TECNOLOGIA DEL CONCRETO CLASE 02

OPCIONES DE PEDIDO
 Opción A (Desempeño)
• El comprador especifica la resistencia, el productor selecciona las
proporciones.
 Opción B (Por Prescripción)
• El comprador especifica las proporciones de la mezcla.
 Opción C (Combinado)
 El comprador especifica la resistencia el contenido mínimo de cemento, y
la cantidad de aditivos.
 El productor selecciona las proporciones.

TOLERANCIA DE CONTENIDO DE AIRE
Cuando se desee un concreto con aire incorporado, el comprador deberá especificar el
contenido total aire en el concreto. (Ver tabla 1) para el contenido total de aire
recomendado.
Para saber el contenido de aire toma una muestra de la unidad de transporte en el punto
de descarga; debe estar dentro de una tolerancia de ± 1,5 del valor especificado.

CONCRETO MEZCLADO EN EL CAMION
 Se requieren de 70 a 100 revoluciones para el mezclado: velocidad de
mezclado = 6 o 18 rpm.
 Después del mezclado, el tambor mezcla a una velocidad de 2 a 6
rpm.
 La descarga debe realizarse antes de exceder las 300 revoluciones
del contenedor.
 La descarga se debe realizar antes de 1 ½ horas.

En el año 1960 se comenzaron a incorporar las fibras metálicas (las de acero
principalmente) y las de vidrio para fabricar un concreto consolidado de
elementos discontinuos y distribuidos aleatoriamente. Sin embargo, no fue sino
en 1971 cuando en Estados Unidos se hicieron los primeros estudios e
investigaciones dirigidos al uso del concreto consolidado con fibras, las que desde
entonces han sido elementos indispensables en la construcción de pisos
industriales de alto desempeño, pavimentos, cubiertas para puentes, concretos
lanzados para la estabilización de taludes, revestimientos de túneles, elementos
estructurales prefabricados.
Pero aún hay más; nuevas investigaciones han abierto la posibilidad de utilizar
otros materiales como son las fibras de polipropileno, las microesferas de
polietileno, la fibra de vidrio y los polímeros, los cuales pueden agregarse al
concreto en la planta dosificadora o bien en la revolvedora cuando ésta haya
llegado a la obra, después de que se obtiene el revenimiento.

¿ Qué son las fibras sintéticas?
Las fibras sintéticas que son específicamente diseñadas para
el concreto, se fabrican a partir de materiales sintéticos que
pueden resistir el medio alcalino del concreto a largo plazo.
Las fibras sintéticas son añadidas al concreto antes o durante
la operación de mezclado.
El uso de las fibras sintéticas en proporciones típicas no
requiere de ningún cambio en el diseño de la mezcla.

MICROFIBRAS – FIBRA DE POLYPROPILENO
 Controlan agrietamiento en 80% a 100%.
 Mejoran resistencia a la abrasión
 Mejoran comportamiento en flexión
 Mejoran la reología en estado fresco y endurecido
 Incrementan resistencia al impacto
 Permiten reemplazar acero de temperatura.

MACROFIBRA DE POLYPROPILENO
Mejoran resistencia a la abrasión
Tensión residual en flexión
Tenacidad -> Absorción de energía luego de la fisuración
Incrementan resistencia al impacto
Alternativa a fibras de acero

¿ Qué son las fibras de acero ?
El uso de las fibras metálicas como refuerzo del concreto cada vez se
consolida en el Perú.
Sus aplicaciones más comunes van desde el refuerzo de pisos
industriales, comerciales y pistas de aeropuertos, hasta el de
lineamientos de túneles y la estabilización de taludes a través de
concreto lanzado por vía húmeda o seca. Las fibras metálicas ofrecen
muchos beneficios al concreto.
Hace casi más de 10 años de haberse comenzado a utilizar este
material en nuestro país, un gran número de constructores,
diseñadores, ingenieros, arquitectos y usuarios finales ya incorporan
en sus especificaciones este tipo de refuerzo. Sin embargo, pocos
comprenden realmente las propiedades que las fibras metálicas
aportan al concreto.

