EL CONCRETO

El concreto es el producto resultante de la mezcla de un aglomerante

(generalmente cemento, arena, grava o piedra machacada y agua) que al

fraguar y endurecer adquiere una resistencia similar a la de las mejores

piedras naturales.

El cemento junto a una fracción del agua del concreto componen la

parte pura cuyas propiedades dependen de la naturaleza del cemento y

de la cantidad de agua utilizada.

Esta pasta pura desempeña un papel activo: envolviendo los granos

inertes y rellenando los huecos de loa áridos, confieren al concreto sus

características:

De resistencias mecánicas.

De contracción

De fisurabilidad.

COMPONENTES: El concreto está constituido por una mezcla, en

proporciones definidas de:

Cemento.

Agua.

Áridos.

Los áridos lo forman arenas, gravas generalmente no mayores de 5

cm; el cemento es de fraguado lento, generalmente Portland. El agua

debe estar limpia y exenta de limos y sales. En el concreto, la grava y la

arena constituyen el esqueleto, mientras que la pasta que se forma con el

cemento, que fragua primero y endurece después, rellena los huecos

uniendo y consolidando los granos de los áridos. Al concreto se le puede

añadir aditivos para mejorar algunas de sus propiedades.

CONCRETO ARMADO

La técnica constructiva del concreto armado consiste en la utilización

de concreto reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras.

También se puede armar con fibras, tales como fibras plásticas, fibra de

vidrio, fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras

dependiendo de los requerimientos a los que estará sometido. El concreto

armado se utiliza en edificios de todo tipo, caminos, puentes, presas, túneles

y obras industriales.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CONCRETO ARMADO

Se le da este nombre al concreto simple y sumado más el acero de refuerzo,

básicamente cuando tenemos elementos que trabajaran a compresión y a

tracción (tensión).Existen varias categorías del concreto como por ejemplo el

concreto postensado y concreto pretensado, el concreto armado

está constituido por ventajas y desventajas que favorecen a la construcción

de edificaciones; que a continuación se presentan:

VENTAJAS:(Mas importantes)

 

Es una material con aceptación universal, por la disponibilidad de los

materiales que lo componen.

Tiene una adaptabilidad de conseguir diversas formas arquitectónicas.

Tiene la característica de conseguir ductilidad.

Posee alto grado de durabilidad.

Posee alta resistencia al fuego. (Resistencia de 1 a 3 horas)

Tiene la factibilidad de lograr diafragmas de rigidez horizontal.

(Rigidez: Capacidad que tiene una estructura para oponerse a la deformación de

una fuerza o sistema de fuerzas)

Capacidad resistente a los esfuerzos de compresión, flexión, corte y

tracción.

La ventaja que tiene el concreto es que requiere de muy poco

mantenimiento

DESVENTAJAS:

 

Las desventajas están asociadas al peso de los elementos que se requieren en las

edificaciones por su gran altura, como ejemplo tenesmo si las edificaciones tienen

luces grandes o volados grandes las vigas y losas tendrían

dimensiones grandes esto llevaría a generar mayor costo en

la construcción de la edificación.

Por otro lado los elementos arquitectónicos que no tiene estructura ya

sean tabiques o muebles pueden ser cargar gravitatorias ya que

aumentarían la fuerza sísmica por su gran masa.

La adaptabilidad al logro de formas diversas ha traído como consecuencia

configuraciones arquitectónicas muy modernas e impactantes pero

con deficiente comportamiento sísmico.

Excesivo peso y volumen.

AGREGADOS DEL CONCRETO

Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y

gruesos. Los agregados finos consisten en arenas naturales o

manufacturadas con tamaños de partícula que pueden llegar hasta 10mm;

los agregados gruesos son aquellos cuyas partículas se retienen en la malla

No. 16 y pueden variar hasta 152 mm. El tamaño máximo de agregado que

se emplea comúnmente es el de 19 mm o el de 25 mm.

    La pasta está compuesta de Cemento Portland, agua y aire atrapado o

aire incluido intencionalmente. Ordinariamente, la pasta constituye del 25 al

40 % del volumen total del concreto. La figura " A " muestra que el volumen

absoluto del Cemento está comprendido usualmente entre el 7 y el 15 % y el

agua entre el 14 y el 21 %. El contenido de aire y concretos con aire incluido

puede llegar hasta el 8% del volumen del concreto, dependiendo del tamaño

máximo del agregado grueso. 

