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ExpositoresQuiquia Zavaleta, ChristianSeminario Lozano, Franklin

El concreto puede ser definido como una mezcla de dos componentes agregados y pasta. La pasta compuesta de cemento Portland y agua, une a los agregados (arena y grava o piedra triturada), para formar as, una masa semejante a la de una roca pues la pasta endurece debido a la reaccin qumica entre el cemento y el agua.

El concreto es el material de construccin ms utilizado en todo el mundo por su versatilidad y maleabilidad (viviendas, edificios, puentes, bvedas, carreteras, etc.)

2Universidad Alas Peruanas

Concreto Simple

Concreto Armado

Concreto Ciclpeo

Concreto Pre fabricado

Concreto Pre Tensado

Concreto Post Tensado

Concreto Especial


Concreto EspecialEs aquel Concreto fabricado para cubrir una necesidad especifica de diseo, estos estn divididos de acuerdo al tipo de modificacin que se realiza al concreto simple.

POR SU COMPORTAMIENTO

POR SU COMPOSICION

POR SU DENSIDAD

POR SU USO (ARQUITECTONICO)


Concreto Autocompactante

Se emplea en concreto vistos en geometras complicadas, que requieren de encofrados de vibrado difcil. En concretos de espesores delgados, con armados densos o compuestos, o con tejido de fibras.

Se lo usa en la prefabricacin por las grandes ventajas que ofrece para stos, por espesores ms delgados y acabados diversos.

Empleado en gunitados, concretos proyectados para tneles, sobre mallas de armado en muros y superficies curvas.


VENTAJASVENTAJASVENTAJASVENTAJAS USOSUSOSUSOSUSOS

Se coloca muy rpidamente por su gran fluidez y consistencia.

En estructuras con alta densidad de refuerzo.

Disminuye costos de construccin por su alta calidad de acabado.

En estructuras con formas complejas o muy esbeltas

Por la ausencia de segregacin y alta cohesin genera concretos de baja permeabilidad y gran durabilidad, el concreto perfectamente compactado retrasa el deterioro y carbonatacin.

Tanques de aguas potables o residuales teniendo en cuenta las condiciones de durabilidad.

Se requieren menos equipos de colocacin.

Elementos prefabricados.

Mayor resistencia a la compresin con igual contenido de cemento.

Reparaciones.

Menor contaminacin acstica en la obra.


FINOS Con secciones menores a 125mm, peso total 500 a 600kg/m3

Cemento Normal Tipo I o II (mnimo 330kg/m3).

Adiciones Reactivas Microslice o humo de micro slice, aportan resistencia a la flexin, ocasiona sed de agua.

Arenas 50 a 60% del total de ridos, granulometra apegada a finos.

Grava Tamao mximo 12 a 16mm, prefiriendo cantos rodados.

Aditivos


Resultados en la prueba ASTM C1202 dentro del rango de 300 a 700 Coulomb.

La fluidez se mide con una versin modificada de la Norma ASTM C143.

Resistencia a la compresin a los 28 das de 210 a 350 kg/cm2 segn normas A.C.I.

Densidad entre 2200 a 2400 kg/m3.

Coeficiente de Permeabilidad al aire del orden de 1 a 6 x 10-8 m2/s.

Coeficiente de difusin de cloruros Deff del orden 15 a 60 mm2/ao.


EI concreto de baja contraccin es un concreto fabricado con cemento expansivo que con un tensado apropiado con refuerzos u otros medios se expande de la misma manera o ligeramente superior a la contraccin en seco previsible.

Estos cementos estn formados por cemento Portland que contiene sulfato clcico, aluminato clcico y sulfato de aluminato de calcio o una mezcla de ellos. En Japn se utiliza otro cemento expansivo que no contiene sulfato y que desarrolla sus propiedades expansivas por la hidratacin de las molculas libres de calcio.

Hay que mantener el curado por lo menos 7 das para que desarrolle el proceso de expansin.


