concreto propiedades mecanicas.docx

Upload: hhu1985

Post on 11-Feb-2018

215 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/23/2019 concreto propiedades mecanicas.docx

    1/10

    CONCRETO

    Hidratacin, Tiempo de Fraguado y EndurecimientoLa calidad de unin (adhesin) de la pasta de cemento portland se debe a las

    reacciones qumicas entre el cemento y el agua, conocidas como hidratacin.El cemento portland no es un compuesto qumico sencillo, es una mezcla de muchoscompuestos. Cuatro de ellos totalizan 90% o ms del peso del cemento portland:silicato triclcico, silicato diclcico, aluminato triclcico y ferroaluminato tetraclcico(alumino ferrito tetraclcico).Adems de estos compuestos principales, muchos otros desempean un papelimportante en el proceso de hidratacin. Cada tipo de cemento portland contiene losmismos cuatro compuestos principales, pero en proporciones diferentes.Cuando se examina el clnker (clinquer) (el producto del horno que se muele parafabricar el cemento portland) al microscopio, la mayora de sus compuestos

    individuales se puede identificar y sus cantidades se pueden determinar.Sin embargo, los granos ms pequeos no se pueden detectar visualmente. Elpromedio del dimetro de las partculas de un cemento tpico es aproximadamente 15micrmetros. Si todas las partculas tuviesen este dimetro promedio, el cementoportland contendra aproximadamente 300 billones de partculas por kilogramo, peroen realidad, existen unos 16,000 billones de partculas por kilogramo, debido a laamplia variacin del tamao de las partculas. Las partculas en un kilogramo decemento portland tienen un rea superficial de aproximadamente 400 metroscuadrados.Los dos silicatos de calcio, los cuales constituyen 75% del peso del cemento portland,reaccionan con el agua para formar dos compuestos: hidrxido de calcio y silicato decalcio hidrato (hidrato de silicato de calcio). Este ltimo es, sin duda, el ms importantecompuesto del concreto. Las propiedades de ingeniera del concreto fraguado yendurecimiento, resistencia y estabilidad dimensional dependen principalmente delsilicato de calcio hidratado.ste es el corazn del concreto.La composicin qumica del silicato de calcio hidratado es un tanto variable, perocontiene cal (CaO) y dixido de silicio (SiO2) en una proporcin de 3 para 2. El reasuperficial del silicato de calcio hidratado es unos 300 metros cuadrados por gramo.En pastas endurecidas de cemento, el silicato de calcio hidratado forma un vnculodenso entre las otras fases cristalinas y los granos de cemento an no hidratados;tambin se adhiere a los granos de arena y a los agregados gruesos, cementndolo

    todo junto (Copeland y Schulz, 1962).Mientras el concreto se endurece, su volumen bruto permanece casi inalterado, pero elconcreto endurecido contiene poros llenos de agua y aire, los cuales no tienenresistencia. La resistencia est en las partes slidas de la pasta, sobre todo en elsilicato de calcio hidratado y en los compuestos cristalinos.Cuanto menos porosa es la pasta de cemento, ms resistente es el concreto. Por lotanto, al mezclarse el concreto, no se debe usar ms agua que aqulla estrictamentenecesaria para obtenerse un concreto plstico y trabajable. Incluso, la cantidad deagua usada es normalmente mayor que la necesaria para la hidratacin completa delcemento. Aproximadamente se necesitan 0.4 gramos de agua por gramo de cemento

    para la hidratacin completa del cemento (Powers 1948 y 1949). Sin embargo, lahidratacin completa es rara en los concretos de las obras, debido a una falta de

