Influencia De Las Propiedades Fsicas y Mecnicas De Los Componentes Del Concreto En El Desempeo De Las EstructurasCarlos PavonAaron MartinCarlos CocomLazaro DominguezOsmar Pinto

ndice0.- Introduccin0.1. Que es el concreto.0.2. Cuales son sus constituyentes.0.3. Tipos de concretos mas comunes.

1.- Cemento

1.1. Que es el cemento hidrulico.1.2. Clasificacin de los cementos de acuerdo a la norma NMX-C-414.

2.- Agregados

2.1. Que son los agregados2.2. Propiedades fsicas mas relevantes (granulometra, % de finos que pasan la malla No. 200, masa especifica, absorcin, humedad, masa volumtrica suelta y compacta).

Contenido

4.- Aditivos.4.1. Que es un aditivo4.2. Clasificacin segn la norma ASTM-C-494 y 1017, as como la NMX-C-225.4.3. Forma de uso.4.4. Efectos sobre el concreto fresco y concreto endurecido4.5. Comportamiento de aditivos reductores de agua y fluidificantes, retardantes, acelerantes, inclusotes de aire e impermeabilizantes integrales.

3.- Agua

3.1. Tipo de agua para producir concreto3.2. Norma NMX-C-122 Especificaciones

Contenido5.1 . Relacin en Influencia en las estructuras de Concreto

5.2Manejo de los Materias5.2.1 Manejo de los Materiales Cementantes5.2.2 Manejo de los Agregados5.2.3Manejo del Agua5.2.4 Manejo de los Aditivos

6. Conclusion

0.1. Qu es el concreto?

Es el material de construccin de mayor uso en la actualidad.

Es una piedra artificial, de caractersticas conocidas

0. INTRODUCCIN

Cuntos tipos de concreto existen?

Existen 3 tipos de concretos:

Concreto asfltico

Concreto polimrico

Concreto hidrulico0. INTRODUCCIN

Qu es el concreto hidrulico?

El trmino concreto es originario del latn concretus que significa crecer unidos, o unir. Resulta de la mezcla de uno o ms conglomerantes (generalmente se usa cemento) con agregados ptreos En otros pases se le denomina hormign

0. INTRODUCCIN

El trmino concreto es originario del latn concretus que significa crecer unidos, o unir. Resulta de la mezcla de uno o ms conglomerantes (generalmente se usa cemento) con agregados ptreos En otros pases se le denomina hormign

0. INTRODUCCIN

Cemento15%Agua18%Aire8%Agregado Fino28%Agregado Grueso31%7%14%4%51%24%7%21%30%3%31%7%1%16%25%51%CONCRETOCON AIREINCLUIDOCONCRETOSIN AIREINCLUIDO0.2 COMPONENTES

La calidad del concreto depende de la calidad de la pasta y del agregado y de la unin entre los dos.

Para cualquier grupo de materiales y condiciones de curado, la calidad del concreto endurecido es fuertemente influenciada por la cantidad de agua usada con relacin a la cantidad de cemento.0.2 COMPONENTES

Las ventajas que se obtienen al disminuir la cantidad de agua son:

Aumento de la resistencia a la compresin y de la resistencia a la flexin.Disminucin de la permeabilidad y aumento de la estanquidadAumento de la resistencia a la intemperieMejor unin entre concreto y armaduraReduccin de la contraccin y de la fisuracinMenores cambios de volumen causados por el endurecimiento y el secado.

DURABILIDAD0.2 COMPONENTES

CLASES DE CONCRETO6000500040003000200010000MASA UNITARIA( Kg/m3)BajadensidadLigerointermedioLigeroestructuralPesonormalPesado0.3 TIPOS DE CONCRETOS

cemento

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 ptreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plstica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia ptrea, denominada hormign.

CEMENTO PORTLAND

Es una clase de cementante hidrulico, el cual proviene de la pulverizacin del clnker, el cual consiste principalmente en silicatos de calcio hidrulicos. El clnker tambin contiene algunos aluminatos de calcio y ferro aluminatos de calcio y una o mas formas de sulfato de calcio (yeso) que se muele conjuntamente con el clnker para la fabricacin del producto final.

Ventajas Alta adherencia. Alto poder aglomerante. Resistencia a elementos qumicos agresivos. Alta resistencias mecnicas iniciales y finales.

