Aspectos básicos del concreto estructural como material de

ASPECTOS BASICOS DEL CONCRETO
ESTRUCTURAL COMO MATERIAL DE
CONSTRUCCION
Ing. Ricardo Herrera
Algunos datos…
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Es el material de construcción mas utilizado en el
mundo
“Piedra moldeable”:Extrema versatilidad, virtualmente
cualquier forma es posible
Inventado por el imperio Romano, hace aprox 2000
años
Luego de Roma, no hay mayor avance en tecnología del
concreto hasta el siglo 19, donde renace en Inglaterra, a
la mano del desarrollo desarrollo del cemento
“Portland”
Algunos iconos
Pantheon, Roma (126 AD): Domo con nervaduras. 43.3 m de diámetro
Presa Hoover, USA (1936): 2.480.000 m3 de concreto, 221 m de altura
Tres Gargantas, China (2012): 27.000.000 m3 de concreto
Viaducto de Millau, Francia (2005). Puente mas alto del mundo (343 m)
Burj Khalifa, Dubai (2009):
Estructura mas alta del mundo
con 830 m
Tipos de concretos
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Concreto convencional: Concretos usados en construcción
convencional. Resistencias de entre 140 hasta 350 kg/cm2
Concretos autocompactables: Concretos especiales
completamente fluidos (no requieren vibración). Se diseña con
agregados de ½ pulg de tamaño máximo. Utilizado para pilotes,
concreto lanzado, estructuras con alta concentración de refuerzo
Toba cemento: Sellos para cimientos o rellenos. Bajas resistencias
Altas resistencias: Resistencias superiores a los 400 kg/cm2. Se
pueden lograr resistencias de 700 kg/cm2, con diseños y aditivos
especiales
RCC, Concreto compactado con Rodillo: Concretos masivos y
carreteras. Se utiliza solo el agua necesaria para la reacción
química de hidratación
Componentes del concreto
Diseño de mezclas
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Las proporciones de los componentes dependen del
diseño de mezcla:
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Resistencia requerida
Trabajabilidad requerida (revenimiento)
Tipo de cemento por utilizar
Aditivos
Agregados: tamaño máximo de agregado grueso, modulo de finura
de la arena, humedad, peso, etc..
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Resistencia del concreto
Determinada por la Relación agua/cemento (W/C):
 Cual es su efecto, o su influencia?: Entre mas baja:
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Aumento de la resistencia
Baja impermeabilidad
Mayor resistencia a los efectos de la intemperie
Mejor unión entre el concreto y la armadura
Mayor control de la contracción por fraguado, y por tanto de la
fisuración por cambios de volumen
Menor sangrado
Resistencia del concreto:
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Ahora bien, no olvidar que lo anterior es valido siempre
que:
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Los agregados sean de buena calidad, en cuanto granulometría,
absorción , peso unitario, gravedad especifica, limpieza, cubicidad
etc (ASTM C33)
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El agua por utilizar este limpia, No necesariamente potable, pero
que al menos “al ojo” se vea limpia, sin olor, color, etc
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Utilizar bien los aditivos, un exceso puede provocar un efecto
contraproducente al deseado
Trabajabilidad del concreto
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Es la propiedad en el concreto fresco que determina la
facilidad con que este es mezclado, colocado,
compactado y acabado
Cementos
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Debemos asegurarnos de usar el cemento adecuado:
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Uso general: Cemex: Uso General (verde), Holcim UG-28 (azul)
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Industrial: Cemex: Fortacem, Holcim: MP AR (verde)
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Existen otros muchos otros cementos ofrecidos por cada
fabricante, para trabajos o proyectos especiales
Aditivos
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Aditivos de línea: Usados de forma estándar, o generalizada en la
industria, como reductores de agua y retardantes al mismo tiempo
Retardantes de alto rango: permiten tiempos de transporte
relativamente largos.
Acelerantes: Suelen acelerar la resistencia especificada a edades
mas tempranas. Usualmente ya a los 7 días se obtiene la
resistencia especificada a los 28 días
Superplastificantes: Los utilizados para concretos
autocompactables
Inclusores de aire
Muchísimos otros, y otros están siempre siendo desarrollados
Agregados
Tal como comentábamos anteriormente, los agregados deben cumplir
con la norma ASTM C33
Agregados
Limpios
 Granulometría
 Baja absorción
 Tamaño máximo adecuado
 Cantidad de finos adecuada
 Mayor proporción de partículas cubicas
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Agregados
Fraguado de concreto
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El concreto endurece gracias al proceso conocido como
“hidratación”, que es como se le llama a la reacción química entre
el cemento y el agua, que produce nuevos compuestos con
propiedades de resistencia
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Esta reacción produce el llamado “calor de hidratación”, el cual nos
genera algunos inconvenientes:
◦ Acelera el tiempo de fraguado inicial, por lo que reduce el
tiempo disponible para la colocación
◦ Entre mas cemento tenga la mezcla (o en chorreas muy
masivas), mas violenta va a ser la reacción, por lo que el calor de
hidratación es mayor, y se reduce aun mas el tiempo de
fraguado
Fraguado del concreto y efecto de la
temperatura
Endurecimiento y efecto del curado del
concreto
Algunos pensamientos a modo de
conclusiones…
Se están desarrollando avances en la tecnología del
concreto que permitirá mayores avances en el
conocimiento de este material
 Algo que no variara con el tiempo: Si queremos
concretos resistentes y durables, hay que reducir en la
medida de lo posible el uso excesivo del agua en la
mezcla (usemos aditivos)
 El uso de agregados de buena calidad es imprescindible
 Tener cuidado con los efectos de la temperatura!
 Curar estructuras es de primordial importancia, al
menos durante 7 días
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Ventajas del concreto premezclado
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Mayor control de calidad
Mas económico en casos de coladas masivas
Eficiencia y economía en la mano de obra
Eficiencia y mayor comodidad en el sitio de construcción (no hay
apilamientos de agregados, almacenamientos de cemento, etc)
MUCHAS GRACIAS!