UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA E.F.P CIVIL
DOCENTE Arq. German RAMÍREZ MEDRANO ALUMNO Nicolei Randall Marlon PORTILLO PAULINO JUNIO - 2014
CONCRETO
ÍNDICE INTRODUCCIÓN
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OBJETIVOS
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OBJETIVOS GENERALES
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OBJETIVOS ESPECÍFICOS
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MARCO TEÓRICO
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CONCRETO
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INGREDIENTES DEL CONCRETO
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AGREGADOS
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ADITIVOS
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AGUA
9 USOS DEL AGUA
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REQUISITOS DE CALIDAD
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CARACTERÍSTICAS FÍSICO/QUÍMICA FÍ SICO/QUÍMICASS
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EFECTOS EN EL CONCRETO
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PATOLOGÍA EN EL CONCRETO
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CONCRETO EN DIFERENTES CLIMAS
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PROBLEMÁTICA
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COLOCACIÓN DEL CONCRETO BAJO TEMPERATURAS EXTREMAS 16 COLOCACIÓN DEL CONCRETO BAJO TEMPERATURA TEMPERATURASS CÁLIDAS 17 ¿Que se considera clima cálido?
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¿Por qué tener en cuenta el clima cálido?
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¿Cómo vaciar el concreto en clima cálido?
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CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO
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CONCLUSIONES
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RECOMENDACIONES
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CONCRETO INTRODUCCIÓN El concreto es la mezcla del cemento, agregados inertes (arena y grava) y agua, la cual se endurece después de cierto tiempo formando una piedra artificial. Los elementos activos del concreto son el agua y el cemento de los cuales ocurre una reacción química que después de fraguar alcanza un estado de gran solidez, y los elementos inertes, que son la arena y la grava cuya función es formar el esqueleto de la mezcla, ocupando un gran porcentaje del volumen final del producto, abaratándolo y disminuyendo los efectos de la reacción química de la “lechada”.
Este material de construcción es el más extensamente utilizado por varias razones, primero, porque posee una gran resistencia a la acción del agua sin sufrir un serio deterioro, además de que puede ser moldeado para dar una gran variedad de formas y tamaños gracias a la trabajabilidad de la mezcla, siendo esta de gran popularidad entre los ingenieros civiles por su pronta disponibilidad en las obras y su bajo costo. Durante el proceso de fraguado y de endurecimiento del concreto ocurre un cambio de volumen conocido como contracción por secado y que generalmente se expresan en unidades de longitud en vez de hacerlo en unidades de volumen, debido a la comodidad y fácil manejo de las unidades longitudinales.
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CONCRETO OBJETIVOS OBJETIVOS GENERALES Conocer las características principales del concreto, sus tipos, para que sirva, así como su proceso de producción.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS Conocer las propiedades fundamentales el volumen, densidad, peso específico, etc.
del
cemento,
como
Conocer y mostrar todos los usos que se le pueden dar en el área de la construcción civil y ver cómo es que esta beneficia al hombre. Conocer los tipos de cemento que existen, y las empresas que la distribuyen a nivel nacional como también local.
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CONCRETO MARCO TEÓRICO _____________________________________________________ _________________________________________
CONCRETO El concreto es un material durable y resistente pero, dado que se trabaja en su forma líquida, prácticamente puede adquirir cualquier forma. .Esta combinación de características es la razón principal por la que es un material de construcción tan popular para exteriores. Ya sea que adquiera la forma de un camino de entrada amplio hacia una casa moderna, un paso vehicular semicircular frente a una residencia, o una modesta entrada delantera, el concreto proporciona solidez y permanencia a los lugares donde vivimos. En la forma de caminos y entradas, el concreto nos conduce a nuestro hogar, proporcionando un sendero confortable hacia la puerta. Además de servir a nuestras necesidades diarias en escalones exteriores, entradas y caminos, el concreto también es parte de nuestro tiempo libre, al proporcionar la superficie adecuada para un patio. El concreto de uso común, o convencional, 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. Al mezclar estos componentes y producir lo que se conoce como una revoltura de concreto, se introduce de manera simultánea un quinto participante representado por el aire. La mezcla intima de los componentes del concreto convencional produce una masa plástica que puede ser moldeada y compactada con relativa facilidad; pero gradualmente pierde esta característica hasta que al cabo de algunas horas se torna rígida y 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. La representación común del concreto convencional en estado fresco, lo identifica como un conjunto de fragmentos de roca, globalmente definidos como agregados, dispersos en una matriz viscosa constituida por una pasta de cemento de consistencia plástica. Esto significa que en una mezcla así hay muy poco o ningún contacto entre las partículas de los agregados, característica que tiende a permanecer en el concreto ya endurecido.
