LAS PROPIEDADES del concreto
al estado endurecido incluye la resistencia mecánica,
durabilidad, elasticidad y impermeabilidad, resistencia al desgaste,
propiedades térmicas
RESISTENCIA
la resistencia del concreto no
puede probarse en consistencia plástica. Las Resistencia a la compresión de un
concreto (F"c) debe ser alcanzado a los 28 días después de vaciado y
realizado el curado correspondiente
equipo a utilizar:
molde cilíndrico cuya longitud es
el doble de su diámetro (6" x 12")
barra compactadora de acero liso
de 5""/8 de diámetro y de 60 cm de longitud aprox. Con puntas
redondeadas
cucharon para el muestreo
un badilejo para enrasar
los moldes normalizados se
construyen de acero. Eventualmente se utilizan de
material plástico duro, de hojalata y de carton para afinado.
Procedimiento de
ensayo
se deberá obtener una muestra por
cada 120m3 de concreto producido o 500 m2 de superficie llenado y en todo caso
no menos de un ensayo por dia de baceado
se deben preparar tres probetas de
ensayo de cada muestra para evaluar la resistencia a la compresión en
determinada edad por el promedio. Generalmente la resistencia al concreto se
evalúa a las edades de 7 y 28 dias.
Antes de llenar los moldes la
mezcla se colocara en una vasija impermeable y no absorbente para realizar el
remezclado y enseguida se procede a llenar el molde hasta un tercio de su
altura compactando con la barra con 25 golpes verticales distribuidos en el
area. El proceso se repite con las dos capas siguientes, la barra penetrara en
la capa presedente no mas de una pulgada. La ultima capa se colocara, con
material en exceso para enrasar a tope con el borde superior del molde sin
agregar material.
Después de consolidar cada capa se
procederá a golpear ligeramente las paredes del molde con la barra de
compactación para eliminar los vacios que pudieran haber quedado.
La superficie del cilindro será
terminada con la barra o regla de madera a fin de lograr una
superficie plana suave y perpendicular a la generatriz del cilindro.
Las probetas se retiraran de los
moldes entre 18 y 24 horas después de moldeadas y
luego sumergirlas en agua para su
curado
FACTORES
QUE AFECTAN LA RESISITENCIA
RELACION
AGUA- CEMENTO: es el factor principal.la resistenica a la compresión de los concretos
con o si aire incorporado disminuye con el aumento de la relación
agua-cemento.
EL
CONTENIDO DE CEMENTO: la resistenica disminuye conforme se reduce el contenido de
cemento
EL
TIPO DE CEMENTO: la rapidez de desarrollo de la resistencia varia para
los concretos hechos con diferentes tipos de cemento
LAS
CONDICIONES DE CURADO: dado que las reacciones de hidratación del cemento solo ocurren en
presencia de una cantidad adecuada de agua, se debe mantener la humedad durante
el periodo de curado para que el concreto pueda incrementar su resistencia con
el tiempo.
DURABILIDAD
el ACI define la durabilidad del
concreto del cemento portland como la habilidad para resistir
la acción del intemperismo, y la ataque químico abrasión y cualquier
otro proceso o condición de servicio de las estructuras que
produzcan deterioro del concreto.
En consecuencia el problema de la
durabilidad es sumamente complejo, ya que amerita especificación tanto para los
materiales y diseños de mezclas como para los aditivos la técnica
de producción y el proceso constructivo, por lo que en este campo la
generalizaciones resultan fatales
RESISTENCIA
AL DESGASTE
Por lo general se logra con un
concreto denso, de alta resistencia, hecho con agregados duros
FACTORES
QUE AFECTAN LA DURABILIDAD DEL CONCRETO
Congelamiento y descongelamiento:
en términos generales se caracteriza por inducir esfuerzos internos en el
concreto que pueden provocar su fizuracion reiterada y la consiguiente
desintegración.