    Como los agregados constituyen aproximadamente el 60 al 75 % del

volumen total del concreto, su selección es importante. Los agregados deben

consistir en partículas con resistencia adecuada así como resistencias a

condiciones de exposición a la intemperie y no deben contener materiales

que pudieran causar deterioro del concreto. Para tener un uso eficiente de la

pasta de cemento y agua, es deseable contar con una granulometría

continua de tamaños de partículas.

CEMENTO Y TIPOS

El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de

caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad

de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre

estas rocas es llamada clinker, esta se convierte en cemento cuando se le

agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y

endurecerse. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea

una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece,

adquiriendo consistencia pétrea, denominada concreto (en España, parte de

Suramérica y el Caribe hispano) o concreto (en México, Centroamérica y

parte de Suramérica). Su uso está muy generalizado en construcción e

ingeniería civil

Tipos de cemento

Se pueden establecer dos tipos básicos de cementos:

1. de origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en

proporción 1 a 4 aproximadamente;

2. de origen puzolánico: la puzolana del cemento puede ser de origen

orgánico o volcánico elemento, diferentes por su composición, por sus

propiedades de resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus

destinos y usos.

Desde el punto de vista químico se trata en general de una mezcla de

silicatos y aluminatos de calcio, obtenidos a través del cocido de calcáreo,

arcilla y arena. El material obtenido, molido muy finamente, una vez que se

mezcla con agua se hidrata y solidifica progresivamente. Puesto que la

composición química de los cementos es compleja, se utilizan terminologías

específicas para definir las composiciones.

El cemento portland

El poso de cemento más utilizado como aglomerante para la

preparación del concreto es el cemento portland, producto que se obtiene por

la pulverización del clinker portland con la adición de una o más formas

de yeso (sulfato de calcio). Se admite la adición de otros productos siempre

que su inclusión no afecte las propiedades del cemento resultante. Todos los

productos adicionales deben ser pulverizados conjuntamente con el clinker.

Cuando el cemento portland es mezclado con el agua, se obtiene un

producto de características plásticas con propiedades adherentes que

solidifica en algunas horas y endurece progresivamente durante un período

de varias semanas hasta adquirir su resistencia característica. El proceso de

solidificación se debe a un proceso químico llamado hidratación mineral.

Con el agregado de materiales particulares al cemento (calcáreo o cal)

se obtiene el cemento plástico, que fragua más rápidamente y es más

fácilmente trabajable. Este material es usado en particular para el

revestimiento externo de edificios.

Normativa

La calidad del cemento portland deberá estar de acuerdo con la

norma ASTM C 150. En Europa debe estar de acuerdo con la norma EN 197-

1. En España los cementos vienen regulados por la Instrucción para

recepción de cementos RC-08, aprobados por el Real Decreto 956/2008 de 6

de junio.

Cementos portland especiales

Los cementos portland especiales son los cementos que se obtienen

de la misma forma que el portland, pero que tienen características diferentes

a causa de variaciones en el porcentaje de los componentes que lo forman.

Portland férrico

El portland férrico está caracterizado por un módulo de fundentes de

0,64. Esto significa que este cemento es muy rico en hierro. En efecto se

obtiene introduciendo cenizas de pirita o minerales de hierro en polvo. Este

tipo de composición comporta por lo tanto, además de una mayor presencia

de Fe2O3 (óxido ferroso), una menor presencia de 3CaOAl2O3 cuya

hidratación es la que desarrolla más calor. Por este motivo estos cementos

son particularmente apropiados para ser utilizados en climas cálidos. Los

mejores cementos férricos son los que tienen un módulo calcáreo bajo, en

efecto estos contienen una menor cantidad de 3CaOSiO2, cuya hidratación

produce la mayor cantidad de cal libre (Ca (OH)2). Puesto que la cal libre es

el componente mayormente atacable por las aguas agresivas, estos

cementos, conteniendo una menor cantidad, son más resistentes a las aguas

agresivas que el plástico.