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CONCRETO Consecuentemente con ello, el comportamiento mecánico de este material y su durabilidad en servicio dependen de tres aspectos básicos: Las características, composición y propiedades de la pasta de cemento, o matriz cementante, endurecida. La calidad propia de los agregados, en el sentido más amplio. La afinidad de la matriz cementante con los agregados y su capacidad para trabajar en conjunto. En el primer aspecto debe contemplarse la selección de un cementante apropiado, el empleo de una relación agua/cemento conveniente y el uso eventual de un aditivo necesario, con todo lo cual debe resultar potencialmente asegurada la calidad de la matriz cementante. En cuanto a la calidad de los agregados, es importante adecuarla 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 a que esté sometido. Finalmente, la compatibilidad y el buen trabajo de conjunto de la matriz cementante con los agregados, depende de diversos factores tales como las características físicas y químicas del cementante, la composición mineralógica y petrográfica de las rocas que constituyen los agregados, y la forma, tamaño máximo y textura superficial de éstos. De la esmerada atención a estos tres aspectos básicos, depende sustancialmente la capacidad potencial del concreto, como material de construcción, para responder adecuadamente a las acciones resultantes de las condiciones en que debe prestar servicio. Pero esto, que sólo representa la previsión de emplear el material potencialmente adecuado, no basta para obtener estructuras resistentes y durables, pues requiere conjugarse con el cumplimiento de previsiones igualmente eficaces en cuanto al diseño, especificación, construcción y mantenimiento de las propias estructuras.
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CONCRETO Ingredientes del concreto El concreto fresco es una mezcla semilíquida de cemento portland, arena (agregado fino), grava o piedra triturada (agregado grueso) yagua. Mediante un proceso llamado hidratación, las partículas del cemento reaccionan químicamente con el agua y el concreto se endurece y se convierte en un material durable. Cuando se mezcla, se hace el vaciado y se cura de manera apropiada, el concreto forma estructuras sólidas capaces de soportar las temperaturas extremas del invierno y del verano sin requerir de mucho mantenimiento. El material que se utilice en la preparación del concreto afecta la facilidad con que pueda vaciarse y con la que se le pueda dar el acabado; también influye en el tiempo que tarde en endurecer, la resistencia que pueda adquirir, y lo bien que cumpla las funciones para las que fue preparado. Además de los ingredientes de la mezcla de concreto en sí misma, será necesario un marco o cimbra y un refuerzo de acero para construir estructuras sólidas. La cimbra generalmente se construye de madera y puede hacerse con ella desde un sencillo cuadrado hasta formas más complejas, dependiendo de la naturaleza del proyecto. El acero reforzado puede ser de alta o baja resistencia, características que dependerán de las dimensiones y la resistencia que se requieran. El concreto se vacía en la cimbra con la forma deseada y después la superficie se alisa y se le da el acabado con diversas texturas.
AGREGADOS En los países en vías de desarrollo, tiene gran importancia la tecnología de los agregados, materiales que constituyen los dos tercios en volumen M concreto, pues su conveniente selección y empleo es determinante en la economía y la calidad de las construcciones. No existe norma peruana sobre requisitos de calidad para los agregados del concreto. Sin embargo, se cuenta con normas para todos los ensayos que pueden requerir los agregados. El reglamento Nacional de Construcciones dispone requerimientos para la calidad de los agregados aptos para la construcción de concreto, siguiendo los criterios de ASTM. A nuestro juicio es urgente la dación de la norma de calidad respectiva. Considerando las características del territorio nacional, la diversidad de las fuentes de agregados y la carencia en algunas zonas de aquellos que consideramos como prototipo, podría considerarse en la normalización, la caracterización de diferentes tipos de agregados, según el uso a que se destinen. Además, estudiar disposiciones alternativas que permitan optimizar el aprovechamiento de los recursos naturales.
