Propiedades de Un Buen Concreto

Universidad alas perunas

ANTECEDENTES HISTORICOS DEL CONCRETO

La historia del cemento es la historia misma del hombre en la búsqueda de un espacio para vivir con la mayor comodidad, seguridad y protección posible. Desde que el ser humano supero la época de las cavernas, a aplicado sus mayores esfuerzos a delimitar su espacio vital, satisfaciendo primero sus necesidades de vivienda y después levantando construcciones con requerimientos específicos.

Templos, palacios, museos son el resultado del esfuerzo que constituye las bases para el progreso de la humanidad.

El pueblo egipcio ya utilizaba un mortero - mezcla de arena con materia cementosa - para unir bloques y losas de piedra al elegir sus asombrosas construcciones.

Los constructores griegos y romanos descubrieron que ciertos depósitos volcánicos, mezclados con caliza y arena producían un mortero de gran fuerza, capaz de resistir la acción del agua, dulce o salada.

Un material volcánico muy apropiado para estar aplicaciones lo encontraron los romanos en un lugar llamado Pozzuoli con el que aun actualmente lo conocemos como pozoluona.

Investigaciones y descubrimientos a lo largo de miles de años, nos conducen a principios del año pasado, cuando en Inglaterra fue patentada una mezcla de caliza dura, molida y calcinada con arcilla, al agregar el agua, producía una pasta que de nuevo se calcinaba se molía y batía hasta producir un polvo fino que es el antes cedente directo de nuestro tiempo.

El nombre del cemento Portland le fue dado por la similitud que este tenía con la piedra de la isla de Portland del canal inglés.

La aparición de este cemento y de su producto resultante el concreto ha sido un factor determinante para que el mundo adquiera una fisionomía diferente.

Edificios, calles, avenidas, carreteras, presas y canales, fabricas, talleres y casas, dentro del más alto rango de tamaño y variedades nos dan un mundo nuevo de comodidad, de protección y belleza donde realizar nuestros más anciados anhelos, un mundo nuevo para trabajar, para crecer, para progresar, para vivir.

Ing. Civil IV tecnología de los materiales Página 1


1824: - James Parker, Joseph Aspdin patentan al Cemento Portland, materia que obtuvieron de la calcinación de alta temperatura de una Caliza Arcillosa.

1845: - Isaac Johnson obtiene el prototipo del cemento moderno quemado, alta temperatura, una mezcla de caliza y arcilla hasta la formación del "clinker".

1868: - Se realiza el primer embarque de cemento Portland de Inglaterra a los Estados Unidos.

1871: - La compañía Coplay Cement produce el primer cemento Portland en lo Estados Unidos.

1904: -La American Standard For Testing Materials (ASTM), publica por primera ves sus estandares de calidad para el cemento Portland.

1906: - En C.D. Hidalgo Nuevo Leon se instala la primera fábrica para la producción de cemento en Mexico, con una capacidad de 20,000 toneladas por año.

1992: - CEMEX se considera como el cuarto productor de cemento a nivel MUNDIAL con una producción de 30.3 millones de toneladas por año.



INTRODUCCIÓN

El concreto es un material durable y resistente, se produce mediante la mezcla de tres componentes esenciales: cemento, agua y agregados, a los cuales eventualmente se incorpora un cuarto componente que genéricamente se designa como aditivo. La mezcla de estos componentes en reacción con el aire produce una masa plástica que puede ser moldeada y compactada; gradualmente se inicia una reacción química de deshidratación que determina el paulatino endurecimiento de la mezcla. Antes de su total endurecimiento, la mezcla experimenta dos etapas dentro de su proceso general que son: el fraguado inicial y elfraguado final. El primero corresponde cuando la mezcla pierde su plasticidad volviéndose difícilmente trabajable. Conforme la mezcla continúa endureciendo, esta llegará a su segunda etapa, alcanzando una dureza tan apreciable que la mezcla entra en su fraguado final. El material comienza a adquirir el aspecto, comportamiento y propiedades de un cuerpo sólido, para convertirse finalmente en el material mecánicamente resistente que es el concreto endurecido, material que tras el proceso de deshidratación ha pasado del estado plástico al estado rígido.