El cemento Portland tiene dos usos principales:

La elaboracin de mortero (para acabados de mampostera, los llamados afines) Elaboracin de concreto armado, que es la base de prcticamente todo tipo de construcciones.

TIPOS DE CEMENTO

TIPOCLASIFICACIN (NMX-C-414-ONNCCE)CPOCemento Portland OrdinarioCPPCemento Portland PuzolanicoCPEGCemento Portland con Escoria Granulada de alto hornoCPCCemento Portland CompuestoCPSCemento Portland con humo de SliceCEGCemento con Escoria Granulada de alto horno

CLASES DE RESISTENCIA

CLASE RESISTENTE (NMX-C-414)203030 R4040 R

CARACTERISTICAS ESPECIALES

NOMENCLATURACARACTERISTICAS ESPECIALES DE LOS CEMENTOSRSRESISTENCIA A LOS SULFATOSBRABAJA REACTIVIDAD ALCALI AGREGADOBCHBAJO CALOR DE HIDRATACINBBLANCO

ESPECIFICACIONES MECANICAS Y FISICAS

Clase resistenteResistencia a compresin (N/mm2)Tiempo de fraguado (min)Estabilidad de Volumene en autoclave (%)3 das 28 dasInicialFinalExpansinContraccinmnimomnimomnimomnimomximo20-(*)2040456000,800,2030-(*)3050456000,800,2030 R203050456000,800,2040-(*)40-456000,800,2040 R3040-456000,800,20

PROPIEDADES DEL CEMENTO PORTLANDResistencia la resistencia a la compresin es afectada fuertemente por la relacin agua/cemento y la edad o la magnitud de la hidratacin.

Durabilidad y flexibilidad: ya que es un material que no sufre deformacin alguna.

El cemento es notablemente moldeable: al entrar en contacto con el agua y los agregados, como la arena y la grava, el cemento es capaz de asumir cualquier forma tridimensional.

El cemento (y el hormign o concreto hecho con l) es tan durable como la piedra. A pesar de las condiciones climticas, el cemento conserva la forma y el volumen, y su durabilidad se incrementa con el paso del tiempo.

El cemento es un adhesivo tan efectivo que una vez que fragua, es casi imposible romper su enlace con los materiales tales como el ladrillo, el acero, la grava y la roca.

Los edificios hechos con productos de cemento son ms impermeables cuando la proporcin de cemento es mayor a la de los materiales agregados.

El cemento ofrece un excelente aislante contra los ruidos cuando se calculan correctamente los espesores de pisos, paredes y techos de concreto.

2. Agregados

DEFINICIN

Es un material granular, el cual puede ser arena, grava, piedra triturada o escoria, usando con un medio cementante para formar concreto o mortero hidrulico.

2.1 AGREGADOS PARA CONCRETO Qu son?

La importancia del uso del tipo y de la calidad correctos del agregado (rido) no se puede subestimar. Los agregados fino y grueso ocupan cerca del 60% al 75% del volumen del concreto (70% a 85% de la masa) e influyen fuertemente en las propiedades tanto en estado fresco como endurecido, en las proporciones de la mezcla y en la economa del concreto2.1 AGREGADOS PARA CONCRETO

Deben consistir en partculas durables.

Ser partculas limpias.Ser partculas duras.Ser partculas inertes.Se resistentes y libres de productos qumicos absorbidos.

Estar libres de recubrimientos de arcilla y otros productos que pudieran afectar la hidratacin y la adherencia de la pasta de cemento2.1 AGREGADOS PARA CONCRETO

Mrmol,Pizarras,GneisEsquistos, etc.2.1 AGREGADOS PARA CONCRETO Clasificacin

2.1 AGREGADOS PARA CONCRETO ClasificacinEs obtenido de mina o de roca triturada, sujeto a varios procesos de lavado, cribado y triturado.Es obtenido del tratamiento de desperdicios de procesos industriales, por ejemplo la escoria de alto horno se tritura a tamaos de agregadoPor lo general son arcillas expandidas en horno y utilizadas en concreto ligero, o bien otro tipo de materiales como bolas de acero para concretos pesados

Los agregados FINOS son conocidos como ARENA, tienen un tamao que pasa la malla 4,75 mm (No. 4) y se retienen en la malla 0,075 mm (No. 200)

