6- Propiedades del Concreto Endurecido.pptx

1. TECNOLOGIA DEL CONCRETO
6. PROPIEDADES Y ENSAYOS: CONCRETO
ENDURECIDO
Ing. Ana García
2016

2. Logro
• Identificar las propiedades del
concreto y experimentar la elaboración
del concreto de acuerdo a las técnicas
del diseño de mezclas.

3. Fraguado del concreto
• Una vez que el cemento y el agua entran en contacto, se
inicia una reacción química que determina el paulatino
endurecimiento de la mezcla; mientras exista agua en
contacto con el cemento, progresa el endurecimiento del
concreto.
• Antes de su total endurecimiento, la mezcla experimenta
dos etapas dentro de su proceso general que son: el
fraguado inicial y el fraguado final. El primero corresponde
cuando la mezcla pierde su plasticidad volviéndose
difícilmente trabajable.

4. DIAS
%
F’C
(RESISTENCIA
A
LA
COMPRESION
ALCANZADA)
100%
75%
50%
25%

5. Fraguado del concreto
• Después de que el concreto ha fraguado empieza a ganar
resistencia y endurece.
• Las propiedades del concreto endurecido son resistencia y
durabilidad.
• El concreto endurecido no tendrá huellas de pisadas si se
camina sobre él.

6. Resistencia y durabilidad
• El concreto bien hecho es un material naturalmente resistente
y durable.
• Es denso, razonablemente impermeable al agua, capaz de
resistir cambios de temperatura, así como también resistir
desgaste por intemperismo.
• La resistencia y la durabilidad son afectadas por la densidad
del concreto.
• El concreto más denso es más impermeable al agua.
• La durabilidad del concreto se incrementa con la resistencia.
• La resistencia del concreto en el estado endurecido
generalmente se mide por la resistencia a la compresión
usando la prueba de resistencia a la compresión.

8. Resistencia y durabilidad
• La resistencia y la durabilidad son afectadas por:
• La compactación. Significa remover el aire del concreto. La
compactación apropiada da como resultado concreto con
una densidad incrementada que es más resistente y más
durable.
• Curado. Curar el concreto significa mantener húmedo el
concreto por un periodo de tiempo, para permitir que
alcance la resistencia máxima. Un mayor tiempo de curado
dará un concreto más durable.
• Clima. Un clima más caluroso hará que el concreto tenga un
mayor resistencia temprana.

9. Consolidación o compactación del Concreto
• “Remover la mayor cantidad de aire
atrapado de la manera mas eficiente para
lograr la máxima densidad”

10. Consolidación o compactación del Concreto
• Mediante la inclusión de energía durante vibrado mecánico:
• Se elimina la fricción entre partículas.
• La mezcla se desestabiliza y empieza a fluir por la vibración y la
fuerza de gravedad.
• Las partículas de la mezcla se reordenan por si misma.
• El mortero llena los vacíos entre las partículas de agregado grueso
y el aire atrapado sube a la superficie.

11. Vibrado del Concreto

12. VIBRADORA DE CONCRETO

13. MANGUERA Y AGUJA VIBRADORA

14. COMPACTADORA DE CONCRETO EN LOSAS

15. COMPACTADORA DE CONCRETO EN LOSAS

16. • Deficiencias en la consolidación.

17. Tiempo de vibrado

18. Causas de vibrado deficiente
• Uso de vibrador subdimensionado para la necesidad, con poca
potencia o sin mantenimiento.
• Espacio excesivo y/o desordenado de los puntos de inserción.
• Vibrado inadecuado durante cada inmersión.
• Falta de penetración de la capa precedente.
• Posición errada del vibrador respecto al encofrado.
• Inmersión muy cercana.
• Transportar el concreto con el vibrador.

19. Curado del Concreto
• “El curado es la manutención de la temperatura y del
contenido de humedad satisfactorios, por un periodo de
tiempo que empieza inmediatamente después de la
colocación (colado) y del acabado, para que se puedan
desarrollar las propiedades deseadas en el concreto”

20. Curado del concreto
• Métodos:
1. Encharcamiento e inmersión.
2. Rociado o aspersión.
3. Coberturas húmedas.
4. Compuestos de curado
formadores de películas.
CURADO POR INMERSION

21. CURADO POR
ROCIADO

22. CURADO POR ASPERSION DE MEMBRANA

23. Curado vs. Resistencia a la Compresión

24. Propiedades físicas y químicas
• Peso unitario (endurecido)
• La densidad del concreto se define como el peso por unidad de
volumen. Depende de la densidad real y de la proporción en que
participan cada uno de los diferentes materiales constituyentes del
concreto. Para los concretos convencionales, formados por
materiales granulares provenientes de rocas no mineralizadas de la
corteza terrestre su valor oscila entre 2.35 y 2.55 kg./dm3.
• En la práctica, se pesan las probetas de concreto endurecido y se
dividen entre su volumen (de acuerdo al tamaño de las probetas).

