Tecnoclogia de Materiales

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Universidad Peruana los Andes

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CONCRETO

HistoriaHistricamente, se tiene conocimiento de la utilizacin de materiales cementantes desde la construccin de las pirmides de Egipto, como las que estn en el valle de Gizeh y sus nombres son: Keops, Kefren y Miscerino que datan del ao 2700 a.c.El proceso de desarrollo de estos materiales se estanc durante siglos, hasta que en Inglaterra para 1824, se plante el cemento portland y desde entonces se empez a desarrollar el concreto propiamente dicho, como material de construccin .Actualmente el concreto es el material de construccin ms utilizado debido a su gran versatilidad, encuentro a forma, funcin, economa y durabilidad.DefinicinEn trminos generales, el concreto es una mezcla de varios componentes en diversas proporciones que se combina a mano o en mezcladoras mecnicas, para producir una gel que se deja moldear y que al endurecerse o fraguar, forma un todo compacto como piedra artificial que despus de cierto tiempo adquiere altas resistencias a esfuerzos de compresin.Componentes El concreto est compuesto por: -Cemento como material aglutinante o pegante.-Arena y grava como agregados.-Agua-Ocasionalmente aditivos para proporcionar a las concretas caractersticas especiales.Materiales:Cemento Elcementoes unconglomeranteformado a partir de una mezcla decalizayarcillacalcinadas 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 ptreos (gravayarena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plstica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia ptrea, denominadahormign(en Espaa, parte de Suramrica y el Caribe hispano) oconcreto(en Mxico, Centroamrica y parte de Suramrica). Su uso est muy generalizado enconstruccineingeniera civil.Agregados:Son materiales duros sin vida que al ser mezclados con el cemento y el agua forma concreto. Los agregados presentan caractersticas que influyen en los concretos tanto cuando estn en estado fresco, dejndose moldear, como cuando ha endurecido al adquirir las resistencias.Los agregados se pueden clasificar por su:1. POR SU TAMAODe acuerdo a su tamao los agregados se clasifican en: Gravas, que son las de mayor tamao ( materiales de ms de 4.76 mm de dimetro) Arenas, son las de menor tamao (materiales menores de 4.76mm de dimetro y mayores de 0.074 mm de dimetro).

2. POR SU ORIGEN Se pueden clasificar como: Naturales, que provienen de depsitos fluviales o ros, de canteras de diversas rocas y piedras naturales. Artificiales, estos se producen a partir de productos y procesos y son agregados fabricados, como los agregados livianos producidos con arcilla expansiva.

3. POR SU FORMASe clasifican por su forma en: Redondeados, como el material de rio. Angulares, como los materiales triturados. Largos , se recomienda no usarlos para producir concreto Planos, son lo que su espesor es menor que la mitad de su ancho, son muy dbiles y no se recomiendan para producir concreto.

Tanto la grava como la arena deben estar libres de:-Material orgnico, pues impiden el correcto fraguado del concreto y afectan drsticamente las resistencias finales.-Polvo de arcilla, ya que impide la adherencia entre el agregado y el cemento.-Partculas dbiles o blandas, porque afectan la durabilidad de concretos y sus resistencias.

AguaEl papel del agua en la elaboracin de un concreto es de suma importancia, ya que la cantidad utilizada en la relacin con la cantidad del cemento (relacin A/C) depende de la manejabilidad y las resistencias finales de este.Tambin hay que hacer nfasis en la calidad del agua para elaborar el concreto. S que si el agua es buena para beber es buena para hacer concretos ,creencia que no es del todo cierta, ya que aguas azucaradas o con sustancia adicionadas en plantas de tratamiento, tales como cloro ,flor o sulfatos de aluminio e incluso sabores artificiales , no son adecuadas para hacer concretos.El agua que se va usar debe estar limpia, cuando se usan aguas turbias o con materiales orgnicos en suspensin se obtendrn concretos de baja resistencia y poca durabilidad.Se pueden usar aguas de ros y quebradas si estas no se encuentran turbias, las aguas de lagos y pantanos no son recomendables.Las aguas de canales o de ros que reciban aguas negras debern rechazarse al igual que las que contengan desechos industriales.SI se tiene dudas acerca de la calidad del agua, deber ser analizada preferiblemente en un laboratorio , si esto no es posible debe realizarse un ensayo sencillo llenando una botella con agua con la que se piensa trabajar , se deja reposar por 24 horas , si al cabo de este tiempo el agua se conserva turbia , es una agua no apta para concretos, si se presenta acumulacin de material en el fondo y este no es mucho , se deber almacenar el agua en canecas para que los slidos se asienten y se pueda usar el agua supercial. El agua de mar no es recomendable en la elaboracin de concretos por su salida sales.

CaractersticasEl concreto ofrece, como las piedras naturales, una gran resistencia a las fuerzas de compresin, pero igual que estas una resistencia moderada a la flexin y a la traccin, es decir a doblarse o a estirarse. Para mejorar la resistencia a estas dos ltimas, el concreto generalmente se combina con un material ms dctil y resistente como lo es el acero, la integracin del concreto y el acero es lo que llamamos concreto reforzado, concreto armado u hormign armado.

