REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.

MINISTERIO DE EDUCACION SUPERIOR.

POLITECNICO UNIVERSITARIO SANTIAGO MARIÑO,

EXTENSIÓN – BARINAS.

DEFINICION DE TERMINOS

INTEGRANTE:

LUIS ENRIQUE COLMENAREZ RODRIGUEZ

C.I: 14.404.771

Barquisimeto, 02 JULIO 2014

Conceptos:

1. Concreto: Del latín concrētus, concreto es un adjetivo que permite hacer

mención a algo sólido, material o compacto. El término se suele oponer a lo

general o abstracto, ya que está referido a algo determinado y preciso. En la

construcción: el concreto es el producto resultante de la mezcla de un aglomerante

(generalmente cemento, arena, grava o piedra picada y agua) que al fraguar y

endurecer adquiere una resistencia similar a la de las mejores piedras naturales.

El cemento junto a una fracción del agua del concreto componen la parte pura

cuyas propiedades dependen de la naturaleza del cemento y de la cantidad de

agua utilizada. Esta pasta pura desempeña un papel activo: envolviendo los

granos inertes y rellenando los huecos de loa áridos, confieren al concreto sus

características: De resistencias mecánicas, de contracción, de fisurabilidad.

2. Concreto Armado: La técnica constructiva del concreto armado consiste en la

utilización de acero reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras.

También se puede armar con fibras, tales como fibras plásticas, fibra de vidrio,

fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras dependiendo de los

requerimientos a los que estará sometido. El hormigón armado se utiliza en

edificios de todo tipo, caminos, puentes, presas, túneles y obras industriales. La

utilización de fibras es muy común en la aplicación de hormigón proyectado o

(shotcrete) ”Shotcrete es una tecnología en la cual se proyecta el mortero o

concreto neumáticamente a través de una manguera a alta velocidad sobre una

superficie”, especialmente en túneles y obras civiles en general.

3. Componentes del Concreto: Cementos, Agregados y Agua.

El concreto se fabrica mezclando homogéneamente: cemento, agua, arena y

grava. A continuación nos referimos a cada uno de los componentes, enumerando

en cada uno sus funciones dentro del concreto, sus características y sus

cualidades para obtener un concreto de buena calidad.

Cemento: El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de

caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de

endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre estas

rocas es llamada clinker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso,

este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse.

Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla

uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia

pétrea, denominada hormigón (en España, parte de Suramérica y el Caribe

hispano) o concreto (en México y parte de Suramérica). Su uso está muy

generalizado en construcción e ingeniería civil.

Agregados: Generalmente se entiende por "agregado" a la mezcla de arena y piedra de granulometría variable. El concreto es un material compuesto básicamente por agregados y pasta cementicia, elementos de comportamientos bien diferenciados. Se define como agregado al conjunto de partículas inorgánicas de origen natural o artificial.

Los agregados son la fase discontinua del concreto y son materiales que están embebidos en la pasta y que ocupan aproximadamente el 75% del volumen de la unidad cúbica de concreto.

Los agregados son materiales inorgánicos naturales o artificiales que están embebidos en los aglomerados (cemento, cal y con el agua forman los concretos y morteros).

Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaños de partícula que pueden llegar hasta 10mm; los agregados gruesos son aquellos cuyas partículas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar hasta 152 mm. El tamaño máximo de agregado que se emplea comúnmente es el de 19 mm o el de 25 mm.

Los agregados conforman el esqueleto granular del concreto y son el elemento mayoritario ya que representan el 80-90% del peso total de concreto, por lo que son responsables de gran parte de las características del mismo. Los agregados son generalmente inertes y estables en sus dimensiones.

La pasta cementicia (mezcla de cemento y agua) es el material activo dentro de la masa de concreto y como tal es en gran medida responsable de la resistencia, variaciones volumétricas y durabilidad del concreto. Es la matriz que une los elementos del esqueleto granular entre sí.

Cada elemento tiene su rol dentro de la masa de concreto y su proporción en la mezcla es clave para lograr las propiedades deseadas, esto es: trabajabilidad, resistencia, durabilidad y economía.

Agua: El agua (del latín aqua) es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O).