Las propiedades del concreto están sujetas a una gran cantidad de variables, las cuales dependen de los materiales que lo constituyen y de los procedimientos de producción, transporte y colocación del mismo, no solo se trata de emplear los materialespotencialmente adecuados Existe un aspecto propio del concreto, que lo distingue de los demás productos manufacturados, y es que el principal parámetro para definir su calidad, es la resistencia a la compresión, la cual se ha establecido a los 28 días de edad. Una vez alcanzado el porcentaje de resistencia deseado, cuando el concreto se considera endurecido, se le realizan ciertos ensayos de calidad que finalmente determinan sus propiedades y arrojan resultados que lo definen o no, como un concreto óptimo para el servicio que ejecutará.



PROPIEDADES DE UN BUEN CONCRETO

CONCRETO

El concreto es un material de construcción bastante resistente, que se trabaja en su forma líquida, por lo que puede adoptar casi cualquier forma. Este material está constituido, básicamente de agua, cemento y otros añadidos, a los que posteriormente se les agrega un cuarto ingrediente denominado aditivo. Aunque comúnmente se le llama cemento, no se les debe confundir, y en verdad aquellas mezclas que hacen los camiones tolva en las construcciones son en realidad concreta, es decir, cemento con aditivos para alterar sus propiedades.

Cuando todos los elementos de la mezcla se han incluido, se realiza la denominada revoltura del cemento, proceso mediante el cual se introduce el quinto elemento, el aire. Gracias a este procedimiento, el concreto se transforma en una masa que puede ser moldeada con facilidad, sin embargo, hay que procurar no tomarse mucho tiempo, ya que al cabo de unas horas, el concreto se endurece. Debido a esto, al correr el tiempo, este material va perdiendo su plasticidad, poniéndose cada vez más rígido hasta endurecerse por completo.

Existe la posibilidad de realizar ciertas modificaciones a las formas líquidas y sólidas del concreto. Lo anterior es realizable a partir de la adición de determinados elementos en forma dosificada, y de este modo, poder controlar, por ejemplo, el tiempo de endurecimiento de este material, acortándolo o alargarlo, según sean los requerimientos del constructor. Además gracias a este mismo mecanismo es posible reducir las demandas de agua de la mezcla, incluir más aire, o bien, aumentar las posibilidades de su trabajabilidad.

El concreto es un material de construcción muy popular que, gracias a la plasticidad de su forma líquida y la resistencia de su forma sólida, resulta ser el material ideal para el trabajo en exteriores. De este modo, el concreto se comporta como aquel material que nos permite vivir en casas firmes y llegar a ellas conduciendo por calles, autopistas y puentes. Se puede decir incluso, que es este el elemento que le brinda la solidez a nuestros hogares, calles y muchos lugares más en los que desarrollamos nuestras vidas.

LA CALIDAD DE LOS AGREGADOS.

Es importante adecuar la calidad de los agregados a las funciones que debe desempeñar la estructura, a fin de que no representen el punto débil en el comportamiento del concreto y en su capacidad para resistir adecuadamente y por largo tiempo los efectos consecuentes de las condiciones de exposición y servicio al que esté sometido.



Para el caso del concreto convencional, en el que se utilizan mezclas de consistencia plástica, la experiencia ha demostrado la conveniencia de mantener un intervalo razonablemente uniforme en los tamaños de las partículas Tanto en agregados finos como gruesos, debe mantenerse esta composición durante la producción, a fin de que las características y propiedades del concreto resulten dentro de un marco de variación predecible.

La composición granulométrica de la arena se acostumbra analizar mediante su separación a través de mallas normalizadas como "serie estándar", cuyas aberturas se duplican sucesivamente a partir de la más reducida. De esta manera, para asegurar una razonable continuidad en la granulometría de la arena, las especificaciones de agregados para concreto requieren que en cada fracción exista una proporción de partículas comprendida dentro de ciertos límites establecidos empíricamente.

Cuando se verifica la granulometría de una muestra de grava, puede presentarse el caso de cuando se analiza una muestra de grava integral procedente de una determinada fuente de suministro donde se requiere juzgar si contiene todos los tamaños en proporciones adecuadas para integrar la granulometría requerida en el concreto, o si es posible considerar la trituración de tamaños mayores en exceso para producir tamaños menores faltantes, o bien si resulta necesario buscar otra fuente de suministro para substituir o complementar las deficiencias de la fuente en estudio.

