Trabajo unidades 1, 2 y 3 Concreto precomprimido UNEFA

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Defensa
Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Nacional
Bolivariana
Núcleo Portuguesa – Extensión Turén
EL CONCRETO EN ESTADO NATURAL, CONCRETO Y
ACERO.
Autores:
C.I.: 24142079 Falcón Laura
C.I.: 26593172 Quiroz Egar
Profesor:
Ing. Mendoza Rafael
VIII Semestre Ingeniería Civil
Turen, Octubre 2019.

INDICE
INTRODUCCIÓN ……….. 04
ESTADO NATURAL DEL CONCRETO ……….. 05
Estado natural sin tensión ……….. 05
Estado natural con tensión o estado de coacción ……….. 05
Sólidos sin vinculación externa o vinculados en modo
isostático
……….. 05
Sólidos vinculados en modo hiperestático y con
deformaciones impuestas no compatibles por vínculos
externos.
……… 06
Sólidos vinculados en modo hiperestático y con
deformación impuesta no compatible por vínculos externos
e internos
……… 06
Equilibrio general. Energía vinculada. Trabajo de
deformación
……… 06
CONCRETO ……… 07
Clasificación del concreto ……… 07
Componentes del concreto ……… 09
Concreto de alta resistencia ………. 14
Preparación del concreto ………. 16
Mezcla de concreto en obra ………. 16
Mezclado de concreto en planta o concreto premezclado ………. 18
Transporte del concreto ……….. 20
Colocación del concreto ……….. 22
Compactación del concreto ……….. 26
Curado del concreto ……….. 28
Encofrado ……….. 29
Desencofrado ……….. 32
Propiedades mecánicas del concreto ……….. 33
Deformaciones del concreto ……….. 36
Retracción del concreto ……….. 38
Fluencia del concreto ……….. 41
Normas nacionales e internacionales ……….. 42
ACERO ……….. 42

Armaduras pasivas y activas ……….. 43
Características mecánicas del acero ……….. 48
Tensiones admisibles ……….. 52
El relajamiento ……….. 53
Especificaciones nacionales e internacionales ……….. 55
CONCLUSIÓN ……….. 56

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INTRODUCCIÓN
El concreto es un material con características semejantes a piedra que se
obtiene mediante la mezcla proporcionada de cemento, arena y grava u otro
agregado, y agua. Al endurecerse el resultado de esta mezcla puede presentarse
en formas y dimensiones deseadas. Los principios que hacen del concreto un
material de construcción universal son tan evidentes que ha sido utilizado de
diversas maneras por miles de años. Este es un material relativamente frágil, con
una baja resistencia a la tensión comparada con la resistencia a la compresión,
esta condición impide su utilización en elementos estructurales sometidos a
tensión, una alternativa para contrarrestar esta limitación fue utilizar acero como
vínculo interno para reforzar el concreto aumentando así su resistencia a la
tensión. El estado natural de tan extraordinario material de construcción se
presenta cuando no está sometido a fuerzas externas, en caso contrario dichas
fuerzas causarán tensiones y deformaciones que nos permiten evaluar su
comportamiento teniendo en cuenta el estado de referencia.
Por consiguiente, se hace necesario estudiar conceptos como la
clasificación y componentes del concreto, concretos de alta resistencia,
características mecánicas, deformaciones, retracción, fluencia y todo lo referente a
las etapas que deben sucede para realizar una obra de concreto armado como lo
son; preparación del concreto, transporte y colocación, compactación, curado, y
encofrado y desencofrado del mismo.
Además, es necesario conocer todas las características, tensiones
admisibles del acero, relajamiento, características mecánicas, y normas que
indican su utilización tanto nacional como internacionalmente, debido a que este
es el material que combinaremos con el concreto para lograr el soporte de
esfuerzo a tensión y compresión a la vez pero en un solo material.

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ESTADO NATURAL DEL CONCRETO
Estado en que se encuentra el sólido elástico (aquel que ante un esfuerzo
exterior se deforma y recupera su condición primitiva al cesar la causa que
producía la deformación) cuando no está sometido a fuerzas o acciones externas.
Dicho estado se puede subdividir en dos grupos según posea o no tensiones:
ESTADO NATURAL SIN TENSIÓN
Constituido por el estado natural sin tensión con deformación y por el
estado natural sin tensión ni deformación. Llamado también estado no deformado;
el estado no deformado es aquel en que se encuentra sólido elástico, cuando no
siendo sometido a la acción de las fuerzas externas son nulos sus componentes
de deformación en cada punto.
ESTADO NATURAL CON TENSIÓN O ESTADO DE COACCIÓN
Estado obtenido cuando al solido no deformado se le imponen
deformaciones y/o ligaduras (vínculos internos y/o externos) no compatibles con
su configuración indeformada.
El estado de coacción es una configuración de equilibrio de un cuerpo deformable
que se puede considerar obtenido del solido indeformable mediante la introducción
de deformaciones locales o de conjunto, que no respetan la congruencia interna
y/o la compatibilidad con los vínculos externos y que inducen al solido a
deformarse de tal manera que las deformaciones sean congruentes y compatibles.
SÓLIDOS SIN VINCULACIÓN EXTERNA O VINCULADOS EN MODO
ISOSTÁTICO.
Las tensiones se manifiestan por imposición de conexiones internas
producidas por diversas causas naturales o artificiales, como de origen físico-
químico, que hacen variar el volumen (retracción no uniforme del concreto,
retracción del concreto armado, entre otros.); variación térmica no lineal, la
distorsión (imposición de que las dos caras del corte de una sección de la viga
cumplan un pequeño movimiento relativo); el pretensado; entre otros.
La deformación impuesta no compatible, produce las deformaciones
plásticas que a su vez generan tensiones elásticas, como el sólido inicialmente
estaba en estado no deformado, las tensiones están en equilibrio sobre sí mismas,
hecho que caracteriza el aspecto estático de este estado de coacción.

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SÓLIDOS VINCULADOS EN MODO HIPERESTÁTICO Y CON
DEFORMACIONES IMPUESTAS NO COMPATIBLES POR VÍNCULOS
EXTERNOS.
En este tipo de deformación impuesta a la estructura es ahora vinculación
externa la causante de la incompatibilidad .En la búsqueda de la condición de
equilibrio estable, la estructura se deforma para adaptarse a la condición de final
compatible, generándose solicitaciones en ella y reacciones en los apoyos.
La condición final equilibrada se caracteriza por el auto equilibrio de las
secciones de vínculos externos: queda así asegurado el equilibrio externo con
participación de las acciones directas (cargas exteriores) .La condición de
equilibrio de una porción longitudinal de las estructuras es entre las características
de solicitación (generadas por las reacciones de vínculos) presentes en las
secciones extremas de la porción. consecuencia de la aplicación de acciones
externas (asentamientos de apoyos), o por acciones intencionales (descenso
obligado de un vínculo externo, concreto pretensado.).
SÓLIDOS VINCULADOS EN MODO HIPERESTÁTICO Y CON DEFORMACIÓN
IMPUESTA NO COMPATIBLE POR VÍNCULOS EXTERNOS E INTERNOS.
Hay deformaciones impuestas del tipo explicado como sólidos sin
vinculación externa o vinculados en modo isostático, porque la estructura es
externamente isostática, pero que se convierten también en sólidos vinculados en
modo hiperestático y con deformaciones impuestas no compatibles por vínculos
externos, cuando la vinculación externa es superabundante. Suponiendo válido el
principio de superposición , una estructura así concebida presentará entonces un
estado de tensión suma del estado de tensión debido al estado de tensión por
vinculo interno y del estado de coacción debido a vínculos externos. En el
supuesto de un comportamiento elástico del material, la eliminación del vínculo
superabundante hace que en la estructura exista solamente el primer estado de
coacción.
El concreto pretensado es uno de muchos ejemplos de este estado de
coacción, porque presenta siempre un estado de coacción por vínculos internos y
frecuentemente también otro por vínculos externos. Su comportamiento se puede
suponer elástico bajo carga instantánea pero no bajo carga prolongada.
EQUILIBRIO GENERAL. ENERGÍA VINCULADA. TRABAJO DE DEFORMACIÓN.
La configuración de equilibrio más general del sólido elástico es Para
evaluar las deformaciones y tensiones causadas por las fuerzas externas, el
estado de referencia del cuerpo debería ser su estado natural antes de la

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intervención de fuerzas; y para evaluar el estado total de deformaciones y de
tensiones, el estado de referencia debería ser estado no deformado.
El sólido en estado de coacción posee energía elástica que llamaremos
energía vinculada, dicha energía (siempre positiva, como toda energía) no podrá
ser restituida a menos que se destruyan los nexos internos y/o externos que han
vinculado al sólido, o añadiendo otro estado de coacción. Es decir, todo sistema
de fuerzas externas aplicadas solido en coacción no altera la energía vinculada:
más bien hace que sólido acumule otra cuota de energía (energía debido a las
fuerzas externas de deformación).
Cuando sobre el sólido elástico en estado no deformado actúa un sistema
de cargas, se sabe que las fuerzas externas además de deformarlo realizan un
trabajo y el sólido regresa a su estado inicial al ser descargado. Este hecho induce
a atribuir al solido una imagen físicomatemática que consiste en afirmar que el
trabajo realizado por las fuerzas externas para deformarlo, se acumula en el
mismo solido bajo forma de energía potencial elástica; dicha energía se libera,
restituyendo el trabajo, cuando se descarga el sólido.
Para sólidos en coacción y con vínculos externos, las reacciones de los
implicados no cumplen trabajo porque ya los vínculos, supuestos rígidos, hacen
que los puntos de aplicación de las reacciones sean fijos.
Los sólidos en estado de coacción se clasifican, además, de baja de alta
energía vinculada. Los de baja energía vinculada pierden gran parte o medio el
estado de coacción; los de alta energía vinculada
CONCRETO
Según la Norma COVENIN 273-1998, El concreto es una mezcla de:
cemento Portland o cualquier otro cemento hidráulico, agregado fino, agregado
grueso, y agua, con o sin aditivos.
CLASIFICACIÓN DEL CONCRETO
Esta clasificación puede atender a muchos factores, dentro de los más
importantes tenemos: Clasificación por resistencia, por consistencia y por peso
volumétrico.

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COMPONENTES DEL CONCRETO
Cemento
La historia de los materiales cementantes es tan antigua como la
humanidad; el yeso fue utilizado por los egipcios, los griegos y los romanos, los
cuales usaron la cal común y la cal hidratada. La cal común se obtenía al calcinar
la piedra caliza y solo se endurece en presencia del bióxido de carbono contenido
en el aire. La cal hidratada, se obtiene cuando la piedra caliza contiene impurezas
de arcilla y endurece principalmente por la reacción que produce entre sus
elementos constitutivos bajo los efectos del agua.
Los griegos y los romanos usaron ceniza volcánica que mezclaban con la
cal, para obtener un producto de mejor calidad. Estos materiales que mezclados
con la cal dan un producto que adquiere consistencia en presencia del agua se
llamaron “puzolanas”, nombre que se deriva de Puzol, ciudad que queda en el
golfo de Nápoles, sitio del cual los romanos extraían el material volcánico que
mezclaban con la cal.
La era del cemento se inicia en 1750 con John Smeaton, quien mezclo cal
con arcillas y obtuvo un buen producto que empleo en la fabricación del faro de
Eddyston, pero su descubrimiento no tuvo mayor trascendencia. En 1824 Joseph
Aspdin, conoció los estudios de Smeaton y prosiguió su investigación patentando
el “CEMENTO PORTLAND”, material que presentaba un aspecto parecido a unas
piedras de construcción extraídas de Portland, ciudad que queda al sur de
Inglaterra, de allí su nombre.
Las investigaciones sobre el tema continúan y en 1845 el inglés Isaac
Johnson le da a la mezcla temperatura adecuada para formar el Clinker, producto
que después de molido ofrece óptima calidad como cementante y es el que
actualmente se usa. Solo a finales del siglo pasado Michaelis Le Chatelier y Vicat,
presentan las bases de la tecnología del cemento Portland. La Norma COVENIN
483-1992 define al cemento como: Es un material pulverizado que por adicion de
una cantidad conveniente de agua forma una pasta conglomerante capaz de
endurecer bajo el agua o en el aire. Quedan excluidas las cales y los yesos.
Mientras que la misma norma define al Cemento Portland como: El
producto obtenido de la pulverización del Clinker Portland, el cual consiste
esencialmente en silicatos de calcio hidráulico con la adición de agua y sulfatos de
calcio.
El cemento Portland, se clasifica según su uso en: Tipo I, Tipo II, Tipo III,
Tipo IV, y Tipo V.

