar humedad adicional para la continuación de la hidratación, resultado en un aumento de la resistencia y durabilidad. Todo el agregado fino de la mezcla se puede remplazar por agrado fino saturado, para maximizar la humedad interna del curado. Este método se debe acompañar de curados externos.

Curado a vapor

El curado a vapor es ventajoso donde sea importante el desarrollo de resistencias temprana o donde sea necesario calor adicional para que se logre la hidratación, como en el caso del clima frio.

Se usan dos métodos de curado a vapor: vapor directo a presión atmosférica y vapor a alta presión en autoclaves.

Un ciclo típico del curado a vapor consiste en 1.-retraso inicial antes de la aplicación de vapor2.-periodo de aumento de la temperatura3.-periodo en que se mantiene constante la temperatura máxima4.- periodo de disminución de la temperatura.El curado a vapor a presión atmosférica, en generalmente se hace en ambientes cerrados para la humedad y perdida de calor. Normalmente se usan lonas para crear un ambiente encerrado. La aplicación del vapor en ambientes cerrados se debe retrasar hasta el fraguado inicial o por al menos tres horas después de la colocación del concreto fresco para permitir algún endurecimiento del concreto. Con un periodo de retraso de 3 a 5 horas antes de la aplicación de vapor, el concreto va a lograr la resistencia temprana máxima.

Se debe evitar velocidades elevadas de calentamiento y enfriamiento para prevenir daños causados por el cambio de volumen. La temperatura del ambiente cerrado circundante al concreto no se debe aumentar o disminuir más que 22°C a 33°C por hora. La temperatura de curado en el ambiente cerrado se debe mantener hasta que el concreto haya logrado la resistencia deseada. El tiempo va a depender de la mezcla de concreto y la temperatura de vapor en el ambiente.

Mantas o cubiertas aislantes

Capas de material seco y poroso, tales como paja o heno se pueden utilizar para proporcionar aislamiento contra la congelación del concreto. Las cimbras (encofrados) se pueden aislar económicamente con mantas comerciales o con material aislante que tiene una cobertura impermeable resistente.

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Cuando se usan cimbras aisladas se debe tener cuidado para que la temperatura del concreto no se vuelvan a elevar.

Las lonas con estructuras de marcos, películas de polietileno reforzado u otros materiales se pueden colocar alrededor de la estructura y se pueden calentar a través de calentadores de espacio o vapor.

CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO FRESCOUna verdadera prueba de control de calidad es aquella en la que se obtienen resultados rápidos con el objetivo de que el producto las medidas correctivas, si los datos indican que el concreto no cumplen con las especificaciones del proyecto. Aunque esto restringe las pruebas de control a las efectuadas mientras el concreto está en estado plástico.

Uno de los puntos básicos para el control de calidad es el muestreo el cual se rige por la norma A.S.T.M. C 172 “método estándar para control del concreto fresco”. Que considera que el establecer un muestreo sobre los parámetros de:

REVENIMIENTO TEMPERATURA AIRE INCLUIDO PESO UNITARIO

SE CUBRE CON UN ALTO grado de confianza la producción de un concreto especificado sin especificación en sus características ya como concreto endurecido en función de un elemento estructural.

Sin embargo se hace necesario hacer extensivo este sistema de las vigilancias de las características del concreto hasta la obtención de la resistencia a la compresión simple de espécimen de concreto, no obstante que la práctica común los resultados se obtienen a los 28 días y en ocasiones a los 90.

Prueba de revenimiento

Esta prueba mide las capacidades de fluidez del concreto recién mezclado y debe llevarse acabo de acuerdo con la norma A.S.T.M. C143 “método de prueba estándar para revenimiento de concreto de cemento portland” que es aplicable a concretas plásticos con agregados de tamaño máximo 11/

2 pulgadas. Para que este método se aplicable la muestra no debe mostrar falta de plasticidad o cohesión (partiéndose o desmoronándose).

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El tiempo es un factor importante en la prueba. Esta debe iniciarse dentro de los cinco minutos subsiguientes al muestreo y debe ser completada a los dos minutos y medio del inicio.

Puesto que la capacidad de fluidez está relacionada con la trabajabilidad, o sea con la facilidad de colar, compactar y dar acabado a la superficie, se puede pensar que la trabajabilidad es una medida de la trabajabilidad. Dentro de cierto límite los concretos de revenimiento alto pueden ser más trabajables que los concretos de revenimiento bajos.