¿ Qué hacen las fibras metálicas en el concreto ?
I. DUCTILIDAD
II. RESISTENCIA A LA FATIGA
III. RESISTENCIA AL CORTE
IV. RESISTENCIA AL IMPACTO

CLASIFICACIÓN DE FIBRAS METÁLICAS
De acuerdo a la norma ASTM A 820 “Steel Fibers for Reinforced Concrete”, se
clasifican en:
 Tipo I – Alambre rolado en frío
 Tipo II – Lámina de acero
 Tipo III – Extracción de fundición
 Tipo IV – Otros.

Fibras de Acero
0.25 % a 2 % por volúmen
20 kg/m3 a 265 kg/m3
Fibras Sintéticas
0.1 % a 0.3 % por volúmen
1 kg/m3 a 3 kg/m3
DOSIS USUALES

Concreto Fresco
Reducen la Trabajabilidad
Las microfibras sintéticas reducen la exudación
Las microfibras sintéticas pueden prevenir el agrietamiento por
contracción plástica
Concreto Endurecido
Incremento menor en la resistencia
Incrementa la resistencia posterior al agrietamiento
Incrementa la dureza (superficial)
Tenacidad en algunos casos
EFECTOS DE LA FIBRA

DEFINICIÓN – ACI 506
Mortero o concreto proyectado
neumáticamente a alta velocidad
sobre una superficie.
¡CONCRETO ESPECIAL!

Estabilización superficial e
impermeabilización de túneles
ferroviarios mediante revoque
manual año 1903

METODOS DE LANZADO
Método vía seca Método vía húmeda
Control instantáneo sobre el agua de mezclado y consistencia de
la mezcla en la boquilla para cumplir con las condiciones variables
del lugar
El agua de mezclado se controla en el equipo de entrega y puede
ser medida con precisión
Más apropiado para mezclas que contengan agregados livianos,
materiales refractarios y concreto que requiera resistencia
temprana
Mejor seguridad de que el agua de mezclado es completamente
mezclada con el resto de los ingredientes
Puede transportarse a largas distancias Menos polvo y pérdida de cemento
Mejor control del inicio y parado de la colocación con menor
desperdicio y mayor flexibilidad
Por lo regular, menor rebote, y con ello, menor desperdicio de
material
Posibilidad de lograr una producción mayor

El objetivo de la colocación del concreto lanzado es obtener un
concreto compactado, resistente, bien adherido, que cumpla con las
características específicas de los proyectos, y que reduzca la pérdida de
material. La calidad del concreto lanzado depende en gran medida de
la calidad de los materiales componentes, la dosificación de la mezcla,
el lugar de lanzado, las condiciones de trabajo y el equipo empleado
para lanzar. Por esta razón es indispensable realizar ensayos de
funcionamiento de los equipos y de los materiales a utilizar en el
proceso.
Se utiliza en cualquier proceso constructivo en que se requiera colocar
concreto de forma rápida, con desarrollo acelerado de resistencia y sin
necesidad de emplear encofrados ni compactación adicional.
SHOTCRETE

ESTRUCTURAS NUEVAS Y REPARACIONES EN CONCRETO
ARMADO

SOSTENIMIENTO DE TUNELES SOPORTE DE ROCAS

MANEJO Y APLICACIÓN
 La superficie debe estar libres de
materiales sueltos ya que la presión de
lanzado puede hacer caer.
 En terrenos poco firmes, la contención
debe tener esfuerzo de acero.
 El lanzador debe estar en un posición
firme y segura.
 La distancia de lanzamiento debe ser
menor a 7 mts.
 Las capas deben lanzarse en espesores
menores a 20cms.
 La boquilla debe colocarse en forma
perpendicular a la superficie.