  • 7/23/2019 concreto propiedades mecanicas.docx

    2/10

    humedad y al largo periodo de tiempo (dcadas) que se requiere para obtener lahidratacin total.El conocimiento de la cantidad de calor liberado por la hidratacin del cemento puedeser til para el planeamiento de la construccin. En invierno, el calor de hidratacin vaa ayudar a proteger el concreto contra los daos causados por las temperaturas muy

    bajas. Sin embargo, el calor puede ser perjudicial, como por ejemplo en estructurasmasivas, tales como las presas, pues puede producir temperaturas diferencialesindeseables.El conocimiento de la velocidad de reaccin entre el cemento y el agua es importanteporque determina el tiempo de fraguado y endurecimiento. La reaccin inicial debe sersuficientemente lenta para que haya tiempo para transportar y colocar el concreto. Unavez que el concreto ha sido colocado y acabado, es deseable un endurecimientorpido. El yeso, que se aade en el molino de cemento cuando al molerse el clnker,acta como un regulador del fraguado inicial del cemento portland. La finura delcemento, aditivos, cantidad de agua adicionada y temperatura de los materiales en el

    momento de la mezcla son otros factores que influyen la tasa de hidratacin. La Figura1-11 muestra las propiedades de fraguado de mezclas de concreto en diferentestemperaturas.

    ResistenciaLa resistencia a compresin se puede definir como la medida mxima de la resistenciaa carga axial de especmenes de concreto. Normalmente, se expresa en kilogramospor centmetros cuadrados (kg/cm2), megapascales (MPa) o en libras por pulgadascuadradas (lb/pulg2 o psi) a una edad de 28 das. Un megapascal equivale a la fuerzade un newton por milmetro cuadrado (N/mm2) o 10.2 kilogramos-fuerza por

    centmetro cuadrado. Se pueden usar otras edades para las pruebas, pero esimportante saber la relacin entre la resistencia a los 28 das y la resistencia en otrasedades. La resistencia a los 7 das normalmente se estima como 75% de la resistenciaa los 28 das y las resistencias a los 56 y 90 das son aproximadamente 10% y 15%mayores que la resistencia a los 28 das, como se puede observar en la Figura 1-16.La resistencia a compresin especificada se designa con el smbolo y la resistencia acompresin real del concreto debe excederla.

    La resistencia a compresin que el concreto logra, , es funcin de la relacin agua-

    cemento (o relacin agua-materiales cementantes), cuanto la hidratacin haprogresado, el curado, las condiciones ambientales y la edad del concreto.

    La correspondencia entre resistencia y la relacin aguacemento ha sido estudiadadesde el final del siglo XIX y principio del siglo XX (Feret 1897 y Abrams 1918). LaFigura 1-17 presenta las resistencias a compresin para una gran variedad de mezclasde concreto y relaciones aguacemento a los 28 das de edad. Observe que lasresistencias aumentan con la disminucin de la relacin agua-cemento.Estos factores tambin afectan la resistencia a flexin y la traccin y la adherenciaentre concreto y acero.La correspondencia entre relacin agua-cemento y resistencia a compresin en laFigura 1-17 son valores tpicos para concretos sin aire incluido. Cuando valores msprecisos son necesarios, se deben desarrollar grficos para materiales y proporcionesde mezcla especficos para que sean usados en la obra. Para una cierta trabajabilidady un contenido de cemento, el concreto con aire incluido (incorporado) requiere menosagua de mezclado (amasamiento) que un concreto sin aire incluido. La posibilidad de

  • 7/23/2019 concreto propiedades mecanicas.docx

    3/10

    empleo de relaciones agua-cemento menores en el concreto con aire incluidocompensa las resistencias menores en estos concretos, especialmente en mezclaspobres o con medio contenido de cemento.La determinacin de la resistencia a compresin se da a travs de ensayos(experimentacin, prueba) en probetas (muestras de prueba, muestras de ensayo,

    especimenes) de concreto o mortero. En los EE.UU., a menos que especificado demanera diferente, los ensayos en mortero se hacen en cubos de 50 mm (2 pulg.),mientras que los ensayos en concreto se realizan en cilindros de 150 mm (6 pulg.) dedimetro y 300 mm (12 pulg.) de altura (Fig. 1-18). Cilindros menores 100 x 200 mm (4x 8 pulg.) tambin se pueden usar para el concreto.La resistencia a compresin es una propiedad principalmente fsica y frecuentementeusada en los clculos para diseo de puentes, edificios y otras estructuras. Losconcretos para uso general tienen una resistencia a compresin entre 200 y 400kg/cm2 o 20 y 40 MPa (3000 y 6000 lb/pulg2). Concretos con resistencias acompresin de 700 y 1400 kg/cm2 o 70 a 140 MPa (10,000 a 20,000 lb/pulg2) han sido