ESTADO ENDURECIDOESTADO ENDURECIDOESTADO ENDURECIDOESTADO ENDURECIDO ESTADO FRESCOESTADO FRESCOESTADO FRESCOESTADO FRESCO

Contraccin por secado mximo de 600 millonsimas a los 28 das.

Mejor control de los agrietamientos plsticos.

Mejor comportamiento en juntas de control

Usando fibras de acero no se necesitan mallas para concretos para pisos.

Menor Alabeo Facilita la colocacin y acabado

Mayor durabilidad, tenacidad Mayor velocidad de construccin

Mejor comportamiento post-agrietamiento


GRAFICA DE CAMBIO VOLUMETRICO POR TIEMPO

El cdigo ACI 506R-05 Gua al shotcrete en su acpite 1.4 define al shotcrete como concreto o mortero neumticamente proyectado a alta velocidad sobre una superficie.

El shotcrete experimenta colocacin y compactacin al mismo tiempo debido a la fuerza con la que es proyectado desde la boca de salida. Este puede ser impactado sobre cualquier tipo o forma de superficie incluidas reas verticales o invertidas.


CONSIDERACIONES PARA ESTE CONSIDERACIONES PARA ESTE CONSIDERACIONES PARA ESTE CONSIDERACIONES PARA ESTE CONCRETOCONCRETOCONCRETOCONCRETO

USOSUSOSUSOSUSOS

Es clave que la generacin de polvo sea reducida.

Estabilizacin de taludes y muros de contencinCisternas y tanques de aguaAlbercas y lagos artificialesRocas artificiales (rockscaping)Canales y drenajesRehabilitacin y refuerzo estructuralRecubrimiento sobre panel de poliestirenoTneles y minasMuelles, diques y represasParaboloides, domos geodsicos y cascaronesConcreto refractario para chimeneas, hornos y torres

Los acelerantes con lcalis son txicos (usar acelerantes con un PH 3).

Para un buen rendimiento se debe tener en cuenta, el diseo de la mezcla, espesor de capa y cantidad de acelerante.

El costo de concreto proyectado de incluir el costo de perdida por material que rebota.

Parmetros que influyen en el rebote:Espesor de capaTrayectoria del concreto proyectadoVolumen y presin del airePropiedades de adherenciaTipo de fibraProceso de proyeccin (Va seca o humeda)


Mtodo por Va Seca Consiste en mezclar el cementante (cemento + adiciones)

con la arena para luego impulsarlo a travs de la manguera a la boquilla del equipo, en donde se combinar con el agua y los aditivos lquidos, los cuales llegan por una manguera independiente, para ser finalmente proyectada hacia la superficie mediante el uso de aire comprimido.

La buena instalacin del Shotcrete Va Seca depende en gran medida de la destreza del operador. Es el operador quien controla los niveles de agua con aditivo que sern adicionados a la mezcla, as como la proyeccin de la mezcla hacia el macizo rocoso (manipuleo de la pistola de lanzado).


VENTAJASVENTAJASVENTAJASVENTAJAS DESVENTAJASDESVENTAJASDESVENTAJASDESVENTAJAS

Fcil manejo para volmenes pequeos Alta generacin de Polvo

Equipos lanzadores mas econmicos Alto rebote

En la boquilla se tiene el control del agua Mayor contaminacin

Mantenimiento de equipos es mas econmicos

Perdidas de mezcla por rebote de hasta 35%

Transportable a mayor distancia


Mtodo por Va Hmeda El segundo mtodo, llamado va hmeda consiste en

mezclar la arena, cementante y el agua antes de ser impulsados a travs de la manguera del equipo, de tal forma que cuando la mezcla llega a la boquilla de la mquina, esta ya se encuentra lista para ser proyectada.

La proyeccin por va hmeda tiene las ventajas de un control de calidad superior (a travs del control de la relacin a/c), menor costo de colocacin y un ambiente de trabajo relativamente libre de polvo.

Requerimientos Bsicos La resistencia mnima requerida es de 30 Kg/cm a las 4 horas

de lanzado, a las 24 horas 100 kg/cm y a los 7 das debe ser mayor de 210 kg/cm; verificado mediante ensayos de laboratorio.