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Agregados
Para concretos estructurales comunes, los agregados ocupan
aproximadamente entre el 70 y el 75% del volumen de la masa endurecida. El
resto está conformado por la pasta de cemento endurecida, agua no combinada
(es decir, agua no utilizada en la hidratación del cemento) y vacíos de aire.
Evidentemente, los últimos dos no contribuyen a la resistencia del concreto. En
general, mientras más densamente pueda empaquetarse el agregado, mejor será
el refuerzo, la resistencia a la intemperie y la economía del concreto. Por esta
razón, resulta de fundamental importancia la gradación del tamaño de las
partículas en los agregados, con el fin de producir este empaquetamiento
compacto. También es importante que el agregado tenga buena resistencia,
durabilidad y resistencia a la intemperie; que su superficie esté libre de impurezas
como arcillas, limoso materia orgánica las cuales pueden debilitar la unión con la
pasta de cemento; y que no se produzca una reacción química desfavorable entre
éste y el cemento. Los agregados naturales se clasifican generalmente en finos y
gruesos.
Un agregado fino o arena es cualquier material que pasa el tamiz No. 4, es
decir, un tamiz con cuatro aberturas por pulgada lineal. El material más grueso
que éste se clasifica como agregado grueso o grava. Cuando se desea una
gradación óptima, los agregados se separan mediante tamizado, en dos o tres
grupos de diferente tamaño para las arenas y en varios grupos de diferente
tamaño para las gravas. Con posterioridad éstos pueden combinarse de acuerdo
con tablas de gradación que permiten obtener un agregado densamente
empaquetado.
El tamaño máximo de agregado grueso para concreto reforzado está
controlado por la facilidad con que éste debe entrar en las formaletas y en los
espacios entre barras de refuerzo. Con este fin el agregado no debe ser mayor
que un quinto de la dimensión más pequeña de las formaletas o un tercio del
espesor de la losa, ni tres cuartos de la distancia mínima entre barras de refuerzo.
La norma ASTM C33, “Standard Specification for Concrete Aggregates” presenta
requisitos para agregados de buena calidad y la referencia 2.1 incluye información
oficial sobre propiedades de agregados y su influencia en las propiedades del
concreto, al igual que una guía en su selección, preparación y manejo.
El peso unitario del concreto normal, es decir, el concreto con agregados de
piedras naturales, varía aproximadamente entre 2250 y 2450 kg/m3 y puede
generalmente suponerse igual a 2300 kg/m3. Los concretos livianos y los
concretos pesados se han venido utilizando cada vez con mayor frecuencia para
propósitos especiales. 'Existen varios tipos de agregados livianos. Algunos

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agregados no procesados tales como la piedra pómez o las cenizas son
adecuados para concretos de aislamiento, pero para concreto estructural ligero se
utilizan preferiblemente los agregados procesados debido a su mejor control.
Éstos pueden ser lutitas expandidas, arcillas, pizarras, escoria o cenizas volantes
en trozos. Son de bajo peso por la estructura porosa y celular de las partículas
individuales del agregado, lo cual se logra mediante la formación de gas o vapor
durante el procesamiento de los agregados en los hornos rotatorios a altas
temperaturas (generalmente por encima de los 1100°C). En la norma ASTM C330
"Standard Specification for Lightweight Aggregates for Structural Concrete" se
encuentran los requisitos para agregados livianos de buena calidad.
En cuanto a concretos livianos, conocemos tres tipos : concretos de baja densidad
que se emplean principalmente para aislamiento y cuyo peso unitario raramente
excede 800 kg/m3; concretos de resistencia moderada cuyos pesos unitarios
varían entre aproximadamente 960 a 1360 kg/m3 y cuyas resistencias a la
compresión están entre 7 y 18 MPa y se utilizan principalmente como relleno, por
ejemplo sobre láminas de acero de bajo calibre para entrepisos; y concretos
estructurales con pesos unitarios entre 1440 y 1920 kg/m3 y con resistencias a la
compresión comparables a las obtenidas para los concretos de piedra. Las
similitudes y diferencias en las características estructurales de los concretos
livianos y los concretos de piedra se discuten en las secciones 2.8 y 2.9.
Los concretos pesados se requieren en algunos casos para protección
contra rayos gamma y X en reactores nucleares e instalaciones similares, para
estructuras de protección y propósitos especiales tales como contrapesos en
puentes colgantes. Para estos concretos se utilizan agregados pesados que
consisten en minerales pesados de hierro o rocas de sulfato de bario (baritas)
trituradas en tamaños adecuados. También se utilizan aceros en forma de
fragmentos, esquirlas o perdigones (a manera de finos). Los pesos unitarios para
los concretos pesados con agregados naturales de roca pesada varían
aproximadamente entre 3200 y 3690 kg/m3; si se agregan fragmentos de hierro a
los minerales de alta densidad pueden alcanzarse pesos hasta de 4330 kg/m3. El
peso puede llegar casi hasta 5300 kg/m3 si se utilizan únicamente minerales de
hierro para los finos y aceros para los agregados gruesos.
Agua
La norma COVENIN 2385-2000, explica que el agua para mezclado es el
agua que se añade a las mezclas de concreto o de mortero para darles la fluidez

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necesaria para manejarlas y colocarlas y que después reaccionara en parte con el
cemento dándole a las mezcla las propiedades resistente.
Dicha agua, debe estar libre de cualquier impureza definiendose estas en la
misma norma como: todas aquellas sustancias o productos que no son agua; se
consideran como tales partículas en suspensión, sustancias disueltas y productos
orgánicos e inorgánicos.
No es necesario que el agua sea potable o apta para humanos, solo que
debe cumplir con requisitos físicos-químicos, y no contener impurezas, grasas y
otros elementos que puedan afectar la mezcla de concreto, es por ello que según
la misma norma no se debe usar agua de mar, en concretos que tengan refuerzo
metálico, y si se usa en concretos simples puede producir manchas superficiales y
reducción de la resistencia.
Aditivos
Además de los principales componentes del concreto, usualmente se
utilizan aditivos para mejorar el comportamiento del mismo. Existen aditivos para
acelerar o retardar el fraguado y el endurecimiento, para mejorar la manejabilidad,
para aumentar la resistencia, para mejorar la durabilidad, para disminuir la
permeabilidad y para proporcionar o afectar otras propiedades. Los efectos
benéficos de algunos aditivos son bien conocidos. Los aditivos químicos deben
cumplir los requisitos de la norma ASTM C494, "Standard Specification for
Chemical Admixtures for Concrete".
Los agentes incorporadores de aire son en la actualidad los aditivos más
ampliamente utilizados. Ellos producen la inclusión de aire en el concreto en forma
de pequeñas burbujas dispersas. Esto mejora la manejabilidad y la durabilidad
(principalmente la resistencia al congelamiento y a la abrasión) y reduce la
segregación durante la colocación. Estos aditivos disminuyen la densidad del
concreto debido a que aumentan la relación de vacíos y por tanto disminuyen su
resistencia; sin embargo, esta disminución puede balancearse parcialmente
mediante la reducción del agua de mezcla sin que se pierda manejabilidad. El
principal uso de los concretos con aire incorporado es en pavimentos, pero
también se utilizan para estructuras, particularmente en elementos expuestos.
Los aditivos acelerantes se utilizan para reducir el tiempo de fraguado y
acelerar el desarrollo inicial de resistencia. El acelerante más utilizado es el cloruro
de calcio gracias a su bajo costo, pero debe ser utilizado con precaución en
concreto preesforzado o en concreto reforzado en ambientes húmedos, debido a

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su tendencia a suscitar la corrosión del acero. Existen aditivos acelerantes
patentados, sin cloruros y sin agentes corrosivos.
Los aditivos retardantes del fraguado se utilizan principalmente para
contrarrestar los efectos acelerantes de altas temperaturas ambientales y para
mantener la trabajabilidad del concreto durante todo el periodo de colocación. Esto
ayuda a eliminar el agrietamiento debido a deflexiones de la formaleta y también
mantiene la trabajabilidad del concreto permitiendo el vaciado de concreto
adicional sin el desarrollo de juntas "frías".
Algunos compuestos orgánicos e inorgánicos se utilizan para reducir el
agua requerida en una mezcla de concreto para un asentamiento dado; estos
compuestos se llaman plastificantes. Una reducción en la demanda de agua
puede resultar bien sea en una reducción en la relación agua-cemento para un
asentamiento y contenido de cemento dado, o en un aumento del asentamiento
para la misma relación agua-cemento y contenido de cemento. Los plastificantes
trabajan reduciendo la fuerza entre partículas que existe entre los granos de
cemento en la pasta fresca, aumentando así la fluidez de la pasta. Los aditivos
reductores de agua de alto rango, o superplastifcantes, se utilizan para producir
concretos de alta resistencia con una baja relación agua-cemento manteniendo los
altos asentamientos requeridos para una adecuada colocación y compactación del
concreto. Los superplastificantes se diferencian de los aditivos reductores de agua
convencionales en que no afectan la tensión superficial del agua en forma
significativa; de esta manera pueden utilizarse en dosis más altas sin producir una
excesiva incorporación de aire (ver las referencias 2.12, 2.14 y 2.15). Los efectos
particulares de los aditivos reductores de agua varían con los diferentes cementos,
con cambios en la relación agua-cemento, con la temperatura de mezclado, con la
temperatura ambiente y con otras condiciones del trabajo por lo cual se requieren
en general mezclas de prueba.
Las cenizas volantes y la microsílica no son estrictamente aditivos para el
concreto pero se utilizan para remplazar una parte del cemento Portland en
mezclas de concreto. Las cenizas volantes son subproductos de la precipitación
electrostática de los gases producidos en plantas generadoras de energía que
utilizan carbón. Están muy finamente divididas y reaccionan con el hidróxido de
calcio en presencia de humedad para formar un material cementante. Tienden a
aumentar la resistencia del concreto a edades superiores a los 28 días. La
microsílica es un subproducto que resulta de la fabricación de aleaciones ferro-
silíceas o metal sílice, en altos hornos de arco eléctrico. Está dividida en partículas
extremadamente finas y es altamente cementante. En contraste con las cenizas
volantes, la microsílica contribuye con la ganancia de resistencia a edades
tempranas entre 3 y 28 días. Las cenizas volantes y la microsílica, particularmente

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ésta última, han sido importantes en la producción de concreto de alta resistencia.
Cuando se utilizan cenizas volantes o microsílica, o ambas, se acostumbra
referirse a la relación agua-materiales cementantes en lugar de la relación agua-
cemento. Ésta puede llegar a ser tan baja como 0.25 para concretos de alta
resistencia y han llegado a utilizarse relaciones de hasta 0.21.
CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA
Es un tipo de concreto u hormigón de alto desempeño, que comúnmente
tiene una resistencia a la compresión especicada de 6000 psi (40 MPa) o más. La
resistencia a la compresión se mide en cilindros de prueba de 6” X 12” (150 X 300
mm) o de 4” X 8” (100 X 200 mm), a los 56 o 90 días por lo general, o alguna otra
edad especificada dependiendo su aplicación. La producción de concreto de alta
resistencia requiere mayor un mayor estudio así́ como un control de calidad más
exigente en comparación con el concreto convencional.
Mezclas de concretos de alta resistencia.
Un óptimo diseño de concreto resulta de la selección de los materiales
disponibles en la localidad, que permitan que el concreto en estado plástico sea de
fácil colocación y acabado, y que aseguren el desarrollo de la resistencia y demás
propiedades del concreto endurecido que especifique el diseñador. Algunos de los
conceptos básicos que es necesario manejar para su realización son los
siguientes:
1. Los agregados deben ser resistentes y durables. No es necesario que
sean duros o de alta resistencia, pero si necesitan ser compatibles, en términos de
rigidez y resistencia con la pasta de cemento. En general se emplean agregados
gruesos del menor tamaño máximo posible para lograr dichos concretos. La arena
debe ser más gruesa que la que se permite en la ASTM C 33 (módulo de finura
mayor de 3.2) debido al gran contenido de finos de los materiales cementantes.
2. Las mezclas de concreto de alta resistencia tienen un mayor contenido
de materiales cementantes que incrementan el calor de hidratación y posiblemente
produzcan una mayor contracción (retracción) por secado, creando un mayor
potencial de agrietamiento. La mayoría de mezclas contienen una o más adiciones
como cenizas volantes (clase C o F), cenizas de alto horno molidas, microsílice,
metacaolín o materiales puzolánicos de origen natural.