Cementos blancos

Contrariamente férricos, los cementos blancos tienen un módulo de

fundentes muy alto, aproximadamente 10. Estos contienen por lo tanto un

porcentaje bajísimo de Fe2O3. EI color blanco es debido a la falta del hierro

que le da una tonalidad grisácea al Portland normal y un gris más oscuro al

cemento férrico. La reducción del Fe2O3 es compensada con el agregado

de fluorita (CaF2) y de criolita (Na3AlF6), necesarios en la fase de fabricación

en el horno. Para bajar la calidad del tipo de cemento que hoy en día hay 4:

que son tipo I 52,5, tipo II 52,5, tipo II 42,5 y tipo II 32,5; También llamado

pavi) se le suele añadir una cantidad extra de caliza que se le llama clinkerita

para rebajar el tipo, ya que normalmente el clinker molido con yeso sería tipo

I

Cementos de mezclas

Los cementos de mezclas se obtienen agregando al cemento Portland

normal otros componentes como la puzolana. El agregado de estos

componentes le da a estos cementos nuevas características que lo

diferencian del Portland normal.

Cemento puzolánico

Se denomina puzolana a una fina ceniza volcánica que se extiende

principalmente en la región del Lazio y la Campania, su nombre deriva de la

localidad de Pozzuoli, en las proximidades de Nápoles, en las faldas

del Vesubio. Posteriormente se ha generalizado a las cenizas volcánicas en

otros lugares. Ya Vitruvio describía cuatro tipos de puzolana: negra, blanca,

gris y roja. Mezclada con cal (en la relación de 2 a 1) se comporta como el

cemento puzolánico, y permite la preparación de una buena mezcla en grado

de fraguar incluso bajo agua.

Esta propiedad permite el empleo innovador del concreto, como ya

habían entendido los romanos: El antiguo puerto de Cosa (puerto) fue

construido con puzolana mezclada con cal apenas antes de su uso y colada

bajo agua, probablemente utilizando un tubo, para depositarla en el fondo sin

que se diluya en el agua de mar. Los tres muelles son visibles todavía, con la

parte sumergida en buenas condiciones después de 2100 años.

La puzolana es una piedra de naturaleza ácida, muy reactiva, al ser muy

porosa y puede obtenerse a bajo precio. Un cemento puzolánico contiene

aproximadamente:

55-70 % de clinker Portland

30-45 % de puzolana

2-4 % de yeso

Puesto que la puzolana se combina con la cal (Ca(OH)2), se tendrá una

menor cantidad de esta última. Pero justamente porque la cal es el

componente que es atacado por las aguas agresivas, el cemento puzolánico

será más resistente al ataque de éstas. Por otro lado, como el

3CaOAl2O3 está presente solamente en el componente constituido por el

clinker Portland, la colada de cemento puzolánico desarrollará un menor

calor de reacción durante el fraguado. Este cemento es por lo tanto

adecuado para ser usado en climas particularmente calurosos o para coladas

de grandes dimensiones.

Se usa principalmente en elementos en las que se necesita alta

impermeabilidad y durabilidad.

Cemento siderúrgico

La puzolana ha sido sustituida en muchos casos por la ceniza de

carbón proveniente de las centrales termoeléctricas, escoria de fundiciones o

residuos obtenidos calentando el cuarzo. Estos componentes son

introducidos entre el 35 hasta el 80 %. El porcentaje de estos materiales

puede ser particularmente elevado, siendo que se origina a partir de silicatos,

es un material potencialmente hidráulico. Ésta debe sin embargo ser activada

en un ambiente alcalino, es decir en presencia de iones OH-. Es por este

motivo que debe estar presente por lo menos un 20 % de cemento Portland

normal. Por los mismos motivos que el cemento puzolánico, el cemento

siderúrgico tiene mala resistencia a las aguas agresivas y desarrolla más

calor durante el fraguado. Otra característica de estos cementos es su

elevada alcalinidad natural, que lo rinde particularmente resistente a la

corrosión atmosférica causada por los sulfatos.

Tiene alta resistencia química, de ácidos y sulfatos, y una alta

temperatura al fraguar.

