Tema 6 - Concreto (Parte 1)

1UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTBAL DE HUAMANGASegunda Universidad Fundada en el Per!

Materiales de Construccin - Ingeniera CivilM.Sc.Ing. Hemerson Lizarbe Alarcn

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTBAL DE HUAMANGAE.F.P. INGENIERA CIVIL

Materiales de construccinM. Sc. Ing. Hemerson Lizarbe Alarcn

http://hemersonlizarbe.wordpress.com/

Tema:

CONCRETOS Y MORTEROS



ANTECEDENTES HISTRICOSHace tiempo atrs. EgiptoGrecia Roma

Emplearon aglomerantes en la construccin dediversas infraestructuras

Los Romanos construyeron las cisternasromanas.

En sus construcciones tanto griegos comoromanos empleaban material puzolnicomezclado con cal para preparar morteroshidrulicos o concretos.

ANTECEDENTES HISTRICOSLos mejores concretos empleados en lasms famosas construcciones romanas,fueron hechos de ladrillo roto, cal ypuzolana (ejm. El Panten de Adriano).



ANTECEDENTES HISTRICOS Hace tiempo atrs.

En 1756, el ingles Jhon Smeaton efecta una severainvestigacin de morteros en relacin con laconstruccin del Faro del poblado de Eddystons, enInglaterra.


En 1824, Joseph Asphin y I.C. Johnson, patentan eldenominado cemento portland estableciendo que estedebe ser fabricado combinando materiales calizos yarcillosos en proporciones determinadas, calentando elmaterial en un horno, y pulverizando el producto hastaconseguir un polvo muy fino.

En 1892, el francs Feret establece los primerosprincipios modernos para el proporcionamiento de lasmezclas de morteros o concreto.




En 1907, los norteamericanos Fuller y Thopson publican susinvestigaciones en relacin con el concreto a ser empleado por la Comisindel Acueducto de la ciudad de Nueva York.En este trabajo se pone nfasis en la densidad del concreto.


En 1918, como conclusin de un programa de investigaciones realizado enel Lewis Institute de la ciudad de Chicago, se desarrolla la primera teoracoherente sobre el proporcionamiento de mezclas de concreto.

En 1923, el norteamericano Gilkey plantea las primeras observaciones a laley de Abrams y sostiene que el agregado no es un material inerte derelleno.




En 1926, los norteamericano Bolomey propone una curva tericamodificada a ser utilizada en granulometras continuas.

Durante la dcada de los 30, Weymouth desarroll la teora de que esnecesario estudiar la estructura total y diferenciar entre los vacos debidosa la pasta.


En los ltimos 50 aos se realizan mayores estudios relacionados aldiseo de mezclas y sus propiedades .

Asimismo, se ha publicado normas tcnicas y recomendaciones para eldiseo de mezclas. Tambin, se desarrollan los aditivos comomodificadores de las propiedades del concreto.



DEFINICIN DEL CONCRETO

DEFINICIN DEL CONCRETOEl CONCRETO, tambin denominado HORMIGON enalgunos pases de Iberoamrica, es el material resultante dela mezcla de cemento (u otro conglomerante) con ridos(grava, gravilla y arena) y agua.

Hoy en da se maneja un nuevo concepto.

Concreto = cemento + arena + piedra + agua + aire + aditivos



TIPOS DE CONCRETO

TIPOS DE CONCRETO

Concreto Liviano Concreto Pesado Concreto de Alta

Resistencia Concreto Masivo Concreto Sin

Slump Concreto Rolado

Compactado Concreto Shotcrete



CONCRETO LIVIANO

CONCRETO LIVIANO Similar al concreto estndar excepto que tiene bajadensidad.Es preparado con agregados ligeros o combinadoscon los agregados estndar.La densidad varia entre 1365 y 1850 Kg/m3 y unaresistencia a la compresin a los 28 das deaproximadamente 175 kg/cm2.Este concreto es usado primordialmente para reducirel peso propio en elementos de concreto tales comolosas de entrepiso en edificios altos.



