CONCRETO REFORZADO.pdf

INVESTIGACION DISEÑO DE
MEZCLA DE CONCRETO
HIDRAULICO

1
LABORATORIO DE CONCRETO
REFORZADO
Universidad Católica De Honduras Nuestra
Señora Reina De La Paz
Campus:
Santa Rosa De Lima
Catedra:
Laboratorio De Concreto Reforzado
Sección:1002
Catedrática:
Ing. Karla Villanueva
Estudiante:
Franie Yazunith
Mateo Castellanos
1301200300202
Lugar y Fecha:
Gracias Lempira
19 de marzo del 2022

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REFORZADO
Vibrado del Concreto............................... 3
Espacios Vacíos........................................ 6
Trabajabilidad Del Concreto................... 10
Recomendaciones Deben Seguirse Para Preparar Los Moldes De Los Cilindros De
Concreto ............................................... 13
Bibliografía............................................ 18
CONTENIDO

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REFORZADO
El proceso de vibración del concreto en la construcción es de vital
importancia, especialmente al hablar de durabilidad de la estructura.
Consiste en someter al concreto fresco a vibraciones de alta frecuencia
inmediatamente después de ser vertido, mediante vibradores que funcionan
con presión de aire comprimido o electricidad. Con este procedimiento la
mezcla de concreto adquiere una consistencia un poco más fluida y licuada,
permitiendo cubrir los espacios de manera homogénea; haciendo que se
adhiera al acero más fácilmente.
El principal objetivo del proceso de vibrado es lograr que las burbujas de aire
asciendan dentro de la masa del concreto fresco y de este modo salgan al
exterior, eliminándose con el ambiente y homogenizándose. Debido al
proceso de mezclado, transporte y colocación del concreto, se atrapa aire en
forma de vacíos o poros, que varían tanto en tamaño como en distribución, y
que es necesario remover para darle el carácter de sólido monolítico. Como
es sabido, estos vacíos disminuyen la densidad del concreto haciendo que
este sea más permeable, poco resistente y menos durable.
Aspectos a considerar en el vibrado del concreto.
La vibración es un método efectivo para compactar el concreto en estado
fresco, ya que permite separar las partículas de manera momentánea para
acomodarlas en una masa uniforme y evitar las deformaciones.
Previamente, hay elementos dentro de la planeación de la obra que deben
tomarse en cuenta:
• Preparación de cimbras.
• Colocación del acero de refuerzo.
• Selección y distribución del equipo a utilizar.
• Oportuna provisión de materiales (concreto).
Vibrado del Concreto

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REFORZADO
• Mano de obra suficiente y con conocimiento de sus actividades.
• Iluminación del área de trabajo.
• Equipo de comunicación.
Tras revisar los puntos mencionados, se puede dar paso a la compactación,
que por lo general puede realizarse de dos formas:
• Vibrado externo.
• Vibrado interno.
Estos métodos permiten un mejor compactado de forma apropiada
manteniendo más denso, durable y resistente al concreto, teniendo también
mejor acabado al retirar las cimbras.
Vibrado externo
Pueden ser por cimbra, mesas vibratorias, o vibradores de superficie, que se
operan de forma eléctrica o neumática.
El primer enrasado o regleado nivela el concreto burdo y lo compacta. El
segundo enrasado o regleado nivela y compacta más el concreto.
Se recomienda mantener una pequeña cantidad siempre para evitar se
formen huecos en la superficie.
Vibrado interno
Se hace con un vibrador mecánico o un vibrador de flecha flexible (llamado
también ‘de chicote’), el cual se sumerge en el concreto y lo vibra sobre el
interior.
Es recomendable sumergir el vibrador rápidamente en el concreto, y después
sacarlo de manera lenta, ya que así es menos probable que queden huecos.

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REFORZADO
• En los dos tipos de vibrados se debe contar con el suficiente personal para
dar un terminado uniforme en concreto.
• Es peor vibrar insuficientemente el concreto que vibrarlo en exceso.
• Nunca se debe tocar la cara de la cimbra, ya que puede dañarse y el
concreto saldría de su lugar.
• No se recomienda extender el concreto con el vibrador: esto puede
provocar segregación o sangrado. En todo caso, debe usarse una pala.
¿Sabías que?
Para un concreto de trabajabilidad (revenimiento de 8 centímetros), con un vibrador
de 2.5 a 7.5 centímetros, la vibración recomendable debe durar entre 5 y 15
segundos.