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La falta de conocimiento de los recursos que en materia de agregados tiene el país, la cuantiosa inversión que representa su beneficio y las disposiciones que cada vez serán mayores en defensa del medio ambiente, deben llevar a establecer una política concertada para el desarrollo oportuno y con el nivel tecnológico adecuado de la industria de agregados para concreto. Esta política debe asegurar los requerimientos de aprovisionamiento de agregados, reducir los costos de producción, asegurar niveles adecuados de calidad y permitir la explotación de yacimientos sin perjuicio de las expectativas locales. Para ello, deberá estudiarse aspectos económicos, como la evolución de los requerimientos, los costos de fabricación, de transporte, etc. Asimismo, desde el punto de vista técnico, los recursos existentes de agregados tradicionales y los nuevos de reemplazo. La gran longitud de la costa peruana y el hecho de que en muchos lugares el agregado marino sea el único disponible, debe merecer el estudio correspondiente, a fin de que la norma contemple los alcances de su empleo en concreto o eventualmente el que sea objeto de una norma especial. Es conveniente resaltar el empleo que pueden tener como agregados recursos naturales mal aprovechados o subproductos industriales en la actualidad desvalorizados. Nos referimos por ejemplo a las arenas finas en la selva baja, a los materiales volcánicos, las escorias, en especial las de tipo siderúrgico y la cáscara de arroz, etc. La mayor producción de concreto se ha producido en la región de Lima, beneficiada hasta fecha reciente por la buena calidad de los agregados obtenidos del cono de deyección del río Rímac. En la actualidad, esta situación ha variado, por el proceso extensivo de urbanización y las regulaciones que cautelan las áreas de cultivo. De esta manera, la alternativa implica tanto mayor distancia de transporte como agregados de inferior calidad provenientes de las terrazas en las estribaciones de los años. La producción de los concretos de calidad confrontan serios problemas en la región de Lima, entre ellos consideramos los siguientes: -
La comercialización arbitraria y empírica, designando al agregado por el tamaño preponderante, a diferencia del criterio seguido por la literatura técnica de asignarle la denominación y corresponde al tamaño máximo nominal y su adecuación a la curva granulométrica especificada.
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Variabilidad en la provisión de agregado a la obra en lapsos reducidos. Exceso de supra e infra tamaño. Peligroso porcentaje de partículas finas que pasan la malla número 200. En algunos casos, preponderancia en los agregados gruesos de partículas alongadas o achatadas.
Existe la posibilidad de analizar la relación entre los ensayos que tradicionalmente se han utilizado para caracterizar la actitud de los agregados en razón del empleo a que se les destina como factor de una moderna norma de calidad. En efecto, podemos establecer algunos casos. El número de finos puede ser regulado por el método ensayo denominado "equivalente mecánico de arena" posibilitando el uso racional de un mayor número de yacimientos. El ensayo de durabilidad por ciclos alternados de inmersión en sulfatos, que reproduce el comportamiento en época de heladas, podría ser aplicable únicamente para concretos en zonas donde éste fenómeno se presenta
ADITIVOS Los aditivos tienen una reducida presencia en la producción de concreto en nuestro medio. De los aditivos normalizados en el país, los de mayor uso son los plastificantes, sea retardadores o acelerados de fragua. En los últimos años se han empleado supe fluidificantes, aunque de manera restringida. Las experiencias más importantes se encuentran en grandes obras como las de: Majes, Charcani, Carhuaquero. Reguladores de la contracción de] cemento han sido utilizados en cimentación de máquinas y otros, en forma de mortero. Podría pensarse, que la práctica se orienta a la obtención de propiedades especiales del concreto, mediante el adecuado diseño de mezclas y la conveniente puesta en obra, dentro del crítico de economía y seguridad. Algunos desarreglos en concreto con adiciones tienen como causa aparente la falta de estudio y control por haberse minimizado las variaciones que experimenta el concreto con aditivos cuando cambian los factores de clima, régimen de mezcla, agregados, etc.
AGUA USOS DEL AGUA En relación con su empleo en el concreto, el agua tiene dos diferentes aplicaciones: como ingrediente en la elaboración de las mezclas y como media fe curado de las estructuras recién construidas. En el primer caso es de lS0 interno como agua de mezclado, y en el segundo se emplea exteriormente =cuando el concreto se cura con agua. Aunque en estas aplicaciones las características del agua tienen efectos de diferente importancia sobre el
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CONCRETO concreto, es usual que se recomiende emplear igual de una sola calidad en ambos casos. Así, normalmente, en las especificaciones para concreto se hace referencia en primer término a los requisitos que debe cumplir el agua para elaborar el concreto, porque sus efectos son más importantes, y después se indica que el agua que se utilice para curarlo debe ser del mismo origen, o similar, para evitar que se subestime esta segunda aplicación y se emplee agua de curado con características inadecuadas. En determinados casos se requiere, con objeto de disminuir la temperatura del concreto al ser elaborado, que una parte del agua de mezclado se administre en forma de hielo molido o en escamas. En tales casos, el agua que se utilice para fabricar el hielo debe satisfacer las mismas especificaciones de calidad del agua de mezclado. Como componente del concreto convencional, el agua suele representar aproximadamente entre lO y 25 por ciento del volumen del concreto recién mezclado, dependiendo del tamaño máximo de agregado que se utilice y del revenimiento que se requiera (38). 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. Una práctica bastante común consiste en utilizar el agua potable para fabricar concreto sin ninguna verificación previa, suponiendo que toda agua que es potable también es apropiada para elaborar concreto; sin embargo, hay ocasiones en que esta presunción no se cumple, porque hay aguas potables aderezadas con citratos o con pequeñas cantidades de azúcares, que no afectan su potabilidad pero pueden hacerlas inadecuadas para la fabricación de concreto (73). En todo caso, la consideración contraria pudiera ser más conveniente, es decir, que el agua para la elaboración del concreto no necesariamente requiere ser potable, aunque sí debe satisfacer determinados requisitos mínimos de calidad.
