tema v procedimientos de construcciÓn de estructuras de concreto

TEMA VTEMA V

PROCEDIMIENTOSPROCEDIMIENTOSDE DE

CONSTRUCCIÓNCONSTRUCCIÓNDEDE

ESTRUCTURAS DE CONCRETOESTRUCTURAS DE CONCRETO

Ing. Carlos Narcia MoralesIng. Carlos Narcia MoralesEnero/2007Enero/2007

TEMA V:TEMA V:PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN

DE ESTRUCTURAS DE CONCRETODE ESTRUCTURAS DE CONCRETO

V.1 Concreto simpleV.1 Concreto simple V.1.1 Cemento, propiedades, tipos y V.1.1 Cemento, propiedades, tipos y

usos. usos. V.1.2 Manejo y almacenamiento de V.1.2 Manejo y almacenamiento de

agregados para concreto. agregados para concreto. V.1.3 Mezclado de materiales pétreos.V.1.3 Mezclado de materiales pétreos. V.1.4 El concreto hidráulico comparado V.1.4 El concreto hidráulico comparado

con otros materiales de construcción. con otros materiales de construcción.

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNEl Cemento Portland, es uno de los componenetes básicos para la elaboración del concreto, debe su nombre a Joseph Aspdin, un albañil inglés quién en 1824 obtuvo la patente para este producto. Lo denominó Cemento Portland debido a la semejanza con una caliza natural que se explotaba en la isla de Portland, Inglaterra.

En 1906 nace en México la primer planta cementera, en Hidalgo, N.L. que a la postre daría origen a lo que hoy en día es el grupo CEMEX.

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNLos cementos portland son cementos hidráulicos compuestos principalmente de silicatos de calcio hidráulicos, fraguan y endurecen al reaccionar químicamente con el agua. En el curso de esta reacción denominada hidratación, el cemento se combina con el agua para formar una pasta y cuando se le añaden arena y grava triturada forma lo que se conoce como CONCRETO.

El endurecimiento de la mezcla se lleva acabo en las primeras tres horas y el desarrollo de resistencias especificas se logra a lo largo de los primeros treinta dias, aunque este continúa muy lentamente por un período mayor de tiempo.

CONCRETO SIMPLECONCRETO SIMPLE

CONCRETO SIMPLECONCRETO SIMPLE

CONCRETO SIMPLECONCRETO SIMPLE

CONCRETO SIMPLECONCRETO SIMPLE

V.1.1 Cemento, propiedades, tipos y V.1.1 Cemento, propiedades, tipos y usos. usos.

DEFINICIONDEFINICION

Cemento Portland.- Es el producto de la calcinación de una mezcla íntima de materiales sílico-calcáreos finamente divididos, los cuales son sometidos a temperaturas de 1400 a 1600 °C para producir clínker; este clínker es finamente molido en presencia de yeso, para obtener finalmente lo que conocemos como cemento portland.

DEFINICIONDEFINICION

Este material inorgánico finamente pulverizado, que al agregarle agua, ya sea sólo o mezclado con arena, grava u otros materiales similares, tiene la propiedad de fraguar y endurecer, incluso bajo el agua, en virtud de reacciones químicas durante la hidratación y que, una vez endurecido, conserva su resistencia y estabilidad. Cuando el cemento es mezclado con agua y arena forma mortero, y cuando es mezclado con arena y grava forma el concreto.

PROCESO DE PRODUCCIÓNPROCESO DE PRODUCCIÓN

PROCESO DE PRODUCCIÓNPROCESO DE PRODUCCIÓN

PROCESO DE PRODUCCIÓNPROCESO DE PRODUCCIÓN

PROCESO DE PRODUCCIÓNPROCESO DE PRODUCCIÓN

TIPOS DE CEMENTOTIPOS DE CEMENTO Con el objeto de participar en un entorno mundial, México Con el objeto de participar en un entorno mundial, México

actualizó la legislación aplicable a la normalización.actualizó la legislación aplicable a la normalización.

NORMA MEXICANA DE LOS CEMENTOS.-NORMA MEXICANA DE LOS CEMENTOS.- Es el grupo Es el grupo de especificaciones con las que se establecen las características de especificaciones con las que se establecen las características de calidad de los diferentes tipos de cementos que se producen de calidad de los diferentes tipos de cementos que se producen y comercializan en México.y comercializan en México.

Para ello se crea el ONNCCE (Organismo Nacional de Para ello se crea el ONNCCE (Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación).Edificación).