    empleados en puentes especiales y edificios altos.La resistencia a flexin o el mdulo de ruptura (rotura) se usa en el diseo depavimentos u otras losas (pisos, placas) sobre el terreno. La resistencia a compresin,la cual es ms fcil de ser medida que la resistencia a flexin, se puede usar como unndice de resistencia a flexin, una vez que la relacin emprica entre ambas ha sidoestablecida para los materiales y los tamaos de los elementos involucrados.La resistencia a flexin de concretos de peso normal es normalmente de 0.7 a 0.8veces la raz cuadrada de la resistencia a compresin en megapascales o de 1.99 a2.65 veces la raz cuadrada de la resistencia a compresin en kilogramos porcentmetros cuadrados (7.5 a 10 veces la raz cuadrada de la resistencia a compresin

    en libras por pulgadas cuadradas). Wood (1992) presenta la relacin entre resistenciaa flexin y resistencia a compresin para concretos expuestos a curado hmedo,curado al aire y exposicin al aire libre.La resistencia a la tensin (resistencia a traccin, resistencia en traccin) directa delconcreto es aproximadamente de 8% a 12% de la resistencia a compresin y seestima normalmente como siendo de 0.4 a 0.7 veces la raz cuadrada de la resistenciaa compresin en megapascales o de 1.3 a 2.2 veces la raz cuadrada de la resistenciaa compresin en kilogramos por centmetros cbicos (5 a 7.5 veces la raz cuadradade la resistencia a compresin en libras por pulgada cuadrada).La resistencia aesfuerzos por cisallamiento (cortante, corte o cizalladura) es del 8% al 14% de laresistencia a compresin (Hanson 1968). La resistencia a tensin por cisallamiento enfuncin del tiempo es presentada por Lange (1994).La resistencia a torsin en el concreto est relacionada con el mdulo de ruptura y lasdimensiones de los miembros de concreto. Hsu (1968) presenta correlaciones para laresistencia a torsin.Las correlaciones entre resistencia al cortante y resistencia a compresin se discutenen el ACI 318 cdigo de construccin. La correlacin entre resistencia a compresin yresistencia a flexin, tensin, torsin y cortante vara con los componentes delconcreto y el medio ambiente.El mdulo de elasticidad, denotado por el smbolo E, se puede definir como la raznentre el esfuerzo normal a una deformacin correspondiente para el esfuerzo de

    tensin o compresin abajo del lmite de proporcionalidad del material. En concretosde peso normal, el E vara de 140,000 a 420,000 kg/cm2 o de 14,000 a 41,000 MPa (2

  • 7/23/2019 concreto propiedades mecanicas.docx

    4/10

    a 6 millones de lb/pulg2) y puede ser aproximado a 15,500 veces la raz cuadrada dela resistencia a compresin en kilogramos por centmetros cuadrados o 5,000 veces laraz cuadrada de la resistencia a compresin en megapascales (57,000 veces la razcuadrada de la resistencia a compresin en libras por pulgada cuadrada). Como enotras relaciones de resistencia, la relacin entre el mdulo de elasticidad y la

    resistencia a compresin es especfica para una mezcla de ingredientes y se la debeverificar en el laboratorio (Word 1992).

