concreto

1. INTRODUCCIN GENERAL AL CONCRETO

El concreto es un material durable y resistente pero, dado que se trabaja en su forma lquida, prcticamente puede adquirir cualquier forma. .Esta combinacin de caractersticas es la razn principal por la que es un material de construccin tan popular para exteriores.Ya sea que adquiera la forma de un camino de entrada amplio hacia una casa moderna, un paso vehicular semicircular frente a una residencia, o una modesta entrada delantera, el concreto proporciona solidez y permanencia a los lugares donde vivimos.

En la forma de caminos y entradas, el concreto nos conduce a nuestro hogar, proporcionando un sendero confortable hacia la puerta .Adems de servir a nuestras necesidades diarias en escalones exteriores, entradas y caminos, el concreto tambin es parte de nuestro tiempo libre, al proporcionar la superficie adecuada para un patio.

El concreto de uso comn, o convencional, se produce mediante la mezcla de tres componentes esenciales, cemento, agua y agregados, a los cuales eventualmente se incorpora un cuarto componente que genricamente se designa como aditivo. Al mezclar estos componentes y producir lo que se conoce como una revoltura de concreto, se introduce de manera simultnea un quinto participante representado por el aire.

La mezcla intima de los componentes del concreto convencional produce una masa plstica que puede ser moldeada y compactada con relativa facilidad; pero gradualmente pierde esta caracterstica hasta que al cabo de algunas horas se torna rgida y comienza a adquirir el aspecto, comportamiento y propiedades de un cuerpo slido, para convertirse finalmente en el material mecnicamente resistente que es el concreto endurecido.

La representacin comn del concreto convencional en estado fresco, lo identifica como un conjunto de fragmentos de roca, globalmente definidos como agregados, dispersos en una matriz viscosa constituida por una pasta de cemento de consistencia plstica. Esto significa que en una mezcla as hay muy poco o ningn contacto entre las partculas de los agregados, caracterstica que tiende a permanecer en el concreto ya endurecido.

Consecuentemente con ello, el comportamiento mecnico de este material y su durabilidad en servicio dependen de tres aspectos bsicos:

1. Las caractersticas, composicin y propiedades de la pasta de cemento, o matriz cementante, endurecida.2. La calidad propia de los agregados, en el sentido ms amplio.3. La afinidad de la matriz cementante con los agregados y su capacidad para trabajar en conjunto.En el primer aspecto debe contemplarse la seleccin de un cementante apropiado, el empleo de una relacin agua/cemento conveniente y el uso eventual de un aditivo necesario, con todo lo cual debe resultar potencialmente asegurada la calidad de la matriz cementante.

En cuanto a la calidad de los agregados, es importante adecuarla a las funciones que debe desempear la estructura, a fin de que no representen el punto dbil en el comportamiento del concreto y en su capacidad para resistir adecuadamente y por largo tiempo los efectos consecuentes de las condiciones de exposicin y servicio a que est sometido.

Finalmente, la compatibilidad y el buen trabajo de conjunto de la matriz cementante con los agregados, depende de diversos factores tales como las caractersticas fsicas y qumicas del cementante, la composicin mineralgica y petrogrfica de las rocas que constituyen los agregados, y la forma, tamao mximo y textura superficial de stos.

De la esmerada atencin a estos tres aspectos bsicos, depende sustancialmente la capacidad potencial del concreto, como material de construccin, para responder adecuadamente a las acciones resultantes de las condiciones en que debe prestar servicio. Pero esto, que slo representa la previsin de emplear el material potencialmente adecuado, no basta para obtener estructuras resistentes y durables, pues requiere conjugarse con el cumplimiento de previsiones igualmente eficaces en cuanto al diseo, especificacin, construccin y mantenimiento de las propias estructuras.