La nueva norma trae consigo un cambio en la La nueva norma trae consigo un cambio en la nomenclatura nomenclatura de los cementos y los clasifica por su desempeño.de los cementos y los clasifica por su desempeño.

TIPOS DE CEMENTOTIPOS DE CEMENTO

La nueva norma clasifica a los cementos de acuerdo a tres aspectos:

2.- Clase resistente

3.- Características especiales

1.- Tipo de cemento

1.- TIPO DE CEMENTO1.- TIPO DE CEMENTOExisten 6 diferentes tipos basándose en sus componentes:

TIPOTIPO DENOMINACIÓNDENOMINACIÓN

CPOCPO Cemento Portland OrdinarioCemento Portland Ordinario

CPPCPP Cemento Portland PuzolánicoCemento Portland Puzolánico

CPEGCPEG Cemento Portland con Escoria Granulada de Cemento Portland con Escoria Granulada de Alto HornoAlto Horno

CPCCPC Cemento Portland CompuestoCemento Portland Compuesto

CPSCPS Cemento Portland con Humo de SíliceCemento Portland con Humo de Sílice

CEGCEG Cemento con Escoria Granulada de Alto HornoCemento con Escoria Granulada de Alto Horno

DENOMINACIONDENOMINACION

C o m p o n e n t e sC o m p o n e n t e s

ClínkerClínker PrincipalesPrincipales MinMinoritaoritariosrios

PortlanPortland + yesod + yeso

Escoria Escoria granuladgranulada de alto a de alto

hornohorno

Mat. Mat. puzopuzolániclánic

osos

HumHumo de o de sílicesílice

CalCalizaiza

Cemento Portland OrdinarioCemento Portland Ordinario 95-10095-100 ------ ------ ------ ------ 0-50-5

Cemento Portland PuzolánicoCemento Portland Puzolánico 50-9450-94 ------ 6-506-50 ------ ------ 0-50-5

Cemento Portland con Escoria Granulada Cemento Portland con Escoria Granulada de alto hornode alto horno

40-9440-94 6-606-60 ------ ------ ------ 0-50-5

Cemento Portland CompuestoCemento Portland Compuesto 50-9450-94 6-356-35 6-356-35 1-101-10 6-6-3535

0-50-5

Cemento Portland con humo de SíliceCemento Portland con humo de Sílice 90-9990-99 ------ ------ 1-101-10 ------ 0-50-5

Cemento con Escoria Granulada de alto Cemento con Escoria Granulada de alto hornohorno

20-3920-39 61-8061-80 ------ ------ ------ 0-50-5

2.- CLASE RESISTENTE2.- CLASE RESISTENTE• Resistencia a la compresión.

Esta Nueva Norma hace énfasis sobre los valores que en este sentido deben cumplir los cementos producidos en México, definiendo de esta manera cinco clases resistentes.

La clase resistente de un cemento se indica con los valores 20, 30 y 40. Si alcanza una resistencia rápida se añadirá la letra “R” en las clases 30 R y 40 R.

2.- CLASE RESISTENTE2.- CLASE RESISTENTE

CLASE CLASE RESISTENTERESISTENTE

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓNRESISTENCIA A LA COMPRESIÓN(N/mm2)(N/mm2)

EDAD 3 DIASEDAD 3 DIASMínimoMínimo

EDAD 28 DIASEDAD 28 DIASMínimo MáximoMínimo Máximo

2020 ---------- 2020 40403030 -------- 3030 5050

30 R30 R 2020 3030 50504040 -------- 4040 --------

40 R40 R 3030 4040 --------

3.- CARACTERÍSTICAS ESPECIALES3.- CARACTERÍSTICAS ESPECIALES

Su designación se complementará con las siglas descritas a continuación:

CARACTERÍSTICAS ESPECIALESCARACTERÍSTICAS ESPECIALES

RSRS Resistencia a los sulfatosResistencia a los sulfatos

BRABRA Baja Reactividad Alcali AgregadoBaja Reactividad Alcali Agregado

BCHBCH Bajo Calor de HidrataciónBajo Calor de Hidratación

BB BlancoBlanco

3.- CARACTERÍSTICAS ESPECIALES3.- CARACTERÍSTICAS ESPECIALES

Ejemplo:

CPO 30 RS / BRA / BCH

Tipo de cemento: Cemento portland Ordinario

Clase resistente: 30

Caract. especiales: RS / BRA / BCH

(Resistente a Sulfatos / Baja Reactividad Alcali Agregado / Bajo Calor de Hidratación).

