UNIVERSIDAD NACIONAL “HERMILIO VALDIZAN”E.A.P. ARQUITECTURA

CURSO: CONCRETO ARMADOTEMA: EL CONCRETODOCENTE: ING. MARCO ARGANDOÑA MENDOZAALUMNA: MARIELA ARRIAGA VASQUEZ

Para poder hablar del concreto es necesario referirnos en primera instancia al cemento, ya que de él se deriva el objeto de estudio.El cemento incluye a todos los materiales que unen partes de otros que no son adhesivas entre sí para formar un todo cohesivo.El origen de todos los materiales (básicos y compuestos) surge de la obvia necesidad del hombre para la construcción de diferentes obras.

ANTECEDENTES

Existen muchos tipos de concreto, cada uno tiene características diferentes según para las necesidades que los requieran.El concreto armado fue descubierto en 1868 por un jardinero francés llamado Francisco Monier al combinar el hierro y el cemento para fabricar macetas espaciosas y resistentes. Anteriormente a esto, en 1855, el ingeniero Lambot había construido un barco con un material análogo. En 1861 otro ingeniero, Coignet, preveía el uso de estos materiales para la fabricación de techos, arcos, tubos, etc.

El concreto es un material compuesto que consiste en un medio adherente en el que están embebidas partículas o fragmentos de agregados. el concreto es una mezcla de arena, piedra, agua y cementante hidráulico; que inicialmente tiene características de plasticidad y moldeabilidad, para posteriormente endurecer y adquirir propiedades resistentes permanentes, haciéndolo ideal como material de construcción. el concreto es el material más usado en el mundo después del agua.

definición

composiciónCOMPOSICION

AGREGADOS70%

LLENAN LA MATRIZ DE CEMENTO Y DETERMINA LA CLASE DE CONCRETO

AGUA 18%

ES RESPONSABLE, JUNTO AL CEMENTO, DE LA RESISTENCIA

CEMENTO 9% RESPONSABLE DE LA RESISTENCIA

ADICIONES 2% MEJORA LAS CARACTERISTICAS DEL CONCRETO/ RELLENO(FILLER)

AIRE 1%ADITIVOS 0.5% OFRECE NUEVAS CUALIDADES O MODIFICA

LAS EXISTENTES

EL CONCRETO ENDURECIDO SE COMPONE DE:a.- pastab.- agregado

LA PASTA:Elementos fundamentales :- El gel, nombre con el que se denomina al producto resultante de la reacción química e hidráulica del cemento.- Los poros incluidos en ella;- El cemento no hidratado, si lo hay;- Los cristales de hidróxido de calcio, o cal libre,

que puedan haberse formado durante la hidratación del cemento.

ESTOS CUATRO ELEMENTOS TIENEN UN PAPEL FUNDAMENTAL EN EL COMPORTAMIENTO DEL CONCRETO

EL AGREGADO:Se define como agregado al conjunto de partículas inorgánicas, de origen natural o artificial, cuyas dimensiones están comprendidas entre los limites fijados en la norma NTO400.001. los agregados son la fase discontinua del concreto. Ellos son materiales que están embebidos en la pasta y ocupan entre el 62% y el 78% de la unidad cubica del concreto.

FUNCIONES DE LA PASTA:La pasta tiene cuatro grandes funciones en el concreto:1.- contribuir a dar las propiedades requeridas al producto endurecido.2.- separar las partículas de agregado.3.-llenar los vacíos entre las partículas de agregados y adherirse fuertemente a ellas.4.- proporcionar lubricación a la masa cuando esta aun no ha endurecido.

FUNCIONES DEL AGREGADO:Las tres funciones del agregado en el concreto son:1.- proporcionar un relleno adecuado a la pasta, reduciendo el contenido de esta por unidad de volumen y, por lo tanto, reduciendo el costo de la unidad cubica de concreto.2.- proporcionar una masa de partículas capaz de resistir las acciones mecánicas, de desgaste, o de intemperismo, que puedan actuar sobre el concreto.3.- reducir los cambios de volumen resultantes de los procesos de fraguado y endurecimiento, de humedecimiento y secado; o de calentamiento de la pasta.

