Materiales en general:
Para estudiar los materiales pueden hacerse diferentes clasificaciones atendiendo
a distintas características.
Desde el punto de vista de su composición, se agrupan en dos grandes
categorías: los materiales metálicos y los no metálicos.
Materiales de ingeniería
Los materiales son las sustancias que componen cualquier cosa o producto.
La construcción de un edificio requiere la selección de materiales que deben llenar
las siguientes funciones, en cada una de las partes importantes de ella en la forma
siguiente:
1. Zapatas.
A. Distribuir y transmitir el peso de la vivienda al suelo.
B. Resistir la tendencia a agrietarse en caso de asentamiento diferenciales del
suelo.
C. Resistir los ataques corrosivos del suelo y del agua subterránea.
2. Pisos y Entrepisos
A. Proporcionar una superficie regular y lisa.
B. Resistir al desgaste del tráfico.
C. Soportar a los usuarios y sus muebles, sin deformarse excesivamente ,ni
romperse.
D. Proveer una apariencia agradable.
E. Que pueda limpiarse fácilmente.
F. Que aislé contra la transmisión de sonidos.
3. Paredes exteriores.
A. Cargar los entrepisos y el techo.
B. Resistir las presiones laterales del viento.
C. Proveer de una apariencia satisfactoria y agradable, dentro y fuera.
D. Proveer aislamiento contra la trasmisión de ruidos y calor.
E. Mantener la humedad fuera de la vivienda.
4. Paredes interiores.
A. Cargar los entrepisos y el techo.
B. Proporcionar una superficie agradable.
C. Aislar contra la transmisión de ruidos.
5. Techos.
A. Mantener la humedad fuera de la vivienda.
B. Soportar los pesos ocasionales.
C. Resistir la presión del viento.
D. Proveer una apariencia agradable.
E. Aislar contra la transmisión de ruido y calor.
El proceso para una selección adecuada de materiales en una construcción
incluye los pasos siguientes:
1. Análisis del problema (comportamiento requerido, vida útil requerida, costo
permisible y gastos de mantenimiento).
2. La comparación de los materiales disponibles o productos con los criterios del
paso anterior.
3. El diseño o la selección del tipo de material en tamaño, forma, acabado,
métodos de mantenimiento y sistemas de fijación a la obra.
Propiedades de los materiales
1. Expansión térmica
Todos los materiales de construcción cambian de tamaño con los cambios de
temperatura, volviéndose más pequeños cuando más fríos y más grandes cuando
más calientes. Una pieza larga de material, si se calienta uniformemente se
expande un cierto porcentaje de la medida original. Esta prolongación tiene lugar
en todas direcciones y es algo diferente para cada material.
Por ejemplo el coeficiente de expansión del hierro es 0.0000121cm. (cm. Por cm.
Por °C).
2. Conductividad térmica
Una vivienda debe mantenerse más caliente que el aire que circula en los climas
fríos y más fríos en los climas cálidos.
El coeficiente de conductividad térmica es una característica de cada sustancia y
expresa la magnitud de su capacidad de conducir el calor.
El coeficiente de conductividad térmica expresa la cantidad o flujo de calor que
pasa a través de la unidad de superficie de una muestra del material, de extensión
infinita, caras plano paralelas y espesor unidad, cuando entre sus caras se
establece una diferencia de temperaturas igual a la unidad.
3. Absorción del sonido.
Los sonidos altos son objetables en la mayoría de las viviendas y deben reducirse
por el uso de materias que lo absorban, ya sea que se originan en la vivienda o
fuera de ella. El sonido es absorbido por los espacios de aire del material.
4. Resistencia y esfuerzos
La resistencia mecánica se define como la capacidad de soportar fuerzas. La
capacidad de un objeto de soportar fuerzas depende del tamaño y la forma del
mismo y del material de que está hecho.
Hay clases de esfuerzos y sus correspondiente resistencias: compresión, flexión,
tensión y cortante.
5. Módulo de Elasticidad
La deformación unitaria es directamente proporcional a los esfuerzos unitarios
durante un considerable rango de carga en varios materiales.
El valor constante del esfuerzo unitario, dividido por la deformación unitaria, que
es distinto para cada material, se llama módulo de Elasticidad.
6. Propiedades Elásticas y Plásticas.
Elasticidad es la propiedad de un material que le permite retornar a su tamaño y
forma original después de remover el esfuerzo que causó la deformación.
Plasticidad es la propiedad que permite a un material que ha cambiado su forma y
dimensiones, conservándolas después de que el esfuerzo ocasionante se ha
removido.
Inspección y Ensayo De Materiales
La inspección significa examinar un producto u observar una operación para
determinar si es o no satisfactoria. La inspección puede incluir medir las
dimensiones, pesar, golpear con martillo, tamizar entre los dedos, o rallar con un
cuchillo, lo mismo que muchas otras operaciones algunas de las cuales podría
llamárseles pruebas o ensayos. A menudo una inspección promueve discusiones
que serán resueltas o dilucidadas por medio de un ensayo.
Un ensayo consiste en la aplicación de alguna influencia mensurable al material y
la cuantificación de los efectos sobre el material.Un tipo común de ensayo consiste
en sujetar una muestra del material a una fuerza medida que se incrementa
uniformemente hasta que el material se rompe o se deforma más allá de un límite
especificado. Este tipo de ensayo mide la resistencia del material directamente
determinado.
Las inspecciones y ensayos pueden clasificarse de acuerdo al fin que se persigue
con ellas en:
1. Aceptación. Son las inspecciones y ensayos que se efectúan para determinar
si el material llena o no los requerimientos específicos con el fin de aceptar o
rechazar el material o producto.
2. Control. Son inspecciones y ensayos efectuados periódicamente sobre
materiales seleccionados para asegurar que el producto es aceptable.
3. Investigación y Desarrollo. Son las inspecciones y ensayos que se efectúan
para determinar las características de productos nuevos y también para
determinar la utilidad de los procedimientos de inspección particulares para juzgar
características o predecir el comportamiento de los materiales.
Normas de Calidad
Las especificaciones de materiales consisten en gran medida en explicaciones
acerca de las propiedades que el material debe de poseer y los límites permisibles
para estas propiedades.
Un método de ensayo es una especificación que explica como llevar acabo un
ensayo y como medir los resultados. Cuando el material es ensayado, si posee
todas las propiedades requeridas en un grado suficiente, se dice que llena las
normas o que cumple con las especificaciones.
Los suministrantes que fabrican el mismo producto a menudo establecen
asociaciones de productos o fabricantes para promover el uso de sus productos, y
por lo tanto ellos son quienes nos garantizan la calidad del material a través de
sus normas o por medios de otras ya establecidas. Algunas instituciones son:
Portland Cement Association(PCA).
Asphalt Institute(AI).
American Concrete Institute(ACI).
American Association of State Highway Transportation Officials(AASHTO).
American Society for Testing Materials(ASTM).
