Clase 7-Materiales de Construccion Upn
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MATERIALES DE CONSTRUCCION
ING. ALEX DIAZ DIAZdidialfanet @hotmail.com
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ADICIONES MINERALES
1. DEFINICIÓN:
Materiales inorgánicos que son incorporados al cemento o al concreto,en diferentes porcentajes, con el fin de mejorar sus propiedades.
2. VENTAJAS
• Mejores propiedades:- Mayor durabilidad.- Menor calor de hidratación.- Mayores resistencias.
Ahorro de energía no renovable
Protección del medio ambiente - Reducción de la emisión de CO2, SO2, NOx. - Uso de subproductos industriales.
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ADICIONES MINERALES
3. CLASIFICACIÓN:
3.1 Puzolanas
Naturales:
- Cenizas volcánicas
- Tufos o tobas volcánicas (zeolitas)
- Tierras de diatomeas (diatomitas)
Artificiales:
- Cenizas volantes
- Arcillas activadas térmicamente
- Microsílice (silica fume)
- Cenizas de cáscara de arroz
3.2 Escoria de Alto Horno
3.3 Filler
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3.1 PUZOLANA:
Material silíceo o sílico-aluminoso, que por si mismo puede tener poca o ningunaactividad hidráulica pero que, finamente dividido y en presencia de agua,reacciona químicamente con el hidróxido de calcio para formar compuestos queposeen propiedades hidráulicas.
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TIPOS:
Puzolanas Naturales:
• Cenizas volcánicas:
Se forman por erupciones de carácter explosivo, en pequeñas partículas que son templadas a temperatura ambiente, originando la formación del estado vítreo.
• Tufos o tobas volcánicas (zeolitas):
Producto de la acción hidrotermal sobre las cenizas volcánicas y de suposterior cementación diagenética.
• Tierras de diatomeas (diatomitas):
Puzolanas de origen orgánico. Depósitos de caparazones silíceos de microscópicas algas acuáticas unicelulares (diatomeas).
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Puzolanas Artificiales:
Sub-productos industriales y materiales tratados térmicamente.• Cenizas volantes (fly ash):
Subproducto de centrales termoeléctricas que utilizan carbón pulverizado como combustible.
Polvo fino constituido esencialmente de partículas esféricas.
La Norma ASTM C 618 define dos clases de cenizas volantes:
Clase F: Producidas por la calcinación de carbón antracítico obituminoso. Cenizas que poseen propiedades puzolánicas.
Clase C: Producidas por la calcinación de carbón sub-bituminoso olignito. Esta clase de cenizas, además de tener propiedadespuzolánicas, también tienen propiedades cementicias.
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• Arcillas activadas térmicamente:
• Las arcillas naturales no presentan actividad puzolánica a menos quesu estructura cristalina sea destruida mediante un tratamiento térmicoa temperaturas del orden de 600 a 900 °C.
• Microsílice (silica fume):
• Subproducto de la reducción del cuarzo de alta pureza con carbón enhornos de arco eléctrico para la producción de silicio o aleaciones deferrosilicio. El material que es extremadamente fino es colectado porfiltración de los gases de escape del horno, en filtros de mangas.
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Cenizas de cáscara de arroz:
Producida por la calcinación controlada de la cáscara de arroz.
Consiste básicamente de:
- Sílice amorfa (>90 %)
- Estructura celular de gran área superficial (50 a 60m2/g)
- Posee gran actividad puzolánica.
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PUZOLANAS: NORMALIZACIÓN
3.1.1 PUZOLANAS: ADICIÓN MINERAL DEL CEMENTO.
3.1.2 PUZOLANAS: ADICIÓN MINERAL DEL CONCRETO.
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3.1.1 PUZOLANAS: ADICIÓN MINERAL DEL CEMENTO
A) NORMAS DE REQUISITOS
NTP 334.090:2001 CEMENTOS: Cementos Portland Adicionados.Requisitos
ASTM C 595 - 00 Standard Specification for Blended Hydraulic Cements
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Tabla 3.- Requisitos de la puzolana para su uso en cementos Portland Adicionados
PUZOLANA REQUISITOS
Finura:Retenido malla 45 mm (N°325), % máx.
Índice de actividad puzolánica:con cemento Portland, 28 días, % mín.
Índice de actividad puzolánica:método de la cal, resistencia a la compresión a los 7 días, MPa, mín.
20,0
75
5,5
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3.1.1 PUZOLANAS: ADICIÓN MINERAL DEL CEMENTO
B)NORMAS DE MÉTODOS DE ENSAYO
• NTP 334.045:1998 CEMENTOS. Método de ensayo paradeterminar la finura por tamizadohúmedo con tamiz normalizado de 45mm (N° 325).
• NTP 334.066:1999 CEMENTOS. Método de ensayo paradeterminar el índice de actividadpuzolánica utilizando cementoportland.
• NTP 334.055:1999 CEMENTOS. Método de ensayo paradeterminar el índice de actividadpuzolánica por el método de la cal
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ÍNDICE DE ACTIVIDAD PUZOLÁNICA CONCEMENTO PORTLAND
Índice de actividad puzolánica con cemento Portland = A x 100
B
A = Resistencia a compresión de los cubos del mortero de ensayo
(puzolana y cemento).
B = Resistencia a la compresión de los cubos del mortero patrón(cemento).
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PREPARACIÓN DE LOS ESPECÍMENES (3 cubos):
Materiales: Mortero patrón Mortero de ensayo
Cemento, g 250,0 162,5
Arena, g 687,5 687,5
Puzolana, g ----- 87,5 x d Puz./d Cemento
Agua, mL X Y
Fluidez, % 100 -115 100 -115
Curado: 1 día a 23 1,7 °C y 27 días* a 38 1,7 °C.
* Desmoldar los cubos y colocarlos en recipientes herméticos de vidrio o metal.
ÍNDICE DE ACTIVIDAD PUZOLÁNICA CON CEMENTO PORTLAND
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ÍNDICE DE ACTIVIDAD PUZOLÁNICA POR EL MÉTODO DE LA CAL
Resistencia desarrollada por un mortero, cuyas cantidades de cal, puzolanay arena gradada están prefijados.
PREPARACIÓN DE LOS ESPECÍMENES (tanda de 3 cubos):
Materiales: Mortero de ensayo
Cal 1 parte
Puzolana 2 x g Cal x d Puzolana/d Cal
Arena 9 partes
Agua, mL Z
Fluidez, % 110 5%
Curado: 1 día a 23 1,7 °C y 6 días a 55 1,7 °C.