UsosEl concreto se usa en vigas, columna, pavimentos, cimentaciones, muros pantalla, muros de contencin, represas, puentes, reproduccin de tuberas, postes, adoquines, bloques estructurales para mampostera, en fin hay una gran variedad de usos a los cuales se destina.

Tipos de concretoConcreto armado Dentro de las caractersticas principales del concreto, podemos mencionar suresistencia a la compresin, que va de los 150 a los 500kg/cm2. Su densidad, por otra parte, se encuentra en torno a unos 2.400 kg/m3 aproximadamente. Otra resistencia con la que cuenta el hormign es la resistencia a la traccin, en especial a la despreciable, cuyo orden es de un dcimo de la resistencia que posee a la compresin. En lo que respecta a los tiempos, hay dos: el de fraguado y el de endurecimiento. En el primer caso, se tarda un promedio de dos horas en efectuarse. En el segundo caso, este se sucede de forma progresiva y en funcin de muchos parmetros extras. Adems, en un perodo de 24 o 48 horas la mitad se produce la resistencia a largo plazo, y en una semana partes, por lo que en cuatro semanas es ms que factible que se realice la resistencia en su totalidad. Hay que sealar tambin queel concreto puede dilatarse y contraerse a la misma velocidad con la que se dilata y se contrae el acero, razn por la cual el uso de ambos en la construccin es muy frecuente, siempre y cuando se produzca de manera simultnea.Cuando se debe realizar una puesta en marcha de la obra de concreto o de hormign, es importante tener en cuenta que antes del fraguado debe tener una consistencia fluida y tiene que adaptarse a la forma del recipiente en el que va a ser contenido. Para la puesta en obra misma deben ser empleados unos moldes transitorios (ms conocidos como moldes encofrados), que tienen que ser retirados posteriormente al procedimiento que se realiza.

Concreto ciclpeoEs aquel tambin que est formado por una mezcla cuyos ptreos se componen hasta en un sesenta (60) por ciento por fragmentos de roca con una masa mxima de treinta (30) kilogramos por pieza, que se colocan a mano embebidos en elconcretonormal, en su lugar definitivo en la obra.

ElHormign Ciclpeoes un tipo de material de construccin usado enCimentaciones, en lechos marinos o de ro. Este es un sistema que ha quedado prcticamente en desuso; se usaba en construcciones con cargas poco importantes, exceptuando las construcciones auxiliares comovallas de cerramientoenresistentes. El hormign ciclpeo se realiza aadiendopiedras ms o menos grandesdel lugar, a medida que se va hormigueando para economizar material; se van llenando los intersticios entre las rocas hasta conseguir homogeneizar el conjunto. Utilizando este sistema, se puede emplear piedra ms pequea que en los cimientos demampostera hormigonada. La tcnica del hormign ciclpeo consiste en lanzar las piedras desde el punto ms alto de la zanja sobre el hormign en masa, que se depositar en el cimiento.

Concreto simple Se utiliza para construir muchos tipos de estructuras , como autopistas , calles , puentes , tneles , presas ,grandes edificios , pistas de aterrizaje , sistema de riego y canalizacin, rompeolas, embarcaderos y muelles , acera , silos o bodegas , factoras , casas e incluso barcos. En la albailera el concreto es utilizado tambin en forma de tabiques o bloques. Sus ventajas a la resistencia a fuerzas de compresin elevadas. Su bajo costo larga duracin (en condiciones normales, el concreto se fortalece con el paso del tiempo). Puede moldearse de muchas formas y presenta amplia variedad de texturas y colores.

Aditivos (sus aspectos generales)INTRODUCCIONEn la actualidad gracia al progreso de la industria qumica y recientemente la nanotecnologa, los aditivos han sido incorporadas al concreto y actualmente podemos encontrar un sinnmero de productos en el mercado que satisfacen la gran mayora de las necesidades para los usuarios de concreto.El xito al usar los aditivos depende mucho de la forma de uso y de la acertada eleccin del producto apropiado.Se ha progresado mucho en este campo y es conveniente que se informen ya que la eficacia depende en gran parte de esto.DEFINICIONLos aditivos son productos que se adicionan en pequea proporcin al concreto durante el mezclado en porcentajes entre 0.1% y5%(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 freso 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. Un material distinto del agua, de los agregados y cemento hidrulico que se usa como componente del concreto o mortero. Las dosis en las que se utilizan los aditivos, estn en relacin a un pequeo porcentaje del peso de cemento, con las excepciones en las cuales se prefiere dosificar el aditivo en una proporcin respecto al agua de amasado.Uso de aditivos est condicionado por:Que se obtenga el resultado deseado sin tener que variar sustancialmente la dosificacin bsica.Que el producto no tenga efectos negativos en otras propiedades del concreto.Que un anlisis de costo justifique su empleo.Clasificacin(Segn la norma tcnica ASTM-C494)Tipo A: reductor de agua Tipo B: retardanteTipo C: aceleranteTipo D: reductor de agua retardante Tipo E: reductor de agua acelerante Tipo F: sper reductor de aguaTipo G: sper reductor de agua retardante