CINCO COSAS QUE DEBES SABER SOBRE EL
CONTROL DE CALIDAD DEL SHOTCRETE

1. En el concreto lanzado, el agua será añadida durante el proceso de mezcla o puede
estar presente en la humedad de los agregados
2. Los agregados por su parte, ocupan entre el 60 y el 80 por ciento del volumen de la
mezcla de concreto, y su composición geológica tendrá gran influencia en la manejabilidad y
otras propiedades del concreto endurecido.
Los agregados cumplen diversas funciones, entre las que se destacan el aporte a la
resistencia de la mezcla y el aporte al control de los cambios volumétricos durante el
proceso de secado. El tamaño máximo del agregado en las mezclas de concreto lanzado
dependerá del espesor de la capa y del acabado requerido de la superficie de concreto
lanzado. Los agregados deberán ser analizados con extremo cuidado durante el proceso de
control de calidad y deberán ser duros, limpios y sin desgaste por la intemperie.
3. Los aditivos pueden ser sustancias orgánicas o inorgánicas, líquidas o en polvo, y que
pueden otorgar beneficios a la mezcla tanto en estado fresco como en estado endurecido.
Los aditivos más utilizados en el concreto lanzado son aquellos que reducen el rebote,
mejoran la plasticidad y bajan los contenidos de agua.

4. El concreto lanzado puede tener incluidas fibras metálicas o sintéticas. Las fibras de
acero incrementan la capacidad de carga y las propiedades de ductilidad del concreto
lanzado. Por su parte las de polipropileno se utilizan para mejorar las propiedades de
contracción inicial y aumentar la resistencia al fuego.
5. Es necesario que en la obra se hagan ensayos previos a la mezcla de concreto lanzado
con el fin de ajustar la dosificación de acuerdo con las condiciones existentes, para cumplir
así con los requisitos particulares del proyecto.

TIPO DE CONCRETO CONCRETO LANZADO UNIDAD
Resistencia 100,140,175,210,245,280,
315,350,420
Kg/cm2
Edad de Verificación de F’c 28 días
Tamaño Máximo HUSO 89 = ½” -
Asentamiento 3 ± 1 Pulgada
Contenido de Aire Máximo 3 %

CONCRETO AUTOCOMPACTADO
Aquel concreto cuyas características reológicas están
controladas mediante aditivos que incrementan la
plasticidad sobre los límites convencionales, logrando la
compactación sólo por gravedad, sin producir exudación,
segregación, ni alterar la relación Agua / cemento,
contenido de aire y fraguado inicial .

PROPIEDADES GENERALES
I. Rango de extensibilidad > 50 cm
II. Mezclas cohesivas sin segregación
III. Mantenimiento del slump por mayor tiempo
IV. Control efectivo de la temperatura
V. Impermeabilidad mejorada
VI. Características resistentes incrementadas
VII. Reducción de contracción por secado y flujo plástico -> Menor fisuración

¿ Con que aditivos se logra un
CAC ?
I. Plastificante Rango Medio
II. Super Plastificante
III. Modificadores de Viscosidad

VENTAJAS DE LOS CAC
 Vaciados de hasta 7 mts. de altura sin segregación.
 Reducción de tiempos de vaciados.
 Menor mano de obra en la colocación y compactación.
 Acabados superficiales mejorados.
 Facilidad de bombeo en distancia y altura.
 Mayor desarrollo y confiabilidad en las características resistentes.
 Reducción de ruido.

 Estructuras de dimensiones reducidas o con mucha concentración de acero de refuerzo.
 Proceso constructivos donde se requiera velocidad de vaciado y trabajabilidad mejorada.
 Reparaciones estructurales.
 Elementos esbeltos y/o sitios difícil de acceso.
 Innovaciones tecnológicas en los sistemas constructivos.
 Concreto de altas resistencias.