2. COMPONENTES DE CONCRETO

2.1. CEMENTOSegn la norma tcnica peruana, el cemento Portland es un cemento hidrulico producido mediante la pulverizacin del Clinker compuesto esencialmente por silicatos del calcio hidrulicos y que contiene generalmente una o ms de las formas sulfatos de calcio como adicin durante la molienda, es decir:

CEMENTO PORTLAND = CLINKER PORTLAND + YESO

El Clinker Portland es un producto semi acabado de forma de piedras negruzcas de tamao de tamao aproximadamente, obteniendo de la calcinacin de una mezcla de materiales clacarios y arcillosos en proporciones convenientes hasta llegar a una fusin incipiente (clinckerizacion) 1450C.Est compuesto qumicamente por silicatos de calcio, aluminatos de calcio, ferro aluminatos de calcio y otros en pequeas cantidades los cuales se forman por la combinacin de xido de calcio (CaO) con los otros xidos: dixido de silicio (SiO2), Oxido de aluminio (Al2O3), oxido frrico (Fe2O3).El Clinker Portland se en fra rpidamente y se almacena en canchas al aire libre. El cemento portland en un polvo muy fino y color verdoso. Al mezclarlo con agua forma una maza (pasta) muy plstica y moldeable que luego de fraguar y endurecer adquiere una gran resistencia y durabilidad.

2.1.1. PROPIEDADES DE LOS COMPONENTES PRINCIPALESDespus del proceso de formacin del Clinker molienda final, se obtiene los siguientes compuestos establecidos por primera vez por Le Chatelier en 1852, y que son los defiende el comportamiento de cemento e hidratado y que detallremos con su frmula qumica, abreviatura y nombre corriente:

a. SILICATO TRICALCICO (3CaO.SiO2 ---> C3S ---> Alita) Es el ms importante de los compuestos del cemento. Determina la rapidez o velocidad de fraguado. Determina la resistencia inicial del cemento. El calor de hidratacin es equivalente a 120 cal/gr. Este compuesto tiene mucha importancia en el calor de hidratacin de los cementos. Contribuye una buena estabilidad de volumen. Contribuye a la resistencia al intemperismo.

b. SILICATO DICALCICO (2CaO.SiO2 ---> C2S ---> Belita) Es el segundo en importancia. Endurece con lentitud. Alcanza elevada resistencia a la comprensin a largo plazo (despus de prolongado endurecimiento). El valor de hidratacin en equivalente a 63 cal/gr. Contribuye a la resistencia al intemperismo junta al C3S. Su contribucin a la estabilidad de volumen es regular.

c. ALUMINATO TRICALCICO (3CaO.Al2O3 ---> C3A) Es el primero es hidratarse, o sea con mucha rapidez (hidratacin violenta). Tiene poca resistencia mecnica (no ndice en la resistencia a la compresin). Tiene baja resistencia al intemperismo (accin de hielo y deshielo). Tiene estabilidad de volumen. Escasa resistencia a la accin del ataque de sulfatos y ataques qumicos. Calor hidratacin equivalente a 207 cal/gr.

d. FERRO ALUMINATO TETRA CALCICO (C4AF --> Celita) Tiene relativa trascendencia en la velocidad de hidratacin (es relativamente rpida). El calor de hidratacin en equivalente a 100 cal/gr (moderado). En la resistencia mecnica no est definida su influencia. La estabilidad de volumen es mala.

NOTA: Silicato tricclico y silicato di clcico, Constituye el 75% del cemento. Por eso de resistencia mecnica se debe a estos 2 compuestos.

2.1.2. TIPOS DE CEMENTOSLos cementos que contempla la Instruccin espaola RC-97 son los siguientes: Cementos comunes (Norma UNE 80.301:96) Cementos resistentes a los sulfatos y/o agua de mar (Norma UNE 80.303:96) Cementos blancos (UNE 80.305:96) Cementos de bajo calor de hidratacin (UNE 80.306:96) Cementos para usos especiales (UNE 80.307:96) Cemento de aluminato de calcio (UNE 80.310:96)Los cementos se clasifican en tipos, segn sus componentes, y en clases segn su resistencia. El nmero que identifica a la clase corresponde a la resistencia mnima a compresin, a veintiocho das, expresada en newtons por milmetro cuadrado (N/mm2).Se exceptan los cementos para usos especiales en que dicha resistencia se refiere a los noventa das. En las tablas 1 y 2 se da la clasificacin de los cementos comunes, segn tipos y clases, de acuerdo con la Instruccin RC-97. Los porcentajes en masa de los distintos tipos de cemento excluyen el regulador de fraguado y los eventuales aditivos.Por otra parte, conviene no confundir los aditivos al cemento con las adiciones; stas se refieren siempre a uno o varios de los siguientes constituyentes: escoria siderrgica (S), humo de slice (D), puzolanas naturales (P), cenizas volantes (V) y flleres calizos (L).A ttulo de ejemplo: la designacin para un cemento portland con adicin de puzolana y de resistencia 42,5 N/mm2 es CEM II/A-P/42,5 UNE 80.301, o bien CEM II/B-P/42,5 UNE 80.301, segn sea el contenido de puzolana.