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REFORZADO
Normalmente el concreto es una mezcla de cuatro ingredientes básicos:
arena, grava, cemento y agua. En el proceso de mezcla, una cierta cantidad de
aire se mezcla en el concreto. El agua y el aire toman espacio dentro del
concreto aún después que el concreto es derramado en el lugar y durante las
primeras etapas del fraguado.
Cuando el concreto es trabajado en su lugar y empieza a cuajarse o
endurecerse, los ingredientes más pesados tienden a asentarse en el fondo
mientras los ingredientes más livianos flotan arriba. Siendo el agua el más
liviano de los cuatro ingredientes básicos, flota hacia arriba donde se evapora o
se exprime por los lados o el fondo. Según se exprime se mueve en todas
direcciones. El agua, al ocupar espacio, deja millones de huecos entrecruzados
en todas direcciones. Según el aire escapa, tiene el mismo efecto.
Estos espacios huecos se atan entre sí creando lo que se llama
porosidad. Frecuentemente los poros crean unas quebraduras finísimas dentro
del concreto, debilitándolo.
1
La acción capilar del concreto hace que fluya agua, o la lluvia golpea los
lados de la pared de concreto, o la hidrología del agua va contra la pared de un
sótano, el agua viaja por los poros a través del concreto.
Los poros están entretejidos y entre conectados, permitiendo así el
pasaje lento del agua a través del concreto. Mientras más denso el concreto,
más apretados los poros y menos agua puede pasar a través.
La estructura de la porosidad en el concreto influye fuertemente en el
actuar del mismo. Específicamente, la porosidad determina las proporciones a
que las especies agresivas pueden entrar en la masa y causar destrucción. Los
índices de la intrusión se relacionan con la permeabilidad del concreto. De la
manera más general, la permeabilidad depende de la forma en que la porosidad
total es distribuida. La porosidad, a su vez, se relaciona a la reacción original
del cemento, las mezclas minerales, y las partículas de agregados, la relación
de agua-sólidos, y las condiciones de curado entre otras
Espacios Vacíos

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REFORZADO
1 Vacíos bajos y estabilidad baja
Los vacíos pueden incrementarse en diferentes formas. Como un acercamiento
general para lograr vacíos altos en el agregado mineral (en consecuencia proveer
de suficientes espacios, para una adecuada cantidad de asfalto y vacíos de aire),
la graduación del agregado debe ajustarse mediante la adición de más agregado
grueso o fino.
Si el contenido de asfalto es más alto de lo normal y el exceso no es necesario
para remplazar el absorbido por el agregado, entonces el contenido de asfalto
deberá reducirse a fin de incrementar el porcentaje de vacíos, proveyendo un
adecuado VMA. Se deberá recordar que disminuir el porcentaje de asfalto podrá
tender a bajar la durabilidad del pavimento. Demasiada reducción en el contenido
de asfalto puede ocasionar fracturación, oxidación acelerada e incremento de la
permeabilidad. Si los ajustes anteriores no producen una mezcla estable, el
agregado tendrá que cambiarse.
Es también posible mejorar la estabilidad e incrementar el contenido de vacíos en
el agregado de la mezcla, mediante el incremento del agregado grueso o
reducción de la cantidad de material que pasa la malla No. 200. Con la
incorporación de arena procesada, el contenido de vacíos puede mejorarse sin
sacrificar la estabilidad de la mezcla.
1 Método de diseño Marshall
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1.4.2 Vacíos bajos y estabilidad satisfactoria
Bajos contenidos de vacíos pueden eventualmente resultar en inestabilidad debido
a flujo plástico o después de que el pavimento ha sido expuesto al tránsito por un
periodo de tiempo ante la reorientación de las partículas y compactación adicional.
Por su parte, insuficientes vacíos pueden ser producto de la cantidad requerida de
asfalto para obtener una durabilidad alta en mezclas finas; sin embargo, la
estabilidad es inicialmente satisfactoria por el tránsito específico. Una degradación
de agregado pobre durante la producción de la mezcla y/o bajo la acción de
tránsito puede ocasionar subsecuentemente inestabilidad y flujo si el contenido de
vacíos de la mezcla no es suficiente. Por estas razones, mezclas con vacíos bajos

