Libro de Tecnologia del Concreto

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

LAPA HUMAREDA, Raúl

CONCEPTOS GENERALES DEL CONCRETO, MATERIALES Y EL CEMENTO PORTLAND  El Concreto es una mezcla con proporciones de Cemento, Agua y Agregados (A.F., A.G) y opcionalmente Aditivos.

CONCRETO = C + A + A.F., A.G+ Aditivo PROPORCIONES TIPICAS EN VOLUMEN ABSOLUTO DE LOS COMPONENTES DEL CONCRETO

AIRE: 1 - 3 % CEMENTO: 7 - 15 % AGUA: 15 - 22 % AGREGADOS: 60 - 75 % • • • •

•

El Concreto no sólo será analizado como un producto final, sino se tendrá que estudiar las propiedades de sus componentes. A su vez pasará por estudiar los componentes en sus propiedades Físicas y Químicas. Cabe mencionar que la preparación de un buen concreto, no siempre tendrá factores de diseño similares, por el contrario dependerá de las propiedades de los agregados y del criterio del diseñador. El diseño eficiente y óptimo de un buen concreto se ve reflejado, en las características de Resistencia y Durabilidad, sin embargo la preparación del mismo pasa por el control exhaustivo en obra de la compactación, colocación, trabajabilidad. En nuestra realidad, muchos de los diseños de Mezcla de concreto han sido considerados en función a los métodos AMERICAN CONCRETE INSTITUTE (ACI) ó COMITE EUROPEO DEL CONCRETO, Método del Agregado Global y otros.

FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION

PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL



CEMENTO PORTLAND •

Es un aglomerante Hidrófilo, resultante de la calcinación de las rocas Calizas, areniscas y arcillas de manera de obtener un polvo muy que en presencia de agua endurece adquiriendo propiedades resistentes y adherentes. FABRICACION DEL CEMENTO PORTLAND

•

El proceso de fabricación se inicia con la selección y explotación de materias primas.

•

Los Componentes Químicos principales están conformados por reacciones (Óxidos de Calcio, Sílice, Aluminio y Fierro). FABRICACION DEL CEMENTO PORTLAND

CANTIDAD

95 %

COMPONENTE QUIMICO

PROCEDENCIA

Oxido de Calcio (CaO)

Rocas Calizas

Oxido de Sílice (SiO2)

Areniscas

Oxido de Aluminio (Al2O3)

Arcillas

Oxido de Fierro (Fe2O3)

Arcillas, Mineral de Hierro, Pirita

Oxido de Magnesio, Sodio. Potasio, Titanio, Azufre 5%

Minerales Varios Fósforo y Magnesio.

MECANISMO DE HIDRATACION DEL CEMENTO • • •

Hidratación, conjunto de reacciones químicas entre el agua y los componentes de cemento, originando el cambio del estado plástico al endurecido, con las propiedades inherentes a los nuevos productos formados. Los componentes al reaccionar con el agua forman hidróxidos e hidratos de calcio complejos. La velocidad con que se desarrolla la hidratación es directamente proporcional a la finura del cemento e inversa al tiempo.




•


Dependiendo de la temperatura el tiempo y la relación a/c que reacciona, se define los estados :

-Plástico, estado que se comporta como una pasta moldeable. -Fraguado Inicial, pérdida de la plasticidad, se acelera la reacción química, etapa de evidencia del proceso exotérmico (calor de Hidratación). -Fraguado Final, estado que se caracteriza por el endurecimiento significativo y deformaciones permanentes. -Endurecimiento , estado final en el cual se incrementa con el tiempo las características resistentes. RECOMENDACIONES Y ASPECTOS GENERALES • • • • •

• • •

El cemento empleado en la preparación del concreto deberá cumplir con los requisitos químicos y físicos que se indican en : *Las Especificaciones para cemento Pórtland de la Norma ASTM C-150 ó NTP en el caso de los cementos Tipo I (NTP 334. 009); Tipo II (NTP 334.038), y Tipo V (NTP 334.040). *Está prohibido el empleo de Cementos cuya pérdida por calcinación sea > 3%. En aquellos casos de no conocer el valor real se considera para el cemento Pórtland un P.e.= 3.15. *Se considera que la bolsa oficial de cemento tiene 1 pie3 de capacidad y pesa 42.50 Kg. Muestreo; se tomará muestras periódicas del cemento para comprobar su calidad y uniformidad. La supervisión determinará de acuerdo con el proyectista la frecuencia de la toma de muestras y certificará que se efectúe de acuerdo a la Norma ASTM C-183 ó NTP 334.007. Ensayos; la supervisión tiene el derecho de ordenar en cualquier etapa de la ejecución del proyecto, ensayos de certificación de la calidad del cemento empleado. Los ensayos se efectuarán de acuerdo a las normas ASTM ó NTP. Almacenamiento; los materiales deberán almacenarse en obra, de manera tal que evite su deterioro o contaminación con sustancias inconvenientes. El material deteriorado y contaminado no deberá emplearse en la preparación del concreto. CEMENTOS RESEÑA HISTORICA IMPERIO INCAICO Conocimiento de:  Astronomía  Trazado y construcción de canales de irrigación  Edificaciones de piedra y adobe COLONIA (Siglo XVI)  Cal y Arena ( calicanto )  Cal + Piedras ( Concreto ciclópeo ) Ejm: Puente de Piedra 1608





 Fortificaciones militares  Conventos, iglesias RESEÑA HISTORICA LA REPUBLICA (1820)     

    

1824 1840 1845 1855 1871

Apsdin( Calcinación de la caliza ) Francia ( 1rafábrica ) Inglaterra Alemania E.E.U.U.

RESEÑA HISTORICA SIGLO XX 1915 (Terminal marítima del Callao, Pavimentación Av. Venezuela Pavimentación Av. Costanera) Primeros hornos de fabricación de cemento 1916 Primera fábrica de cemento en el Perú (CPCP) 1955 –1975 fábricas de cemento: Chilca, Lima, Andino, Chiclayo, Pacasmayo, Sur, Yura. Edificios importantes: Palacio de Justicia, Hotel Bolívar, Club Nacional, Country Club.

DEFINICIONES CEMENTANTES: (La arcilla, Yeso, Cal, Cementos, Asfaltos, Polímeros) DEFINICIONES CEMENTOS: Material pulverizado que combinado con agua forma una pasta capaz de endurecer en el agua y al aire. CLINKER Producto obtenido por calcinación de materias primas, adecuadamente dosificadas.

calizas y arcillosas

CEMENTO PORTLAND Obtenido por la pulverización del clinker con la adición eventual del sulfato de calcio.





COMPOSICION QUÍMICA DEL CLINKER Oxido Componente CaO SiO 2 Al2O3 Fe2 O3 SO3 MgO K2 O y Na2O Mn2 O3 TiO2 P2O5 Perdida por Calcinación

Porcentaje Típico 58 % - 67 % 16 % - 26 % 4%-8% 2%-5% 0.1 % - 2.5 % 1%-5% 0%-1% 0%-3% 0 % - 0.5 % 0 % - 1.5 % 0.5 % - 3 %

Abreviatura C S A F

FASES MINERALES DEL CLINKER Designación

Fórmula

Abreviatura

Silicato tricálcico

3CaO.SiO2

C3S

Silicato dicálcico

2CaO.SiO2

C2S

Aluminato tricálcico Ferrito aluminato tetracálcico

3CaO.Al2O3 4CaO. Al2O3.Fe 2O3

C3A C4AF

Cal libre

CaO

Magnesia libre (Periclasa)

MgO





REQUISITOS FÍSICOS DEL CEMENTO Tipo Tipo Requisitos Físicos Resistencia la Compresión mín. Kg/cm² 3 días 7 días 28 días Tiempo de fraguado, minutos Inicial, mínimo Final, máximo Expansión en autoclave, % máximo Resistencia a los Sulfatos % máximo de expansión Calor de Hidratación, máx., KJ/Kg 7 días 28 días

I

II

V

MS

IP

ICo

120 190 280*

100 170 280*

80 150 210

100 170 280*

130 200 250

130 200 250

45 375

45 375

45 375

45 420

45 420

45 420

0.80

0.80

0.80

0.80

0.80

0.80

--

--

0.04* 14 días

0.10 6meses

0.10* 6meses

--

---

290* --

---

---

290* 330*

---

REQUISITOS QUÍMICOS DEL CEMENTO

Tipo Requisitos Químicos Óxido de Magnesio (MgO), máx., % Trióxido de Azufre (SO3), máx., % Pérdida por Ignición, máx., % Residuo Insoluble, máx., % Aluminato tricálcico (C 3A), máx., % Álcalis equivalentes ( Na2 O+ 0.658 K2O ), máx, %

Tipo I 6.0 3.5 3.0 0.75 -0.6*

II 6.0 3.0 3.0 0.75 8 0.6*

V 6.0 2.3 3.0 0.75 5 0.6*

MS -------

IP 6.0 4.0 5.0 ----

ICo 6.0 4.0 8.0 ----

REQUISITOS OPCIONALES

Características Físicas Opcionales Falso Fraguado, % ( P. Fin ) mínimo Calor de Hidratación, máx, Cal/gr. 7 días 28 días Resistencia la Compresión (MPa) 28 días Resistencia a los sulfatos, 14 días, máx Características Químicas Opcionales Aluminato tricálcico (C3 A), máx, % Suma (C3S + C 3A), máx., % Álcalis equivalentes (Na2 O + 0.658 K2O), máx, %

I 50

II 50

Tipo III 50

IV 50

V 50

--280 -I

70 -280 -II

----III

60 70 -- -IV

---0.04 V

--0.6

-58 0.6

5 -8 -0.6

----

----

TIPOS DE CEMENTOS PÓRTLAND

PORTLAND ADICIONADOS





CEMENTOS PÓRTLAND (ASTM C-150 NTP 334.009)     

TIPO I : Uso general, alto calor, f ’c alto TIPO II: Mediana Resistencia Sulfatos, calor moderado, fć lento. TIPO III: Alto calor, fć muy rápido, baja resistencia sulfatos. TIPO IV: Muy bajo calor, fć muy lento. TIPO V: Muy resistente sulfatos bajo calor, fć muy lento.

Desarrollo de la resistencia en compresión en % de la resistencia a 28 días

Desarrollo del calor de hidratación vs. Tiempo para cementos Standard





CEMENTOS PÓRTLAND ADICIONADOS TIPO IP: Uso general, hasta 15 % a 40% puzolana. Menor calor, fć después 28 días. TIPO IPM: Uso general, hasta 15% puzolana, Menor calor, fć después 28 días. TIPO IMS: Mediana resistencia a sulfatos, hasta 25% escoria, menor calor, fć después 28 Días. TIPO ICo: Uso general, hasta 30% filler calizo. Menor calor, fć después 28 días. CEMENTO TIPO I MEJORADO

REQUISITOS FÍSICOS COMPARATIVOS

REQUISITOS FISICOS

Tipo ICo Tipo I mejorado NTP 334.090

Tipo I ASTM C 150 NTP 334.090

130 200 250

120 190 280*

45 420

45 375

0.80

0.80

Resistencia a la compresión, Kg/cm², mín. 3 Días 7 Días 28 Días Tiempo de fraguado, minutos Inicial, min. Final, min. Expansión en autoclave % máximo

•Obras de concreto y de concreto armado en general. •Morteros en general, especialmente para tartajeo y asentado de unidades de albañilería. •Pavimentos y cimentaciones. CEMENTO TIPO MS COMPARATIVOS

REQUISITOS FISICOS

REQUISITOS FÍSICOS Tipo ICo Tipo I mejorado NTP 334.090


100 170 280*

100 170 280*

45 420

45 375

0.80

0.80

0.10 (6 meses)

--

Resistencia a la compresión, Kg/cm², mín. 3 Días 7 Días 28 Días Tiempo de fraguado, minutos Inicial, min. Final, min. Expansión en autoclave % máximo Resistencia a los sulfatos % máximo de expansión




CEMENTO TIPO IP ESPECIAL


REQUISITOS FÍSICOS COMPARATIVOS

REQUISITOS FISICOS Resistencia a la compresión, Kg/cm², mín. 3 Días 7 Días 28 Días Tiempo de fraguado, minutos Inicial, min. Final, min. Resistencia a los sulfatos % máximo de expansión Calor de hidratación, máx, kJ/Kg 7 días 28días

Tipo ICo Tipo I mejorado NTP 334.090


130 200 250

120 190 280*

45 420

45 375

0.10 *(6 meses)

--

290* 330*

---

FABRICAS DE CEMENTOS EN EL PERU




LAPA HUMAREDA, Raúl LOS CEMENTOS NACIONALES

Fabricante Cementos Lima S.A. 46% Cemento Andino S.A. 19% Yura S.A. 14% Cemento Pacasmayo S.A. 13% Cementos Sur S.A. 5% Cementos Rioja S.A. 1%

Ubicación Lima

Tipos de Cemento que producen Sol I, Sol II, Atlas IP

Tarma Junín Yura Arequipa Pacasmayo La Libertad

Andino I, Andino II, Andino V, Andino IPM

Juliaca Puno Pucallpa Ucayali

Rumi I, Rumi II, Rumi V, Rumi IPM,

Yura I, Yura IP, Yura IPM Pacasmayo I, Pacasmayo II, Pacasmayo V, Pacasmayo MS, Pacasmayo IP, Pacasmayo ICo

Tipo IP

REQUISITOS PARA CONCRETOS EXPUESTOS A SOLUCIONES QUE CONTIENEN SULFATOS

Exposición a sulfatos

Sulfatos solubles en agua (SO4) en el suelo

Sulfatos (SO4) en el agua, ppm

Tipo Cemento

Concreto con agregado de peso normal rel. a/c máx. en peso

Insignificante

0
0
--

--

--

Moderada

0.1
150
II, IP(MS), IS(MS), P(MS), I(PM) (MS), I(MS)

0.50

40

Severa

0.2
1500
V

0.45

45

Muy severa

SO4>2.0

SO 4>10,000

V más puzolana

0.45

45

¿Como elegir el tipo de cemento? Donde vamos a construir? En que condición de exposición vamos a construir? Que tipo de estructura y/o que proceso constructivo vamos a usar? Donde vamos a construir? FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION


Concreto con agregado de peso normal y ligero Resist. Comp. Mínima MPa



El medio ambiente y las condiciones de servicio afectan de manera sustancial el comportamiento del concreto, por lo tanto es muy importante tener en cuenta el manejo del calor de hidratación: En clima cálido: Utilizar cementos con bajo calor de hidratación, por lo tanto ordenando los cementos de acuerdo al calor de hidratación que producen, de menor a mayor tenemos: V, IP, II, IPM, IMs, ICo, I En clima frío: Utilizar cementos con alto calor de hidratación, por lo tanto ordenando los cementos de acuerdo al calor de hidratación que producen, de menor a mayor tenemos: I, II, IPM, IMs, ICo, V . En que condición de exposición vamos a construir? El concepto que prima es resistencia a la agresividad química, por lo tanto es muy importante tener en cuenta las condiciones de exposición: Ambiente marino: Expuesto al ataque de Cloruros + sulfatos, por lo tanto ordenando los cementos de acuerdo al grado de resistencia a estos iones de mayor a menor tenemos: IP, V, IPM, II, IMs, Ico, I. Suelo con sulfatos: Ordenando los cementos de acuerdo al grado de resistencia a los sulfatos de mayor a menor tenemos: V, IP, II, IPM, IMs, Ico, I. Que tipo de estructura y/o que proceso constructivo vamos a usar? En este caso el concepto que prima es desarrollo de resistencia y calor de hidratación de la estructura a construir Vaciados de gran volumen y poca área de disipación de calor: En este caso es importante tener en cuenta el calor de hidratación del cemento, entonces ordenando los cementos de más favorable a menos favorable tenemos: V, IP, II, IPM, IMs, Ico, I Desencofrado rápido: En este caso es importante tener en cuenta la ganancia rápida de la resistencia del concreto, entonces ordenando los cementos de más favorable a menos favorable tenemos: I, IPM, IMs, ICo, IP, V.




LAPA HUMAREDA, Raúl AGREGADOS

•

Son materiales disgregados de las rocas que se encuentran depositados naturalmente en las canteras ó también localizados en zonas de proceso de selección (chancadoras primarias).