Esta constituido a diferencia del shotcrete por va seca de ms aditivos como:

Inhibidores de hidratacin: permiten regular el fraguado pudiendo mantener la mezcla las horas que sean necesarias para poder utilizarlo (12 a 72 Hrs).

Super plastificantes: ayudan a mantener la trabajabilidad del mortero y evitan la sobrecarga de agua en el concreto.

Acelerantes ultrarrpidos: permiten que se puedan continuar con los trabajos de explotacin pocas horas despus de ser colocado.

Humo de slice o Microslice: es utilizado como complemento del cemento incrementa la plasticidad y la resistencia a la compresin, su propiedad hace que la mezcla sea pegajosa y ms densa.

Fibras de acero y polipropileno: este aditivo permite incrementar la resistencia a la compresin y flexin del shotcrete



Alto rendimiento hasta 30m3/h. Se necesita de una planta de concreto.

Mejor control de la relacin agua/cemento. Es necesario mano de obra calificada.

Menor rebote de la mezcla, mximo 10%. Para secciones mayores a 3.00x3.00m

Menos produccin de polvo. Costos mas altos que el mtodo seco.

Velocidad de proyeccin alta 60-70 m/s


NORMATIVIDADLa Norma ASTM C1399 (ensayo de figas prismticas)La Norma ASTM C1550 (ensayo de paneles circulares)La Norma ASTM C1116 (concreto reforzado con fibras)

El concreto hecho con cemento Portland tiene ciertas caractersticas: es relativamente resistente en compresin pero dbil en tensin y tiende a ser frgil. La debilidad en tensin puede ser superada por el uso de refuerzo convencional de varilla y, en cierta medida, por la inclusin de un volumen suficiente de ciertas fibras.

Consideraciones para el uso de fibras Las fibras deben ser significativamente ms rgidas que la

matriz, es decir un mdulo de elasticidad ms alto. El contenido de fibras por volumen debe ser adecuado. Debe haber una buena adherencia entre la fibra y la matriz. La longitud de las fibras debe ser suficiente. Las fibras deben tener una alta relacin de aspecto; es decir,

deben ser largas con relacin a su dimetro.


Universidad Alas Peruanas 19

El UHPC est basado en el principio de minimizar defectos como las micro fisuras y los vacos, para lograr un mayor porcentaje de la carga ltima potencial e incrementar sustancialmente la durabilidad.

Al generar una mezcla mucho ms densa, a travs de la eliminacin de los agregados de mayor tamao y la optimizacin de la masa granular, se obtiene una matriz con alta fuerza de compresin por encima de los 180 Mpa.



La porosidad baja del UHPC, entre 1 y 2%, lo hace casi impermeable. Esto se traduce en capacidad para soportar daos del agua o de productos qumicos.

RelaciRelaciRelaciRelacin esfuerzo n esfuerzo n esfuerzo n esfuerzo deformacideformacideformacideformacin: n: n: n: Concreto Concreto Concreto Concreto convencional y convencional y convencional y convencional y UHPCUHPCUHPCUHPC

El concreto ligero se le identific durante muchos aos como aqul cuya densidad superficialmente seca no fuese mayor a 1,800 kg/m3.

El peso que gravita sobre la cimentacin de un edificio es un factor importante en su diseo, especialmente hoy en da cuando se tiende hacia la construccin de edificaciones cada vez ms altas.

Es la industria que por s sola puede absorber los millones de toneladas de desechos industriales producidos anualmente. Se trata de concreto celular ms escorias de hulla, cenizas de combustibles pulverizados y las escorias de altos hornos.