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3. El concreto de alta resistencia necesita por lo general tener una baja
relación agua/material cementante (A/C), dicha relación debe estar en el rango de
0.23 a 0.35. Relaciones A/C tan bajas solo se pueden obtener con muy altas
dosificaciones de aditivos reductores de agua de alto rango (o superplastificantes)
de acuerdo al tipo F o G de la ASTM C 494. Un aditivo tipo A reductor de agua
puede usarse en combinación.
4. El contenido total de materiales cementantes debe estar alrededor de
700 lbs/yd3 (415 kg/m3), pero no más de 1100 lbs/yd3 (650 kg/m3).
5. El uso de aire incorporado en este concreto ocasionará una gran
reducción en la resistencia deseada.
Asimismo, en este tipo de concretos se usan los siguientes materiales:
Cemento: El desarrollo de resistencia en el concreto depende tanto de las
características del cemento, como del contenido de cemento en la mezcla. En el
caso de concretos de alta resistencia se pueden utilizar cementos Tipo I o Tipo II,
según las necesidades. A pesar que la alta resistencia inicial es deseable, los
cementos Tipo III no son recomendables por la cantidad de cemento que contiene
la mezcla; este tipo de cemento genera un alto calor de hidratación que se puede
traducir en mayor contracción y, en consecuencia, la aparición de fisuras en el
elemento durante el fraguado.
Adiciones: Las cenizas volantes, el humo de sílice y la escoria de alto horno
son a menudo necesarios para la producción de concretos de alta resistencia. De
acuerdo el humo de sílice permite producir concretos entre los 63 y 98 MPa de
resistencia final. El uso de cenizas volantes, hasta en un 15% del peso del
cemento en la mezcla, resulta en concretos de hasta 70 Mpa. Las escorias de alto
horno se usan en una cantidad equivalente al 15 a 30% del peso del cemento en
la mezcla, con lo cual se logran concretos de hasta 98 MPa.
Agua y Relación Agua/Cemento: Los requisitos para el agua utilizada en la
mezcla no son diferentes los del agua utilizada para concretos convencionales.
Las relaciones agua/cemento en la mezcla se encuentra en un rango entre los 0.2
y 0.4, lo cual produce concretos de resistencia a la compresión entre 60 y 130
MPa.
Agregados: En la producción de concretos de alta resistencia se debe
prestar una especial atención a las características del agregado, tales como;
tamaño, forma, textura superficial, mineralogía y limpieza. Muchos estudios han
encontrado que los agregados con tamaño máximo nominal entre 9,5 y 12,5 mm
(3/8 y ½ pulgada) proporcionan una óptima resistencia. Lograr concretos de alta

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resistencia depende, en gran medida, en lograr una buena adhesión entre la pasta
de cemento y el agregado. En este sentido empiezan a ser importantes factores
como la forma y textura superficial del agregado. Al respecto, se ha encontrado
que los agregados producto de la trituración de piedras más grandes son los que
registran mejor desempeño en la mezcla, produciendo mezclas con mayores
resistencias a la compresión.
Aditivos: Teniendo en cuenta las bajas relaciones agua/cemento utilizadas
para la producción de concretos de alta resistencia, se hace necesario el uso de
aditivos súper plastificantes, a base de sulfonado de naftalenos o sulfonado de
melanina, para lograr la trabajabilidad necesaria en la mezcla. También pueden
ser necesarios el uso de retardantes o acelerantes de fraguado, inhibidores de
corrosión, entre otros. En general, todos los aditivos utilizados en las mezclas
deben cumplir con los requisitos contenidos en las normas ASTM C260 ASTM
C1017 y ASTM C1582.
Mientras que usos son muy amplios, entre los cuales cabe destacar: Para
colocar el concreto en servicio a una edad mucho menor, por ejemplo dar tráfico a
pavimentos a 3 días de su colocación; Para construir edificios altos reduciendo la
sección de las columnas e incrementando el espacio disponible; Para construir
superestructuras de puentes de mucha luz y para mejorar la durabilidad de sus
elementos; Para satisfacer necesidades específicas de ciertas aplicaciones
especiales como por ejemplo durabilidad, módulo de elasticidad y resistencia a la
flexión. Entre algunas de dichas aplicaciones se cuentan presas, cubiertas de
graderías, cimentaciones marinas, parqueaderos, y pisos industriales de tráfico
pesado. Cabe señalar que el concreto de alta resistencia no es garantía por sí
mismo de durabilidad.
PREPARACIÓN DEL CONCRETO
La preparación del concreto juega un papel fundamental en las
construcciones, puesto que es la primera fase, en la cual se unen todos los
componentes que posteriormente endurecidos soportaran las distintas cargas de
una estructura, o en general para el uso que este diseñado. Esta puede ocurrir de
dos formas, ya sea mezclando el concreto in situ, es decir en la obra, o utilizando
concreto mezclado en plata, siendo este llamado premezclado.
Mezcla de concreto en obra
En los casos de mezclados centrales o en sitio; como condición previa al
inicio de las operaciones deberá efectuarse la prueba de desempeño a la

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mezcladora estacionaria a fin de determinar el tiempo de mezclado que se
requiere para producir las revolturas del concreto y así cumpla con los
requerimientos de uniformidad del ASTM C-94.
Para las mezcladoras estacionarias a una planta central de dosificación y
mezclado la especificación ASTMC-155, establece que cuando no se realicen
pruebas de homogeneidad, el tiempo mínimo aceptable de mezcladO debe de ser
de un minuto para mezcladoras con capacidad de 0.75m3 y que este tiempo
mínimo debe aumentarse cada 15 segundos por cada 0.75 m3 o fracción en que
se incremente la capacidad, no obstante también se sugiere aplicar tiempos de
mezclados algo mayores.
El tiempo de mezclado deberá fijarse como mínimo requerido para la
operación de la mezcladora, la cual deberá estar provista de un contador de
tiempo y un dispositivo de seguridad que impedirá su descarga antes de cumplir
dicho tiempo.
Se dice que el concreto debe mezclarse hasta que se logre una distribución
uniforme de los materiales, y se deberá descargar completamente antes de que se
vuelva a cargar la revolvedora.
El concreto mezclado en obra se mezclará de acuerdo con lo siguiente:
a) El mezclado deberá hacerse en una revolvedora del tipo aprobado.
b) La revolvedora deberá hacerse girar a la velocidad recomendada por el
fabricante.
c) El mezclado deberá prolongarse por lo menos durante 1.5 minutos
después de que todos los materiales estén dentro del tambor, a menos que se
demuestre que un tiempo menor es satisfactorio mediante las pruebas de
uniformidad en el mezclado, según la norma “Specification for Ready-Mixed
Concrete” (ASTM C 94).
d) Debe llevarse un registro detallado para identificar:
1. El número de mezclas producidas.
2. Las proporciones de los materiales empleados.
3. La ubicación aproximada del depósito final en la estructura.
4. La hora y fecha del mezclado y del colado. (ACI 318-02, 2004)

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Todo concreto deberá mezclarse mecánicamente para producir una
distribución uniforme de materiales con la consistencia adecuada y con la
densidad requerida. Durante las maniobras de dosificación y mezclado, se pueden
usar distintas secuencias para introducir los ingredientes, aunque la secuencia
preferida e ideal consiste en introducir la cantidad requerida de agua dentro del
mezclado, así como el aditivo, ya sea liquido o sólido, para que se disuelva
uniformemente, luego agregar el cemento, lo que generará una pasta homogénea,
y finalmente los agregados, que se unirán a la mezcla anterior sin mucha
dificultad, pero con la consistencia necesaria.
Se deberá evitar mezclados y manejos excesivos porque tienden a romper
las partículas de agregado, y con ello a modificar la densidad y la consistencia.
Las operaciones de acabado se deberá manejar en un mínimo; normalmente
basta con el claro usando una llana. Los colados de concreto aislante deberán ser
realizados por trabajadores experimentados con estos concretos especiales.
Periódicamente se pueden efectuar pruebas de densidad húmeda (norma
ASPMC 138) en la obra para evitar la uniformidad del concreto. En general las
variaciones de densidad no deberán exceder 32 kg/m3. (Steven, et. al, 1992).
Mezclado de concreto en planta o concreto premezclado
El proceso de mezclado del concreto consiste en recubrir el agregado con
la pasta de cemento hasta conseguir una masa uniforme. Debe efectuarse a
máquina y para ello se hace uso de mezcladoras. Entre ellas se tiene la de volteo,
la inversa y la de artesa. El tamaño de la mezcladora se determina en función del
volumen de concreto a batir.
La mezcladora de volteo tiene un tambor en forma cónica y aspas en su
interior. Se denomina así, pues el concreto es retirado inclinando el tambor
después de su mezclado. Es recomendada para el batido de concretos poco
trabajables ya que el retirado de la mezcla no presenta mayores dificultades. La
mezcladora inversa es similar a la anterior pero el concreto es retirado girando el
tambor en sentido contrario al mezclado. La velocidad de descarga es lenta y el
concreto es susceptible de segregarse. La mezcladora de artesa no es móvil y
tiene la forma de una batidora doméstica grande. Es eficiente cuando se trabaja
con mezclas cohesivas, poco fluidas.
Los concretos premezclados son aquéllos cuya elaboración se efectúa en
plantas especiales y son distribuidos a través de camiones concreteros u
hormigones. Son de mejor calidad que los concretos mezclados a pie de obra