•

Ocupan el 75 % del Volumen (unidad cúbica) del concreto.

•

Los Agregados, cumplen la función de proporcionar al concreto resistencia mecánica, durabilidad, comportamiento elástico, propiedades térmicas y acústicas. UBICACIÓN Y SELECCION DE CANTERAS

SELECCION DE AGREGADOS (PROCESO DE ZARANDEO)

AGREGADOS PRODUCIDOS Y SELECIONADOS (CHANCADORAS)





CANTERA DE HORMIGON, LOCALIZADA EN PLENA EJECUCION DE UNA OBRA

•

En la búsqueda y selección de la cantera de agregado, el Ingeniero debe tener en cuenta la dificultad de encontrar canteras, que cumplan con los requisitos técnicos según (normas) y de ubicar la posible cantera y solamente los ensayos de laboratorio serán los que determinen la calidad de los agregados. La selección de las canteras debe cumplir:

•

Estudios de origen geológico

• •

Clasificación petrológica y composición mineral del material. Propiedades y comportamiento del material como agregado.

•

Costo de operación y rendimiento en relación a la magnitud del proyecto.

•

Posibilidades de abastecimiento del volumen necesario.

•

Facilidad de acceso a la cantera y cercanía de ella a la obra. APILAMIENTO DE AGREGADOS EN OBRA

OBRA: PISCINA SEMI OLIMPICA-ESTADIO LEONCIO PRADO





CONSTRUCCION DE LOS LABORATORIOS FACULTAD CIENCIAS AGRARIAS-CIUDAD UNIVERSITARIA. UNSCH

OBRA: PAVIMENTACION Av. NERY GARCIA ZARATE (APILAMIENTO DE LOS AGREGADOS EN LAS CALLES INTERIORES)





•

Agregado Fino (A.F).-Es la arena natural, arena preparada y seleccionada cuya materia prima se encuentra en la desintegración de residuos de roca y que pasa por la malla 3/8” (9.50 mm) y cumple con lo establecido en las Normas NTP 400.037 ó ASTM C 33.

•

De preferencia debe encontrarse limpia de partículas, materia orgánica, terrones de arcilla, sales, partículas escamosas o blandas.

•

El agregado fino deberá tener una granulometría de preferencia continua y retenido el material entre la Nº4 (4.75 mm) y Nº100 (0.148 mm).

•

Agregado Grueso (A.G).-Material natural o artificial de partícula de Roca, grava natural ó triturada. Es el material que retiene el tamiz Nº 4 (4.75 mm) y cumple con lo establecido en la norma NTP 400.037.

•

De preferencia el agregado grueso debe ser angular ó semiangular, limpios duros compactos, resistentes, textura rugosa y libres de material contaminante y blando.

•

La granulometría según Norma NTP 400.037 Ó ASTM C 33 y continua.

•

No tener mas del 5% ret. 11/2” y no más del 6% del agregado que pasa la malla ¼”.

•

Tamaño Máximo (T.M.) Es aquel por el cual, pasa toda la muestra.

•

Tamaño Nominal Máximo (T.N.M) Es aquel tamaño, que presenta el primer retenido.

AGREGADOS PARA EL CONCRETO DEFINICION Elementos inertes del concreto que son aglomerados por la pasta de cementos para formar una estructura resistente.

¿INERTES?

ADITIVO 0.1 % - 0.2 % AIRE 1 % - 3 % CEMENTO 7 % - 15 % AGUA 15% - 22 % AGREGADOS 60% - 75 %





CLASIFICACION

PROCEDENCIA

GRADACION

 Naturales  Artificiales

DENSIDAD

 Ag. Grueso  Ag. Fino

 Normales  Ligeros  Pesados

PROPIEDADES

R F

Q

E

T

I

U

S

E

O

S

I

I

R

T

I

M

S

M

R

C

I

T

I

A

A

C

E

C

S

S

A

N

A

S

T

S

CONDICION DE SATURACION

PESO

PESO UNITARIO

ESPECÍFICO





PROPIEDADES FISICAS

ABSORSION

POROSIDAD

% DE VACIOS

HUMEDAD





PROPIEDADES RESISTENTES RESISTENCIA

DUREZA

TENACIDAD

PROPIEDADES TERMICAS

COEFICIENTE DE EXPANSION

CALOR ESPECÍFICO

CODUCTIVIDAD TERMICA

DIFUSIVIDAD

OTRAS PROPIEDADES

TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO

FORMA Y TEXTURA SUPERFICIAL

PESO VOLUMETRICO





REQUISITOS OBLIGATORIOS COMPLEMENTARIOS OPCIONALES








Tamiz


GRANOLOMETRIA DEL AGREGADO FINO Porcentaje de peso que pasa Limites totales C M

F 9.5 mm 100 100 100 100 (3/8´´) 4.75 mm 89-100 95-100 85-100 89-100 (Nº 4) 2.36 mm 65-100 80-100 65-100 80-100 (Nº 8) 1.18 mm 45-100 50-85 45-100 70-100 (Nº 16) 600 mm 25-100 25-60 25-80 55-100 (Nº 30) 300 mm 5-70 10-30 5-48 5-70 (Nº 50) 150 mm 0-12 2-10 0-12* 0-12* (Nº 100) * incrementar a 15% para agregado fino triturado, excepto cuando se usa para pavimentos de alta resistencia. LIMITE DE SUSTANCIAS DAÑINAS AGREGADO FINO AGREGADO GRUESO Partículas deleznables, máx. 3 5 porcentaje Material mas fino que la malla de 5 1 75 mm (Nº200), máx. porcentaje Carbón y lignito, máx. porcentaje 0.5 0.5 El agregado fino que no demuestre presencia nociva de materia orgánica, cuando se determine conforme a la N.T.P.400.013, se deberá considerar satisfactorio. El agregado fino que no cumpla con el ensayo anterior, podrá ser usado si al determinarse el MATERIA ORGANICA efecto de las impurezas orgánicas sobre la resistencia de morteros (N.T.P.400.024) la resistencia relativa a los 7 días no es menor de 95%. RESISTENCIA MECANICA Métodos alternativos No mayor que % Abrasión (Método de los Ángeles) 50 Impacto 30 DURABILIDAD DEL AGREGADO AGREGADO FINO AGREGADO GRUESO Se utiliza solución Se utiliza solución Se utiliza solución Se utiliza solución de de de de SULFATO DE SODIO SULFATO DE SULFATO DE SODIO SULFATO DE MAGNESIO MAGNESIO 10% 15% 12% 18%





REQUISITOS OPCIONALES El agregado utilizado en concreto sujetos permanentemente a la acción de la humedad o contactos con suelos húmedos, no deberá contener sustancias dañinas que reaccionen químicamente con los álcalis del cemento, por cuanto produce expansiones excesivas del concreto. En caso de estar presente tales sustancias, el agregado puede ser utilizado con cementos que tengan menos de 0.6% de álcalis, calculados como óxido de sodio (Na2O+ 0.685K2O), con el añadido de un material que prevenga la expansión dañina debido a la reacción álcali –agregado. El equivalente de arena del agregado utilizado en el concreto de f’c = 210 Kg/cm2de resistencia de diseño y mayores y los utilizados en pavimentos de concreto será igual o mayor a 75. Para otros concretos el equivalente de arena será igual o mayor a 65. AGREGADO GLOBAL Tamaño Nominal Tamaño Nominal 37.5 mm (1 ½´´) 19.0 mm (3/4´´)

Tamiz 50 mm(2´´) 37.5 mm(1 ½ ´´) 19.0 mm(3/4 ´´) 12.5 mm(1/2 ´´) 9.5 mm(3/8 ´´) 4.75 mm (Nº 4) 2.36 mm (Nº 8) 1.18 mm (Nº 16) 600 mm (Nº 30) 300 mm (Nº 50) 150 mm (Nº 100)

95 a 100 45 a 80

Tamaño Nominal 9.5 mm (3/8´´)

100 95 a 100

25 a 50

35 a 55

8 a 30 5-70 0a8

10 a 35 10-30 0a8

100 95 a 100 30 a 65 20 a 50 15 a 40 10 a 30 5 a 15 0a8

METODOS DE ENSAYO NORMA NTP 400.010 NTP 400.011 NTP 400.012 NTP 400.013 NTP 400.014 NTP 400.015 NTP 400.016 NTP 400.017

DESCRIPCION Extracción y preparación de las muestras Definiciones y clasificación de agregados para uso en morteros y concretos Análisis granulométrico del agregado fino, grueso y global Cambiado por NTP 400.024 Método de ensayo para determinar cualitativamente los cloruros y sulfatos Método de ensayo para determinar los terrones de arcilla y las partículas friables en el agregado Determinación de la inalterabilidad de los agregados por medio de sulfato de sodio o sulfato de magnesio Método de ensayo para determinar el Peso Unitario del agregado




NTP 400.018 NTP 400.019 NTP 400.020 NTP 400.021 NTP 400.022 NTP 400.023 NTP 400.024 NTP 400.037 NTP 400.038 NTP 400.039 NTP 400.040 NTP 400.041 NTP 400.067


Determinación del material que pasa por el tamiz normalizado 75µm (N°200) Determinación de la Resistencia al desgaste en agregados gruesos de tamaño medio por medio de la máquina de Los Ángeles Determinación de la Resistencia al desgaste en agregados gruesos de gran tamaño por medio de la máquina de Los Ángeles Método de ensayo para determinar el peso específico y absorción del agregado grueso Método de ensayo para determinar el peso específico y absorción del agregado fino Método de ensayo para determinar la cantidad de Partículas livianas en el agregado Método de ensayo para determinar cualitativamente las impurezas orgánicas en el agregado fino para el concreto Requisitos Determinación del valor del Impacto en el Agregado grueso (VIA). Índice de alargamiento del agregado grueso Partículas chatas o alargadas en el agregado grueso Índice de Espesor del agregado Grueso Reactividad alcalina potencial de combinaciones cemento -agregado (Método de la barra de mortero)

CONCLUSIONES  AGREGADO FINO  AGREGADO GRUESO  OTRAS

CONCLUSIONES AGREGADO FINO Deberá estar libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, partículas escamosas o blandas, esquistos, pizarras, álcalis, materia orgánica, sales, u otras sustancias dañinas. Deberá estar graduado dentro de los límites indicados en la Norma NTP 400.037.Es recomendable tener en cuenta lo siguiente: a. La granulometría seleccionada deberá ser continua, con valores retenidos en las mallas N 4, No 8, N 16, No 30, No 50, y No 100 de la serie Tyler. b. El agregado no deberá retener más del 45% en 2 tamices consecutivos cualesquiera. FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION



c.


En general, es recomendable que la granulometría se encuentre dentro de los siguientes límites: MALLA 3/8´´ Nº 4 Nº 8 Nº 16 Nº 30 Nº 50 Nº 100

% QUE PASA 100 95-100 80-100 50-85 25-60 10-30 2-10

 El Módulo de fineza se mantendrá dentro del límite de más o menos 0.2 del valor asumido para la selección de las proporciones del concreto; siendo recomendable que el valor asumido esté entre 2.35 y 3.15.  No deberá haber presencia de materia orgánica cuando ella es determinada de acuerdo a los requisitos de la Norma N.T.P.400.013.  Podrá emplearse agregado fino que no cumple con los requisitos indicados siempre que: a. La coloración en el ensayo se deba a la presencia de pequeñas partículas de carbón, o partículas similares. b. Realizado el ensayo, la resistencia a los 7días de morteros preparados con dicho agregado no sea menor del 95% de la resistencia de morteros similares preparados con otra porción de la misma muestra de agregado fino previamente lavada con una solución al 3% de hidróxido de sodio. Partículas inconvenientes Lentes de arcilla y particulas desmenuzables Material mas fino que la malla Nº 200 Concretos sujetos a abrasión Otros concretos Carbón Cuando la apariencia superficial del concreto es importante Otros concretos

% 3 3 5 0.5 1

CONCLUSIONES AGREGADO GRUESO  El agregado grueso deber estar conformado por partículas limpias, de perfil preferentemente angular o semi angular, duras, compactas resistentes, y de textura preferentemente rugosa.  El tamaño máximo nominal del agregado grueso no deberá ser mayor de: o 1/5 de la menor dimensión entre caras de encofrados. o 1/3 del peralte de las losas; o o 3/4 del espacio libre mínimo entre barras o alambres individuales de refuerzo; paquetes de barras; torones; o ductos de preesfuerzo.





Partículas inconvenientes Arcilla Partículas deleznables Material mas fino que la malla Nº 200 Carbón y lignito Cuando la apariencia superficial del concreto es importante Otros concretos

% 0.25 5.0 1.0 0.50 1.0

 El agregado grueso empleado en concreto para pavimentos, o en estructuras sometidas a procesos de erosión, abrasión o cavitación, no deber deberá tener una pérdida mayor del 50% en el ensayo de abrasión realizado de acuerdo a las normas NTP 400.019 ó 400.020, o a la norma ASTM C 131. OTRAS CONCLUSIONES I. Cumplir con los requisitos de la norma NTP 400.037o ASTM C 33, así como las especificaciones del proyecto. II. Si no cumplen los requisitos indicados serán utilizados únicamente si el Contratista demuestra , a la Inspección, con resultados de ensayos de laboratorio o certificaciones de experiencia en obra que, bajo condiciones similares a las que se espera, pueden producir concreto de las propiedades requeridas. III. El procesado, transporte, manipuleo, almacenaje y dosificación debe garantizar: a. Se mantendrá la uniformidad del agregado b. No se producirá contaminación con sustancias extrañas c. No se producirá rotura o segregación importante en ellos. d. La pérdida de finos será mínima. IV. Los concretos que han de estar sometidos a humedecimiento; exposición a atmósferas húmedas; en contacto con suelos húmedos; no deberán tener en su composición mineralógica elementos que sean potencialmente, reactivos con los álcalis. V. El ensayo Durabilidad se efectuará en agregados que van ha ser empleados en concretos sometidos a procesos de congelación y deshielo bajo condiciones de exposición moderada o severa. El agregado se someterá a 5 ciclos del ensayo de estabilidad de volumen.  La ASTM contempla que los agregados que no cumplan con lo indicado podrían ser utilizados si un concreto de propiedades comprobables, preparado con agregado del mismo origen, ha demostrado un comportamiento satisfactorio cuando estuvo sometido a condiciones de intemperismo similares a las que se espera; o cuando se obtuvo resultados satisfactorios en concretos sometidos a ensayos de congelación y deshielo realizados de acuerdo a las recomendaciones de la Norma ASTM C 666.  Los agregados fino y grueso no deberán contener sales solubles totales en porcentaje mayor del 0.04% si se trata de concreto armado; ni del 0.015% si se trata de concreto reesforzado.  No será empleado el agregado de procedencia marina; pero si ello fuera inevitable deberá contarse con autorización de la Inspección y el agregado ser tratado por lavado con agua potable antes de utilizarlo en la preparación del concreto.  Los agregados expuestos a la acción de los rayos solares deberán enfriarse

antes de su utilización en la mezcladora y se deberá considerar la cantidad de humedad añadida al agregado a fin de de corregir el contenido de agua de la FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




mezcla y mantener la relación a/c de diseño seleccionada. G RANULO METRIA DE AG REG ADOS Se estudia al agregado para determinar la distribución del tamaño de sus partículas en toda su masa y del cual se puede obtener parámetros (Ejemplo: Módulo de Finura, Tamaño Máximo, Tamaño Nominal Máximo) los cuales nos servirán para poder comparar la calidad del agregado.