Reduccin de Peso (Carga Muerta)

Velocidad de Construccin

Aislamiento Trmico

Proteccin contra el Fuego

Propiedades Acsticas

Absorcin de agua

Durabilidad


TIPO DE TIPO DE TIPO DE TIPO DE ROCASROCASROCASROCAS

BENEFICIOBENEFICIOBENEFICIOBENEFICIO

ArcillaPizarra

Alta Resistencia

Piedra pmezLa escoria

Resistencia Intermedia

PerlitaVermiculita

Resistencia Baja

Densidad 300 a 1850 kg/m3

Contenido de Aire 4 a 8% para agregado hasta 20mm 5 a 9% para agregado mximo de 10 mm

Relacin Agua/cemento 12 a 14% ms que el concreto convencional

PH 7 aprox.


Los concretos pesados se utilizan como proteccin contra las radiaciones producidas en las plantas en base a energa nuclear. La obtencin de estos queda condicionada al empleo de ridos bajo peso especfico, para lo cual se obtienen normalmente de rocas mineralizadas o bien, aunque con menor frecuencia, se recurre a ridos constituidos por granalla o trozos metlicos.

El Concreto pesado no es un material nuevo, se ha empleado durante muchos aos como contrapeso en puentes levadizos.


Propiedades Los concretos pesados difieren de los tradicionales tan solo en la densidad de hasta aproximadamente 6400 kg/m3, la cual depende de los ridos empleados.

Efecto de Proteccin El Concreto es un buen material de proteccin debido a que posee los elementos precisos para capturar los neutrones y para atenuar la radiacin gamma.

Estos elementos suelen ser boro y litio o derivados de los mismos fundamentalmente los derivados del primero, carburo de boro y prex, que tienen la ventaja de no ser solubles en el concreto. Tambin pueden emplearse turmalina y colemanita.



Barita (BaSO4) Color mbar. Densidad 4,5 kg/dm3. Dureza 3 a 3,5. Se emplea en forma de polvo, arena y gravilla de hasta 30

mm de tamao mximo. Presenta problemas de granulometra.

Magnetita (Fe3 O4) Tiene brillo metlico. El mineral viene mezclado con rocas gneas y sedimentarias. Densidad 4,2 a 5,2 kg/dm3.

Limonita (Fe O3 3H2O) Densidad 2,7 a 3,8 kg/dm3.

FabricaciFabricaciFabricaciFabricacinnnn Para el amasado de tipo de concreto se debe utilizar mezcladoras

de eje vertical. El tiempo de amasado, del concreto pesado es generalmente

similar al tiempo de amasado de los concretos tradicionales se debe descargar cuidadosamente la mezcla de la mezcladora para evitar la segregacin.

Puesta en ObraPuesta en ObraPuesta en ObraPuesta en Obra Para la puesta en obra de esta clase de concreto el espesor de las

capas de vaciado no debe sobre pasar los 25 cm y adems el vibrado debe ser enrgico y de corta duracin con frecuencias prximas 20 ciclos / min.

Durante el vaciado del concreto es conveniente controlar la homogeneidad del concreto a fin de detectar posibles huecos.


El uso del color se est incrementando en casi todos los tipos de concreto, desde el colado en obra, pasando por el premoldeado y la construccin tilt-up, hasta los productos manufacturados de concreto tales como bloques para mampostera, muros de retencin segmentados y adoquines entrelazados.

CuCuCuCun permanentes son los tonos en el concreto coloreado?n permanentes son los tonos en el concreto coloreado?n permanentes son los tonos en el concreto coloreado?n permanentes son los tonos en el concreto coloreado? Y cY cY cY cmo deben escribirse las especificaciones para asegurar mo deben escribirse las especificaciones para asegurar mo deben escribirse las especificaciones para asegurar mo deben escribirse las especificaciones para asegurar los resultados deseados?los resultados deseados?los resultados deseados?los resultados deseados?

Para responder a estas preguntas, los especificadores prudentes necesitan comprender de qu manera se pigmenta el concreto, los factores que influyen en la intemperizacin, y los resultados de las pruebas de laboratorio y de campo para la firmeza del color.


Cemento Dependiendo del Tipo de cemento que se utilice este influir

en el tono de color.

Agregados El color de la arena, el tipo de agregado as como la granulometra afecta la apariencia del color.

Agua El contenido de agua influye en la tonalidad para concretos con xidos colorantes.