En la construcción el agua de la mezcla debe ser limpia y libre de impurezas y en general debe ser potable. El proceso de hidratación genera calor, que produce aumento de temperatura en la mezcla y expansión volumétrica y que debe controlarse sobre todo en vaciados masivos. Con el fin de controlar el exceso de agua en la mezcla, necesario para facilitar la trabajabilidad del concreto fresco, la tecnología moderna del concreto, facilita los aditivos plastificantes, los cuales además de facilitar el proceso constructivo, permiten obtener concretos de resistencia más uniforme.

Nota: Concepto de trabajabilidad de una mezcla de hormigón se puede definir como la facilidad con la que esta puede mezclarse, manejarse, transportarse y vaciarse en su posición final con una pérdida mínima de homogeneidad.

4. Aditivos para el concreto.

Los aditivos para el (concreto) son componentes de naturaleza orgánica (resinas)

o inorgánica, cuya inclusión tiene como objeto modificar las propiedades físicas de

los materiales conglomerados en estado fresco. Se suelen presentar en forma de

polvo o de líquido, como emulsiones.

Se pueden distinguir dos grupos principales:

Modificadores de la reología, que cambian el comportamiento en estado fresco,

tal como la consistencia, docilidad, etc.

Modificadores del fraguado, que adelantan o retrasan el fraguado o sus

condiciones.

Clasificación:

De acuerdo con su función principal se clasifica a los aditivos para el Concreto de

la siguiente manera:

Aditivo reductor de agua/plastificante: Aditivo que, sin modificar la

consistencia, permite reducir el contenido de agua de un determinado

hormigón, o que, sin modificar el contenido de agua, aumenta el asiento

(cono de abrams)/escurrimiento, o que produce ambos efectos a la vez.

Aditivo reductor de agua de alta actividad/aditivo superplastificante: Aditivo

que, sin modificar la consistencia del hormigón, o que sin modificar el

contenido de agua, aumenta considerablemente el asiento (cono de

abrams)/ escurrimiento, o que produce ambos efectos a la vez.

Aditivo reductor de agua: Aditivo que reduce la pérdida de agua,

disminuyendo la exudación.

Aditivo inclusor de aire: Aditivo que permite incorporar durante el amasado

una cantidad determinada de burbujas de aire, uniformemente repartidas,

que permanecen después del endurecimiento.

Aditivo acelerador de fraguado: Aditivo que reduce el tiempo de transición

de la mezcla para pasar del estado plástico al rígido.

Aditivo acelerador del endurecimiento: Aditivo que aumenta la velocidad de

desarrollo de resistencia iniciales del Concreto, con o sin modificación del

tiempo de fraguado.

Aditivo retardador de fraguado: Aditivo que aumenta el tiempo del principio

de transición de la mezcla para pasar del estado plástico al estado rígido.

Aditivo hidrófugo de masa: Aditivo que reduce la absorción capilar del

Concreto endurecido.

Aditivo multifuncional: Aditivo que afecta a diversas propiedades del

concreto fresco y/o endurecido actuando sobre más de una de las

funciones principales definidas en los aditivos mencionados anteriormente.

Existen otra variedad de productos que, sin ser propiamente aditivos y por

tanto sin clasificarse como ellos, pueden considerarse como tales ya que

modifican propiedades del hormigón, como ocurre con los colorantes o

pigmentos que actúan sobre el color hormigón, los generadores de gas que

lo hacen sobre la densidad, etc.

5. Patologías del concreto más comunes:

Patologías del Concreto:

Patologías durante la etapa de diseño Patologías durante la etapa de construcción Patologías durante el período de operación Clasificación de las patologías según el origen del agente causante

Agentes Externos Químicos

Ataque de ácidos Corrosión del acero de refuerzo Ataque de sulfatos Carbonatación

Mecánicos Sobrecargas Impactos y vibración Abrasión

Físicos Fisuras por cambios de humedad Fisuras por cambios de temperatura

Biológicos Agentes Internos

Álcali – Sílice Álcali – Carbonato Álcali – Silicato

Formación de etringita diferida (FED) Contracción por secado

El concreto es un material que interactúa con el medio ambiente. Dependiendo de

sus características de permeabilidad y porosidad, y de la agresividad del medio

que rodea a la estructura, pueden ocurrir ciertos deterioros de carácter químico,

mecánico, físico y biológico.

