REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO

“SANTIAGO MARIÑO”

ESCUELA DE ARQUITECTURA

Alumna: Samantha Lugo.

Barquisimeto, Enero 2017

1. Concreto

El concreto es un material pétreo artificial compuesto esencialmente por

agregados inertes como la piedra, la grava y la arena, unido por un conglomerante

hidráulico como es el cemento y el agua. Los constituyentes antes mencionados,

cuando son utilizados en proporciones adecuadas, forman una masa plástica que

puede ser manejada o moldeada a tamaños o formas predeterminadas. Mediante

la hidratación del cemento por el agua, el concreto adquiere consistencia pétrea

tanto en resistencia como en dureza y tiene por ende utilidad para múltiples

propósitos.

2. Concreto armado

El concreto armado es una combinación del concreto con el acero, el

concreto, por sus características, es el material idóneo para elementos que estén

sometidos únicamente a esfuerzos de compresión. Pero eventos externos como

sismos pueden generar esfuerzos multidireccionales que someten elementos tanto

a compresión como a tención, pero siendo la capacidad a resistir tensión del

concreto cercana al 10% de su capacidad a compresión, es necesario suplirle un

soporte o elemento que pueda compensar esta carencia, y ese soporte es

normalmente el acero estructural ya que posee una resistencia a tensión de más

de 100 veces la del concreto.

3. Componentes del concreto. Cemento, agregados, agua

Componentes del concreto.

Cemento.- debe corresponder en marca y en tipo con el usado para calcular

la dosificación.

Los agregados pétreos.- deben estar limpios, sin materia orgánica, polvo o

arcilla, ser durables, de granulometría adecuada, redondeados.

El agua.- debe ser limpia, exenta de ácidos, bases, aceites y materia

orgánica.

Los aditivos.- se recomienda que las pruebas de dosificación de los aditivos

sean hechas con los mismos tipos de cemento, agregados, puzolanas e

inclusores de aire y con las mismas proporciones y secuencia de

producción especificados para el trabajo. (González, 2004)

4. Aditivos para el concreto.

Los aditivos para hormigón (concreto) son componentes de naturaleza

orgánica (resinas) o inorgánica, cuya inclusión tiene como objeto modificar las

propiedades físicas de los materiales conglomerados en estado fresco. Se suelen

presentar en forma de polvo o de líquido, como emulsiones.

Se pueden distinguir dos grupos principales:

Modificadores de la reología, que cambian el comportamiento en estado

fresco, tal como la consistencia, docilidad, etc.

Modificadores del fraguado, que adelantan o retrasan el fraguado o sus

condiciones.

Los componentes básicos del hormigón son cemento, agua y áridos; otros

componentes minoritarios que se pueden incorporar son: adiciones, aditivos,

fibras, cargas y pigmentos.

Existen aditivos que incrementan la fluidez del concreto haciéndolo más

manejable, los aditivos que aceleran el fraguado son especialmente diseñados

para obras o construcciones donde las condiciones climáticas evitan un curado

rápido.

Los aditivos retardantes son usados en lugares donde el concreto fragúa

rápidamente, especialmente en regiones con clima cálido o en situaciones donde

el concreto debe ser transportado a grandes distancias; esto con la intención de

manipular la mezcla por mayor tiempo.

5 Patologías del concreto más comunes.

1. Mecánicas: Sismos, sobre cargas, cargas impuestas, movimientos en

los terrenos, abrasión, vibraciones, etc. Los daños por estas causas se

2.

pueden predecir por la presencia de fisuras o grietas en estructuras.

3. Físicas: son acciones como cambios en la temperatura o incendios que

suelen producir deformaciones, expansiones, erosión o pérdida de masa

en el concreto.

4. Químicas: se refiere a reacciones o ataques con ácidos o sulfatos que

suceden, por ejemplo, en construcciones que constantemente están en

contacto con el agua de mar.

5. Biológicas: el concreto también puede verse afectado por el embate de

hongos, bacterias, algas, líquenes, musgos o corrosión de metales. Los

síntomas más comunes por estas afecciones son manchas en las

superficies, cambios de color (fluorescencias) y retención de humedad.