ELABORACION DEL CONCRETOPROPORCIONES PARA HACER EL CONCRETO

a.- concreto para aceras de poco transito, contrapisos de una casa y para cimientos ciclópeos:

Resistencia: 175 kg/cm2 (2,500 lb/pulg2).

Proporción en volumen: 1 saco de cemento, 2 cajas de arena, 4 cajas de piedra quebrada o grava.

b.- concreto para estructuras de importancia como aceras sometidas a un transito intenso, columnas, vigas y en general para toda la estructura de la casa de un piso:

Resistencia: 210kg/cm2 (3000 lb/pulg2).

Proporción en volumen: 1 saco de cemento, 2 cajas de arena, 2 cajas de piedra quebrada o grava.

PREPARACION DEL CONCRETO:

a.- es importante tener la caja de medidas para medir el cemento, la arena, y la piedra.

b.- la mezcla del concreto puede hacerse a mano, pero es preferible usar una batidora.

c.- cuando la mezcla se hace a mano no se debe hacer sobre la tierra. Es conveniente usar una superficie limpia, como una plataforma de concreto, de lata o de madera para que el concreto salga limpio de materias extrañas.

La arena y el cemento se revuelven hasta obtener un material de color uniforme. Se le agrega mas agua hasta formar un material de consistencia media, o sea ni muy seco ni muy aguado.

d.- cuando se usa batidora, el concreto preparado se vacia sobre una superficie limpia o sobre el carretillo,

importancia

Actualmente el concreto es el material de construcción de mayor uso en nuestro país. si bien la calidad final del concreto depende en forma muy importante del conocimiento del material y de la calidad profesional del ingeniero, el concreto es, en general, desconocido en muchos de sus siete grandes aspectos: naturaleza, materiales, propiedades, selección de las proporciones, proceso de puesta en obra, control de calidad e inspección, y mantenimiento de los elementos estructurales.La principal limitación a las múltiples aplicaciones que se pueden dar al concreto es el desconocimiento de alguno de los aspectos ya indicados; así como de la mayor o menor importancia de los mismos de acuerdo al empleo que se pretende dar al material. Ello obliga al estudio y actualización permanentes para obtener del concreto las máximas posibilidades que como material puede ofrecer al ingeniero

CONCEPTOS FUNDAMENTALES SOBRE EL COMPORTAMIENTO DEL CONCRETO:

Cuando incrementa la temperatura se dilata. Cuando disminuye la temperatura se contrae. Se desintegra cuando hay agresividad química. Se fisura si supera su resistencia a la tracción. La hidratación es un fenómeno químico que depende de la humedad,

temperatura y tiempo. El medio ambiente y las condiciones de servicio afectan de manera sustancial

el comportamiento del concreto. Las características climáticas de la obra tienen un efecto preponderante sobre

el comportamiento del concreto.

comportamiento

propiedades

PRINCIPALES PROPIEDADES DEL CONCRETO:

Podemos mencionar como principales propiedades del concreto fresco:

• Trabajabilidad• Consistencia• Compacidad• Segregación• Exudación• Contracción• Peso unitario• Contenido de aire

EN EL ESTADO ENDURECIDO EL CONCRETO PRESENTA LAS SIGUIENTES PROPIEDADES:

• Resistencia mecánica• Durabilidad• Impermeabilidad• Estabilidad volumétrica• Elasticidad, etc.

propiedades

Trabajabilidad

La principal propiedad del concreto en estado fresco es la que se designa como“Trabajabilidad” y que de acuerdo con el Comité ACI 116, es “aquella propiedad delmortero o del concreto recién mezclado que determina la facilidad y homogeneidad con que puede ser mezclado, transportado, colocado, compactado y acabado”.

Definición LAS PRINCIPALES PROPIEDAES DEL CONCRETO

Resistencia mecánica

La resistencia mecánica del concreto endurecido ha sido tradicionalmente la propiedad más identificada con su comportamiento como material de construcción.En términos generales, la resistencia mecánica, que potencialmente puede desarrollar el concreto, depende de la resistencia individual de los agregados y de la pasta de cemento endurecida, así como, de la adherencia que se produce en ambos materiales.

