Introducción al concreto

COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERÚ
CONSEJO DEPARTAMENTAL DE ANCASH -
CHIMBOTE
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TEMA 01: INTRODUCCIÓN
Ing. José A. Rodríguez Ríos
MAYO 2014
DIPLOMADO EN RESIDENCIA,
SUPERVISIÓN Y SEGURIDAD EN OBRAS

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CONCEPTO:
 El concreto es un material heterogéneo el cual está compues
principalmente de la combinación de cemento, agua y agregad
fino y grueso.
 La selección de los materiales que componen la mezcla d
concreto y la proporción de cada uno debe ser siempre le
resultado de un acuerdo razonable entre la economía y el
cumplimiento de los requisitos.

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 La selección de las proporciones de los materiales integ
de una unidad cúbica de concreto, conocida usualmente
DISEÑO DE MEZCLA, puede ser definida como el pro
de selección de los ingredientes más adecuados y de la
combinación más conveniente y económica.
 Al concreto se le considerada un material universal en la
construcción debido a los siguientes puntos:

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1. La facilidad con que puede colocarse dentro de los encof
de casi cualquier forma mientras aún tiene una consiste
plástica.
2. Su elevada resistencia a la compresión lo que le hace
adecuado para elementos sometidos fundamentalmente
compresión como columnas, arcos, etc.
3. Su elevada resistencia al fuego y a la penetración del agu

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El Ing. diseñador debe recordar que la composición del dise
mezcla está determinada por:
 Propiedades que debe tener el concreto endurecido, la
cuales son determinadas por el ingeniero estructural y
encuentra indicadas en los planos y/o especificaciones
la obra.

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 Propiedades del concreto al estado no endurecido, las
cuales generalmente son establecidas por el ingeniero
constructor en función del tipo y características de la o
 El costo de la unidad cúbica de concreto.

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RECOMENDACIONES FUNDAMENTALES:
o El concreto debe cumplir con la calidad especificada,
características y propiedades indicadas en los planos y las
especificaciones.
o En todo momento debe recordarse que el proceso de
diseño mezcla de concreto comienza con la lectura y el
análisis de los planos y especificaciones técnicas.
o La selección de las proporciones de la unidad cúbica de
concreto deberá permitir que éste alcance los 28 días o la
edad seleccionada

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El medio ambiente y las condiciones de servicio afectan de manera
sustancial el comportamiento del concreto

LA NATURALEZA DEL CONCRETO
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Permeabilidad y Relación Agua/cemento

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PROPORCIONES TIPICAS EN VOLUMEN ABSOLUTO DE LOS
COMPONENTES DEL CONCRETO

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LA NATURALEZA DEL CONCRETO EFECTO DE LA PÉRDIDA
DE HUMEDAD Y SECADO

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CEMENTO
DIPLOMADO EN RESIDENCIA, SUPERVISIÓN Y SEGURIDAD EN OBRAS

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Conceptos Básicos sobre el cemento
• Pese a intervenir en tan pequeña proporción su efecto es determinante en
el concreto.
• La mayoría de beneficios en el concreto provienen del cemento.
• La mayoría de problemas en el concreto también provienen del cemento.
• La hidratación es un proceso químico que depende de la humedad,
temperatura y tiempo.

¿ Como elegir el tipo de cemento ?
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1) Donde vamos a construir?
2) En que condición de exposición vamos a construir?
3) Que tipo de estructura y/o que proceso constructivo
vamos a usar?

Las Fábricas
Cementos
de Cemento Selva
Cementos
en el
Pacasmayo
Perú
Cemento
Andino
Cementos
Clasificación Lima
Köpen : 32 Tipos Cementos
de clima Sur
Perú : 28 Tipos
de clima Cementos
Yura

Fabricante Ubicación de la Fábrica Tipos de cemento que producen
Cementos Lima S.A.
47.2%
Lima
Tipo I (Sol I), Tipo II (SolII), Tipo IP (Atlas)
(3 Productos)
Cemento Andino S.A.
20.0%
Tarma - Junín
Tipo I (Andino I), Tipo II(Andino II),
Tipo V (Andino V), Tipo IPM (Andino IPM)
(4 Productos)
Yura S.A.
11.0%
Yura - Arequipa
Tipo I (Yura I), Tipo II (Yura II), Tipo V
(Yura
V)Tipo IP (Yura IP),Tipo IPM (Yura IPM)
(4 Productos)
Cemento Pacasmayo S.A.
16%
Pacasmayo - La Libertad
Tipo I (Pacasmayo I), Tipo II(Pacasmayo
II),
Tipo V (Pacasmayo V), Tipo IP
(Pacasmayo IP),
Tipo IMS (Pacasmayo MS), Tipo ICo
(Pacasmayo ICo) (6 Productos)
Cementos Sur S.A.
3.0%
Juliaca - Puno
Tipo I (Rumi I), Tipo II (Rumi II), Tipo V
(Rumi V)
Tipo IP (Rumi IP) (4 Productos)
Cementos Selva S.A.
2.8%
Rioja – San Martín
Tipo I (Selva I), Tipo II(Selva II), Tipo V
(Selva V),
Tipo IP (Selva IP), Tipo ICo (Selva ICo) (5
Productos)
Los Cementos Nacionales
(7 Tipos y 26 productos diferentes)

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FICHA TÉCNICA DEL TIPO MS

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FICHA TÉCNICA DEL TIPO I

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AGREGADOS
Abril Ing. José A. Rodríguez Ríos

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 Material “inerte” ?
 Ingresa solo como relleno ?
 Único criterio: la economía ?
Material granular empleado junto con un medio aglomerante de cemento hidráulico
para elaborar concreto o mortero (ACI 116).
Sin ser completamente inerte sus propiedades físicas y químicas influyen en el comportamiento
Del concreto.