    Estabilidad de Volumen y Control de Fisuracin (agrietamiento)El concreto endurecido cambia de volumen con los cambios de temperatura, humedady tensiones. Este cambio de volumen o de longitud puede variar del 0.01% al 0.08%.Los cambios de volumen por temperatura en el concreto endurecido son similares alos de acero.El concreto bajo tensin se deforma elsticamente. Si se mantiene la tensin(esfuerzo), va a ocurrir una deformacin adicional llamada fluencia (deformacin

    diferida, flujo plstico). La tasa de la fluencia (deformacin por unidad de tiempo)disminuye con el tiempo.El concreto mantenido continuadamente hmedo se expande (dilata) ligeramente.Pero cuando se permite su secado, el concreto se retrae. El factor que ms influye enla magnitud de la contraccin por secado es el contenido de agua en el concretorecin mezclado. La retraccin por secado aumenta directamente con el aumento delcontenido de agua. La magnitud de la contraccin tambin depende de muchos otrosfactores, tales como: (1) la cantidad de agregado usado; (2) propiedades delagregado; (3) el tamao y la forma del miembro de concreto; (4) la humedad relativa yla temperatura del medio ambiente; (5) el mtodo de curado; (6) el grado de

    hidratacin y (7) tiempo.Las dos causas bsicas de la fisuracin en el concreto son: (1) las tensiones por laaplicacin de carga y (2) las tensiones resultantes de la contraccin por secado ocambios de la temperatura cuando el concreto tiene alguna restriccin (coaccin,sujecin, fijeza).La contraccin por desecacin es una propiedad inherente del concreto y que no sepuede evitar, pero se usa la armadura adecuadamente posicionada para reducirse ellargor de las grietas o entonces se usan juntas para predeterminar y controlar lalocalizacin de las fisuras. Las tensiones trmicas debidas a fluctuaciones de latemperatura del medio ambiente tambin causan agrietamiento, particularmente aedades tempranas.Las grietas (fisuras) por retraccin en el concreto pueden ocurrir por la restriccin.Cuando la contraccin por secado ocurre y no hay sujecin, el concreto no se fisura.La restriccin se puede causar por varios factores. La contraccin por secado esnormalmente mayor cerca de la superficie del concreto; la humedad de las partes msinternas restringe el concreto ms cerca de la superficie, lo quecausa agrietamiento.Otras fuentes de restriccin son la armadura embebida en el concreto, las partes de laestructura interconectadas entre s y el atrito (friccin) de la subrasante en la cual elconcreto es colocado.

    Juntas. Las juntas son el mtodo ms eficiente para el control de las fisuras. Si no se

    permite el movimiento del concreto (muros, losas, pavimentos) a travs de juntas

  • 7/23/2019 concreto propiedades mecanicas.docx

    5/10

    adecuadamente espaciadas para que la contraccin por secado y la retraccin portemperatura sean acomodadas, la formacin de fisuras aleatorias va a ocurrir.Juntas de contraccin (juntas de control de retraccin) son ranuradas, formadas oserradas en los paseos (calzadas, caminos, andenes, veredas), pavimentos, pisos ymuros para que el agrietamiento ocurra en estas juntas y no de manera aleatoria. Las

    juntas de contraccin permiten el movimiento en el plano de la losa o del muro. Estasjuntas se extienden hasta una profundidad aproximada de 14 del espesor delconcreto.Juntas de aislamiento separan una parte del concreto de otras partes de la estructuray permiten movimientos horizontales y verticales. Estas juntas deben ser usadas en launin de pisos con muros, columnas, bases y otros puntos donde pueda ocurrirrestriccin. Estas juntas se extienden por todo el espesor de la losa y deben incluirrelleno premoldeado de junta.Las juntas de construccin ocurren donde se ha concluido la jornada de trabajo; estasjuntas separan reas en el concreto coladas en diferentes das. En las losas sobre el

    terreno, las juntas de construccin normalmente se alinean con las juntas deaislamiento y tienen tambin esta funcin. Las juntas pueden necesitar de armadurapara la transferencia de carga.