REQUISITOS DE CALIDAD 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 el comportamiento y las propiedades del concreto.
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CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS Refiriéndose a las características físico-químicas del agua para concreto, no parece haber consenso general en cuanto a las limitaciones que deben imponerse a las substancias e impurezas cuya presencia es relativamente frecuente, como puede ser el caso de algunas sales inorgánicas (cloruros, sulfatos), sólidos en suspensión, materia orgánica, di óxido de carbono disuelto, etc. Sin embargo, en lo que sí parece haber acuerdo es que no debe tolerarse la presencia de substancias que son francamente dañinas, como grasas, aceites, azúcares y ácidos, por ejemplo. La presencia de alguna de estas substancias, que por lo demás no es común, debe tomarse como un síntoma de contaminación que requiere eliminarse antes de considerar la posibilidad de emplear el agua. Cuando el agua de uso previsto es potable, cabe suponer en principio que sus características físico-químicas son adecuadas para hacer concreto, excepto por la posibilidad de que contenga alguna substancia saborizante, lo cual puede detectarse fácilmente al probarla. Así, por ejemplo, el USBR (15) considera que si el agua es clara, y no tiene sabor dulce, amargo o salobre, puede ser usada como agua de mezclado o de curado para concreto, sin necesidad de mayores pruebas. Si el agua no procede de una fuente de suministro de agua potable, se puede juzgar su aptitud como agua para concreto mediante los requisitos físicoquímicos contenidos en la Norma Oficial Mexicana NOM C-122(46), recomendados especialmente para aguas que no son potables. Para el caso específico de la fabricación de elementos de concreto pre esforzado, hay algunos requisitos que son más estrictos en cuanto al límite tolerable de ciertas sales que pueden afectar al concreto y al acero de pre esfuerzo, lo cual también se contempla en las NOM C-252(47) y NOM C-253(48).
EFECTOS EN EL CONCRETO 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, que en la cuantificación de las substancias indeseables e impurezas que contiene. Esto aparentemente se justifica porque tales reglamentaciones están dirigidas principalmente a construcciones urbanas, industriales o similares, cuyo concreto se produce en localidades donde normalmente se dispone de suministro de agua para uso industrial o doméstico.
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CONCRETO No siempre ocurre así durante la construcción de las centrales eléctricas, particularmente de las hidroeléctricas, en donde es necesario acudir a fuentes de suministro de agua cuya calidad es desconocida y con frecuencia muestra señales de contaminación. En tal caso, es prudente determinar en primer término las características físico-químicas del agua y, si estas son adecuadas, proceder a verificar sus efectos en el concreto. 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 de los efectos a largo plazo se consigue por medio del análisis químico del agua antes de emplearla, verificando que no contenga cantidades excedidas de sulfatos, álcalis, cloruros y di óxido de carbono disuelto, principalmente. Para prevenir los efectos a corto y mediano plazo, se acostumbra precalificar el agua mediante pruebas comparativas de tiempo de fraguado y de resistencia a compresión a 7 y 28 días. En estas pruebas se comparan especímenes elaborados con mezclas idénticas, en las que sólo cambia la procedencia del agua de mezclado: agua destilada en la mezcla-testigo y el agua en estudio en la mezcla de prueba.