CONCRETO PESADO

CONCRETO PESADO Producido con agregados pesados especiales, logrndose unadensidad por encima de los 6400kg/m3.Es usado generalmente como una pantalla contra la radiacin o comocontrapeso y otras aplicaciones donde la densidad es importante.Como pantalla: proporciona proteccin contra rayos gamma, X,radiacin de neutrones.La seleccin de este concreto esta basado en los requerimientos deespacio, intensidad y tipo de radiacin.Se utilizan agregados de alta densidad tales como barita, ferro fsforo,geotita, hematita, ilmetita, limonita, magnetita y escoria de acero.Excepto por la densidad las propiedades fsicas del concreto pesadoson las mismas del concreto estndar.Se le puede agregar aditivos de acuerdo a las necesidades.

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CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA


Adquiere a edad temprana una alta resistencia.El periodo de tiempo en el que se desea que el concretoadquiera una determinada resistencia muestra un rango muyamplio: va desde unas pocas horas hasta algunos das.Para lograr un concreto con estas caractersticas se puedeusar los materiales y las mismas practicas de diseo.La resistencia puede ser obtenida por una o una combinacinde los siguientes materiales dependiendo de las condiciones detrabajo que las especificaciones lo requieran:

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Cemento tipo III (Alta resistencia temprana).Alto contenido de cemento (360 a 600 Kg.Sobre metro cbico).Baja relacin agua-cemento (0.2-0.45).Aditivos qumicos.Microslice.Es usado para concreto pretensado, concreto premezclado,para una rpida produccin de elementos, construccionesrpidas, construcciones en climas fros, pavimentacin para usoinmediato y otros usos.


CONCRETO MASIVO

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CONCRETO MASIVO

Cualquier volumen grande de concreto condimensiones suficientemente extensas que requierecontrol de la generacin del calor de hidratacin y elcambio de volumen con la mnima figuracin (ACI 116).Incluye bajo contenido de cemento (como el concretoque se usa en diques, presas y otras estructurasmacizas), adems un uso moderado de concreto queincluye un alto contenido de cemento en algunosmiembros estructurales que requieren manejar elmanejo del calor de hidratacin y el aumento detemperatura.

CONCRETO MASIVO En este tipo de concreto el aumento de temperaturaes causado por el calor de hidratacin que trae comoconsecuencia una diferencia de temperatura entre laparte interior y la superficie, gradiente que ocasionaesfuerzos de tensin y rajaduras en la superficie delconcreto: el ancho y la profundidad de las fracturasdepende precisamente del gradiente de la temperatura.

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CONCRETO SIN SLUMP

CONCRETO SIN SLUMP Concreto con una consistenciacorrespondiente a un slump de pulgada omenos (ACI 116).En estado seco debe de ser losuficientemente trabajable para ser trabajadoy consolidado con el equipo que va a serusado en el trabajo.

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CONCRETO ROLADO COMPACTADO


Concreto sin slump, y seco que es compactadomediante un rodillo vibratorio de compactacin.Es una mezcla de agregado, cemento y agua.El contenido de cemento varia de 60 a 360 kg/m3,mezclndose con una mezcladora tradicional o unmixer.Este concreto es considerado como el mas rpido yeconmico mtodo de construccin en presas degravedad, pavimentos, aeropuertos, y como sub-basespara caminos y avenidas que luego sernpavimentadas.

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La resistencia a la compresin obtenida es de 70 a 315kg/m2, sin embargo los pavimentos requieren de una resistenciaa la compresin de aproximadamente 350 kg/cm2.Debe reunir algunas condiciones para su colocacin: Tenersuficiente espesor para que la compactacin sea uniforme ycompleta con los equipos usados (8 a 12 pulgadas cuando va aser colocado y consolidado con equipo convencional demovimientos de tierra o equipos de pavimentos).ACI 207.5 especifica ampliamente el proceso de mezclado yprocedimientos de construccin.


CONCRETO SHOTCRETE

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SHOTCRETE Es un mortero de concretoque es lanzadoneumticamente sobre unasuperficie a alta velocidad.La relativamente secamezcla es consolidada por lafuerza de impacto y puede sercolocada sobre superficiesvertical y horizontal sin ocurrirdisgregacin.

SHOTCRETE Es usado para construccionesnuevas pero es mas comn su usoen reparaciones.Su aplicacin es particularmenteimportante en estructurasabovedadas o en la construccinde tneles para la estabilizacin defragmentos de roca suelta yexpuesta.

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SHOTCRETE

Sus propiedades son muy dependientes deloperador, tiene una resistencia a la compresin y unpeso especifico similar al de un concreto de altaresistencia y uno Standard respectivamente.Pueden ser usados agregados con un tamaomximo de pulgada.Puede ser producido mediante un proceso seco ohmedo.