Cemento de fraguado rápido

El cemento de fraguado rápido, también conocido como "cemento

romano ó prompt natural", se caracteriza por iniciar el fraguado a los pocos

minutos de su preparación con agua. Se produce en forma similar al cemento

Portland, pero con el horno a una temperatura menor (1.000 a 1.200 °C).1 Es

apropiado para trabajos menores, de fijaciones y reparaciones, no es

apropiado para grandes obras porque no se dispondría del tiempo para

efectuar una buena aplicación. Aunque se puede iniciar el fraguado

controlado mediante retardantes naturales (E-330) como el ácido cítrico, pero

aun así si inicia el fraguado aproximadamente a los 15 minutos (a 20 °C). La

ventaja es que al pasar aproximadamente 180 minutos de iniciado del

fraguado, se consigue una resistencia muy alta a la compresión (entre 8 a 10

MPa), por lo que se obtiene gran prestación para trabajos de intervención

rápida y definitivos. Hay cementos rápidos que pasados 10 años, obtienen

una resistencia a la compresión superior a la de algunos hormigones

armados (mayor a 60 MPa).

Cemento aluminoso

El cemento aluminoso se produce principalmente a partir de

la bauxita con impurezas de óxido de hierro (Fe2O3), óxido de titanio (TiO2)

y óxido de silicio (SiO2). Adicionalmente se agrega óxido de calcio o

bien carbonato de calcio. El cemento aluminoso también recibe el nombre de

«cemento fundido», pues la temperatura del horno alcanza hasta los

1.600 °C, con lo que se alcanza la fusión de los componentes. El cemento

fundido es colado en moldes para formar lingotes que serán enfriados y

finalmente molidos para obtener el producto final.

El cemento aluminoso tiene la siguiente composición de óxidos:

35-40 % óxido de calcio

40-50 % óxido de aluminio

5 % óxido de silicio

5-10 % óxido de hierro

1 % óxido de titanio

Su composición completa es:

60-70 % CaOAl2O3

10-15 % 2CaOSiO2

4CaOAl2O3Fe2O3

2CaOAl2O3SiO2

Por lo que se refiere al óxido de silicio, su presencia como impureza tiene

que ser menor al 6 %, porque el componente al que da origen, es decir el

(2CaOAl2O3SiO2) tiene pocas propiedades hidrófilas (poca absorción de

agua).

CURADO

El curado es el proceso por el cual se busca mantener saturado el

concreto hasta que los espacios de cemento fresco, originalmente llenos de

agua sean reemplazados por los productos de la hidratación del cemento. El

curado pretende controlar el movimiento de temperatura y humedad hacia

dentro y hacia afuera del concreto. Busca también, evitar la contracción de

fragua hasta que el concreto alcance una resistencia mínima que le permita

soportar los esfuerzos inducidos por ésta.

La falta de curado del concreto reduce drásticamente su resistencia

Existen diversos métodos de curado: curado con agua, con materiales

sellantes  y curado al vapor. El primero puede ser de cuatro tipos: por

inmersión, haciendo uso de rociadores, utilizando coberturas húmedas como

yute y utilizando tierra, arena o aserrín sobre el concreto recién vaciado.

El curado al vapor tiene la gran ventaja que permite ganar resistencia

rápidamente. Se utiliza tanto para estructuras vaciadas en obra como para

las prefabricadas, siendo más utilizado en las últimas. El procedimiento

consiste en someter al concreto a vapor a presiones normales o superiores,

calor, humedad, etc. El concreto curado al vapor, deberá tener una

resistencia similar o superior a la de un concreto curado convencionalmente

(CI.5.11.3.2). Los cambios de temperatura no deben producirse bruscamente

pues sino, ocasionan que el concreto se resquebraje, (Teodoro, 2005).

El curado del concreto de los forjaos es muy importante,

especialmente en tiempo seco, caluroso y con viento, por tener una

superficie expuesta muy amplia.

Durante el fraguado y primer periodo de endurecimiento del concreto,

deberá asegurarse el mantenimiento de la humedad del mismo mediante un

adecuado curado, que podrá realizarse mediante riego directo que no

produzca deslavado.

En general se recomienda un periodo mínimo de 3 días en invierno y 5

días en verano

ENCOFRADO

El encofrado es el elemento más representativo en la elaboración de

concretos que cumple con el objeto de dar forma al concreto en estado

plástico. Existen innumerables  materiales para elaborar y diseñar un

eficiente encofrado, de su selección y cuidado depende la forma, textura,

color y apariencia final del elemento.