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pues el control de calidad del mezclado es más riguroso. El tiempo mínimo de
mezclado del concreto es función de la cantidad de mezcla a preparar y del
número de revoluciones de la mezcladora. Se mide a partir del instante en que
todos los ingredientes están en la máquina. Una especificación usual es la de un
minuto por 0.7 m3 de concreto más un cuarto de minuto por cada 0.7 m3
adicionales. Sin embargo, el código del ACI requiere un tiempo mínimo de mezcla
de un minuto y medio (Harmsen, 2002).
Mezclar tiene como objetivo recubrir todas las partículas de agregado con la
pasta de cemento y combinar todos los componentes del concreto hasta lograr
una masa uniforme. La eficiencia de la operación de mezclado radica en los
detalles de diseño de la mezcladora o traspaleado, pero la acción de descarga es
siempre buena cuando todo el concreto puede volcarse con rapidez como una
masa y sin segregación.
En la actualidad se utiliza el llamado concreto premezclado, el cual se
prepara en una planta y se entrega por medio de camiones (revolvedoras) a la
obra, ya listo para colocarse.
Los componentes del concreto, por lo general, se almacenan en plantas
dosificadoras antes de cargarlos en la mezcladora. Estas plantas tienen equipo
para pesaje y control, y tolvas o depósitos para almacenar el cemento y los
agregados. La dosificación se controla con básculas manuales o automáticas.
Siempre que es posible, se utiliza el mezclado con máquina para lograr el
mezclado y consistencia uniformes de cada carga. Se logran buenos resultados
con las mezcladoras del tipo tambor giratorio, y con mezcladores de
contracorriente, en las cuales las aspas mezcladoras giran en sentido opuesto al
tambor.
El tiempo de mezclado, contado desde el momento en que los ingredientes
y el agua están en el tambor, debe ser, por lo menos, de 1.5 minutos para una
mezcla de0.73m3, más de 0.5 min por cada m3 de capacidad adicional.
(Frederick, 1992)
Todo concreto se debe mezclar completamente hasta que sea uniforme en
apariencia, con todos sus ingredientes distribuidos equitativamente. Los
mezcladores no deben ser cargados por encima de sus capacidades evaluadas y
deberán ser operados aproximadamente a la misma velocidad para la cual fueron
diseñados.
Dosificadora móvil (mezclador continúo). Los mezcladores dosificadores
móviles son camiones especiales que dosifican por volumen y mezclan
continuamente el concreto a medida que los materiales se van alimentando de

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manera continua. Mezcladores de alta energía a diferencia de los mezcladores de
concreto convencionales, primero mezclan el cemento y el agua para formar una
lechada por medio de aspas rotatorias de alta velocidad. En seguida se agrega la
lechada a los agregados y se mezcla con un equipo convencional para producir
una mezcla de concreto uniforme. (Steven, 1992).
TRANSPORTE DEL CONCRETO
El transporte del concreto para construcción desde el camión mezclador a
la formaleta se realiza mediante contenedores con vaciado de fondo, con
carretillas o mediante bombeo a través de conductos metálicos.
El principal peligro durante el transporte es la segregación. Los
componentes individuales del concreto tienden a segregarse debido a su
heterogeneidad. En el concreto humedecido en exceso y que permanece en
contenedores o en las formaletas, los componentes de grava más pesados
tienden a asentarse y los materiales livianos, particularmente el agua, tienden a
subir. Los movimientos laterales, como por ejemplo el flujo dentro de las
formaletas, tienden a separar el agregado grueso de los componentes finos de la
mezcla. El peligro de la segregación ha hecho descartar algunos medios de
transporte muy comunes tales como los vertederos y las bandas transportadoras,
por otros que minimicen esta tendencia. (Nilson, 1999)
El concreto se deberá transportar de la revolvedora al sitio final de
colocación, empleando métodos que eviten la segregación o la pérdida de los
materiales. El equipo de transporte debe ser capaz de llevar el suministro de
concreto al sitio de colocación sin segregación, y sin interrupciones que pudieran
causar pérdidas de plasticidad entre incrementos sucesivos (ACI 318-02, 2004).
El transporte del concreto, desde la amasadora hasta el lugar de
colocación, puede hacerse por múltiples procedimientos entre los que puede
citarse las carretillas, baldes, vagones, camionetas, canaletas, cintas
transportadoras, tuberías camiones, entre otros. Cualquiera que sea la forma de
transporte, deben de cumplirse las condiciones siguientes:
1.- No debe de ocurrir mucho tiempo entre el amasado y la puesta en obra del
concreto (hormigón). Generalmente dicho intervalo no será superior a una hora
cuando se emplee cemento portland ordinario.
2.- Durante el transporte no deben de segregarse los áridos gruesos, lo que
provocaría en el concreto, pérdidas de homogeneidad y resistencia.

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3.- Debe evitarse que el concreto se quede durante el transporte.
4.- Las características de la masa varían del principio al final de cada descarga de
la amasadora, no es conveniente dividir una misma amasada en distintos
recipientes para su transporte
5.- Cuando se emplean concretos de diferentes tipos de cemento, se limpiará
cuidadosamente el material del transporte antes de hacer el cambio.
6.- Si al llegar al lugar de colocación el concreto acusa un principio de fraguado, la
masa debe desecharse y no ser puesta en obra.
En la mayoría de las obras, el concreto se entrega en camiones
mezcladores que vienen de la planta de batido fuera del proyecto. En algunos
proyectos grandes, como carreteras, el contratista puede instalar su propia planta
de batido en la obra. Los camiones de concreto premezclado tienen dos
capacidades (una para mezclado y otra para agitación) y pueden ser adaptadas a
cualquiera de los dos tipos de plantas de mezclado.
Algunas plantas tienen un mezclador central donde se mezclan los
materiales y luego se descargan en los camiones. En este caso el camión se usa
como agitadores. Es muy frecuente que las plantas de concreto premezclado
despachen los materiales en los camiones donde todo el mezclado se produce.
Los términos correctos para ambas alternativas son mezcla central y mezcla en
tránsito, ambas son de premezclado.
El método usado para transportar el concreto depende de cuál es el menor
costo y el más fácil para el tamaño de la obra. Algunas formas de transportar el
concreto incluyen: un camión de concreto, una bomba de concreto, una grúa y
botes, una canaleta, una banda transportadora y un malacate o un montacargas.
En trabajos pequeños, una carretilla es la manera más fácil para transportar el
concreto. Siempre transporte el concreto en una cantidad tan pequeña como sea
posible para reducir los problemas de segregación y desperdicio. Al colocar el
concreto tenga mucho cuidado en no dañar o mover las cimbras y el acero de
refuerzo. Coloque el concreto tan cerca de su posición final como sea posible.
Empiece colocando desde las esquinas de la cimbra o, en el caso de un sitio con
pendiente, desde el nivel más bajo. La cimbra debe resistir la presión del concreto
que se vacié en está. (Park & Paulay, 1990)

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COLOCACIÓN DEL CONCRETO
Manejo y colocación del concreto.
El concreto se debe depositar lo más cerca posible de su ubicación final
para evitar la segregación, debido al recolado o al flujo. El colado se debe efectuar
a tal ritmo, que el concreto conserve su estado plástico en todo momento y fluya
fácilmente dentro de los espacios entre las varillas de refuerzo. No debe colocarse
en la estructura el concreto que se haya endurecido parcialmente, o que se haya
contaminado con materiales extraños. A menos que el ingeniero lo apruebe, no se
debe utilizar el concreto retemplado o aquél que se haya remezclado después del
fraguado inicial. Una vez iniciado el colado, éste se deberá efectuar en una
operación continua hasta que se termine el colado del elemento o la sección, de
acuerdo con sus propios límites o juntas predeterminadas.
La superficie superior de las capas coladas verticalmente por lo general
debe estar a nivel. Todo concreto se deberá consolidar cuidadosamente por los
medios adecuados durante la colocación, y acomodar por completo alrededor del
refuerzo y de las instalaciones ahogadas, y dentro de las esquinas de la cimbra
(ACI 318-02, 2004). La colocación debe efectuarse en forma continua mientras el
concreto se encuentra en estado plástico, evitando la formación de juntas frías.
Los elementos monolíticos se colocarán en capas horizontales que no excedan los
50 cm. de espesor y que sean capaces de ser unidas por vibración. El objetivo
principal de este proceso es evitar la segregación para lo que se hace uso de
mangueras. El llenado sólo debe detenerse al llegar a una junta la cual se ubica
de modo que el concreto vaciado en dos etapas no reduzca la resistencia del
elemento. Estas juntas deben ser indicadas por el proyectista y no improvisadas
en obra. El código del ACI (ACI-6.4) indica que para reiniciar el vaciado, debe
limpiarse la superficie del concreto endurecido, humedecerla y retirar el agua en
exceso. No se debe hacer uso de lechada de cemento. Para garantizar la
transmisión de fuerzas cortantes se suele dejar rugosa la superficie de contacto.
En losas y vigas, las juntas se suelen ubicar en el tercio central de la luz
donde el momento de flexión es máximo y la fuerza cortante, mínima. Vigas, losas,
paneles y capiteles deben ser vaciados simultáneamente, a menos que se
especifique lo contrario y se tomen las previsiones del caso. Estos elementos
horizontales no deben colarse hasta que el concreto de las columnas y muros que
los soportan haya fraguado (Harmsen, 2002).
El vaciado es el proceso de transferir el concreto fresco, del dispositivo de
conducción a su sitio final de colocación en las formaletas. Antes de la colocación
se debe remover el óxido suelto del refuerzo, limpiar las formaletas y depurar y

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tratar en forma adecuada las superficies endurecidas de concreto previamente
colocado. El vaciado y la compactación son actividades decisivas por el efecto que
tienen sobre la calidad final del concreto.
Un vaciado adecuado debe evitar la segregación, el desplazamiento de las
formaletas o del refuerzo, y la adherencia deficiente entre capas sucesivas de
concreto. Inmediatamente terminado el vaciado, el concreto debe compactarse,
usualmente mediante vibradores. Esta compactación evita la formación de vacíos,
asegura un contacto cercano con las formaletas y con el refuerzo, y sirve como
remedio parcial a una posible segregación previa. La compactación se logra
mediante la utilización de vibradores mecánicos de alta frecuencia. Éstos pueden
ser de tipo interno, que se sumergen en el concreto, o de tipo externo, que se
sujetan a las formaletas.
Son preferibles los primeros aunque deben complementarse con los
segundos cuando se presentan formaletas muy delgadas o cuando algunos
obstáculos hacen imposible sumergir el dispositivo. El concreto fresco gana
resistencia más rápidamente durante las primeras semanas. El diseño estructural
se basa generalmente en la resistencia a los 28 días, de la cual cerca del 70por
ciento se logran al final de la primera semana después de la colocación. La
resistencia final del concreto depende en forma importante de las condiciones de
humedad y temperatura durante este periodo inicial (Nilson, 1999).
Los métodos de vaciados y vibración del concreto deben ser realizados de
manera que lo mantengan uniforme y libre de imperfecciones. Esta etapa del
trabajo es la más crítica de toda la operación de vaciado de concreto. Los métodos
adecuados de vaciado no sólo evitarán las segregaciones y porosidades o
cangrejeras, sino que evitarán la adhesión entre las capas; disminuirán las grietas
de contracción y producirán estructuras de buena apariencia.
En la colocación o vaciado del concreto se deben tomar en cuenta los
aspectos climáticos de la zona, debiendo entonces tener precauciones diferentes
para el vaciado del concreto bajo temperatura extremas.
Se deberán hacer preparativos para proteger al concreto. Por ejemplo, se
contará con recintos, rompe vientos, calentadores portátiles, sin las aisladas y
manta como todos estos elementos estarán listos para preservar la temperatura
del concreto. Cuando se realice el vaciado del concreto, tanto la cimbra como el
acero de refuerzo y los accesorios que se vayan a insertar deberán estar libres de
nieve y de hielo. Se deberá disponer de termómetros y de instalaciones de
almacenamiento apropiadas para los cilindros de prueba a fin de verificar que las
precauciones han sido adecuadas. El personal a cargo de la construcción debe

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estar consciente de las combinaciones perjudiciales de altas temperaturas del aire,
luz solar directa, vientos secos y altas temperaturas del concreto antes de
proceder a la colocación de este último. El equipo que se use para colocar el
concreto debe estar diseñado para tal fin y tener una amplia capacidad para
cumplir con su cometido eficientemente. (ACI 305- 306, 1995).
Las altas temperaturas ambientales durante el trabajo del concreto, a veces
agravadas por la acción del viento y la humedad relativa baja, pueden perjudicar la
calidad del concreto fresco y endurecido. Los efectos negativos se incrementan
aún más cuando la temperatura sube o la humedad relativa baja. Los efectos
sobre el concreto fresco pueden ser:
1.- Más demanda de agua para el mismo revenimiento y trabajabilidad.
2.- Mayor pérdida de revenimiento.
3.- Fraguado más rápido.
4.- Más probabilidad de agrietamiento plástico.
5.- Más dificultad para controlar el contenido de aire.
Después el concreto endurecido puede tener:
1.- Menor resistencia.
2.- Más contracción por desecación o tendencia a agrietarse.
3.- Menos durabilidad ante la congelación y descongelación.
4.- Menor uniformidad en la apariencia superficial.
Estos efectos pueden ser superados con una selección cuidadosa de los
materiales y procedimientos para trabajar en clima cálido, evitando así el hecho de
agregar agua al concreto en la obra ya que puede afectar adversamente a las
propiedades y a la capacidad de servicio del concreto endurecido. Pues a medida
que aumenta la temperatura del concreto, se presenta una pérdida en el
revenimiento que a menudo se compensa con la poco recomendada práctica e
agregar más agua en la mayor obra. A mayor temperatura se necesita una
cantidad mayor relación agua-cemento, disminuyendo en consecuencia la
resistencia del concreto a cualquier edad y afectando adversamente otras
propiedades del concreto endurecido. (Kosmatka, et.al, 1992).
Concreto en tiempo de frío.