El medio ambiente inmediato que rodea a la estructura se caracteriza por las

condiciones de humedad, de temperatura, de presión y de presencia de agentes

agresivos.

Los agentes agresivos, en los casos de los ataques químicos y biológicos están

constituidos por sustancias, generalmente en estado líquido y gaseoso. En los

casos por deterioros del tipo físico y mecánico, las causas pueden ser a

sobrecargas, impactos y cambios de temperaturas y de humedad.

La penetración, la velocidad del deterioro o los efectos de un agente agresivo,

depende tanto del concreto y el micro clima, como de los mecanismos de

transporte e interacción que se dan en el sitio. Entre los mecanismos de

sustancias agresivas, se tiene: el transporte por el aire cargado de humedad, por

lluvia, salpicaduras por inmersión.

6. Propiedades del Concreto:

Las propiedades del concreto son sus características o cualidades básicas. Las

cuatro propiedades principales del concreto son: TRABAJABILIDAD,

COHESIVIDAD, RESISTENCIA Y DURABILIDAD.

Las características del concreto pueden variar en un grado considerable,

mediante el control de sus ingredientes. Por tanto, para una estructura

específica, resulta económico utilizar un concreto que tenga las

características exactas necesarias, aunque esté débil en otras.

Trabajabilidad. Es una propiedad importante para muchas aplicaciones del

concreto. En esencia, es la facilidad con la cual pueden mezclarse los

ingredientes y la mezcla resultante puede manejarse, transportarse y

colocarse con poca pérdida de la homogeneidad.

Durabilidad. El concreto debe ser capaz de resistir la intemperie, acción de

productos químicos y desgastes, a los cuales estará sometido en el

servicio.

Impermeabilidad. Es una importante propiedad del concreto que puede

mejorarse, con frecuencia, reduciendo la cantidad de agua en la mezcla.

Resistencia. Es una propiedad del concreto que, casi siempre, es motivo de

preocupación. Por lo general se determina por la resistencia final de una

probeta en compresión. Como el concreto suele aumentar su resistencia en

un periodo largo, la resistencia a la compresión a los 28 días es la medida

más común de esta propiedad.

7. Módulo de Elasticidad:

La elasticidad, es la propiedad mecánica que hace que los materiales sufran

deformaciones reversibles por la acción de las fuerzas exteriores que actúan sobre

ellos. La deformación, es la variación de forma y dimensión de un cuerpo. Un

material es elástico cuando la deformación que sufre ante la acción de una fuerza,

cesa al desaparecer la misma.

Los materiales totalmente elásticos pueden llegar hasta cierta deformación

máxima, es lo que se conoce como límite elástico. Si se sobrepasa este límite, la

deformación del material es permanente y sus propiedades cambian. Si el

esfuerzo que incide sobre el material supera las fuerzas internas de cohesión, el

material se fisura y termina por fallar.

Observa en la siguiente figura los estados de deformación de un material.

Módulo de elasticidad

El módulo de elasticidad de un material es la relación entre el esfuerzo al que está

sometido el material y su deformación unitaria. Representa la rigidez del material

ante una carga impuesta sobre el mismo.

Cuando la relación entre el esfuerzo y la deformación unitaria a que está sometido

el material es lineal, constante y los esfuerzos aplicados no alcanzan el límite de

proporcionalidad, el material tiene un comportamiento elástico que cumple con la

Ley de Hooke.

Módulo de elasticidad estática del concreto

Él módulo de elasticidad del hormigón representa la rigidez de este material ante

una carga impuesta sobre el mismo. El ensayo para la determinación del módulo

de elasticidad estático del concreto se hace por medio de la Norma técnica

Colombiana 4025 que tiene como antecedente la ASTM C 469 y tiene como

principio la aplicación de carga estática y de la correspondiente deformación

unitaria producida.

La primera fase es la zona elástica, donde el esfuerzo y la deformación unitaria

pueden extenderse aproximadamente entre 0% al 40% y 45% de la resistencia a

la compresión del concreto.