No se puede pensar que solo con
incorporadores de aire se soluciona el problema, pues sino le damos al concreto
la posibilidad de desarrollar resistencia, de nada servirá la precaución
anterior ante la fatiga que produciendo la alternancia de esfuerzos en los
sitios de hielo y deshielo, si llegamos mediante el curado a controlar los
factores como agua, temperatura y tiempo aseguraremos el desarrollo completo de
las propiedades del concreto y favorecemos la durabilidad
Ambientes químicamente agresivos:
los ambientes agresivos usuales están constituidos por aire, agua y suelos contaminados
que entran en contacto con las estructuras de concreto se puede decir que el
concreto es uno de los materiales que demuestra mayor durabilidad frente a
ambientes químicamente agresivos. Como regla general procurar evitar el
contacto de los cloruros y sulfatos en solución con el concreto
Abrasión: se puede decir que es la
habilidad de una superficie de concreto a ser desgastada por rose y fricción.
El mejor indicador es evaluar factores con resistencia en compresión,
características de los agregados, el diseño de mezclas, la técnica constructiva
y el curado.
Corrosión de metales en
el concreto: el concreto por ser un material con una alcalinidad muy
elevada Ph > 12.5 y alta resistividad eléctrica constituye uno de
los medios ideales para proteger metales introducidos en
su estructura al producir en ellos una película protectora contra la
corrosión
Reacciones quimicas en los
agregados: as reacciones químicas que se presentan en los agregados están
constituidos por la llamada reacción sílice álcalis y la reaccion carbonato
álcalis.
ELASTICIDAD
En general es la capacidad del
concreto de deformarse bajo carga sin tener deformación permanente. El concreto
no es un material elástico que estrictamente hablando ya que no tiene un
comportamiento lineal en ningún tramo de su diagrama carga –
deformación en compresión. De manera que el llamado modulo elasticidad estatico
es la pendiente a la parte inicial del diagrama se determina mediante la norma
ASTM- C 469. Los modulos de elasticidad están en relación directa con la
resistencia en compresión del concreto y en relación inversa con la relación
agua – cemento y varian entre 250000 a 350000kg/cm2
IMPERMEABILIDAD
Se puede mejorar esta importante
propiedad reduciendo la cantidad de agua en la mezcla. El exceso de agua deja
vacios y cavidades después de la evaporación y si están interconectadas el agua
puede penetrar el concreto.
La inclusión de aire asi como un
curado adecuado por tiempo prolongado suele aumentar la impermeabilidad
TAMAÑO
MAXIMO DE LOS AGREGADOS
El tamaño máximo nominal conjunto
de agregados esta dado por la altura de la malla inmediato superior a las que
retiene el 15% o al tamizar
DOSIFICACION
DE LOS AGREGADOS
un primer método es
probar con diferentes cantidades de agregados, preparar probetas luego de
ensayarlas y finalmente se tiene la dosificación típica la que mejores
resultados da, como este método no es practico es mas sencillo y practico que la
mezcla de agregados pueda acercarse a curvas granulométricas ya prefijadas
siendo una ellas la de FULER.
Concretos especiales
CONCRETOS ESPCIALES
FABRICADOS CON CEMENTO PORTLAND
Concreto con aire incluido,
concreto arquitectónico, concreto con densidad controlada
Concreto de cenizas volantes
Concreto pesado
Concreto con alta resistencia
temprana
Concreto modificado con polímeros
Concreto reforzado con fibras
Concreto rolado compactado
Concreto liviano con resistencia
moderada
Concreto ciclópeo
Concreto puzolanico
Concreto pre trenzado
Concreto microsilica
Concreto suelo cemento
Etc
CONCRETOS ESPECIALES
SIN USO DE CEMENTO PORTLAND
Concreto acrílico
Concreto asfaltico
Concreto látex
Concreto polímero
Concreto epoxico
Concreto sodio y potasio
Concreto sulfuroso
Etc.
CONCRETOS DE ALTA
RESISTENCIA
RAZONES DE SU USO
Estas razones son de diferente
índole:
Desde el punto de vista
estructural y arquitectónico:
Se usa por la reducción de
secciones estructurales de las columnas, vigas o muros que inciden en la
reducción en el peso propio del elemento estructural.
Desde el punto de vista
constructivo:
El concreto tiene mayor fluidez
alta cohesión interna contribuyendo a evitar la segregación tiene un rápido
desarrollo de resistencia permitiendo desencofrados mas tempranos y aumentando
la eficiencia del proceso constructivo.