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Está demostrado que el concreto no adquiere la resistencia cuando su
fraguado y primer endurecimiento tiene lugar en tiempos de heladas, debido a la
acción expansiva del agua intersticial, que impide la evolución normal de estos
procesos. Por tal causa lo mejor es suspender el concreto cuando se prevean
bajas temperaturas, siendo lo deseable que la temperatura de la superficie
expuesta del concreto no baje de 5°C durante las 72 primeras horas después del
colado. Las precauciones que pueden adoptarse, caso de que sea necesario
continuar con el colado son:
1.- Añadir cloruro cálcico al agua de amasado.
2.- Calentar el agua del amasado a unos 400 C o más, cuidando que no se formen
grumos en la hormiguera.
3.- Calentar los agregados.
4.- Proteger las superficies coladas, mediante sacos, hojas de plástico.
5.- Crear un ambiente artificial adecuado alrededor de la obra (molde, circulación
de aire, entre otros.)
6.- Prolongar el curado durante el mayor tiempo posible.
7.- Retrasar el desencofrado de las piezas, cuando el encofrado actúe como
aislante.
El peligro de que se hiele el hormigón fresco es tanto mayor cuanta más agua
lleve éste, por eso en estos casos se recomienda usar concreto un tanto seco.
Concreto en tiempo caluroso.
Cuando el concreto se efectúe en tiempo caluroso, deben adoptarse
medidas para evitar la evaporación del agua del amasado, especialmente durante
el transporte del mismo. El calor, la sequedad y el viento provocan una rápida
evaporación del agua. Para reducir la temperatura del concreto puede recurrirse al
empleo de agua fría, pero que no llegue a contener trozos de hielo en su masa
una vez colocado el concreto, se protegerá del sol y del viento mediante algún
procedimiento que le conserve su humedad propia o le aporte nueva humedad. A
tal efecto puede emplearse:
1.- Tejadillos móviles: indicados en obras de trazo lineal.
2.- Hojas de plástico: pueden colocarse directamente sobre el concreto.

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3.- Películas de curado: a base de resinas que se pulverizan sobre la superficie del
concreto y forman, al polimerizarse, una película protectora que impide la
evaporización del agua.
4.- Balsas de agua: aplicadas directamente sobre el hormigón. (Jiménez, 1987).
COMPACTACIÓN DEL CONCRETO
El propósito fundamental de la compactación del concreto es reducir al
mínimo los perjudiciales vacíos u oquedades ocupados por aire, que normalmente
quedan en la mezcla fresca recién colocada. Esto se logra compactando el
material, con lo que se alcanzará una mezcla con una mayor densidad relativa, lo
que propiciará una mayor resistencia y durabilidad en la estructura.
En general, compactar el material implica someter a las partículas sólidas a
un movimiento que permita la ascensión del aire hasta su eliminación por la
superficie superior del elemento compactado, sin que se produzca segregación.
Varios son los métodos que se utilizan en la actualidad con este fin;
clasificándose en métodos manuales y mecánicos. Por lo que la selección del
método más apropiado depende de varios factores como las características de la
mezcla fresca, las condiciones del vertido, la complejidad de la estructura y de la
cimbra, la cantidad de refuerzo, y por supuesto, el grado en que se desee remover
el aire atrapado.
El principal agente que se opone a la compactación es la fricción; fenómeno
que puede presentarse en el concreto entre las partículas que lo componen, entre
él mismo y el acero de refuerzo; así como entre el concreto y la cimbra, o entre el
concreto y cualquier dispositivo embebido, como pueden ser las tuberías.
Un elemento muy importante a considerar al elegir un determinado método
de compactación es la trabajabilidad de la mezcla; propiedad del concreto plástico
que determina la facilidad con que esta puede ser mezclada, transportada, vertida,
compactada y la trabajabilidad de la mezcla; propiedad del concreto plástico que
determina la facilidad con que esta puede ser mezclada, transportada, vertida,
compactada y terminada su superficie, sin perder su homogeneidad.
Por la importancia que tiene en la compactación, es necesario entender que
la trabajabilidad es función directa de las propiedades reológicas de la mezcla
fresca de concreto. Es decir: estabilidad, compactibilidad y movilidad, que
respectivamente se manifiestan por el grado de segregación, el grado de densidad
relativa obtenida y por la consistencia de la mezcla.

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Para que el método de compactación elegido pueda garantizar una
densidad relativa, la mezcla de concreto entonces debe ser lo suficientemente
trabajable. Muchos autores han definido que una fluidez excesiva en una buena
mezcla, resulta en general indeseable; pues se incrementa su costo y si se obtiene
como resultado de un incremento excesivo del agua de mezclado, la mezcla será
inestable, se segregará durante la compactación y disminuirá la calidad del
concreto endurecido.
El método para compactación manual seria entonces: La técnica del
“chuceo” a la mezcla, introduciendo y sacando verticalmente una varilla de fierro
liso de ½ tantas veces como sea necesaria en la zona donde se va depositando el
concreto. En general, se recomienda que los métodos manuales de compactación
sean aplicables a elementos pequeños y preferiblemente no estructurales. De los
métodos mecánicos de compactación del concreto, la vibración resulta ser el más
ampliamente utilizado.
Es el proceso más utilizado que se lleva a cabo introduciendo verticalmente
en la masa un vibrador que consiste en un tubo con diámetro externo entre 5 y 10
centímetros dentro del cual una masa excéntrica gira alrededor de un eje. La masa
es movida por medio de un motor eléctrico y su acción genera un movimiento
oscilatorio, de cierta amplitud y frecuencia, que se transmite la masa de concreto.
En situaciones en que se puede disponer de una fuente de aire comprimido, el
motor del vibrador puede ser movido neumáticamente y se llama entonces
vibrador neumático o de cuña.
La vibración que recibe el concreto hace que su masa, inicialmente estado
semiplástico, reduzca su fricción interna como resultado del incremento de la
presión de poros y la consiguiente licuefacción tixotrópica del mortero. En ese
nuevo estado semilíquido el material se desplaza y ocupa todos los espacios del
encofrado, mejorando su densidad y eliminando los vacíos existentes entre los
agregados o en el seno de masa, en forma de aire atrapado. Durante este
proceso, que es relativamente rápido, se produce un flujo de agua y cemento
hacia la superficie.
El tiempo de vibrado que debe permanecer el vibrador sumergido en cada
punto se determina en la práctica mediante la observación directa de la superficie
en las cercanías del punto de penetración. Cuando cese el escape de burbujas de
aire y aparezca una lámina acuosa y brillante, se debe retirar el vibrador. Cuando
se introduce el vibrador se debe llevar rápidamente hasta el fondo, para evitar que
compacte la zona superior y se impida salida de las burbujas de abajo. Al concreto
no le conviene ni la falta de vibración, ni el exceso de la misma. En el primer caso
pueden quedar, en masa, demasiados vacíos no eliminados. Esos vacíos

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significan puntos sin resistencia mecánica y con riesgo de penetración de agentes
agresivos. En términos generales, se estima que por cada 1% de vacíos en la
masa, se pierde un 5% de la capacidad resistente. Si se genera un exceso de
vibración en una zona, se corre el riesgo de producir segregación, haciendo que
los granos gruesos vayan hacia el fondo, mientras que los finos y el cemento
quedarían sobrenadando en la superficie
CURADO DEL CONCRETO
El curado consiste en mantener la temperatura y humedad satisfactorias por
un periodo de tiempo que comienza inmediatamente después de la colocación y
del acabado, para que se puedan desarrollar las propiedades especificadas en el
concreto.
El curado del concreto es una actividad que bajo ninguna circunstancia
puede ser olvidada, esta tiene una fuerte influencia sobre las propiedades del
concreto endurecido, o sea, un adecuado curado hace que el concreto tenga
mayor durabilidad, resistencia, impermeabilidad, resistencia a la abrasión,
estabilidad dimensional, también influye sustancialmente en el desarrollo de
resistencias iniciales, propiedad que mejora considerablemente la ejecución de la
obra.
Existen diversos métodos de curado para el concreto, algunos son: el
curado con aplicación de agua y el curado con el uso de materiales selladores. El
primer método implica el uso de agua y materiales humectados que se ponen en
contacto directo con la superficie del concreto, y el segundo método es con el uso
de materiales selladores que se aplican sobre la superficie del concreto y el uso de
materiales impermeables como protección.
Curado con aplicación de agua
Se puede realizar una inmersión del concreto en agua, controlada
constantemente para así evitar daños en el concreto. El agua puede rociarse en
estado de niebla directamente al concreto, en donde se debe evitar aplicar agua
en grandes cantidades o a chorro ya que puede erosionar el material. El uso de
materiales como costales, mantas de algodón y alfombras humectadas con agua
para que tengan contacto permanente con las superficies del concreto. Estos
materiales deben ser colocados inmediatamente el concreto tenga una dureza
superficial aceptable, para que de este modo se puedan evitar daños en el
acabado del mismo.

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La tierra es otro método utilizado para el curado del concreto. La estructura
se recubre con tierra y ésta a la vez se está humectando constantemente. Es de
gran importancia verificar que la tierra no contenga materia orgánica que
reaccione al contacto con el concreto. También se usa aserrín y arena que se
humedecen constantemente con el fin de tener las condiciones de humedad
óptimas sobre la superficie del concreto. Estos tipos de material en algunas
ocasiones contienen ácido tánico en grandes cantidades, afectando el acabado
final. La paja o heno es igualmente utilizado con la misma metodología de
humectación, aunque en este caso se aplican capas con un espesor de 150 mm.
Curado con materiales selladores
Películas plásticas de bajo peso (polietileno) en el concreto, de por lo
menos 0,1 mm de espesor, y que se pueden conseguir en diversas
presentaciones como plásticos transparentes, blancas o negras. Estas se colocan
sobre la superficie del concreto una vez pueda soportarlas y sin dañar los
acabados finales. El polietileno genera un ambiente hermético entre el plástico y la
superficie del concreto. Sin embargo, se pueden presentar coloraciones en la
superficie del concreto por acumulación de agua. El papel impermeable de dos
capas es otra opción para el curado del concreto. Estas dos capas están unidas
por medio de material bituminoso e impermeabilizado con fibras.
Los compuestos líquidos se usan para formar membranas de curado para el
concreto. Los líquidos de curado se aplican en la superficie del concreto cuando el
agua por efectos de exudación ha desaparecido y antes que el producto que se va
a aplicar pueda ser absorbido por el concreto. Por tal razón se necesita de gran
experiencia para saber el momento el cual ya puede ser aplicado el producto.
El tiempo de curado depende de diversos factores a considerar: tipo de
cemento utilizado, proporción de la mezcla, resistencia requerida, tamaño y forma
del elemento de concreto, condiciones ambientales. Como mínimo 3 días de
control estricto y supervisado, recordemos, el concreto logra el 70% de su
resistencia especificada a los 7 días.
ENCOFRADO
Los encofrados se refieren a la construcción de formas temporales para
contener el concreto de modo que éste, al endurecer, adopte la forma indicada en
los planos respectivos, tanto en dimensiones como en su ubicación dentro de la
estructura y de acuerdo a la sección 3 “Temporary Works” de la división II de la
norma AASHTO, a estas especificaciones técnicas.