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REFORZADO
tendrán que ajustarse por uno de los métodos dados, en el inciso anterior sin
importar que la estabilidad inicial sea satisfactoria.
1.4.3 Vacíos satisfactorios y estabilidad baja
La baja estabilidad cuando los vacíos y la graduación del agregado son
satisfactorios, puede indicar algunas deficiencias en el agregado. Se deberán
tomar consideraciones para mejorar la forma de la partícula de los agregados
utilizando material producto de trituración o incrementando el porcentaje de
agregado grueso en la mezcla o posiblemente aumentando el tamaño máximo del
agregado. Partículas de agregado con textura rugosa y superficies menos
redondeadas, presentan más estabilidad cuando se mantiene o incrementa el
volumen de vacíos.
1.4.4 Vacíos altos y estabilidad satisfactoria
Altos contenidos de vacíos se asocian frecuentemente con mezclas con alta
permeabilidad; al permitir la circulación de aire y agua a través del pavimento
pueden ocasionar endurecimiento prematuro del asfalto, desprendimiento del
agregado, o posible desprendimiento del asfalto en el agregado. Aun cuando la
estabilidad es satisfactoria, se deberán realizar ajustes para reducir los vacíos.
Pequeñas reducciones se lograrán mediante la adición de polvo mineral a la
mezcla. Podría ser necesario seleccionar o combinar agregados para lograr una
graduación, la cual deberá estar cerca de la curva de máxima densidad.
1.4.5 Vacíos altos y estabilidad baja
Se deberán tomar en cuenta dos pasos para este tipo de condiciones; el primero
es ajustar el volumen de vacíos mediante los métodos discutidos en los puntos
anteriores; y en el segundo, si los ajustes no mejoran la estabilidad, deberá hacer
una consideración de la calidad de los materiales, conforme en 1.4.1 y 1.4.2.

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REFORZADO

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REFORZADO
Un concreto de calidad uniforme y satisfactoria requiere que los materiales se
mezclen totalmente hasta que tenga una apariencia uniforme. La mezcla de concreto
debe teneruna trabajabilidad apropiada para su fácil colocación; una vez endurecido
el concreto
tendrá que cumplir con el requisito de resistencia para soportar las distintas
solicitaciones a las que podrá estar expuesto y además deberá poseer una adecuada
durabilidad frente a las condiciones de exposición a las que será sometido.
La trabajabilidad depende de las proporciones y de las características físicas de los
materiales, y también del equipo utilizado durante el mezclado, transporte y
colocación de la mezcla. Aun así la trabajabilidad es un término relativo, porque un
concreto se podrá considerar trabajable bajo ciertas condiciones y no trabajable para
otras. Por ejemplo, un concreto podrá ser trabajable para la hechura de un
pavimento, pero será difícil de colocar en un muro delgado con refuerzo complicado.
Por ende, la
trabajabilidad debería definirse solamente como una propiedad física del concreto
fresco, sin hacerse referencia a las circunstancias especificas de un tipo de
construcción
Un componente muy importante de al trabajabilidad es la consistencia o fluidez de la
mezcla de concreto. La consistencia de una mezcla de concreto es un término general
que se refiere al carácter de la mezcla con respecto a su grado de fluidez; y abarca
todos
os grados de fluidez, desde la más seca hasta la más fluida de todas las mezclas
posibles.1
En general, existen varios tipos de consistencia:
a) Consistencia seca: aquélla en la cual la cantidad de agua es pequeña y
simplemente la
suficiente para mantener las partículas de cemento y agregados juntas.
b) Consistencia dura o rígida: posee un poco más de agua que la del tipo a).
c) Consistencia húmeda. La cantidad de agua es bastante apreciable y se trata de un
concreto fluido.
Trabajabilidad Del Concreto