PATOLOGÍA DEL CONCRETO La Patología del Concreto se define como el estudio sistemático de los procesos y características de las “enfermedades” o los “defectos y daños” que
puede sufrir el concreto, sus causas, sus consecuencias y remedios. En resumen, en este trabajo se entiende por Patología a aquella parte de la Durabilidad que se refiere a los signos, causas posibles y diagnóstico del deterioro que experimentan las estructuras del concreto. El concreto puede sufrir, durante su vida, defectos o daños que alteran su estructura interna y comportamiento. Algunos pueden ser congénitos por estar presentes desde su concepción y/o construcción; otros pueden haberlo atacado durante alguna etapa de su vida útil; y otros pueden ser consecuencia de accidentes. Los síntomas que indican que se está produciendo daño en la estructura incluyen manchas, cambios de color, hinchamientos, fisuras, pérdidas de masa u otros. Para determinar sus causas es necesaria una investigación en la estructura, la cual incluye: 1. Conocimiento previo, antecedentes e historial de la estructura, incluyendo cargas de diseño, el microclima que la rodea, el diseño de
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ésta, la vida útil estimada, el proceso constructivo, las condiciones actuales, el uso que recibe, la cronología de daños, etc. Inspección visual que permita apreciar las condiciones reales de la estructura. Auscultación de los elementos afectados, ya sea mediante mediciones de campo o pruebas no destructivas. Verificación de aspectos de la mezcla de concreto que pueden ser importantes en el diagnóstico, tales como la consistencia empleada; tamaño máximo real del agregado grueso empleado; contenido de aire; proceso de elaboración de los especímenes; procedimiento de determinación de las resistencias en compresión, flexión y tracción; verificación de características especiales o adicionales, según requerimientos. Conocimiento del diseño y cálculo de la estructura; los materiales empleados; las prácticas constructivas; y los procedimientos de protección y curado; los cuales son factores determinantes del comportamiento de la estructura en el tiempo Conocimiento del tipo, cantidad y magnitud de los procesos de degradación de las armaduras de refuerzo, los cuales determinan, a través del tiempo, la resistencia, rigidez y permeabilidad de la estructura; recordando que sus condiciones superficiales influyen, y todo ello se refleja en su seguridad, funcionalidad, hermeticidad y apariencia; en suma en su comportamiento y vulnerabilidad.
Deben tomarse muestras representativas del acero de refuerzo, de acuerdo a Norma, con la frecuencia y alcance indicados en las especificaciones de obra. Estas muestras deben ser seleccionadas al azar y se definen como un conjunto de barras o rollos extraídos aleatoriamente de un lote, del que se obtiene la información necesaria que permita apreciar una o más de las características, de manera de facilitar la toma de decisiones sobre su empleo. Una muestra se considerará como una fracción extraída de la barra o rollo con una longitud de un metro para ser sometida al ensayo. Se recomienda que las muestras para los ensayos de calidad de cada diámetro del acero empleado, deben estar conformadas cuanto menos por cinco unidades de productos de características similares por cada 40 toneladas o cantidad inferior; dos se emplearán en la ejecución de ensayos para evaluación de las propiedad mecánicas (una para cada ensayo) y tres para efecto de los demás ensayos.
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CONCRETO Estructural, y con las exigencias y tolerancias definidas en las Normas ASTM ó NTP, el certificado de calidad de las propiedades y características de cada diámetro suministrado del acero de refuerzo, debe contener como mínimo lo siguiente: -
Nombre y dirección de la obra. Fecha de recepción de las muestras y de realización de los ensayos. Norma bajo la cual se fabricó el material y bajo la cual se efectúan los ensayos. Peso por unidad de longitud de la barra, alambre, malla, o torón de refuerzo y su conformidad con las variaciones permitidas y su diámetro nominal. Características del corrugado, si lo hay. Resultados el ensayo de tracción, incluyendo resistencia a la fluencia y resistencia última, y porcentaje de alargamiento obtenido del ensayo. Conformidad con la Norma de Fabricación. Nombre y firma del responsable del ensayo y el Director del Laboratorio.
La importancia del ataque debido a procesos corrosivos justifica un tratamiento especial de las causas y consecuencias del mismo, así como de su forma de control, lo que se verá en detalle en el Capítulo correspondiente. El valor mínimo de recubrimiento con concreto para la protección de las armaduras debe ser de por lo menos 35 mm. Para ello deben respetarse las Normas que hacen referencia a los requisitos de recubrimiento del refuerzo convencional y de tendones de refuerzo no adheridos.
CONCRETO EN DIFERENTES CLIMAS Desde el inicio de la utilización del concreto con fines estructurales, se observaron los problemas que afectan al material en cuanto a sus propiedades como la resistencia a la compresión y otros. Posteriormente, durante la primera mitad del siglo XX se encontraron las causas físicas y químicas que explican por qué el concreto no alcanza su máximo potencial, en términos de sus propiedades mecánicas, cuando pierde humedad en forma acelerada después de su vaciado.
PROBLEMÁTICA El curado del concreto es la parte del procedimiento constructivo que busca mantener el material en condiciones húmedas para promover que las reacciones químicas entre el cemento y el agua continúen por el tiempo suficiente para aprovechar el potencial aglutinante del cemento. Generalmente se acepta que si las condiciones del medio ambiente proporcionan suficiente humedad y una temperatura favorable en forma constante, no se requiere realizar acción alguna para curar al concreto.