Cada una de estas causas merecen especial atención,

independientemente que se trate de una estructura vieja o de reciente

construcción. “Hay que tener especial cuidado con la salinidad, la lluvia

ácida o, en su defecto, la deposición de partículas secas que puedan

adherirse a la superficie y dañarla”.

6. Propiedades del concreto

Las cuatro propiedades principales del concreto son: TRABAJABILIDAD,

DURABILIDAD, IMPERMEABILIDAD Y RESISTENCIA. (IMCYC, 2004).

Las características del concreto pueden variar en un grado considerable,

mediante el control de sus ingredientes. Por tanto, para una estructura específica,

resulta económico utilizar un concreto que tenga las características exactas

necesarias, aunque esté débil en otras.

Trabajabilidad. Es una propiedad importante para muchas aplicaciones del

concreto. En esencia, es la facilidad con la cual pueden mezclarse los ingredientes

y la mezcla resultante puede manejarse, transportarse y colocarse con poca

pérdida de la homogeneidad.

Durabilidad. El concreto debe ser capaz de resistir la intemperie, acción de

productos químicos y desgastes, a los cuales estará sometido en el servicio.

Impermeabilidad. Es una importante propiedad del concreto que puede mejorarse,

con frecuencia, reduciendo la cantidad de agua en la mezcla.

Resistencia. Es una propiedad del concreto que, casi siempre, es motivo de

preocupación. Por lo general se determina por la resistencia final de una probeta

en compresión. Como el concreto suele aumentar su resistencia en un periodo

largo, la resistencia a la compresión a los 28 días es la medida más común de

esta propiedad. (Frederick, 1992)

7. Módulo de elasticidad

El módulo de elasticidad, definido por la ecuación E = esfuerzo /deformación

es una medida de la rigidez, o sea la resistencia del hormigón a la deformación.

El hormigón no es un material verdaderamente elástico, pero el hormigón

que ha endurecido por completo y se ha cargado en forma moderada tiene una

curva de esfuerzo de compresión – deformación que, en esencia, es una recta

dentro del rango de los esfuerzos de trabajo.

8. Resistencia

Resistencia a la compresión: dependiendo de la mezcla del tiempo y calidad

del curado, la resistencia del concreto a la compresión puede ser hasta de 560 a

700 kg/cm². La mayoría del concreto que ha sido elaborado con agregados

comunes tiene una resistencia a la compresión de 180 a 420 kg/cm². Los que más

se utilizan son los de 210 kg/cm². En los lugares en donde una mezcla produce

concretos de una resistencia mucho menor a la requerida, deberá disminuirse la

relación agua – cemento, la resistencia de la mezcla debe calcularse por encima

de la resistencia supuesta en los cálculos; es bueno un aumento del 15%. La

resistencia d concretos fabricados con agregados ligeros es generalmente menor

y el proporcionamiento de estas mezclas deberá estar basado en pruebas de

laboratorio, teniendo agregados ligeros que producen concretos de 210 kg/cm² y

algunos de 350 kg/cm², cuando la vigilancia es perfectamente adecuada. La

determinación de la fatiga de ruptura del concreto (f´c) está basada en los

resultados de pruebas sobre cilindros de 15 x 30 cm curados en el laboratorio y

probando su resistencia a los 28 días Resistencia a la Tracción La resistencia del

concreto a la tracción es relativamente baja aproximadamente del 10 al 15% de su

resistencia a la compresión, pero puede ser hasta del 20%, siendo la resistencia

del concreto a la tracción más difícil de determinar que su resistencia a la

compresión. Los resultados de las pruebas de tracción son más variables.

9. Acero de refuerzo.

El acero de refuerzo es aquel que se coloca para absorber y resistir

esfuerzos provocados por cargas y cambios volumétricos por temperatura y para

quedar ahogado dentro de la masa del concreto. El acero de refuerzo es la varilla

corrugada o lisa; además de los torones y cables utilizados para pretensados y

potenzados.