USOSUSOS

Cemento Portland Ordinario (CPO):

Es excelente para construcciones en general, zapatas, columnas, trabes, castillos, dalas, muros, losas, pisos, pavimentos, guarniciones, banquetas, muebles municipales (bancas, mesas, fuentes, escaleras), etc. Ideal en la elaboración de productos prefabricados (tabicones, adoquines, bloques, postes de luz, lavaderos, piletas, etc.).

USOSUSOS

Cemento Portland Puzolánico (CPP):

Especialmente diseñado para la construcción sobre suelos salinos. Es el mejor para obras expuestas a ambientes químicamente agresivos. Alta durabilidad en prefabricados para alcantarillados como: brocales para pozos de visita, coladeras pluviales, registros y tubería para drenaje.

Son indicados para concreto de presas y cimentaciones masivas.

USOSUSOS

Cemento Portland con Escoria Granulada de Alto Horno (CPEG):

Idóneo para concreto en masa o armados (con suficiente recubrimiento de armaduras), que hayan de estar en ambientes agresivos, obras en zonas costeras o sumergidas en el mar, o en aguas, suelos y terrenos salinos. Se logra un bajo calor de hidratación y por consiguiente disminuye la fisuración.

USOSUSOS

Cemento Portland Compuesto (CPC):

Presenta excelente durabilidad en prefabricados para alcantarillados y a los concretos les proporciona una mayor resistencia química y menor desprendimiento de calor.

Aplicaciones similares a las de los tipos CPP Y CPEG

USOSUSOS

Cemento Portland con Humo de Sílice (CPS):

Normalmente requiere el uso de energéticos superfluidificantes reductores de agua en el concreto, a fin de mantener aceptablemente bajas las exigencias de agua del mismo y su retracción hidráulica por secado.

Por ejemplo obras en las que se requiera impermeabilidad a condición de que la dosificación sea la adecuada.

USOSUSOS

Cemento con Escoria Granulada de Alto Horno (CEG):

Recomendable en aquellos casos donde el calor de hidratación sea muy bajo. Ejemplo obras de concreto en masa, estabilización de suelos, etc.

V.1.2 Manejo y almacenamiento de V.1.2 Manejo y almacenamiento de agregados para concreto. agregados para concreto.

Función del agregado:Función del agregado:• Proporcionar un relleno económico.

• Dar resistencia a la acción de cargas, a filtración de humedad y a la acción del clima.

• Reducir los cambios volumétricos que resultan del fraguado.

Tipos y formas:Tipos y formas:

• Tipos: caliza, basalto, andesita, tezontle.

• Formas: redonda, angular, lajeada, irregular.

Los agragados pétreos son fragmentos duros y resistentes y por lo general libres de materiales contaminantes.

Cuidados en el almacenamiento de agregadosCuidados en el almacenamiento de agregados

• Terreno plano nivelado con pendiente para que escurra el agua.

• Contar con una plantilla de concreto.

• Evitar mezclar tamaños.

• Evitar el tránsito de vehículos.

• Pilas de almacenamiento mediante capas horizontales.

V.1.3 Mezclado de materiales V.1.3 Mezclado de materiales pétreos.pétreos.

Granulometría:Granulometría:

Malla de 3”

Malla No. 4

Malla No. 200

Grava (4.75 mm a TMA)

Arena (0.075 a 4.75 mm)

Finos

Material Pétreo

• En la construcción los TMA más utilizados son de ¾ “ y 1 ½ “.

• Generalmente el TMA que se elija para un concreto es el que se encuentre disponible económicamente y que además resulte compatible con las dimensiones de la estructura.

• La mejor granulometría es aquella que contiene diferentes tamaños de particulas, ya que se reduce el porcentaje de vacios y la lechada de cemento también disminuye.

V.1.4V.1.4 El concreto hidráulico El concreto hidráulico comparado con otros comparado con otros materiales de construcción.materiales de construcción.

ACEROACERO

ACEROACERO

ACEROACERO

ACEROACERO

MADERAMADERA

MADERAMADERA

ROCAROCA

ROCAROCA

ROCAROCA

REFERENCIASREFERENCIAS

1. http://www.cemex.com.mx

2. Norma Mexicana NMX-C-414-ONNCCE-1999. “Industria de la Construcción-Cementos Hidráulicos-Especificaciones y Métodos de prueba” D.O.F. Julio de 1999