Para llegar a tener obras de buena calidad es indispensable que el

encofrado sea diseñado estructuralmente con criterio profesional. El

encofrado es conformado por la formaleta o superficie que da forma y

acabado al concreto fresco, y la obra falsa, que son los elementos que

mantienen la formaleta en su sitio durante el período de vaciado y fraguado

del concreto

Los tipos de encofrados se definen teniendo en cuenta los materiales

con los cuales están fabricados. En términos generales, los materiales deben

ser económicos, de capacidad estructural adecuada, de fácil trabajabilidad y

livianos. Con ellos se construirán estructuras que soportarán cargas

importantes.

Su característica especial es que los elementos diseñados se armen y

desarmen fácilmente. Según los materiales empleados, las formaletas son de

alta o baja durabilidad, siendo las primeras más costosas que las segundas.

Con las de alta durabilidad se busca un alto número de utilizaciones

repetitivas que hacen que su alto costo inicial quede dividido por el número

de reutilizaciones para lograr un costo económicamente razonable para cada

elemento de concreto vaciado. Si no es posible lograr una alta repetición de

los encofrados, se fabrican formaletas con materiales más baratos y de

menor durabilidad

TIPOS

Sistema tradicional, cuando se elabora en obra utilizando piezas

de madera aserrada y rolliza o contrachapado, es fácil de montar pero de

lenta ejecución cuando las estructuras son grandes. Se usa

principalmente en obras de poca o mediana importancia, donde los

costes de mano de obra son menores que los del alquiler de encofrados

modulares. Dada su flexibilidad para producir casi cualquier forma, se

usan bastante en combinación con otros sistemas de encofrado.

Encofrado modular o sistema normalizado, cuando está conformado

de módulos prefabricados, principalmente de metal o plástico. Su empleo

permite rapidez, precisión y seguridad utilizando herrajes de ensamblaje y

otras piezas auxiliares necesarias. Es muy útil en obras de gran volumen.

Encofrado deslizante, es un sistema que se utiliza para construcciones

de estructuras verticales u horizontales de sección constante o

sensiblemente similares, permitiendo reutilizar el mismo encofrado a

medida que el edificio crece en altura o extensión. Este encofrado

también dispone espacio para andamios, maquinaria, etc.

Encofrado perdido, se denomina al que no se recupera para posteriores

usos, permaneciendo solidariamente unido al elemento estructural.

Puede hacerse con piezas de material plástico, cartón o material

cerámico, y queda por el exterior de la pieza a moldear, generalmente de

hormigón.

Encofrado de aluminio, sistemas de moldes de aluminio de calidad para

la construcción rápida de estructuras de concreto como muros,

plataformas, vigas, columnas, etc.

LOS ADITIVOS PARA EL CONCRETO

Los aditivos son modificadores y mejoradores de las mezclas de

concreto. Son productos solubles en agua, que se adicionan durante el

mezclado, en porcentajes no mayores al 1% de la masa de cemento, con el

propósito de producir una modificación en el comportamiento del concreto en

estado fresco o en condiciones de trabajo.

La importancia de los aditivos es que, entre otras acciones, permiten

la producción de concretos con características diferentes a los tradicionales y

han dado un creciente impulso a la construcción. Los aditivos pueden

clasificarse según las propiedades que modifican en el concreto fresco o

endurecido.

Concreto fresco

Entre las características que tienen los aditivos frente al concreto

fresco, están las de incrementar la trabajabilidad sin aumento de agua o

similar trabajabilidad reduciendo el contenido de agua. El retardar o acelerar

el fraguado. También modifican el revenimiento; disminuyen el sangrado;

reducen la segregación y mejoran la bombeabilidad del concreto.

