ASPECTOS BASICOS DEL CONCRETO ESTRUCTURAL COMO MATERIAL DE

CONSTRUCCION

Ing. Ricardo Herrera

Algunos datos…

Es el material de construcción mas utilizado en el mundo

“Piedra moldeable”:Extrema versatilidad, virtualmente cualquier forma es posible

Inventado por el imperio Romano, hace aprox 2000 años

Luego de Roma, no hay mayor avance en tecnología del concreto hasta el siglo 19, donde renace en Inglaterra, a la mano del desarrollo desarrollo del cemento “Portland”

Algunos iconos

Pantheon, Roma (126 AD): Domo con nervaduras. 43.3 m de diámetro

Presa Hoover, USA (1936): 2.480.000 m3 de concreto, 221 m de altura

Tres Gargantas, China (2012): 27.000.000 m3 de concreto

Viaducto de Millau, Francia (2005). Puente mas alto del mundo (343 m)

Burj Khalifa, Dubai (2009): Estructura mas alta del mundocon 830 m

Tipos de concretos

Concreto convencional: Concretos usados en construcción convencional. Resistencias de entre 140 hasta 350 kg/cm2

Concretos autocompactables: Concretos especiales completamente fluidos (no requieren vibración). Se diseña con agregados de ½ pulg de tamaño máximo. Utilizado para pilotes, concreto lanzado, estructuras con alta concentración de refuerzo

Toba cemento: Sellos para cimientos o rellenos. Bajas resistencias Altas resistencias: Resistencias superiores a los 400 kg/cm2. Se

pueden lograr resistencias de 700 kg/cm2, con diseños y aditivos especiales

RCC, Concreto compactado con Rodillo: Concretos masivos y carreteras. Se utiliza solo el agua necesaria para la reacción química de hidratación

Componentes del concreto

Diseño de mezclas

Las proporciones de los componentes dependen del diseño de mezcla:

Resistencia requerida Trabajabilidad requerida (revenimiento) Tipo de cemento por utilizar Aditivos Agregados: tamaño máximo de agregado grueso, modulo de finura

de la arena, humedad, peso, etc..

Resistencia del concreto

Determinada por la Relación agua/cemento (W/C): Cual es su efecto, o su influencia?: Entre mas baja:

Aumento de la resistencia Baja impermeabilidad Mayor resistencia a los efectos de la intemperie Mejor unión entre el concreto y la armadura Mayor control de la contracción por fraguado, y por tanto de la

fisuración por cambios de volumen Menor sangrado

Resistencia del concreto:

Ahora bien, no olvidar que lo anterior es valido siempre que:

Los agregados sean de buena calidad, en cuanto granulometría, absorción , peso unitario, gravedad especifica, limpieza, cubicidad etc (ASTM C33)

El agua por utilizar este limpia, No necesariamente potable, pero que al menos “al ojo” se vea limpia, sin olor, color, etc

Utilizar bien los aditivos, un exceso puede provocar un efecto contraproducente al deseado

Trabajabilidad del concreto

Es la propiedad en el concreto fresco que determina la facilidad con que este es mezclado, colocado, compactado y acabado

Cementos

Debemos asegurarnos de usar el cemento adecuado:

Uso general: Cemex: Uso General (verde), Holcim UG-28 (azul)

Industrial: Cemex: Fortacem, Holcim: MP AR (verde)

Existen otros muchos otros cementos ofrecidos por cada fabricante, para trabajos o proyectos especiales

Aditivos

Aditivos de línea: Usados de forma estándar, o generalizada en la industria, como reductores de agua y retardantes al mismo tiempo

Retardantes de alto rango: permiten tiempos de transporte relativamente largos.

Acelerantes: Suelen acelerar la resistencia especificada a edades mas tempranas. Usualmente ya a los 7 días se obtiene la resistencia especificada a los 28 días

Superplastificantes: Los utilizados para concretos autocompactables

Inclusores de aire Muchísimos otros, y otros están siempre siendo desarrollados

Agregados

Tal como comentábamos anteriormente, los agregados deben cumplircon la norma ASTM C33

Agregados

Limpios Granulometría Baja absorción Tamaño máximo adecuado Cantidad de finos adecuada Mayor proporción de partículas cubicas

Agregados

Fraguado de concreto

El concreto endurece gracias al proceso conocido como “hidratación”, que es como se le llama a la reacción química entre el cemento y el agua, que produce nuevos compuestos con propiedades de resistencia

Esta reacción produce el llamado “calor de hidratación”, el cual nos genera algunos inconvenientes:◦ Acelera el tiempo de fraguado inicial, por lo que reduce el

tiempo disponible para la colocación◦ Entre mas cemento tenga la mezcla (o en chorreas muy

masivas), mas violenta va a ser la reacción, por lo que el calor de hidratación es mayor, y se reduce aun mas el tiempo de fraguado

Fraguado del concreto y efecto de la temperatura

Endurecimiento y efecto del curado del concreto

Algunos pensamientos a modo de conclusiones… Se están desarrollando avances en la tecnología del

concreto que permitirá mayores avances en el conocimiento de este material

Algo que no variara con el tiempo: Si queremos concretos resistentes y durables, hay que reducir en la medida de lo posible el uso excesivo del agua en la mezcla (usemos aditivos)

El uso de agregados de buena calidad es imprescindible Tener cuidado con los efectos de la temperatura! Curar estructuras es de primordial importancia, al

menos durante 7 días

Ventajas del concreto premezclado

Mayor control de calidad Mas económico en casos de coladas masivas Eficiencia y economía en la mano de obra Eficiencia y mayor comodidad en el sitio de construcción (no hay

apilamientos de agregados, almacenamientos de cemento, etc)

MUCHAS GRACIAS!