Es necesario prescindir de los diversos materiales que con cierta frecuencia acompañan a los agregados, y cuya presencia es inconveniente por los efectos adversos que producen en el concreto. Entre dichos materiales contaminantes, los más comunes son los finos indeseables (limo y arcilla), la materia orgánica, el carbón y el lignito, los sulfatos y los cloruros, las partículas ligeras y los terrones de arcilla y otras partículas desmenuzables. Si bien lo deseable es disponer de agregados completamente libres de estas materias perjudiciales, en la práctica esto no siempre es factible, por lo cual se hace necesario tolerarlas en proporciones suficientemente reducidas para que sus efectos nocivos resulten poco significativos.

Al examinar la aptitud física de los agregados en general, es conveniente diferenciar las características que son inherentes a la calidad esencial de las rocas. Entre las características físicas que contribuyen a definir la calidad intrínseca de las rocas, se destacan las siguientes propiedades: peso específico, porosidad, absorción, sanidad, resistencia mecánica, resistencia a la abrasión y sus propiedades térmicas

LAS PROPIEDADES DEL AGUA.

El agua tiene dos diferentes aplicaciones: como ingrediente en la elaboración de las mezclas y como medio de curado de las estructuras recién construidas. Es usual que se recomiende emplear una sola calidad en ambos casos. El agua suele representaraproximadamente entre 1O y 25% del volumen del concreto recién mezclado, dependiendo del tamaño máximo de agregado que se utilice y del revenimiento que se requiera. Esto le concede una influencia importante a la calidad del agua de mezclado en el comportamiento y las propiedades del concreto, pues cualquier substancia dañina que contenga, aún en proporciones reducidas, puede tener efectos adversos significativos en el concreto.



Los requisitos de calidad del agua de mezclado para concreto no tienen ninguna relación obligada con el aspecto bacteriológico (como es el caso de las aguas potables), sino que básicamente se refieren a sus características físico-químicas ya sus efectos sobre elcomportamiento y las propiedades del concreto. El agua no puede contener impurezas, como el caso de algunas sales inorgánicas (cloruros, sulfatos), sólidos en suspensión, materia orgánica, di óxido de carbono disuelto, etc. Sin embargo, el grado de tolerancia es aún menor en cuanto a la presencia de sustancias que son francamente dañinas, como grasas, aceites, azúcares y ácidos.

En diversas especificaciones y prácticas recomendadas, al establecer la calidad necesaria en el agua de mezclado, se pone más énfasis en la valuación de los efectos que produce en el concreto o en el acero de refuerzo (si es el caso), que en la cuantificación de las substancias indeseables e impurezas que contiene.

Los efectos indeseables que el agua de mezclado de calidad inadecuada puede producir en el concreto, son a corto, mediano y largo plazo. Los efectos a corto plazo normalmente se relacionan con el tiempo de fraguado y las resistencias iniciales, los de mediano plazo con las resistencias posteriores (a 28 días o más) y los de largo plazo pueden consistir en el ataque de sulfatos, la reacción álcali-agregado y la corrosión del acero de refuerzo. La prevención.

ESTADO DE BUEN CONCRETO.

CONCRETO FRESCO:

Suele llamársele así a la etapa del concreto que abarca, desde que todos los materiales, incluyendo el agua, del concreto han sido mezclados hasta que el concreto ha sido colocado en su posición final y se ha dado el acabado superficial y el curado inicial.

Propiedades del concreto fresco

Docilidad: Es la aptitud del concreto de constituirse en una masa con trabazón y tener facilidad para “cerrarse”, es decir debe trabarse sin dejar espacios vacíos. En función de la relación arena/agregado (arena/arena + piedra) y de la redondez del agregado. No se debe confundir consistencia con docilidad, pues el concreto puede ser muy consistente y cerrar con facilidad.



Trabajabilidad:

El concreto fresco debe ser adecuado a las características particulares de cada obra, su trabajabilidad debe permitir recibirlo, transportarlo, colocarlo en los encofrados, compactarlo y terminarlo correctamente con los medios disponibles sin segregación de los materiales componentes. De ese modo el concreto elaborado llenará totalmente los encofrados, sin dejar oquedades o nidos de abeja y recubrirá totalmente las armaduras de refuerzo, tanto en pro de la resistencia estructural como para el pasivo ión del hierro lograda con la lechada de cemento, y quedará con la terminación prevista para la obra.