Una segunda fase, representa una línea curva como consecuencia de una

microfisuración que se produce en el concreto al recibir una carga, estas fisuras se

ubican en la interfase agregado- pasta y está comprendida entre el 45% y 98% de

la resistencia del concreto.

En la figura que comparto a continuación, se observan ciertas propiedades de la

relación esfuerzo-deformación. En primer lugar, se puede ver que el término

módulo de elasticidad, puede aplicarse estrictamente en la parte recta. En

segundo lugar, el incremento en la deformación unitaria, mientras actúa la carga

durante el ensayo, se debe en parte a algo de elasticidad y en parte a la fluencia

del concreto, en consecuencia se determina que el concreto no es un material

completamente elástico.

¿Por qué es importante conocer el módulo de elasticidad del hormigón?

1. Uno de los valores más importantes en el diseño de concreto reforzado es

el módulo de elasticidad, puesto que este influye en las deflexiones, derivas

y rigidez de una estructura.

2. El módulo de elasticidad del concreto está determinado por una estrecha

relación que existe entre el esfuerzo que experimenta un material y la

correspondiente deformación unitaria. Es un valor muy importante para el

análisis estructural.

3. Tener un buen conocimiento del módulo de elasticidad del concreto bajo

condiciones de carga lenta podría emplearse en futuras investigaciones

acerca del módulo de elasticidad dinámico de concreto (es decir bajo

cargas rápidas) lo anterior sería importante para conocer el comportamiento

real del concreto bajo la acción de un sismo.

4. Con el dato del módulo de elasticidad podemos conocer el acortamiento por

carga axial de un elemento estructural.

5. El uso masivo de concreto como principal material de construcción hacen

indispensable conocer todas sus propiedades mecánicas para tener unos

diseños acertados de los proyectos de construcción.

6. Un aspecto importante del análisis y diseño de estructuras se relaciona con

las deformaciones que causan las cargas aplicadas a la estructura.

Obviamente es importante evitar las deformaciones grandes que puedan

impedir que la estructura cumpla con el propósito para el cual se concibió,

pero el análisis de deformaciones puede ayudarnos también para él cálculo

de los esfuerzos.

8. Resistencia del Concreto:

Desde el momento en que los granos del cemento inician su proceso de

hidratación comienzan las reacciones de endurecimiento, que se manifiestan

inicialmente con el “atiesamiento” del fraguado y continúan luego con una evidente

ganancia de resistencias, al principio de forma rápida y disminuyendo la velocidad

a medida que transcurre el tiempo.

En la mayoría de los países la edad normativa en la que se mide la resistencia

mecánica del concreto es la de 28 días, aunque hay una tendencia para llevar esa

fecha a los 7 días. Es frecuente determinar la resistencia mecánica en periodos de

tiempo distinto a los de 28 días, pero suele ser con propósitos meramente

informativos. Las edades más usuales en tales casos pueden ser 1, 3, 7, 14, 90 y

360 días. En algunas ocasiones y de acuerdo a las características de la obra, esa

determinación no es solo informativa, si no normativa, fijado así en las condiciones

contractuales.

¿Por qué 28 días?

La edad de 28 días se eligió en los momentos en que se comenzaba a estudiar a

fondo la tecnología del concreto, por razones técnicas y prácticas. Técnicas

porque para los 28 días ya el desarrollo de resistencia está avanzado en gran

proporción y para la tecnología de la construcción esperar ese tiempo no afectaba

significativamente la marcha de las obras. Prácticas porque 28 días es un múltiplo

de los días de la semana y evita ensayar en día festivo un concreto que se vació

en días laborables. Pero las razones técnicas han cambiado sustancialmente

porque con los métodos constructivos actuales 28 días puede significar un

decisivo adelanto de la obra por encima de los volúmenes de concreto cuya

calidad no se conoce.

La velocidad de ganancia de resistencia mecánica del concreto depende de

numerosas variables y resultan muy diferentes entre unos y otros concretos. De

esas variables, la más importante puede ser la composición química del cemento,

la misma finura, la relación agua cemento, que cuanto más baja sea favorece la

velocidad, la calidad intrínseca de los agregados, las condiciones de temperatura

ambiente y la eficiencia de curado. Esto hace que los índices de crecimiento de la

resistencia no pueden ser usados en forma segura o precisa con carácter general

para cualquier concreto.