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REFORZADO
La consistencia se puede medir por medio de la prueba de revenimiento (norma
ASTMC143).
Para realizar esta prueba se utiliza un molde en forma de cono truncado de 12 “ de
altura, con un diámetro inferior en su base de 8”, y en la parte superior un diámetro
de
4”, tal como se muestra en la figura 1:
Una vez ya mezclado el concreto, se procede a llenar este molde con la mezcla.
Se le llama revenimiento a la diferencia de altura que hay entre la parte superior del
moldee y la parte superior de la mezcla fresca cuando ésta se ha asentado después
de retirar el molde.
Esta distancia se expresa generalmente en cm y varía según la fluidez del concreto.
La forma que adopta el cono de la mezcla de concreto puede ser:

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REFORZADO
a) Revenimiento cercano a cero:
Puede ser el resultado del concreto que tiene todos los requisitos de trabajabilidad
pero con poco contenido de agua, o se trata de un concreto hecho con agregados
grueso que permiten que el agua drene fuera de la mezcla de concreto sin que seto
produzca algún cambio de volumen.
b) Revenimiento normal:
Se trata de concreto con buena o excelente trabajabilidad. El revenimiento usado
para concreto estructural se sitúa entre 2 y 7 pulgadas.
c) Revenimiento por cizalladura o cortante:
Indica que el concreto carece de plasticidad y cohesión. Un resultado satisfactorio de
esta prueba es cuestionable.
d) Colapso en el revenimiento:
Indica un concreto obtenido con concretos pobres, hechos con agregados gruesos en
exceso o mezclas extremadamente húmedas. En este tipo de concretos, el mortero
tiende a salir del concreto, quedando el material grueso en el centro del cono. Hay
segregación.
Debido a los múltiples factores que afectan la trabajabilidad (contenido de agua de la
mezcla, tamaño máximo de los agregados, granulometría, forma y textura, etc) la
prueba de revenimiento, si bien proporciona una indicación de la consistencia y en
ciertas mezclas también de la trabajabilidad, no es capaz de distinguir entre mezclas
de características distintas, pero es muy útil para detectar las variaciones de
uniformidad y humedad de la mezcla.
Nota: Si el revenimiento es menor de ¼”; es decir, no tiene revenimiento
(revenimiento “cero”), este concreto puede ser ensayado por varios medios que son
descritos en ACI 211.3 “Guide for Selecting Proportions for No-Slump Concrete” (Guía
para la selección de proporciones para concreto sin revenimiento).

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REFORZADO
Moldeo
Otra etapa importante en la obtención de resultados confiables de resistencia de
concreto es la elaboración de especímenes para ser fallados.
Para elaborar los especímenes cilíndricos de concreto, se deben cumplir estándares
establecidos para estos propósitos tales como los estipulados en la norma ASTM C 31
[4], en la cual se indica el procedimiento a seguir para elaborar especímenes en el
campo, es decir en el sitio de la obra, representativos del concreto muestreado.
Por lo tanto, es importante que el personal que se encargue de la elaboración de los
especímenes reciba un buen entrenamiento en estos procedimientos y además, que
conozcan las razones generales de por qué se deben elaborar los especímenes de
manera estándar para garantizar los resultados de resistencia confiables. Para ello,
existen programas internacionales tales como la certificación de técnicos por medio
del American Concrete Institute (ACI) donde se imparten cursos en diferentes países,
con el fin de entrenar a los técnicos en ensayos de campo y de laboratorio de tal
forma que se garantice la representatividad del concreto colocado en la obra.
Moldes
Lo primero que se establece en la norma ASTM C31[4] es que los moldes que se
utilicen para la elaboración de los especímenes deben ser rígidos, no absorbentes,
que cumplan con el requisito de estanqueidad que establece la norma ASTM C 470
[6], entre otros. También, deben ser capaces de soportar las condiciones de trabajo
durante los muestreos realizados en el campo. Los moldes metálicos han resultado
ser adecuados para este tipo de trabajos.
Un aspecto importante que no se debe dejar de verificar en los moldes es la
perpendicularidad. Esta debe cumplir el requisito de 0.5O con respecto al eje del
molde. Este es un requisito que también se debe verificar en los especímenes de
concreto con una escuadra calibrada, (ver Figura 9a).
Consolidación
Para el moldeo de los especímenes en campo es que deben realizarse colocando el
concreto en el molde en capas de igual volumen, esto con el fin de eliminar la
Recomendaciones Deben Seguirse Para Preparar
Los Moldes De Los Cilindros De Concreto

