Marco Terico

El concreto es bsicamente una mezcla de dos componentes: agregados y pasta. La pasta, compuesto de cemento Portland y agua, une a los agregados (arena y grava o piedra triturada), para formar una masa semejante a una roca ya que la pasta endurece debido a la reaccin qumica entre el cemento y el agua.

Componente Bsico del ConcretoLos agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaos de partcula que pueden llegar hasta 10 mm; los agregados gruesos son aquellos cuyas partculas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar hasta 152 mm. El tamao mximo del agregado que se emplea comnmente es el de 19 mm o el de 25 mm. La pasta est compuesta de cemento Portland, agua y aire atrapado o aire incluido intencionalmente. Ordinariamente, la pasta constituye del 25 al 40 por ciento del volumen total del concreto. La Figura 1.1 muestra que el volumen absoluto del cemento est comprendido usualmente entre el 7% y el 15% y el agua entre el 14% y el 21%. El contenido de aire en concretos con aire incluido puede llegar hasta el 8% del volumen del concreto, dependiendo del tamao mximo del agregado grueso.Como los agregados constituyen aproximadamente del 60% al 75% del volumen total del concreto, su seleccin es importante. Los agregados deben consistir en partculas con resistencia adecuada as como resistencia a condiciones de exposicin 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 granulometra continua de tamaos de partculas. La calidad del concreto depende en gran medida de la calidad de la pasta. En un concreto elaborado adecuadamente, cada partcula de agregado est completamente cubierta con pasta, as como tambin todos los espacios entre partculas de agregado.

Agregado Grueso del Concreto (Grava)Los agregados gruesos consisten en una grava o una combinacin de gravas o agregado triturado cuyas partculas sean predominantemente mayores que 5 mm y generalmente entre 9.5 mm y 38 mm. Los agregados gruesos deben cumplir ciertas reglas para darles un uso ingenieril ptimo: deben consistir en partculas durables, limpias, duras, resistentes y libres de productos qumicos absorbidos, recubrimientos de arcilla y de otros materiales finos que pudieran afectar la hidratacin y la adherencia de la pasta de cemento. Las partculas de agregado que sean desmenuzables o susceptibles de resquebrajarse son indeseables.El tamao mximo de agregado que se utiliza en el concreto tiene su fundamento en la economa. Comnmente se necesita ms agua y cemento para agregados de tamao pequeo que para mayores tamaos. El tamao mximo de un agregado, es el menor tamao de malla por el cual todo el agregado debe pasar. El tamao mximo nominal de un agregado, es el menor tamao de malla por el cual debe pasar la mayor parte del agregado. La malla de tamao mximo nominal, puede retener de 5% a 15% del agregado dependiendo del nmero de tamao. Por ejemplo, el agregado de nmero de tamao 67 tiene un tamao mximo de 25 mm y un tamao mximo nominal de 19 mm. De 90% a 100% de este agregado debe pasar la malla de 19 mm y todas sus partculas debern pasar la malla de 25 mm. El tamao mximo del agregado que puede ser empleado depende generalmente del tamao y forma del elemento de concreto y de la cantidad y distribucin del acero de refuerzo. Por lo comn el tamao mximo de las partculas de agregado no debe sobrepasar: 1. Un quinto de la dimensin ms pequea del miembro de concreto. 2. Tres cuartos del espaciamiento libre entre barras de refuerzo. 3. Un tercio del peralte de las losas. Estos requisitos se pueden rebasar si, en opinin del ingeniero, la mezcla tiene la trabajabilidad suficiente para colocar el concreto sin que se formen alveolados ni vacos.Los agregados ocupan del 70 al 80% del volumen del concreto, por lo tanto muchas de las caractersticas del concreto dependen de las propiedades de los agregados. Teniendo en cuenta que el concreto es una piedra artificial, el agregado grueso es la materia prima para fabricar el concreto. En consecuencia s e debe usar la mayor cantidad posible y del tamao mayor, teniendo en cuenta los requisitos de colocacin y resistencia. Hasta para la resistencia de 250kgr/cm2 se debe usar el mayor tamao posible del agregado grueso; para resistencias mayores investigaciones recientes han demostrado que el menor consumo de concreto para mayor resistencia dada (eficiencia), se obtiene con agregados de menor tamao. Se llama eficiencia del concreto a la relacin entre la resistencia del concreto y el contenido de cemento.En concreto de alta resistencia, mientras ms alta sea esta, menor deber ser el tamao mximo para que la eficiencia sea mxima.Parra cada resistencia existe un margen estrecho del valor del tamao mximo por debajo del cual es necesario aumentar el contenido del cemento.En concretos de mediana y baja resistencia mientras mayor sea el tamao mayor es la eficiencia.

Agregado Fino (Arena)Los agregados finos comnmente consisten en arena natural o piedra triturada siendo la mayora de sus partculas menores que 5 mm. Los agregados finos deben cumplir ciertas reglas para darles un uso ingenieril ptimo: deben consistir en partculas durables, limpias, duras, resistentes y libres de productos qumicos absorbidos, recubrimientos de arcilla y de otros materiales finos que pudieran afectar la hidratacin y la adherencia de la pasta de cemento. Las partculas de agregado que sean desmenuzables o susceptibles de resquebrajarse son indeseables.

Cemento PortlandEl cemento Portland es un producto comercial de fcil adquisicin el cual se mezcla con agua, ya sea slo o en combinacin con arena, piedra u otros materiales similares, tiene la propiedad de combinarse lentamente con el agua hasta formar una masa endurecida. Esencialmente es un Clinker finamente pulverizado, producido por la coccin a elevadas temperaturas, de mezclas que contiene cal, almina, fierro y slice en proporciones, previamente establecidas, para lograr las propiedades deseadas.

Bibliografa1. ltima edicin de las especificaciones ASTM y DGN 2. Prctica recomendada para el proporcionamiento de mezclas de concreto ACI 613-54. Traduccin del IMCYC 3. Comportamiento de elementos de concreto reforzado sujetos a flexin, Pompeyo E. Portillo E., Tesis Profesional (1967), Fac. De Ingeniera, U.A.CH. 4. Diseo y control de mezclas de concreto Traduccin de IMCYC 5. Curso bsico de construccin H. Bailey