Todos los comportamientos de la resistencia mecánica del concreto han llevado a

conocer día a día la naturaleza del concreto:

El concreto es una masa endurecida que por su propia naturaleza es discontinua y

heterogénea. Las propiedades de cualquier sistema heterogéneo dependen de las

características físicas y químicas de los materiales que lo componen y de las

interacciones entre ellos. Con base en lo anterior, la resistencia del concreto

depende principalmente de la resistencia e interacción de sus fases

constituyentes:

- La resistencia de la pasta hidratada y endurecida (matriz).

- La resistencia de las partículas del agregado.

- La resistencia de la interface matriz-agregado.

Factores que influyen en la resistencia mecánica del concreto

Contenido de cemento

El cemento es el material más activo de la mezcla de concreto, por tanto sus

características y sobre todo su contenido (proporción) dentro de la mezcla tienen

una gran influencia en la resistencia del concreto a cualquier edad. A mayor

contenido de cemento se puede obtener una mayor resistencia y a menor

contenido la resistencia del concreto va a ser menor.

Relación agua-cemento y contenido de aire

En el año de 1918 Duff Abrams formuló la conocida “Ley de Abrams”, según la

cual, para los mismos materiales y condiciones de ensayo, la resistencia del

concreto completamente compactado, a una edad dada, es inversamente

proporcional a la relación agua-cemento. Este es el factor más importante en la

resistencia del concreto:

Relación agua-cemento = A/C

Donde:

A= Contenido de agua en la mezcla en kg

C= Contenido de cemento en la mezcla en kg

De acuerdo con la expresión anterior, existen dos formas de que la relación agua-

cemento aumente y por tanto la resistencia del concreto disminuya: aumentando la

cantidad de agua de la mezcla o disminuyendo la cantidad de cemento. Esto es

muy importante tenerlo en cuenta, ya que en la práctica se puede alterar la

relación agua-cemento por adiciones de agua después de mezclado el concreto

con el fin de restablecer asentamiento o aumentar el tiempo de manejabilidad, lo

cual va en detrimento de la resistencia del concreto y por tanto esta práctica debe

evitarse para garantizar la resistencia para la cual el concreto fue diseñado.

También se debe tener en cuenta si el concreto va a llevar aire incluido

(naturalmente atrapado más incorporado), debido a que el contenido de aire

reduce la resistencia del concreto, por lo tanto para que el concreto con aire

incluido obtenga la misma resistencia debe tener una relación agua-cemento más

baja.

Influencia de los agregados

- La distribución granulométrica juega un papel importante en la resistencia

del concreto, ya que si esta es continua permite la máxima capacidad del concreto

en estado fresco y una mayor densidad en estado endurecido, lo que se traduce

en una mayor resistencia.

- La forma y textura de los agregados también influyen. Agregados de forma

cúbica y rugosa permiten mayor adherencia de la interface matriz-agregado

respecto de los agregados redondeados y lisos, aumentando la resistencia del

concreto. Sin embargo este efecto se compensa debido a que los primeros

requieren mayor contenido de agua que los segundos para obtener la misma

manejabilidad.

- La resistencia y rigidez de las partículas del agregado también influyen en la

resistencia del concreto.

Tamaño máximo del agregado

Antes de entrar a mirar cómo influye el tamaño máximo en la resistencia del

concreto, se debe mencionar el término “eficiencia del cemento” el cual se obtiene

de dividir la resistencia de un concreto por su contenido de cemento.

Recientes investigaciones sobre la influencia del tamaño máximo del agregado en

la resistencia del concreto concluyen lo siguiente:

- Para concretos de alta resistencia, mientras mayor sea la resistencia

requerida, menor debe ser el tamaño del agregado para que la eficiencia del

cemento sea mayor.

- Para concretos de resistencia intermedia y baja, mientras mayor sea el

tamaño del agregado, mayor es la eficiencia del cemento.

- En términos de relación agua-cemento, cuando esta es más baja, la

diferencia en resistencia del concreto con tamaños máximos, menores o mayores

es más pronunciada.