Otros elementos que se utilizan como refuerzo para el concreto son las mallas

electrosoldadas, castillos y cadenas electrosoldadas (armex), escalerillas, etc.

10. Tipos de acero. Propiedades

Acero aleado o especial: Acero al que se han añadido elementos no

presentes en los aceros al carbono o en que el contenido en magnesio o silicio se

aumenta más allá de la proporción en que se halla en los aceros al carbono.

Algunos de estos aceros aleados encuentran aplicaciones altamente exigentes,

como en los álabes de turbina de un motor de reacción, en vehículos espaciales, y

en reactores nucleares. Debido a las propiedades ferromagnéticas del hierro,

algunos aceros aleados tienen aplicaciones en donde su respuesta al magnetismo

es muy importante, como puede ser un motor eléctrico o un transformador.

Acero calmado o reposado: Acero que ha sido completamente desoxidado

antes de colarlo, mediante la adición de manganeso, silicio o aluminio. Con este

procedimiento se obtienen lingotes perfectos, ya que casi no hay producción de

gases durante la solidificación, lo que impide que se formen sopladuras. El acero

calmado se emplea generalmente para piezas solicitadas dinámicamente, p.

ejemplo, en la construcción de maquinaria o para piezas que deben ser sometidas

a fuertes conformaciones o para mecanizado con arranque de viruta.

Acero de construcción: Acero con bajo contenido de carbono y adiciones de

cromo, níquel, molibdeno y vanadio.

Acero de rodamientos: Acero de gran dureza y elevada resistencia al desgaste; se

obtiene a partir de aleaciones del 1% de carbono y del 2% de cromo, a las que se

somete a un proceso de temple y revenido. Se emplea en la construcción de

rodamientos a bolas y en general, para la fabricación de mecanismos sujetos al

desgaste por fricción.

Acero dulce: El porcentaje de carbono es de 0,25%, tiene una resistencia

mecánica de 48-55 kg/mm2 y una dureza de 135-160 HB. Se puede soldar con

una técnica adecuada. Aplicaciones: Piezas de resistencia media de buena

tenacidad, deformación en frío, embutición, plegado, herrajes, para armazones

metálicos, barras perfiladas, pernos, alambres y para la fabricación de piezas de

automóviles.

Acero extra dulce: El porcentaje de carbono en este acero es de 0,15%, tiene una

resistencia mecánica de 38-48 kg/mm2 y una dureza de 110-135 HB y

prácticamente no adquiere temple. Es un acero fácilmente saldable y deformable.

Son utilizados en elementos de maquinaria de gran tenacidad, deformación en

frío, embutición, plegado, herrajes, chapas, tornillos, piezas de forje, etc.

Acero semidulce: Posee un 0,35% de carbono. Tiene una resistencia mecánica de

55-62 kg/mm2 y una dureza de 150-170 HB. Se templa bien, alcanzando una

resistencia de 80 kg/mm2 y una dureza de 215-245 HB. Aplicaciones: Ejes,

elementos de maquinaria, piezas resistentes y tenaces, pernos, tornillos, herrajes,

vaciados y forjas.

Acero duro: Es el que una vez templado presenta un 90% de martensita. Su

resistencia por tracción es de 70kg/mm2 y su alargamiento de un 15%. Se emplea

en la fabricación de herramientas de corte, armas y utillaje, carriles, etc. En

aplicaciones de choque se prefiere una gradación de dureza desde la superficie al

centro, o sea, una sección exterior resistente y dura y un núcleo más blando y

tenaz.

Acero efervescente: Acero que no ha sido desoxidado por completo antes de

verterlo en los moldes. Contiene gran cantidad de sopladuras, pero no grietas.

Suele usarse en perfiles, chapas finas y alambres.

Acero fundido o de herramientas: Tipo especial de acero que se obtiene por fusión

al crisol. Sus propiedades principales son: 1) resistencia a la abrasión 2)

resistencia al calor 3) resistencia al choque 4) resistencia al cambio de forma o

a la distorsión al templado 5) aptitud para el corte Contienen de 0,6 a 1,6% de

carbono y grandes proporciones de metales de aleación: tungsteno, cromo,

molibdeno, etc.