(1) Los valores de la tabla se refieren al ncleo de cemento, entendindose por tal el clnker y las adiciones con exclusin del sulfato de calcio (regulador de fraguado) y de los aditivos.(2) Los componentes minoritarios adicionales pueden ser filler, o uno o ms de los componentes principales, a menos que estn incluidos ya como tales en el cemento.(3) Cuando algn cemento portland, mixto, en razn de su composicin, se pueda incluir en alguno de los tipos II anteriores, deber llevar la denominacin y designacin correspondientes a dicho tipo.(4) La proporcin de humo de slice se limita al 10 por 100.(5) La proporcin de filler se limita al 5 por 100.(6) La proporcin de caliza se limita al 20 por 100.

2.1.2.1. PRESCRIPCIONES FSICAS Y MECNICAS DE LOS CEMENTOS

Las caractersticas fsicas y mecnicas ms importantes son: fraguado, expansin, finura de molido y resistencia a compresin.

FraguadoLa velocidad de fraguado de un cemento viene limitada por las normas estableciendo un perodo de tiempo, a partir del amasado, dentro del cual deben producirse el principio y el fin del fraguado. Ambos conceptos se definen de un modo convencional, mediante la aguja de Vicat, ya que el fraguado es un proceso continuo que se inicia al amasar el cemento y se prolonga por el endurecimiento sin solucin de continuidad

Las penetraciones de la aguja de Vicat sobre una probeta de pasta normal de cemento, en funcin del tiempo, dan una idea del proceso de fraguado. Como resultado del ensayo puede dibujarse un diagrama como el indicado en la figura 1.1. (Norma europea EN 196-3).

Segn la Instruccin espaola RC-97 el fraguado del cemento debe cumplir las siguientes prescripciones:

Distancias de transporte sea grande. Debe comprobarse, en tales casos, que el principio de fraguado del cemento se aleja del mnimo admitido, especialmente si la temperatura ambiente supera a la normalizada del ensayo, que es de 18 C a 22 C para el agua de amasado.

Para obras de pavimentos de hormign ejecutadas en verano conviene utilizar cementos cuyo principio de fraguado, en ensayo efectuado a 30 C, tenga lugar no antes de una hora.

El fraguado es tanto ms corto y rpido en su comienzo cuanto ms elevada es la finura del cemento. La meteorizacin de ste (almacenamiento prolongado) aumenta la duracin del fraguado. La presencia de materia orgnica (que puede provenir del agua o de la arena) retrasa el fraguado y puede llegar a inhibirlo. A menor cantidad de agua de amasado, as como a mayor sequedad del aire ambiente, corresponde un fraguado ms corto.

ExpansinLos ensayos de estabilidad de volumen tiene por objeto manifestar, a corto plazo, el riesgo de expansin tarda que puede tener un cemento fraguado debida a la hidratacin del xido de calcio y/o del xido de magnesio libres.

El mtodo de ensayo que se utiliza, tanto en Espaa como en el resto de Europa, es el de las agujas de Le Chatelier (Norma europea EN 196-3). Consiste en un pequeo molde cilndrico abierto por una generatriz y terminado por dos agujas para amplificar la expansin. Una vez relleno con la pasta de cemento, se mantiene 24 horas en la cmara hmeda. El aumento de la distancia de las dos puntas de las agujas despus de sumergido el molde en agua en ebullicin, durante tres horas, mide la expansin.

Segn la Instruccin RC-97, la expansin de cualquier tipo de cemento no debe ser superior a 10 milmetros.