    Resistencia con aire incluidoCuando el contenido de aire se mantieneconstante, la resistencia del concreto varainversamente con el aumento de la relacin agua-cemento. La Figura 8-12 presenta una relacintpica entre la resistencia a compresin a los 28

    das y la relacin agua-cemento para un concretoque tiene el contenido de aire adecuado. A medidaque el contenido de aire aumenta, normalmente sepuede conservar la misma resistencia, si semantiene constante la relacin vacos (aire + agua) cemento, pero esto puede requerir un aumentodel contenido de cemento.Tanto el concreto con aire incluido como elconcreto sin aire incluido se los puedenproporcionar para que tengan resistenciasmoderadas similares. Ambos generalmente debencontener la misma cantidad de agregado grueso.Cuando se mantienen el contenido de cemento y elrevenimiento (asentamiento), la incorporacin delaire reduce los requisitos de arena y agua comomuestra la Figura 8-13. Por lo tanto, los concretoscon aire incluido pueden tener menor relacinagua-cemento que los concretos sin aire incluido,que minimiza los efectos de la reduccin de laresistencia que generalmente acompaan laincorporacin del aire. Con una relacin agua-

    cemento constante, el aumento de aire va a reducirla resistencia proporcionalmente (Fig. 8-14).

  • 7/23/2019 concreto propiedades mecanicas.docx

    6/10

    En el trabajo de Pinto y Hover (2001) un concreto con 4% de contenido de aire tuvouna disminucin de la resistencia de 100 kg/cm2 o 10 MPa (1450 lb/pulg2).Paramantenerse constante la resistencia de este concreto, la relacin agua-cemento

    tuvo que bajar 0.14. Algunareduccin de la resistencia se puedetolerar en vista de otros beneficiosque el aire puede ofrecer, talescomo el aumento de latrabajabilidad. Las reducciones deresistencia se vuelven mssignificativas en mezclas de altaresistencia, como se presenta en laFigura 8-15. En mezclas speras,

    con bajo contenido de cemento,normalmente la resistencia aumentacon la incorporacin de aire encantidad adecuada, debido a la

    reduccin de la relacin aguacemento y al aumento de la trabajabilidad. En concretoscon resistencia de moderada a alta, el aumento de cada punto porcentual de laincorporacin de aire reduce la resistencia en aproximadamente 2% a 9% (Cordon1946, Klieger 1952, Klieger 1956, Whiting y Nagi 1998 y Pinto y Hover 2001). Laresistencia real vara y se afecta por la fuente decemento, aditivos y otros ingredientes.

    La obtencin de alta resistencia en el concreto conaire incluido algunas veces puede ser difcil. A pesarde la reduccin en el contenido de agua de mezclaasociada con la incorporacin de aire, las mezclascon alto contenido de cemento requieren ms aguade mezcla que mezclas con contenido de cementoms bajo, o sea, el aumento esperado de laresistencia, debido al cemento adicional, secompensa de cierta manera por el agua adicional.Se puede compensar este efecto con el empleo deaditivos reductores de agua.

    DEFORMACIONES ELSTICAS E INELSTICASDeformacin Unitaria por CompresinUna serie de curvas en la figura 15-22ensea la cantidad de esfuerzo decompresin y de deformacin unitariaque resulta instantneamente a laaplicacin de carga en el concreto sinrefuerzo. Con relaciones agua-

    cemento menores que 0.50 ydeformaciones unitarias de hasta 1500

  • 7/23/2019 concreto propiedades mecanicas.docx

    7/10

    millonsimos, las tres curvas superiores muestran que la deformacin unitaria esproporcional al esfuerzo (tensin).En otras palabras, el concreto es casi elstico. La parte superior de la curva y ms allde sta muestran que el concreto es inelstico. Las curvas de los concretos de altaresistencia tienen picos agudos, mientras que aqullos de baja resistencia tienen picos

    relativamente largos y planos. La figura 15-22 tambin muestra las caractersticas defalla repentina de los cilindros de concretos de alta resistencia y baja relacin agua-cemento.

    Cuando se remueve la carga del concreto en la zona inelstica, la lnea derecuperacin normalmente no es paralela a la lnea original de la aplicacin de laprimera carga. Por lo tanto, la cantidad de deformacin permanente puede diferir de lacantidad de deformacin inelstica (Fig. 15-23).El trmino elstico no favorece las

    discusiones generales sobre elcomportamiento del concreto porquefrecuentemente las deformaciones seencuentran en rango inelstico. Por estemotivo, se usa el trmino deformacininstantnea.