Desde el punto de vista económico:
Permite que este material se este
extendiendo su uso, como por ejemplo en la reducción del acero empleado en las
columnas.
DEFINICION
En concreto de alta resistencia
tiene como característica principal es su alta resistencia a la compresión.
Esta definición depende de quien la este haciendo y de que país, siendo estas
las siguientes:
La sociedad japonesa de
ingenieros civiles (JSCE) Considera a concreto con resistencia entre 600 y 800
kg/cm2.
El instituto japonés
de arquitectura considera concretos entre 270 y 350 kg/cm2
El ACI 363 "concreto
profesional de alta resistencia" que considera concreto iguales o mayores
a 420 kg/cm2
El ACI 441 "columnas de
concreto" son concretos cuya resistencia a la compresión es igual o mayor
a 700 kg/cm2
VENTAJAS
DEL USO DE CONCRETOS DE ALTA RESISTENCIA
Presenta diversas ventajas
teniendo aun un costo inicial mas elevado que un concretó
convencional:
Baja permeabilidad
Ausencia de exudación
Optima adherencia sobre concreto
viejo
Alta Resistencia a la abrasión
baja segregación, etc.
REQUISITOS
DE LOS MATERIALES
Según información se
requieren al menos las siguientes características en los materiales:
Cemento: son recomendables los
tipos I y II con contenidos significativos de silicato tricalsico (mayores que
los normales), modulo de finura alto y composición química uniforme.
Grava: de alta
resistencia mecánica estructura geológica sana bajo nivel de
absorción, buena adherencia, de tamaño pequeño y densidad elevada
Arena: bien graduada con poco
contenido de material fino plástico y modulo de finura controlado (cercano a
3.000)
Agua: debe estar dentro de
las normas establecidas
Mezcla: relaciones agua – cemento
bajas (de 0.25 a 0.35), mezclado previo del cemento y del agua con mezcladora
de alta velocidad, empleo de agregados cementantes, periodo de curado
mas largo y controlado, compactación del concreto por presión y
confinamiento de la mezcla en dos direcciones.
Aditivos: es recomendable emplear
alguno o una combinación de los aditivos químicos como superflurificantes y
retardantes: y de los aditivos minerales como la ceniza volante (fly
ash), microsilica (siica f
ume), o escoria de alto forro.
Procedimiento de fabricación del cemento
En el concreto de alta resistencia
su parámetro mas importante es el de obtener alta resistencia a la compresión
por lo que es conveniente emplear bajas relacionar agua – cemento cuidando
sustancialmente la trabajabilidad en consecuencia su rendimiento.
En términos generales
el procedimiento de fabricación del concreto requiere entre otros
factores.
mezclado previo del cemento y del
agua como una mezclado de velocidad
uso de aditivo
empleo de agregados cementantes
periodo mas largo de curado de ser
posible con agua
compactación del cemento por
presion
confinamiento del concreto en dos
direcciones
Efectos de la granulometría del
agregado grueso en las propiedades mecánicas del concreto
se ha observado que las
propiedades mecanicas del concreto mejoran a emplear gravas densas y con baja
absorción
se prefiere la priedra triturada a
la grava redondeada por la geometría y la forma, influye en la
adherencia entre la pasta de cemento y el agregado pero con incoveniente que
tiene mayor demanda de agua para requisitos de consistencias
similares por mayor superficie a humedecer por lo que resumiendo la mayoría de
los especialistas recomienda la adopción de tamaño máximo nominal
menores que los habituales cuando de manera general los comprendidos entre 10 y
15mm. Aunque se puede usar gravas entre 20 y 25mm siempre que el material sea
superficialmente resistente y homogéneo.
También puede considerarse que en
concretos normales las gravas tienen una resistencia superior que la del
concreto del que formaran parte, es por ello que la falla se produce al
agotarse la capacidad de la pasta alrededor del agregado grueso
en cambio en concretos de alta resistencia algunas de estas gravas
usualmente presentan resistencias menores que las del concreto del
que formaran parte por el incremento en la resistencia de la pasta, un alto %
de gravas se fractura hasta producir la falla de la mezcla en su conjunto.