La clasificación de ASTM de los materiales es la siguiente:
A= materiales ferrosos.
B= Materiales no ferrosos.
C= Cemento Portland, concreto.
D= Materiales misceláneos.
E= Materias varias.
F= Materiales de aplicación específica.
G= Deterioración de materiales.
Materiales cementantes
Son todos aquellos materiales generalmente pétreos blandos, que mezclados con
agua se hacen plásticos, formando una pasta y que al secarse alcanzan
resistencia mecánica.
Los cementantes típicos son:
El cemento
Cal
Yeso
Arcilla
Se pueden considerar en dos grupos:
Aéreos. Son los que mezclados con agua fraguan y endurecen en el aire.
El proceso es lento y el producto resultante poco resistente a la acción del
agua. Ej. Yeso, cal.
Hidráulicos. Estos después de ser amasados con agua, fraguan y
endurecen tanto al aire como sumergidos en agua, siendo los productos
resultantes estables en ambos medios.
El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla
calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al
contacto con el agua.
Cemento Portland
Los cementos Portland son cementos hidráulicos compuestos principalmente de
silicatos de calcio. Los cementos hidráulicos fraguan y endurecen al reaccionar
químicamente con el agua. Durante esta reacción, llamada hidratación, el
cemento se combina con agua para formar una pasta de aspecto similar a
una roca.
La invención del cemento Portland se atribuye generalmente a Joseph Aspdin,
un albañil ingles. En 1824 obtuvo una patente por su producto, y lo denominó
Portland por su semejanza a una piedra que abunda en esa localidad de
Inglaterra.
Se obtiene por calentamiento incipiente (aproximadament 1300 ºC) de una
mezcla de minerales finamente molidos, formados por piedra caliza y arcilla.
El calentamiento se efectúa en hornos giratorios levemente inclinados de 3m
de diámetro y 100 m de largo. El Material obtenido denominado “clinker” se
muele finamente adicionándole de un 2% a 3% de yeso para evitar que fragüe.
Los materiales usados para fabricar cemento Portland deben contener
proporciones adecuadas de:
Óxido de calcio.
Sílice.
Alúmina
Y componentes de óxido de hierro
Los anteriores componentes son mezclados en proporciones adecuadas y
sometidos a un proceso de fusión incipiente en un horno rotatorio, del cual se
obtiene un material denominado clínker, constituido por 4 compuestos básicos:
Silicato Tricálcico ( 3 CaO . SiO2), designado como C3S
Silicato bicálcico ( 2 CaO . SiO2), designado como C2S.
Aluminato tricálcico (3 CaO . Al2O3), designado como C3A.
Ferroaluminato tetracálcico ( 4 CaO . Al2O3 . Fe2O3), designado como
C4AF
Fabricación del cemento
1. Extracción de la materia prima: de las canteras de piedra se extrae la
caliza, y las arcillas a través de barrenación y detonación con explosivos.
2. Transporte de materia prima: Una vez que las grandes masas de
piedra han sido fragmentadas, se transportan a la planta en camiones o
bandas.
3. Trituración: El material de la cantera es fragmentado en las trituradoras,
cuya tolva recibe la materia prima, que por efecto de impacto o presión son
reducidos a un tamaño máximo de una o media pulgada
4. Prehomogeneización: Es la mezcla proporcional de los diferentes tipos de
arcilla, caliza o cualquier otro material que lo requiera.
5. Almacenamiento de materia prima: Cada una de las materias primas es
transportada por separado a silos en donde son sodificados para la
producción de diferentes tipos de cemento.
6. Molienda de materia prima: Se realiza por medio de un molino vertical de
acero, que muele el material mediante la presión que ejercen tres rodillos
cónicos al rodar sobre una mesa giratoria de molienda. Se utilizan también para
esta fase molinos horizontales, en cuyo interior el material es pulverizado por
medio de bolas de acero
7. Homogeneización de harina cruda: Se realiza en los silos equipados
para lograr una mezcla homogénea del material.
8. Calcinación: Es la parte medular del proceso, donde se emplean grandes
hornos rotatorios en cuyo interior a 1,300 °C la harina cruda se transforma
en clínker, que son pequeños módulos gris obscuro de 3 a 4 cm.
9. Molienda de cemento: El Clínker es molido a través de bolas de acero de
diferentes tamaños a su paso por cámaras del molino, agregando el yeso
para alargar el tiempo de fraguado del cemento.
10. Envase y embarque del
cemento: El cemento es
enviado a los silos de
almacenamiento; de los que
se extrae por sistemas
neumáticos o mecánicos,
siendo transportado a donde
será envasado en sacos de
papel, o surtido directamente a
granel.
Tipos de cemento
La norma ASTM C 150, estipula ocho tipos de cemento
portland:
Tipo I: Normal.
Tipo IA: Normal, inclusor de aire.
Tipo II: De resistencia moderada a los sulfatos.
Tipo IIA: De resistencia moderada a los sulfatos, inclusor de aire
Tipo III: De alta resistencia a edad temprana.
Tipo IIIA: De alta resistencia a edad temprana, inclusor de aire.
Tipo IV: De bajo calor de hidratación.
Tipo V: De resistencia elevada a los sulfatos.
La norma ASTM C595, reconoce la existencia de cinco clases de cementos
mezclados:
Tipo IS: Cemento portland de escoria de alto horno.
Tipo IP y Tipo P: Cemento portland-puzolana
Tipo S: Cemento de escoria
Tipo I(PM): Cemento portland modificado con puzolana
Tipo I(SM): Cemento portland modificado con escoria.
La norma ASTM C1157, reconoce la existencia de seis clases de cementos
mezclados:
Tipo GU: Construcción general.
Tipo HE: Esfuerzos tempranos.
Tipo MS: Resistencia moderada a los sulfatos.
Tipo HS: Alta resistencia del sulfato.
Tipo MH: Calor moderado de la hidratación.
Tipo LH: Calor bajo de la hidratación.
Los cementos de albañilería deben cubrir los requisitos de la norma ASTM
C91, que los clasifica.
Tipo N
Tipo S
Tipo M
Almacenamiento del cemento
El cemento Portland es un material sensible a la humedad. Y fraguará más
lentamente y tendrá menor resistencia que un cemento que se hubiera
mantenido seco.
Las bolsas de cemento no deben descansar directamente sobre el suelo,
sino sobre tarimas y deben estar cubiertas, evitando toda circulación de aire.
Los sacos se deben apilar de manera tal que los primeros sacos en
entrar sean los primeros en salir.
Se debe evitar sobreponer más de 12 sacos si el período de
almacenamiento es menor a 60 días. Si el período es mayor, no se deben
sobreponer más de 7 sacos.
Calidad del cemento
Para garantizar su producto las empresas deben realizar:
Análisis de los materiales del yacimiento, incluyendo la investigación de
la caliza y la arcilla para anticipar las variaciones en el
aprovisionamiento.