SHOTCRETE : PROCESO SECO

Se hace un pre-mezclado del cementoy los agregados: luego esta mezclasupuestamente homognea va a serimpulsada por una compresora de airehacia la boquilla. El agua es adicionadaa la mezcla en la boquilla a la salidamezclndose ntimamente, para queinmediatamente sea lanzada, proyectadasobre la superficie.

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SHOTCRETE : PROCESO HUMEDO

Todos los ingredientes son premezclados yluego lanzados sobre la superficie. Si se adicionaal final de la boquilla una compresora de aire seincrementa la velocidad del lanzamiento de lamezcla sobre la superficie.

CONCRETOS ESPECIALES

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Son aquellos cuyas caractersticas principales noson las del concreto ordinariamente concebido, yasea por algn tipo especial de insumos, o por latecnologa de aplicacin y/o produccin.Muchos de los concretos especiales no contienencemento Prtland.

CONCRETOS ESPECIALES

CONCRETOS ESPECIALES FABRICADOS CON CEMENTO PORTLANDC. con aire incluidoC. arquitectnicoC. colado centrifugadoC. coloreadoC. con densidadcontroladaC. ciclpeoC. con epxicosC. con agregadosexpuestosFerrocementoC. reforzado con fibrasC. fluidoC. con cenizas volantesC. tipo grountingC. pesado

C. con alta resistenciatempranaC. aislanteC. con ltex modificadoC. con baja densidadC. masivoC. liviano con resistenciamoderadaC. sin slumpC. modificado conpolmerosC. porosoC. puzolnicoC. precoladoC. con graduacionesdiscontinuas

C. perforableC. pretensadoC. rolado compactadoC. protegidoShotcreteC. microslicaSuelo cementoC. liviano-estructuralC. con sper plastificanteC. terrazoC. blancoC. con cero slumpC. compensado en laconcentracin de fragua

Algunos tipos de concretos especiales

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CONCRETOS ESPECIALES SIN USO DE CEMENTO PORTLAND

C. acrlicoC. asflticoC. aluminio y calcioC. epxico

C. ltex C. polisterC. polimeroC. silicato y potasioC. sodio y potasioC. sulfuroso

Algunos tipos de concretos especiales

CURADO DEL CONCRETO

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CURADO DEL CONCRETO

El CURADO tiene por finalidadmantener en el concreto elcontenido del agua adecuadopara alcanzar la mximahidratacin del cemento.

Curado del Concreto

El concreto deber ser curado por lo menos los 7primeros das despus de su colocacin, en el casodel concreto de alta resistencia inicial este tiempopodr reducirse a 3 das, si se usa cemento tipo IP IPM el curado se suspender antes que el concreto delas probetas curadas bajo condiciones de obraalcancen una resistencia del 70% de la resistenciaespecificada.

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METODOS DE CURADO

Curado con agua Materiales sellantes Curado a vapor

METODOS DE CURADO

Curado con agua

Se contemplan varios procedimientos:

Por inmersin:

Es el mtodo que produce los mejores resultados,pero presenta inconvenientes de tipo prctico, puesimplica inundar o sumergir completamente elelemento de concreto.

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METODOS DE CURADO

Curado con agua

Mediante el empleo de rociadores ofumigadores:

Con este mtodo se consiguen buenos resultados yes fcil de ejecutar. Tiene el inconveniente de laintermitencia que puede conducir a un curadodeficiente.

METODOS DE CURADO

Curado con aguaCoberturas hmedas:

Estos tejidos como el yute, mantienen la humedaden superficies tanto verticales como horizontales,pero deben ser humedecidos peridicamente, conel riesgo de que si no se mantienen el nivel dehumedad el curado es deficiente. Presentan elproblema de absorber, eventualmente el agua tildel concreto.

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METODOS DE CURADO

Curado con aguaCurado con arena, tierra o aserrn

Se emplea con algn xito el curado mediante elcubrimiento del concreto. Es muy til cuando sepresentan vientos fuertes.

Tiene el problema de que puede manchar odeteriorar el concreto.