Fraguado del concreto

Otro factor que afecta la resistencia del concreto es la velocidad de

endurecimiento que presenta la mezcla al pasar del estado plástico al estado

endurecido, es decir el tiempo de fraguado. Por tanto es muy importante su

determinación.

Edad del concreto

En general, se puede decir que a partir del momento en que se presenta el

fraguado final del concreto, comienza realmente el proceso de adquisición de

resistencia, el cual va aumentando con el tiempo.

Con el fin de que la resistencia del concreto sea un parámetro que caracterice sus

propiedades mecánicas, se ha escogido arbitrariamente la edad de 28 días como

la edad en la que se debe especificar el valor de resistencia del concreto.

Se debe tener en cuenta que las mezclas de concreto con menor relación agua-

cemento aumentan de resistencia más rápidamente que las mezclas de concreto

con mayor relación agua-cemento.

Curado del concreto

El curado del concreto es el proceso mediante el cual se controla la pérdida de

agua de la masa de concreto por efecto de la temperatura, sol, viento, humedad

relativa, para garantizar la completa hidratación de los granos de cemento y por

tanto garantizar la resistencia final del concreto. El objeto del curado es mantener

tan saturado como sea posible el concreto para permitir la total hidratación del

cemento; pues si está no se completa la resistencia final del concretos se

disminuirá.

Temperatura

La temperatura es otro de los factores externos que afecta la resistencia del

concreto, y su incidencia es la siguiente:

- Durante el proceso de curado, temperaturas más altas aceleran las

reacciones químicas de la hidratación aumentando la resistencia del concreto a

edades tempranas, sin producir efectos negativos en la resistencia posterior.

- Temperaturas muy altas durante los procesos de colocación y fraguado del

concreto incrementan la resistencia a muy temprana edad pero afectan

negativamente la resistencia a edades posteriores, especialmente después de los

7 días, debido a que se da una hidratación superficial de los granos de cemento

que producen una estructura físicamente más pobre y porosa.

Resistencia a la compresión del concreto

La resistencia a la compresión simple es la característica mecánica principal del

concreto. Se define como la capacidad para soportar una carga por unidad de

área, y se expresa en términos de esfuerzo, generalmente en kg/cm2, MPa y con

alguna frecuencia en libras por pulgada cuadrada (psi).

El ensayo universalmente conocido para determinar la resistencia a la compresión,

es el ensayo sobre probetas cilíndricas elaboradas en moldes especiales que

tienen 150 mm de diámetro y 300 mm de altura. Las normas NTC 550 y 673 son

las que rigen los procedimientos de elaboración de los cilindros y ensayo de

resistencia a la compresión respectivamente.

Es de vital importancia que se cumpla con todos los requerimientos presentes en

las normas mencionadas, pues como hemos visto la resistencia del concreto se

encuentra influenciada por muchas variables tanto internas como externas, por

tanto es indispensable que los procedimientos de elaboración de los cilindros y

ensayo de los mismos sean estándares para evitar incluir otra variable más a los

resultados de resistencia. A continuación se presentan los aspectos más

importantes a tener en cuenta durante los procesos de elaboración, curado y

ensayo de los especímenes, de acuerdo con la NTC673, NTC 550 y NTC 1377:

- Se debe garantizar que los moldes para la elaboración de los cilindros

produzcan especímenes con las dimensiones establecidas en la norma.

- Antes de colocar el concreto en los moldes, estos se deben impregnar en su

interior con un material que evite que el concreto se adhiera a la superficie del

molde.

- Los cilindros se deben confeccionar en tres capas iguales, apisonando cada

capa de acuerdo con los requerimientos de la norma.

- Los cilindros recién elaborados deben permanecer en reposo en un sitio

cubierto y protegido de cualquier golpe o vibración, para ser desencofrados a las

24 horas +/- 8 horas.

- Una vez desencofrados, los cilindros se deben curar a una temperatura de

23oC+/-2oC y a una humedad relativa >95%, hasta el día del ensayo.

- Las tapas del cilindro se deben refrendar para garantizar que la superficie

del cilindro sea totalmente plana, de lo contrario se pueden presentar

concentraciones de esfuerzos que disminuyen la resistencia del cilindro.

