COMPOSICION DEL CONCRETOa.- La pasta:Elementos FundamentalesFuncionesPropiedades Influenciab.- El Agregado

1) Elementos fundamentales:A) El gel: Se denomina as al producto resultante de la reaccin qumica e hidratacin del cemento.B) Los poros: incluidos en ella. El cemento hidratado, si lo hay. Los cristales de hidrxido de calcio, o cal libre que puedan haberse formado durante la hidratacin del cemento.

La Pasta

La PastaEsquema tpico de la estructura de la pasta de cemento

A) El gel: (concepto) Se define como gel a la parte ceida de la pasta, la cual es el resultado de la reaccin qumica cemento- agua durante el proceso de hidratacin.

Proceso de formacin del gel:Cuando el cemento se combina el agua se produce una muy rpida solucin sobresaturada de hidrxido de calcio, con concentracin de silicato calcico hidratado. De acuerdo a Le chatelier este hidrato se precipita rpidamente correspondiendo el endurecimiento posterior a la perdida de agua del material hidratado, presentndose el silicato de calcio hidratado en forma de cristales interconectados extremadamente pequeos, los cuales por sus dimensiones son denominados gel.

Composicin:El gel es una aglomeracin porosa de partculas solidamente entrelazadas, en su mayora escamosas o fibrosas, el conjunto de las cuales forma una red eslabonada que contiene material mas o menos amorfo.Comprende: Masa de cemento hidratado, hidrxido de calcio cristalino y poros gel.

Comportamiento:Desempea el papel mas importante en el comportamiento del concreto, especialmente en su resistencias mecnicas y su modulo de elasticidad. Las razones de su resistencia aun no estn claramente comprendidas ( fsicas, qumicas).La atraccin fsica es del tipo Van der Waal entre superficies de slidos separados nicamente por microscpicos poros gel.

B) Poros: Existen en la pasta cantidades variables de espacios vacos, denominados poros, los cuales no contienen materia slida, aunque pueden estar llenos de agua. Se clasifican en:Poros por aire atrapadoPoros por aire incorporadoPoros capilaresPoros gel

Poros por Aire Atrapado: Durante el proceso de mezclado una pequea cantidad de aire (1%) es aportado por los materiales y es la que queda atrapada en la masa de concreto. Son parte inevitable de toda pasta.

Poros por aire incorporado: Se incorpora intencionalmente para incrementar la durabilidad del concreto, debido a que aumenta la proteccin de la pasta contra los procesos de congelacin del agua en el interior de la misma, porque evita el agrietamiento .Pueden ocupar hasta 5% del volumen del concreto.Adems el aire incorporado tiende a incrementar la trabajabilidad , la plasticidad y fluidez de las mezclas: disminuye las consistencia permitiendo la reduccin de agua.

Poros capilares: Son los espacios originalmente ocupados por el agua en el concreto fresco, los cuales en el proceso de hidratacin del cemento no han sido ocupados por el gel.El gel solo puede desarrollarse en los espacios originalmente llenos de agua. Aumenta el numero de poros capilares cuando la relacin agua-cemento es alta.Al aumentar el numero de poros capilares: aumenta la porosidad, permeabilidad capacidad de absorcin de la pasta; pero disminuyen las resistencias mecnicas de la pasta endurecida.

Poros Gel: Se forman durante el proceso de formacin del gel, son las partculas de aire que quedan atrapadas dentro de el, aisladas unas de otras.Se presentan independientemente de la relacin agua cemento.

La Pasta 2) FuncionesContribuir a dar las propiedades requeridas al producto endurecido.Separar las partculas del agregado.Llenar los vacos entre las partculas de agregado y adherirse fuertemente a ellas.Proporcionar lubricacin a la masa cuando esta aun no ha endurecido.

La Pasta3) Propiedades:Dependen de las propiedades fsicas y qumicas del cemento.Las proporciones relativas de cemento y agua en la mezcla.El grado de hidratacin del cemento, dado por la efectividad de la combinacin qumica entre este y el agua.

La Pasta4) Influencia:Las propiedades de la pasta son las que influyen directamente sobre la mezcla final.Para un cemento dado, las caractersticas y porosidad de la pasta dependen de la relacin agua-cemento, y del grado de hidratacin del cemento.

PROPORCIONAMIENTO DE MEZCLAS DE CONCRETO NORMALEl objetivo al disear una mezcla de concreto consiste en determinar la combinacin mas prctica y econmica de los materiales con los que se dispone, para producir un concreto que satisfaga los requisitos de comportamiento bajo las condiciones particulares de su uso.

Para lograr tal objetivo, una mezcla de concreto bien proporcionada deber poseer las propiedades siguientes:

1) En el concreto fresco, trabajabilidad aceptable. 2) En el concreto endurecido, durabilidad, resistencia y presentacin uniforme. 3) Economa.