Los agregados GRUESOS son conocidos como GRAVA, la cual esta constituida por material de canto rodado, triturados o procesados, roca triturada, escoria de alto horno, escoria volcnica, concreto reciclado o una combinacin de estos u otros. Tienen un tamao que es retenido en la malla No. 4 y que pasan por la malla 90 mm (No. 3 1/2)

2.1 AGREGADOS PARA CONCRETO Clasificacin

Sana,intemperizada,Pesolaminada,etc.2.1 AGREGADOS PARA CONCRETO Clasificacin

2.1 AGREGADOS PARA CONCRETO ClasificacinMasa especifica m.e. < 2.3Masa especifica 2.3 < m. e. < 2.8Masa especifica m.e. > 2.8

Agregado Fino Arena y/o piedra triturada< 5 mm (0.2 pulg.)

Contenido de agregado fino normalmente del 35% al 45% por masa o volumen total del agregado

Agregado GruesoGrava y piedra triturada 5 mm (0.2 pulg.) Normalmente entre 9.5 y 37.5 mm (3/8 y 1 pulg.)

Agregado de Peso NormalAgregados ms comunesArena GravaPiedra trituradaProduce concreto de peso normal 2200 a 2400 kg/m3

Agregado Ligero (1)ExpandidoEsquistoArcillaPizarraEscoriaASTM C 330, NMX-C-299Produce concreto estructural ligero 1350 a 1850 kg/m3

Agregado Ligero (2)Piedra pomezPerlitaVermiculitaDiatomitaProduce concreto aislante ligero 250 a 1450 kg/m3

Agregado PesadoBaritaLimonitaMagnetitaIlmenita HematitaEsferas de HierroASTM C 637, C 638 (Blindaje para radiacin) Produce concreto pesado de hasta 6400 kg/m3 (400 lb/pies3)

Caractersticas de los Agregados (1)

Caracterstica ImportanciaResistencia a abrasin y degradacin Resistencia al desgaste en pavimentos y pisos Resistencia a congelacin-deshielo Descascaramiento de la superficie, aspereza, perdida de seccin, deformacin Resistencia a sulfatos Descascaramiento de la superficie, aspereza, prdida de seccin, deformacin Absorcin y humedad superficial Control de calidad del concreto

Caractersticas y Ensayos de los Agregados (2)

Caracterstica ImportanciaGranulometra M F, TMATrabajabilidad del concreto en estado fresco, economaClculos para el diseo de mezclas Forma y textura superficial de las partculas Trabajabilidad del concreto en estado fresco

Resistencia a la reactividad con los lcalis y cambio de volumenSanidadMasa volumtricaClculos para el diseo de mezclas Masa especfica relativaClculos para el diseo de mezclas

3. AGUA DE MEZCLADO PARA EL CONCRETO

Casi cualquier agua natural que sea potable y que no tenga un sabor u olor pronunciado, se puede utilizar para producir concreto.

Sin embargo, algunas aguas no potables pueden ser adecuadas para el concreto.

La norma NMX-C-122 describe las especificaciones que debe de cumplir el agua natural o contaminada, diferente de la potable que se pretenda emplear en la elaboracin o curado del concreto hidrulico.

3.1. Tipo de agua para producir concreto

PURASACIDAS NATURALESFUERTEMENTE SALINASALCALINASSULFATADAS (SELENITOSAS)CLORURADASMAGNESIANASMARRECICLADASINDUSTRIALESNEGRAS

3.1. Tipo de agua para producir concreto

3.2. NMX-C-122 - ESPECIFICACIONES

CEMENTOS RICOS EN CALCIOLIMITES EN p.p.mCEMENTOS SULFORESISTENTESLIMTES EN p.p.mSALES E IMPUREZASEn aguas naturales (limos y arcillas)Slidos en suspensin2000En aguas recicladas ( finos de cemento y agregados)5000035000Cloruros como el Cl(a)Para concreto con acero de preesfuerzo y piezas de puente400 (c)600 (c)

Para concreto reforzado en ambiente humedo o en contacto con metales como el aluminio, fierro galvanizado y otros similares700 (c)1000 (c)Sulfatos como SO4 (a)30003500Magensio como Mg (a)100150

Las aguas a que se refiere esta norma, que se pretenden usar para la elaboracin y curado del concreto hidrulico, excluyendo de ellas las aguas de mar (fabricar en caso extremo solo concreto sin acero de refuerzo), deben cumplir los requisitos que aparecen en la tabla.