AGREGADO GRUESO: Distribución de Tamaños mediante el Tamizado. -Malla 3 “hasta la Nº 8 -Propiedades: -Modulo de Fineza -Tamaño Máximo -Desgaste -Durabilidad

AGREGADO FINO: Distribución de partículas menores, comprendido entre: - Malla 3/8 “– Nº 100 -PROPIEDADES: -Modulo de Fineza -Bajo porcentaje de Partículas < Nº 200

TAMICES ESTANDAR (NORMA ASTM) TAMIZ

ABERTURA (PULGADAS)

ABERTURA (MILIMETROS)

3”

3.0000

75.000

11/2”

1.5000

37.500

¾”

0.7500

19.000

3/8”

0.3750

9.5000

Nº 4

0.1870

4.7500





Nº 8

0.0937

2.3600

Nº 16

0.0469

1.1800

Nº 30

0.0234

0.5900

Nº 50

0.0117

0.2950

Nº 100

0.0059

0.1475

Nº 200

0.0029

0.0737

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO AGREGADO FINO (ASTM C-136) ABERTURA MALLAS (mm)

MATERIAL RETENIDO (GRS)

PORCENTAJES ACUMULADOS QUE ( % ) RETENIDOS PASAN

ESPECIFICACIONES ASTM C-136

2"

50.000

1 1/2"

38.100

1"

25.000

3/4"

19.000

1/2"

12.500

3/8"

9.525

0.00

0.00

0.00

100.00

100

100

Nº 4

4.760

54.00

5.12

5.12

94.88

95

100

Nº 8

2.360

139.93 13.26

18.38

81.62

80

100

Nº 16

1.180

194.90 18.47

36.84

63.16

50

85

Nº 30

0.600

211.89 20.08

56.92

43.08

25

60

Nº 50

0.296

178.02 16.87

73.79

26.21

10

30

Nº 100

0.148

199.20 18.87

92.66

7.34

2

10

Nº 200

0.074

93.61

6.39

Lavado FONDO

0.000

10.00

0.95

58.00

5.50

99.10

0.90

9.41

0.89

100.00

0.00

1055.3 5

100.0 0





CURVA GRANULOMÉTRICA AGREGADO FINO 100 90

Porcentaje que pasa

80 70 60 50 40 30 20 10 0 100

10

1

0

Tamices Stándar ASTM (mm)

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO AGREGADO GRUESO (ASTM C-136) ABERTURA MALLAS (mm)

MATERIAL RETENIDO (GRS)

(%)

PORCENTAJES ACUMULADOS QUE RETENIDOS PASAN

ESPECIFICACIONES ASTM C-136

2"

50.000

11/2"

38.100

1"

25.000

0.00

0.00

0.00

100.00

100

100

3/4"

19.000

120.00

6.74

6.74

93.26

90

100

3/8"

9.525

1245.00 69.93

76.67

23.33

20

55

Nº 4

4.760

394.10 22.14

98.81

1.19

0

10

Nº 8

2.360

0.01

0

5

Nº 16

1.180

Nº 30

0.600

Nº 50

0.296

Nº 100

0.148

FONDO

0.000

21.00

1.18

99.99

0.10

0.01

100.00

1,780.20 100.00 FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




CURVA GRANULOMÉTRICA AGREGADO GRUESO (Tamaño máximo 3/4") 100 90

P orcentaje qu e pasa

80 70 60 50 40 30 20 10 0 100

10

1

0

Tamices Stánda r ASTM (mm)

MODULO DE FINEZA Es un valor constante adimensional, que representa un volumen promedio ponderado de nuestro agregado. Duff Abrams (1925), sustentó como la suma de los porcentajes retenidos acumulativos hasta el tamiz Nº 100. Este criterio se aplica a los A.F. y A.G. en forma general y es independiente del diseño propio de mezcla. ABSORCION El agregado presenta porosidades internas que se denominan vacíos, cuando son accesibles al agua ó humedad exterior. Si un agregado se colma en todos sus poros, se considera saturado y superficialmente seco. La capacidad de absorción del agregado se determina por el incremento de peso de una muestra secada al horno luego de 24 Hrs. de inmersión en agua y de secado superficial. La condición anterior representa la que adquiere el agregado en el interior de una mezcla de concreto.





CONTENIDO DE HUMEDAD DE AGREGADOS El contenido de agua de la mezcla influye en la resistencia y otras propiedades del concreto. En consecuencia, es necesario controlar el dosaje del agua. Si los agregados están saturados y superficialmente secos no pueden absorber ni ceder agua durante el proceso de mezcla. Pero un agregado parcialmente seco resta agua, mientras que el agregado mojado, superficialmente húmedo, origina un exceso de agua en el concreto. En estos casos es necesarios reajustar el contenido de agua, sea agregando o restando un porcentaje adicional al dosaje de agua especificado. MATERIAL QUE PASA LA MALLA Nº 200 El material muy fino constituido por arcilla y Limo se presenta recubriendo el agregado grueso o mezclado con la arena. En el primer caso afecta la adherencia del agregado y la pasta, en el otro caso incrementa el requerimiento de agua de mezcla. Se concluye que un porcentaje menor de finos, puede favorecer su trabajabilidad, pero su incremento afecta la resistencia del concreto. IMPUREZAS ORGANICAS En porcentajes mayores al 5 % modifican los tiempos de endurecimiento y de resistencia, pudiendo originar manchas o afectando la durabilidad. PARTICULAS LIGERAS, BLANDAS Y ARCILLAS Si están presentes en grandes cantidades apreciables, provocan la localización de zonas débiles y pueden inferir con la durabilidad. PROPIEDADES PRINCIPALES DEL CONCRETO El aspecto más resaltante del concreto endurecido reside en la porosidad o sistema de vacíos. Gran parte que interviene en la mezcla del concreto solo cumple la función en estado plástico ubicándose en líneas de flujo o zonas de sedimentación de los sólidos de manera que al producirse el endurecimiento y evaporarse queda los vacíos o poros que condicionan el estado posterior para absorber líquidos. El concreto presenta propiedades que serán de necesario control en obra para obtener un buen estado endurecido y de resistencia. Trabajabilidad; Definida por el mayor o menor dificultad para el mezclado, transporte, colocación y compactación del concreto. Su evaluación es relativa por cuando depende de las facilidades manuales o mecánicas que se disponga durante las etapas del proceso. Esta influenciada principalmente por la pasta, el contenido de agua y el equilibrio entre agregados fino y grueso. Por lo General un concreto es trabajable cuando una película de mortero de al menos ¼” sobre el agregado grueso.





MEDICION DE LA TRABAJABILIDAD DEL CONCRETO “SLUMP”

M EDI DIC CIO ION N DEE L A TR TRABA JABI BIL LID IDA A D DE DE L C CON ONC CR RET ETO O “S “SLU LUM P”” E N OB OBRA

REOLOG IA AD DEL EL CO CONC NCRE ETO TO Reología, es la ciencia de que estudia el flujo o desplazamiento de los materiales ha permitido enfocar con más precisión los conceptos reológicos del concreto fresco y por consiguiente su trabajabilidad: -Estabilidad -Compactibilidad -Movilidad Segregación; Las diferencias de densidades entre los componentes del concreto provocan una tendencia natural a que las partículas mas pesadas desciendan, pero en general la densidad de la pasta con los agregados es solo 1/5 menor que la de los agregados gruesos lo cual sumado a su viscosidad produce que el agregado grueso quede suspendido e inmerso en la matriz.





Exudación; Propiedad por la cual una parte del agua de mezcla se separa de la masa y sube hacia la superficie del concreto. Esta influenciada por la cantidad de finos en los agregados y la finura del cemento , por lo que cuanto mas fina es la molienda de este y mayor es el porcentaje de material menor que la malla Nº 100 la exudación será menor. La exudación se produce inevitablemente en el concreto pues es una propiedad inherente a su estructura, luego lo importante es evaluarla y controlarla en cuanto a los efectos negativos que pudiera tener. Contracción; Es una propiedad importante en relación a los problemas de fisuración que se visualiza con frecuencia. Contracción intrínseca, es debido al cambio volumétrico de la pasta de cemento por combinación química (proceso irreversible). Contracción Por Secado, es el responsable de la mayor parte de los problemas de fisuración y se presenta en el estado plástico y el endurecido, cuando se permite la pérdida de agua en la mezcla. ADITIVOS PARA EL CONCRETO DEFINICIÓN Es un material que no siendo Agua, Agregado, Cemento o Refuerzo con Fibra, es empleado como un ingrediente del concreto o mortero y es añadido inmediatamente, antes o durante el mezclado. (Comité ACI 116R, ASTM C 125) USO DE LOS ADITIVOS Los aditivos utilizados como componentes del concreto se añaden durante el mezclado a fin de: 1. Modificar una o algunas de sus propiedades a fin de permitir que sean más adecuados al trabajo que se está efectuando. 2. Facilitar la colocación del concreto. 3. Reducir los costos de operación RAZONES DE EMPLEO En concreto fresco 1. Reducción de la cantidad de agua de la mezcla. 2. Incremento de la trabajabilidad sin la modificación del agua o reducción del agua sin modificación de la trabajabilidad. 3. Incremento o reducción del slump. 4. Aceleración o retardo del tiempo de fraguado. 5. Modificación de la velocidad y/o magnitud de exudación. 6. Reducción o prevención de la segregación. 7. Mejora en la facilidad de colocación y/o bombeo de las mezclas.





RAZONES DE EMPLEO En concreto endurecido 1. Retardo en el desarrollo del calor de hidratación o reducción de su magnitud. 2. Aceleración en la velocidad de desarrollo de la resistencia inicial y/o final y el incremento de la misma. 3. Disminución de la permeabilidad del concreto. 4. Control de la expansión debida a la reacción álcali – agregados. 5. Control de la corrosión de los elementos metálicos embebidos en el concreto. 6. Incremento en las resistencias de impacto y/o abrasión. 7. Incremento de la durabilidad. CLASIFICACIÓN GENERAL De acuerdo a la norma ASTM C 494, los aditivos se clasifican en:

TIPO A B C D E F G

DESCRIPCIÓN Reductores de agua. Retardadores de fragua. Acelerantes Reductores de agua y Retardadores de fragua. Reductores de agua y Acelerantes Súper Reductores de agua. Súper Reductores de agua Acelerantes CLASIFICACIÓN GENERAL Adicionalmente tenemos:

TIPO ASTM C 260 ASTM C 618 ASTM C 989

DESCRIPCIÓN Incorporadores de aire. Aditivos minerales (Puzolanas y cenizas). Aditivos minerales (Escorias y microsílices) Impermeabilizantes. Inhibidores de corrosión. Superplastificantes Curadores.

REQUISITOS SEGÚN ASTM





REQUISITOS SEGÚN ASTM

PRECAUCIONES EN EL EMPLEO 1. Los aditivos deberán cumplir con los requisitos de la norma NTP 339.086 o ASTM indicadas. 2. Los aditivos deberán ser del mismo tipo, marca, composición, concentración que los utilizados para la selección de las proporciones de la mezcla. 3. Deberán emplearse después de evaluar sus efectos, bajo las condiciones similares a los de obra. 4. En el empleo de los aditivos debe considerarse el límite máximo de ión cloruro permitido en una unidad de m³ de concreto. ¿Qué son los reductores de agua?





Aditivos que incrementan el asentamiento o trabajabilidad del mortero o concreto fresco sin aumentar el contenido de agua inicial o mantienen la trabajabilidad permitiendo reducir una cierta cantidad de agua de mezcla, siendo el efecto debido a factores diferentes al aire incorporado. (Comité ACI 116. R-2) Pueden usarse como plastificantes, como reductores de agua o como ambos. Beneficios Generales de los aditivos Plastificantes - Reductores de agua En las propiedades del concreto fresco: 1. Disminución de la relación Agua/ Cemento. 2. Mejora en la trabajabilidad, bombeabilidad, colocación y acabado superficial. 3. Reducción de segregación. 4. Ahorro de cemento. 5. Mayores rendimientos en los procesos constructivos. En las propiedades del concreto endurecido: 1. 2. 3. 4.

Resistencia mejorada. Disminución de la permeabilidad. Incremento de la durabilidad. Calidad más controlada.

¿Tipos de plastificantes reductores de agua? CONVENCIONALES:

DE MEDIO RANGO:

DE ALTO RANGO:

Plastificantes – Reductores Convencionales FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




(ASTM C - 494 Tipo A) -Efecto de Superficie Lubricante. -Reducción Agua hasta 5 %. -Dosificación usual 0.2% a 0.5% del peso del cemento. -Concretos con Slump hasta 5”. -Concretos con relación A/C moderada a alta Inconvenientes Plastificantes – Reductores Convencionales Cuando se usan en dosis alta: 1. Exudación excesiva. 2. Poca economía de cemento. 3. Retardo en fraguado inicial. 4. Desarrollo lento de resistencia Plastificantes – Reductores de medio rango (ASTM C - 494 Tipos A y F)         

5%-15% de reducción de agua. Slumps de 5” –8” (125 -200 mm). Concretos con A/C moderada a baja. Efecto de superficie incrementado. Resistencias iniciales y finales altas. Se usan en combinación con los de alto rango para relaciones A/C muy bajas. Muy buen acabado superficial. Dosis usual 0.5% a 1% del peso del cemento. Fraguado inicial controlado.

Plastificantes – Reductores de alto rango (ASTM C -494 Tipos F, ASTM C - 1017)  Efecto aniónico multiplicado.  Acción lubricante de duración variable slump > 6´´ (30 min.-2 h).  Reducción de agua notable. 1era generación 1960´ s 2da generación 1970´ s 3era generación 1980´ s    

: 15 % a 20 % : 20 % a 30 % : Hasta 40 %

Dosis usual 0.5 % a 2.0 % del peso del cemento. Relaciones A/C muy bajas. Slump de 8´´ a 12 ´´. Concreto fluido.

Plastificantes – Reductores de alto rango (ASTM C - 494 Tipos F, ASTM C - 1017) FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




Ventajas: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Mejoramiento excepcional de la trabajabilidad. Rapidez en vaciados. Concretos de alta resistencia. Aceleración de resistencias. Reducción de trabajo de compactación. Bombeo a grandes alturas. Disminución de mano de obra. Mejores acabados en concretos expuestos. Baja permeabilidad.

Precauciones: 1. Incrementar finos. 2. Evitar sobredosificasion. 3. Mayor precisión en encofrados. Aditivos para el control del fraguado Acelerantes –De endurecimiento. –De resistencia. –De endurecimiento y resistencia. Retardadores –De endurecimiento. Acelerantes (ASTM C - 494 Tipo C) •Actúan sobre el C3A y C3S reduciendo el tiempo de inicio de endurecimiento y/o acelerando resistencia. •Usualmente sacrifican resistencia a largo plazo, reducen trabajabilidad, aumentan contracción por secado y disminuyen exudación. •Provocan menor resistencia al ataque de sulfatos. •Incrementan calor de hidratación Acelerantes: (ASTM C - 494 Tipo C) Convencionales : cloruros, carbonatos, silicatos, fluorsilicatos. Dosificación usual 1.0 % a 2.0 % del peso del concreto. No Convencionales : carbonatos de sodio, aluminato de sodio, hidróxido de calcio silicatos de calcio. Dosis variable.

Ventajas:  Vaciados en clima frío  Desencofrar en menor tiempo FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION



   


Adelanto de puesta en servicio Reducir tiempo para acabado Fugas de agua Schotcrete

Retardadores (ASTM C - 494 Tipo B) •Actúan sobre el C3A aumentando el tiempo de inicio de fraguado inicial y final. •También efecto de superficie --> Lubrican. •Modificaciones de plastificantes. •Dosificación usual 0.2% a 0.5% del peso del cemento. •Cuidado con sobredosis. Ventajas:     

Facilitan los vaciados voluminosos y complejos Ideales en clima calido Transporte a largas distancias Bombeo a gran longitud Emergencias de obra

Aditivos incorporadores de aire ¿Por que el aire incorporado?  Congelamiento-deshielo.  Impermeabilidad.  Durabilidad. Requisitos para durabilidad al congelamiento -deshielo con incorporadores de aire. •Contenido de aire: 5% -7% en volumen. • Tamaño de burbujas = 0.065” a 0.01” (0.17 mm a 0.25mm). • Factor de espaciamiento (distancia entre burbujas) = 0.008 in. (0.20 mm) o menos.