La pruebe de revenimiento debe considerarse como un medio para determinar si están bien proporcionado las cantidades de agua y de otros materiales empleados. Además, la prueba de revenimiento puede reflejar cambios en la granulometría del agregado, en las propiedades del cemento, o de los aditivos, en la cantidad de aire incluido y en la temperatura. Así pues la prueba de revenimiento son indicativos de las variaciones de la mezcla, así como la uniformidad del concreto.

Temperatura

No existe ningún método de la A.S.T.M. para medir la temperatura del concreto fresco, sin embargo, el empleo de un termómetro común es conveniente para verificar el mencionado parámetro ya que afecta tanto al revenimiento como el contenido de aire.

Las temperaturas altas en el concreto provocan que se requieran mayor cantidad de agua para mantener el revenimiento especificado, y mayor cantidad de un aditivito incluso el aire necesario en la mezcla.

Durante el invierno, para las operaciones en el colado se requiere mantener una temperatura mínima así como también durante el tiempo en que se protege la estructura.

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Aire incluido

El contenido de aire tiene un efecto notable sobre la resistencia a la congelación-deshielo. En las regiones donde se presentan estos fenómenos es necesario controlar esta característica.

El método de presión es el que se emplea en obra comúnmente para medir el contenido de aire del concreto en el A.S.T.M. C 231 “método estándar de prueba del contenido de aire en el concreto fresco” se ve a detalle ls marcha de esta técnica.

Al leer el medidor de presión el contenido de aire, se obtiene el dato de todo el aire que contiene el concreto ya sea incluido o atrapado en la mezcla (contenido en el agregado). Pero solo el aire incluido es el efectivo el mejoramiento a la resistencia a la descongelación-deshielo.

El aire atrapado se reduce por compactación de cada capa de concreto. El aire contenido en el agredo se corrige mediante el factor de corrección, el cual depende del tipo de agregado.

Si los valores contenidos de aire no están dentro de los especificados (Max 6%), o si la falta de uniformidad del concreto constituye un problema, debe verificarse la dosificación del aditivo. El contenido de aire es afectado por la temperatura del concreto si el agregado de la mezcla tiene finos inferiores a la malla No. 200 (cuanto más finos menor el contenido de aire); por el revenimiento y por características del cemento, la velocidad del mezclado así como la condición y velocidad de la mezcladora también influyen en el contenido de aire. Por lo tanto las pruebas de contenido de aire deben realizarse con regularidad, ya que son varios los factores que pueden alterar el contenido de aire.

Prueba de peso unitario

Aunque el concreto se dosifique por peso, se comercializa por volumen. Los resultados de la prueba de peso unitario se emplean para calcular el volumen o el rendimiento producido por pasos conocidos de los materiales y para calcular el contenido de cemento en kilogramos por metro cubico, en el A.S.T.M. C 138 “metodo de prueba estándar para determinar el peso unitario, rendimiento y contenido (gravimétrico) de concreto” se detallan estos procedimientos.

El peso unitario se determina midiendo el peso del concreto que se requiere para llenar un molde de volumen conocido y dividiendo ese peso entre el volumen.

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El rendimiento se calcula dividiendo el peso de los lotes de concreto entre el peso unitario. Luego se divide el peso del cemento entre el rendimiento, en metros cúbicos. Para obtener el contenido de cemento. Cuando el volumen del concreto distribuido (calculado por el peso unitario) no cuanta con el volumen cálculo para las cimbras, puede sr que haya habido fallas en el control de niveles por la granulometría fina, irregularidades en el terreno o desviaciones en las dimensiones de la cimbra.

Otra aplicación del peso unitario es como prueba para conocer la uniformidad del concreto ligero. Si el peso unitario medido en la obra no concuerda y hay variaciones de 1 o 2 kilogramos/m3 del peso unitario plástico calculado para el diseño de mezclas de laboratorio. Puede ser señal que existan cambios en la gravedad específica del agregado, o en la dosificación.

El resultado de esta prueba es básico para la consecución de la obra ya que al obtener bajos resultados puede abrir una investigación (técnica) llegando en ocasiones a la demolición de la estructura si aquella es adversa.