Finura de molidoEs una caracterstica ntimamente ligada al valor hidrulico del cemento, ya que influye decisivamente en la velocidad de las reacciones qumicas que tienen lugar durante su fraguado y primer endurecimiento.

Al entrar en contacto con el agua, los granos de cemento se hidratan slo en una profundidad de 0,01 mm, por lo que, si dichos granos fuesen muy gruesos, su rendimiento sera muy pequeo al quedar en su interior un ncleo prcticamente inerte.

Si el cemento posee una finura excesiva, su retraccin y calor de fraguado son muy altos (lo que, en general, resulta perjudicial), el conglomerante resulta ser ms susceptible a la meteorizacin (envejecimiento) tras un almacenamiento prolongado, y disminuye su resistencia a la aguas agresivas. Pero siendo as que las resistencias mecnicas aumentan con la finura, se llega a una situacin de compromiso: el cemento portland debe estar finamente molido, pero no en exceso.

Lo deseable es que un cemento alcance sus debidas resistencias, a las distintas edades, por razn de calidad del clnker ms bien que por razn de finura de molido. La nueva normativa, tanto europea como espaola, no incluye en sus Pliegos prescripciones para la finura de molido.

Para la determinacin de la finura de molido existen varios mtodos de ensayo siendo el ms conocido el de la superficie especfica Blaine (Norma UNE 80.122). Consiste en determinar la superficie de un gramo de cemento cuyas partculas estuviesen totalmente sueltas, expresndose en centmetros cuadrados. La superficie especfica Blaine de los distintos cementos est comprendida, generalmente, entre 2500 y 4000 cm2 /g.

Otros mtodos para determinar la superficie especfica de molido son por tamizado en seco (Norma UNE 80.107) y por tamizado hmedo (Norma UNE 80.108).

Resistencias mecnicasComo resistencia de un cemento se entiende la de un mortero normalizado, amasado con arena de caractersticas y granulometra determinadas, con relacin agua/cemento igual a 0,5, en las condiciones que especifica la Norma UNE 80.101, que es anloga a la europea EN 196-1.

Las probetas son prismticas de 4 x 4 x 16 cm3. Se rompen primero a flexo traccin con carga centrada y luego, cada uno de los trozos resultantes, se rompe a compresin sobre superficie de 4 x 4 cm2. Las roturas se efectan normalmente a 2, 7 y 28 das.

La resistencia mecnica de un hormign ser tanto mayor cuanto mayor sea la del cemento empleado. Pero esta caracterstica no es la nica que debe buscarse, ya que por s sola no garantiza otras igualmente necesarias, o incluso ms, como por ejemplo la durabilidad.

En la tabla 2 se dan las prescripciones mecnicas de los cementos, segn la Instruccin espaola RC-97. Recurdese que el nmero que identifica la clase de un cemento corresponde a la resistencia mnima a compresin, a 28 das, expresada en N/mm2 (excepto en cementos para usos especiales, en que dicha resistencia se refiere a 90 das). Ni la Instruccin espaola ni la Norma europea especifican valores para la resistencia a flexo traccin.

2.2. AGUA PARA EL CONCRETO

El agua presente en la mezcla de concreto reacciona qumicamente con el material cementante para lograr: La formacin de gel Permitir que el conjunto de la masa adquiera las propiedades que: En estado no endurecido facilita una adecuada manipulacin y colocacin de la misma.En estado de endurecimiento se convierte en un producto de las propiedades y caractersticas deseadas.

Como requisito de carcter general y sin que ello implique la realizacin de ensayos que permita verificar su calidad, se podr emplear como aguas de mezclado aquellas que se considere potable, a las que por experiencia se conoce que pueda ser utilizada en la preparacin de concreto.

Debe recordarse, no todas las aguas inadecuadas para beber son inconvenientes para preparar el concreto: en general dentro de las limitaciones, el agua de mezclado de deber estar libre de sustancias de colorantes, aceites y azucares.

El agua empleada no debe contener sustancias que pueda producir efectos sobre el fraguado, la resistencia o durabilidad, apariencia del concreto, o sobre los elementos metlicos embebidos en este.

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 sus caractersticas con respecto a las conocidas que permitieron su empleo con resultados satisfactorios.