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REFORZADO
segregación de los materiales que componen el concreto y no generar problemas de
distribuciones de esfuerzos no uniformes al momento de realizar la falla del
espécimen.
La consolidación del concreto en cada capa debe realizarse de tal manera que se
garantice que los vacíos entre partículas sean lo menos posibles para que no afecte
negativamente la resistencia. Además, con una adecuada consolidación se logra
aumentar la densidad del espécimen de concreto y esto ayuda a conseguir
resistencias adecuadas al realizarse la falla de los cilindros. La consolidación se puede
realizar por medio de apisonamientos con varilla o bien con vibradores.
Cuando se va a consolidar el espécimen por medio de apisonamientos con la varilla,
para el caso de especímenes de 150×300 mm, se debe colocar el concreto en tres
capas y para el caso de especímenes de 100×200 mm, en dos capas. Se procede a
realizar la consolidación aplicando 25 golpes asegurándose que se está penetrando
toda la capa, incluso se recomienda que la varilla penetre la capa inmediatamente
anterior unos 25 mm aproximadamente. Finalmente al terminar cada apisonamiento
de capa, se deben aplicar de 10 a 15 golpes con un mazo con el fin de terminar de
cerrar los vacíos que pudo haber dejado el apisonamiento de la varilla y con ello
aumentar la densidad.
Para el caso de consolidar el concreto con vibrador, el número de capas es de dos
para cualquier tamaño de molde, pero las inserciones son una para el molde de
100×200 mm, y dos para el molde de 150×300 mm. Igualmente, se debe golpear con
el mazo de 10 a 15 golpes.
Además, cuando se realice la consolidación con la varilla, se debe tomar en cuenta no
propinar los golpes de una manera ligera y débil, pues entonces no se logrará la
consolidación apropiada del concreto; pero tampoco se debe hacer de una manera
muy vigorosa pues lo que sucede es que se genera segregación de los agregados
gruesos y se obtendrían valores menores que los especímenes consolidados
adecuadamente.
Igualmente, al momento de realizar las inserciones del vibrador, se debe tener
cuidado de no sobre-vibrar el concreto para no generar segregación. Esto se puede

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REFORZADO
evitar conociendo el tiempo que se debe permitir al vibrador estar inmerso en la
capa de concreto.
Por último, al momento de propinar los golpes con el mazo, se debe cuidar de no
hacerlo muy fuerte pues se puede perder concreto e incluso se pueden generar otros
vacíos importantes en las capas consolidadas. Y también debe cuidarse de no hacerlo
en forma débil, pues no terminará de cerrar los vacíos dejados por la varilla o el
vibrador al terminar la consolidación.
Acabado
Para terminar, es importante mencionar el acabado que deben tener los
especímenes al final de su elaboración. Este debe proporcionar una capa lo
suficientemente lisa y plana como para que al momento de la falla no se vayan a
generar concentraciones de esfuerzos.
Si se siguen todos los pasos del procedimiento para elaborar especímenes de
concreto, tomando en cuenta lo mencionado anteriormente, se puede garantizar que
el moldeo no será el factor que afecte los resultados de la resistencia de los
especímenes.
Curado y protección
La cura y protección de los especímenes moldeados tanto en su estado fresco como
endurecido, son importantes para que no se vean afectados los resultados de
resistencia obtenidos a partir de la falla de los mismos. Cabe destacar que en la etapa
de curado los especímenes de concreto desarrollan la resistencia con el tiempo, y
este desarrollo de resistencia depende mucho del proceso de hidratación del
cemento dentro de la masa de concreto. Si se cuenta con un curado apropiado, el
cemento puede hidratarse continuamente y desarrollar la reacción química que
genera la resistencia con el tiempo. Si el curado es deficiente, el cemento no se
hidrata adecuadamente y la resistencia de diseño es probable que no se llegue a
alcanzar.
Igual que con el moldeo, existen estándares establecidos para realizar protecciones y
curados apropiados a los especímenes. Para el caso de los especímenes moldeados
en campo, estos parámetros se especifican en la norma ASTM C31[4].