    Mdulo de ElasticidadSe define el mdulo de elasticidad (E) comola relacin entre esfuerzo y deformacin

    unitaria en el rango elstico de la curvaesfuerzo-deformacin del concreto (Fig. 15-23).El concreto de densidad normal tiene un mdulo de elasticidad de 140,000 a 420,000kg/cm2 o 14,000 a 41,000 MPa (2,000,000 lb/pulg2 a 6,000,000 lb/pulg2),dependiendo de factores, tales como resistencia a compresin y tipo de agregado. Enconcretos con agregados de densidad normal y resistencia a compresin () entre 210y 360 kg/cm2 o 20 y 35 MPa (3000 y 5000 lb/pulg2), el mdulo de elasticidad se puedeestimar como 15,000 veces la raz cuadrada de la resistencia a compresin enkilogramos por centmetros cuadrados o 5000 veces la raz cuadrada de en MPa(57,000 veces la raz cuadrada de en lb/pulg2). El mdulo de elasticidad del concretoestructural ligero est entre 70,000 y 180,000 kg/cm2 o 7000 y 17,000 MPa (1,000,000y 2,500,000 lb/pulg2). El Ese puede determinar en cualquier concreto a travs de lasnormas ASTM C 469, COVENIN 1468, NTC 4025, NMX C 128 y UNIT 42.

    DeflexinLa deflexin de vigas y de losas de concreto es uno de los movimientos ms comunese incontestables en los edificios.Las deflexiones son la consecuencia de la deformacin por flexin que se desarrollanbajo cargas muertas (peso propio) y vivas y que pueden resultar en agrietamiento enla zona de tensin de los miembros de concreto. El diseo estructural del concretoreforzado anticipa estas fisuras por tensin. Normalmente los miembros de concreto

    se construyen con contraflechas, o sea, con un arco hacia arriba, para compensar lasdeflexiones esperadas.

  • 7/23/2019 concreto propiedades mecanicas.docx

    8/10

    Coeficiente de PoissonCuando se carga un bloque de concreto en compresin uniaxial (en un eje), como enla figura 15-24, hay un acortamiento y, al mismo tiempo, el desarrollo de deformacin

    unitaria lateral o abombamiento. La relacin entre las deformaciones unitarias lateral yaxial se llama coeficiente de Poisson (relacin de Poisson, razn de Poisson), . Unvalor normalmente usado es de 0.20 a 0.21, pero este valor puede variar de 0.15 a0.25, dependiendo de los agregados, contenido de humedad, edad del concreto yresistencia a compresin. La relacin de Poisson (ASTM C 469, COVENIN 1661, NTC4025, NMX C 128) no es de gran inters para el ingeniero estructural, pues se la usaen anlisis estructural avanzada de placas planas de pisos, cascarones (cscaras)para cubiertas, presas en arco y losas de cimientos.

    Deformacin Unitaria por Cortante

    El concreto, como otros materiales, deformabajo las fuerzas de cortante. La deformacinunitaria por cortante producida es importante enla determinacin del camino de la carga o ladistribucin de las fuerzas en determinadasestructuras, como por ejemplo donde tanto losmuros de cortante como las columnas resisten alas fuerzas horizontales en la estructura deconcreto de edificios.La cantidad de movimiento es importante en

    miembros cortos y regordetes, a pesar de no sergrande. Ya en los miembros grandes pierde importancia ante las deformacionesunitarias por flexin. Los clculos del mdulo de cortante (mdulo de rigidez), G, sepresentan en la figura 15-25. G vara con la resistencia y la temperatura del concreto.

    Deformacin Unitaria por TorsinMiembros rectangulares de concreto simpletambin pueden fallar por torsin, o sea, unaaccin de giro causada al dolarse alrededor deun eje paralelo a la cara ms ancha einclinada en un ngulo de cerca de 45 gradosdel eje longitudinal del miembro. Elagrietamiento se desarrolla a momentostorsionantes (de torsin) bajos, sin embargo, elconcreto se comporta de manerarazonablemente elstica hasta el lmite

    mximo del momento de torsin elstico (Hsu 1968).