Finalmente se puede señalar que en
la actualidad no existe una metodología especifica para la
elaboración de concretos de alta resistencia sin embargo en
diversas investigaciones los especialistas que hicieron el
seguimiento de algunas de los principios generales han permitido
desarrollar los procedimientos para obtener concretos y sobre todo
utilizando los materiales en la forma mas parecida a las condiciones y
propiedades que tienen cuando se emplean en las obras.
Concreto de alta resistencia en concreto preesforzado
El concreto que se usa en la
contracción pres forzado se caracteriza por una mayor resistencia que aquel que
se emplea en concreto presforzado ordinario y q además es necesario por varias
razones.
Para minimizar el costo en los
anclajes comerciales para el acero de refuerzo
Ofrece una mayor resistencia a la
tensión y corte asi como a la adherencia y al empuje.
Otro factor es q esta menos
expuesta a las grietas por contracción que aparece frecuentemente en el
concreto de baja resistencia antes de la aplicación del presfuerzo.
CONCRETO DE ALTA
RESISTENCIA.- TEMPRANA
Este concreto adquiere a edad
temprana una resistencia especificada mayor que la que se obtendría a la misma
edad por un concreto estándar para lograr un concreto con estas características
puede usar los materiales q las mismas practicas de diseño.
Una alta resistencia temprana
puede ser obtenida cuando una combinación de los siguientes materiales
dependiendo de la edad necesaria y las condiciones de trabajo q las
especificaciones lo requieren:
CEMENTO TIPO III.- (alta
resistencia – temprana )
alto contenido de cemento (360 a
600kg/m3)
baja relación a – c (0,2 a 0,45)
aditivos químicos
microsilica
El concreto de alta resistencia
temprana es usado para concreto pretensado, concreto premezclado para una
rápida de producción de elemento, construcciones rapidas, construciones en
climas frios pavimentación para uso inmediato y otros usos.
CARACTERISTICAS
ESFUERZO.- deformaciones
del concreto en compresión bajo carga rápida.
En las siguientes figura se
muestra un juego típico de curvas esfuerzo – deformación pasa el
concreto obtenidas a velocidades de ensayo normales en concretos de 28 dias
para varias resistencias cilíndricas fc"
Figura
Todas las curvas tienen
características similares. Consiste de una parte inicial elástica relativamente
recta en la cual los esfuerzos y las deformaciones son casi proporcionales,
luego empiezan a curvarse hacia la horizontal, alcanzando el máximo esfuerzo (
la resistencia a la compresión ) a una deformación de aproximadamente 0,002 y
finalmente muestras una rama descendente.
Se observa q los concretos de
menor resistencia son menos frágiles es decir se rompen a deformaciones mayores
que los concretos de alta resistencia.
El modulo de elasticidad (Ec) es
mayor para resistencias de concreto mayores, los concretos mas ricos se
deforman menos.
El modulo de elasticidad
representan el grado de rigidez del material por ejemplo en pino marillo
(madera) es 0.124x10^6 kg/cm2 y del acero es 2,039x10^6kg/cm2.
Concreto ligero
Este concreto es similar al
concreto estándar excepto q este tiene una baja densidad. El concreto con
agregados ligeros osea de densidad inferior a la usual o una combinación de
estos y los agregados estándar
En nuestro país hay un gran
potencial en cuanto al empleo de agregados porosos de origen volcánico en la
producción como es el caso del sillar en Arequipa no obstante su uso en la
región es muy empirico y artesanal en concreto.
En los diseños de mezcla hay que
tener muy presente la alta porosidad de los agregados Siendo necesario usarlas
en condiciones saturadas para conseguir Uniformidad y regular los tiempos de
mezclado por ser muy desgastables a la abrasión motivando el incremento de
finos y perdidas de trabajabilidad, la densidad del concreto liviano
normalmente esta 1365 y 1850 kg/m3 y una resistencia a la compresión a los 28
dias de 175 kg/cm2 este concreto se usa primordialmente en prefabricados y para
reducir el peso propio y en donde sea necesario disminuir cargas. y finalmente
en la industria se emplea en prefabricados y primordialmente para
reducir el peso propio en elementos de contacto __ como losas de entrepisos en
edificios altos y en donde sea necesario denominar cargas muertas.