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CONCRETO El experimento reportado por Gonnerman y Shuman en 1928 acerca de la influencia del curado en la resistencia a la compresión del concreto, son citados por muchos autores. En esta investigación se muestran concretos que tuvieron como factor variable el tiempo que pasaron en condiciones de saturación antes de ser expuestos al aire (e iniciar su proceso de secado). Con fines didácticos esta Investigación es impactante, ya que muestra un contraste notable entre las resistencias que se obtuvieron al variar el tiempo del curado húmedo. Sin embargo investigaciones hechas en Mérida (México), muestran que sus resultados no concuerdan con los establecidos por Gonnerman y Shuman, teniendo en cuenta el clima de la región. La ciudades existen variaciones de clima como el semiárido y templado, las temperaturas en alunas oscilan entre 10ºC y 25ºC , en otras hasta bajo 0ª. Como sabemos, el curado del concreto es consecuencia de varios factores climáticos (velocidad del viento, temperatura, humedad). Por lo tanto con datos experimentales así como la caracterización del clima de Arequipa, se determinara la influencia real de los diversos tipos de curado en la resistencia del concreto. Los ingenieros generalmente, realizan una acción de curado en forma automática y no la óptima, consiguientemente utilizan deficientemente los recursos de mano de obra y tiempo. Hay diversas formas de curado, en función de los procedimientos constructivos. Los más usados en nuestra ciudad es la del curado húmedo por riego, pero existen otros como: inmersión, aislamiento con forro de polietileno, del curado químico, del curado al ambiente natural (permitiendo incluso la caída de la lluvia), la del curado por medio de aditivos. De otro lado, actualmente se reconoce que la parte superficial del concreto es la que se ve más afectada por la falta de curado, de tal manera que ésta sería la zona más sensible, y por tanto, la que se verá más afectada en sus propiedades físicas y químicas por la ausencia de humedad. Se asume que el método de curado por inmersión es el óptimo. Este caso es irreal pues no se puede aplicar en obra. En nuestro medio el curado húmedo intermitente, es el que se aplica normalmente en las obras y que por el efecto de la desecación, pueden llegar a tener resultados en la resistencia del concreto óptimas.
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CONCRETO Otro factor en esta investigación es la de simular, lo que sucede en el interior del concreto, pues en el momento del curado, solo se cura la parte superficial, y el agua con que se cura penetra solo de 3-5 cm. (Powers, 1947), pero la humedad no penetra en la parte central interna del elemento a tratar, por lo cual se realizará extracciones con diamantina.
COLOCACIÓN DEL CONCRETO BAJO TEMPERATURAS EXTREMAS Las condiciones ambientales de la obra- con clima cálido o frío pueden diferir grandemente con respecto a las condiciones óptimas supuestas en el momento de especificar, diseñar o seleccionar una mezcla de concreto. En los climas cálidos, el transporte y la colocación del concreto deberán efectuarse lo más rápido que sea posible. Los retrasos contribuyen a la pérdida de revenimiento y a un aumento en la temperatura del concreto. Se deberá disponer de la mano de obra y del equipo suficiente en la obra para manejar y colocar al concreto inmediatamente después de su entrega. El concreto se puede colar de manera segura durante los meses de invierno en climas fríos si se toman ciertas precauciones. Durante el clima frío, la mezcla de concreto y su temperatura se tendrán que adaptar al procedimiento constructivo que se utilice y a las condiciones del medio ambiente. El concreto desarrolla muy poca resistencia a temperaturas bajas. Se deberá proteger al concreto fresco de los efectos nocivos provocados por el congelamiento hasta el momento en que el grado de saturación del concreto se haya reducido lo suficiente debido al proceso de hidratación. (Steven, 1992) El personal a cargo de la construcción debe estar consciente de las combinaciones perjudiciales de altas temperaturas del aire, luz solar directa, vientos secos y altas temperaturas del concreto antes de proceder a la colocación de este último. El equipo que se use para colocar el concreto debe estar diseñado para tal fin y tener una amplia capacidad para cumplir con su cometido eficientemente. (ACI 305- 306, 1995).
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CONCRETO COLOCACIÓN DEL CONCRETO BAJO TEMPERATURAS CÁLIDAS ¿Que se considera clima cálido?