2.2.1. REQUISITOS DE CALIDAD

El agua empleada en la preparacin y curado del concreto deber cumplir con los requisitos de la norma NTP 334.088 y ser preferencia, potable. Se utilizara aguas no potables solo si:

Estn libres de cantidades prejudiciales de aceite, cidos, lcalis, sales, arcilla, limo materia orgnica u otras sustancias que puedan ser dainas al concreto, al acero de refuerzo, o a los elementos metlicos embebidos, o provocar manchas en su superficie. La seleccin de las proporciones de las mezcla del concreto se basaran en ensayos en los que se ha utilizado agua de la fuente elegida. Los cubos de prueba de concreto, preparados con aguas no potables y ensayadas de acuerdo a la norma ASTM C 109, deber tener a los 7 y 28 das resistencias en compresin del orden de no menos 90% de las muestras similares de agua potable.

Est prohibido el empleo de aguas acidas, calcreas, minerales, carbonatadas o naturales, aguas provenientes de minas, de aguas que contengan residuos industriales; aguas salubres o con un alto contenido de sulfatos mayor de 1%; aguas que contengan algas, materia orgnica, humus o desgas de desages.

2.2.1.1. UTILIZACION DE AGUAS NO POTABLES

Se empleara aguas no potables nicamente si:

El agua es sometida a un anlisis qumico en un laboratorio, obtenindose como mximo los siguientes valores:

Cuadro: Lmites permisibles para aguas no potables.

La calidad de agua se establecer mediante anlisis de laboratorio, debindose ser abobada por la supervisin la utilizacin de la misma y la excepcin de alguno de los valores indicados.

2.2.2. REQUISITOS DEL COMIT 318 DEL ACIFija 4 requisitos para el agua del mezclado:

1. El agua empleada en el mezclado del concreto deber estar limpia y libre de cantidades peligrosas de aceites, lcalis, cidos, sales, materia orgnica u otras sustancias peligrosas para el concreto o el refuerzo.2. El agua del mezclado para el concreto pre mezclado o para concreto que deber obtener elementos de aluminios embebidos, incluida la porcin de agua de mezclado que es contribuida en forma de agua libre sobre el agregado, no debe contener cantidades peligrosas de ion cloruro.3. No deber emplearse en concreto aguas no potables, salvo que las siguientes condiciones sean satisfechas. La seleccin de las proporciones del concreto deber basarse en mezclas de concreto en las que se ha empleado en agua de la misma fuente. Los cubos de ensayos de morteros preparados de aguas no potables debern tener a los 7 y 28 das recientes iguales a por lo menos a los 90% de la resistencia de espcimen similares preparados con agua potables. Los ensayos de comparacin de resistencia debern ser preparados con morteros, idnticos con excepcin del agua de mezclado, preparados y ensayados deacuerdo con la norma ASTM C 109 Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortar (empleando especmenes cbicos de 2 o 50mm).

2.2.3. ALMACENAMIENTO

El agua a emplearse en la preparacin del concreto se almacenera de preferencia en tanques metlicos, o silos. Se tomaran las precauciones que eviten su contaminacin.

2.3. AGREGADOS PARA EL CONCRETO

Material granular, el cual puede ser arena, piedra natural zarandeada o chancada, empleado con un medio cementante para formar concreto o mortero.

Descripcin: Los agregados ocupan comnmente de 60% a 75% del volumen del concreto (70% a 85% en peso), e influyen notablemente en las propiedades del concreto recin mezclado y endurecido, en las proporciones de la mezcla, y en la economa. Pueden tener tamaos que van desde partculas casi invisibles hasta pedazos de piedra. Junto con el agua, el cemento y aditivos, conforman el conjunto de ingredientes necesarios para la fabricacin de concreto. Esta identificacin de los materiales se deriva de la condicin mnima del concreto convencional de dividir los agregados en dos fracciones principales cuya frontera nominal es 4.75 mm (malla nm. 4 ASTM). Dependiendo del dimetro medio de sus partculas se clasifican en:Agregado Fino: Aquel que pasa el tamiz 3/8" y queda retenido en la malla N 200, el ms usual es la arena producto resultante de la desintegracin de las rocas.Agregado Grueso: Aquel que queda retenido en el tamiz N4 y proviene de la desintegracin de las rocas; puede a su vez clasificarse en piedra chancada y grava.