CONCRETO
INPREGNADO CON POLIMERO
La polimerización es la reacción
química de dos MONOMEROS que son líquidos orgánicos de muy bajo peso molecular.
Cuando un concreto normal se seca
primero para eliminar aguas de sus poros capilares se impregna luego con un
monómero y posteriormente se induce la polimerización crean una estructura
resistente adicional a la del concreto que da al producto final grandes
propiedades resistentes y de durabilidad.
Se usa mucho este concreto en
rehabilitaciones y reparaciones de estructuras y en el desarrollo de concretos
de alta resistencia.
CONCRETO
CEMENTADO CON POLIMEROS
Es una mezcla donde el material
cementante es un polímero dosificado conjuntamente con agregados normales y
algunas veces cemento, pero este ultimo material no tiene función resistente
sino solo hace de relleno (FILLER).
Se emplea mucho en reparaciones,
prefabricadas capas de rodadura y en cualquier aplicación donde se requiere
alta resistenica inmediata y gran durabilidad al desgaste físico-quimico.
Concreto pesado
Es producido con agregados pesados
especiales, logrando se una densidad por encima de los 6400 kg/m3. El concreto
pesado es usado generalmente como una pantalla contra la radiación, pero
es también empleado como contrapeso o lastre y otras aplicaciones donde la alta
densidad es importante y asi mismo también se usan como aplicación principal en
la protección biológica contra los efectos de las radiaciones nucleares;
paredes de bóvedas y cajas fuertes etc.
La selección del
concreto pesado como pantalla anti radiactiva esta basada en los requerimientos
de espacio y en la intensidad y tipo de radiación como por ejemplo si la
disponibilidad de espacio es limitada el concreto pesado reduce notablemente el
espesor de la pantalla sin sacrificar la eficiencia, por cuanto con su mayor
densidad produce la atenuación del flujo radiactivo con espesores mucho menores
por lo que se reduce ostensiblemente el tamaño de las estructuras en las
instalaciones empleadas.
Propiedades del concreto pesado en estado fresco y
endurecido
ESTAS propiedades condicionadas
Consideramos que se trabaja en
condiciones normales cuando la temperatura ambiente varias entre 5C°
y 30 C° si estas execede los limites anteriores podemos decir que estamos en
condiciones especiales de temperatura. La temperatura del concreto basa sus
pautas en general en condiciones de temperatura de mezcla de alrededor de 20
C°, POR lo que se dan las recomendaciones a los responsables para tener un
resultado deseado en calidad estructural, resistencia , durabilidad y
acabado
CONCRETO
EN CONDICIONES EXTREMAS DE TEMPERATURA
Consideramos que se trabaja en
condiciones normales cuando la temperatura ambiente varia entre 5c° y 30c° si
esta excede los limites anteriores podemos decir que estamos en condiciones
especiales de temperatura de mezcla alrededor de 20C° por lo que se dan las
recomendaciones a los responsables para tener un resultado deseado en calidad,
resistencia, durabilidad y acabado
SE define como condiciones
extremas de temperatura ambiental cuando están por debajo o por
encima de valores críticos y también cuando inciden en la mezcla
conbinaciones de temperatura
ambiental, humedad relativa
y velocidad del viento.
DEFINICION
DEL TIEMPO FRIO Y TIEMPO CALUROSO POR EL ACI
El ACI define al tiempo frio
cuando la temperatura media diaria por mas de tres días consecutivos es menor
de 5C° y si la temperatura sube por encima de los 10C° por mas de medio dia ya
no se considera tiempo frio.
El aci define tiempo caluroso
cuando cualquier combinacion de alta temperatura del aire, baja humedad
relativa y velocidad del ento afectan la calidad del hormigos fresco
y endurecido
Otras forma normas y
actores tienen sus propias definiciones al respecto.
CONCRETO
EN CLIMAS CALIDOS
GENERALIDADES
Se entiende
por clima calido para estos efectos no solo cuando existe altas
temperaturas por encima de los 30C°, sino también la humedad relativa
del medio ambiente, velocidad del viento y la combinación de ambos.