Concreto endurecido

Ante este concreto, la presencia de aditivos ayudan a acelerar la

ganancia de resistencia temprana; a incrementar la resistencia; a mejorar la

durabilidad frente a exposición severa; a disminuir la permeabilidad; a

producir expansión o controlar la contracción; a incrementar la adherencia

con las barras de acero de refuerzo; a impedir la corrosión de las barras de

refuerzo, así como a controlar la reacción álcali- agregado. Cabe decir que,

debido especialmente al desarrollo del concreto premezclado, se realizaron

investigaciones para una nueva generación de aditivos con elevados niveles

de reducción de agua en las mezclas de concreto, que fueron denominados

superplastificantes o aditivos reductores de agua de alto rango. En Alemania

se estudió la aplicación de superplastificantes en base a las sales del

formaldehido- melamina sulfonato, productos que inicialmente se

encontraban en el mercado para otros usos industriales, pero que luego

tuvieron un gran desarrollo en la industria del premezclado. Paralelamente,

en Japón se investigaron productos basados en sales de formaldehido

naftaleno sulfánico, que fueron empleados intensamente en los Estados

Unidos, especialmente en concretos de alta resistencia. Por cierto, los

aditivos denominados de segunda generación fueron normalizados por la

ASTM incluyéndolos como tipos E y G en la norma de aditivos químicos, con

propiedades de actuar como reductores de agua y como retardadores de

fraguado. A diferencia de los reductores de primera generación que permiten

una reducción del contenido de agua al 95%, los reductores de alto rango

llegan al 88% como mínimo. En los últimos años, se ha producido un proceso

de concentración en la industria de aditivos, con inversión en investigación,

desarrollo, procesos tecnológicos y control de calidad para satisfacer los

requerimientos del usuario y en la actualidad, se introduce rápidamente una

tercera generación de aditivos, solucionando el problema de la pérdida de

revenimiento con el tiempo, que afectaba al concreto premezclado,

especialmente en las zonas áridas.

Plastificantes e inclusores de aire

Se trata de aditivos que combinan los efectos de reducir agua de

mezclado e incluir levemente aire. Esos efectos otorgan una mayor vida útil

al tener mayor resistencia al ciclo hielo-deshielo. Generalmente se evalúa

previamente la posibilidad de obtener el comportamiento requerido

modificando el diseño de mezclas, evaluando la opción económicamente

más favorable. Los aditivos son empleados cuando permiten cumplir los

requerimientos especificados al menor costo. También cuando es necesario

suplir las deficiencias de los materiales disponibles.

Aditivos para reducir la reacción álcaliagregados

Recientemente se han desarrollado diversos tipos de aditivos que

incorporados al concreto, permiten reducir la expansión causada por la

reacción álcali- agregados. Los aditivos químicos fueron aplicados

inicialmente en la década de los sesenta y recientemente han adquirido

nueva presencia. Se emplean principalmente sales de litio en porcentajes

cercanos al 1% y sales de bario, entre 2 y 7 %, en relación a la masa de

cemento. Esta técnica está limitada por el costo de los aditivos y la

prevención que existe por la modificación de la resistencia. Cabe decir que

su empleo es restringido debido a que la información sobre experiencias aún

es escasa mientras que su costo resulta elevado.

Aditivos para concreto autocompactante

Constituyen un nuevo tipo de aditivo reductor de alto rango que

modifica la plasticidad del concreto dotándolo de acentuada fluidez sin

producir segregación. Su empleo es requerido por la industria de la

prefabricación para reducir el tiempo de la puesta en molde y curado,

además de eliminar en su totalidad los procedimientos de compactación.

Necesidades de concreto de baja relación a/c

Usualmente se trabajaba con aditivos que otorgaban reducciones de

agua del orden del 10 % y con dosis limitadas debido al riesgo de los

retrasos en los tiempos de fraguado. Sin embargo, hace poco tiempo

irrumpieron en el mercado estos aditivos que otorgan ciertas ventajas. Por

ejemplo, pueden ser utilizados en una gama de dosis que va desde el 0,30 %

al 1,40 % con respecto al peso del cemento, razón por la cual se pueden

obtener reducciones de agua importantes de hasta un 20 %. Este tipo de

aditivos se sitúa entre los plastificantes y los superfluidificantes.

Principalmente, pueden ser usados como reductores de agua y también para

superfluidificar la misma mezcla. Se observa que no retrasan el tiempo de

fraguado aunque mantienen en mayor medida la trabajabilidad. Con respecto

a los plastificantes corrientes, otorgan una leve inclusión de aire, proveen

una excelente trabajabilidad en la mezcla fresca, mejores acabados,

concretos más impermeables, larga vida útil de las piezas y no contienen

cloruros. También pueden ser mezclados con otros aditivos.

Aditivos para mejorar la bombeabilidad

Es posible obtener en el mercado productos que incrementan la

productividad del concreto bombeado, mejorando la cohesividad,

disminuyendo el sangrado y limitando la segregación. Estos aditivos mejoran

las mezclas deficientes en finos o de granulometría incompleta de los

agregados, reducen los problemas de taponamiento y permiten mantener la

presión de suministro continuo. La destacada evolución de los aditivos

químicos en el mercado como los fluidificantes reductores de agua y los

superplastificantes contribuyen en gran medida al mejoramiento de las

mezclas para bombeo.