DURABILIDADCuando el concreto no se deteriora con el paso del tiempo, se afirma que el concreto es durable. La falta de durabilidad puede deberse al medio al que está expuesto el concreto o a causas internas del mismo. Existen seis grandes grupos de factores que afectan la durabilidad del concreto:• Características de los materiales en el concreto• Propiedades físicas del concreto endurecido• Condiciones a las que está expuesto el concreto• Cargas transmitidas al concreto• Procedimientos constructivos usados en la colocación del concreto• Tipo de estructura en la cual se va a usar el concreto.

PERMEABILIDAD Y HERMETICIDAD

La hermeticidad se define como la capacidad del concreto de refrenar o retener el agua sin escapes visibles. La permeabilidad, a su vez, se refiere a la cantidad de migración de agua a través del concreto cuando el agua se encuentra a presión, o a la capacidad del concreto de resistir la penetración de agua u otras sustancias (liquido, gas, iones, etc.).En el caso del concreto reforzado, el acceso de la humedad y el aire tiene como resultado la corrosión del acero de repuesto, que a su vez hace que aumente el volumen del acero, lo cual origina grietas y descascaramientos.

Como regla general se puede establecer que mientras menos poroso sea el concreto menos susceptible será al ataque de los agentes físicos o químicos.

ELASTICIDAD

Se dice que un material es perfectamente elástico si sufre deformaciones unitarias en el momento de aplicar un esfuerzo y desaparecen al quitarlo. Esta definición no implica una relación lineal de esfuerzo-deformación unitaria. Un comportamiento elástico con una relación no lineal de esfuerzo-deformación unitaria se presenta, por ejemplo, en el vidrio y algunas rocas.EXPANSIÓN

La pasta de cemento o el concreto curado continuamente en agua desde el momento de la colación presentan aumentos en volumen y peso. Esta expansión se debe a la absorción de agua por el gel de cemento: las moléculas de agua actúan sobre las fuerzas de cohesión y tienden a forzar las partículas del gel y apartarse unas de otras resultando una presión de expansión. La expansión va acompañada de un incremento en el peso del orden del 1%.6 El incremento en peso es por lo tanto considerablemente mayor que el aumento en volumen, ya que el agua ocupa los huecos creados por la disminución de volumen en la hidratación.

CONTRACCIÓN

La contracción del sistema conservador se conoce como cambio de volumen autógeno o contracción autógena, en la práctica esto se produce en el interior de una gran mesa de concreto. la contracción es relativamente pequeña y en la práctica (excepto estructuras de concreto masivo) no es necesario tomarlo como factor de contracción por secado externo.

FLUENCIA

El incremento en la deformación unitaria mientras actúa la carga completa o parte de ella, se debe a la fluencia del concreto. Podemos definirlo como un aumento en deformación unitaria bajo esfuerzo sostenido y como dicho aumento puede ser varias veces mayor a al deformación unitaria debida a la carga, la fluencia reviste considerable importancia en la mecánica estructural.

ESTABILIDAD VOLUMÉTRICA

El concreto endurecido presenta ligeros cambios de volumen debido a variaciones en la temperatura, en la humedad en los esfuerzos aplicados.

CARACTERISTICAS, USOS Y TIPOS DE CONCRETOCARACTERISTICAS:El concreto ofrece, como las piedras naturales, una gran resistencia a las fuerzas de compresión, peo igual que estas una resistencia moderada a la flexión y a la tracción. Es decir a doblarse o a estirarse. Para mejorar la resistencia a estas dos ultimas, el concreto generalmente se combina con un material mas dúctil y resistente como lo es el acero, la integración del concreto y el acero es lo que llamamos concreto reforzado, concreto armado u hormigón armado.

USOS DEL CONCRETO:El concreto se usa en vigas, columnas, pavimentos, cimentaciones, muros pantalla, muros de contención, represas, puentes, reproducción de tuberías, postes, adoquines, bloques estructurales para mampostería, en fin hay una gran variedad de usos a los cuales se destina.

TIPOS DE CONCRETO:Los tipos de concreto pueden ser:- CONCRETO SIMPLE o sin

refuerzo.- CONCRETO ARMADO o con

refuerzo.- CONCRETO CICLOPEO o con

piedras grandes, usado normalmente en cimentaciones de elementos no estructurales y en muros masivos o de gravedad.