25. Propiedades físicas y químicas
• Resistencia
• La resistencia es una de las propiedades más importantes del
concreto, principalmente cuando se le utiliza con fines estructurales.
El concreto, en su calidad de constituyente de un elemento
estructural, queda sometido a las tensiones derivadas de las
solicitaciones que actúan sobre éste.
• En la práctica se tienen los siguientes ensayos de resistencia:
– Compresión
– Flexión
– Tracción

26. Propiedades físicas y químicas
• Variaciones de volumen y fisuración
• El concreto experimenta variaciones de volumen, dilataciones o
contracciones, durante toda su vida útil por causas físico - químicas.
• El tipo y magnitud de estas variaciones están afectados en forma
importante por las condiciones ambientales existentes de humedad
y temperatura y también por los componentes presentes en la
atmósfera.
• En la práctica, se evalúan los elementos de concreto endurecido,
para ver su reacción con la intemperie, condiciones de humedad,
fisuraciones por asentamientos, exceso de cargas, proximidad del
refuerzo de acero, ataque de cloruros y sulfatos, etc.

27. Propiedades físicas y químicas
• Durabilidad
• La durabilidad expresa el comportamiento del material para oponerse a la
acción agresiva del medio ambiente u otros factores como el desgaste,
asegurando su integridad y la de las armaduras de refuerzo durante el
período de construcción y después, a lo largo de toda la vida en servicio de
la estructura.
• Impermeabilidad
• La impermeabilidad es el resultado de disponer de un concreto compacto y
uniforme, con la suficiente cantidad de cemento, agregados de buena
calidad y granulometría continua, dosificación racional, relación
agua/cemento lo más baja posible dentro de las condiciones de obra para
permitir un excelente llenado de encofrados y recubrimiento de armadura,
eliminando toda posibilidad de que queden en la masa bolsones de aire o
nidos de abeja a fin de impedir que ingresen a la masa del concreto los
elementos agresivos.

28. Durabilidad
• Los factores que afectan la durabilidad del concreto, son aquellos que
producen el deterioro del mismo. Estos factores se clasifican en 5
grupos:
• 1. Congelamiento y deshielo
• 2. Ambiente químicamente agresivo
• 3. Abrasión
• 4. Corrosión de metales en el concreto
• 5. Reacciones químicas en los agregados.
• Las soluciones a estos factores se revisarán en el diseño de concretos
especiales y diseño de concretos de distintos tipos de cemento.

29. Pruebas de calidad sobre el concreto
endurecido
• CLASIFICACIÓN SEGÚN SU NATURALEZA:
• Destructivas: determinan la resistencia mediante la rotura de probetas o
piezas de concreto.
• Las pruebas destructivas que comúnmente se utilizan son: Prueba a la
compresión simple, prueba de flexión, prueba de tensión.
• No destructivas: determinan la calidad sin destruir la estructura.
• Las pruebas no destructivas más comunes tenemos; prueba del martillo
de rebote (esclerómetro), prueba de resistencia a la penetración (pistola
de windsor), prueba de pulso ultrasónico, pruebas dinámicas o de
vibración y prueba de extracción de corazones (diamantina), esta última
algunos autores la consideran como prueba semidestructiva.

30. Prueba de compresión (ASTM C-39)

31. Prueba de compresión (ASTM C-39)

32. Prueba de compresión (ASTM C-39)
Probeta 4” x 8”
(10 cm x 20 cm)
Probeta 6” x 12”
(15 cm x 30 cm)

33. Prueba de compresión (ASTM C-39)
3 capas, 25 varilladas por capa

34. Prueba de compresión (ASTM C-39)

35. Prueba de compresión (ASTM C-39)

36. Prueba de compresión (ASTM C-39)

37. Prueba de compresión (ASTM C-39)

38. Prueba de compresión (ASTM C-39)
Fórmula de la resistencia a la compresión:
F’c = Carga máxima del ensayo en kg / área promedio en cm2
Donde el área promedio se calcula como:
Ap = (As + 4*Am + Ai)/6
Donde:
Ap: área promedio
As: área superior de la probeta
Am: área central de la probeta
Ai: área inferior de la probeta
Ejemplo:
Carga máxima=23,700 kg
Área Promedio = 81.07 cm2
f’c=23,700 / 81.07 =
292.34 kg/cm2
Si la f’c de diseño es
210 kg/cm2, entonces:
292.34 > 210 OK!!!