El clima cálido puede ser definido como cualquier período de alta temperatura en el cual se necesita tomar precauciones especiales para asegurar una apropiada manipulación, vaciado (colado), acabado y curado del concreto. Los problemas del clima cálido se encuentran más frecuentemente en el verano, pero los factores climáticos asociados de fuertes vientos, baja humedad relativa y radiación solar pueden ocurrir en cualquier momento, especialmente en climas áridos o tropicales. Las condiciones del clima cálido pueden producir una alta tasa de evaporación de la humedad en la superficie del concreto y un tiempo de manejabilidad corto, entre otros problemas. Generalmente una alta humedad relativa tiende a reducir los efectos de una elevada temperatura.
¿Por qué tener en cuenta el clima cálido?
Es importante que el clima cálido sea tenido en cuenta cuando se planifican los proyectos de vaciado (colado) de concreto, debido a los efectos potenciales sobre la mezcla fresca y recién colocado. Las altas temperaturas por si solas causan incrementos de la demanda de agua, los cuales a su vez elevarán la relación agua/cemento resultando en una más baja resistencia potencial. Las temperaturas más altas tienden a acelerar la pérdida de asentamiento ( revenimiento) y pueden provocar pérdida del aire incorporado. La temperatura también tiene un gran efecto sobre el tiempo de manejabilidad del concreto: el concreto colocado bajo altas temperaturas fraguará más rápido y puede por lo tanto requerir un acabado más pronto. El concreto que es curado a altas temperaturas a edad temprana, no será tan resistente a los 28 días como el mismo concreto curado a temperaturas en el rango de los 70° F (20° C).
¿Cómo vaciar el concreto en clima cálido?
La clave para un vaciado (colado) de concreto exitoso en clima cálido es: 1. Un reconocimiento de los factores que afectan el concreto, y 2. La planificación para minimizar sus efectos Utilice las recomendaciones locales, ya probadas para ajustar las proporciones del concreto, tales como el empleo de aditivos reductores de agua y aditivos retar dantes.
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CONCRETO Modifique la mezcla para reducir el calor generado por la hidratación del cemento, por ejemplo mediante el uso de un cemento Tipo II de moderado calor de hidratación conforme con ASTM y la utilización de puzolanas y escorias que pueden reducir los problemas potenciales con un concreto de alta temperatura. Es esencial adelantar el tiempo y la programación para evitar demoras en la entrega, el vaciado y el acabado. Los camiones mezcladores deben poder descargar inmediatamente y debe estar disponible el personal adecuado para colocar y manipular el concreto. Cuando sea posible, las entregas deben programarse evitando la parte más cálido del día. El comprador puede descartar los límites sobre la temperatura máxima del concreto si la consistencia del concreto es adecuada para el vaciado y no se requiere una excesiva adición de agua.
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO El concreto es una mezcla endurecida de materiales heterogéneos que está sujeta a la acción de muchas variables, dependientes de los materiales que lo constituyen y de los métodos seguidos durante los procesos de diseño: dosificación, mezclado, transporte, colocación, compactación, acabado, y curado. Sin embargo, las propiedades y características del concreto en estado plástico como endurecido, son predecibles a pesar de su heterogeneidad, mediante una adecuada selección y combinación de sus componentes y de un buen control de calidad. Un concreto será de buena calidad cuando cumpla las especificaciones para las cuales fue diseñado. Esto se logra si las técnicas y los materiales empleados para producirlo son de buena calidad. Una calidad deficiente en el concreto que se utiliza representa un riesgo para la estabilidad de la obra. El control de calidad del concreto al igual que el de cualquier producto se basa en tres actividades: -
control de materias primas; supervisión del proceso completo de fabricación; verificación total del producto terminado.