METODOS DE CURADO

Materiales sellantes

Incluye esta categora las lminas y los compuestoscuradores lquidos que forman membrana, comoson:Pelculas de plsticoPapel impermeableCompuestos de curado (Norma ASTM C309-81)

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METODOS DE CURADO

Curado a vapor

Puede ser usado con ventaja cuando es importanteganar resistencia inicial en el concreto o cuando serequiera de calor adicional para completar lahidratacin, como para concretos en climas fros.Se usan 2 mtodos:Curado a vapor a la presin atmosfricaCurado a vapor en autoclaves a altas temperaturas.

PROPIEDADES DEL CONCRETO

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PROPIEDADES DEL CONCRETOResistencia a la compresin:

Para una determinada clase de concreto esdesignada con el smbolo F`c , y corresponde a laresistencia que debe alcanzar el concreto a los 28das a partir de su elaboracin. Los valores usualesde resistencia que se suele especificar en losproyectos van desde 140 kg/cm2 hasta 350 kg/cm2y an mayores en proyectos especiales.

PROPIEDADES DEL CONCRETOTrabajabilidad y consistencia delconcreto fresco:

La trabajabilidad es la propiedad del concreto enestado fresco requerida para ser transportado,colocado y compactado en los encofrados, sinprdida de homogeneidad (componentes delconcreto distribuidos uniformemente y en la mismaproporcin en cualquier porcin de la masa deconcreto).

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PROPIEDADES DEL CONCRETO Trabajabilidad y consistencia delconcreto fresco:

La consistencia abarca diversos grados de fluidez,desde mezclas secas o rgidas, hasta mezclasfluidas o sueltas. Es elegida teniendo en cuenta elelemento o componente a construirse y el mtodode compactacin a emplearse en la colocacin.Es recomendable, especialmente cuando se trata delosas, columnas y muros, trabajar con mezclas deconsistencia plstica.

PROPIEDADES DEL CONCRETODurabilidad:

Se refiere a su competencia para resistir en eltiempo severas condiciones de exposicin comoson los ciclos de congelacin y deshielo, tpicos enla regin de nuestra sierra. Este fenmeno secaracteriza por la generacin de esfuerzos en lamasa de concreto descongelamiento del aguacontenida en sus poros, esfuerzos queeventualmente , pueden ocasionar la fisuracin yhasta la desintegracin del concreto.

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FORMAS DE OBTENER UNCONCRETO

FORMAS DE OBTENER UNCONCRETO

En Laboratorio: Trompo En Obra: Mezcladora Premezclado: Mixer

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CONCRETOS HECHOS EN EL PERU

BombeablesDe fragua RetardadaDe fragua aceleradaDe resistencia aceleradaDe alta resistencia RheoplsticosRelleno FluidoCelularesLivianos

ContraccinControladaImpermeabilizadosCon Inhibidores deCorrosinPara PavimentosLanzadoCon fibraPostensado PretensadoWhite topping

IMPORTANCIA DE LA DOSIFICACIONDE LAS MEZCLAS

En la dosificacin de las mezclas de concretodeber tenerse cuidado de que haya la cantidadde pasta necesaria no solo para recubrir elagregado y facilitar su movilidad, sino tambinpara facilitar su movilidad, y ocupar los vacosexistentes entre partculas.

La trabajabilidad y consistencia del concretodebern ser las adecuadas para que la mezclaocupe totalmente los encofrados y recubra elacero de refuerzo y elementos embebidos.

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COLOCACION DEL CONCRETOTransporte desde la salida de la MezcladoraA mano: utilizando Latas o baldesCon CarretillasCon BoogiesCon Fajas transportadoras Sin FinCon Canaletas del Mixer

Transporte para elevar el Concreto.Se Usa:Winches con PlataformaGrasBaldes (Elevador)Bombeo y Superbombeo.

COLOCACION DEL CONCRETO

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En LimaConcreteras: UNICON, PREMIX, MIXERCON,FIRTH, LIDERMIX, PROMECon Mezcladoras colocadas en las afueras de laobra: Industrias de MaquinariasEn AAHH se realiza en las afueras de la obrasobre la vereda o tierra (Es de psima calidad).

PROVEEDORES DE CONCRETO

En ProvinciasDepender de la disponibilidad.Plantas MvilesMezcladorasMezcla sobre el suelo (Psima Calidad )

PROVEEDORES DE CONCRETO

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Es muy importante la Calidad delconcreto, por lo tanto debemos tener

cuidado tanto con los materialescomo con el proceso de elaboracin,colocacin y curado del concreto que

se usar en obra

Tema 6 - Concreto (Parte 1)

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