Aditivos El aditivo tiene que ser compatible con el color y tiene que resistir los rayos U.V.


Los pigmentos que se utilizan para colorear un concreto son xidos metlicos que puedan resistir a la accin qumica del cemento y guardar su color a travs de los aos. En el caso de un concreto coloreado expuesto al exterior, se cuidar de que los pigmentos pueden resistir a los rayos U.V. del sol.


Uno de los primeros estudios formales sobre la firmeza del color del concreto coloreado lo realizaron investigadores de la Universidad de Maryland hace ms de 30 aos.

Este y otros estudios fueron codificados en el ASTM C ASTM C ASTM C ASTM C 979979979979----82828282, Especificacin Estndar para Pigmentos para Concreto Integralmente Coloreado.

ste establece los procedimientos y los parmetros de evaluacin de los factores que afectan la fabricacin del concreto coloreado, tales como la capacidad de los pigmentos para dispersarse en una mezcla de concreto, la resistencia a la alcalinidad del cemento y la estabilidad en condiciones de curado.


Pigmentos:Pigmentos:Pigmentos:Pigmentos: Escoger pigmentos de calidad no diluibles en agua y resistentes a los

rayos U.V. Tienen que resistir a inclemencias climticas y alcalinidad del

concreto. Sirven los xidos naturales e xidos sintticos. Aadir con precisin la misma cantidad en cada batida. el pigmento se maneja en porcentaje con relacin al peso en cemento. este porcentaje oscila entre un 2% y 7% con un mximo de 10%. agregar los pigmentos despus de los agregados y cemento.

Agregados:Agregados:Agregados:Agregados: usar agregados limpios con bajo contenido en lcalis y sal. usar la misma fuente de agregados para todo el proyecto. pesar con precisin los agregados y cemento. mojar los agregados antes de aadir el pigmento.


Aditivos:Aditivos:Aditivos:Aditivos: no usar aditivos con "Cloruro de Calcio" cual causara decoloracin. pedir al proveedor si sus aditivos son adecuados para un concreto

coloreado. plastificantes e incorporadores de aire se pueden usar.

Mezclado:Mezclado:Mezclado:Mezclado: llene la mezcladora a un mnimo de 30% y no ms que la capacidad

mxima. mezclar un tiempo mnimo de 10 minutos a alta velocidad. respetar el mismo tiempo de mezclado para todas las batidas del

proyecto. no aadir ms agua una vez la mezcla esta lista.

Curado:Curado:Curado:Curado: curar con agua puede resultar en la aparicin de eflorescencia. es recomendable usar un aditivo especial para curar la superficie. curar cuando ya se puede caminar en la superficie sin daarla. a los 30 das de curado se logra el color definitivo del concreto.


Entre 7% y 10% el incremento de intensidad va disminuyendo hasta lograr una saturacin. Lo que significa que arriba de 7% de pigmento en una mezcla, el rendimiento es poco, y arriba de los 10% echar ms pigmento es echarlo sin efecto.


COLOR DEL PIGMENTO APORTE

Pigmentos rojosResistencia a la temperatura arriba

de los 180c

Pigmentos color tierra(negros, rojos, cafs, amarillos) Resistencia a los rayos U.V.

xidos de metal Resistencia a los lcalis

Se dice, que un material es traslcido cuando deja pasar la luz de manera que las formas se hacen irreconocibles, y que es opaco cuando no deja pasar apreciablemente la luz.

El concreto translucido es la combinacin de materiales convencionales, como es el cemento, agregados y agua, mas las fibras de vidrio.

Fue creado con el propsito de brindar mejor apariencia frente a la luz, sin descuidar propiedades fundamentales como la resistencia a la compresin.


Existen 2 formas de fabricacin: Manual.- Usando el aditivo conocido como Ilun Comercial (Litracon).- Este concreto se obtiene mediante un

arreglo tridimensional de fibras pticas.