TIPOS DE CONCRETOCONCRETO LIGERO

Este concreto tiene características propias que, mediante el empleo de áridos porosos o provocando artificialmente su porosidad, es más ligero que el concreto convencional de cemento, arena y grava y que por mucho tiempo ha sido el material más usado en las construcciones. Este tipo de concreto muestra muchas ventajas de uso, como lo son la reducción de cargas muertas, asegurar el aislamiento térmico y acústico, mayor rapidez de construcción y mayores costos de acarreo y transporte. Su uso hace posible la construcción de edificios altos por el peso de gravitación sobre la cimentación.

CONCRETO REFORZADO

se emplea refuerzo de acero, generalmente en forma de barras, colocado en zonas en las que se prevé que se desarrollarán tensiones bajo solicitaciones de servicio. El acero restringe el desarrollo de las grietas originadas por la poca resistencia a la tensión del concreto.El concreto se fabrica en estado plástico, lo que obliga a utilizar moldes que lo sostengan mientras adquiere resistencia suficiente para que la estructura se autosoporte; lo anterior constituye una ventaja ya que da libertad de moldeabilidad y facilidad para lograrse la continuidad en la estructura.

CONCRETO PRESFORZADO

El concepto original del concreto presforzado consistió en introducir en vigas suficiente precomprensión axial para que se eliminaran en el miembro cargado todos los posibles esfuerzos de tensión que obraran en el concreto.El presforzado del concreto implica naturalmente la aplicación de una carga compresiva, previa a la aplicación de las cargas anticipadas de diseño, en forma tala que se reduzcan o se eliminen los esfuerzos de tensión que de otra forma ocurrirían.

CONCRETO ARMADO (HORMIGÓN)

Este es un concreto con acero de refuerzo destinado para elementos estructurales (trabes, losas, columnas, etc.) El armado le proporciona al concreto mayor resistencia a la tensión.Es un material -mezcla de cemento, agua, arena y grava- que al fraguar y endurecer adquiere una consistencia similar a la de las mejores piedras naturales.En todos sus estados, este material es siempre concreto en masa, del que se diferencian el concreto armado y el concreto pretensado, ambos de concreto en masa reforzado con armaduras de acero.

COMPACTADO CON RODILLO (CCR).

Concreto con revenimiento nulo, casi seco, que se compacta durante su colocación usando equipos con rodillos vibratorios. Se caracteriza por ser un método rápido y económico para construcción de pistas de rodamiento de aeropuertos, pavimentaciones, etc..

CON AIRE INCLUIDO.

Es un concreto con burbujas de aire muy pequeñas, incluidas al concreto mediante un aditivo, ya sea durante la fabricación del cemento o durante las operaciones de dosificación y mezclado del concreto normal. Su propósito: aumentar la trabajabilidad, la durabilidad y mejorar la resistencia a la congelación.

DE ALTA RESISTENCIA

Este es un concreto con resistencia a la compresión a 28 días superiores a 420 kg/cm2. Su uso logra reducir las dimensiones de los elementos estructurales, incrementando el área de servicio por niveles.

DE GRAN PESOEste concreto se produce usando agregados de densidad elevada y se emplea para blindajes contra radiaciones (rayos x, rayos gamma, etc.). Este concreto alcanza densidades de hasta 6400 kg/cm3.

DE REVENIMIENTO NULO

Concreto cuya resistencia corresponde a un revenimiento de 0.5 cm o menor, es decir, a la de un concreto muy seco pero lo suficientemente trabajable. Se utiliza cuando se requiere lograr gran desarrollo de resistencia a temprana edad, para su colocación es necesario el uso de equipo especial como vibrocompactadoras o rodillos.

ENDURECIDO Y FRESCO

El primero es un concreto cuyo tiempo de elaboración ha sobrepasado el tiempo de fraguado y en consecuencia se encuentra en estado rígido. El segundo es un concreto recién mezclado con agua, formando una masa plástica y fluida, capaz de ser moldeada.

LANZADO

Concreto o mortero que se arroja a gran velocidad, mediante un equipo neumático, sobre algunas superficies, generalmente aquellas de difícil acceso o cuando no se requiere de cimbra tal como los recubrimientos para evitar derrumbes.