2.3.1. CLASIFICACIONExisten varias formas de clasificar a los agregados, algunas de las cuales son:

2.3.1.1. POR SUNATURALEZALos agregados pueden ser naturales o artificiales, siendo los naturales de uso frecuente, adems los agregados utilizados en el concreto se pueden clasificar en: agregado grueso, fino y hormign (agregado global).

a.El agregado fino, se define como aquel que pasa el tamiz 3/8" y queda retenido en la malla N 200, el ms usual es la arenaproductoresultante de la desintegracin de lasrocas.b.El agregado grueso,es aquel que queda retenido en el tamiz N4 y proviene de la desintegracin de las rocas; puede a su vez clasificarse en piedra chancada y grava.c.El hormign,es el material conformado por una mezcla de arena y grava este material mezclado en proporciones arbitrarias se encuentra en forma natural en la corteza terrestre y se emplea tal cual se extrae en la cantera.

2.3.1.2. POR SUDENSIDADSe pueden clasificar en agregados de peso especfico normal comprendidos entre 2.50 a 2.75, ligeros con pesos especficos menores a 2.5, y agregados pesados cuyos pesos especficos son mayores a 2.75.

2.3.1.3. POR EL ORIGEN, FORMA Y TEXTURA SUPERFICIALPor naturaleza los agregados tienen forma irregularmente geomtrica compuestos aleatoriamente por caras redondeadas y angularidades. En trminos descriptivos la forma de los agregados puede ser:Angular: Poca evidencia de desgaste en caras y bordes.Sub angular: Evidencia de algo de desgaste en caras y bordes.Sub redondeada: Considerable desgaste en caras y bordes.Redondeada: Bordes casi eliminados.Muy Redondeada: Sin caras ni bordes

2.3.1.4. POR EL TAMAO DEL AGREGADOSegn su tamao, losagregadosparaconcretoson clasificados en:Agregados finos (arenas) yAgregados gruesos (piedras).

2.3.2. FUNCIONESEN EL CONCRETO

El agregado dentro del concreto cumple principalmente las siguientes funciones:

a. Como esqueleto o relleno adecuado para la pasta (cemento y agua), reduciendo el Contenido de pasta en el metro cbico.b. Proporciona una masa de partculas capaz de resistir lasaccionesmecnicas de desgaste o de intemperismo, que puedan actuar sobre el concreto.c. Reducir los cambios devolumenresultantes de los procesos de fraguado y endurecimiento, de humedecimiento y secado o de calentamiento de la pasta.

2.3.3. PROPIEDADES DEL AGREGADO

2.3.3.1. PROPIEDADES FISICAS

a.DensidadDepende de la gravedad especfica de sus constituyentes slidos como de la porosidad del material mismo. La densidad de los agregados es especialmente importante para los casos en que se busca disear concretos de bajo o alto peso unitario.Las bajas densidades indican tambin que el material es poroso y dbil y de alta absorcin.

b.PorosidadLa palabra porosidad viene de poro que significa espacio no ocupado pormateriaslida en la partcula de agregado es una de las ms importantes propiedades del agregado por su influencia en las otras propiedades de ste, puede influir en la estabilidad qumica, resistencia a la abrasin, resistencias mecnicas, propiedades elsticas, gravedad especfica, absorcin y permeabilidad.

c.Peso UnitarioEs el resultado de dividir el peso de las partculas entre el volumen total incluyendo los vacos. Al incluir los espacios entre partculas influye la forma de acomodo de estos. Elprocedimientopara su determinacin se encuentra normalizado en ASTMC 29 y NTP 400.017. Es un valor til sobre todo para hacer las transformaciones de pesos a volmenes y viceversa.

d.Porcentaje de VacosEs la medida de volumen expresado en porcentaje de los espacios entre las partculas de agregados, depende del acomodo de las partculas por lo que su valor es relativo como en el caso del peso unitario. Se evala usando la siguiente expresin recomendada por ASTM C 29

Donde:S = Peso especfico de masaW = Densidad del aguaP.U.C. = Peso Unitario Compactado seco del agregado

e.HumedadEs la cantidad de agua superficial retenida por la partcula, su influencia esta en la mayor o menor cantidad de agua necesaria en la mezcla se expresa de la siguiente forma:

2.3.3.2. PROPIEDADES RESISTENTESa. ResistenciaLa resistencia del concreto no puede ser mayor que el de los agregados; la textura la estructura y composicin de las partculas del agregado influyen sobre la resistencia.