Aditivos inhibidores de corrosión

La corrosión electroquímica ataca al acero de refuerzo disminuyendo

su sección, pero debido a las características de esta patología se ven

afectados el concreto y su adherencia con el acero, haciendo que el deterioro

se produzca en tiempos menores que los esperados. Hoy en día la industria

del concreto puede ofrecer soluciones que permiten mejorar la protección de

las estructuras expuestas a medios agresivos, mediante la aplicación de

aditivos inhibidores de corrosión que le permiten al concreto reforzado hacer

frente a concentraciones muchos mayores de estas sales. Los aditivos

inhibidores de corrosión modifican químicamente la superficie del acero con

el propósito de disminuir o detener la corrosión. Es importante destacar que

los inhibidores no detienen el ingreso de los cloruros, sino que protegen el

acero frente a grandes concentraciones del mismo. Estos aditivos son una

solución de nitrito de calcio, que se mezcla en el concreto en estado fresco y

permiten que todas las barras del acero de refuerzo queden en contacto en

toda la superficie de la barra, dando así una completa protección. Una de las

principales ventajas que tiene este sistema frente a otros sistemas de

protección es que el nitrito de calcio no tiene efectos negativos sobre las

características físicas del concreto.

Colado bajo el agua

Como se ha citado anteriormente, una de las principales aplicaciones

de los aditivos modificadores de viscosidad es el colado bajo agua, ya que

proporciona la suficiente cohesión en el concreto como para evitar la pérdida

de cemento en contacto con el agua, permitiendo incluso una cierta

movilidad del concreto. En esta aplicación, es necesario proporcionar al

concreto el suficiente contenido de finos que, junto con el empleo de aditivos

modificadores de viscosidad proporcionaran la suficiente cohesión para ello.

Lechadas para inyección

Otras aplicaciones en la que es fundamental el empleo de aditivos que

modifiquen la viscosidad son las lechadas para inyección en los cables de

pretensado, ya que las diferencias de presión pueden provocar una

migración del agua y, por tanto, se necesita proporcionar a la lechada una

elevada resistencia al sangrado. Asimismo, las lechadas de inyección en

general, requieren de un comportamiento pseudoplástico para facilitar la

inyección, así como capacidad para retener la humedad al estar en contacto

con superficies que puedan absorber agua y la capacidad de mantener las

partículas de cemento en suspensión, una vez que la inyección cesa.

Observaciones sobre el uso de aditivos

Los aditivos cuyo comportamiento se conoce por experiencia a

temperatura normal del ambiente pueden comportarse de manera diferente a

temperaturas muy altas o muy bajas. Por su parte, los aditivos cuyo

comportamiento se conoce cuando se emplean separadamente, pueden no

ser compatibles cuando se utilizan juntos, por esta razón es esencial una

prueba de mezcla para cualquier combinación de aditivos. Al ser

descargados dentro de la mezcladora los aditivos, no solo se han de medir

exactamente, también es importante que sean descargados de manera

adecuada durante el ciclo de mezclado y en la dosificación correcta. Los

cambios en el procedimiento de mezclado pueden afectar el comportamiento

de los aditivos.

RETRACCIÓN Y FACTORES DE RETRACCIÓN

La retracción del concreto puede ser definida como un cambio de

volumen tridimensional del material que tiene lugar tanto en estado fresco

como endurecido y cuya causa no obedece a una carga externa al mismo.

El concreto desde sus inicios puede sufrir diferentes tipos de

retracción, entre ellos la comunidad científica5 del concreto reconoce los

siguientes:

a) Retracción autógena o química: Es aquella provocada por la propia

naturaleza de la hidratación del cemento. Los volúmenes de los

componentes iniciales (agua y cemento) son mayores que el volumen final

del hidrato resultante.

b) Retracción plástica: Es conocida como aquella relacionada con la

pérdida del agua superficial del concreto fresco (paso de superficie brillante a

mate). La tensión superficial en los meniscos que se forman en los capilares,

engendran esfuerzos de tensión que retraen la matriz del concreto.