El agua cuyo anlisis muestre que excede algunos) de los limites de la tabla, se puede utilizar si se demuestra que en concretos de caractersticas semejantes elaborados con esta agua, han acusado un comportamiento satisfactorio a travs del tiempo en condiciones similares de exposicin.

Cuando se sospeche que con la integracin de los componentes de los ingredientes del concreto el agua puede producir resultados adversos, se deben hacer los estudios y pruebas que se estimen necesarios con la debida anticipacin

3.2. Consideraciones de la NMX-C-122

Tabla 1: Criterios de aceptacin para aguas de dudosa calidad3.2. Tipo de agua para producir concreto Consideraciones de la NMX-C-155

ConceptoLmitesMtodo de pruebaResistencia a la compresin Con respecto a la de control, a 7 das. Agua de control puede ser agua destilada o agua red municipal. 90 %, mnimo NMX - C - 061, en vigorMtodo de prueba para determinar la resistencia a la compresin.

Tiempo de Fraguado Desviacin respecto al tiempo de fraguado del control, en h:min No ms de 1: h del inicialNo ms de 1:30 h en el final NMX - C - 059, en vigorDeterminacin del tiempo de fraguado de cementantes hidrulicos ( mtodo de Vicat)

Tabla 2: Lmites quimicos opcionales para el agua de lavado3.2. Tipo de agua para producir concreto Consideraciones de la NMX-C-155

Concepto Requisitos qumicosLmites de Concentracin mxima en el agua de mezclado, mg/L (ppm)Mtodo de pruebaCloruros como ClConcreto reforzado en ambiente hmedo o que haya elementos ahogados de aluminio o de metales similares o que est en contacto con cimbras de metal galvanizadoPara el caso de concreto presforzado 1000 (NMX - C 283Sulfatos como SO43000NMX - C - 283lcalis totales600 NMX - C - 283Slidos totales50000NMX - C - 283

4. ADITIVOS

DEFINICINSon materiales diferentes del agua, de los agregados y del cemento, que se pueden emplear como un ingrediente de una mezcla cementante, para modificar el estado fresco, fraguado o propiedades endurecidas, y que son agregados antes o durante su mezclado

4.1. Qu son los aditivos?

4.2. CLASIFICACIN LquidosPartculas slidas insolubles al aguaAceroPlsticoVidrioMateriales NaturalesGasProductos de expansin EspumasAdherentesColorantes AntibacterianosEtc.

Los aditivos qumicos se clasifican en:AcelerantesInclusores de aireRetardantesReductores de aguaReductores de agua de alto rangoLos aditivos minerales se clasifican en:Cementos naturalesCales hidrulicasEscoria de alto hornoPuzolanasHumo de slice

4.2. CLASIFICACIN

CLASIFICACION ASTM-C-494

A. REDUCTOR DE AGUAB. RETARDANTEC. ACELERANTED. REDUCTOR DE AGUA Y RETARDANTEE. REDUCTOR DE AGUA Y ACELERANTEF. REDUCTOR DE AGUA DE ALTO RANGOG. REDUCTOR DE AGUA DE ALTO RANGO Y RETARDANTE

CLASIFICACION DE ADITIVOS QUIMICOS PARA USO EN LA PRODUCCION DE CONCRETO FLUIDO (ASTM-C-1017)

TIPO 1 (F2) SUPERPLASTIFICANTE

TIPO 2 (G2) SUPERPLASTIFICANTE Y RETARDANTE4.2. CLASIFICACIN

Los aditivos se agregan en cantidades pequeas, con respecto a la masa del cemento, para mejorar algunas propiedades en el concreto que no se logran por otros medio, de forma econmicaCuando se utilizan dos o mas aditivos deben hacerse generalmente en forma separada para evitar reacciones con los componentes.

4.3. Forma de uso

Los aditivos lquidos se adicionan conjuntamente con el agua de mezclado al principio si se requiere de ciertos efectos.En algunos casos se adicionan al final , pero siempre se deben de mezclar adecuadamente.4.3. Forma de uso Los aditivos minerales principalmente deben de ir combinados con el cementosLas fibras se pueden adicionar conjuntamente con el agregado grueso.