39. Ensayo compresión
• Elaboración de probetas:
• https://www.youtube.com/watch?v=_buTrOB9lkA
• Prueba de compresión:
• https://www.youtube.com/watch?v=PqTzsN4nz-4

40. Prueba de flexión (ASTM C-78)
Esta prueba se usa para determinar la resistencia a la flexión del concreto,
empleando una viga simplemente apoyada con carga en los tercios del claro.
Molde típico:
15cm x 15cm x 50 cm

41. Prueba de flexión (ASTM C-78)

42. Prueba de flexión (ASTM C-78)

43. Prueba de flexión (ASTM C-78)
Fórmula para el cálculo de la falla por flexión:
MR = (Carga máxima de falla en kg) *(Long. De la viga)
(ancho de la viga) * (altura de la viga)2
Donde las medidas de la viga están en cm.
MR = PL / (bh2)
Ejemplo:
Carga máxima=2,370 kg
Longitud = 50 cm
Ancho = 15 cm
Altura = 15 cm
MR = (2,370 x 50) / (15 x 152)
MR = 35.11 kg/cm2
30 < MR < 50 Ok! para f’c=210 kg/cm2

44. Ensayo flexión viga simple
• Prueba de flexión:
• https://www.youtube.com/watch?v=qywljPZV6m4

45. Otros ensayos al concreto endurecido
• Tracción diametral (brasileño)
• Esclerometría
• Ultrasonido
• Abrasión
• Adherencia (pull out)
• Carbonatación
• Extracción de núcleo con diamantina
• Módulo de elasticidad
• Permeabilidad
• Contracción
• Densidad, absorción, vacíos, poros permeables
• Compresión en morteros
• Tenacidad por flexión (vigas de concreto reforzado con fibras)
• Esfuerzo residual en vigas de concreto reforzado con fibras, etc. Etc.

46. Otros ensayos al concreto endurecido
• Ensayo Brasileño (tracción diametral):
https://www.youtube.com/watch?v=6lkZIrLp_mE
La probeta de concreto cilíndrica es colocada en forma horizontal en la
máquina de compresión.
Resistencia a la tracción = Rt = 2P/(πLD)
Donde P es la carga máxima de rotura, L es la longitud de la probeta, D es el
diámetro de la probeta.

47. Tracción Indirecta (Brasileño)
Ejemplo:
Carga máxima=15,200 kg
Longitud de la probeta = 30 cm
Diámetro de la probeta = 15 cm
Rt = 2 x 15,200 / (π x 30 x 15)
Rt= 21.50 kg/cm2
20 < Rt < 35 Ok! para f’c=210 kg/cm2

48. Otros ensayos al concreto endurecido
• Esclerometría:
https://www.youtube.com/watch?v=N3DV7wZsv0U
Es un ensayo para mostrar la uniformidad en el concreto.
Aunque puede estar correlacionado con la determinación de la resistencia
a la compresión, no es un ensayo fiable.

49. Esclerometría

50. Otros ensayos al concreto endurecido
• Extracción de diamantina:
Es un equipo que extrae una probeta de concreto directamente del
elemento vaciado y endurecido. La probeta luego se la lleva a la máquina
de compresión.
Probeta
extraída

51. Conclusiones
• El concreto endurecido presenta propiedades diferentes al concreto fresco.
• La resistencia mecánica a la compresión es el parámetro más importante para
evaluar la calidad del concreto endurecido.
• A los 28 días se puede considerar que el concreto ha alcanzado la resistencia
a la compresión según el diseño de mezcla (maduración).
• De acuerdo al tipo de cemento, agregados, cantidad de agua, aditivos,
adiciones, aire incorporado, clima, humedad, etc., el tiempo de maduración
del concreto puede variar significativamente de una muestra a otra.
• Existen diversos ensayos que permiten verificar el comportamiento del
concreto endurecido frente a diversas solicitaciones (flexión, tracción, etc.).

52. Gracias.