La trabajabilidad es afectada por:

La cantidad de pasta de cemento: la pasta de cemento es la parte blanda o liquida de la mezcla de concreto. Mientras más pasta se mezcle con los agregados grueso y fino, más trabajable será la mezcla.

La granulometría del agregado: los agregados bien graduados, lisos y redondos, mejoran la trabajabilidad de la mezcla.

Para hacer una mezcla trabajable: • Agregue más pasta de cemento • Use agregados bien graduados • Utilice un buen aditivo.

Es la propiedad del concreto recién mezclado que determina la facilidad con que puede manejarse, compactarse y recibir un buen acabado. La trabajabilidad se ve afectada por la granulometría, la forma de la partícula y las proporciones del agregado, el contenido de cemento, los aditivos (cuando se emplean), así como por consistencia de la mezcla.

Consistencia o fluidez:

La consistencia se refiere a la fluidez de las mezclas. Abarca diversos grados de fluidez: desde mezclas secas o rígidas, hasta las muy fluidas o sueltas.La consistencia depende, principalmente, de la cantidad de agua aportada en el mezclado; también, de la cantidad de cemento incorporado en la mezcla; igualmente, de la forma y tamaño de los agregados.La consistencia es elegida teniendo en cuenta el elemento o componente de concreto a construirse y el método de compactación a emplearse en la colocación.En una mezcla plástica, hay suficiente cantidad de pasta de cemento de consistencia tal, que los agregados virtualmente flotan en la pasta. Esto permite la incorporación homogénea de los agregados y elimina el potencial riesgo de segregación y de formación de “cangrejeras”.La consistencia de una mezcla puede ser apreciada a simple vista; no obstante, esta manera



empírica no es indicativa de la regularidad o uniformidad de la consistencia.Para evaluar y controlar de modo más apropiado la consistencia de las mezclas se emplea el método del asentamiento o “slump”, que consiste en llenar un molde de forma troncocónica, de 30 cm. de altura, 20 cm. de diámetro en la base mayor y 10 cm. de diámetro en la base menor.

Consolidación:

La vibración pone en movimiento a las partículas en el concreto recién mezclado, reduciendo la fricción entre ellas y dándole a la mezcla las cualidades móviles de un fluido denso. La acción vibratoria permite el uso de la mezcla dura que contenga 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 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, con una consolidación adecuada de las mezclas más duras y ásperas pueden ser empleadas, lo que tiene como resultado una mayor calidad y economía.Si una mezcla de concreto es lo suficientemente trabajable para ser consolidada de manera adecuada por varillado manual, puede que no exista ninguna ventaja en vibrarla. De hecho, tales mezclas se pueden segregar al vibrarlas. Solo al emplear mezclas más duras y ásperas se adquieren todos los beneficios del vibrado.

El vibrado mecánico tiene muchas ventajas. Los vibradores de alta frecuencia posibilitan la colocación económica de mezclas que no son facilites de consolidar a mano bajo ciertas condiciones.

Homogeneidad:Se refiere a que los componentes del concreto se encuentren en la misma proporción en cualquier parte de la masa o de masas diferentes de un mismo concreto. Considerando que el concreto es una mezcla cuyos componentes tienen diferente peso específico, estos tenderán a segregarse. La homogeneidad depende del tipo y tiempo de mezclado, del transporte, de la compactación, etc. Para el muestreo del concreto se debe tomar masas que correspondan al tercio central de una tanda de mezcladora.

Exudación:Se conoce también como sangrado y consiste en que parte del agua de mezclado tiende a subirse a la superficie del concreto recién colocado o durante el proceso de fraguado.La exudación puede crear problemas en el concreto; cuando la velocidad de la evaporación es menor que la velocidad de la exudación, se forma una película de agua que aumenta la relación agua cemento en la superficie y posteriormente esta zona queda porosa y de baja resistencia al desgaste; pero si la velocidad de evaporación es mayor que la velocidad de la exudación se pueden producir grietas de contracción.La exudación puede ser controlada con aditivos inclusores de aire, cementos más finos y un control de agregado fino.