Acelerantes:Concreto Fresco Se utilizan en climas fros, para permitir mas rpidamente las operaciones de acabadoReducen el tiempo de fraguadoReducir el tiempo de curado

Concreto endurecidoIncrementan la rapidez en la ganancia de resistencia del cementoDescimbrar en menor tiempoCargar el elemento

Inclusores de aireConcreto Fresco Se utilizan en concreto expuesto en condiciones ambientales severas, congelamiento y deshielo y donde se apliquen sales de cloruro de calcio como eliminadores de hielo.Se aumenta la plasticidad y la trabajabilidadDisminuyen la segregacin y sangrado

Concreto endurecidoReducen la permeabilidad y la resistencia 10% por cada uno % de aire incluido4.4. EFECTO SOBRE EL CONCRETO FRESCO Y ENDURECIDO

Retardantes:Concreto Fresco Disminuyen la rapidez de hidratacin del cemento y aumenta el tiempo de fraguado en climas calidosExtender el limite de vibrado del concreto en miembros grandes sin la necesidad de juntas fras

Concreto endurecidoEvita la aparicin de grietas por deflexin en vigas y losas

Reductores de aguaConcreto Fresco Sin cambiar el contenido de cemento y el revenimiento obtener una mejor relacin a/cConservando la relacin a/c aumentar el revenimientoReducir la cantidad de cemento sin modificar la relacin a/c y el revenimientoFacilita el colado o un tiempo mayor para el coladoLos reductores de agua tpicos disminuyen el contenido de agua de un 5 a un 10 %.Los reductores de agua de alto rango reducen el contenido de agua de un 12 a 30 % (incluye los superplastificantes).Concreto endurecidoResistencias mayoresConcreto a menor costo4.4. EFECTO SOBRE EL CONCRETO FRESCO Y ENDURECIDO

Materiales PuzolanicosConcreto Fresco Sustituto del cemento y reduce deficiencias en el agregado finoMejoran la trabajabilidadDisminuyen el calor de hidratacin

Concreto endurecidoMejoran la resistencia a largo plazoAumenta la resistencia a los sulfatosDisminuyen la reaccin lcali-agregado, la permeabilidad y la contraccin del concreto

Escoria de alto hornoConcreto Fresco Facilidad de acabadoMenor generacin de calor de hidratacin

Concreto endurecidoMayor resistencia a largo plazoAumento en la relacin entre resistencia a la flexin y a compresinMejores propiedades refractariasMayor resistencia a los sulfatosMenor expansin lcali-agregadoMenor penetracin a los clorurosPermeabilidadMenor coeficiente de variacin en la resistencia

4.4. EFECTO SOBRE EL CONCRETO FRESCO Y ENDURECIDO

Para conocer el comportamiento de cualquier tipo de aditivo en la mezcla de concreto, se debern comparar los resultados obtenidos, al realizar las pruebas pertinentes para medir los parmetros que se evalan, contra una mezcla testigo la cual no contendr dicho aditivo, pero si la misma dosificacin de cemento, materiales ptreos, agua, etc.A las dos mezclas se le debern de realizar las mismas pruebas en las mismas condiciones.

Se realizar un anlisis de los resultados

Se evaluara el costo beneficio

4.5. Comportamiento de aditivos

*Fig. 5-1. Primer plano de agregado fino (arena). (69792)*Fig. 5-2. Agregado grueso. Grava redondeada (izquierda) y piedra triturada (derecha). (69791)**Fig. 5-3. Agregado ligero. Arcilla expandida (izquierda) y esquisto expandido (derecha). (69793)*Vase tambin el captulo Diseo y Control de Mezclas de Concreto1a Edicin, 2004 para ms informacin sobre concreto ligero. *Vase tambin captulo Diseo y Control de Mezclas de Concreto1a Edicin, 2004 para ms informacin sobre concreto pesado. *Tabla 5.2. Caractersticas y Ensayos de los Agregados El ACI 221R-96 presenta mtodos y propiedades adicionales del concreto que se influencian por las caractersticas de los agregados.*Tabla 5.2. Caractersticas y Ensayos de los Agregados El ACI 221R-96 presenta mtodos y propiedades adicionales del concreto que se influencian por las caractersticas de los agregados.