Hay que excremar precauciones para
grandes volúmenes de vaciado donde el efecto negativo del calor de
fragua se incrementa y tener especial cuidado para grandes superficies
de exposición como pavimentos, losas, estructuras delgadas
etc.
LOS
EFECTOS NEGATIVOS MAS NOTABLES SOBRE EL CONCRETO TANTO EN ESTADO FRESCO
COMO ENDURECIDO
Estos efectos son continuos
Disminución de
la resistencia final del concreto
Menor durabilidad
Mayor permeabilidad y fisuracion
producidos por el aumento de la cantidad de agua de amasado.
Disminución del tiempo en la
colocación y vibrado correcto del concreto aumentando las posibilidades de
congregaras, grietas y juntas frias por aceleración del proceso de
fragua del cemento.
Disminución de la trabajailidad
por la rápida evacuación del agua de mezclado, aceleración del proceso de
fragua, mayor absorción por parte de los agregados.
Incremento de las fisuracion por
retracción al producirse la evaporación violenta
DEFICIENCIAS
EN EL CURADO
DEBIDO a que el tiempo disponible
de curado disminuye, asi como posteriormente resulta difícil matener la humedad
optima sobre las superficies expuestas
Uso del concreto
DOSIFICACION
Es importante tener diseños
de mezclas alternativos para los trabajos de concreto en climas
cálidos.
ADITIVOS
RETARDADORES DE FRAGUA
Es recomendable su uso porque
permite al concreto tomar sus propias tracciones y reducir las fisuras por
retracción de fragua.
ADITIVOS
REDUCTORES DE FRAGUA
Estos aditivos permiten para una
misma cantidad de agua mayor trabajabilidad de la mezcla sin pérdida de
resistencia final.
No es recomendable usar mayor
cantidad de cemento para mantener la relación agua – cemento, ya que el mayor
contenido de cemento supondría mayores temperaturas de la mezcla (cuando el
cemento empieza a hidratarse genera calor).
ALMACENAMIENTO
DE LOS MATERIALES
Debemos tener las siguientes
consideraciones:
1. Para evitar mayor absorción del
calor se recomienda:
Mantener los agregados a cubierto
de los rayos solares cubiertos
Mantener los acopios de los
agregados debidamente humedecidos no solo para bajarle la temperatura sino para
evitar el resecamiento de los mismos
2.- En lo posible evitar el uso
del cemento recién salido de la molienda por presentar temperaturas mal altas
que la normal
3.- El agua en los
posible debe estar en lo estante a la sombra pintado de blanco. No olvidar que
el agua tiene de 4 a 5 veces mas que calor especifico que los otros componentes
del concreto.
PREPARACION
DE LA MEZCLA
La temperatura ideal para la
colocación del concreto es de 15 C° que es imposible conseguir en climas
calidos, siendo la tendencia de temperaturas del concreto mayores por lo que se
debe hacer el máximo esfuerzo para bajar la temperatura de colocación debajo de
los 30C°.
La forma mas directa de mantener
baja la temperatura del concreto fresco es regulando las temperaturas de sus
componentes en función de su calor especifico, temperatura propia y
cantidad ah ser usado.
Un método fácil y de
bajo costo es utilizando hielo en escamas o picado en el agua.
TRANSPORTE
DE LA MEZCLA
Se deberán tomar las siguientes
medidas:
Si se usan aditivos reductores de
agua es preferibles colocarlos en la mezcla antes de colocarlo en su posición
definitiva o de la tolva de la bomba. La eficiencia del reductor es
mejor.
Reducir al minimo el tiempo
de transporte porque el proceso de fragua y el exceso de amasado
producen aumento de temperatura de la mezcla.
Cuando se usa bomba de concreto la
tubería debe mantenerse humeda exteriormente
COLOCACION
DEL CONCRETO
Para mantener la calidad del
concreto en el proceso de colocación se recomiendo lo siguiente:
El terreno natural y los
encofrados deben humedecerse mediante el regado para que no absorban agua de la
mezcla
Cuando hay demora en el vaciado
aplicar riego tipo neblina ala superficie para evitar formación de juntas frias
y grietas
Si se formaron juntas frias se
recomienda humedecer con lechada de cemento antes de colocar el concreto fesco.
