Concreto masivo
Definición
El Concreto Masivo es definido como cualquier volumen de concreto con dimensiones lo
suficientemente grandes para requerir que se tomen las medidas necesarias para hacer frente a la
generación de calor por hidratación del cemento y el consecuente cambio de volumen, con el fin
de minimizar el agrietamiento.
Según el Departamento de Transportación de Florida, un elemento debe ser considerado como
masivo si presenta las siguientes condiciones:
La dimensión mínima es de un metro
La relación de volumen a superficie es mayor de 0.30
La temperatura de las diferentes mezclas de concreto no debe exceder de los valores mostrados
en la siguiente tabla:
En
la
tabla siguiente se resumen las temperaturas del concreto en tres casos: sin pre enfriamiento, con
pre enfriamiento y con pre enfriamiento y pos enfriamiento, medidas para la presa El Novillo.
Características del Concreto Masivo
Como es el caso de otros concretos, el concreto masivo está compuesto de cemento, agregados y
agua, frecuentemente se adiciona puzolanas y aditivos, para formar una masa semejante a una
roca pues la pasta endurece debido a la reacción química entre el cemento y el agua.
Una mezcla de concreto masivo satisfactoria inicia con la adecuada selección de materiales, que
a su vez, producirán un concreto adecuado para cumplir con los requerimientos de la estructura
en cuestión, con respecto a la economía, trabajabilidad, estabilidad en sus dimensiones, libre de
grietas, bajo aumento de la temperatura, resistente, durable y en el caso de estructuras
hidráulicas, con baja permeabilidad.
En términos generales, los concretos masivos son aquellos que requieren un manejo especial
para evitar daños causados por el calor interno y/o por un posible gradiente de temperatura
excesivo durante el proceso de hidratación.
Materiales Constitutivos:
Cemento: De acuerdo con las recomendaciones de utilización y las propiedades de los
cementos podemos concluir que los más adecuados para ser empleados en la
fabricación de concreto masivo son:
a. Cemento Portland Puzolánico (CPP)
b. Cemento Portland Compuesto (CPC)
Agregados: A continuación se presenta la recomendación que el comité ACI 207 1R
proporciona para la granulometría de la arena.
Agua: Casi cualquier agua natural que sea potable y que no tenga un sabor u olor
pronunciado, se puede utilizar para producir concreto. Sin embargo algunas aguas no
potables pueden ser adecuadas para el concreto.
Aditivos
Los aditivos son aquellos ingredientes del concreto además del cemento Portland, del
agua y de los agregados que se agregan a la mezcla inmediatamente antes del mezclado
o durante el mismo. Por su función, se les puede clasificar a los aditivos como:
a. Aditivos inclusores de aire.
b. Aditivos reductores de agua.
c. Aditivos retardantes.
d. Aditivos acelerantes.
e. Superplastificantes.
f. Aditivos minerales finamente divididos.
g. Aditivos diversos, para mejorar la trabajabilidad, la adherencia, a prueba de
humedad, impermeabilizantes, para lechadeado, formadores de gas, colorantes,
inhibidores de la corrosión y ayudas para bombeo
Las principales razones del empleo de los aditivos son:
Para reducir el costo de la construcción en concreto.
Para obtener algunas propiedades en el concreto de manera más efectiva que por otros
medios.
Para asegurar la calidad del concreto durante las etapas de mezclado, transporte,
colocación y curado en condiciones ambientales adversas.
Para superar ciertas eventualidades durante las operaciones de colado.
Procesos en la Tecnología del Concreto Masivo
Necesidad de Controlar la temperatura
Requerimientos Estructurales
Dimensiones de la Estructura
Restricciones
Generación de Calor
Clima
Producción
Suministro de Materiales
Agregados
Cemento
Agua
Aditivos
Dosificación
Mezclado
Transporte
Preparación Antes de la Colocación
Colocación
Compactación
Curado
Elevación de la temperatura en muros:
Elevación de la temperatura en losas sobre el terreno:
Control de Temperatura en Estructuras de Concreto Masivo.
La característica más importante del concreto masivo que lo diferencia de otros tipos de
concretos estructurales es su comportamiento térmico, en general las grandes dimensiones de las
estructuras de concreto masivo producen grandes diferenciales de temperatura entre el interior y
la superficie exterior de la estructura, es decir, a medida que la temperatura del concreto en el
interior aumenta y el concreto se expande, la superficie puede estar enfriándose y contrayéndose
lo que provoca cambios volumétricos diferenciales, si a esto se le añade las posibles
restricciones al libre movimiento del concreto tendremos como resultado, deformaciones y
tensiones que pueden causar grietas que perjudican la estructura diseñada
El aumento de la temperatura interna del concreto se puede controlar de varias maneras:
bajo contenido de cemento, 120 a 270 kg/m3, agregados grandes, 75 a 150 mm, alto contenido de agregado grueso, hasta 80% del contenido total de agregados, cemento de bajo calor de hidratación, puzolanas, el calor de hidratación de la puzolana puede ser del 25% al 75% del
cemento reducción de la temperatura inicial del concreto para aproximadamente 10°C a través
del enfriamiento de los ingredientes del concreto. enfriamiento del concreto, a través de la inserción de tubería de enfriamiento. cimbras de acero para la disipación rápida del calor. curado con agua y colados pequeños, 1.5 m o menos.
Coeficientes de expansión térmica del concreto (ACI 207.4R)
El rango típico de valores dados en la tabla representa mezclas de concreto con relación arena - grava de 30 - 70, un alto grado de saturación, y un contenido de cemento de 237 kg/m3.
Valores típicos de la conductividad térmica del concreto (ACI 207.4R)
Difusión térmica de acuerdo al tipo de roca (ACI 207.4R)
Módulos de elasticidad instantáneos y sostenidos para concretos masivos convencionales
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