El concreto y sus componentes, fabricacin, colocacin y curado.FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMOCONSTRUCCION IIARQTO. JULIO MARTINEZ VARGAS

Es actualmente el material ms empleado en la industria de la construccin por su duracin, resistencia, impermeabilidad, facilidad de produccin y economa. El concreto es una roca creada por el hombre, diseada y producida de acuerdo a normas establecidas para fines y aplicaciones que se requieren en un proyecto determinado y con las caractersticas de economa, facilidad de colocacin, velocidad de fraguado y apariencia adecuada segn su aplicacin.INTRODUCCION

CEMENTOSSegn la Norma Tcnica Peruana, el cemento Prtland es un cemento hidrulico producido mediante la pulverizacin del Clinker compuesto esencialmente por silicatos de calcio hidrulicos y que contiene generalmente una o ms de las formas sulfato de calcio como adicin durante la molienda , Es decir: Cemento Prtland = Clinker Prtland + Yeso

El Clinker Prtland es un producto semiacabado de forma de piedras negruzcas de tamaos de aproximadamente, obtenido de la calcinacin de una mezcla de materiales calcreos y arcillosos en proporciones convenientes, hasta llegar a una fusin incipiente (Clinkerizacin) a 1450 C. Est compuesto qumicamente por Silicatos de calcio, aluminatos de calcio, ferroaluminatos de calcio y otros en pequeas cantidades, los cuales se forman por la combinacin del xido de Calcio (CaO) con los otros xidos: dixido de silicio (SiO 2 ) , xido de aluminio (A1 2 O 3 ) y xido frrico (Fe 2 O 3 ).

El Clinker Prtland se enfra rpidamente y se almacena en canchas al aire libre. El cemento Prtland es un polvo muy fino de color verdoso. Al mezclarlo con agua forma una masa (pasta) muy plstica y moldeable que luego de fraguar y endurecer, adquiere gran resistencia y durabilidad.

AGREGADOSSe define como agregado al conjunto de partculas inorgnicas de origen natural o artificial cuyas dimensiones estn comprendidas entre los lmites fijados en la NTP 400.011. Los agregados son la fase discontinua del concreto y son materiales que estn embebidos en la pasta y que ocupan aproximadamente el 75% del volumen de la unidad cbica de concreto.

AGUAEl agua presente en la mezcla de concreto reacciona qumicamente con el material cementante para lograr: a. La formacin de gel. b. Permitir que el conjunto de la masa adquiera las propiedades que: En estado no endurecido faciliten una adecuada manipulacin y colocacin de la misma; y En estado endurecido la conviertan en un producto de las propiedades y caractersticas deseadas.

Como requisito de carcter general y sin que ello implique la realizacin de ensayos que permitan verificar su calidad, se podr emplear como aguas de mezclado aquellas que se consideren potables, o las que por experiencia se conozca que pueden ser utilizadas en la preparacin del concreto.Debe recordarse, no todas las aguas inadecuadas para beber son inconvenientes para preparar concreto. En general, dentro de las limitaciones, el agua de mezclado deber estar libre de sustancias colorantes, aceites y azcares.

El agua empleada no deber contener sustancias que puedan producir efectos sobre el fraguado, la resistencia o durabilidad, apariencia del concreto, o sobre los elementos metlicos embebidos en ste.Previamente a su empleo, ser necesario investigar y asegurarse que la fuente de provisin no est sometida a influencias que puedan modificar su composicin y caractersticas con respecto a las conocidas que permitieron su empleo con resultados satisfactorios.

FABRICACION DEL CONCRETO

El concreto es un material duro que tiene similitud a la piedra por ello tambin se le denomina piedra artificial, el concreto puede ser formado en la forma que se desee y para dar con estas formas se emplean los encofrados.

El cemento y el agua reaccionan qumicamente uniendo las partculas de los agregados y convirtiendo todo el conglomerado en una masa slida. De acuerdo al diseo de mezclas que se emplee podr obtenerse diferentes resistencias de concreto. Influye tambin esta caracterstica del concreto, los mtodos y eficiencia del curado.