Las grietas deben ser rellenadas
con lechada de cemento mortero o algún pegamento epóxido.
En el caso se vaciados masivos y
concreto con alto contenido de cemento los efectos descritos anteriormente se
magnifican por lo que deberá tomarse precauciones adicionales
Será preferible colocar el
concreto en horas de menor temperatura e inclusive hacerlo de noche
CURADO
Y PROTECCION DEL CONCRETO
Se deberán tomar las siguientes
medidas:
Inicio del curado los antes
posible
Es preferible que el curado
continuo con agua
Proteger las superficies expuestas
en especial losas y pavimentos de la acción del viento
Si el curado húmedo no prosigue a
cubrir las superficies con membranas de curado cuando la superficie el concreto
este aun humeda.
En superficies verticales usar
membranas de curado. Si se usan mantas estas deben mantenerse en todo momento
saturas por agua
Tomar testigos adicionales los que
serán curados con los mismos métodos que
la estructura principal
CONCRETOS
EN CLIMAS FRIOS
GENERALIDADES
Si aun no se iniciado el proceso
de endurecimiento y el concreto se congela, el agua de amasado aun libre se
convierte en hielo y el proceso de endurecimiento se detiene, debido a que el
aumento volumétrico del agua en estado solido rompe la débil adherencia entre
las partículas del concreto.
Si el endurecimiento ah alcanzado
a iniciarse este quedara suspendido hasta que el concreto se descongele
reiniciándose el proceso en el punto que quedo, sin embargo habrá una merma en
la resistencia final grado de compactación y adherencia tanto mayor como menor
sea la edad a la que se inicio el proceso.
No hay criterio común sobre cual
es la resistencia mínima por lo que la congelación del concreto no produce
reducciones significativas en la resistencia final ya que el ACI dice: 35kg/cm2
las normas inglesas BS 8110 dicen: 50kg/cm2, la asociación de cemento y
concreto y el autor Sadgrove dicen : 20kg/cm2 y otros autores mas conservadores
dan 50 kg/cm2 y no menores que el 50% de la resistencia de diseño.
LOGRO
DE UN OPTIMO RESULTADO
Para lograr un óptimo debemos
cuidarnos de dos puntos significativos:
Tener el control de la
temperatura durante la preparación transporte, colocación y curado
Evitar que el concreto se congele
hasta que se logre el endurecimiento para evitar la perdida significativa de
resistencia final y asi mismo deterioro en el acabado.
USO
DEL CONCRETO
DOSIFICACION
Cuando se estiman temperaturas
menores que el limite señalado anteriormente es conveniente tener mezclas de
diseño alternativos de forma que se puedan proseguir los trabajos en formas
normales.
DISEÑO
DE MEZCLAS ALTERNATIVOS
Se pueden utilizar algunos de los
siguientes procedimientos:
Mayores dosis de cemento
Cemento de alta resistencia o
aceleradores de fragua
Aditivos plastificantes para
reducir la relación agua cemento
Aditivos incorporadores de aire
cuando existen ciclos de hielo y deshielo
El uso de cloruros como
aceleradores de fragua en proporciones menores al 2% dan resultados aceptable,
ya que adicionalmente bajan el punto de congelación del agua asegurando el
endurecimiento del concreto
Los elementos del concreto
presforsado, concretos porosos o cuando aya posibilidad de ataques de sulfatos
no deberá de usarcé cloruros
ALMACENAMIENTO
DE LOS MATERIALES
Se recomienda hacerlo de la
siguiente forma:
Cemento en silos lugares cubiertos
agregados en sitios secos bajo cubierta
Caso de agregados lavados
especialmente arena cubrir con mantas térmicas (evitar formación de hielo entre
partículas)
El agua almacenada en depósitos
cerrados lo mas cerca posible al lugar de mezcla
PREPARACION
DE LA MEZCLA
El ACI recomiendo temperaturas
minimas de colocación en función de la dimensión mínima del encofrado dependerá
el calentamiento del agua o aridos la existencia de la temperatura adecuada. No
calentar el cemento o los aditivos.