Análisis de los combustibles para asegurar las especificaciones de
adquisición.
Diseño de la mezcla que refleje los costos individuales de los
materiales de cantera en el costo de producción y la calidad del producto,
atendiendo principalmente la molturación y aptitud a la calcinación.
Diseño y ajuste de la mezcla del crudo.
Optimizar los materiales destinados a la prehomogeneización, mediante
el adecuado control.
Participar en el control del crudo, luego de la mezcla,
determinando fineza y composición.
Efectuar el análisis químico del cemento, para su certificación.
Control de materiales diversos.
Propiedades del cemento Portland.
FINURA: Influye en el calor liberado y en la velocidad de hidratación, a
mayor finura mayor rapidez de hidratación y mayor desarrollo de resistencia
durante los primeros 7 días.
Turbidímetro de Wagner ASTM C 115: El cual se basa en la teoría de la
sedimentación para obtener la distribución de las partículas en tamaños, con
la que se calcula la superficie específica. En una probeta de vidrio con keroseno
se dispersa una muestra de cemento y se toman medidas de la velocidad de
sedimentación por los cambios en intensidad de luz que pasa a través de la
suspensión.
Blaine de permeabilidad al aire ASTM C 204: La superficie específica se
determina haciendo pasar una cantidad definida de aire por una muestra
preparada en una determinada forma, la cantidad de aire que pasa es función
del tamaño y de la distribución de tamaños de las partículas.
Malla No 325 (45 micras) 85-95 % menor de 45 micras ASTM C 430
SANIDAD: Es la capacidad de una pasta endurecida para conservar su volumen
después del fraguado. La falta de sanidad es provocada por un exceso en las
cantidades de cal suelta o de magnesia.
ASTM C 151 Prueba de expansión en autoclave. Desde 1943 prácticamente
no han ocurrido casos de expansión anormal que puedan atribuirse a falta de
sanidad.
CONSISTENCIA: se refiere a la movilidad relativa de una pasta de cemento
recién mezclado o bien a su capacidad de fluir.
La fluidez se determina en una mesa de fluidez tal como se describe en la norma
ASTM C 230. Con la aguja de Vicat se puede determinar la consistencia normal.
TIEMPO DE FRAGUADO: los tiempos de fraguado indican si la pasta esta
desarrollando sus reacciones de hidratación de manera normal. El
fraguado inicial de la pasta de cemento no debe ocurrir demasiado pronto y el
fraguado final tampoco debe ocurrir demasiado tarde.
Aparato de Vicat (ASTM C 191)
La aguja de Gillmore (ASTM C 266)
FRAGUADO FALSO: se comprueba por una considerable perdida de
plasticidad sin que se desarrolle calor en gran abundancia poco tiempo
después del mezclado.
Método de la pasta ASTM C 451
Método del mortero ASTM C 359
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN: es la obtenida a partir de pruebas en
cubos de mortero estándar de 5 cm.; y está influida por el tipo de cemento,
para precisar, por la composición química y la finura del cemento.
Norma ASTM C 109 La uniformidad en la resistencia de un cemento que
provenga de una misma fuente puede determinarse por la norma ASTM
C917.
CALOR DE HIDRATACIÓN: Es el calor que se genera cuando reacciona
el agua y el cemento. La cantidad de calor depende de la composición
química del cemento, de la relación agua-cemento, la finura y la
temperatura del curado.
El calor de hidratación se prueba de acuerdo con la norma ASTM C 186.
PÉRDIDA POR IGNICIÓN: La pérdida por ignición del cemento Portland se
determina calentando una muestra de cemento de peso conocido a 900 o
1000 ºC, hasta que se obtenga un peso constante.
El ensayo para la perdida por ignición se lleva a cabo de acuerdo con la norma
ASTM C 114. La Perdida por ignición puede ser causada por un prologado
almacenamiento o por adulteraciones durante el transporte y la descarga.
PESO ESPECÍFICO: El peso específico de un cemento, determinado
con la norma ASTM C 188 no es indicador de la calidad del cemento, su uso
principal se tiene en los cálculos de proporcionamiento de mezclas. El peso
específico del cemento Portland es de aproximadamente 3.15. Cemento
Portland - Puzolana y cemento Portland escora de alto horno pueden tener
valores de peso específico de aproximadamente 2.90
MORTEROS HIDRÁULICOS.
El mortero es una mezcla plástica de material cementante y agregados inerte. El
mortero se usa para unir unidades prefabricadas individuales. La cualidad del
mortero contribuye tanto al comportamiento satisfactorio de la construcción como
a las propiedades de los productos de concreto.
Los morteros para mampostería son destinados no solamente para unir unidades
de mampostería en una estructura integral con propiedades especificas, sino
también para:
Buenos sellos entre unidades para evitar la entrada de aire y humedad.
Amarra o pegar con el refuerzo de acero en las juntas, anclajes metálicos y
pernos si hay alguno, de tal manera que tengan una unión integral con la
mampostería.
Proveer calidad arquitectónica a la estructura de mampostería.
Compensar por variaciones en el tamaño de las unidades.
TIPOS MORTEROS
ASTM C270 establecen tipos de Mortero:
Tipo M
Tipo S
Tipo N
Tipo O
Tipo K
TIPO M: Mortero de alta resistencia y durabilidad. Recomendado para
mampostería reforzada o sin refuerzo sujeta a grandes fuerzas de compresión
vientos fuertes o sismo y estructuras en contacto con el suelo como fundaciones,
muros de contención cisterna, piscinas, pozos y sótanos. Norma local:
Edificaciones de 2 o más niveles
TIPO S: Mortero de alta resistencia de adherencia. Recomendado para estructura
sujetas a cargas de compresión normales que requieren alta adherencia. Se usa
también donde el mortero es el único agente de adherencia con la pared, por
ejemplo enchapes. Norma local: vivienda de 1 o 2 niveles.
TIPO N: Mortero de propósito general, de mediana resistencia para estructuras
sobre nivel de suelo. Se recomienda para enchapes de mampostería de paredes
internas y divisiones. Representa la mejor combinación de resistencia,
trabajabilidad y economía.
TIPO O: Mortero de baja resistencia y mucha cal. Úselo en paredes y divisiones
sin carga, posee una excelente trabajabilidad.
TIPO K: Motero adecuado únicamente para paredes interiores no- portantes.
Especificaciones para volumen para morteros
PROPIEDADES DEL MORTERO FRESCO
TRABAJABILIDAD. Un mortero trabajable es el que se esparce fácilmente, se
adhiere a las superficies verticales, se coloca fácilmente a las uniones sin gotear o
embarrar y permite colocar la unidad sin deslizamiento debido a su peso o al peso
de las otras.
CONSISTENCIA. La consistencia del mortero está relacionada con la fluidez.