MASIVO

Concreto que se cuela para obras de grandes dimensiones y que por su cuantioso volumen puede generar gran cantidad de calor de hidratación que obligue a tomar medidas especiales para minimizar los agrietamientos en la obra.

SECO

Es un producto listo para añadirle agua y usarse de la misma manera que el concreto normal, contiene cemento, grava y arena, en proporciones adecuadas.

FLUIDO

Concreto super fluido que facilita la colocación y disminuye las necesidades de vibrado dando una excelente compactación y acabado superficial. Diseñado para fluir con un mínimo esfuerzo dentro de cimbras que plantean dificultades por la cantidad de acero incluido o por el espesor reducido del elemento que se va a colar

ULTRA RÁPIDO

Concreto diseñado para alcanzar la resistencia del proyecto requerida a las 24, 48 ó 72 horas después de colado. Es un concreto capaz de acelerar el desarrollo de su resistencia, alcanzando el 100% del valor especificado en un periodo relativamente corto.

ESTRUCTURAL

Concreto diseñado para cumplir con los más estrictos requisitos de seguridad, especialmente en obras localizadas en zonas con alta actividad sísmica.Aplicaciones:El Concreto Estructural es utilizado en la construcción de edificios, puentes, bancos, oficinas gubernamentales, escuelas, museos, teatros, auditorios, embajadas, hospitales y torres, entre otros. De acuerdo con sus características, los elementos a colar pueden incluir: Losas, trabes, columnas, cimientos, zapatas, muros.

PARA CLIMA CÁLIDO

Concreto desarrollado para colados en sitios con temperaturas elevadas, evitando perjudicar la calidad del mismo en estado fresco o endurecido. Evita que factores como: Temperatura ambiente, temperatura del concreto, humedad relativa del ambiente, velocidad del viento, que perjudiquen la calidad del Concreto.

PROPORCIONAMIENTO DE MEZCLAS DE CONCRETO DE PESO NORMALEl proporcionamiento de mezclas de concreto, mas comúnmente llamadodiseño de mezclas es un proceso que consiste de pasos dependientes entre si:

a) Selección de los ingredientes convenientes (cemento, agregados, agua y aditivos).b) Determinación de sus cantidades relativas “proporcionamiento” para producir un concreto de trabajabilidad, resistencia a compresión y durabilidad apropiada.

DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO

CONSIDERACIONES BASICAS

TrabajabilidadClaramente un concreto apropiadamente diseñado debe permitir ser colocado y compactado apropiadamente con el equipamiento disponible

Economía

El costo del concreto es la suma del costo de los materiales, de la mano de obra empleada y el equipamiento. Sin embargo excepto para algunosconcretos especiales, el costo de la mano de obra y el equipamiento son muy independientes del tipo y calidad del concreto producido. Por lo tanto los costos de los materiales son los más importantes y los que se deben tomar en cuenta para comparar mezclas diferentes.

Resistencia y durabilidadEn general las especificaciones del concreto requerirán una resistencia mínima a compresión. Estas especificaciones también podrían imponer limitaciones en la máxima relación agua/cemento (a/c) y el contenido mínimo de cemento.

INFORMACION REQUERIDA PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS

- Análisis granulométrico de los agregados- Peso unitario compactado de lo agregados (fino y grueso)- Peso específico de los agregados (fino y grueso)- Contenido de humedad y porcentaje de absorción de los agregados (fino y grueso)- Perfil y textura de los agregados- Tipo y marca del cemento- Peso específico del cemento- Relaciones entre resistencia y la relación agua/cemento, para combinaciones posibles de cemento y agregados.

PASOS PARA EL PROPORCIONAMIENTO

Podemos resumir la secuencia del diseño de mezclas de la siguiente manera:1. Estudio detallado de los planos y especificaciones técnicas de obra.2. Elección de la resistencia promedio ( ' ) cr f .3. Elección del Asentamiento (Slump)4. Selección del tamaño máximo del agregado grueso.5. Estimación del agua de mezclado y contenido de aire.6. Selección de la relación agua/cemento (a/c).7. Cálculo del contenido de cemento.8. Estimación del contenido de agregado grueso y agregado fino.9. Ajustes por humedad y absorción.10. Cálculo de proporciones en peso.11. Cálculo de proporciones en volumen.12. Cálculo de cantidades por tanda.