- La carga se debe aplicar a una velocidad que se encuentre dentro del

intervalo de 0.14 Mpa/s a 0.34 Mpa/s y la velocidad escogida se debe mantener al

menos durante la última mitad de la fase de carga prevista del ciclo de ensayo.

9. Acero de Refuerzo

El acero de refuerzo, es un importante material para la industria de la construcción

utilizado para el refuerzo de estructuras y demás obras que requieran de este

elemento, de conformidad con los diseños y detalles mostrados en los planos y

especificaciones. Por su importancia en las edificaciones, debe estar comprobada

y estudiada su calidad. Los productos de acero de refuerzo deben cumplir con

ciertas normas que exigen sea verificada su resistencia, ductilidad, dimensiones, y

límites físicos o químicos de la materia prima utilizada en su fabricación.

Colocación:

Las barras de refuerzo se doblarán en frío de acuerdo con los detalles y

dimensiones mostrados en los planos. No podrán doblarse en la obra barras que

estén parcialmente embebidas en el concreto, salvo cuando así se indique en los

planos o lo autorice el interventor en la obra. Todo el acero de refuerzo se

colocará en la posición exacta mostrada en los planos y deberá asegurarse

firmemente, en forma aprobada por el Interventor, para impedir su desplazamiento

durante la colocación del concreto. Para el amarre de las varillas se utilizará

alambre y en casos especiales soldadura. La distancia del acero a las formaletas

se mantendrá por medio de bloques de mortero prefabricados, tensores, silletas

de acero u otros dispositivos aprobados por el Interventor.

El uso del acero de refuerzo ordinario es común en elementos de concreto

presforzado. Este acero es muy útil para:

Aumentar ductilidad

Aumentar resistencia

Resistir esfuerzos de tensión y compresión

Resistir cortante

Resistir torsión

Restringir agrietamiento

Reducir deformaciones a largo plazo

Confinar el concreto

El acero de refuerzo suplementario convencional (varillas de acero) se usa

comúnmente en la región de altos esfuerzos locales de compresión en los anclajes

de vigas postensadas. Tanto para miembros postensados como pretensados es

usual proveerlos de varillas de acero longitudinal para controlar las grietas de

contracción y temperatura. Finalmente, a menudo es conveniente incrementar la

resistencia a la flexión de vigas presforzadas empleando varillas de refuerzo

longitudinales suplementarias.

Las varillas se pueden conseguir en diámetros nominales que van desde 3/8 pulg.

hasta 13/8 pulg., con incrementos de 1/8 de pulg. y también en dos tamaños más

grandes de más o menos 13/4 y 21/4 pulg de diámetro.

Grados de acero

Acero de refuerzo de grados de 40 y 60 ksi (2800 y 4200 kg/cm2) son usados en

la construcción de trabes cajón de concreto.

Aún cuando el refuerzo de grado 60 tiene mayor rendimiento y resistencia última

que el de grado 40, el módulo de elasticidad del acero es el mismo y aumentar los

esfuerzos de trabajo también aumenta el número total de grietas en el concreto. A

fin de superar este problema, los puentes generalmente tienen separaciones

menores entre barras. El refuerzo de grado 60 no es tan dúctil como el de grado

40 y es más difícil de doblar.

10. Tipo de acero de refuerzo:

Las armaduras empleadas en hormigón armado son, generalmente, barras lisas

de acero ordinario, barras corrugadas de acero de alta resistencia y mallas

electrosoldadas. El empleo de armaduras de otros tipos, como los perfiles

metálicos laminados, requiere estudios especiales que han de ser particularmente

cuidadosos en lo relativo a la adherencia y anclaje de los elementos metálicos.