Si los granos de los agregados no estn bien cementados unos a otros consecuentemente sern dbiles. La resistencia al chancado o compresin del agregado deber ser tal que permita la resistencia total de lamatrizcementante.

b. TenacidadEsta caracterstica esta asociada con la resistencia al impacto del material. Esta directamente relacionada con la flexin, angularidad y textura del material

c. DurezaSe define como dureza de un agregado a su resistencia a laerosinabrasin o en general al desgaste. La dureza de las partculas depende de sus constituyentes.Entre las rocas a emplear en concretos stas deben ser resistentes a procesos de abrasin o erosin y pueden ser el cuarzo, la cuarzita, las rocas densas de origen volcnico y las rocas silicosas.

d. Mdulo de elasticidadEs definido como elcambiode esfuerzos con respecto a la deformacin elstica, considerndosele como una medida de la resistencia del material a las deformaciones.El mdulo elstico se determina en muy inusual su determinacin en los agregados sin embargo el concreto experimentara deformaciones por lo que es razonable intuir que los agregados tambin deben tener elasticidades acordes al tipo de concreto. El valor del modulo deelasticidadadems influye en el escurrimiento plstico y las contracciones que puedan presentarse.

2.3.3.3. PROPIEDADES TERMICASa. Coeficiente de expansinCuantifica la capacidad de aumento de dimensiones de los agregados en funcin de latemperatura, depende mucho de la composicin y estructura interna de las rocas y varia significativamente entre los diversos tipos de roca.En los agregados secos es alrededor de un 10% mayor que enestadoparcialmente saturado.Los valoresoscilan normalmente entre 0.9 x 10 6 a 8.9 x 10 6 / C.

b.CalorespecficoEs la cantidad de calor necesaria para incrementar en un grado centgrado la temperatura. No varia mucho en los diversos tipos de roca salvo en el caso de agregados muy ligeros y porosos.

c. Conductividad trmicaEs la mayor o menor facilidad para conducir el calor. Esta influenciada bsicamente por la porosidad siendo su rango de variacin relativamente estrecho. Losvaloresusuales en los agregados son de 1.1 a 2.7 BTU/ pie.hr.F

d. DifusividadRepresenta lavelocidadcon que se pueden producir cambios trmicos dentro de una masa. se expresa como el cociente de dividir la conductividad entre el producto de calor especifico por la densidad.

2.3.3.4. PROPIEDADES QUIMICAS

a. Reaccin Alcali-SliceLos lcalis en el cemento estn constituidos por el Oxido de sodio y de potasio quienes en condiciones de temperatura y humedad pueden reaccionar con ciertosminerales, produciendo un gel expansivo Normalmente para que se produzca esta reaccin es necesario contenidos de lcalis del orden del 0.6% temperaturas ambientes de 30C y humedades relativas de 80% y un tiempo de 5 aos para que se evidencie la reaccin.Existenpruebasdelaboratoriopara evaluar estas reacciones que se encuentran definidas en ASTM C227, ASTM C289, ASTM C-295 y que permiten obtenerinformacinpara calificar la reactividad del agregado.

b. Reaccin Alcali-carbonatosSe produce por reaccin de los carbonatos presentes en los agregados generando sustancias expansivas, en el Per no existenevidenciasde este tipo de reaccin.Losprocedimientospara la evaluaci n de esta caracterstica se encuentran normalizados en ASTM C-586.

2.3.4. NORMAS Y REQUISITOS DE LOS AGREGADOS PARA EL CONCRETO2.3.4.1. REQUISITOS OBLIGATORIOSGRANULOMETRIALos agregados finos y gruesos segn la norma ASTM C-33, y NTP 400.037 debern cumplir con las granulaciones establecidas en la NTP 400.012, respectivamente.