El uso del concreto armado se inicia en el perú en 1910 (aproximadamente). antes solo se tenía muros de ladrillo, adobe o quincha.

En los inicios del siglo xx, todas las edificaciones se basaban en muros de adobe o ladrillo, con muros de quincha o ladrillo en el segundo nivel. los entrepisos y techos eran con viguetas de madera, excepto en el caso de bóvedas o cúpulas que podían ser de madera, ladrillo o piedra.

con la llegada del cemento se inician obras en concreto y concreto armado, cambiándose la concepción del diseño arquitectónico y estructural.

sin embargo, a pesar de estructurarse en base a pórticos (vigas y columnas) de concreto armado, no desaparecen los muros de albañilería, que eran gruesos (e≥25 cm). estos siempre estaban presentes en los cerramientos laterales, fachadas y divisiones interiores.

OBRAS DE CONCRETO ARMADO EN EL PERU

EL HOTEL WESTIN LIBERTADOR LIMA, un edificio de 30 pisos más cinco sótanos, que es actualmente el edificio urbano más alto del Perú con 118 m.

ESTRUCTURACIÓN DE LA TORRE EN SUS PRIMEROS PISOS, CON VIGAS PERALTADAS

INSTITUCIÓN EDUCATIVALa I.E.P. Hermanos Blanco

Además de obtener un concreto con mayor resistencia, en esta obrarequeríamos que el desencofrado se llevase a cabo en un menor tiempo al establecido por la norma. Para ello elegimos el plastificante Sikamente 290 N, una solución que ayudó a cumplir las exigencias requeridas y a lograr menores costos a través de un concreto producido en obra.Ing. Javier Briceño

Esta obra requirió concreto con buen acabado, alta resistencia y durabilidad. Para lograr esto se utilizó el aditivo plastificante polifuncional Sikament 290N, mientras que para el curado Sika Antisol S.

SOLUCIONES Y PRODUCTOS UTILIZADOSSikament 290N: En todo el concreto.Sika Antisol S: En el curado del concreto.SikaTop 107 Seal: Para impermeabilizar la cisterna de agua

C.H. CHAGLLAOBRAS DE CONCRETO ARMADO EN HUANUCO

UBICACIÓN

La CH Chaglla se ubica en la región Huánuco a 500 km de Lima, entre los distritos de Chaglla (Pachitea) y Chinchao (Huánuco). Específicamente, en una zona cerrada de la cordillera a 1,196 msnm, desde donde se aprovechará las aguas del río Huallaga.

En la obra destaca una perforación de casi 17 km de túnel recubierto con concreto lanzado (shotcrete), además de una presa de tierra con cara de concreto y una casa de máquinas que tendrá la capacidad de generar más de 400MW.

REQUERIMIENTOSEl proyecto requiere volúmenes importantes de concreto convencional y shotcrete. La producción de concreto convencional supera los 1800 m3 mensuales mientras quela producción de shotcrete se acerca a 2500 m3 mensuales.

COMPONENTES PRINCIPALES Presa. Tipo enrocado con cara de concreto de 203 m de altura y 273 m de longitud de

corona. Vertedero. Túnel de Aducción. Casa de Máquinas Principal. Construida en concreto a cielo abierto .

OBRAS DE CONCRETO ARMADO EN MI BARRIOCAYHUAYNA

• MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SERVICIO EDUCATIVO  QUE BRINDA EAP EDUCACIÓN BÁSICA DE LA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN DE LA UNHEVAL”

• MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS DE LA FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN PILLCO MARCA, HUANUCO

Como pudimos observar, el concreto en la obra tiene grandes beneficios para las construcciones a gran escala principalmente, ya que es seguro (más aún si es concreto reforzado), económico y durable lo que lo hace un material netamente práctico para su uso.

Tenemos los testimonios que nos llegan desde nuestros antepasados del uso del concreto, así pues muestra que es un elemento que ha dado excelentes resultados en su aplicación lo que nos lleva a pensar que si de ventajas hablamos, el concreto es una buena opción para tomar en cuenta.

CONCLUSIONES