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Los encofrados pueden ser cara vista, cara no vista, estar en lugares secos
o bajo agua; por lo que el contratista, conocedor del Proyecto, deberá tomar todas
las medidas necesarias a fin de atender estas circunstancias. Cualquier olvido, no
dará pie a reclamo alguno y su ejecución correrá a cuenta del contratista.
Los encofrados a utilizar pueden ser de madera, metálicos o madera
laminada o fibra prensada. El encofrado no deberá presentar deformaciones,
defectos, irregularidades o puntos frágiles que puedan influir en la forma,
dimensión o acabado de los elementos de concreto a los que sirve de molde. Para
superficies no visibles, el encofrado puede ser construido con madera en bruto,
pero con juntas debidamente calafateadas para evitar la fuga de pasta de
concreto. Para superficies visibles, también denominada caravista, el encofrado
deberá ser construido con paneles de ¾” de madera laminada, madera
machihembrada o con planchas duras de fibra prensada y marcos de madera
cepillada. La línea de contacto entre panales deberá ser cubierta con cintas, para
evitar la formación de rebabas; dichas cintas deberán estar convenientemente
adheridas para evitar su desprendimiento durante el llenado. Los alambres a
emplearse en la sujeción de encofrados, no deben atravesar las caras del
concreto, especialmente las que vayan a quedar expuestas. En general, se deberá
unir los encofrados por medio de pernos que puedan ser retirados posteriormente,
de manera que el desencofrado no produzca daños en la superficie del concreto.
Los encofrados deberán ser diseñados y construidos de modo que resistan
totalmente el empuje del concreto al momento del vaciado sin deformarse,
incluyendo el efecto de vibrado para densificación y que su remoción no cause
daño al concreto. Para efectos de diseño, se tomará un coeficiente aumentativo de
impacto igual al 50% del empuje del material que debe ser recibido por el
encofrado. Antes de proceder a la construcción de los encofrados, el Contratista
deberá presentar los diseños de los encofrados para la revisión y aprobación del
Ingeniero en obra. Los encofrados deberán ser construidos de manera que el
elemento de concreto vaciado tenga la forma y dimensiones del proyecto y que se
encuentre de acuerdo con los alineamientos y cotas aprobadas por el Ingeniero
y/o los planos y deberán presentar una superficie lisa y uniforme.
Antes de armar el encofrado, se deberá verificar que la superficie del
encofrado se encuentre exenta de elementos extraños y con un recubrimiento
adecuado de una membrana sintética para evitar la adherencia del mortero o del
procedimiento que el Contratista crea por conveniente, con la única condición que
el resultado sea igual o superior al antes descrito y sea aprobado por el Ingeniero
o supervisor de la obra.

31
Salvo indicación contraria, todas las intersecciones de planos de encofrados
deberán ser achaflanadas, tanto en el caso de ángulos entrantes como en las
aristas. En el caso de aristas, el achaflanado se realizará por medio de una tira de
madera, de sección transversal en forma de triángulo rectángulo, isósceles, con
catetos de 2 cm de longitud. El encofrado deberá encontrarse debidamente
apuntalado y arriostrado de manera que la rigidez y estabilidad del mismo no se
vea amenazada. Se deberá dar especial cuidado a las juntas entre tablas, paneles
o planchas.
Se deberá evitar el apoyo del encofrado en elementos sujetos a flexión o
deslizamiento. Cuando el terreno natural sea rocoso, el apoyo puede realizarse
directamente sobre éste. Cuando el terreno natural tenga buena resistencia sin ser
susceptible a la erosión desmoronamiento, o socavación, el apoyo puede
realizarse sobre elementos dispuestos horizontalmente. En caso de que el terreno
natural no tenga buena capacidad de soporte, deberán ser clavadas estacas
conjuntamente con los refuerzos horizontales antes mencionados.
No se puede efectuar llenado alguno sin la autorización escrita del
Supervisor quien previamente habrá verificado el dimensionamiento, nivelación,
verticalidad, estructuración del encofrado, humedecimiento adecuado de la caja
del encofrado, la no existencia de elementos libres (esquirlas o astillas), concretos
antiguos pegados o de otro material que pueda perjudicar el vaciado y el acabado
del mismo. En caso de elementos de gran altura en donde resulta difícil la
limpieza, el encofrado debe contar con aberturas para facilitar esta operación.
Tipos de Encofrado
Los tipos de encofrado se presentan en función del elemento a vaciar y del
tipo de acabado, los cuales se clasifican de la siguiente manera:
Encofrado de Cimentación
Este tipo de encofrado se aplicará a las caras verticales de elementos de
concreto que forman parte de la cimentación, así como aquellas caras que serán
cubiertas por material de relleno, en general, este tipo de encofrado se utiliza para
superficies no visibles. En este tipo de encofrado se encuentran incluidos el
encofrado de losas apoyadas, tales como las de pavimento rígido y badenes.
Encofrado de Elevación Caravista
Este tipo de encofrado se aplicará a las caras verticales de elementos de
concreto no contemplados en el encofrado de cimentación, tales como las
pantallas de los muros de contención y sostenimiento, cuerpos de las alcantarillas

32
tipo MC, costados de losas de pontones y alcantarillas MC, parapetos, muretes y
todo aquel elemento que a criterio del Supervisor requiera de este acabado.
Encofrado de Losa Caravista
Este tipo de encofrado se aplicará para soportar directamente el peso del
concreto, por lo que normalmente es horizontal. Este tipo de encofrado se utiliza
para superficies visibles (losas de alcantarillas tipo MC y pontones, entre otras).
Deberá preverse la utilización de impermeabilizantes para el encofrado de madera
para evitar cambios volumétricos de éste. Se deberá complementar con equipo de
bombeo para bajar los niveles de agua o de ser posible secar la zona de trabajo.
En caso de encofrado metálico, se utilizará laca desmoldante que evite la
contaminación y adherencia. El uso indicado para determinado tipo de encofrado,
no es limitativo, queda a criterio del Supervisor su utilización.
Por su parte, se considerará como área de encofrado la superficie de la
estructura de concreto efectiva que esté cubierta directamente por dicho encofrado
y que realmente haya sido ejecutada y aprobada por el Supervisor. La unidad
medida será el metro cuadrado (m2). Mientras, que el pago del encofrado medido
de la manera antes descrita, se realizará con las partidas correspondientes, según
sea el caso del área a encofrar, en base al precio unitario por metro cuadrado
(m2). Este precio y pago incluirá, además de los materiales, mano de obra,
beneficios sociales, equipos dentro del cual se considera bombas de agua para el
caso de estar bajo agua, transporte de los encofrados a las diferentes zonas de
trabajo y herramientas necesarias para ejecutar el encofrado propiamente dicho,
todas las obras de refuerzo y apuntalamiento, así como de apoyos indispensables
para asegurar la estabilidad, resistencia y buena ejecución de los trabajos.
Igualmente, incluirá el costo total del desencofrado respectivo.
DESENCOFRADO
Entiéndase por desencofrado al retiro del “molde” de madera una vez que el
concreto es capaz de mantenerse en su posición original. El desencofrado se hará
de modo que no se ponga en peligro la estabilidad de la estructura o la seguridad
personal.
El tiempo para la remoción del encofrado y obra falsa está acondicionado
por el tiempo y localización de la estructura, el curado, el clima y otros factores
que afecten el endurecimiento del concreto. Los tiempos mínimos recomendados
para el desencofrado de los elementos son los siguientes: En costados de viga el
tiempo será de 24 horas, en superficies de elementos verticales 48 horas, para

33
losas superiores de alcantarillas 14 días, para losas superiores de pontones 14
días, en muro de contención sin relleno 18 horas, muro de contención con relleno
7 días, columnas 24 horas, sobrecimientos 12 horas, lozas de luz menor de 2m 3
dias, y para el aligerado, ya sea de losas nervadas, losas macizas el tiempo será
de 7 dias.
Sin embargo, en el caso de utilizarse aditivos acelerantes de fragua y previa
autorización del Ingeniero o supervisor de la obra, los tiempos de desencofrado
pueden reducirse, de acuerdo al tipo y proporción del aditivo que se emplee.
Mientras, que cuando se usen concretos con cementos de fragua rápida, el
desencofrado podrá hacerse en periodo de tiempos menores que los usados para
los concretos con cemento normal, pero debiendo comprobarse mediante
especímenes curados en obra y análisis correspondientes con el objeto de facilitar
el desencofrado y evitar el descaramiento de la superficie del concreto, las formas
serán recubiertas con aceite soluble de tipo y calidad aprobados por el proyectista.
En general, el tiempo de desencofrado se fijará de acuerdo con las pruebas de
resistencia en muestras del concreto, cuando ésta supere el 70% de su resistencia
de diseño. Todo trabajo de desencofrado deberá contar la previa autorización
escrita del Ingeniero o supervisor de la obra.
Todo encofrado, para ser reutilizado, no deberá presentar alabeos,
deformaciones, incrustaciones y deberá presentar una superficie limpia.
PROPIEDADES MECANICAS DEL CONCRETO
Resistencia a la Compresión
La resistencia mecánica del concreto frecuentemente se identifica con su
resistencia a compresión, debido a que por un lado es la propiedad mecánica más
sencilla y práctica de determinar y por otro, esta representa la condición de carga
en la que el concreto exhibe mayor capacidad para soportar esfuerzos, de modo
que la mayoría de las veces los elementos estructurales se diseñan con el fin de
obtener el mayor provecho a esta propiedad.
La resistencia potencial a la compresión suele estimarse con muestras de
concreto tanto en estado fresco como en estado endurecido. Los parámetros de
realización de las pruebas se encuentran determinados en las correspondientes
normas con el ánimo de reducir al mínimo las variaciones por efecto de forma,
tamaño, preparación, curado, velocidad de carga, etc. propias de cada muestra.