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REFORZADO
En esta norma, se indican las condiciones de humedad relativa y temperatura que se
deben controlar para generar las condiciones ambientales apropiadas para que los
especímenes moldeados de concreto, desarrollen la resistencia requerida para la
aceptación de un concreto muestreado en obra.
Estas condiciones se deben tomar en cuenta tanto en la etapa del curado inicial como
en la etapa del curado final.
Curado inicial
En cuanto al curado inicial la norma indica que se debe proteger el espécimen de
pérdida de humedad en los moldes por un máximo de 48 horas, por medio de la
colocación de bolsas plásticas cubriendo la superficie del espécimen, colocando tapas
plásticas, o bien cuando las condiciones son muy adversas (altas temperaturas o
climas muy secos), se puede proteger colocando arena húmeda o arpillería húmeda
alrededor del molde.
Para esta etapa se recomienda utilizar un higrotermómetro junto a los especímenes
de concreto recién moldeados, para monitorear la temperatura durante este
período.
Curado final
El curado final es el que la norma clasifica de dos maneras: curado en campo o
curado estándar. El curado en campo, se realiza para verificar cuándo retirar la
formaleta, para determinar el momento en que se puede poner en uso la estructura,
comparaciones con el curado estándar, entre otros.
El curado estándar es el que se realiza bajo las condiciones establecidas por la norma.
En este caso, se debe mantener húmedo el espécimen en todo momento hasta que
se realice la falla. Esta condición es la más sencilla de conseguir en el laboratorio,
pues resulta más complejo establecer una relación entre la condición seca al aire y la
resistencia. En este caso, la humedad relativa y la temperatura son las condiciones
que se controlan.
Cuando se requiere aceptar la resistencia del concreto en la obra, los especímenes
deben ser curados de manera estándar.

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REFORZADO
Para cumplir las condiciones del curado estándar, se recomienda que los
especímenes permanezcan en un cuarto o cámara húmeda, o sumergidos en pilas,
bajo las condiciones ambientales determinadas en la norma ASTM C 511 [7].
Protección
Una vez recién moldeados los especímenes, se debe tener cuidado de que se
encuentren protegidos durante el curado inicial. Esta protección debe ser contra la
exposición directa a los rayos solares, la evaporación, el viento y la lluvia. En caso de
que el sitio en el que se realiza el moldeo y en que reciben el curado inicial cuenta
con condiciones climáticas adversas, se recomienda acondicionar un sitio con
humedad relativa y temperatura controlada.
Durante el transporte del sitio de muestreo al laboratorio, el cual debe realizarse no
antes de 8 horas después del tiempo de fragua final, los especímenes se deben
proteger adicionalmente de recibir golpes durante el viaje, ya sea con los mismos
especímenes o bien con el vehículo que los transporta. Para evitar esta condición, se
recomienda colocar los especímenes en moldes especiales acolchados, rodearlos con
arena húmeda o telas húmedas. No hay que olvidar protegerlos también contra la
pérdida de humedad.

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REFORZADO
https://www.360enconcreto.com/blog/detalle/importancia-del-vibrado-en-el-
concreto
http://cemexparaindustriales.com/vibrado-del-concreto-
2/#:~:text=La%20vibraci%C3%B3n%20es%20un%20m%C3%A9todo,uniforme%20y%2
0evitar%20las%20deformaciones.
http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_2394_C.pdf
https://www.imt.mx/archivos/publicaciones/publicaciontecnica/pt246.pdf
https://www.uca.edu.sv/mecanica-
estructural/materias/materialesCostruccion/guiasLab/ensayoConcretoFresco/REVE
NIMIENTO.pdf
https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/6240954.pdf
Bibliografía

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