Ensayo de Flujo Libre
Se puede realizar con el cono de Abrams. Consiste en llenar todo el molde en una sola
operación sin ningún tipo de consolidación, para luego levantarlo lentamente, en un tiempo
corto y permitir que el concreto se desplace. Luego de esto se miden tres diámetros, los cuales
se promedian para obtener la medida de la manejabilidad. El cono se ubica de igual forma que
en el ensayo de asentamiento, es decir no invertido.

Midiendo la resistencia del CAC
Para realizar los controles de calidad sobre este tipo de concreto, se elaboran especímenes
cilíndricos, bajo una metodología diferente. En este caso el espécimen se debe realizar
siguiendo el mismo criterio de vaciado de los elementos en obra; es decir se mide el flujo
de asentamiento y posterior a este se procede llenado el molde en una sola operación con una
cuchara dosificadora que evite la segregación del concreto. Es indispensable y vale la pena
recordar que los especímenes siempre se elaboran en una superficie adecuada, y lo más
cercano al sitio donde serán almacenados durante su etapa de curado.

TIPO DE CONCRETO CONCRETO LANZADO UNIDAD
Resistencia Desde 245 a 800 Kg/cm2
Edad de Verificación de F’c 28 días
Tamaño Máximo Nominal 3/4” y ½” -
Asentamiento Extensibilidad > 50 centímetros
Contenido de Aire 1 - 3 %

CONCRETO ALTA RESISTENCIA
Es un tipo de concreto de alto desempeño, que
comúnmente tiene una resistencia a la compresión
especificada mayor a 420 kg/cm2. La resistencia a la
comprensión es medida en probetas cilíndricas de
6”x12” o 4”x8”; a los 28 días o una edad especificada.
La producción de concreto de alta resistencia
requiere mayor estudio así como un control de
calidad más exigente en comparación con el
concreto convencional.

CONCRETO ALTA RESISTENCIA
Los concretos de alta resistencia, a pesar de producirse hace
varios años, desde siempre han presentado una debilidad
importante: el costo. Sin embargo, el panorama ha venido
cambiando gracias al uso de aditivos de última generación,
que poco a poco han facilitado su inclusión.
Para el desarrollo de un diseño “óptimo” de mezcla,
especialmente de los concretos de 700 kg/cm2, se deben
tener en cuenta consideraciones especiales en el material
cementante, agregado grueso y aditivos, además de los
parámetros iníciales de diseño como las
relaciones agua/material cementante, tamaño
máximo y asentamiento, entre otros.
.

MATERIALES DE DISEÑO
CEMENTO: Son recomendables los Tipos I y II, con contenidos
significativos de silicato tricálcico (mayores que los normales),
módulo de finura alto y composición química uniforme.
También se usan mezclas binarias, es decir, mezclas que incluyan
escoria, ceniza o humo de sílice. La influencia de un segundo
cementante es significativa debido al comportamiento puzolánico
que le es propio, además de la finura que ayuda a densificar,
generando concretos menos permeables y alcanzando mayores
resistencias.

AGREGADO GRUESO: El agregado, catalogado como el material
inerte en la mezcla, toma un papel fundamental, debe tener una
buena adherencia, bajo nivel de absorción, densidad elevada.
El tamaño máximo del agregado también es fundamental, debido a
que un menor tamaño permite lograr mezclas más densas, siendo
los tamaños recomendados los de 3/8” y ½”. Sin embargo, es
importante considerar que entre menor sea el tamaño, mayor es la
cantidad de cementante necesaria para la mezcla, dando como
resultado mezclas menos “óptimas” en términos de producción.