RETENCIÓN DE AGUA. La retención de agua es una propiedad importante y
relacionada a la trabajabilidad. El mortero que tiene una buena retención de agua
se mantiene suave y plástico, lo suficiente para que la unión de mampostería
pueda ser cuidadosamente alineada, nivelada, plomeada y ajustada, sin dañarse o
quebrarse al contacto o la unión entre el mortero y la unidad.
ENDURECIMIENTO. El endurecimiento del mortero debido a la hidratación es la
rapidez con se desarrolla la resistencia a una carga aplicada. El endurecimiento
muy rápido impedirá el progreso del trabajo, porque el albañil correrá para
completar la mampostería; un endurecimiento lento puede impedir el progreso de
la obra, porque el mortero fluirá de la mampostería. Un buen endurecimiento
ayuda al albañil a nivelar la pared y a colocar las uniones a un mismo grado de
dureza. El color uniforme de las uniones de mampostería reflejan el
endurecimiento adecuado y el tiempo de colocación.
PROPIEDADES DEL MORTERO ENDURECIDO
ADHERENCIA. Una buena adherencia es importante para una buena resistencia
al agua, así como para una óptima resistencia a la tensión. Una adherencia pobre
entre el mortero y la unidad puede producir una fácil penetración de humedad en
el área sin unión. Una buena adherencia se obtiene con un mortero trabajable, con
buena retención de agua, usando buena mano de obra, buenas juntas y unidades
de mampostería con un porcentaje inicial medio de absorción.
Muchas variables pueden afectar la adherencia, incluyendo:
Contenido de aire y retención de agua en el mortero.
Cohesión del mortero.
Textura de los bloques.
Tiempo entre espaciamiento del mortero y la colocación de la unidad.
Periodo de curado.
DURABILIDAD. La durabilidad del mortero de mampostería es su habilidad para
soportar las condiciones de exposición. El medio ambiente agresivo y el uso de
materiales defectuosos puede contribuir al deterioro de las juntas del mortero; la
mayor destrucción es la provocada por la penetración del agua en la estructura de
mampostería y el congelamiento.
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. Los principales factores que afectan la
resistencia a la compresión de la estructura de mampostería, son la resistencia a
la compresión de cada una de las unidades de mampostería, la proporción de los
ingredientes del mortero, el diseño de la estructura, la mano de obra y el grado de
curado. Sin embargo, la resistencia a la compresión de la pared puede aumentar
con un mortero más fuerte, el incremento no es proporcional a la resistencia de
compresión del mortero.
CONTRACCIÓN DE VOLUMEN. Una concepción popular es que la contracción
puede ser extensa y causar estructuras con fisuras. Actualmente la máxima
contracción en la aplicación del mortero es mínima y por eso no es problemática.
Los morteros débiles pueden expandirse mejor y por eso son mejores para
acomodarse a las contracciones.
APARIENCIA. La uniformidad en el color y matiz del mortero tienen un gran efecto
en la apariencia de la estructura de mampostería. Las condiciones atmosféricas,
aditivos y contenido de humedad de las unidades de mampostería son algunos de
los factores que afectan el color y textura de aplicaciones del mortero. Otros
factores son la uniformidad de las proporciones en la mezcla del mortero,
contenido del agua y tiempo de sisar o reparar las juntas del mortero.
COMPONENTES DEL MORTERO
Cemento + Arena + Agua
ADITIVOS.
Impermeabilizantes. Los aditivos impermeabilizantes para morteros consiguen
disminuir la absorción capilar de los morteros, evitando así que el agua penetre
por el mortero. Estos aditivos están especialmente diseñados para la fabricación
de revestimientos que vayan a contener líquidos o en paredes de sótanos que
puedan estar expuestas al agua freática o de escorrentía
Mejoradores de Adherencia Los productos empleados como mejoradores de
adherencia permiten asegurar una adherencia al soporte del mortero a aplicar. Se
coloca a modo de imprimación para que no haya problemas de desprendimiento
del mortero.
Autonivelantes Aditivos superplastificantes para la confección de morteros fluidos
y autonivelantes en plantas de hormigón preparado. Etc.
CONCRETO
El concreto es básicamente una mezcla de dos componentes: agregados y pasta,
la pasta, es compuesta de cemento portland y agua, une a los agregados para
formar una masa semejante a una roca pues la pasta endurece debido a la
reacción química entre el cemento y el agua.
Los agregados se dividen en dos grupos: finos y gruesos, los agregados finos
consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaños de partículas que
pueden llegar hasta 10 mm, los agregados gruesos son aquellos cuyas partículas
se retienen en la malla Nº 16 y pueden variar hasta 152 mm. El tamaño máximo
de agregado que se emplea comúnmente el de 19 mm o el de 25 mm
La pasta esta compuesta de cemento portland, agua y aire atrapado o aire incluido
intencionalmente. Ordinariamente la pasta constituye del 25 a 40 por ciento del
volumen total del concreto.
Como los agregados constituyen aproximadamente del 60 al 75 % del volumen
total del concreto, su selección es importante. Los agregados deben consistir en
partículas con resistencia adecuada así como resistencia a condiciones de
exposición a la intemperie y no deben contener materiales que pudieran causar
deterioro del concreto.
La calidad del concreto depende en gran medida de la calidad de la pasta. En un
concreto elaborado adecuadamente, cada partícula de agregado esta
completamente cubierta con la pasta y también todos los espacios entre partículas
de agregado.
La calidad del concreto endurecido está determinado por la cantidad de agua
utilizada en relación con la cantidad de cemento. Entre menos agua se utilice, se
tendrá una mejor calidad del concreto a condición que se pueda consolidar
adecuadamente.
Después de un proporcionamiento adecuado, así como dosificación, mezclado,
colocación, consolidación, acabado y curado, el concreto endurecido se
transforma en un material de construcción resistente, no combustible, durable,
resistente al desgaste y prácticamente impermeable que requiere poco o nulo
mantenimiento. El concreto también es un excelente material de construcción
porque puede moldearse en una gran variedad de formas, colores y texturas para
ser usado en un número ilimitado de aplicaciones.
En el concreto fresco se necesita tomar en cuenta:
Mezclado. Para asegurarse que todos los componentes básicos del concreto
estén combinados en una mezcla homogénea se requiere de esfuerzo y cuidado.
La secuencia de carga de los ingredientes en la mezcladora representa un papel
importante en la uniformidad del producto terminado. Sin embargo se puede variar
esa secuencia y aun así producir concreto de calidad.
Trabajabilidad. La facilidad de colocar, consolidar y acabar al concreto recién
mezclado se denomina trabajabilidad. El concreto debe ser trabajable pero no se
debe segregar ni sangrar excesivamente. El sangrado es la migración del agua
hacia la superficie superior del concreto mezclado provocado por el asentamiento
de los materiales sólidos – cemento, arena y grava dentro de la masa. El
asentamiento es consecuencia del efecto combinado de la vibración y de la
gravedad.