Las tres primeras características mencionadas se determinan mediante el ensayo

de tracción que consiste en someter una barra bruta, sin mecanizar, a un esfuerzo

axil de tracción hasta su rotura (Euronorm 2-57, Recomendación ISO-R82 y

Norma UNE 7 010). La aptitud al doblado se determina a través del ensayo

correspondiente (Norma UNE 7 051).

a) Resistencia o carga unitaria de rotura. Es la máxima fuerza de tracción que

soporta la barra, cuando se inicia la rotura, dividida por el área de la sección inicial

de la probeta. Se expresa en kp/cm2, se denomina también, mas precisamente,

carga unitaria máxima a tracción.

b) Limite elástico, es la máxima tensión que puede soportar el material sin que se

produzcan deformaciones plásticas o remanentes. Según el tipo de acero, puede

tratarse de límite elástico aparente o de límite elástico convencional.

c) Alargamiento de rotura es el incremento de longitud de la probeta

correspondiente a la rotura.

d) Ensayo de doblado tiene por objeto comprobar la plasticidad del acero,

necesaria para prevenir roturas frágiles durante las manipulaciones de concreto y

transporte. El fenómeno de rotura frágil, es decir, sin absorción importante de

energía, se presenta cuando el acero se ve sometido a tensiones

multidireccionales aplicadas rápidamente.

Barras lisas de acero ordinario:

El acero ordinario es de bajo contenido en carbono (del orden del 0,1 por 100). Su

proceso de fabricación se efectúa a partir de lingotes o semiproductos

identificados por coladas o lotes, de materia prima homogénea y controlada.

El diagrama tensión-deformación de los aceros ordinarios consta de un primer

tramo rectilíneo OP cuya pendiente se 2.100.000 kp/cm2 (módulo de elasticidad).

Este punto marca el fin de validez de la Ley de Hooke, es decir, de la

proporcionalidad entre tensiones y deformación.

Barras de adherencia mejorada

Los aceros de alta resistencia nacen de la idea de elevar el limite elástico del

acero ordinario, ganando resistencia, a igualdad de peso, en mayor proporción de

lo que aumenta el costo de fabricación.

Al aumentar la tensión de trabajo del acero se incrementa la amplitud de la

fisuración en el hormigón. Para conseguir que ello se efectúe a costa del número

de fisuras y no de su ancho –que es lo peligroso- es necesario aumentar la

adherencia entre las barras y el hormigón. Por ello, la idea de alto límite elástico

va unida siempre a la idea de adherencia mejorada.

Las barras de adherencia mejorada o barras corrugadas están normalizadas en

España por la Norma UNE 36 088.

Se estudian a continuación los distintos tipos de aceros de alta resistencia; sus

características geométricas, adherentes y mecánicas; su soldabilidad y su

comportamiento a la fatiga.

Tipos De Aceros de Alta Resistencia

La elevación del límite elástico se puede conseguir por dos procedimientos

distintos: mediante una adecuada composición química del acero o mediante

tratamiento físicos posteriores a la laminación.

En el primer caso se eleva la proporción de carbono –lo que aumenta las

resistencia- a la vez se añaden cantidades pequeñas de otros elementos,

fundamentalmente manganeso y silico. La fabricación se efectúa en horno

eléctrico. Se obtienen asi los llamados acero de dureza natural, que se laminan en

caliente igual que los ordinarios, pero imprimiéndoles en los cilindros de

laminación unos resaltos o corrugaciones para mejorar su adherencia.

En el segundo caso, se estiran y retuercen en frío barras de acero ordinario, o de

acero de dureza natural, controlando cuidadosamente las variables del proceso.

Este trabajo mecánico produce una elevación de las características resistentes

(límite elástico y tensión de rotura) y una disminución de las plásticas

(alargamiento y aptitud al doblado). Se obtienen así los aceros endurecidos por

deformación en frío.

11. Diferencias entre Concreto y Concreto armado:

Concreto: Mezcla de cemento, agregados (arena y/o piedras) y agua se emplea en

el revestimiento de paredes, en el alicatado o en la confección de muros de

ladrillo. Sus características más importantes son su probada resistencia, su gran

fuerza de cohesión, su adherencia al soporte, su capacidad impermeable, su cada

vez mayor rapidez al fraguar, su estabilidad con el paso del tiempo, etc.

CONCRETO ARMADO: Mezcla de cemento, agregados (arena y/o piedras), agua

y acero en forma de cabillas o redes electrosoldadas, se emplea en los elementos

estructurales de obras: vigas, columnas, losas a modo de amarrar todos estos

elementos entre si y hacer la estructura mucho más fuerte y resistente a los

efectos deformes compresión y flexión de las mismas.