Problemas de Exudación:

La exudación puede crear problemas en el concreto; cuando la velocidad de la evaporación es menor que la velocidad de la exudación, se forma una película de agua que aumenta la relación agua cemento en la superficie y posteriormente esta zona queda porosa y de baja resistencia al desgaste; pero si la velocidad de evaporación es mayor que la velocidad de la exudación se pueden producir grietas de contracción.

La exudación puede ser controlada con aditivos inclusores de aire, cementos mas fino y un control de agregado fino

Sangrado:Es la migración del agua hacia la superficie superior del concreto en estado fresco, provocada por el asentamiento de los materiales sólidos; este asentamiento es consecuencia del efecto combinado de la vibración durante la compactación y la gravedad.

También es definido como una forma de segregación en la cual algo del agua de la mezcla tiende a subir a la superficie del concreto acabado de colar. Esto es causado por la incapacidad de los constituyentes sólidos para retener toda el agua de mezclado cuando se sedimenta en el fondo al tener el agua el peso específico menor de todos los ingredientes de la mezcla.

Cohesión:propiedades del concreto que describe la facilidad o dificultad que tiene la pasta de cemento y la mezcla con los agregados , de atraerse para mantenerse como suspensión en el concreto, evitando así la disgregación de los materiales.

Segregación:Separación de los materiales del concreto, provocada por falta de cohesión de la pasta de cemento y o de la suspensión.


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Defectos Segregación:

La segregación se produce en dos formas: Las partículas gruesas tienden a separarse de las otras por acción de la gravedad, esto ocurre generalmente con mezclas secas y poco plásticas. La otra forma es la separación de la pasta (cemento y agua) lo que ocurre con mezclas muy fluidas.

Peso Unitario:Se refiere al peso que tiene el concreto en un determinado volumen, nos sirve para poder compararlo respecto a otros concretos y verificar que las proporciones del material es la correcta.

Se logrará de la siguiente manera:Se llena un recipiente cilíndrico con concreto en tres capas y cada capa con 25 golpes por medio de una varilla de 0.60 m. de longitud y 5/8”de diámetro.

Una vez obtenido el peso del concreto y el volumen del recipiente, bastará una simple división para poder hallar el peso unitario del concreto fresco.


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ESTADO FRAGUADO

Después, el concreto empieza a ponerse rígido. Cuando ya no está blando, se conoce como FRAGUADO del concreto El fraguado tiene lugar después de la compactación y durante el acabado

FRAGUADO DEL CONCRETO.

Cuando el cemento y el agua entran en contacto, se inicia una reacción química exotérmica que determina el paulatino endurecimiento de la mezcla. Dentro del proceso general de endurecimiento se presenta un estado en que la mezcla pierde apreciablemente su plasticidad y se vuelve difícil de manejar; tal estado corresponde al fraguado inicial de la mezcla. A medida que se produce el endurecimiento normal de la mezcla, se presenta un nuevo estado en el cual la consistencia ha alcanzado un valor muy apreciable; este estado se denomina fraguado final.

La determinación de estos dos estados, cuyo lapso comprendido entre ambos se llama tiempo de fraguado de la mezcla, es muy poco precisa y sólo debe tomarse a título de guía comparativa. El tiempo de fraguado inicial es el mismo para los cinco tipos de cemento enunciados y alcanza un valor de 45 a 60 minutos, el tiempo de fraguado final se estima en 10 horas aproximadamente. En resumen, puede definirse como tiempo de fraguado de una mezcla determinada, el lapso necesario para que la mezcla pase del estado fluido al sólido. Así definido, el fraguado no es sino una parte del proceso de endurecimiento. Es necesario colocar la mezcla en los moldes antes de que inicie el



fraguado y de preferencia dentro de los primeros 30 minutos de fabricada. Cuando se presentan problemas especiales que demandan un tiempo adicional para el transporte del concreto de la fábrica a la obra, se recurre al uso de “retar dantes” del fraguado, compuestos de yeso o de anhídrido sulfúrico; de igual manera, puede acelerarse el fraguado con la adición de sustancias alcalinas o sales como el cloruro de calcio.