La temperatura de
los materiales al ingresar y la del concreto al salir no deben ser
mayores que los dados en la siguiente tabla N°1
Temperatura máxima para el
agregado materiales
Esta secuencia es considerada en
dos maneras para el ingreso a la tolva de mezclado
Cuando el agua es calentada deberá
ingresar junto con el agregado grueso la mitad del agua de amasado ,luego se
agrega la arena cemento y el resto del agua
Cuando se calienta los agregados y
el agua: ingresar la grava sigue el cemento, la arena y por ultimo el agua.
Esta secuencia es considerada en dos maneras para el ingreso a la tolva de
mezclado.
El cemento no debe estar en
contacto con el agua o agregados a mas de 60C°.
En general siempre conviene
calentar el agua antes que los aridos porque el agua tiene un calor especifico
de 4 a 5 veces mayor que la piedra y la arena.
METODOS
PATA CALENTAR EL AGUA
Pueden ser con calderos
industriales o baterías de calentadores domesticos a gas o
eléctricos. El agua no debe calentarse mas de 70C°
METODOS
PARA CALENTAR LOS AGREGADOS
En general son mas complicados
recomendándose los siguientes:
Chorros a vapor
No usar chorros de secado o
chorros de aire caliente
Evitar el fuego directo (tiende a
producir calentamiento no uniforme difícil de controlar)
Ninguno de los aridos deben
calentarse a temperaturas superiores a los 100C°
Una ves calentados los áridos se
deben proteger con mantas, lonas u otros medios para evitar perdida
de temperatura
FORMULA
DE LA TEMPERATURA DEL CONCRETO FRESCO
T=temperatura del concreto fresco
Ta=temperatura de los agregados
Pa=peso seco de los agregados
Tc=temperatura del concreto
Pc=peso del cemento
Tw=temperatura del agua
Pw=peso del agua
Ph=peso del agua en los agregados
TRASPORTE
DE LA MEZCLA
Se realizan de tal manera de evitar perdida de
temperatura o que sea la minima. No se acepta la trasferencia a otros
transportes hay que tener especial cuidado en el transporte de vehículos
descubiertos sobre todo en tramos largos.
Las siguientes expresiones nos da
una idea de la perdida de temperatura en C° por hora de espera según el tipo de
vehiculo en la cual es trasportada la mezcla
Camión concreto: dT= 0,25(T-Ta)
Camion volquete cubierto:
dT=0,10(T-Ta)
Camión volquete descubierto:
dT=0,20(T-Ta)
Siendo:
dT=perdida de temperatura
T=temperatura deseada en obra
Ta=temperatura ambiente
Cuando de usa bomba concreto la
tubería debe portegida con forro aíslate
COLOCACION
DEL CONCRETO
SE deben seguir las siguientes
recomendaciones:
Observar si en el terreno u enconfrado
hay presencia de hielo
Calentar el acero de
refuerzo de diámetro de 1"" o mas a temperaturas por encima del punto
de congelación por temperaturas menores de -10C°
En el caso de juntas de llenado,
se debe calentar el concreto antiguo previo a la colocación del concreto
El espesor de las capas debe ser e
mayor posible según el equipo de vibración con el fin de retener la mayor
cantidad de temperatura
Tabla N°2
Temperatura de colocación del
concreto en tiempos frios
espesor del cemento (cm)
temperatura minima C°
menor que 30
13
entre 30-80
10
mayor que 80
5
La temperatura del concreto freso
recomendable que no sea mayor de 6C° de las temperaturas minimas indicas en la
tabla N°2.
Es posible realizar vaciados con
temperaturas ambientes debajo del punto de congelación del agua, por lo que se
debe mantener la temperatura minima en la mezcla
Tabla N°3
temperatura ambiente C°
temeperatura minima
menor que -18
21
entre -18 y -1
18
mayor que -1
16
CURADO
Y PROTECCION DEL CONCRETO
Incidir en dos puntos muy
esenciales:
Mantener la temperatura de la
mezcla suministrando calor adicional
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