Incorporadores de aire (ASTM C -260) Controlan fenómeno de hielo y deshielo. Primeras versiones en 1940’s. FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




Estructura adicional de vacíos de tamaño y ubicación especial. Factor de espaciamiento. Incorporan de 3% a 6% de aire y lubrican. Impermeabilizan! Durabilidad. Dosis usual 0.02% a 0.10% del peso del cemento. Tipos: Resina vinsol, resinas de madera, ácidos grasos, ácidos de aceites vegetales, detergentes sintéticos. Diferencias: Velocidad de generación, pérdida con mezclado o vibrado, tamaño burbujas, compatibilidad. Hay que Medirlo!!!!! Por Presión

Por Volumen

Por Peso

Aditivos minerales Reaccionan con Hidróxidos de Calcio del cemento creando más cemento, entre las más importantes podemos indicar: Puzolanas. Microsílice. Escoria de altos hornos

Microsílice: Residuo de industria de metales silíceos: Partes de aviones, autos, chips computadoras, masillas. FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




Ventajas: 1. Reducción de la permeabilidad 2. Material muy fino con alta demanda de agua 3. Produce concreto muy denso con excelente resistencia a largo plazo. 4. Gran durabilidad a la agresividad química y mecánica. 5. Requiere el empleo de superplastificantes. Cemento Pórtland

Microsílice

OBSERVAR TAMAÑO Y UNIFORMIDAD CUIDADO USE ELEMENTOS DE SEGURIDAD

Curadores Químicos Curado: “Humedad, Temperatura, Tiempo" -Principio de membrana. -Tipo emulsiones de parafina o acrílicas. -Tipo soluciones de resina en solvente volátil. -Pruebas de eficiencia. -Ocasión y técnica de colocación





Aditivos Naturales y de procedencia corriente Acelerantes: Azúcar, dosis > 0.25 % peso del cemento. Urea, ácido láctico, ácido oxálico (pulidores de metal) Plastificantes retardadores: Almidón, dosis = 0.10 % peso del cemento. Azúcar, dosis > 0.25 % peso del cemento. Celulosa, dosis = 0.10 % peso del cemento. Ácido tartárico, dosis = 0.25 % peso del cemento. Resinas de madera en dosis variables Incorporadores de aire: Detergentes caseros Resinas de madera Algas Otros Aditivos Inhibidores de corrosión:    

Hacen lento el ingreso de cloruros hacia el acero de refuerzo. Basados en nitrito de calcio. Aceleran el endurecimiento. Incrementan durabilidad ante corrosión.

Inhibidores de hidratación:    

“Duermen” el concreto hasta por 72 horas sin efectos secundarios. Mejoran características resistentes. Ideales en shotcrete vía húmeda. Suministros a larga distancia.

RESPONSABILIDAD DEL CONTRATISTA FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




El contratista deberá demostrar a la supervisión que con los aditivos seleccionados: 1.- Se obtenga un concreto con las propiedades requeridas. 2.- Se mantenga la calidad, composición y comportamiento del concreto durante todo el proceso de la puesta en obra. RESPONSABILIDAD DEL CONTRATISTA El contratista deberá entregar a la supervisión información sobre: 1.- La composición química del aditivo. 2.- La dosificación recomendada y los efectos de las variaciones de la misma. 3.- El contenido de cloruros expresado como % en peso del ión cloruro. 4.- Recomendaciones del fabricante, sobretodo si se emplea incorporador de aire. AGUA PARA EL CONCRETO FUNCIONES El agua de mezcla en el concreto tiene tres funciones principales: I. Reaccionar con el cemento para hidratarlo, II. Actuar como lubricante para contribuir a la trabajabilidad del conjunto III. Procurar la estructura de vacíos necesaria en la pasta para que los productos de hidratación tengan espacio para desarrollarse. Límites permisibles para el agua de mezcla y curado según la norma NTP 339.088 Descripción Sólidos en suspensión Materia orgánica Alcalinidad (NaCHCO3) Sulfatos (ión SO4) Cloruros (ión CL-) pH

5,000 3 1,000 600 1,000 5a8

Limite permisible ppm ppm ppm ppm ppm ppm

Máximo Máximo Máximo Máximo Máximo Máximo

UTILIZACION DE AGUAS NO POTABLES Cuando el agua utilizada no cumple uno o varios de los requisitos ya conocidos, deberá realizarse ensayos comparativos empleando el agua en estudio y agua destilada o potable, con similares materiales y procedimientos. Estos ensayos incluirán la determinación del tiempo de fraguado de las pastas y la resistencia a la compresión de morteros a edades de 7 y 28 días.

UTILIZACION DE AGUAS NO POTABLES





La Norma NTP 339.084 considera que los tiempos de fraguado inicial y final de la pasta preparada con el agua en estudio podrán ser hasta 25% mayores o menores, respectivamente, que los correspondientes a las pastas que contienen el agua de referencia. Al exceder la concentración de sales los límites establecidos, se realizará ensayos de compresión a edades de 180 y 365 días. UTILIZACION DE AGUAS NO POTABLES Las aguas no potables podrán utilizarse, si además de cumplir con los requisitos establecidos, cumple con: Las impurezas no alteren las propiedades del concreto, ni del acero de refuerzo. El agua debe de ser limpia y libre de cantidades nocivas de ácidos, aceites, etc. Las proporciones de la mezcla se basará en resultados de ensayos de resistencia de concretos, que ha sido preparado con agua de la fuente elegida. AGUAS PROHIBIDAS      

Aguas ácidas Aguas calcáreas; minerales; carbonatadas; o naturales. Aguas provenientes de minas o relaves. Aguas que contengan residuos industriales Aguas con contenido de NaCl > 3%; o SO4- > 1%. Aguas que contengan algas; materia orgánica; humus; partículas de carbón; turba; azufre; o descargas desagües.  Aguas que contengan ácido húmico u otros ácidos orgánicos.  Aguas que contengan azúcares o sus derivados.  Aguas con porcentajes significativos de sales de sodio o potasio disueltos, en especial en todos aquellos casos en que es posible la reacción álcali -agregado. LIMITACIONES Las sustancias dañinas que puedan aportar el agua de mezclado, deben sumarse a las que puedan estar presentes en los agregados y/o aditivos; a fin de evaluar el total de sustancias inconvenientes que puedan dañar el concreto, el acero o elementos metálicos embebidos. Las cantidades de ión cloruro en el agua, para preparar concretos que tengan elementos de aluminio o fierro galvanizado embebidos; no serán mayores del 0.6% en peso del cemento. El total de ión cloruro presentes en el agua, agregados y aditivos, no deberán exceder nunca los porcentajes, indicados a continuación: Limitaciones para el ión cloruro Tipo de concreto Porcentaje Concreto preesforzado 0.06 % Concreto armado con elementos de aluminio o fierro galvanizado 0.06 % Concreto armado expuesto a la acción de cloruros 0.10 % Concreto armado sometido a un ambiente húmedo pero no expuesto a 0.15 % cloruros Concreto armado seco o protegido de la humedad durante su vida por medio de un recubrimiento impermeable 0.80 %




LAPA HUMAREDA, Raúl AGUA DE MAR

Al utilizar agua de mar en el concreto, deberá conocerse el contenido de sales solubles El proyectista y el supervisor serán los que darán la autorización para usar agua de mar en el mezclado; esta deberá figurar en el Cuaderno de Obras. Su uso se prohíbe en los siguientes casos: Prohibiciones del agua de mar  Concreto reesforzado.  Concretos cuya resistencia a la compresión a los 28 días sea mayor de 175 kg/cm²  Concretos con elementos de aluminio o fierro galvanizado embebidos.  Concretos preparados con cementos de alto contenido de óxidos de alúmina.  Concretos con acabado superficial de importancia.  Concretos expuestos.  Concretos masivos.  Concretos colocados en climas cálidos.  Concretos expuestos a la brisa marina.  Concretos con agregados reactivos.  Concretos en los que se utiliza cementos aluminosos. Al usar el agua de mar como agua de mezclado, se debe recordar que: a. No hay evidencia de fallas de estructuras de concreto simple preparadas con agua de mar. b. El concreto preparado con agua de mar no produce variación en el asentamiento. c. Puede presentarse una aceleración en el fraguado y endurecimiento inicial de la mezcla. d. La resistencia de los morteros es mayor en los primeros días, en relación con los morteros preparados con agua potable. e. Disminuye la resistencia a la compresión a los 28 días aproximadamente en un 12%. f. Luego de 7 días la resistencia de los concretos tiende a disminuir. g. El agua de mar puede provocar corrosión en los elementos metálicos embebidos, por lo que su recubrimiento debe ser no menor de 70 mm. h. El concreto debe ser bien compactado, buscando la máxima densidad y la menor porosidad. i. Puede provocar eflorescencias. REQUISITOS DEL COMITÉ 318 DEL ACI El ACI en su Capítulo 3, acápite 3.4, fija los siguientes requisitos: -El agua deberá estar limpia y libre de cantidades de sustancias nocivas. -El agua que contengan elementos de aluminio embebidos, no deberá contener cantidades nocivas de ion cloruro. -No deberá emplearse en el concreto, aguas no potables.




LAPA HUMAREDA, Raúl CONTROL DE AGUA EN OBRA

1. CALIFICACION INICIAL (Alternativa: ACI 318 y RNC fć de Cubos de mortero mayor o igual que el 90% de mortero de comparación con agua calificada.) 2. CONDICIONES DE ALMACENAJE Y USO 3. ESTADISTICA DE COMPORTAMIENTO (Control mensual durante producción) Limitaciones en la composición del agua de lavado para su empleo en el agua de mezcla Elemento a) En concreto pretensazo o losas de puentes b) Cualquier otro concreto armado en ambientes húmedo o con elementos embutidos de aluminio o metales deferentes con insertos galvanizados Sulfatos (ión SO4) Alcalinidad (NaCHCo3) Sólidos en suspensión

Limitación 500

ppm

Máximo

1,000

ppm

Máximo

3,000 600 50,000

ppm ppm ppm

Máximo Máximo Máximo

NORMAS DE ENSAYO PARA EL AGUA NTP 339.070: Toma de muestras de agua para la preparación y curado de morteros y concretos de cemento Pórtland. NTP 339.071: Ensayo para determinar el residuo sólido y el contenido de materia orgánica de las aguas. NTP 339.072: Método de ensayo para determinar por oxidabilidad el contenido de materia orgánica de las aguas. NTP 339.073: Método de ensayo para determinar el ph de las aguas. NTP 339.074: Método de ensayo para determinar el contenido de sulfatos de las aguas. NTP 339.075: Método de ensayo para determinar el contenido de hierro de las aguas. NTP 339.076: Método de ensayo para determinar el contenido de cloruros de las aguas.





LA DOSIFICACION DEL CONCRETO INDICE I. La Dosificación del concreto. II. Requisitos esenciales de las mezclas y factores que influyen en el diseño. III. Resistencia de diseño promedio. III.1. Criterios en la elección III.2. El control como factor de selección. IV. Teorías y sistemas vigentes en el diseño de mezclas de concreto. V. El Método del ACI. VI. Pasos en el diseño. VII. Mezclas de prueba de obra y laboratorio. VIII. Limitaciones de las tablas. Capitulo I LA DOSIFICACION DEL CONCRETO ELEMENTOS QUE CONFORMAN EL CONCRETO

ELEMENTOS ACTIVOS

ELEMENTO PASIVO

Cemento + Arena + Piedra + Agua + Aditivos* + Aire

CONCRETO

Proporciones En Volumen De Los Componentes Del Concreto

Proporciones típicas en Volumen absolutas de los Componentes del concreto





CONCRETO

FRESCO

ENDURECIDO

Plástica Moldeable Trabajable etc. Aislante Resistente Durable etc.

MATERIAL IDEAL PARA LA CONSTRUCCION Capitulo II REQUISITOS ESENCIALES DE LAS MEZCLAS Y FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DISEÑO

EN ESTADO FRESCO

Trabajabilidad

Consistencia

Fluidez

Tiempo de Fraguado





EN ESTADO ENDURECIDO

Elasticidad

Resist. Compresión

Tracción Diametral

Flexión

Capitulo III RESISTENCIA DE DISEÑO PROMEDIO III.1.CRITERIOS EN LA ELECCION Conocemos La Desviación Estándar (Ds)

SI

NO





SE CUENTA CON RESULTADOS ESTADÍSTICOS DE PRODUCCIÓN 1. Si nuestro N° de muestras es > 30

f’cr = f’c + 1.34 Ds f’cr = f’c + 2.33 Ds – 35 El valor del f’cr de diseño será el MAYOR valor obtenido de ambas fórmulas

f’cr = f’c + 1.34 Ds Considera la posibilidad de que: El promedio de todos los grupos de tres ensayos de resistencia en compresión consecutivos sea mayor que el f’c. La probabilidad de ocurrencia en la cual un ensayo este por debajo del f’c es de 1/100

f’cr = f’c + 2.33 Ds - 35 Considera la posibilidad de que: Ningún ensayo de resistencia debe ser menor del fć en más de 35 Kg/cm². Tabla: Obtención del f’cr en función de la desviación estándar

2. Si nuestro N° de muestras es < 30, los valores de Ds presentes en las fórmulas anteriores serán amplificadas mediante los factores indicados en la siguiente tabla.

Tabla: Factor de incremento de la Desviación Estándar FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




NO SE CUENTA CON RESULTADOS ESTADÍSTICOS DE PRODUCCIÓN 3. Si nuestro N° de muestras es < 15 ó no se cuenten con registros sobre la desviación estándar del concreto: a) El comité del ACI considera que el cálculo del f’cr será según la siguiente tabla.

f`c Especificado

f`cr (Kg/cm2)

< 210

f`c + 70

210 - 350

f`c + 84

> 350

f`c + 98

b) El comité Europeo recomienda utilizar la siguiente fórmula:

f’cr = f’c / (1 - t*v ) v = Coeficiente de variación, cuyo valor se obtiene de la siguiente tabla: Tabla: Coef. de Variación (v) en función al grado de control





Tabla: Factor t

t = Factor que depende del % de resultados < f’c que se admiten o la probabilidad de ocurrencia, su valor se obtiene de la siguiente tabla:

III.3.EL CONTROL COMO FACTOR DE SELECCIÓN

Diseño, Construcción y Edificaciones De Concreto Ensayos De Compresión

CONSIDERACIONES 1. Ensayo = Promedio de 2 probetas

Promedio





2. Cada 120 m³ concreto, mínimo 1 ensayo 3. Por cada día de vaciado mínimo 1 ensayo 4. Edad de rotura de probetas: 28 días

CRITERIO ACI 318 Método de Diseño: Rotura:

 fć y

Promedio

Individualmente

>fć -35 Kg/cm2

Ejemplo

fć = 245 Kg/cm2





PROMEDIO DE TRES (3) PROBETAS Capitulo IV TEORIA Y SISTEMAS VIGENTES EN EL DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO METODOS PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS Entre los métodos para el diseño de mezclas de concreto tenemos: 1. 2. 3. 4. 5.

Métodos basados en curvas teóricas Métodos basados en curvas empíricas Método del Módulo de fineza de la combinación de agregados Método del Agregados Global Método Comité 211 ACI

METODOS BASADOS EN CURVAS TEÓRICAS Este método asume que la distribución granulométrica tiene un comportamiento parabólico, cuya ecuación general es:





Hubo varios investigadores que utilizaron este método para hallar sus parámetros, algunos de ellos son: FULLER, EMPA, POPOVICS, BOLOMEY, FAURY, etc. Curvas Granulométricas Teóricas

Curvas Teóricas De Gradación Óptima





Grafico Parábola De Bolomey

BASADOS EN CURVAS EMPÍRICAS

METO DOS

Este método asume que la distribución granulométrica de la combinación de agregados se ajusta a rangos o husos granulométricos basados en información estadística empírica. Algunos husos granulométricos conocidos son: -Los Husos DIN. -Los Husos Británicos Huso Granulométrico DIN T.M. = 30mm

Huso Granulométrico Británicos T.M. = 19 mm





METODO DE LA FINEZA DE LA COMBINACION DE AGREGADOS Este método considera el Módulo de Fineza de la mejor combinación. Para esto establece la ecuación:

Donde: m = Módulo de Fineza de la combinación mf = Módulo de Fineza del Agregado fino mg = Módulo de Fineza del Agregado grueso Tabla: Módulo de Fineza de la Combinación de los agregados TMN A:G

Bolsas de Cemento por m3

3/8”

6 3,96

7 4,04

8 4,11

9 4,19

1/2”

4,46

4,54

4,61

4,69

3/4”

4,96

5,04

5,11

5,19

1”

5,26

5,34

5,41

5,49

1 1/2”

5,56

5,64

5,71

5,79

2”

5,86

5,94

6,01

6,09

3”

6,16

6,24

6,31

6,39





METODO DE DISEÑO 1 - 3 1) Conocer las características de los materiales 2) Cálculo del T.N.M. 3) Determinar la Resistencia promedio f’cr 4) Cálculo del Asentamiento 5) Cálculo Contenido de aire 6) Cálculo de la relación a/c 7) Factor Cemento = agua/(6) 8) ∑Vol. Abs. = Vol. Cem. + Vol. Aire + Vol. Agua 9) Volumen de agregados = 1 - (8) METODO DE DISEÑO 2 - 3 10) Cálculo del Módulo de Fineza de la combinación de agregados. 11) Cálculo del porcentaje de agregado fino, mediante la fórmula:

12) Cálculo del porcentaje de agregado grueso, mediante la fórmula:

METODO DE DISEÑO 3 – 3 13) Cálculo de los pesos secos de los agregados Peso secoAF = Vol. A.F. x P.E. x 1000 Peso secoAG = Vol. A.G. x P.E. x 1000 14) Cantidad de material por m³ 15) Corrección por humedad de los agregados A.F. = Peso seco(1+%C.H.AF/100) A.G. = Peso seco(1+%C.H.AG/100) 16) Humedad Superficial

A.F. = %C.H. - % Abs + A.G. = %C.H. - % Abs Aporte de humedad 17) Agua Efectiva = Agua Diseño – Aporte Humedad 18) Cantidad de material por m³ corregida por humedad.