Un sangrado excesivo aumenta la relación agua – cemento cerca de la superficie
superior, pudiendo dar como resultado una capa superior débil de baja durabilidad,
particularmente si se llevan a cabo las operaciones de acabado mientras está
presente el agua de sangrado.
Consolidación. La vibración pone en movimiento a las partículas en el concreto
recién mezclado, reduciendo la fricción entre ellos dándole a la mezcla las
cualidades móviles de un fluido denso. La acción vibratoria permite el uso de una
mezcla más dura que tenga una mayor proporción de agregado grueso y una
menor proporción de agregado fino. Empleando un agregado bien graduado, entre
mayor sea el tamaño máximo del agregado en el concreto, habrá que llenar con
pasta un menor volumen y existirá una menor área superficial de agregado por
cubrir con pasta, teniendo como consecuencia que una cantidad menor de agua y
de cemento es necesaria.
Hidratación, tiempo de fraguado, endurecimiento. La propiedad de liga de la
pasta de cemento portland se debe a la reacción química entre el cemento y el
agua llamada hidratación. Es importante conocer la velocidad de reacción entre el
cemento y el agua porque la velocidad determina el tiempo de fraguado y de
endurecimiento. La reacción inicial debe ser suficientemente lenta para que
conceda tiempo al transporte y colocación del concreto. Sin embargo una vez que
el concreto ha sido colocado y terminado, es deseable tener un endurecimiento
rápido. El yeso que es adicionado en el molino de cemento durante la molienda
del clínker, actúa como regulador de la velocidad inicial de hidratación del
cemento.
En el concreto endurecido es importante tomar en cuenta:
Curado húmedo. El aumento de resistencia continuará con la edad mientras esté
presente algo de cemento sin hidratar, a condición que el concreto permanezca
húmedo o tenga humedad relativa superior a aproximadamente el 80 % y
permanezca favorable a la temperatura del concreto. Si se vuelve a saturar el
concreto luego de un periodo de secado, la hidratación se reanuda y la resistencia
vuelve a aumentar. Sin embargo lo mejor es aplicar el curado húmedo al concreto
de manera continua desde el momento en que se ha colocado hasta cuando haya
alcanzado la calidad deseada debido a que el concreto es difícil de resaturar.
Velocidad de secado del concreto. El concreto ni endurece ni se cura con el
secado. El concreto requiere de humedad para hidratase y endurecer. El
conocimiento de la velocidad de secado es útil para comprender las propiedades o
la condición física de concreto. El concreto recién colado tiene agua abundante,
pero a medida que el secado progresa desde la superficie hacia el interior, el
aumento de la resistencia continuara a cada profundidad únicamente mientras la
humedad relativa en ese punto de mantenga por encima del 80 %. El tamaño y
forma de un miembro de concreto mantiene una relación importante con la
velocidad de secado.
Resistencia. La resistencia a la compresión se puede definir como la máxima
resistencia medida de un espécimen de concreto o de mortero a carga axial.
Generalmente se expresa en Kg/cm2 a una edad de 28 días y se designa con el
símbolo de f c. Los ensayos a compresión del concreto se efectúan sobre cilindros
que miden 15 cm de diámetro y 30 cm de altura. La resistencia a la compresión es
una propiedad física fundamental y es usada en los cálculos de diseño. El
concreto de uso más generalizado tiene una resistencia a la compresión entre 210
y 350 kg/cm2. Un concreto de alta resistencia tiene una resistencia a la compresión
de cuando menos 420 Kg/cm2, se han llegado a utilizar resistencia de 1400
Kg/cm2. La resistencia a la flexión se utiliza al diseñar pavimentos o losas sobre
terreno, la resistencia a la flexión también llamada módulo de ruptura, para un
concreto de peso normal se aproxima de 1.99 a 2.65 veces el valor de la raíz
cuadrada de la resistencia a la compresión
El valor de la resistencia a la tensión del concreto es aproximadamente del 8 al 12
% de su resistencia a la compresión y a menudo se estima como 1.33 a 1.99
veces la raíz cuadrada de la resistencia a la compresión. La resistencia al cortante
puede variar desde el 35 al 80 % de la resistencia a la compresión.
El módulo de elasticidad, denotado por medio del símbolo E, se puede definir
como la relación del esfuerzo normal a la deformación correspondiente para
esfuerzos de tensión o de compresión por debajo del límite de proporcionalidad de
un material. Para concretos de peso normal, E fluctúa entre 140,600 y 422,000
kg/cm2, y se puede aproximar como 15,100 veces el valor de la raíz cuadrada de
la resistencia a la compresión.
Peso unitario. El concreto convencional, empleado en pavimentos, edificios y en
otras estructuras tiene un peso unitario dentro del rango de 2,240 a 2,400 Kg por
metro cúbico(Kg/m3). El peso unitario (densidad) del concreto varia, dependiendo
de la cantidad y de la densidad relativa del agregado, de la cantidad de aire
atrapado o intencionalmente incluido, y de los contenidos de agua y de cemento,
mismos que a su vez se ven influenciados por el tamaño máximo del agregado.
Además del concreto convencional, existe una amplia variedad de otros concretos
para hacer frente a diversos necesidades, variando desde concretos ligeros con
pesos unitarios de 240 Kg/m3, a concretos pesados con pesos unitarios de 6,400
Kg/m3.
Resistencia a congelación y deshielo. El concreto con aire incluido con una
relación agua – cemento baja y con un contenido de aire de 4 y 8 % soportara un
gran número de ciclos de congelación y deshielo sin presentar fallas.
Permeabilidad y hermeticidad. El concreto empleado en estructuras que
retengan agua o que estén expuestas a mal tiempo o a otras condiciones de
exposición severa debe ser virtualmente impermeable y hermético. La
hermeticidad se refiere a menudo como la capacidad del concreto de refrenar o
retener el agua sin escapes visibles. La permeabilidad se refiere a la cantidad de
migración de agua a través del concreto cuando el agua se encuentra a presión, o
a la capacidad del concreto de resistir la penetración de agua u otras sustancias.
Generalmente las mismas propiedades que convierten al concreto menos
permeable también lo vuelven más hermético. La permeabilidad total del concreto
al agua es una función de la permeabilidad de la pasta, de la permeabilidad y
granulometría del agregado, y de la proporción relativa de la pasta con respecto al
agregado.
Resistencia al desgaste. Los pisos, pavimentos y estructuras hidráulicas están
sujetas al desgaste, por tanto, en estas aplicaciones el concreto debe tener una
resistencia elevada a la abrasión, los resultados de pruebas indican que la
resistencia a la abrasión o desgaste están estrechamente relacionadas con la
resistencia a la compresión del concreto. A mayor resistencia a la compresión
mayor resistencia a la abrasión.