Endurecimiento del concreto. El endurecimiento del concreto depende a su vez del endurecimiento de la lechada o pasta formada por el cemento y el agua, entre los que se desarrolla una reacción química que produce la formación de un coloide “gel”, a medida que se hidratan los componentes del cemento. La reacción de endurecimiento es muy lenta, lo cual permite la evaporación de parte del agua necesaria para la hidratación del cemento, que se traduce en una notable disminución de la resistencia final. Es por ello que debe mantenerse húmedo el concreto recién colado, “curándolo”. También se logra evitar la evaporación del agua necesaria para la hidratación del cemento, cubriendo el concreto recién descimbrado con una película impermeable de parafina o de productos especiales que se encuentran en el mercado desde hace varios años.

INDURECIMIENTO DEL CONCRETO.

El fraguado del concreto, corresponde al proceso de endurecimiento de la mezcla de concreto, donde se experimenta una transición de estado plástico a estado endurecido bajo ciertas condiciones de tiempo y temperatura.

El fenómeno físico de endurecimiento no tiene fases definidas. El cemento está en polvo y sus partículas o granos se hidratan progresivamente, inicialmente por contacto del agua con la superficie de los granos, formándose algunos compuestos cristalinos y una gran parte de compuestos micros cristalinos asimilables a coloides que forman una película en la superficie del grano. A partir de entonces el endurecimiento continúa dominado por estas estructuras coloidales que envuelven los granos del cemento y a través de las cuales progresa la hidratación hasta el núcleo del grano.

En condiciones normales un hormigón portland normal comienza a fraguar entre 30 y 45 minutos después de que ha quedado en reposo en los moldes y termina el fraguado trascurridas sobre 10 ó 12 horas. Después comienza el endurecimiento que lleva un ritmo rápido en los primeros días hasta llegar al primer mes, para después aumentar más lentamente hasta llegar al año donde prácticamente se estabiliza.

CONCRETO EN ESTADO ENDURECIDO.

LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO SON PRINCIPALMENTE



DENSIDAD

La densidad del concreto se define como el peso por unidad de volumen.Depende de la densidad real y de la proporción en que participan cada uno de los diferentes materiales constituyentes del concreto. Para los concretos convencionales, formados por materiales granulares provenientes de rocas no mineralizadas de la corteza terrestre su valor oscila entre 2.35 y 2.55 Kg./dm3.

RESISTENCIA.

La resistencia es una de las propiedades Más importantes del concreto, principalmente cuando se le utiliza con fines estructurales. . Como el concreto suele aumentar su resistencia en un periodo largo, la resistencia a la compresión a los 28 días es la medida más común de esta propiedad y así se obtiene la resistencia real, la importancia de la resistencia a la compresión radica en las funciones estructurales de este material.

El concreto, en su calidad de constituyente de un elemento estructural, queda sometido a las tensiones derivadas de las solicitaciones que actúan sobre éste. Si sobrepasan su capacidad resistente se producirán fracturas, primero de origen local y posteriormente generalizadas, que podrán afectar la seguridad de la estructura.

El concreto bien hecho es un material naturalmente resistente y durable.

Es denso, razonablemente impermeable al agua, capaz de resistir cambios de temperatura,

así como resistir desgaste por temperatura.

La resistencia y la durabilidad son afectadas por la densidad del concreto. El concreto más

denso es más impermeable al agua.

La durabilidad del concreto se incrementa con la resistencia.

El concreto bien hecho es importante para proteger el acero en el concreto reforzado.

La resistencia del concreto en el estado endurecido generalmente se mide por la resistencia

a compresión usando la prueba de resistencia a la compresión.

VARIACIONES DE VOLUMEN Y FISURACIÓN:

El concreto experimenta variaciones de volumen, dilataciones o contracciones, durante toda su

vida útil por causas físico - químicas.

El tipo y magnitud de estas variaciones están afectados en forma importante por las condiciones



ambientales existentes de humedad y temperatura y también por los componentes presentes en la

atmósfera.

DURABILIDAD.

La durabilidad también es muy importante porque define la capacidad de resistencia a la

intemperie, acción de productos químicos y desgaste a los cuales está sometido durante la

prestación de su servicio y si es apto para desempeñar su labor dentro de la estructura.

Impermeabilidad:

Es una característica estrechamente ligada a la durabilidad y la que más colabora con ésta.