METODO DEL AGREGADO GLOBAL Este método considera el porcentaje incidencia de cada agregado en el diseño de mezcla, los porcentajes se controlan de tal forma que la combinación esté dentro de algunos de estos husos.

METODO DE DISEÑO 1 - 3 1) Conocer las características de los materiales 2) Cálculo del T.N.M. 3) Determinar la Resistencia promedio f’cr 4) Cálculo del Asentamiento 5) Cálculo Contenido de aire 6) Cálculo de la relación a/c 7) Factor Cemento = agua/(6) 8) ∑Vol. Abs. = Vol. Cem. + Vol. Aire + Vol. Agua 9) Volumen de agregados = 1 - (8) METODO DE DISEÑO 2 - 3 10) Cálculo de los porcentajes de agregado fino y grueso:




Piedra: 40% Arena: 60%



11) Cálculo de los volúmenes de los agregados fino y grueso: Vol. A.F. = % A.F. x Vol. agregados Vol. A.G.= % A.G. x Vol. Agregados METODO DE DISEÑO 3 – 3 13) Cálculo de los pesos secos de los agregados Peso secoAF = Vol. A.F. x P.E. x 1000 Peso secoAG = Vol. A.G. x P.E. x 1000 14) Cantidad de material por m³ 15) Corrección por humedad de los agregados A.F. = Peso seco(1+%C.H.AF/100) A.G. = Peso seco(1+%C.H.AG/100) 16) Humedad Superficial

A.F. = %C.H. - % Abs + A.G. = %C.H. - % Abs Aporte de humedad 17) Agua Efectiva = Agua Diseño – Aporte Humedad 18) Cantidad de material por m³ corregida por humedad.

Capitulo V FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION





EL METODO DE ACI PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS Volumen Unitario De Agua (Lt/M³) Asentamiento

Tamaño Máximo del Agregado Grueso 1/2´´ 3/4´´ 1´´ 1 1/2´´ 2´´ Concreto sin aire incorporado 199 190 179 166 154 216 205 193 181 169 228 216 202 190 178 Concreto con aire incorporado 175 168 160 150 142 193 184 175 165 157 205 197 184 174 166

3/4 ´´

1´´ a 2´´ 3´´ a 4´´ 6´´ a 7´´

207 228 243

1´´ a 2´´ 3´´ a 4´´ 6´´ a 7´´

181 202 216

Tabla confeccionada por el comité ACI 211 Relación A/C Por Resistencia Relación agua / cemento en peso fć (Kg/cm2)

concreto sin aire incorporado

concreto con aire incorporado

0,8 0,7 0,62 0,55 0,48 0,43 0,38

0,71 0,61 0,53 0,46 0,4

150 200 250 300 350 400 450

Tabla confeccionada por el comité ACI 211 Contenido De Aire Atrapado (%) TMN Agregado Grueso 3/8´´ 1/2´´ 3/4´´ 1´´ 1 1/2´´ 2´´

Aire Atrapado 3,0% 2,5% 2,0% 1,5% 1,0% 0,5%

3´´ 4´´

0,3% 0,2%

Contenido de aire incorporado y total FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION


3´´

6´´

130 145 160

113 124

122 133 154

107 119


T.N.M. Agregado Grueso 3/8” 1/2” 3/4” 1” 1 ½” 2” 3” 6”


Contenido de aire total (%) Exposición Suave 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0

Exposición Moderada 6,0 5,5 5,0 4,5 4,5 4,0 3,5 3,0

Exposición Severa 7,5 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0

Peso del agregado grueso por unidad de volumen del concreto b/bo Modulo de fineza del Agregado Fino 2.40 2.60 2.80 3.00

TMN A:G 3/8”

0.50

0.48

0.46

0.44

1/2”

0.59

0.57

0.55

0.53

3/4” 1”

0.66 0.71

0.64 0.69

0.62 0.67

0.60 0.65

1 ½”

0.76

0.74

0.72

0.70

2”

0.78

0.76

0.74

0.72

3”

0.81

0.79

0.77

0.75

6”

0.87

0.85

0.83

0.81

Tabla confeccionada por el comité ACI 211 Condiciones especiales de exposición Condiciones de exposición

Concreto de baja permeabilidad a) Expuesto a agua dulce b) Expuesto a agua e mar o aguas solubles c) Expuesto a la acción de aguas cloacales Concretos expuestos a procesos de congelación y deshielo en condiciones húmedas a) Sardineles, cunetas, secciones

Relación a/c máxima, en concretos con agregado de peso normal

Resist. a la compresión mínima en concretos con agregados livianos

0.50 0.45 0.45

260

0.45

300





delgadas b) Otros elementos

0.50

Protección contra la corrosión del concreto expuesto a la acción del agua de mar, aguas Salubres, neblina o rocíos de esta agua.

0.40

325

0.45

300

Si el recubrimiento mínimo se incrementa en 15 mm. Tabla confeccionada por el comité ACI 211 Capitulo VI PASOS DE DISEÑO Los pasos a seguir son: 1. Condiciones Generales Cemento: Marca: SOL Tipo: I Peso específico: 3.13 Agua: Agua potable de la red pública Peso específico: 1000 Kg/m³ CARACTERÍSTICAS DEL CONCRETO: Resistencia especificada: 210 Kg/cm² Asentamiento: 3” – 4” Condiciones ambientales y de Exposición durante el vaciado: Temperatura promedio ambiente: 20° C Humedad relativa: 80% Condiciones a la cual estará expuesta Normales Agregados: Agregado Cantera Perfil PUS PUC Peso Especifico Seco Modulo de Fineza

Fino La Molina 1,723 1,999 2.68 2.95

Grueso Gloria Chancada 1,462 1,642 2.71 6.68




% Absorción Cont. De humedad T.N.M

LAPA HUMAREDA, Raúl 0.81 0.81 --

0.85 0.45 3/4"

Tamaño Nominal Máximo TAMIZ PESO RET. % RET. % RET. % PASA (gr.) ACUMU. (Pulg.) (mm) 2 1/2" 63 2" 50 1 1/2" 37.5 1" 25 0 0.0 0.0 100.0 3/4" 19 5,648 69.3 69.3 30.7 1/2" 12.5 2,329 28.6 97.9 2.1 3/8" 9.5 46 0.6 98.4 1.6 Nº 4 4.75 127 1.6 100.0 0.0 Nº 8 2.38 0 0.0 100.0 0.0 Nº 16 1.19 FONDO Tamaño Máximo = Es el mayor tamiz por donde pasa todo el material Tamaño Nominal Máximo = Es el tamiz donde se produce el primer retenido GRANULOMETRIA DE LOS AGREGADOS

Módulo de Fineza = 2.95

Módulo de Fineza = 6.68

Determinar la Resistencia promedio f’cr: Caso a) Contamos con datos estadísticos > 30 ensayos Consideremos nuestra: Ds = 25 Kg/cm².





f’cr = f’c + 1.34 Ds = 210 + 1.34(25) = 243.5 f’cr = f’c + 2.33 Ds – 35 = 210 + 2.33 (25) – 35 = 233.25

f’cr = 245 Kg/cm² Caso b) Contamos con ensayos

datos estadísticos < 30

Consideremos nuestra: Ds = 25 Kg/cm². Consideremos que tenemos 20 ensayos. De la tabla de incrementos para la Ds f’cr = f’c + 1.34 (Ds*Fact) = 210 + 1.34(25*1.08) = 246.2 f’cr = f’c + 2.33 (Ds*Fact) – 35 = 210 + 2.33(25*1.08) – 35 = 237.9 f’cr = 245 Kg/cm² Caso c) No se cuentan con datos estadísticos de ensayos Utilizamos la siguiente tabla para det. f’cr f’cr = f’c + 84 = 210 + 84 = 294 f’cr = 295 Kg/cm² Caso

f'cr (KG/cm2)

a

245

b

245

c

295

Para nuestro ejemplo consideraremos f’cr = 295 Kg/cm² Determinar La Cantidad De Agua Por M³: Asentamiento

Tamaño Máximo del Agregado Grueso 3/8"

1/2" 3/4" 1" 1 1/2" Concreto sin aire incorporado

2"

3"

6"

1" a 2"

207

199

190

179

166

154

130

113

3" a 4"

228

216

205

193

181

169

145

124

6" a 7"

243

178

160

--

181

228 216 202 190 Concreto con aire incorporado 175 168 160 150

1" a 2"

142

122

107

3" a 4"

202

193

184

175

165

157

133

119

6" a 7"

216

205

197

184

174

166

154

--

Agua por m³: 205 lt





Determinar del contenido de aire: TMN Agregado Grueso

Aire Atrapado

3/8" 1/2" 3/4"

3.0 % 2.5 % 2.0 %

1"

1.5%

1 1/2" 2"

1.0% 0.5%

3" 4"

0.3% 0.2 %

Determinar la relación a/c: f``cr (Kg/cm2) 150 200 250 300 350 400 450

Relación agua / cemento en peso concreto sin aire concreto con aire incorporado incorporado De la tabla, 0.80 0.71 interpolado 0.70 0.61 valores tenemos: 0.62 0.53 para 0.55 0.46 fćr= 295 0.48 0.40 (kg/cm2) 0.43 a/c = 0.56 0.38

Calculo del factor Cemento: Cemento = agua/ a/c = 205/0.56 = 366 Cálculo del Peso de los agregados Método del Módulo de fineza de la combinación de agregados Método del Agregados Global Método Comité 211 ACI Método de la Combinación de Agregados Consideremos que vamos a utilizar 8 bolsas por m³ de concreto Recordando que TMN = ¾” TMN A:G

6

Bolsas de Cemento por m3 7 8

9

3/8” 1/2”

3,96 4,46

4,04 4,54

4,11 4,61

4,19 4,69

3/4” 1”

4,96 5,26

5,04 5,34

5,11 5,41

5,19 5,49





1 1/2”

5,56

5,64

5,71

5,79

2” 3”

5,86 6,16

5,94 6,24

6,01 6,31

6,09 6,39

Método de la Combinación de Agregados Siendo MFarena =2.95, MFpiedra = 7.68 y m = 5.11 el % Agregado fino será:

El % Agregado grueso será: Los volúmenes de los agregados serán: Vol. A.G. = 0.605*57.9% = 0.350 Vol. A.F. = 0.605*42.1% = 0.255 Entonces los pesos secos de los agregados serán: Peso A.G.= 0.350*2.71*1000 = 948.5 Kg Peso A.F.= 0.255*2.68*1000 = 683.4 Kg Método del agregado global Selección de los porcentajes de Agregados:






Elección



Método del agregado global Cálculo del Volumen de Agregados: Vol. A.G. = 0.605*55% = 0.333 Vol. A.F. = 0.605*45% = 0.272 Los pesos secos serán: Peso A.G.= 0.333*2.71*1000 = 902.4 Kg Peso A.F.= 0.272*2.68*1000 = 729.0 Kg Método del ACI Cálculo del Peso del Agregado grueso:

Modulo de fineza del Agregado Fino TMN A:G 3/8”

2.40 0.50

2.60 0.48

2.80 0.46

3.00 0.44

1/2” 3/4”

0.59 0.66

0.57 0.64

0.55 0.62

0.53 0.60

1” 1 ½”

0.71 0.76

0.69 0.74

0.67 0.72

0.65 0.70

2” 3” 6”

0.78 0.81 0.87

0.76 0.79 0.85

0.74 0.77 0.83

0.72 0.75 0.81

De la tabla interpolando valores tenemos: b/bo = 0.605

Como P.U.C. del Agregado Grueso = 1642 Kg/cm3 Peso seco del Agregado Grueso = 0.605x1642 = 993,41 Kg Método del ACI Cálculo del Peso del Agregado Fino:

Material Cemento Agua Aire Ag. Grueso

Peso (Kg)

P.E

Vol. Absoluto

366 205 0,02 993.41

3130 1000

0.1170 0.2050 0.0200 0.3666 0.7086

2710

Total Volumen de Agregado Fino = 1 - 0.7086 = 0,2914 Peso Seco Agregado Fino = 0,2914*2680 = 780,96 Kg





TABLA RESUMEN Pesos Secos de Materiales por m³

Materiales Cemento Agua Ag. Grueso Ag. Fino Aire Total

combinación agregados

Pesos secos (Kg) Agregado Global

366.0 205.0 948.5 683,4 2% 2202.9

366.0 205.0 902.4 729.0 2% 2202.4

ACI 366.0 205.0 993.4 781.0 2% 2345.4

Corrección por humedad de los agregados: A) Agregado Fino Peso Húmedo A.F. = Peso secoAF (1+%C.H.AF/100 Comb. Agregados = 683.4(1+1.62/100) = 694.5 Kg Agregado global = 729.0(1+1.62/100) = 740.8 Kg ACI = 781.0(1+1.62/100) = 793.7 Kg B) Agregado Grueso Peso Húmedo A.G. = Peso secoAG(1+%C.H.AG/100) Comb. Agregados = 948.5(1+0.45/100) = 952.8 Kg Agregado global = 902.4(1+0.45/100) = 906.5 Kg ACI = 993.4(1+0.45/100) = 997.9 Kg Cálculo del aporte de agua de los agregados: A) Agregado Fino Aporte agua A.F. = Peso secoAF (%C.H. -%Abs)/100 Comb. Agregados = 683.4(1.62-0.81)/100 = 5.54 lt Agregado global = 729.0(1.62-0.81)/100 = 5.90 lt ACI = 781.0(1.62-0.81)/100 = 6.33 lt B) Agregado Grueso Aporte agua A.G. = Peso secoAG (%C.H. -%Abs)/100 Comb. Agregados = 948.5(0.45-0.85)/100 = -3.79 lt Agregado global = 902.4(0.45-0.85)/100 = -3.61 lt ACI = 993.4(0.45-0.85)/100 = -3.97 lt El aporte de humedad de los agregados será: Aporte humedad = Aporte agua AG + Aporte agua AF Comb. Agregados = 5.54 lt + (-3.79 lt) = 1.75 Agregado global = 5.90 lt + (-3.61 lt) = 2.29 ACI = 6.33 lt + (-3.97 lt) = 2.36 FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




Cálculo del agua efectiva: Agua Efectiva = Agua Diseño – Aporte Humedad Comb. Agregados = 205 lt – 1.75 lt = 203.25 lt Agregado global = 205 lt – 2.29 lt = 202.71 lt ACI = 205 lt – 2.36 lt = 202.64 lt TABLA RESUMEN Pesos Secos de Materiales por m³ Pesos Húmedo (Kg) Materiales

combinación agregados

Agregado Global

ACI

366.0

366.0

366.0

203.25

202.71

202.64

Ag. Grueso

952.8

906.5

997.9

Ag. Fino

694.5

740.8

793.7

2%

2%

2%

2216.6

2216.0

2360.2

Cemento Agua

Aire Total Capitulo VII

MEZCLAS DE PRUEBA EN OBRAY LABORATORIO

DISEÑO INICIAL NO

a/c A J U S T E S

Comb. Agreg.