Estabilidad volumétrica. El concreto endurecido presenta ligeros cambios de
volumen debido a variaciones en la temperatura, en la humedad y en los
esfuerzos aplicados. Estos cambios de volumen o de longitud pueden variar de
aproximadamente 0.01 % hasta 0.08%. En el concreto endurecido los cambios de
volumen por temperatura son casi los mismos que para el acero. El concreto que
se mantiene continuamente húmedo de dilatará ligeramente. Cuando se permite
que se seque, el concreto se contrae. El principal factor que influye en la magnitud
de la contracción por secado es el contenido de agua del concreto recién
mezclado. La contracción por secado aumenta directamente con los incrementos
de este contenido de agua.
Control de agrietamientos. Las dos causas básicas por las que se producen
grietas en el concreto son: esfuerzos debidos a cargas aplicadas y esfuerzos
debidos a contracción por secado o a cambios de temperatura en condiciones de
restricción.
La contracción por secado es una propiedad inherente e inevitable del concreto,
por lo que se utiliza acero de refuerzo colocado en una posición adecuada para
reducir los anchos de grieta, o bien juntas que predeterminen y controlen la
ubicación de las grietas. Los esfuerzos provocados por las fluctuaciones de
temperatura pueden causar agrietamientos, especialmente a edades tempranas.
Las grietas por contracción del concreto ocurren debido a restricciones
Si no existe una causa que impida el movimiento del concreto y ocurren
contracciones, el concreto no se agrieta. Las restricciones pueden ser provocadas
por causas diversas. La contracción por secado siempre es mayor cerca de la
superficie del concreto; las porciones húmedas interiores restringen al concreto en
las cercanías de la superficie, con lo que se pueden producir agrietamientos. Otras
causas de restricción son el acero de refuerzo embebido en el concreto.
Los tres tipos básicos de juntas empleadas en la construcción de losas de
concreto para pavimentos son: Junta de control, junta de separación y junta de
construcción.
Las juntas de control, se forman o se aserran en aceras, calzadas, pavimentos,
pisos y muros de modo que las grietas ocurran en esas juntas y no
aleatoriamente. Las juntas de control permiten movimientos en el plano de una
losa o de un muro. Se desarrollan aproximadamente a un cuarto del espesor del
concreto.
Las juntas de separación, aislan a una losa de otros elementos de una
estructura y le permiten tanto movimientos horizontales como verticales. Se
colocan en las uniones de pisos con muros, columnas, bases y otros puntos donde
pudieran ocurrir restricciones. Se desarrollan en todo el espesor de la losa e
incluyen un relleno premoldeado para la junta.
Juntas de construcción se colocan en los lugares donde ha concluido la jornada
de trabajo; separan áreas de concreto colocado en distintos momentos. En las
losas para pavimentos, las juntas de construcción comúnmente se alinean con las
juntas de control o de separación, y funcionan también como estas últimas.
MODULACIÓN DE JUNTAS
El espaciamiento entre juntas transversales puede ser entre 20 a 25 veces
el espesor de concreto
Relación largo/ancho de losa no debe ser mayor de 1.25
El espaciamiento máximo para un pavimento de concreto simple es 4.5 m.
Las losas deben tener en lo posible formas cuadradas ó rectangulares
La modulación debe considerar la realización de juntas especiales en pozos
de registro, cajas, pedestales, bases de maquinaria ó cualquier cuerpo
rígido dentro de la zona del piso.
Las juntas transversales deben coincidir
Si se construyen losas rectangulares, el lado largo de la losa debe de
quedar orientado en el sentido del tráfico.
TIPOS DE CEMENTO
Para uso industrial
Holcim 5000 Tipo 1 es un cemento sin adiciones, es decir que
está compuesto únicamente de Clinker mezclado con un
pequeño porcentaje de yeso en la molienda final. El yeso se
utiliza como regulador del fraguado, ya que sin él los concretos y
morteros fraguarían excesivamente rápido y no podrían
trabajarse.
Este cemento desarrolla resistencia a los 28 días arriba de 5000
psi, lo cual lo hace ideal cuando se requiere de estructuras con
altas resistencias que serán sometidas a grandes cargas.
Fabricado con base en la norma ASTM C 150 Tipo 1
Características
Debido a las altas resistencias del cemento Holcim CESSA 5000 TIPO I, éste es
ideal para ser utilizado en concretos estructurales para la construcción de grandes
obras, tales como: puentes, pasos a desnivel, edificios, elementos de concreto pre
y postensado, etc.
De igual forma, debido al desarrollo de altas resistencias a la compresión a
edades tempranas, es utilizado para la fabricación de productos de concreto, tales
como: bloques, tubos, pilas, adoquines y otros prefabricados. Su peso especifico
es de: 3.15
Para uso general
Holcim Fuerte es el cemento de mayor uso y tradición en la construcción de El
Salvador. Por sus componentes, se utiliza para la elaboración de mezclas de
concreto estructural en zapatas, soleras de fundación, columnas, vigas,
entrepisos, nervios, etc. Además pueden elaborarse mezclas para mortero, suelo
cemento convencional y suelo cemento fluido entre otros.
Presentación del producto
Cemento empacado en bolsas de 42.5kg y a granel.
Este cemento alcanza resistencias mayores a los 4000 psi a los
28 días, por lo que es recomendado para cualquier tipo de uso
en las construcciones en general.
Características
Debido a sus características de desempeño, este cemento puede ser utilizado en
la construcción en general, sobre todo en aquellas que no requieran de altas
resistencias a edades tempranas.
Puede ser utilizado para la fabricación de concretos estructurales, morteros, suelo-
cemento, etc. Su peso específico es de: 2.90
Para uso en la construcción de pavimentos y bases
Holcim Pav Plus es el cemento ideal que se produce para la
elaboración de todo tipo de mezclas de concreto estructural, y
que funciona de gran manera en la construcción de pavimentos
en autopistas, carreteras, calles municipales y residenciales;
pisos industriales, parqueo de centros comerciales y cualquier
tipo de estructuras. Además su uso es recomendado para la
estabilización de suelos, elaboración de rellenos fluidos,
compactación de suelo cemento y bases granulares.
Presentación del producto
Cemento empacado en bolsas de 42.5kg y a granel
Este cemento alcanza resistencias mayores a los 4200 psi a los 28 días, por lo
que es recomendado para la fabricación de concretos estructurales para
pavimentos.
Características
Debido a sus características de alta resistencia inicial, este cemento es
principalmente adecuado para la construcción de pavimentos de concreto,
estabilización de suelos y bases granulares.
Su peso especifico es de 2.93
Uso Marino
Diseñado para construcciones en ambientes marinos evitando
la corrosión causada por agua de mar o humedad constante,
garantizando máxima protección contra el ataque de sulfatos,
cloruros y álcalis. Además de obras en zonas costeras, también
puede ser usado en pozos para agua, drenajes industriales,
túneles, retención de diques, pisos industriales y estructuras de
concreto expuestas a ambientes agresivos. También
plataformas industriales, obras para aguas servidas, subterráneas y plantas de
tratamiento de aguas, entre otras.