La impermeabilidad es el resultado de disponer de un concreto compacto y uniforme, con la

suficiente cantidad de cemento, agregados de buena calidad y granulometría continua,

dosificación racional, relación agua/cemento lo más baja posible dentro de las condiciones de obra

para permitir un excelente llenado de encofrados y recubrimiento de armadura, eliminando toda

posibilidad de que queden en la masa bolsones de aire o nidos de abeja a fin de impedir que

ingresen a la masa del concreto los elementos agresivos.

Si la impermeabilidad es condición muy importante para el correcto funcionamiento y durabilidad

de la estructura, el productor de concreto elaborado puede agregar a pedido del usuario un aditivo

químico para incorporar intencionalmente la cantidad de aire -se mide en porcentaje sobre la masa

total- que sea necesaria.

Se podrá aumentar la impermeabilidad del concreto si se atienden los siguientes aspectos de su

fabricación por orden de importancia:

Emplear mezclas secas, de baja relación agua-cemento. Los concretos más resistentes son

los menos permeables.

Lograr una granulometría con el mínimo de vacíos posible.

Colar el concreto con el uso discreto de vibradores que compacten la mezcla y expulsen

parte de las burbujas de aire.

PESO ESPECÍFICO.



El concreto convencional, empleado normalmente en pavimentos, edificios y en otras estructuras

tiene un peso unitario dentro del rango de 2,240 y 2,400 kg por metro cúbico (kg/m3). El peso

unitario (densidad) del concreto varía, dependiendo de la cantidad y de la densidad relativa del

agregado, de la cantidad del 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.

Para el diseño de estructuras de concreto, comúnmente se supone que la combinación del concreto

convencional y de las barras de refuerzo pesa 2400 kg/m3.

El peso del concreto seco iguala al peso del concreto recién mezclado menos el peso del agua

evaporable.

Una parte del agua de mezclado se combina químicamente con el cemento durante el proceso de

hidratación, transformando al cemento en gel de cemento. También un poco de agua permanece

retenida herméticamente en poros y capilares y no se evapora bajo condiciones normales. La

cantidad de agua que se evapora al aire a una humedad relativa del 50% es de aproximadamente

2% a 3% del peso del concreto, dependiendo del contenido inicial de agua del concreto, de las

características de absorción de los agregados, y del tamaño de la estructura.

Además del concreto convencional, existe una amplia variedad de otros concretos para hacer

frente a diversas necesidades, variando desde concretos aisladores ligeros con pesos unitarios de

240 kg/m3, a concretos pesados con pesos unitarios de 6400 kg/m3, que se emplean para

contrapesos o para blindajes contra radiaciones.

RESISTENCIA AL DESGASTE.

Los pisos, pavimentos y estructuras hidráulicas están sujetos 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 está estrechamente relacionada con la resistencia a la compresión del concreto. Un concreto de alta resistencia a compresión tiene mayor resistencia a la abrasión que un concreto de resistencia baja. Esta resistencia depende de la relación agua − cemento, y de un curado adecuado, para obtener una buena resistencia al desgaste del concreto final.



El tipo de agregado y el acabado de la superficie o el tratamiento utilizado también tienen fuerte influencia en la resistencia al desgaste. Un agregado duro es más resistente a la abrasión que un agregado blando y esponjoso, y una superficie que ha sido tratada con llana de metal resiste más el desgaste que una que no lo ha sido.

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 define a menudo como la capacidad del concreto endurecido 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 atrás sustancias del exterior (líquido, gas, iones, etc.).

CURADO DEL CONCRETO:

El curado es el mantenimiento de un adecuado contenido de humedad y temperatura en el concreto a edades tempranas, de manera que éste pueda desarrollar las propiedades para las cuales fue diseñada la mezcla. El curado comienza inmediatamente después del vaciado (colado) y el acabado, de manera que el concreto pueda desarrollar la resistencia y la durabilidad deseada.Sin un adecuado suministro de humedad, los materiales cementantes en el concreto, no pueden reaccionar para formar un producto de calidad. El secado puede eliminar el agua necesaria para esta reacción química denominada hidratación y por lo cual el concreto no alcanzará sus propiedades potenciales.