Uniformidad

Consistencia

MEZCLAS DE PRUEBA

PROBETAS




LAPA HUMAREDA, Raúl EN OBRA

AJUSTES

HUMEDAD TEMPERATURA TIEMPO DE MEZCLADO SISTEMA DE DOSIFICACION ETC.

Capitulo VIII LIMITACIONES DE LAS TABLAS 1. Relación a/c AGUA LIBRE /CEMENTO = (Agua incorporado a la mezcladora + Agua mantenido como humedad por los agregados antes del mezclado) AGUA TOTAL /CEMENTO = (Agua libre + % Agua de absorción de los agregados) AGUA DISEÑO / CEMENTO = Agua que interviene en la mezcla cuando el agregado esta saturado superficialmente seco (no aporta ni absorbe agua) AGUA EFECTIVA / CEMENTO = Agua Mezcla considerando condiciones reales de humedad del agregado y efectiva corrección correspondiente Para el cálculo de a/c se debe considerar: Peso agua Agregados + Agua añadida mezcladora En agregados: % Abs bajo = AGUA LIBRE /CEMENTO - AGUA TOTAL/CEMENTO = Mínima % Abs alto =AGUA LIBRE /CEMENTO - AGUA TOTAL/CEMENTO = Alta 2. AGREGADOS PERFIL DEL AGREGADO Angular (No considera semiangular) Redondeado (No considera semiangular)





Superficies específicas menores T.M.N. • Máx: 1 ½” • Diversas granulometrías • Diversos Módulos de fineza • Diversos Superficies Específicas % ABSORCIÓN < 1.2 % 3. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN PROBETAS (forma) ACI: Cilindros15 x 30 cm. BSI DIN PROBETAS (curado) HUMEDO INTERPERIE QUIMICOS CEMENTO: Tipo Marca Calidad 4. Consistencia - Función del tipo de agregado Agua total de mezcla

Conclusiones 1. Establecer a. Relación a/c b. Perfil del agregado c. Textura d. Granulometría 2. Diseño de Mezcla NO es un Procedimiento automático 3. Los datos de la tabla y criterios ser utilizados como una guía ( 1º estimación) 4. La experiencia del diseñador y el conocimiento profundo deben normar el diseño de mezclas.

5. Mezclas preparadas en el laboratorio FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




6. Mezclas preparadas en obra ENSAYO DESTRUCTIVOS EN CONCRETO ENDURECIDO (Extracción de Testigos Diamantinas) Aplicación: Para evaluar la resistencia del concreto en una estructura: •Cuando la resistencia de las probetas, modelados al pie de obre es baja. •Cuando han ocurrido anomalías en el desarrollo de la construcción. •Fallas de curado. •Aplicación temprana de cargas. •Incendio. •Estructuras antiguas. •No se cuenta con registros de resistencia, etc.

Equipo Los testigos cilíndricos se extraen con un equipo sonda provisto de brocas diamantadas. Calibrador o vernier con apreciación de por lo menos 0.5 mm

De la extraccion El concreto ha adquirido suficiente resistencia para que durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta. En todos los casos, el concreto deberá tener por lo menos 14 días de colocado. Deben tomarse 3 especimenes por cada resultado de resistencia que esté por debajo de la resistencia a la Compresión especificada del concreto f'c. Extracción de testigos diamantinos

Preparación, curado, refrendado: Los testigos deben tener sus caras planas, paralelas entre ellas y perpendiculares al eje de la probeta. FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




Las protuberancias o irregularidades de las caras de en-sayo deberán ser eliminadas mediante aserrado cuando sobrepasen los 5 mm. La determinación de la longitud de un testigo estará dado por el promedio de 5 mediciones con el vernier, con una aproximación de ±1 mm Corte

Preparación, curado, refrendado: El ACI recomienda que si el concreto de la estructura va a estar seco durante las condiciones de servicio, los corazones deberán secarse al aire (temperatura entre 15 y 30°C, humedad relativa menor del 60%), durante 7 días antes de la prueba, y deberán probarse secos. Si el concreto de la estructura va a estar superficialmente húmedo en esas condiciones de servicio, los corazones deben sumergirse en agua por lo me-nos durante 48 horas y probarse húmedos. Preparación, curado, refrendado: n, curado, refrendado: La Norma ASTM establece, a diferencia del criterio del ACI, que las probetas sean curadas en húmedo, por 40 hrs. antes de la rotura. Antes del ensayo de compresión, la probeta deberá ser re-frendada en ambas caras, de manera de obtener superficies adecuadas. En este caso son de aplicación los métodos: ASTM C 17 y ASTM C 192. Del Ensayo: La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberá expresarse con aproximación de 0.1 Kg/cm2 cuando el diámetro se mide con aproximación de 0.25 mm.; y de 0.5 cuando el diámetro es medido con aproximación de 2.5 mm. Además deberán registrarse: 1. La longitud de la probeta. 2. Las condiciones de humedad antes de la rotura 3. El tamaño máximo del agregado en el concreto. 4. La dirección en la aplicación de la carga de rotura con relación al plano longitudinal de colocación del concreto en obra. De los resultados y su corrección: -Si los testigos tengan una relación L/D < 2, se deberán ajustar los resultados del ensayo de compresión, mediante la siguiente tabla: FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




Relacion Long. / Diam.

Fact. Correc. NTP

Fact. Correc. ASTM

2.00

1.00

1.00

1.75 1.50

0.99 0.97

0.98 0.96

1.25 1.00

0.94 0.91

0.94 0.92

De los resultados y su corrección: Los factores de corrección son aplicables a hormigones de 140 Kg/cm² a 420 Kg/cm². Se estima que la resistencia de los testigos es, en general, inferior a la que podría obtenerse de cilindros moldeados, con el mismo concreto, al pie de obra y curados por el método normalizado Esto se explica porque el curado normalizado es más intenso que el curado en obra. Los testigos suelen tener menor resistencia cerca de la superficie superior de la estructura. Al aumentar la profundidad. La resistencia se incrementa hasta un cierto límite. Evaluación de Resultados: El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos, se considerará estructuralmente adecuada si:

1. Promedio

2. Ningún testigo

> ó = 85% f ‘c.

ó

ó

< ó=75% f ‘c.

A fin de comprobar la precisión de las pruebas, se pueden volver a probar zonas representativas de resistencias erráticas de los testigos.

ENSAYO PARA DETERMINAR EL NÚMERO DE REBOTE EN EL HORMIGON ENDURECIDO (NTP 399.181) FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




RESEÑA HISTORICA

NTP 399.181 METODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL NÚMERO DE REBOTE EN EL HORMIGON ENDURECIDO

•CTN •Eneroa Mayo2000 •PNTP 13 Agosto 2000 •CTN a CRT 18/12/00Actualmente aprobada como NTP

REFERENCIAS NORMATIVAS REFERENCIAS NORMATIVAS  ASTM C805 805-97  ASTM E177 ASTM -90a  ACI 228.1R 1989 Definición (NTP 399.181) “Método para determinar el numero de rebote en el hormigón endurecido” Es un método de ensayo NO DESTRUCTIVO, el cual, en esencia en medir la dureza de la superficie, en un método rápido y simple que se aplica para evaluar la UNIFORMIDAD DEL CONCRETO in Situ. Es de gran ayuda para identificar zonas donde el concreto es de pobre calidad o se encuentra concreto deteriorado. Se mide el rebote de un embolo cargado con un resorte después de haber golpeado una superficie plana de concreto Definición (NTP 399.181) Este método también nos puede dar una REFERENCIA con respecto a la resistencia del concreto siempre en cuando que consideremos que para un determinado concreto el número de rebotes puede ser afectado por: Consideraciones a tener en cuenta:  Humedad  Forma y rigidez  Tipo del agregado  Edad del concreto  La superficie del ensayo  Profundidad de carbonatacion

Definición (NTP 399.181)





Todos los factores deben ser correctamente interpretados durante el proceso del ensayo. Debido a la incertidumbre inherente del método en la estimación de resistencia NO SE RECOMIENDA como base para LA ACEPTACIÓN o RECHAZO de un concreto.

CAMPO DE APLICACION     

Evalúa la uniformidad del concreto. Identifica concretos deteriorados Estimar el desarrollo de resistencia in-situ Correlación Esfuerzo vs. # Rebotes. Incertidumbre en la estimación de la resistencia

EQUIPOS - ESCLEROMETROS

NORMALES

DIGITALES

RESUMEN DEL METODO





1. Preparar la superficie a impactar retirando todo material de recubrimiento del concreto a ensayar 2. Impactar sobre la superficie en forma perpendicular; analizar la impresión en esta. Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la lectura.

3. Leer el Número de rebote en la escala indicadora de martillo aproximándolo siempre a un número entero. 4. Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 2.54 cm (1”)

CALCULOS

Tomar mínimo 10 lecturas Descartar aquellas lecturas que se difieran en más de 6 unidades del promedio

Descartar la serie

SI

2 lecturas Difieren del promedio

NO

Determinar el número de promedio





CALIBRACION DEL MARTILLO Se efectúa una correlación entre la resistencia de un grupo de probetas y el N° Rebotes respectivamente.

Grafico de Correlación Resistencia vs. N° Rebotes





Reporte Del Informe             

Fecha y hora de ensayo Ubicación de estructura ensayada Descripción del concreto Descripción del área de Ensayo Características de la superficie Altura sobre el nivel del terreno Condiciones del curado Identificación del Martillo Orientación del Martillo Numero de Rebote promedio Comentarios Edad del Concreto Promedio de cada área de ensayo

CONCRETO AUTOCOMPACTADO Introducción Un hecho bien conocido en la industria de la construcción, es que no hay un proyecto que sea igual a otro. Cada uno esta acompañado por un conjunto de par de parámetros y circunstancias que generan un grado de complejidad superior al de otras industrias, obligando a proyectistas y constructores a trabajar con una mente sumamente flexible. DEFINICION Concreto de muy alta fluidez, que puede ser colocado por su propio peso, logrando una buena consolidación, sin producir exudación, ni segregación. Reología del Concreto Autocompactado

•Viscosidad •Cohesión •Fricción interna

Relación entre Slump y Facilidad de colocación





Viscosidad plástica

Alta Resistencia Fibra de Acero

Comparación de propiedades Reologicas

Concreto autocompactado Normal

Fricción interna

CONCEPTOS APLICABLES AL CAC  Relación agua/finos. finos: 500 y 600 kg/m3  Relación piedra/arena. entre 0.72 y 0.80  Métodos especiales para medir la consistencia.





EQUIPOS PARA MEDIR LA CONSISRENCIA

DISEÑO DE MEZCLAS fć

600 kg/cm2

Agua/mat.cement.

0.40

agua/finos

0.31

cemento Tipo I

450 kg/m3

microsilice

8%

piedra/arena

0.72

HRWR Glenium

0.80 lt/100 kgde mc

extensibilidad

65 cm.





PROPIEDADES AL ESTADO FRESCO •Mezclas cohesivas sin segregación •Extensibilidad de 66 a 72 cm, manteniendo el SLUMP por mayor tiempo.

•Vaciados hasta de 5m. de altura sin segregación

•Menor mano de obra en la colocación y compactación •No requiere vibrado •Buen desempeño mecánico y de durabilidad





PROPIEDADES AL ESTADO ENDURECIDO •Reducción de contracción por secado y flujo plástico. •Incremento de la resistencia a la compresión •Impermeabilidad mejorada •Acabados superficiales mejorados

Evolución de los Aditivos Reductores de Agua Reductores de Agua

1930

Lignosulfonatos

1940

Gluconatos

1970

Naftalenos sulfonados




1980

Melamina sulfonada

1990

Copolimeros vinilicos

2000

Policarboxilato Modificado (HRWR)


Modo de acción de HRWR tradicional

Modo de acción de HRWR Glenium

VENTAJAS EN LA PRODUCCION DE CONCRETO AUTOCOMPACTADO









PRECAUCIONES CON LOS CONCRETOS AUTOCOMPACTADOS Proceso constructivo orientado al uso de Concreto Autocompactado, planificación de actividades para aprovechar sus ventajas, adaptación del personal a los nuevos conceptos, curado oportuno y eficiente. • Encofrados preparados para presiones superiores • Encofrados estancos para evitar fugas de lechada • Control de calidad diferente en relación con el SLUMP. APLICACIONES •Concretos de alto desempeño •Concreto vaciado bajo el agua •Concretos de alta resistencia •Industria de prefabricados •Elementos de secciones delgadas •Edificaciones, puentes, pavimentos... CONCLUSIONES • La tecnología para producir Concreto Autocompactado es accesible y alcanzable. • Se obtiene un concreto mucho más homogéneo y durable • El exceso de finos no incrementa la tendencia a la contracción • Productividad en la construcción • Buen desempeño en pisos y pavimentos • Uso de materiales de última generación.





CONCRETOS ESPECIALES Introducción La clasificación de los concretos especiales está relacionada con las variantes y adiciones en los componentes y en la innovación de los equipos de producción colocación y compactación. La cantidad de tipos de concreto es muy amplia por lo que solo trataremos las principales, ya que cada día se desarrollan nuevos avances en esta área. Concreto Masivo Para la construcción de estructuras de grandes dimensiones donde el problema del calor de hidratación es un factor crítico por los grandes volúmenes de concreto. Su uso está ligado principalmente en la construcción de Represas.

Concreto Compactado con rodillos Es un tipo de concreto masivo en que la compactación se realiza con el equipo convencional de para movimiento de tierras y compactación de suelos. La particularidad de este concreto esta en el control de la cantidad de finos y el contenido de humedad para lograr una compactación adecuada.

Concreto Ligero Empleado en la industria de los prefabricados o donde es requerido disminuir las cargas Muertas. Los agregados empleados para este tipo de concreto tienen bajas densidades obteniéndose P.U. en el orden de los 1500 – 1800 Kg/m³ FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




Hay que tener muy presente la alta porosidad de los agregados el cual originan % absorción elevadas, además como son muy débiles a la abrasión tienden a incrementar los finos con las consecuencias de la pérdida de la trabajabilidad. Concreto Ligero Agregado fino

Propiedades

Valor

Módulo de Fineza

2.45

Peso Unitario Suelto ( Kg/m³)

1,589

Peso Unitario Compactado ( Kg/m³)

1,777

Peso Específico

1.98

Contenido de Humedad ( % )

0.30

Porcentaje de Absorción ( % )

15.6

Concreto Ligero Agregado Grueso





Propiedades Físicas

Valor

Tamaño Nominal Máximo

1 ½”

Módulo de Fineza

7.84


1,589


1,777

Peso Específico

1.74


0.30


29.6

Concreto Pesado Empleado en la fabricación de plantas nucleares donde hay la necesidad de atenuar la radioactividad. Los P.U. de este concreto están dentro del rango de los 2700– 5000 Kg/cm² En la elaboración de estos concretos se utilizan el agregado grueso cuyo peso específico varia entre 3.4 y 7.5. Tipo Agregado

Peso Específico

Limonita, Geotita Baritina Ilmenita, Hematita Magnetita Acero, Hierro

3.4 – 3.8 4.0 – 4.4

P.U. Concreto (Kg/cm² ) 3000 – 3300 3400 – 3800

4.2 – 5.0

3600 – 4000

6.5 – 7.5

5200 – 5800

Concreto Pesado Un aspecto básico a tomarse en cuenta para elaborar esta clase de concreto es que mientras mayor sea la diferencia entre los Pesos Específicos del fino y el grueso habrá mayor segregación.