    FLUENCIACuando se carga el concreto, la deformacin causada por la carga se puede dividir endos partes: la deformacin que ocurre inmediatamente (deformacin unitaria elstica)

    y deformacin dependiente del tiempo, la cual empieza inmediatamente, pero contina

  • 7/23/2019 concreto propiedades mecanicas.docx

    9/10

    a una tasa decreciente durante el periodo que el concreto est cargado. Esta ltimadeformacin se llama fluencia.La cantidad de fluencia es dependiente de: (1) magnitud del esfuerzo, (2) edad yresistencia del concreto cuando se aplica el esfuerzo y (3) periodo de tiempo que seaplica el esfuerzo en el concreto. Tambin se afecta por otros factores relacionados a

    la calidad del concreto y a las condicionesde exposicin, tales como (1) tipo,cantidad y tamao mximo del agregado,(2) tipo del material cementante, (3)cantidad de pasta de cemento, (4) tamaoy forma del elemento de concreto, (5)relacin entre volumen y rea delelemento de concreto, (6) cantidad deacero de refuerzo, (7) condiciones antesdel inicio del curado y (8) temperatura y

    humedad ambiente.Dentro del rango normal de esfuerzos, lafluencia es proporcional al esfuerzo. Enconcretos relativamente de poca edad, elcambio en el volumen o longitud, debido ala fluencia, es, en gran medida,irrecuperable, mientras que en concretosde mayor edad o ms secos, es, en granmedida, recuperable.Las curvas de fluencia enseadas en la

    Figura 15-26 se basan en pruebasconducidas bajo condiciones delaboratorio, de acuerdo con la ASTM C512. Se cargaron los cilindros hasta cerca40% de su resistencia a compresin. Seusaron los cilindros hermanos, nosometidos a cargas, a fin de medir laretraccin por secado, la cual fuedescontada de la deformacin de losespecimenes cargados para determinarsela fluencia. Se permiti que los cilindros sesecaran durante el cargamento, a

    excepcin a aqullos marcados sellados. Las dos curvas de 28 das para cadaresistencia del concreto, en la Figura 15-26, muestran que lafluencia en el concreto cargado, bajo condiciones de secado, esmayor que la fluencia del concreto sellado, protegido contra elsecado. Los especimenes de concreto cargados a edadestardas van a tener menos fluencia que aqullos cargados aedades tempranas. Se puede observar que a medida que laresistencia del concreto disminuye, la fluencia aumenta. LaFigura 15-27 ilustra la recuperacin de la deformacin unitaria

    elstica y de la fluencia, despus de la remocin de la carga.

  • 7/23/2019 concreto propiedades mecanicas.docx

    10/10

    En la Figura 15-28 se muestra la combinacin de deformaciones unitarias en unacolumna reforzada. Las curvas representan las deformaciones y los cambios devolumen en una columna del 14 piso de un edificio de concreto reforzado de 76 pisos,durante la construccin. La columna de 400 x 1200 mm (16 x 48 pulg.) contena 2.08%de refuerzo vertical y fue diseada para un concreto de 600 kg/cm2 o 60 MPa (9000

    lb/pulg2).

    El mtodo del curado antes de la aplicacin dela carga tiene un gran efecto sobre la magnitudde la fluencia en el concreto. Los efectos sobrela fluencia de tres mtodos de curado diferentesse presentan en la Figura 15-29. Observe quemuy poca fluencia ocurre en el concreto que secur al vapor de alta presin (autoclave). Notetambin que el concreto curado al vapor a

    presin atmosfrica present mucho menosfluencia que el concreto sujeto a curado por 7das. Los dos mtodos de curado al vaporpresentados en la Figura 15-29 reducen la

    contraccin por secado del concreto en cerca de la mitad de lo que reducen lafluencia.