Comportamiento Del Concreto en Compresión

C omporta omportamient miento o del C oncret oncr eto o en C ompres ompres ión La figura muestra las formas típicas que tienen las curvas esfuerzo  – deformación del concreto cargado axialmente. Las curvas han sido obtenidas de ensayos de compresión lentos con control de deformación, de tal modo que pudo obtenerse la rama descendente de las curvas. En ensayos con carga controlada, normalmente no es posible obtener la zona descendente

Es posible establecer algunas conclusiones generales de interés a partir de estas curvas: a) El concreto simple (sin armaduras de refuerzo) es un material frágil de baja capacidad de deformación que no tiene punto de fluencia ni rango de deformación plástica ni endurecimiento por deformación como el acero. b) A mayor resistencia ( fc) tiene menor capacidad de deformación. La deformación máxima que puede alcanzar el concreto comprimido - εcu - disminuye al aumentar  fc.

c) La deformación -εo - correspondiente al valor de  fc, varia entre 0.0015 y 0.003. Al aumentar  f ′c aumenta εo. Para concretos de hasta unos 350 kg/cm2 el valor de  fc se presenta para deformaciones cercanas a 0.002. d) Luego de alcanzar  f ′c empieza una rama descendente producto de la fisuración interna. Por encima del esfuerzo crítico la propagación interna de las grietas se vuelve inestable. e) La longitud de la rama descendente está muy influenciada por las condiciones del ensayo (control de carga o de deformaciones) y por la máquina de ensayo

(rígida flexible), las máquinas flexibles conducen a fallas explosivas de las probetas. f) La curva es aproximadamente lineal hasta 0.4, 0.5 de  f ′c. g) La rama ascendente se puede aproximar por una parábola. En elementos reales (por ejemplo vigas) la rama descendente de la curva esfuerzo  –deformación siempre estará presente, por la presencia de gradientes de esfuerzos en los cuales las fibras menos esforzadas estabilizan a las mas esforzadas.

FACTORES QUE INFLUYEN LA RESISTENCIA DE f'c

a) En todos los concretos de buena calidad la resistencia del propio cemento hidratado.  b) La relación agua - cemento (w/c). c) El aire incorporado. d) El tipo de cemento. e) La gradación, textura y origen de los agregados. f) Las condiciones de humedad y temperatura durante el curado. g) La edad del concreto. h) La velocidad de carga o de deformación. Efecto del contenido de aire en el concreto AIRE INCORPORADO El aire incorporado (aire incluido o incorporado) en la mezcla a través de aditivos, tiende a reducir la resistencia en compresión. El aire que queda atrapado (aire atrapado) por una consolidación no adecuada del concreto dentro de los encofrados, tiende a reducir la resistencia. TIPO DE CEMENTO El tipo de cemento normalmente afecta la velocidad con la cual se logra f'c. GRADACIÓN, TEXTURA Y ORIGEN DE LOS AGREGADOS La gradación influye en la porosidad y la textura superficial afecta la adherencia entre el agregado y la matriz y el tamaño del área adherida. Por ejemplo, el Cemento Tipo III, es de una alta resistencia inicial o de rápido endurecimiento. A la edad de un día los concretos fabricados con Cemento Tipo III exhiben, aproximadamente, una resistencia dos veces mayor que los fabricados con Cemento Tipo I y a los 7 días una resistencia entre 1.2 y 1.5 veces mayor. Los Cementos Tipo II (calor de hidratación moderado y resistencia moderada a los sulfatos) el Tipo IV (de bajo calor de hidratación) y el Tipo V (resistente a los sulfatos) desarrollan resistencia en el tiempo mas lentamente que el Tipo I. CONDICIONES DE HUMEDAD Y TEMPERATURA DURANTE EL CURADO Debido al proceso continuo de hidratación del cemento, el concreto aumenta su resistencia en el tiempo dependiendo de las condiciones de intercambio de humedad con el ambiente, por ello las condiciones de humedad durante el curado afectan fuertemente la resistencia. Principales Factores que Afectan la Resistencia - f'c

LA EDAD DEL CONCRETO Con Cemento Tipo I la resistencia a los 7 días es aproximadamente el 65% a 70% de la resistencia a los 28 días. VELOCIDAD DE CARGA O DE DEFORMACIÓN A velocidades de carga muy altas, f'c puede aumentar en un 15% a 20% o más. Por ejemplo cuando la probeta se lleva a la falla en 0.1 a 0.15 segundos, lo que corresponde a una velocidad de carga de unos 2,000 kg/cm2 por segundo, la resistencia del concreto se incrementa en un 15%. Esta velocidad de carga es la que podría esperarse en una estructura rígida durante un sismo intenso.