Concreto Pesado Agregado fino

Propiedades

Valor

Módulo de Fineza

2.62


1,689


1,897

Peso Específico

2.74


0.30


2.6

Concreto Pesado Agregado Grueso

Propiedades Físicas

Valor

Tamaño Nominal Máxio

3/4”

Módulo de Fineza

6.10


-


-

Peso Específico

4.03


0.30


0.95





Concreto Presforzado El presfuerzo puede definirse en términos generales como el precargado de una estructura, antes de la aplicación de las cargas de diseño requeridas, hecho en forma tal que mejore su comportamiento general. Una de las mejores definiciones del concreto presforzado es la del Comité de Concreto Presforzado del ACI, que dice: Concreto presforzado: Concreto en el cual han sido introducidos esfuerzos internos de tal magnitud y distribución que los esfuerzos resultantes de las cargas externas dadas se equilibran hasta un grado deseado. Métodos de Presforzado En el concreto presforzado existen dos categorías: 1. El pretensazo 2. El postensado. 1. El Concreto Pretensado Los miembros del concreto pretensado presforzado se producen estirando o tensando los tendones entre anclajes externos antes de vaciar el concreto y al endurecerse el concreto fresco, se adhiere al acero. Cuando el concreto alcanza la resistencia requerida, se retira la fuerza presforzante aplicada por gatos, y esa misma fuerza es transmitida por adherencia, del acero al concreto. El Método Pretensazo





2. El Concreto Postensado En el caso de los miembros de concreto postensado, se esfuerzan los tendones después, de que ha endurecido el concreto y de que se haya alcanzado suficiente resistencia, aplicando la acción de los gatos contra el miembro de concreto mismo.

Intercambio vial sur Av. Javier Prado (El trébol)





Viaducto elevado postensado del tren eléctrico Concreto de alta Resistencia Esta clase de concreto resulta de adicionar a un concreto normal un aditivo mineral (microsílice). La microsílice (cuyo tamaño es 1/100 las el cemento) contiene óxido de Sílice (SiO2 ) en grandes cantidades que al reaccionar con el cemento mejora las características del gel y consecuentemente las del concreto. Las resistencias en compresión pueden llegar hasta los 1800 Kg/cm²





Concreto Autocompactante Esta clase de concreto resulta de adicionar a un concreto normal un aditivo concreto normal un aditivo superplastificante. Esta clase de concreto no necesita utilizar la vibración para el acomodo del concreto. Su uso en estructuras con mucho congestionamiento de refuerzo, instalaciones, etc.

Concreto lanzado (Shotcrete) Su principal aplicación es en Túneles donde se necesita un concreto de gran resistencia con mucha rapidez. El Shotcrete consiste en lanzar por un tubo una mezcla de concreto a la que se le añade un aditivo acelerante que produce un endurecimiento muy veloz, mientras la mezcla va impactando sobre la superficie a recubrir

Shotcrete – Sistemas de aplicación Vía Seca Cuando los agregados, el cemento y el aditivo (en polvo) se lanzan mezclados y en la salida de la manguera se suministra el agua para producir la hidratación; cuando el aditivo acelerante es líquido se diluye en el agua. Esta sistema tiene la desventaja que el operador es el que aplica el agua en función de la adhesión de la mezcla, por lo que no se puede hablar de una relación a/c definida. Vía Húmeda Cuando la mezcla de concreto es lanzada con todo incorporado añadiéndose en la salida de la manguera el aditivo Este sistema tiene la ventaja que el operador no controla la cantidad de agua ya que la mezcla sale dosificada. La desventaja es el FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




tiempo en el transporte, ya que ocasiona complicaciones con el fraguado del concreto antes de ser lanzado.

Un problema común es establecer la compatibilidad entre el cemento y el acelerante Los acelerantes en polvo obligan a tener agregados muy secos ya que si los agregados tuvieran algo de humedad provocarían la reacción del aditivo y el inicio de la hidratación antes del lanzado. Los acelerantes líquidos aplicados en dilución con el agua no ocasionan problemas con la mezcla además de controlarse la uniformidad de su uso.

Para que el acelerante cumpla con los requisitos para emplearse en shotcrete se ensayan 3 muestras, en el cual: -El fraguado inicial debe producirse en un tiempo entre 1 y 3 minutos -El fraguado final debe producirse en un tiempo máximo de 12 minutos Hay que tener en cuenta que si bien es cierto los acelerantes van a producir unas resistencias iniciales altas, al final puede disminuir hasta en un 30% con relación al concreto sin aditivo. Los diseñadores tiene que considerar la alta dispersión que tiene este concreto pese a tener un buen control de calidad en la producción y colocación. La Desviación Estándar en el Shotcrete es por lo menos el doble que las que se tiene con un concreto normal. Esta demostrado que la adición del cemento tiene un límite a partir del cual no se producen incrementos en la resistencia. El diseño de mezclas para Shotcrete es parecido a un diseño normal con la variación que para este tipo de concreto el agua por m³ debe corresponder a un slump de 2” -3” El Comité ACI 506.2 –91, recomienda que la granulometría total de los agregados cumpla con los siguientes husos granulométricos:

Malla 3/4" 1/2" 3/8" Nº 4 Nº 8 Nº 16 Nº 30 Nº 50 Nº 100

Gradación 1 --100 95-100 80-100 50-85 25-60 10-30 2-10

% pasa Gradación 2 -100 90-100 70-85 50-70 35-55 20-35 8-20 2-10

Gradación 3 100 80-95 70-90 50-70 35-55 20-40 10-30 5-17 2-10





Concreto premezclado En la actualidad la tendencia es cada vez mayor a usar el concreto premezclado, cuyas especificaciones lo indica la norma NTP 339.114(ASTM C-94)

La norma NTP 339.114establece una serie de requerimientos necesarios que debe cumplir este tipo de concreto como son: Concreto premezclado -Bases de Compra La compra se efectuará en metros cúbicos de concreto fresco. El volumen de concreto de una determinada tanda será obtenido del peso total de la tanda entre el peso unitario del concreto. El peso unitario se calculará de acuerdo a NTP 339.046 del promedio de 3 mediciones en un contenedor de ½” pie³ El volumen de concreto originado por los desperdicios, sobre excavación, deformación de encofrados, etc. NO son responsabilidad del proveedor. Concreto premezclado –Materiales    

Cementos Agregados Agua Aditivos





Cada uno debe cumplir con sus respectivas normas Para el empleo aguas de calidad cuestionable se prepararán muestras y se compararán con concreto preparados con agua normal. Se utilizarán esta agua si cumplen con los siguientes criterios de aceptación: Criterio de aceptación Limites Resistencia a la compresión, % min. 90 A 7 días tiempo de fraguado, desviación del control

Método de Ensayo NTP 334.051

1:00 antes 1:30 después

NTP 339.082

El empleo de aguas para el lavado de mixer se utilizará si se cumplen con los requisitos químicos indicados en la siguiente tabla: Criterio de aceptación Cloruro como Cl Concreto pretensado o tablero para puentes Otros concretos reforzados Sulfatos como SO4, ppm Álcalis como ( Na2O+0.658 K2O), ppm Sólidos totales, ppm

Límites

Método de Ensayo

1000 3000

NTP 339.076

3000 600 50000

3000 NTP 339.074 50000 NTP 339.088

Concreto premezclado –Requisitos de calidad El comprador deberá especificar lo siguiente: -Tamaño Nominal Máximo de los agregados -Asentamiento deseado -Si se utiliza incorporador de aire, el % de aire promedio -En el caso de concretos ligeros, la masa unitaria como masa húmeda. -La opción utilizada (A, B ó C) como base para determinar las proporciones del concreto para producir una calidad requerida. OPCION A El comprador exige que el proveedor asuma toda la responsabilidad sobre el diseño de mezclas El comprador especificará la resistencia e compresión requerida f’c.Previo al envío del concreto, el proveedor deberá suministrar por escrito al comprador: -La dosificación del diseño de mezclas -La calidad de los materiales a utilizarse -Las proporciones a utilizarse el concreto requerido OPCION B El comprador asume la responsabilidad para el diseño de mezcla, para esto deberá especificar lo siguiente: -Contenido de cemento m³ -Contenido de agua -Porcentaje de humedad -Tipo, nombre y dopaje del aditivo FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




Previo al envío del concreto, el proveedor deberá suministrar por escrito al comprador: -Procedencia de los agregados y sus propiedades -La dosificación del diseño de mezclas y los resultados OPCION C El comprador requiera que el proveedor asuma la responsabilidad para del diseño de mezcla con un contenido mínimo de cemento especificado, el comprador también deberá especificar lo siguiente: -Resistencia en compresión requerida -Contenido mínimo de cemento en bolsas o Kg/m³ -Tipo, nombre y dopaje del aditivo Previo al envío del concreto, el proveedor deberá suministrar por escrito al comprador: -Procedencia de los agregados y sus propiedades -La dosificación del diseño de mezclas y los resultados Concreto premezclado –Tolerancias en el slump Si se especifica un valor “máximo”o “no debe exceder”, entonces las tolerancias para el slump se indican en la siguiente tabla: Tipo tolerancia

Asentamiento especificado 3”

>3”

En exceso

0

0

En defecto

-1 ½”

- 2 ½”

Si NO se especifica un valor “máximo”o “no debe exceder”, entonces las tolerancias para el slump se indican en la siguiente tabla: Asentamiento

Tolerancia

≤2”

½”

2” < slump ≤4”

1”

> 4”

1 ½”

Concreto premezclado –Planta de dosificación Deberá estar provista de: a. Compartimientos separados para agregados b. Medios de control precisos c. Balanzas precisas que permitan descargas totales Las balanzas para pesar podrán ser de cualquier tipo con tal que en un ensayo de carga estática para cuarto de la capacidad tenga una aproximación de ±4% de la capacidad total Se deberá disponer de pesos patrón con la finalidad de chequear la exactitud de las balanzas. FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




Concreto premezclado –Mezcladores y Agitadores

Estacionarios Mezcladores Camiones Mezcladores Agitadores

Camiones Agitadores

Los mezcladores estacionarios deberán estar equipados de una placa metálica en el cual se indique: a. La capacidad máxima del volumen de concreto b. La velocidad de mezclado del tambor Los camiones mezcladores o agitadores deberán estar equipados de una placa metálica en el cual se indique: -El volumen bruto del tambor. -La capacidad del tambor Cuando la mezcla empieza en la planta fija, el volumen de concreto mezclado ≤63% del volumen del tambor Cuando el concreto es trasportado en el camión mezclador, el volumen de concreto mezclado ≤80% del volumen del tambor. Para que el concreto sea satisfactorio, se realizarán ensayos tomadas después de las descarga de aproximadamente 15% y 85% de la tanda. Estas dos muestras deberán cumplir con los requisitos de uniformidad siguientes:





Max. Diferencia entre ensayos

Ensayo peso unitario

16

Contenido de aire % Asentamiento 4" 4" a 6" porción de la masa de Agregado grueso retenida sobre la malla Nº 4, % peso unitario libre de aire, %

1 1" 1 1/2" 6 1.6

f`c a 7 días, %

7.5

Concreto premezclado –Mezclado y Entrega Si el mixer fue aprobado para la entrega del concreto, NO se deberá añadir agua de mezclado EXCEPTO si el slump es menor que el especificado. El tambor será girado con 30 revoluciones o más hasta que la uniformidad del concreto este dentro de los límites. La descarga del concreto será completada dentro de:-1 ½ horas -El tambor haya girado 300 revoluciones Estas limitaciones pueden ser obviadas por el comprador si el concreto tiene un asentamiento tal que después de haber alcanzado alguno de las limitaciones anteriores, puede ser colocado sin la adición de agua. El concreto entregado en clima frío tendrá una temperatura mínima el cual se indica en la siguiente tabla:

Tamaño de la sección mm (Pulg)

Temperatura mínima °C

< 300 (12”) 300 a 900 (12” a 36”)

13 10

900 a 1800 (36” a 72”) > 1800 (72”)

7 5

La máxima temperatura del concreto producido con agregados calentados, agua caliente o ambos, no excederá los 32 °C. En climas cálidos el proveedor enviará el concreto premezclado a la temperatura más baja posible, sujeta a la aprobación del comprador. Concreto premezclado –Guía de Información Antes de la descarga de la tanda el proveedor entregará al comprador una guía conteniendo: 1. Nombre de la planta de premezclado 2. Número de serie de la boleta 3. Fecha FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




4. Número de camión 5. Nombre del comprador 6. Designación de la obra (nombre y ubicación) 7. Clase, especificación o designación del concreto 8. Cantidad de concreto en m³ 9. Tiempo del cargado o del primer mezclado del cemento y los agregados 10. Agua adicionada por el receptor del concreto y sus iniciales Con fines de certificación, el proveedor entregará al comprador conteniendo: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

una guía

Número de revoluciones en el momento de la primera adición de agua. Tipo, marca y cantidad de cemento Tipo, marca y cantidad de aditivos Información necesaria para calcular el agua total de mezclado por el proveedor Tamaño máximo del agregado Pesos del agregado fino y grueso Certificación aprobada de los materiales Firma o iniciales del representante de la planta de premezclado.

OTROS CONCRETOS     

Concreto Concreto Concreto Concreto Concreto

anti contracción con fibras Refractario Celular fluido, etc





AGREGADOS DEFINICIONES Llamados también áridos, son un conjunto de partículas de origen natural o artificial; que pueden ser tratados o elaborados y cuyas dimensiones están comprendidas entre los límites fijados por la Norma Técnica Peruana 400.011. Los agregados pueden constituir hasta las tres cuartas partes en volumen, de una mezcla típica de concreto; razón por la cual haremos un análisis minucioso y detenido de los agregados utilizados en la zona. Los agregados deberán cumplir con los siguientes requerimientos: Los agregados empleados en la preparación de los concretos de peso normal (2200 a 2500 kg/m3) deberán cumplir con los requisitos de la NTP 400.037 o de la Norma ASTM C 33, así como los de las especificaciones del proyecto. Los agregados finos y gruesos deberán ser manejados como materiales independientes. Si se emplea con autorización del Proyectista, el agregado integral denominado “hormigón” deberá cumplir como lo indica la Norma E.060. Los agregados seleccionados deberán ser procesados, transportados manipulados, almacenados y dosificados de manera tal de garantizar: 1) Que la pérdida de finos sea mínima; 2) Se mantendrá la uniformidad del agregado; 3) No se producirá contaminación con sustancias extrañas; No se producirá rotura o segregación importante en ellos. Los agregados expuestos a la acción de los rayos solares deberán, si es necesario, enfriarse antes de su utilización en la mezcladora. Si el enfriamiento se efectúa por aspersión de agua o riego, se deberá considerar la cantidad de humedad añadida al agregado a fin de corregir el contenido de agua de la mezcla y mantener la relación agua - cemento de diseño seleccionada. Dependiendo de sus dimensiones la Norma Técnica Peruana, clasifica y denomina a los agregados en: a) AGREGADO FINO Se define como agregado fino al proveniente de la desintegración natural o artificial de las rocas, que pasa el tamiz 9.51 mm. (3/8”) y queda retenido en el tamiz 74 um (Nº200) que cumple con los limites establecidos en la NTP 400.037.





El agregado fino deberá cumplir con los siguientes requerimientos: El agregado fino puede consistir de arena natural o manufacturada, o una combinación de ambas. Sus partículas serán limpias, de perfil preferentemente angular, duro, compactas y resistentes. El agregado fino deberá estar libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, partículas escamosas o blandas, esquistos, pizarras, álcalis, materia orgánica, sales, u otras sustancias dañinas. El agregado fino deberá estar graduado dentro de los límites indicados en NTP 400.037. Es recomendable tener en cuenta lo siguiente:

la

La granulometría seleccionada deberá ser preferentemente continua, con valores retenidos en las mallas Nº4, Nº8, Nº16, Nº30, Nº50 y Nº100 de la serie de Tyler. El agregado no deberá retener más del 45% en dos tamices consecutivos cualesquiera. En general, es recomendable que la granulometría siguientes límites: NTP 400.037

se encuentre dentro de los

Tabla MALLA 3/8” Nº4 Nº8 Nº16 Nº30 Nº50 Nº100

PORCENTAJE QUE PASA 100 95-100 80-100 50-85 25-60 10-30 2-10

El porcentaje indicado para las mallas Nº50 y Nº100 podrá ser reducido a 5% y 0% respectivamente, si el agregado es empleado en concretos con aire incorporado que contenga más de 225 kgs. de cemento por metro cúbico, o si se emplea un aditivo mineral para compensar la deficiencia en los porcentajes mencionados. El módulo de fineza del agregado fino se mantendrá dentro del límite de  0.2 del valor asumido para la selección de las proporciones del concreto; siendo recomendable que el valor asumido esté entre 2.35 y 3.15. Si excede el límite indicado de  0.2, el agregado podrá ser rechazado por la Inspección, o alternativamente ésta podrá autorizar ajustes en las proporciones de la mezcla para compensar las variaciones en la granulometría. Estos ajustes no deberán significar reducciones en el contenido de cemento.