ELECCIN DE LAS CARACTERSTICAS DE LA MEZCLA DE CONCRETOEn base al uso que se propone dar al concreto, a las condiciones de exposicin, al tamao y forma de lo miembros, y a las propiedades fsicas del concreto (tales como la resistencia), que se requieren para la estructura.

Control del concreto frescoCONCRETO FRESCO.- Es aquel recin preparado cuyo estado es plstico y moldeable en el cual no se produce el fraguado ni el endurecimiento y adopta la forma del encofrado.

Control del concreto frescoEl control de calidad del concreto depende en primera instancia de los procedimientos de muestreo que permitan contar con porciones representativas para el anlisis correspondiente.El proceso de la toma de la muestra esta normado por ASTM C-172.

Control de la trabajabilidad y su trascendenciaTrabajabilidad (def.): Es el mayor o menor trabajo que hay que aportar al concreto en estado fresco en los procesos de fabricacin, transporte, colocacin, compactacin y acabado. Esta influenciada principalmente por la pasta, el contenido de agua y el equilibrio adecuado entre gruesos y finos, produciendo en el caso ptimo una suerte de continuidad en el desplazamiento natural y/o inducido de la masa.

En nuestro pas lo rige la NTP 339.035 y el ensayo se denomina de asentamiento.Se mide tradicionalmente por el slump o consistencia (cono de ABRAMS) ya que se permite una aproximacion numerica a esta propiedad del concreto, pero es una manera limitada de evaluarla, siendo mas una prueba de uniformidad que de trabajabilidad.Es comn que esta prueba sea un condicionante de aprobacin o desaprobacin del concreto fresco.

Se han establecido 3 tipos de asentamientos caractersticos: Normal o verdadero.- Es el propio de una mezcla rica y con una correcta cantidad de agua. En este caso el concreto no sufre grandes deformaciones, sus componentes permanecen unidos debido al cemento que los liga.

Control de la trabajabilidad y su trascendencia

Corte.- Se produce por un exceso de agua, la pasta pierde su poder aglutinante produciendo asentamientos mayores y reduciendo el coeficiente de rozamiento. Desplomado.- Se produce cuando el concreto tiene mucha agua y es pobre en arena, el lugar de asiento se produce rotura por derrumbamiento y algunas veces por corte.

Control de la trabajabilidad y su trascendencia

Control del peso unitario y contenido de aireEl Peso Unitario (NTP 339.046): es el peso varillado, expresado en kilos por medio cbico, de una muestra representativa del concreto, se emplea principalmente para:Determinar o comprobar el rendimiento de la mezcla.

Control del peso unitario y contenido de aireDeterminar el contenido de materiales (cemento, agua y agregado) por metro cbico de concreto, as como el contenido de aire.Formamos una idea de la calidad del concreto y de su grado de compactacin.

CONTENIDO DE AIRE N.T.P. 339.083 Sabemos que mientras ms aire tenga internamente el concreto su resistencia a la compresin disminuir. Pero tambin es necesario en casos de tener un clima con condiciones severas (o sea que tenga temperaturas muy bajas), ya que el aire incorporado en ciertas cantidades favorece la resistencia a las bajas temperaturas, sobre todo en casos en que el agua atrapada internamente aumente su volumen cuando entra en congelamiento.

Control del peso unitario y contenido de aireSon muy tiles para evaluar la uniformidad y comprobar el rendimiento de la mezcla al comprobar el peso unitario del diseo con el peso real de la obra.Normas aplicables ASTM C-138, ASTM C-231, C-173.Es de vital importancia cuando se utilizan incorporadores de aire.

Control de la temperaturaEsta regulada por la ASTM C-1064,que indica la manera de medir la temperatura del concreto con un termmetro de 0.5 C de precisin y que el tiempo que este introducido en la mezcla sea de 2 min. como mnimo y 5 min. como mximo.

Control del tiempo de fragua (NTP 339.082, ASTM C-403)El ensayo tiene por objeto encontrar el tiempo que demora en ganar el concreto una determinada resistencia desde el contacto cemento agua. Para tal efecto se consideran dos definiciones: fragua inicial, cuando el concreto alcanza la resistencia de 500 lb/pulg2, equivalente a 35 Kg./cm2, y fragua final, cuando el concreto alcanza la resistencia de 4.000 lb/pulg2, que equivale a 250 kg/cm2.

Exudacin N.T.P. 339.077 Es un tipo de segregacin en la que parte del agua de la mezcla tiende a subir a la superficie del concreto recin colocado. Esto se debe a que los componentes slidos de la mezcla no pueden retener toda el agua de mezclado cuando se asientan en el fondo.

Exudacin N.T.P. 339.077Por causa de la exudacin la superficie del concreto puede quedar demasiado hmeda y, as el agua queda atrapada entre elementos superpuestos de concreto el resultado puede ser un concreto poroso, dbil y poco durable.

Ensayo de fluidez N.T.P. 339.085 Es la capacidad que tiene el concreto para compactarse como un lquido en determinadas circunstancias, se logra medir esta propiedad mediante la mesa de sacudidas.