Acero rápido: Acero especial que posee gran resistencia al choque y a la abrasión.

Los más usados son los aceros tungsteno, al molibdeno y al cobalto, que se

emplean en la fabricación de herramientas corte. Generalmente es usado en

brocas y fresolines, machos, para realizar procesos de mecanizado con máquinas

herramientas.

Acero para muelles: Acero que posee alto grado de elasticidad y elevada

resistencia a la rotura. Aunque para aplicaciones corrientes puede emplearse el

acero duro, cuando se trata de muelles que han de soportar fuertes cargas y

frecuentes esfuerzos de fatiga se emplean aceros al sicilio con temple en agua o

en aceite y revenido.

Acero indeformable: El que no experimenta prácticamente deformación geométrica

tanto en caliente (materias para trabajo en caliente) como en curso de tratamiento

térmico de temple (piezas que no pueden ser mecanizadas después del templado

endurecedor).

Acero inoxidable: Acero resistente a la corrosión, de una gran variedad de

composición, pero que siempre contiene un elevado porcentaje de cromo (8-25%).

Se usa cuando es absolutamente imprescindible evitar la corrosión de las piezas.

Se destina sobre todo a instrumentos de cirugía y aparatos sujetos a la acción de

productos químicos o del agua del mar (alambiques, válvulas, paletas de turbina,

cojinetes de bolas, etc.)

Acero magnético: Aquel con el que se fabrican los imanes permanentes. Debe

tener un gran magnetismo remanente y gran fuerza coercitiva. Los aceros de esta

clase, tratándose aplicaciones ordinarias, contienen altos porcentajes de

tungsteno (hasta el 10%) o cobalto (hasta el 35%). Para aparatos de calidad se

emplean aceros de cromo-cobalto o de aluminio-níquel (carstita, coercita).

Acero no magnético: Tipo de acero que contiene aproximadamente un 12% de

manganeso y carece de propiedades magnéticas.

Acero moldeado: Acero de cualquier clase al que se da forma mediante el relleno

del molde cuando el metal esta todavía líquido. Al solidificar no trabajado

mecánicamente.

Acero de alta resistencia: Piezas exigidas de grandes secciones transversales.

Ejes de propulsión, barras de conexión, eje piñón, ejes de torsión, cigüeñales,

rotores, ejes de transmisión, pernos SAEgrado8, DINgrado10y12.4.19.

Acero al carbono: Elementos de máquinas de pocas exigencias mecánicas. Ejes,

árboles de transmisión, pasadores, chavetas, pernosSAEgrado2 (recocido), grado

5 (bonificado).

11. Diferencia entre concreto y concreto armado.

Concreto Simple

Se utiliza para construir muchos tipos de estructuras, como autopistas, calles,

puentes, túneles, presas, grandes edificios, pistas de aterrizaje, sistemas de riego

y canalización, rompeolas, embarcaderos y muelles, aceras, silos o bodegas,

factorías, casas e incluso barcos. En la albañilería el concreto es utilizado también

en forma de tabiques o bloques.

Ventajas

• Resistencia a fuerzas de compresión elevadas. • Bajo costo. • Larga duración

(En condiciones normales, el concreto se fortalece con el paso del tiempo). •Puede

moldearse de muchas formas. • Presenta amplia variedad de texturas y colores.

2.

Concreto Reforzado

Al reforzar el concreto con acero en forma de varillas o mallas, se forma el

llamado concreto armado o reforzado; el cual se utiliza para dar nombre a

sistemas estructurales como: vigas o trabes, losas, cimientos, columnas, muros de

retención, ménsulas, etc. La elaboración de elementos de concreto presforzado,

que a su vez pueden ser pretensados y postensados.

Ventajas

• Al interactuar concreto y acero, ahora aparte de resistir fuerzas de compresión

(absorbidas por el concreto), también es capaz de soportar grandes esfuerzos de

tensión que serán tomados por el acero de refuerzo (acero longitudinal).