El agregado fino no deberá indicar presencia de materia orgánica cuando ella es determinada de acuerdo a los requisitos de la NTP 400.013. Podrá emplearse agregado fino que no cumple con los requisitos de la norma indicados siempre que: La coloración en el ensayo se deba a la presencia de pequeñas partículas de carbón, lignito u otras partículas similares; o Realizado el ensayo, la resistencia a los siete días de morteros preparados con dicho agregado no sea menor del 95% de la resistencia de morteros similares preparados con otra porción de la misma muestra de agregado fino previamente lavada con una solución al 3% de hidróxido de sodio. El porcentaje de partículas inconvenientes en el agregado fino no deberá exceder de los siguientes límites: Lentes de arcilla y partículas desmenuzables………………………….………….3% Material más fino que la Malla Nº200: a) Concretos sujetos a abrasión……………………………………………………….3% b) Otros concretos..……….………….……………………………………………0.5% Carbón: 1) Cuando la apariencia superficial del concreto es importante…………….0.5% 2) Otros Concretos……………………………………………….…………………..1% Finalmente, la granulometría deberá corresponder a la siguiente tabla (similar a la normalizada por el ASTM). GRANULOMETRIA DEL AGREGADO FINO, NTP 400.037 Tabla N TAMIZ

PORCENTAJE DE PESO (MASA)

9.5 4.75 2.36 1.18 600 300 150

LIMITES TOTALES 100 89 – 100 65 – 100 45 – 100 25 – 100 5 – 70 0 – 12

mm mm mm mm um um um

(3/8) (Nº4) (Nº8) (Nº16) (Nº30) (Nº50) (Nº100)

gradación

C

de la

QUE PASA

*C 100 95 – 100 80 – 100 50 – 85 25 – 60 10 – 30 2 – 10

M 100 89 – 100 65 – 100 45 – 100 25 – 80 5 – 48 0 - 12*

F 100 89 – 100 80 – 100 70 – 100 55 – 100 5 – 70 0 – 12

* Incrementar a 5% para agregado fino triturado, excepto cuando se use para pavimentos. b) AGREGADO GRUESO Se define como agregado grueso al material retenido en el tamiz 4.75 mm. (N º 4) y cumple los límites establecidos en la NTP 400.037.





El agregado grueso podrá consistir de grava natural o triturada, piedra partida, o agregados metálicos naturales o artificiales. El agregado grueso empleado en la preparación de concretos livianos podrá ser natural o artificial. El agregado grueso deberá cumplir con los siguientes requerimientos: Deberá estar conformado por partículas limpias, de perfil preferentemente angular, duras, compactas, resistentes, y de textura preferentemente rugosa. Las partículas deberán ser químicamente estables y deberán estar libres de escamas, tierra, polvo, limo, humus, incrustaciones superficiales, materia orgánica, sales u otras sustancias dañinas. Es recomendable tener en consideración lo siguiente: Según NTP400.037 ó la Norma ASTM C33 La granulometría seleccionada deberá ser de preferencia continua. La granulometría seleccionada deberá permitir obtener la máxima densidad del concreto, con una adecuada trabajabilidad y consistencia en función de las condiciones de colocación de la mezcla. La granulometría seleccionada no deberá tener más del 5% del agregado retenido en la malla de 11/2” y no más del 6% del agregado que pasa la malla de ¼”. El agregado grueso debería estar graduado dentro de los límites especificados en la NTP 400.037, tal como sigue: REQUISITOS GRANULOMETRICOS DEL AGREGADO GRUESO Tabla

% QUE PASA POR LOS TAMICES NORMALIZADOS Nº A.S.T. M

1

TAMAÑ O

10 0 mm NOMINA 4” L 31/2” 10 a 0 11/2”

2

21/2” a 11/2”

3

2” a 1”

357

2” a

90 mm

75 mm

3.5 3” ” 90 a 10 0 10 0

63 mm

37,5 25 mm mm

19 mm

2.5 2” ” 25 a 60

1.5”

¾”

0 a 15

0 a 5

90 a 10 0 10 0

35 a 70

0 a 15

0 a 5

90 a 10 0 95 a

35 a 70

10 0

50 mm

1”

12, 9,5 4,7 5 mm 5 mm mm ½” 3/8 Nº4 ”

0 a 15

0 a 5

35 a

10 a



0 a

2,3 1,18 6 mm mm Nº8 Nº16


Nº4

4

467 5

11/2” a ¾” 11/2” a Nº4 1” a ½”


10 0 10 0 10 0

70 90 a 100 95 a 100 100

56

1” a 3/8”

100

1” a Nº4

100

57

6 67

¾” a 3/8” ¾” a Nº4

7

½” a Nº4

9

3/8” a Nº8

20 a 55

90 a 10 0 90 a 10 0 95 a 10 0 10 0 10 0

30 0 a 15 35 a 70 20 a 55 40 a 85

5

0 a 5

0 a 10

0 a 5 10 a 30 0 a 5

10 a 40

0 a 15

0 a 5

25 a 60 90 a 10 90 a 100

20 a 55

100

90 a 10 0 10 0

0 a 10

0 a 5

0 a 15 20 a 55

0 a 5 0 a 10

0 a 5

40 a 70

0 a 15

0 a 5

85 a 10 0

10 a 30

0 a 10

0 a 5

Las Normas de Diseño Estructural recomiendan que el tamaño nominal máximo del agregado grueso sea el mayor que pueda ser económicamente disponible, siempre que él sea compatible con las dimensiones y características de la estructura. Se considera que, en ningún caso el tamaño nominal máximo del agregado no deberá ser mayor de: Un quinto de la menor dimensión entre caras de encofrados; o Un tercio del peralte de las losas; o Tres cuartos del espacio libre mínimo entre barras o alambres individuales de refuerzos; paquetes de barras; torones; o ductos de presfuerzo. En elementos de espesor reducido, o ante la presencia de gran cantidad de armadura; se podrá con autorización de la Inspección reducir el tamaño nominal máximo del agregado grueso, siempre que se mantenga una adecuada trabajabilidad y se cumpla




con el asentamiento concreto.


requerido, y se obtenga las propiedades especificadas para el

El porcentaje de partículas inconvenientes en el agregado grueso no deberá exceder de los siguientes valores: Arcilla …………………………………………………………………………………0.25% Partículas deleznables…………………………………………………………..….5.00% Material más fino que pasa la malla N º 200……………………………………..1.00% Carbón y lignito: 1) Cuando el acabado superficial del concreto es de importancia.…………..0.50% 2) Otros concretos…………………………..…………………………..…………1.00% El agregado grueso cuyos límites de partículas perjudiciales excedan a los indicados, podrá ser aceptado siempre que en un concreto preparado con agregado de la misma procedencia; haya dado un servicio satisfactorio cuando ha estado expuesto de manera similar al estudiado; o en ausencia de un registro de servicios siempre que el concreto preparado con el agregado tenga características satisfactorias, cuando es ensayado en el laboratorio. - El agregado grueso empleado en concreto para pavimentos, en estructuras sometidas a procesos de erosión, abrasión o cavitación, no deberá tener una perdida mayor del 50% en el ensayo de abrasión realizado de acuerdo a la NTP 400.019 ó NTP 400.020, ó a la Norma ASTM C 131. - EL lavado de las partículas de agregado grueso se deberá hacer con agua preferentemente potable. De no ser así, el agua empleada deberá estar libre de sales, materia orgánica, o sólidos en suspensión. c) ARENA La NTP 400.011 define a la arena como el agregado fino proveniente de la desintegración natural de las rocas. También se define la arena como el conjunto de partículas o granos de rocas, reducidas por fenómenos mecánicos, naturales acumulados por los ríos y corrientes acuíferas en estratos aluviales y médanos o que se forman en in-situ por descomposición; o el conjunto de piedras producidas por acción mecánica artificial, las primeras son las arenas naturales; y las segundas, las arenas artificiales. Se clasifican según la “Comisión de Normalización” de la Sociedad de Ingenieros del Perú como sigue: Arena Fina 0.05 a 0.5 mm. Arena Media 0.5 a 2.0 mm. Arena gruesa 2.0 a 5.0 mm. d) GRAVA





La NTP 400.011 define a la grava como el agregado grueso, proveniente de la desintegración natural de materiales pétreos, encontrándoseles corrientemente en canteras y lechos de ríos depositados en forma natural.

e) PIEDRA TRITURADA O CHANCADA La NTP 400.011 define como el agregado artificial de rocas o gravas.

grueso

obtenido

por trituración

f) HORMIGON La NTP 400.011 define al hormigón como al material compuesto de grava y arena empleado en forma natural de extracción. En lo que sea aplicable, se seguirá para el hormigón las recomendaciones correspondientes a los agregados fino y grueso. El hormigón deberá estar libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, partículas blandas o escamosas, sales, álcalis, materia orgánica, u otras sustancias dañinas para el concreto. Su granulometría deberá estar comprendida entre la malla de 2” como máximo y la malla Nº100 como mínimo. El hormigón deberá ser manejado, transportado y almacenado de manera tal de garantizar la ausencia de contaminación con materiales que podrían reaccionar con el concreto. El hormigón deberá emplearse únicamente en la elaboración de concretos con resistencias en compresión, hasta de 100 kg/cm2 a los 28 días. El contenido mínimo de cemento será 255 kg/m3. g) TAMAÑO NOMINAL MAXIMO DEL AGREGADO GRUESO La NTP 400.011 lo define como la abertura de la malla del tamiz que indica la Norma de malla menor, por lo cual el agregado grueso pasa del 95% al 100%. h) MODULO DE FINEZA El denominado módulo de fineza, representa un tamaño promedio ponderado de la muestra de arena, pero no representa la distribución de las partículas. Es un factor empírico obtenido por la suma dividida por cien de los porcentajes retenidos acumulados de los siguientes tamices NTP: 149 um (Nº 100), 297 um(Nº 50), 595um (Nº 30), 1.19mm (Nº 16), 2.38 mm (Nº 8), 4.76 mm (Nº4), 9.51 mm (3/8”), 19.00mm (3/4”), 38.1mm (11/2”), 76.2 mm (3”) y mayores incrementando en la relación de 2 a 1. Nota.- Para el cálculo del módulo de fineza del agregado fino, se tomará sólo hasta el tamiz 9.51 mm(3/8”), según la NTP 400.011. En la apreciación del módulo de fineza, se estima que las arenas comprendidas entre los módulos 2.2 y 2.8 producen concretos de buena trabajabilidad y reducida FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




segregación; y que las que se encuentran entre 2.8 y 3.2 son las más favorables para los concretos de alta resistencia.

i) MATERIAL QUE PASA Y MATERIAL RETENIDO La NTP 400.011 considera que un agregado “pasa” por un tamiz, siempre que éste no retenga más de un 5% en peso del material tamizado. Se dice que un agregado es “retenido” por un tamiz cuando éste no deja pasar más de un 5% en peso del material tamizado. j) PESO ESPECÍFICO Y ABSORCION (NTP 400.021 - NTP 400.022) PESO ESPECÍFICO El peso específico de los agregados es un indicador de calidad, en cuanto que los valores elevados corresponden a materiales de buen comportamiento, mientras que para bajos valores generalmente corresponde a agregados absorbentes y débiles. PESO ESPECIFICO DEL AGREGADO FINO (NTP 400.022) La presente norma establece el método de ensayo para determinar el peso específico (densidad); peso especifico saturado con superficie seca, el peso específico aparente y la absorción después de 24 horas en agua del agregado fino. Las definiciones que se sugieren en la presente norma son: - PESO ESPECÍFICO Es la relación a una temperatura estable, de la masa de un volumen unitario de material, a la masa del mismo volumen de agua destilada libre de gas. - PESO ESPECÍFICO APARENTE Es la relación a una temperatura estable, de la masa en el aire, de un volumen unitario de material, a la masa en el aire de igual densidad de un volumen igual de agua destilada libre de gas, si el material es un sólido, el volumen es igual a la porción impermeable. - PESO ESPECÍFICO DE MASA Es la relación, a una temperatura estable, de la masa en el aire de un volumen unitario de material (incluyendo los poros permeables e impermeables naturales del material); a la masa en el aire de la misma densidad, de un volumen igual de agua destilada libre de gas.





- PESO ESPECÍFICO DE MASA SATURADO SUPERFICIALMENTE SECO Es lo mismo que el peso específico de masa, excepto que la masa incluye el agua en los poros permeables. Nota: El peso específico anteriormente definido está referido a la densidad del material, conforme al Sistema Internacional de Unidades. PESO ESPECÍFICO DEL AGREGADO GRUESO (NTP 400.021) Es la relación a una temperatura estable de la masa en el aire de un volumen unitario de material, a la masa en el aire de igual densidad de un volumen igual de agua destilada libre de gas. ABSORCIÓN DEL AGREGADO FINO (NTP 400.022) La presente norma, establece el método de ensayo para determinar el porcentaje de absorción (después de 24 horas en el agua). Podemos definir la absorción, como la cantidad de agua absorbida por el agregado sumergido en el agua durante 24horas. Se expresa como un porcentaje del peso del material seco, que es capaz de absorber, de modo que se encuentre el material saturado superficialmente seco. La absorción del agregado grueso se determina por la NTP 400.021. K) CONTENIDO DE HUMEDAD (NTP 400.010) La presente norma, establece el método de ensayo para determinar el contenido de humedad del agregado fino y grueso. Los agregados se presentan en los siguientes estados: seco al aire, saturado superficialmente seco y húmedos; en los cálculos para el proporcionamiento de los componentes del concreto, se considera al agregado en condiciones de saturado y superficialmente seco, es decir con todos sus poros abiertos llenos de agua y libre de humedad superficial. Los estados de saturación del agregado son como sigue:

PESO VOLUMETRICO UNITARIO (NTP 400.017) FACULTAD DE INGENIERIA MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL / ESCUELA DE FORMACION




La norma establece el método para determinar el peso unitario de agregados finos y gruesos. Se denomina peso volumétrico del agregado, al peso que alcanza un determinado volumen unitario. Generalmente se expresa en kilos por metro cúbico. Este valor es requerido cuando se trata de agregados ligeros o pesados y para convertir cantidades en volumen y viceversa, cuando el agregado se maneja en volumen. m) FORMA Y TEXTURA SUPERFICIAL La forma y textura de las partículas de agregados influyen grandemente en los resultados a obtenerse en las propiedades del concreto. Existiendo un efecto de anclaje mecánico que resulta más o menos favorable en relación con el tamaño, la forma, la textura superficial y el acomodo entre ellas, también se producen fenómenos de adherencia entre la pasta de cemento y los agregados, condicionados por estos factores; que contribuyen en el comportamiento de resistencia y durabilidad del concreto. FORMA Por naturaleza los agregados tienen una forma irregularmente geométrica, compuesta por combinaciones aleatorias de caras redondeadas y angularidades. Bryan Mather establece que la forma de las partículas está controlada por la redondez o angularidad y la esfericidad, dos parámetros relativamente independientes. En términos meramente descriptivos, la forma de los agregados se define en: Angular : Poca evidencia de desgaste en caras y bordes. Subangular : Evidencia de algo de desgaste en caras y bordes. Subredondeada : Bordes casi eliminados. Muy redondeadas: Sin caras ni bordes. La esfericidad resultante de agregados procesados, depende mucho del tipo de chancado y la manera como se opera. La redondez está más en función de la dureza y resistencia al desgaste de la abrasión. Los agregados con forma equidimensional producen un mejor acomodo entre partículas dentro del concreto, que los que tienen forma plana o alargada y requieren menos agua, pasta de cemento, o mortero para un determinado grado de trabajabilidad del concreto. TEXTURA Representa qué tan lisa o rugosa es la superficie del agregado. Es una característica ligada a la absorción, pues los agregados muy rugosos tienen mayor absorción que los lisos; además que producen concretos menos plásticos pues se incrementan la fricción entre partículas dificultando el desplazamiento de la masa.







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