CONCRETO MANUAL Este revolucionario concreto tiene la capacidad de ser colado

bajo el agua y ser 30 por ciento ms liviano que el concreto hasta ahora conocido. Es un concreto ms esttico que el convencional, permite el ahorro de materiales de acabado, como yeso, pintura y posee la misma utilidad.

Aditivo IlunAditivo IlunAditivo IlunAditivo Ilun

El aditivo "ilun" es nico en el mundo, ya que le confiere al concreto 15 veces ms resistencia

4,500Kg. /cm2 con nula absorcin de agua, permite el paso de la luz es traslcido, tiene un peso volumtrico 30 por ciento inferior al comercial y puede ser colado bajo el agua.

Proceso de FabricaciProceso de FabricaciProceso de FabricaciProceso de Fabricacinnnn

Segn el folleto comercial del producto, su fabricacin es igual a la del concreto comn. Para ello se emplea cemento blanco, agregados finos, agregados gruesos, fibras de vidrio, agua y algunos aditivos extras.


LitraconLitraconLitraconLitracon

Litracon es un concreto tradicional con un arreglo tridimensional de fibras pticas y/o fibras de vidrio, para formarlo se utilizan miles de fibras pticas con dimetros que van de dos micrones a dos milmetros, las cuales se ordenan en capas o celdas; en cambio el concreto translcido desarrollado por los mexicanos es, desde su origen, una pasta translcida.

Adems el Litracon tiene una desventaja, la pieza ms grande lograda mide 30 por 60 centmetros, mientras el concreto translcido de Sosa y Galvn puede aplicarse en grandes volmenes.



10% mas resistente 15% a 20% mas costoso

100% impermeable Al ser resistente su destruccin se hace costosa para demolicin

Permite el paso de 70% de la luz Aun no se encuentra normado como concreto estructural

Ahorro de energa Mano de obra costosa

Ahorro del recubrimiento

Resiste el ataque de las sales

Soporta altas temperaturas


La accin de construir y derribar genera un volumen importante de residuos. As, en los trabajos previos al comienzo de una obra nueva es habitual que se haya de derribar una construccin existente y/o que se hayan de efectuar ciertos movimientos de tierra.

Segn datos de la Unin Europea, en 1992 los pases miembros produjeron 200 millones de toneladas anuales de residuos de construccin y demolicin.

Debemos tener en cuenta que los escombros tienen un potencial considerable para el reciclaje, si lo comparamos con otros tipos de residuos.


Muestra 7 das(MPa)

28 das(MPa)

Control (concreto tradicional) 14.12 21.56Reciclado concreto 13.90 21.53Reciclado cermicos 13.10 20.47Reciclado ladrillo y morteros 10.24 17.45


CUADRO DE RESISTENCIA A LA COMPRESION

Muestra 28 das(MPa)

Control (concreto tradicional) 6.61Control + Agregado G. reciclado 6.82Control + Agregado F. reciclado 5.63

CUADRO DE RESISTENCIA A LA FLEXION


CUADRO DE COSTOS SEGN MONEDA COLOMBIANA

CONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONES

Para cada tipo de requerimiento especfico de diseo existe un concreto, el mtodo de fabricacin y/o colocacin lo definir el productor.

Gran variedad de estos concretos estn en proceso de investigacin debido a ellos no estn Normalizados Internacionalmente.

La variacin de una propiedad especfica del concreto repercute inversamente proporcional en otra propiedad.

El concreto con fibras est ligado ntegramente al desarrollo de las fibras sintticas que se obtengan, pues para este concreto el nico requerimiento es que la fibra tenga mayor resistencia que el concreto.

RECOMENDACIONESRECOMENDACIONESRECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

Se recomienda que para usar algn tipo de concreto especial, este tiene que estar indicado en lamemoria y debe ser sometido a modelos para analizar su comportamiento.

Se recomienda seguir las indicaciones de produccin indicadas para cada tipo de concreto especial.

Se considera como concreto especial a cualquier concreto que se diferencia del normal en una propiedad o mtodo de produccin, es por eso que se debe tener cuidado pues muchos concreto especiales llevan nombres similares.


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