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CONCRETO En el concreto se requiere de un tiempo después de concluido el proceso para que el producto pueda considerarse terminado, lo que es un inconveniente porque en el lapso de espera correspondiente al período de endurecimiento y adquisición de propiedades, la construcción continua y los datos que se obtienen de la calidad del concreto son extemporáneos para su oportuna aplicación. Lo anterior, indica que el control de calidad del concreto fresco cobra cada día más aplicación, porque se puede mejorar la uniformidad del concreto en su elaboración, verificando y ajustando las proporciones de sus componentes. Las pruebas que más se utilizan en el control de calidad del concreto fresco son: asentamiento, peso unitario y contenido de aire. En el concreto endurecido la resistencia a la compresión es el parámetro principal para controlar la calidad del concreto, pero existen otros parámetros igualmente válidos, como: la resistencia a la flexión y la relación aguacemento. Para determinar la resistencia a la compresión del concreto puesto en obra, se elaboran cilindros testigos según la Norma NTC No.550, cilindros se elaboran tomando el concreto fresco que se va a vaciar en diferentes partes de la obra y se ensayan a diferentes edades según el uso determinado que se les quiera dar. La toma de cilindros testigos y la posterior determinación de su resistencia persigue algunos de los siguientes fines: 1. comprobar la dosificación de la mezcla diseñada, para saber si cumple con la resistencia especificada. 2. controlar la calidad: a) ensayos de aceptación del concreto. b) control interno de producción. Ensayados bajo condiciones normales de laboratorio sumergidos en agua con cal y ensayados a los 28 días. Los cilindros para el control interno de producción son ensayados a edades tempranas con curado acelerado de 24 horas según Norma NTC No. 1513, o a la edad de siete días curados en las mismas condiciones del concreto de la estructura. Los cilindros para el control interno de producción persiguen dos objetivos: 1. Determinar a edades tempranas la resistencia del concreto puesto en obra;
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CONCRETO 2. Determinar el tiempo, necesario para quitar los encofrados o la formaleta, o ponerse en servicio la estructura. Existe gran variación en el resultado de las resistencias de los cilindros testigos, lo que obedece a factores como: la variación en las características del concreto producido, que puede ser debida a los cambios en los agregados, o en la dosificación, etc, o a variaciones inherentes a la prueba de los cilindros. Se ha llegado a establecer que existen 60 variables que pueden incidir en la resistencia de cilindro de concreto, estos se indican a continuación en la siguiente tabla:
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CONCRETO CONCLUSIONES En la actualidad existen en la literatura mundial cientos de métodos para determinar la composición de las mezclas de concreto convencional, siendo la elección de uno u otro en función de varios factores, básicamente el tipo de concreto requerido y la experiencia o costumbres del lugar. Sin embargo, la evolución del mercado hacia la producción de concreto de forma industrializada ha propiciado que las plantas de prefabricación hayan desarrollado su propia metodología, sobre todo para ser más competitivas y obtener el máximo ahorro en el consumo de cemento.
En este sentido, el análisis de la estructura del concreto, y en concreto la influencia que sus fases componentes -áridos, zona de transición y pasta de cemento endurecida- tienen en las propiedades más significativas en la práctica, no puede sino ver incrementada su importancia. Resulta particularmente interesante la influencia de la estructura porosa de la pasta de cemento sobre la permeabilidad -durabilidad- y la resistencia del concreto.
El objetivo de la dosificación es hallar la mejor combinación de ingredientes que dé respuesta, en cada caso, a las tres fases principales de la vida de un concreto, esto es, la puesta en obra, la edad contractual y, a partir de ésta, la vida útil. Esto se traduce en requisitos de trabajabilidad, de resistencia y de durabilidad, respectivamente.
El término trabajabilidad engloba las principales propiedades del concreto fresco, que son la consistencia, la compactibilidad y la estabilidad o cohesión de la mezcla. Respecto a las otras propiedades, se debe evitar la tendencia a asociar resistencia con durabilidad („un concreto fuerte es un concreto durable‟), debiendo ser consideradas explícitamente tanto una como otra en
la etapa de diseño.
Es importante tener en cuenta que la optimización de los costes totales (económicos, medioambientales) es uno de los propósitos esenciales en todo proceso de dosificación. En este sentido, se ha demostrado que el cemento representa alrededor de las tres cuartas partes del coste de los materiales para fabricar un metro cúbico de concreto normal sin aditivos químicos, por lo que su reducción, sin comprometer por ello trabajabilidad, resistencia y durabilidad, supone grandes beneficios económicos y la disminución del consumo de petróleo en la fabricación del cemento.
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CONCRETO
En base a dar respuesta a las necesidades de resistencia y durabilidad de un concreto, fundamentalmente, se hace imprescindible la búsqueda de un material lo más compacto posible. En efecto, la máxima compacidad asegura las mejores propiedades mecánicas y es el mejor agente de cara a conseguir una mayor vida útil en el concreto, lo cual debe lograrse con la mínima cantidad de pasta de cemento.
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CONCRETO RECOMENDACIONES Es muy importante no exceder una semana desde el momento en que el Dispensador fue calibrado, transcurrido este tiempo habrá que calibrarlo nuevamente antes de salir a una obra. Esto es muy necesario, ya que la tecnología del Dispensador es más compleja, y por ende necesita una calibración periódica. Asimismo, es importante poner mucho énfasis en la verificación del cemento y el flujómetro ya que éstos son los factores más importantes que afectan la resistencia del concreto.
Es necesario poner mucho énfasis en la calibración del cemento ya que de éste depende un buen diseño de concreto.
Al igual que en el Dispensador la calibración de éste es un factor muy importante. Lo mismo ocurre, pero con menos importancia, con el Mixer respecto a las velocidades, éstas se tienen que revisar quincenalmente para ver si cumplen con lo mencionado.
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