TAMIZ%QUE PASA

95 mm (3/8)100

4.75 mm (N4)95-100

2.38 mm (N8)80-100

1.20 mm (N16)50-85

0.6 mm (N30)25-60

0.3 mm (N30)10-30

150 um (N100)2-10

Requisito granulomtrico para el agregado fino

Requisitos granulomtricos para el agregado grueso (fuente: NTP 400.012)

2.4. ADITIVOS PARA EL CONCRETOLos aditivos son productos que se adicionan en pequea proporcin al concreto durante el mezclado en porcentajes entre 0.1% y 5% (segn el producto o el efecto deseado) de la masa o peso del cemento, con el propsito de producir una modificacin en algunas de sus propiedades originales o en el comportamiento del concreto en su estado fresco y/o en condiciones de trabajo en una forma susceptible de ser prevista y controlada. Esta definicin excluye, por ejemplo, a las fibras metlicas, las puzolanas y otros. En la actualidad los aditivos permiten la produccin de concretos con caractersticas diferentes a los tradicionales, han dado un creciente impulso a la construccin y se consideran como un nuevo ingrediente, conjuntamente con el cemento, el agua y los agregados.

2.4.1. CLASIFICACIONDebido a que sus efectos son muy variados, una clasificacin as es muy extensa, adems debido a que un solo aditivo modifica varias caractersticas del concreto, adems de no cumplir todas las que especifica.2.4.1.1. SEGN LA NORMA TECNICA ASTM-C494

a) TIPO A: Reductor de aguab) TIPO B: Retardantec) TIPO C: Aceleranted) TIPO D: Reductor de agua retardantee) TIPO E: Reductor de agua acelerantef) TIPO F: Sper reductor de aguag) TIPO G: Sper reductor de agua retardante

2.4.1.2. SEGN EL COMIT 212 DEL ACILos clasifica segn los tipos de materiales constituyentes o a los efectos caractersticos en su uso:a) Aditivos acelerantes.b) Aditivos reductores de agua y que controlan el fraguado.c) Aditivos para inyecciones.d) Aditivos incorporadores de aire.e) Aditivos extractores de aire.f) Aditivos formadores de gas.g) Aditivos productores de expansin o expansivos.h) Aditivos minerales finamente molidos.i) Aditivos impermeables y reductores de permeabilidad.j) Aditivos pegantes (tambin llamados epxicos).k) Aditivos qumicos para reducir la expansin debido a la reaccin entre los agregados y los alcalices del cemento. Aditivos inhibidores de corrosin.l) Aditivos fungicidas, germicidas o insecticidas.m) Aditivos floculadores.n) Aditivos colorantes.

2.4.2. RAZONES DE EMPLEO DE UN ADITIVOAlgunas de las razones para el empleo de un aditivo son:

2.4.2.1. EN EL CONCRETO FRESCO Incrementar la trabajabilidad sin aumentar el contenido de agua. Disminuir el contenido de agua sin modificar su trabajabilidad. Reducir o prevenir asentamientos de la mezcla. Crear una ligera expansin. Modificar la velocidad y/o el volumen de exudacin. Reducir la segregacin. Facilitar el bombeo. Reducir la velocidad de prdida de asentamiento.

2.4.2.2. EN EL CONCRETO ENDURECIDO Disminuir el calor de hidratacin. Desarrollo inicial de resistencia. Incrementar las resistencias mecnicas del concreto. Incrementar la durabilidad del concreto. Disminuir el flujo capilar del agua. Disminuir la permeabilidad de los lquidos. Mejorar la adherencia concreto-acero de refuerzo. Mejorar la resistencia al impacto y la abrasin.

2.4.3. MODOS DE USOLos aditivos se dosifican hasta en un 5% del peso de la mezcla y comnmente son usados entre el 0.1 % y 0.5 % del peso del cemento. La utilizacin de aditivos no debera, con toda objetividad ser subestimada o menospreciada.El efecto deseado y su uso lo describen los propios fabricantes pero algunos son desconocidos incluso por ellos, por lo que es importante que antes de su uso se realicen pruebas a fin de constatar las propiedades del material. El uso del aditivo debe incluirse en el diseo de mezcla de concreto.