• Al colocar el acero transversalmente a manera de estribos o de forma helicoidal,

los elementos (ejem. vigas, columnas) podrán aumentar su capacidad de

resistencia a fuerzas cortantes y/o torsiónales a los que estén sujetos.

12. Pruebas del concreto

Asentamiento

Las pruebas de asentamiento se harán por cada cinco (5) metros cúbicos de

concreto a vaciar y serán efectuados con el consistímetro de Kelly o con el cono

de Abrams (ICONTEC 396). Los asentamientos máximos para las mezclas

proyectadas serán los indicados al respecto para cada tipo, de acuerdo con la

geometría del elemento a vaciar y con la separación del refuerzo. Debe haber

testigos para comprobar que coincide la densidad del concreto al momento de

realizar la obra con las características exigidas por el cliente.

De igual manera al momento de realizar los cilindros debe haber presencia

de testigos para garantizar la validez de la Resistencia del Concreto. Las muestras

serán ensayadas de acuerdo con el “Método para ensayos de cilindros de

concreto a la compresión” (designación C-39 de la ASTM o ICONTEC 550 Y 673).

La preparación y ensayo de cilindros de prueba que testifiquen la calidad de los

concretos usados en la obra será obligatoria, corriendo ella de cuenta del

Contratista pero bajo la supervigilancia de la Interventoría.

Cada ensayo debe constar de la rotura de por lo menos cuatro cuerpos de

prueba. La edad normal para ensayos de los cilindros de prueba será de

veintiocho (28) días, pero para anticipar información que permitirá la marcha de la

obra sin demoras extremas, dos de los cilindros de cada ensayo serán probados a

la edad de siete (7) días, calculándose la resistencia correlativa que tendrá a los

veintiocho (28) días. En casos especiales, cuando se trate de concreto de alta

resistencia y ejecución rápida, es aceptable la prueba de cilindros a las 24 horas,

sin abandonar el control con pruebas a 7 y 28 días. Durante el avance de la obra,

el Interventor podrá tomar las muestras o cilindros al azar que considere

necesarios para controlar la calidad del concreto. El Contratista proporcionará la

mano de obra y los materiales necesarios y ayudará al Interventor, si es requerido,

para tomar los cilindros de ensayo. El valor de los ensayos de laboratorio

ordenados por el Interventor serán por cuenta del Contratista. Para efectos de

confrontación se llevará un registro indicador de los sitios de la obra donde se

usaron los concretos probados, la fecha de vaciado y el asentamiento. Se hará

una prueba de rotura por cada diez metros cúbicos de mezcla a colocar para cada

tipo de concreto. Cuando el volumen de concreto a vaciar en un (1) día para cada

tipo de concreto sea menor de diez metros cúbicos, se sacará una prueba de

rotura por cada tipo de concreto o elemento estructural, o como lo indique el

Interventor; para atraques de tuberías de concreto se tomarán dos cilindros cada 6

metros cúbicos de avance. Las pruebas serán tomadas separadamente de cada

máquina mezcladora o tipo de concreto y sus resultados se considerarán también

separadamente, o sea que en ningún caso se deberán promediar juntos los

resultados de cilindros provenientes de diferentes máquinas mezcladoras o tipo de

concreto.

La resistencia promedio de todos los cilindros será igual o mayor a las

resistencias especificadas, y por lo menos el 90% de todos los ensayos indicarán

una resistencia igual o mayor a esa resistencia. En los casos en que la resistencia

de los cilindros de ensayo para cualquier parte de la obra esté por debajo de los

requerimientos anotados en las especificaciones, el Interventor, de acuerdo con

dichos ensayos y dada la ubicación o urgencia de la obra, podrá ordenar o no que

tal concreto sea removido, o reemplazado con otro adecuado, dicha operación

será por cuenta del Contratista en caso de ser imputable a él la responsabilidad.

Cuando los ensayos efectuados a los siete (7) días estén por debajo de las

tolerancias admitidas, se prolongará el curado de las estructuras hasta que se

cumplan tres (3) semanas después de vaciados los concretos.