La temperatura es un factor importante en un curado apropiado, basándose en la velocidad de hidratación y por lo tanto, el desarrollo de resistencias es mayor a más altas temperaturas.Generalmente, la temperatura del concreto debe ser mantenida por encima de los 50°F (10°C) para un ritmo adecuado de desarrollo de resistencias. Además debe mantenerse una temperatura uniforme a través de la sección del concreto, mientras está ganando resistencia, para evitar las grietas por choque térmico.

Para el concreto expuesto, la humedad relativa y las condiciones del viento son también importantes; ellas contribuyen al ritmo de pérdida de humedad en el concreto y pueden dar como resultado agrietamiento, una pobre calidad y durabilidad superficial.

Las medidas de protección para el control de la evaporación de humedad de las superficies del concreto antes de que fragüe, son esenciales para evitar la fisuración por retracción plástica.



¿POR QUÉ SE CURA EL CONCRETO?

Varias razones importantes son:

a) Una ganancia de resistencia predecible. Los ensayos de laboratorio muestran que el concreto en un ambiente seco puede perder tanto como un 50 por ciento de su resistencia potencial, comparada con un concreto similar que es curado en condiciones húmedas.

El concreto vaciado bajo condiciones de alta temperatura ganará una resistencia temprana rápidamente, pero después las resistencias pueden ser reducidas. El concreto vaciado en clima frío tomará más tiempo para ganar resistencia, demorará la remoción del encofrado y la construcción subsecuente.

Aplicación de un compuesto formador de membrana (curador) con aspersor manual.

b) Durabilidad mejorada. El concreto bien curado tiene mejor dureza superficial y resistirá mejor el desgaste superficial y la abrasión. El curado también hace al concreto más impermeable al agua, lo que evita que la humedad y las sustancias químicas disueltas en agua entren dentro del concreto, en consecuencia incrementa la durabilidad y la vida en servicio.

Losa cubierta con láminas plásticas (lonas) impermeables para curado.

c) Mejores condiciones de servicio y apariencia. Una losa de concreto a la que se le ha permitido que se seque demasiado temprano, tendrá una superficie frágil con pobre resistencia al desgaste y la abrasión. El curado apropiado reduce el resquebrajamiento o cuarteo, la pulverización y el descascara miento.

CÓMO SE CURA EL CONCRETO

El concreto debe ser protegido de la pérdida de humedad hasta concluir el acabado empleando métodos adecuados como las barreras de viento, los atomizadores (aspersores) de agua y otros para evitar la fisuración por retracción plástica. Después del acabado final la superficie del concreto debe permanecer continuamente humedecida o sellada para evitar la evaporación por un período de cómo mínimo varios días después del acabado.



CONCLUSIÓN

La adecuada proporción de los componentes del concreto dan a este la resistencia, durabilidad, comportamiento, consistencia, trabajabilidad y otras propiedades necesarias al momento de construcción, además con su óptima utilización se logra evitar las principales anomalías que suelen aparecer en el concreto fresco y endurecido, como la segregación, exudación, fisura miento por contracción plástica y secado, entre otras. De la esmerada atención de estos aspectos básicos, depende sustancialmente de la capacidad potencial del concreto, como material de construcción, para responder adecuadamente a las acciones resultantes de las condiciones en que debe prestar servicio. Sin embargo no basta solo con controlar la calidad de los materiales, el control de calidad del concreto es un aspecto determinante desde el inicio de la actividad, desde su planificación, su elaboración y su puesta en servicio.

El control de calidad del concreto en obra es la herramienta más importante que se posee para validar el material y su comportamiento, cuando estos procedimientos son realizados de manera errada y no contienen el rigor de la metodología planteada por la normativa, los resultados suelen ser de poca utilidad, y en muchas ocasiones puede acarrear la toma de decisiones equivocadas. Por este motivo, el control de calidad debe tener un carácter preventivo y, si es necesario, curativo; la verificación de las propiedades del concreto deben medirse tanto en estado fresco como en estado endurecido.

Mantener un continuo control y tener la mejor disposición de ejecutar un trabajo con ética y rectitud es la mejor garantía que se tiene sobre cualquier actividad realizada. En este aspecto, el factor humano desempeña una labor fundamental para complementar el trabajo técnico y metodológico de una obra, por lo que se hace necesario que se posean los conocimientos, la experiencia y la intencionalidad de realizar un trabajo de cali .


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