AGUA: Con respecto al agua debe cumplir con la los parámetros de
su norma establecida.
ADITIVOS: No hay diseños en donde el trabajo de un aditivo llegue
a notarse más que en estos tipos de mezcla; en estos diseños el
trabajo de plastificar, de disminuir agua y el de sostener la
manejabilidad de la mezcla, se evidencia de una forma significativa
por la misma exigencia de las condiciones del diseño.
Los aditivos superplastificantes de última generación, pueden
entregar una combinación perfecta para proporcionar una reducción
de agua significativa, así como también una manejabilidad y un
sostenimiento teniendo en cuenta las especificaciones de la obra.

Relación agua/material cementante
La curva de relación agua/material cementante es imperativa y esta
tiene que desarrollarse siempre con las proporciones del material
cementante suplementario considerado.
Así mismo, esta curva puede llegar a tener variaciones en los
aditivos utilizados, por ejemplo, en el caso del paso de
una resistencia de 350 kg/cm2 a 700 kg/cm2, puede pasar de
plastificante a superplastificante.
Las relaciones para los diseños evaluados de 700 kg/cm2 pueden
estar entre 0.25 a 0.35, teniendo en cuenta que los componentes de
la mezcla no incluyen ningún agente acelerante de la actividad (un
material cementante suplementario de alto costo como el humo
de sílice). Para el rango de resistencias mencionadas, los diseños
pueden seguir siendo de un costo no tan elevado debido a su
materia prima.

Asentamiento
El asentamiento recomendado para el desarrollo de mezclas de
alta resistencia es mayor a 8”; los asentamientos de 4” a 6”
presentan inconvenientes con el manejo en obras debido a su alta
viscosidad y peso. Estos tipos de concretos con asentamientos de 9”
permiten el fácil manejo y aplicación.

CRITERIOS PARA DECIDIR CUANDO TOMAR
PRECAUCIONES

CONCRETO CLIMA CALIDO
Se deben tomar precauciones especiales cuando exista:
 Baja humedad relativa.
 Alta temperatura ambiental.
 Elevada temperatura del concreto.
 Fuerte vientos.
 O que la combinación de esto induzca a:
Evaporación ≥ 1kg de agua, por m2, por hora

CONCRETO CLIMA CALIDO
Para usar este ábaco:
1. Entre con la temperatura del aire y
muévase hacia la humedad relativa.
2. Muévase hacia la derecha hasta la
temperatura del concreto.
3. Muévase hacia abajo hasta la
velocidad del viento.
4. Muévase hacia la izquierda y lea la
tasa de evaporación aproximada.

Temperatura y humedad
relativa
de 1 a 1.5 m de la
superficie, a la sombra

PROBLEMAS ASOCIADOS AL CONCRETO EN
CLIMA CÁLIDO

REQUISITOS DE DURABILIDAD
Se entiende por acciones del medio ambiente a aquellas de
naturaleza química, física y/o físico-química que pueden provocar la
degradación de la estructura por efectos diferentes a los de las
cargas consideradas en el Proyecto o Diseño Estructural. Según sea
la magnitud de dicha degradación y la velocidad con que se
produce, la estructura puede perder, parcial o totalmente, la aptitud
para cumplir la función para la cual fue construida.
El diseño de las estructuras y la especificación del concreto de la
estructura y sus materiales componentes deben tener en cuenta las
acciones del medio ambiente.

Solo se obtiene resultados confiables cuando se trabaja respetando la
normalización de procedimientos estandarizados
La mayoría de errores en los ensayos producen resultados más bajos de
resistencia del concreto y las siguientes consecuencias
Retrasos innecesarios
Costosas pruebas de seguimiento
Despilfarro en mas diseños
Posible rechazo de buen concreto
La insuficiencia de consolidación de las probetas de concreto conlleva a una
gran pérdida de resistencia (hasta 60%)
La insuficiente penetración de la varilla (1” en la capa anterior) genera un
vínculo pobre entre capas, notándose al observar tipos de rotura inusuales

METODOS DE DISEÑO
 Método Aci 211
 Método Fuller
 Método Walker
 Método de Módulo de Fineza

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