34
La falla bajo la acción de una compresión uniaxial resulta de una falla por
tensión de los cristales de cemento o por adherencia en una dirección
perpendicular a la carga aplicada; o a un colapso causado por el desarrollo de
planos de cortante inclinados. Es posible que la deformación unitaria última sea el
criterio de falla, pero el nivel de deformación varia con la resistencia del concreto,
a medida que es mayor la resistencia, la deformación unitaria última es menor.
Resistencia a tensión
La resistencia a tensión depende de las resistencias a tensión propias de la
pasta de cemento y los agregados, y de la adherencia que se genera entre ambos,
la influencia relativa de estos factores puede variar en función de los
procedimientos que se utilizan para determinar la resistencia del concreto a
tensión, que son básicamente tres y se presentan esquemáticamente.
a) Prueba de tensión directa: Por medio del ensayo de especímenes cilíndricos o
prismáticos, sometidos a una fuerza de tensión axial.
b) Prueba de tensión indirecta: Mediante el ensayo de especímenes cilíndricos,
sujetos a una carga de compresión diametral.
c) Prueba de tensión por flexión en especímenes prismáticos (vigas): Los cuales
pueden ser ensayados opcionalmente con una carga en el centro del claro, o con
dos cargas concentradas iguales aplicadas en los dos tercios del claro.
La determinación de la resistencia a tensión del concreto puede conducir a
resultados diferentes, según el procedimiento que se utilice para medirla: en
condiciones comparables, la prueba de tensión directa produce el valor de
resistencia más bajo y la prueba por flexión el más alto, quedando en una posición
intermedia la resistencia a tensión determinada por compresión diametral. No
ocurre así cuando se trata de evaluar la resistencia a compresión, para cuya
determinación sola se dispone de un procedimiento normalizado, de aceptación
general.
Resistencia a la tensión en flexión
En el ensayo del concreto a tensión por flexión se produce un estado
combinado de esfuerzos en la que la resistencia no solo se concentra a la pasta y
a la adherencia pasta - agregados, sino que también ahora los agregados mismos
pasan a desempeñar un papel importante. Por esta razón es recomendable el uso
de agregados triturados de una roca de buena calidad, ya que no solo garantizan

35
una mejor adherencia con la pasta, sino que además proporcionan una resistencia
intrínseca uniforme ante este tipo de solicitaciones.
Para el caso de una carga puntual aplicada en el centro de la luz sobre una
viga prismática de sección rectangular, la resistencia máxima a la tensión por
flexión, en kg/cm².
La resistencia a la tensión por flexión suele arrojar mayores valores que los
se obtienen por los métodos de tensión directa e indirecta. Las razones principales
se deben a que en la prueba indirecta ocurre una distribución no ,uniforme de
esfuerzos en la sección de falla que restringe la propagación de las grietas y a que
en dicha prueba se manejan una serie de simplificaciones teóricas a la hora de
calcular el esfuerzo máximo.
Módulo de elasticidad y relación de Poisson
El método de prueba para la determinación del Módulo de Elasticidad
(Módulo de Young) y de la relación de Poisson en especímenes cilíndricos de
concreto, cuando se someten a esfuerzos de compresión longitudinal.
El Módulo de Elasticidad es la relación que existe entre el esfuerzo y la
deformación unitaria axial al estar sometido el concreto a esfuerzos de compresión
dentro del comportamiento elástico. Es la pendiente de la secante definida por dos
puntos de la curva del esfuerzo-deformación, dentro de esta zona elástica.
La Relación de Poisson es la relación entre las deformaciones transversal y
longitudinal al estar sometido el concreto a esfuerzos de compresión dentro del
comportamiento elástico.
Cuando un espécimen de concreto endurecido se somete por primera vez a
una carga de compresión axial, que se incrementa progresivamente a velocidad
uniforme hasta un valor inferior al de ruptura y después se retira a la misma
velocidad, ocurre lo que se muestra esquemáticamente.

36
DEFORMACIONES DEL CONCRETO
En el concreto, es tan importante conocer las deformaciones como los
esfuerzos. Esto es necesario para estimar la pérdida de pre esfuerzo en el acero y
para tenerlo en cuenta para otros efectos del acortamiento elástico. Tales
deformaciones pueden clasificarse en cuatro tipos: deformaciones elásticas,
deformaciones laterales, deformaciones plásticas y deformaciones por
contracción.
Deformaciones elásticas
El término deformaciones elásticas es un poco ambiguo, puesto que la
curva esfuerzo-deformación para el concreto no es una línea recta aun a niveles
normales de esfuerzo, ni son enteramente recuperables las deformaciones..
Entonces es posible obtener valores para el módulo de elasticidad del concreto. El
módulo varía con diversos factores, notablemente con la resistencia del concreto,
la edad del mismo, las propiedades de los agregados y el cemento, y la definición
del módulo de elasticidad en sí, si es el módulo tangente, inicial o secante.
Aún más, el módulo puede variar con la velocidad de la aplicación de la
carga y con el tipo de muestra o probeta, ya sea un cilindro o una viga. Por
consiguiente, es casi imposible predecir con exactitud el valor del módulo para un
concreto dado.
Deformaciones laterales
Cuando al concreto se le comprime en una dirección, al igual que ocurre
con otros materiales, éste se expande en la dirección transversal a la del esfuerzo
aplicado. La relación entre la deformación transversal y la longitudinal se conoce

37
como relación de Poisson. La relación de Poisson varía de 0.15 a 0.20 para
concreto.
Deformaciones plásticas
La plasticidad en el concreto es definida como deformación dependiente del
tiempo que resulta de la presencia de un esfuerzo. Así definimos al flujo plástico
como la propiedad de muchos materiales mediante la cual ellos continúan
deformándose a través de lapsos considerables de tiempo bajo un estado
constante de esfuerzo o carga. La velocidad del incremento de la deformación es
grande al principio, pero disminuye con el tiempo, hasta que después de muchos
meses alcanza un valor constante asintóticamente (Referencia 7).
Se ha encontrado que la deformación por flujo plástico en el concreto
depende no solamente del tiempo, sino que también depende de las proporciones
de la mezcla, de la humedad, de las condiciones del curado, y de la edad del
concreto a la cual comienza a ser cargado. La deformación por flujo plástico es
casi directamente proporcional a la intensidad del esfuerzo. Por lo tanto es posible
relacionar a la deformación por flujo plástico con la deformación elástica inicial
mediante un coeficiente de flujo plástico definido tal como sigue:
1.6
Dónde ∈ 𝑐𝑢 es la deformación inicial elástica y ∈ci es la deformación
adicional en el concreto, después de un periodo largo de tiempo, debida al flujo
plástico.
Deformaciones por contracción
Las mezclas para concreto normal contienen mayor cantidad de agua que
la que se requiere para la hidratación del cemento. Esta agua libre se evapora con
el tiempo, la velocidad y la terminación del secado dependen de la humedad, la
temperatura ambiente, y del tamaño y forma del espécimen del concreto. El
secado del concreto viene aparejado con una disminución en su volumen,
ocurriendo este cambio con mayor velocidad al principio que al final. De esta
forma, la contracción del concreto debida al secado y a cambios químicos
depende solamente del tiempo y de las condiciones de humedad, pero no de los
esfuerzos.
La magnitud de la deformación de contracción varía por muchos factores.
Por un lado, si el concreto es almacenado bajo el agua o bajo condiciones muy

38
húmedas, la contracción puede ser cero. Puede haber expansiones para algunos
tipos de agregados y cementos. Por otro lado, para una combinación de ciertos
agregados y cemento, y con el concreto almacenado bajo condiciones muy secas,
puede esperarse una deformación grande del orden de 0.001. La contracción del
concreto es algo proporcional a la cantidad de agua empleada en la mezcla. De
aquí que si se quiere la contracción mínima, la relación agua cemento y la
proporción de la pasta de cemento deberá mantenerse al mínimo.
La calidad de los agregados es también una consideración importante.
Agregados más duros y densos de baja absorción y alto módulo de elasticidad
expondrán una contracción menor. Concreto que contenga piedra caliza dura
tendrá una contracción menor que uno con granito, basalto, y arenisca de igual
grado, aproximadamente en ese orden.
La cantidad de contracción varía ampliamente, dependiendo de las
condiciones individuales. Para propósitos de diseño, un valor promedio de
deformación por contracción será de 0.0002 a 0.0006 para las mezclas usuales de
concreto empleadas en las construcciones preesforzadas. El valor de la
contracción depende además de las condiciones del ambiente.
RETRACCIÓN DEL CONCRETO
Las deformaciones unitarias del concreto no solo son inducidas por
esfuerzos causados por cargas externas. Influencias de naturaleza diferente
hacen que el concreto, aún libre de cualquier tipo de carga externa, sufra
deformaciones y cambios de volumen. De éstas, las más importantes son la
retracción de fraguado y los efectos de los cambios de temperatura.
Retracción de fraguado
Cualquier mezcla de concreto trabajable contiene más agua que la
requerida para hidratación. Si el concreto está expuesto al aire, la mayor parte de
esta agua libre se evapora en el tiempo, la tasa y el grado de secado dependiendo
de las condiciones de temperatura y humedad ambiente. En la medida en que el
concreto se seca, se retrae en volumen probablemente debido a la tensión capilar
que se desarrolla en el agua que permanece en el concreto. Por el contrario, si el
concreto seco se sumerge en el agua, se expande recuperando la mayor parte del
volumen perdido en la retracción. La retracción, que continúa durante varios
meses a tasas cada vez menores, puede ser una propiedad del concreto,
perjudicial en varios aspectos, que depende de la configuración del elemento.
Cuando no se controla de manera adecuada, puede causar grietas poco

39
agradables a la vista y usualmente perjudiciales en losas, muros, etc. En
estructuras estáticamente indeterminadas (como son la mayoría de las estructuras
de concreto) la retracción puede causar esfuerzos altos y potencialmente
peligrosos. En concreto preesforzado, ésta lleva a pérdidas parciales en los
esfuerzos iniciales. Por estas razones, es esencial minimizar y controlar la
retracción de fraguado.
Considerando la naturaleza misma del proceso, resulta claro que el factor
determinante de la cantidad de retracción de fraguado final es el contenido de
agua unitario del concreto fresco. En todos los ensayos se utilizaron los mismos
agregados, pero además del contenido de agua, la cantidad de cemento se
modificó en forma independiente, desde cuatro hasta once bultos por yarda cúbica
de concreto. Esta amplia variación en el contenido de cemento tuvo apenas
efectos menores en la magnitud de la retracción de fraguado, en comparación con
el efecto del contenido de agua; esto se hace evidente al observar el ancho de la
franja que incluye todos los resultados de los ensayos para la amplia variación en
los contenidos de cemento. A partir de lo anterior, es evidente que la mejor
manera para disminuir la retracción de fraguado es reduciendo el contenido de
agua del concreto fresco al mínimo compatible con la manejabilidad requerida.
Adicionalmente, un curado prolongado y cuidadoso resulta benéfico para el control
de dicha retracción.
Para concretos normales, los valores de retracción de fraguado final están
generalmente en el orden de 400 x 10-6 a 800 x 10-6 pulg/lpulg dependiendo del
contenido inicial de agua, de la temperatura y humedad ambiente, y de la
naturaleza de los agregados. Los valores de retracción de fraguado del concreto
con agregados altamente absorbentes, tales como areniscas y pizarras, pueden
ser dos y más veces mayores que los obtenidos con materiales menos
absorbentes como son los granitos y algunas limolitas. Debido a su alta porosidad,
los concretos producidos con algunos agregados livianos resultan fácilmente con
valores de retracción de fraguado mucho mayores que los concretos normales.
Para algunos propósitos, como la predicción de las pérdidas de fuerza en el
tiempo en vigas de concreto preesforzado, es importante estimar la magnitud de la
retracción de fraguado como función del tiempo. Estudios a largo plazo muestran
que para concretos curados en ambiente húmedo, la retracción de fraguado
ocurrida en un tiempo t después de los siete días iniciales, puede predecirse en
forma satisfactoria mediante la ecuación:

40
Donde esh,t es la deformación unitaria por retracción de fraguado en el tiempo t
en días, y esh,u es el valor último después de un largo periodo. Esta ecuación
aplica para condiciones estándares, y corresponden a una humedad por debajo
del 40 por ciento y para un espesor promedio del efemento de 6 pulgadas, y aplica
tanto para concretos de peso normal como para concretos livianos. Para
condiciones no estándares deben aplicarse unos factores de modificación y para
elementos curados al vapor se presentan ecuaciones adicionales.
Para estructuras en las cuales resulte especialmente importante una
reducción en el agrietamiento, tales como tableros de puentes, losas de pavimento
y tanques para almacenamiento de líquidos, resulta apropiada la utilización de
concreto con cemento expansivo. El cemento compensado por retracción está
constituido y dosificado de manera que el concreto aumente su volumen después
del fraguado y durante el endurecimiento. Cuando el concreto está restringido por
el refuerzo o por cualquier otro medio, la tendencia a la expansión se traduce en
una compresión. Con el secado subsecuente, la retracción de fraguado generada,
en lugar de causar un esfuerzo de tensión en el concreto que de otra manera
produciría agrietamiento, simplemente reduce o relaja las deformaciones
expansivas producidas por la expansión inicial (ver la referencia 2.38). El cemento
expansivo se produce mediante la adición de una fuente de aluminato reactivo al
cemento Portland corriente; aproximadamente el 90 por ciento del cemento
compensado por retracción está fabricado con los componentes del cemento
Portland convencional. De los tres tipos principales de cemento expansivo que se
producen, sólo el tipo K está disponible comercialmente en los Estados Unidos; es
casi un 20 por ciento más costoso que el cemento Portland corriente (ver la
referencia 2.39). La norma ASTM C845, "Standard Specification for Expansive
Hydraulic Cement", establece los requisitos para el cemento expansivo. Los
aditivos corrientes pueden utilizarse en concreto compensado por retracción, pero
se requiere realizar mezclas de prueba debido a que algunos aditivos,
particularmente algunos agentes incorporadores de aire, no son compatibles con
ciertos cementos expansivos.
Efectos de los cambios de temperatura
Como muchos otros materiales, el concreto se expande con un aumento en
la temperatura y se contrae con una disminución en la misma. Los efectos de tales