Características
El cemento Holcim Marino A.R.S. es un cemento puzolánico desarrollado sin yeso,
utiliza la puzolana para regular su tiempo de fraguado haciéndo dentro de sus
características químicas un cemento de alta resistencia a los sulfatos y ambientes
de ataques químicos severos, como agua con alto contenido de álcalis y agua con
alto contenido de azufre, agua de mar, ríos y lagos; por su alto contenido de
puzolana hace una acción de dilución de aluminato tricálcico, logrando así
incrementar su resistencia a los sulfatos y reduciendo la expansión en los
concretos por efectos de sulfatos, álcalis y cloro.
El cemento Holcim Marino A.R.S. bajo la normativa C1157 es el cemento sustituto
del cemento Tipo V de la normativa C150.
AGREGADOS
Son materiales inertes que poseen una resistencia propia suficiente que no
perturban ni afectan el proceso de endurecimiento del cemento hidráulico y que
garantizan una adherencia con la pasta de cemento endurecida.
Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los
agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaño de
partícula que pueden llegar hasta 10 mm; los agregados gruesos son aquellos
cuyas partículas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar hasta 152 mm. El
tamaño máximo del agregado que se emplea comúnmente es el de 19 mm o el de
25 mm.
Los agregados son un componente dinámico dentro de la mezcla, aunque la
variación en sus características puede ocurrir también durante los procesos de
explotación, manejo y transporte. Y puesto que forman la mayor parte del volumen
del material, se consideran componentes críticos en el concreto y tienen un efecto
significativo en el comportamiento de las estructuras
Desde el punto de vista de su tamaño, los agregados se dividen en dos grupos:
los agregados finos y los agregados gruesos.
De acuerdo a su peso específico, los agregados se dividen en ligero, normal y
pesado; estas diferencias los hacen aptos para producir concreto con cierta
variedad en el peso unitario, el cual es una característica básica del material
Algunas otras importantes propiedades físicas de los agregados son: la forma y
textura de las partículas, la porosidad, la absorción, la densidad, la adherencia, la
resistencia, etc. También es de suma importancia la granulometría de los
agregados, y el tamaño máximo del agregado(para la grava), tanto en el
comportamiento del concreto en estado plástico, como en su estado endurecido.
PRUEBAS DE LOS AGREGADOS
Muestreo. Esta práctica cubre el muestreo de agregados gruesos y finos para los
siguientes propósitos: investigación preliminar de los recursos de almacenamiento,
control de los productos de los recursos de almacenaje, control de las operaciones
en el sitio de uso, y aceptación o rechazo de los materiales. Norma ASTM D-75
Muestreo desde el almacenaje o unidades de transportación
Para agregado grueso, obtener tres incrementos, de la parte superior de la
pila, del punto medio, y del fondo de la pila.
Para agregado fino, es necesario tomar la muestra que se encuentra bajo el
material segregado, en tres lugares aleatorios.
Para muestrear de las unidades de transportación es necesario cavar
trincheras de 0.3 m de espesor, y de profundidad bajo la superficie. Se
deben tomar tres incrementos mínimos a lo largo de cada trinchera
Reducción de las muestras ASTM C- 702
Impurezas orgánicas. ASTM C -40
En los agregados finos naturales a veces se presentan impurezas orgánicas, las
cuales menoscaban la hidratación del cemento y el desarrollo consecuente de la
resistencia del concreto. Normalmente esas impurezas se evitan por medio del
despejado adecuado del depósito, para eliminar por completo la tierra vegetal, y un
enérgico lavado en la arena.
PROCEDIMIENTO DE ENSAYO:
Llenar el bote de vidrio con la muestra de agregado fino a nivel de
aproximadamente130ml (4 ½ onzas fluidas).
Añadir al interior del bote de vidrio, la solución de hidróxido de sodio hasta
que el volumen del agregado fino y el líquido posterior al proceso de
agitación sean de aproximadamente 200ml (7 onzas fluidas).
Tapar el bote, agitar vigorosamente (en el tiempo que se estime que la
solución de hidróxido de sodio al 3% y el agregado fino se han mezclado
completamente) y dejar reposar por 24 horas.
Al finalizar el periodo de 24 horas de reposo, se procede a comparar el color del
líquido por encima de la arena en el bote de vidrio de cualquiera de estas 2
maneras
a) Contra una solución de color estándar. En este caso se coloca el bote con la
muestra de prueba y el bote con la solución de color estándar lado a lado y se
compara el color de la luz transmitida a través de la solución de color estándar.
Registrar si el color del líquido por encima de la muestra es más claro, más oscuro
o igual al color de la solución estándar.
b)Contra una placa orgánica de colores estándar. En este caso se coloca el bote
con la muestra de prueba y la placa orgánica de colores estándar lado a lado y se
comparan.
Definir más precisamente con cual de los colores de la placa orgánica se asemeja
al color del líquido por encima del agregado fino y anotarlo
Material fino objetable. ASTM C -117
El presente método de ensayo cubre la determinación de la cantidad de material
más fino que una malla No. 200 (75 μm) en agregados mediante lavado. Las
partículas de arcilla y otras partículas de agregados dispersadas por el agua de
lavado así como los materiales hidrosolubles serán removidos del agregado
durante el ensayo.
Se incluyen dos procedimientos:
Procedimiento A: solamente utiliza agua potable para la operación de lavado.
Procedimiento B: que incluye un agente humectante para ayudar a que se suelte
el material más fino que una malla No. 200 (75μm) del material más grueso.
Salvo que se especifique lo contrario, se seguirá el Procedimiento A que
solamente utiliza agua.
Granulometría. ASTM C - 136
Este método de ensayo es usado para determinar la graduación de materiales
propuestos para usarse como agregados o que están siendo usados como
agregados. Los resultados son utilizados para determinar el cumplimiento de la
distribución del tamaño de las partículas con los requerimientos aplicables
especificados y para proporcionar información necesaria para el control dela
producción de productos varios de agregados y de las mezclas que los contienen.
La información también puede ser usada en el desarrollo de relaciones
concernientes a la porosidad y el empaque.
El ensayo trata básicamente de separar una muestra de agregado seco de masa
conocida, a través de una serie de tamices de aberturas progresivamente
menores, con el objeto de determinar los tamaños de las partículas.
Otro indicador importante es el Modulo de finura, que describe los tamaños los
agregados finos (arenas).
El agregado fino juega en toda mezcla 2 papeles:
a) En primer lugar sirve de un relleno, que se acomoda dentro de los espacios de
los agregados gruesos.
b) En segundo lugar sirve como lubricante para el agregado grueso, ya que le
proporciona una serie de rodillos para mejorar la manejabilidad de la masa de
concreto.
El modulo de finura, es otra medida del grosor o tamaño. Para agregado fino se
puede definir como un índice de su valor lubricante en la mezcla. Este índice
describe la proporción de finos y gruesos que se tienen en las partículas que los
constituyen.