c) Retracción por secado o hidráulica: La más conocida y mencionada

entre todas las retracciones tiene lugar en estado endurecido y está asociada

a la pérdida de agua de gel. Esta retracción se mide a diferentes edades y su

acción se prolonga durante meses e incluso años.

d) Retracción Térmica: La hidratación inicial del concreto se constituye en

una reacción exotérmica, una vez esta primera fase de generación de calor

pasa, el concreto como cualquier sólido se enfría y por lo tanto se contrae.

e) Retracción por Carbonatación: Este cambio dimensional tiene lugar a

largo plazo y está relacionado con la pérdida o lavado de productos de la

carbonatación como el bicarbonato de calcio.

Discernir entre un tipo de retracción y otro no resulta una labor sencilla, en

realidad la retracción del material a cualquier edad será el resultado de la

combinación de las anteriores retracciones.

Lo cierto es que para términos prácticos la clasificación anterior no

resulta muy útil, debido a que los métodos actuales para medir la retracción

no hacen discriminación sobre el tipo de retracción o la causa que la

provoca. Los procedimientos miden una retracción total. Por lo tanto resulta

más lógico hablar de retracción total en estado endurecido (a partir de las 24

horas) y en estado "plástica o durante las primeras horas" es decir anterior a

las 24 horas.

El método más utilizado para determinar la retracción del concreto en

estado endurecido aparece descrito en la norma ASTM C157. Este método

parte de medir la longitud de una vigueta endurecida que ha cumplido 24

horas de edad (método modificado). El procedimiento considera la longitud

de la vigueta a las 24 horas como la inicial y la compara con las longitudes

posteriores de la vigueta al cumplir mayores edades (bajo HR% y T°C

controladas).

La retracción se expresa en general de dos maneras mm/m o en

términos de porcentaje (%) con respecto a la mayor longitud inicial del

elemento.

TEORIA PLASTICA

La teoría plástica es un método para calcular y diseñar secciones de

concreto reforzado fundado en las experiencias y teorías correspondientes al

estado de ruptura de las teorías consideradas.

VENTAJAS DEL DISEÑO PLÁSTICO

1. En la proximidad del fenómeno de ruptura, los esfuerzos no son

proporcionales a las deformaciones unitarias, si se aplica la teoría elástica,

esto llevaría errores hasta de un 50% al calcular los momentos resistentes

últimos de una sección. En cambio, si se aplica la teoría plástica, obtenemos

Valores muy aproximados a los reales obtenidos en el laboratorio.

2. La carga muerta en una estructura, generalmente es una cantidad

invariable y bien definida, en cambio la carga viva puede variar más allá del

control previsible. En la teoría plástica, se asignan diferentes factores de

seguridad a ambas cargas tomando en cuenta sus características

principales.

3. En el cálculo del concreto presforzado se hace necesario la aplicación del

diseño plástico, porque bajo cargas de gran intensidad, los esfuerzos no son

proporcionales a las deformaciones.

HIPÓTESIS DEL DISEÑO PLÁSTICO

Para el diseño de los miembros sujetos a carga axial y momento

flexionante, rompiendo cumpliendo con las condiciones aplicables de

equilibrio y compatibilidad de deformaciones, las hipótesis son:

A) Las deformaciones unitarias en el concreto se supondrán directamente

proporcionales a su distancia del eje neutro. Excepto en los anclajes, la

deformación unitaria de la varilla de refuerzo se supondrá igual a la

deformación unitaria del concreto en el mismo punto.

B) La deformación unitaria máxima en la fibra de compresión extrema se

supondrá igual a 0.003 en la ruptura.

C) El esfuerzo en las varillas, inferior al límite elástico aparente Fy, debe

tomarse igual al producto de 2.083 x 106 kg/cm2 por la deformación unitaria

de acero. Para deformaciones mayores que corresponden al límite elástico

aparente, el esfuerzo en las barras debe considerarse independientemente

de la deformación igual el límite elástico aparente Fy.

D) Se desprecia la tensión en el concreto en secciones sujetas a flexión.

E) En la ruptura, los esfuerzos en el concreto no son proporcionales a las

deformaciones unitarias. El diagrama de los esfuerzos de compresión puede

suponerse rectangular, trapezoidal, parabólico, o de cualquier otra forma

cuyos resultados concuerden con las pruebas de los laboratorios.