Debido a que el concreto es un elemento resistente a esfuerzos de compresin, teniendo en cambio muy poca resistencia de traccin y flexin es que se introduce el acero como parte complementaria para tomar estos esfuerzos en los cuales el concreto no acta ptimamente.

Diseo de mezclas (en peso)COMPILACION: AQTO. LUIS ANICAMA FLORES

Para encontrar la cantidad de cemento, agregado fino, agregado grueso y agua, se debe tener en cuenta lo siguiente:Tamao del agregado grueso.Tamao del agregado fino.Tipo de concreto a elaborar ( f`c).Relacin de agua : cemento.

Para el calculo de insumos en la mezcla nos ayudamos de tablas elaboradas en base a la elaboracin mas frecuente de concretos aplicadas en obras o laboratorios.

TABLAS USUALES PARA LA DOSIFICACION DE MEZCLAS EN CONCRETOS

ASENTAMIENTOS RECOMENDADOSSEGN TIPOS DE CONSTRUCCIONTIPO DE CONSTRUCCIONSLUMPMximo(Pulg.)Mnimo(Pulg.)Zapatas y muros de ciment.Zapatas simplesVigas y muros reforzadosColumnas de edificiosPavimentos y losasConcreto masivo334432111111

ASENTAMIENTOS PERMITIDOS

ElementoASENTAMIENTO (cm.)MximoMnimoMuros armados para cimi.Cimientos de C.S.Placas, vigas y murosColumnas aisladas edificiosPavimentosConstrucciones masivas12.5010.0015.00

15.007.507.505.002.507.50

7.505.002.50

Revisemos los tipos de concreto segn su resistencia..

F`cElemento50100140140 175175 210210 350500 a masRellenoSubzapatas, relleno estructuralVeredasElementos de cimentacin ( Z,V)Elementos estructurales livianosEstructuras de responsabilidad.Superestructuras

TABLA A

Relacin agua/cementoF`ca/c1401752102452800.740.670.580.510.44

TABLA B

Proporcin agua libre ( M3) Slump

Tam.Max.Agr. 22 33 51 190175160215200180240215195

TABLA C

TIPO DE ARENA SEGN TAMAO DEL AGREGADO% QUE PASA MALLA 20TIPO DE ARENA20 1545 6566 90Mas de 90IIIIIIIV

PROPORCION DEL AGREGADO FINO (%) Tipo de arena

Tamao mx. agregadoIIIIIIIV1 605045504035403626352523

Aplicacin Practica del uso de las tablas en la fabricacin de concretoSe requiere fabricar concreto con las siguientes caractersticas:F`c = 210 Kg./cm2Slump = 3 (consolidaddo por vibrador).Tamao mximo del agregado grueso = Tipo de arena II

Solucin:Primero obtenemos la relacin agua/cemento (a/c) de la Tabla A :Para f`c = 210 Kg./cm2 la relacin a/c es = 0.58Luego segn la tabla B y el Slump obtenemos la cantidad de agua libre:Agua libre = 200 Kg./m3Luego con estos dos datos podemos obtener la cantidad de cemento:Cemento = 200 / 0.58 = 345 Kg.Teniendo la cantidad de agua y la cantidad de cemento podemos obtener la cantidad del agregado ( fino + grueso):Cantidad del agregado = 2400 Kg. 200 345 = 1855 Kg.

Para hallar la cantidad exacta de agregado fino y grueso usamos primero la tabla C de donde obtenemos:Proporcin del agregado fino = 40%Entonces la cantidad de arena ser :Arena gruesa = 0.40 x 1855 Kg. = 742 Kg.Y la cantidad de piedra chancada ser:1855 742 = 1113 Kg.