41
cambios en el volumen son similares a aquéllos causados por la retracción de
fraguado, es decir, la contracción por temperatura puede llevar a agrietamientos
considerables, particularmente cuando se superpone a la retracción de fraguado.
En estructuras indeterminadas, las deformaciones debidas a cambios de
temperatura pueden causar esfuerzos altos y en ocasiones dañinos.
El coeficiente de expansión y contracción térmica varía relativamente dependiendo
de los tipos de agregados y de la riqueza de la mezcla. Éste está por lo general en
el rango de 4 x 10-6 a 7 x 10-6 pulg/pulg por °F. Para efectos del cálculo de
esfuerzos y deformaciones unitarias causadas por cambios de temperatura se
acepta generalmente como satisfactorio un valor de 5.5 x 10-6.
FLUENCIA DEL CONCRETO
La fluencia se define como las deformaciones diferidas dependientes del tiempo
que sufre un sólido cuando es sometido a un estado tensional constante. Si lo que
se mantiene constante es la deformación, entonces habrá una disminución
progresiva del estado tensional con el tiempo, lo cual es sólo otra manifestación
del mismo fenómeno, que se denomina relajación (y mantienen una relación dual).
Existe una parte recuperable de la deformación y otra componente irrecuperable y
pueden medirse en un ciclo completo de carga y descarga. Muchos son los
factores que determinan la magnitud de esta fluencia no recuperable. Utilizaremos
en lo que sigue la nomenclatura propuesta por Neville (2002), que sugirió dividir la
fluencia (creep) en fluencia básica (basic creep) y fluencia con secado (drying
creep), siendo la primera la deformación dependiente del tiempo que ocurre
cuando el material es cargado en condiciones de humedad constante (el material
se encuentra sellado para evitar que escape la humedad), y la última se define
como la deformación en exceso a la fluencia básica que se observa cuando el
mismo material es sometido a secado durante el proceso de carga. El contenido
de agua o la humedad tienen un papel fundamental y paradójico en el
comportamiento diferido del hormigón (Acker y Ulm, 2001): si se realizan ensayos
en los que no hay intercambio de humedad (fluencia básica), entonces cuanto
menor es el contenido de agua evaporable en la muestra menor es la fluencia que
experimenta, incluso puede llegar a ser despreciable (Tamtsia y Beaudoin, 2000;
Bazant y Chern, 1985; Wittmann, 1970); por el contrario, si los ensayos se realizan
considerando el secado de la pieza, mientras mayor es el secado mayor es la
fluencia sufrida.

42
NORMAS NACIONALES E INTERNACIONALES
En cuanto a Venezuela, tenemos la Comisión Venezolana de Normas
Industriales (COVENIN), la cual es la encargada de la elaboración de las normas
en cuanto a construcción, textiles, entre otros con el fin de crear normas o
reglamentos que todas las instituciones, públicas y privada, deben seguir y que
ayudaran en la uniformidad de criterios.
Mientras quee internacionalmente, la ASTM, genera normas con criterios
de aceptación en muchos países del mundo incluido Venezuela, algunas de las
normas emitidas por esta organización son:
ASTM C 33 Standard Specification for Concrete Aggregates
ASTM C 94 Standard Specification for Ready-Mixed Concrete
ASTM C 150 Standard Specification for Portland Cement
ASTM 309 Standard Specification for Liquid Membrane-Forming Compounds for
Curing Concrete
ASTM C 360 Test Method for Ball Penetration in Freshly Mixed Hydraulic Cement
Concrete
Asimismo, el Instituto Americano del Concreto, o American Concrete
Institute (ACI, por sus siglas en inglés) es una organización sin ánimo de lucro de
los Estados Unidos de América que desarrolla estándares, normas y
recomendaciones técnicas con referencia al concreto reforzado. Se fundó en 1904
y su sede central se halla en Farmington Hills, Michigan, USA. Uno de sus
reglamentos es el ACI 318, el cual es el código de requisitos de edificación para
hormigón de estructura (ACI 318) que proporciona unos requisitos mínimos para el
diseño y construcción de estructuras de partes de hormigón de cualquier
estructura levantada bajo los requisitos de un código de edificación general que lo
incorpore. Esto fue emitido por el Instituto Americano del Concreto.
ACERO
El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono
(alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas veces otros elementos de
aleación específicos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) se agregan con
propósitos determinados. Ya que el acero es básicamente hierro altamente
refinado (más de un 98%), su fabricación comienza con la reducción de hierro
(producción de arrabio) el cual se convierte más tarde en acero. El hierro puro es

43
uno de los elementos del acero, por lo tanto consiste solamente de un tipo de
átomos.
No se encuentra libre en la naturaleza ya que químicamente reacciona con
facilidad con el oxígeno del aire para formar óxido de hierro - herrumbre. El óxido
se encuentra en cantidades significativas en el mineral de hierro, el cual es una
concentración de óxido de hierro con impurezas y materiales térreos. Entre sus
principales características se tiene:
• Densidad de 7850 Kg/m3. -Punto de función depende de la aleación pero se
puede considerar los 1500 °C como un valor medio. -Punto de ebullición de 3000
°C.
• Es dúctil (maleable) y tenaz (resistente al impacto) y por lo tanto tiene a ser
fácilmente maquinable con ayuda de máquinas herramientas así como soldable.
• La corrosión suele ser uno de los peores enemigos del acero ya que este se
oxida fácilmente, por lo cual es recomendado protegerlo del contacto con el aire y
la humedad mediante la aplicación de pinturas o tratamientos superficiales, o en
su defecto se lo mezcla con cromo para evitar este efecto (acero inoxidable).
• Es un buen conductor del calor y la electricidad y tiene también una interesante
capacidad de dilatarse aproximadamente 1,2*10-5 y es muy similar al del
hormigón por lo cual es una razón más para usarlo en la construcción.
ARMADURAS PASIVAS Y ACTIVAS
Las armaduras pasivas soportan las tracciones presentes en la pieza de
hormigón. Trabajan en conjunto con el concreto constituyendo el material
estructural “concreto armado” debido a la adherencia concreto-armaduras y a que
presentan un coeficiente de dilatación similar al del hormigón.
Tipos de armaduras pasivas
Son de acero sin pretensar y están constituidas por:

44
Barras Corrugadas
Presentan en ensayo de adherencia por flexión UNE 36740:98 una tensión
media de adherencia τbm y una tensión de rotura de adherencia τbu que cumplen
simultáneamente las condiciones:
Mallas Electrosadas

45
Clasificación de Armaduras
Principales:
Longitudinales: Refuerzan zonas comprimidas, absorben esfuerzos de
tracción
Transversales: Evitan pandeo de barras comprimidas, aseguran posición de
armaduras longitudinales y Absorben esfuerzos cortantes y torsores.
Secundarias: (Esfuerzos secundarios, mejorar fisuración entre otros)
Montaje: Facilitan la organización de la ferralla.
De piel: Utilizadas en paredes de vigas de canto elevado.
Retracción y térmicos: Utilizadas en forjados y losas
Reparto: Para repartir cargas importantes, cargas puntuales.
Colocación de Armadura Pasiva
 Las armaduras pasivas se colocarán limpias (sin pintura, grasa, entre otros)
 Se dispondrán sujetas entre sí de modo que su posición no varíe durante el
transporte, el montaje o el hormigonado
 Disposición de separadores para garantizar los recubrimientos:
Distancia entre barra de armaduras pasivas

46
Distancia entre barra y parámetros
Son los recubrimientos que dependen del: Ambiente de exposición Tipo de
elemento estructural Diámetro de la barra
Anclaje de las armaduras pasivas
El objetivo es asegurar la transmisión de esfuerzos al hormigón sin peligro.
Muy importante porque fallo de anclaje ⇒ Fallo de la pieza
Posiciones de las barras respecto al hormigonado:

47
a) Posición I de adherencia buena:
 Barras entre 45º y 90º
 Barras horizontales situadas en mitad inferior
 Barras horizontales a más de 30cm de cara superior
a) Posición II de adherencia deficiente: Resto de barras
 Decalaje de la ley de momentos Para tener en cuenta el efecto de la
fisuración oblicua debida al cortante, tomamos la envolvente de
momentos flectores trasladada una magnitud igual a Sd≤z·cotgθ en
el sentido más desfavorable.
Por otro lado las armadura activas son aquéllas mediante cuyo tensado se
introducen tensiones previas en el concreto. En el caso particular de los forjados
pretensados, éstos se construyen casi sin excepción con armaduras pretensas, es
decir, que se tensan con anterioridad al hormigonado y se anclan posteriormente
al hormigón cuando éste ha alcanzado un cierto grado de endurecimiento. Las
armaduras activas de uso habitual en forjados son las siguientes:
Alambre Es el producto de sección maciza, procedente de un estirado en
frío o trefilado de alambrón. Normalmente se presenta en rollos. En general, los
alambres se fabrican en tres tipos superficiales: alambres lisos, alambres
ondulados y alambres grafilados. Estos dos últimos tipos se muestran en la figura
15 en sus modalidades más frecuentes
Torzal Es el producto formado por dos o tres alambres enrollados
helicoidalmente.
Cordón Es el producto formado por un cierto número de alambres del
mismo diámetro arrollados helicoidalmente alrededor de un alambre central.
Durante muchos años, se dudó en emplear cordones como armaduras pretensas,
especialmente por sus condiciones de adherencia. El desarrollo de la
prefabricación ha acabado imponiendo su uso por las ventajas tanto técnicas

48
como económicas que representan. Su empleo en forjados queda naturalmente
reducido a piezas de cierta magnitud, como es el caso de forjados especiales tales
como losas, piezas de sección p.
CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS DEL ACERO
Aunque es difícil establecer las propiedades mecánicas del acero debido a que
estas varían con los ajustes en su composición y los diversos tratamientos
térmicos, químicos o mecánicos, con los que pueden conseguirse aceros con 39
combinaciones de características adecuadas para infinidad de aplicaciones, se
pueden citar algunas propiedades genéricas:
 Su densidad media es de 7850 kg/m³
 En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.
 El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación y los porcentajes
de elementos aleantes. El de su componente principal, el hierro es de
alrededor de 1.510 °C en estado puro (sin alear), sin embargo el acero
presenta frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1.375 °C,
y en general la temperatura necesaria para la fusión aumenta a medida que
se aumenta el porcentaje de carbono y de otros aleantes. (excepto las
aleaciones eutécticas que funden de golpe). Por otra parte el acero rápido
funde a 1.650 °C.18
 Su punto de ebullición es de alrededor de 3.000 °C.19
 Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones
usadas para fabricar herramientas.
 Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.
 Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La
hojalata es una lámina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor,
recubierta, generalmente de forma electrolítica, por estaño.
 Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de
recibir un tratamiento térmico.
 Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se
deforman al sobrepasar su límite elástico.
 La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr
mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos entre los
cuales quizá el más conocido sea el templado del acero, aplicable a aceros
con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial,
conservar un núcleo tenaz en la pieza que evite fracturas frágiles. Aceros
típicos con un alto grado de dureza superficial son los que se emplean en
las herramientas de mecanizado, denominados aceros rápidos que 40

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