En cuanto a la cantidad de agregado fino a usar en la mezcla, aparentemente una
cantidad recomendada para obtener los mejores resultados es la mínima que
satisfaga ambas condiciones. La razón es la siguiente: el agregado grueso, esto
trae consigo la necesidad de una mayor cantidad de pasta para cubrir todas las
partículas en forma adecuada.
El cálculo del módulo de finura (MF) de una arena se realiza sumando los
porcentajes retenidos acumulados por las mallas N° 4, 8, 16, 30, 50 y 100, y
dividiendo esta suma entre 100.
Algunos valores de MF limites son:
Arena gruesa
2.5 a 3.5
Arena fina 1.5 a 2.5
Arena muy fina
0.5 a 1.5
Los valores ordinarios oscilan entre 2.40 y 3.00
Granulometría de los agregados gruesos
El tamaño máximo del agregado grueso que se utiliza en el concreto tiene su
fundamento en la economía. Comúnmente se necesita más agua y cemento para
agregados de tamaño pequeño que para tamaños mayores.
Debido a la costumbre hay confusión sobre lo que se quiere decir con el tamaño
máximo del agregado. La norma ASTM C- 125 y el ACI 116 definen a este
termino y lo diferencian del tamaño máximo nominal del agregado.
El tamaño máximo de un agregado, es el menor tamaño de malla por el cual todo
el agregado debe pasar.
El tamaño máximo nominal de un agregado, es el menor tamaño de malla por el
cual debe pasar la mayor parte del agregado. La malla de tamaño máximo
nominal, puede retener de 5% a 15% del agregado dependiendo del número de
tamaño.
El tamaño máximo del agregado que puede ser empleado depende generalmente
del tamaño y la forma del elemento de concreto y de la cantidad y distribución del
acero de refuerzo. Por lo común el tamaño de las partículas del agregado no debe
sobrepasar:
Una quinto de la dimensión más pequeña del miembro de concreto.
Tres cuartos del espaciamiento libre entre barras de refuerzo.
Un tercio del peralte de las losas.
Contenido de humedad de los agregados. ASTM C - 566
Este método de ensayo cubre la determinación del porcentaje de humedad
evaporable en una muestra de agregado por secado, la humedad superficial y la
humedad en los poros del agregado. Algunos agregados pueden contener agua
que está químicamente combinada con los minerales en el agregado. Dicha agua
no es evaporable y no está incluida en el porcentaje determinado por este método
de ensayo.
Calcule el contenido de humedad total como sigue: p = 100 ( W – D ) / D
Donde:
p = contenido de humedad de la muestra, (%) W = peso de la muestra original (g)
D = peso de la muestra seca (g)
Absorción y Peso Especifico del Agregado Fino. ASTM C 128
Se conoce como absorción, al incremento en masa del agregado debido a la
penetración de agua en los poros de las partículas, durante un período de tiempo
prescrito, sin incluir el agua adherida en la superficie de las partículas, expresado
como porcentaje de la masa seca.
Absorción y Peso Especifico del Agregado Fino.
La norma ASTM C 128 define y manda la determinación de las siguientes
densidades:
A. Densidad (SH), la masa de las partículas de agregado secadas al horno por
unidad de volumen de partículas de agregado, incluyendo el volumen de
poro permeables e impermeables en las partículas, pero sin incluir los
vacíos entre ellas.
B. Densidad (SSS), la masa de agregado saturado superficialmente seco por
unidad de volumen de las partículas de agregado, incluyendo el volumen de
vacíos impermeables y poros llenos de agua dentro de las partículas, pero
no incluye los poros entre las partículas.
C. Densidad aparente, la masa por unidad de volumen de la porción
impermeable de las partículas de agregado.
D. Densidad relativa (gravedad o peso específica), la relación de la densidad
de un material a la densidad del agua a una temperatura declarada, los
valores son adimensionales.
E. Densidad relativa (gravedad o peso específica), (SH), la relación de la
densidad (SH) del agregado a la densidad del agua a una temperatura
declarada.
F. Densidad relativa (gravedad o peso específica), (SSS), la relación de la
densidad (SSS) del agregado a la densidad del agua a una temperatura
declarada.
G. Densidad relativa aparente (gravedad o peso específica aparente), la
relación de la densidad aparente de agregado a la densidad del agua a una
temperatura declarada.
Se pueden dar:
a) Peso volumétrico compactado
Compactación con varilla
Compactación por impactos.
b) Peso volumétrico suelto.
El peso obtenido es multiplicado por el factor de calibración
AGUA
El agua es un componente esencial en las mezclas de concreto y morteros, pues
permite que el cemento desarrolle su capacidad ligante.
El agua utilizada en la elaboración del concreto y mortero debe ser apta para el
consumo humano, libre de sustancias como aceites, ácidos, sustancias alcalinas y
materias orgánicas.
Para la producción de concreto se debe utilizar cualquier agua natural siempre y
cuando, esta, sea potable. Sin embargo, algunas aguas no potables pueden ser
adecuadas para la elaboración de concreto. Las impurezas excesivas en el agua
no sólo pueden afectar el tiempo de fraguado y la resistencia del concreto, sino
también pueden ser causa de eflorescencia, manchado, corrosión del refuerzo,
inestabilidad volumétrica y una menor durabilidad.
El agua que contiene menos de 2,000 partes por millón (ppm) de sólidos disueltos
totales puede ser utilizada de manera satisfactoria para elaborar concreto.
En caso de tener que usar en la dosificación del concreto, agua no potable o de
calidad no comprobada, debe hacerse con ella cubos de mortero, que deben tener
a los 7 y 28 días un 90% de la resistencia de los morteros que se preparen con
agua potable.
Las aguas que contengan menos de 2000 p.p.m. de sólidos disueltos
generalmente son aptas para hacer concretos; si tienen más de esta cantidad
deben ser ensayados para determinar sus efectos sobre la resistencia del
concreto.
Si se registra presencia de carbonatos y bicarbonatos de sodio o de potasio en el
agua de la mezcla, estos pueden reaccionar con el cemento produciendo rápido
fraguado; en altas concentraciones también disminuyen la resistencia del
concreto.
El alto contenido de cloruros en el agua de mezclado puede producir corrosión en
el acero de refuerzo o en los cables de tensionamiento de un concreto pre
esforzado.
El agua que contenga hasta 10000 p.p.m. de sulfato de sodio, puede ser usada sin
problemas para el concreto.
Las aguas acidas con pH por debajo de 3 pueden crear problemas en el manejo y
deben ser evitadas en lo posible.
Cuando el agua contiene aceite mineral (petróleo) en concentraciones superiores
a 2%, pueden reducir la resistencia del concreto en un 20%.
Cuando la salinidad del agua del mar es menor del 3.5%, se puede utilizar en
concretos no reforzados y la resistencias del mismo disminuye en un 12%, pero si
la salinidad aumenta al 5% la reducción de la resistencia es del 30%.
Top Related