RESUMEN POR M3 DE CONCRETO

MATERIALKG.CEMENTO345ARENA GRUESA742PIEDRA CHANCADA1113AGUA200

DATOS:CEMENTO = 42.5 KG./BOLSA ( 1 p3)ARENA = 1600 Kg. / m3Piedra = 1700 Kg. / m3Agua = 1000 lts. / m3

Luego de efectuar el calculo con los datos anteriores obtenemos

RESUMEN POR M3CEMENTO8 BOLSASARENA GRUESA.46 M3PIEDRA CHANCADA.65 M3AGUA200 LTS.

DATOS:CARRETILLA = 2 P3BOOGIE = 3 P3LATA CONCRETERA = 24.5 LTS.1 M3 = 35.937 P3

Una tanda de trabajo en mezcladora se mide por una bolsa de cemento ( 1 p3), asi tenemos que para la misma proporcin anterior descrita se transformara a ( dividir por 8)Cemento = 8 bolsas / 8 = 1 bolsaArena = .46 m3 / 8 = .057 m3 x 35.937 p3/m3 = 2 p3 = 1 CarretillaPiedra = .65 m3/ 8 = .0812 m3 x 35.937 p3/m3 = 3 p3 = 1.5 carretillasAgua = 200 lts/ 8 = 25 lts = 1 lata

RESUMEN DE MATERIALESMATERIALKG./M3M3/M3UNIDADES/M3/TANDACEMENTOARENAPIEDRAAGUA345 KG742 KG1113 KG200 LTS8 BOLSAS0.46 M30.65 M38 LATAS1 BOLSA1 CARR.1.5 CARR.1 LATA

RESISTENCIA DEL CONCRETOLa resistencia a la compresin del concreto normalmente se la cuantifica a los 28 das de vaceado, aunque en estructuras especiales como tneles y presas, o cuando se emplean cementos especiales, pueden especificarse tiempos menores o mayores a esos 28 das. En tneles es bastante frecuente utilizar la resistencia a los 7 das o menos, mientras en presas se suele utilizar como referencia la resistencia a los 56 das o ms.

La resistencia del concreto se determina en muestras cilndricas estandarizadas de 15 cm. de dimetro y 30 cm. de altura llamadas testigos, llevadas hasta la rotura mediante cargas incrementales relativamente rpidas.

La resistencia caracterstica a la compresin de un hormign (f'c), utilizada en diseo estructural, se mide en trminos probabilsticas, definindose que solamente un pequeo porcentaje de las muestras (normalmente el 5%) puedan tener resistencias inferiores a la especificada, lo que da lugar a que la resistencia media de las muestras (fm) siempre sea mayor que la resistencia caracterstica.

La resistencia a la compresin de concretos normales (210 - 280 Kg./cm2) y de mediana resistencia (350-420 Kg./cm2) est dominada por la relacin agua/cemento (a menor relacin agua/cemento mayor resistencia) y por el nivel de compactacin (a mayor compactacin mayor resistencia), pero tambin son factores importantes la cantidad de cemento (a mayor cantidad de cemento mayor resistencia) y la granulometra de los agregados (mejores granulometras dan lugar a mayores resistencias).

En concretos de alta resistencia (fc > 420 Kg/cm2), a ms de los factores antes mencionados, tiene especial importancia la resistencia del material constituyente de los agregados (roca de origen), pues este parmetro impone un tope mximo a la resistencia del concreto (el hormign jams podr alcanzar una resistencia superior a la de la roca de origen del agregado grueso).

TRABAJABILIDAD DEL CONCRETO FRESCO: Trabajabilidad es la facilidad que presenta el concreto fresco para ser colocado y vibrado en cualquier molde. Los concretos con baja trabajabilidad presentan problemas de mezclado y problemas de compactacin dentro de los moldes, lo que puede redundar en una disminucin de la resistencia.La trabajabilidad del concreto se suele categorizar en funcin del asentamiento del cono de Abrams o de la medicin de la dispersin diametral en la mesa de flujo.

CURADO DEL CONCRETO

Fin del tema