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GRUESO
GRAVA PIEDRA TRITURADA
 Predominantemente retenido en tamiz N° 4 (4.75 mm)
 Normalmente es el 50% al 65% por masa o volumen total
del agregado.

FINO
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Arena y/o piedra triturada.
Pasa el tamiz de 3/8” (9.5 mm).
Predominantemente pasa el tamiz N° 4 (4.75 mm) y es retenido en el
tamiz N° 200 (75 μm).
Contenido de agregado fino normalmente del 35% al 50% por masa o
volumen total del agregado.

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REQUISITOS
Características Químicas y Físicas

Características: Agregado fino
ENSAYO FRECUENCIA NORMA REQUISITO (NTP 400.037)
REQUISITOS OBLIGATORIOS
Muestreo 1 por semana, por tipo NTP 400.010 / ASTM D75 Muestra mínima ≥ 10 Kg.
Análisis granulométrico 1 por semana, por tipo de agregado NTP 400.012 / ASTM C136 Tabla N°2 de NTP 400.037 (*)
Partículas deleznables Cada 6 meses NTP 400.015 / ASTM C142 Máximo 3%
Material más fino que pasa el tamiz No. 200
1 vez por semana, por tipo de Máximo 3% para concreto sujeto abrasión.
Agregado fino natural NTP 400.018 / ASTM C117
agregado Máximo 5 % para otros concretos.
1 vez por semana, por tipo de Máximo 5% para concreto sujeto abrasión.
Agregado fino chancado NTP 400.018 / ASTM C117
agregado Máximo 7 % para otros concretos.
Máximo 0.5 %
Carbón y lignito Cada 6 meses NTP 400.023 / ASTM C123
Máx. 1% cuando apariencia no importa
No demuestre presencia nociva de materia
NTP 400.024 / ASTM C40
orgánica
Impurezas orgánicas Cada 6 meses
La resistencia comparativa a 7 días.
NTP 400.013 / ASTM C87
Mínimo 95% respecto al agregado lavado.
REQUISITOS COMPLEMENTARIOS
Pérdida por ataque de sulfatos (Inalterabilidad - agregados que va estar sujeto a problemas de congelación y deshielo)
Máximo 10% si se utiliza sulfato de sodio.
Agregado fino Cada 12 meses NTP 400.016 / ASTM C 88
Máximo 15% si se utiliza el sulfato de magnesio.
REQUISITOS OPCIONALES
Reactividad potencial alcalina cemento-agregado
Método químico Cada 12 meses NTP 334.099 / ASTM C289 Inocuo
Método barra de mortero Cada 12 meses NTP 334.110 / ASTM C1260 Expansión a 16 días < 0.10 %
≥ 75% para f´c≥210 Kg/cm2 y para pavimentos.
Equivalente de arena Cada 6 meses NTP 339.146 / ASTM D 2419
≥ 65% para f’c<210 Kg/cm2

Características: Agregado grueso
ENSAYO FRECUENCIA NORMA REQUISITO (NTP 400.037)
REQUISITOS OBLIGATORIOS
1 vez por semana, por tipo de
Muestreo NTP 400.010 / ASTM D75 Medida: Tabla 1, NTP 400.010
agregado
Análisis Granulométrico NTP 400.012 / ASTM C 136 Tabla N°1 de NTP 400.037 (*)
agregado
Partículas deleznables Cada 6 meses NTP 400.015 / ASTM C 142 Máximo 3%
Material < pasa el tamiz No. 200 NTP 400.018 / ASTM C 117 Máximo 1%
agregado
Máximo 0.5 %
Carbón y lignito Cada 6 meses NTP 400.023 / ASTM C123
Máx. 1% apariencia no importa
REQUISITOS COMPLEMENTARIOS
Resistencia mecánica de los agregados-Abrasión (Método de los Ángeles)
Agregado grueso Cada 6 meses NTP 400.019 / ASTM C131 Máxima pérdida 50 %
Pérdida por ataque de sulfatos (Inalterabilidad - agregados que va estar sujeto a problemas de congelación y deshielo)
Máximo 12% usando sulfato de sodio.
Agregado grueso Cada 6 meses NTP 400.016 / ASTM C88
Máximo 18% usando sulfato de magnesio.
REQUISITOS OPCIONALES
Máximo 50% agregados naturales.
Índice de espesor Cada 6 meses NTP 400.041
Máximo 35% en agregados triturados.
Reactividad potencial alcalina cemento-agregado (Método de la barra de mortero)
Método químico Cada 6 meses NTP 334.099 / ASTM C289 Inocuo
Método barra de mortero Cada 6 meses NTP 334.110 / ASTM C1260 Expansión a 16 días < 0.10 %
(*) Se permitirá el uso de agregados que no cumplan con las gradaciones especificadas, siempre que aseguren que el material producirá concreto de la
calidad requerida, sin afectar la trabajabilidad y la resistencia.

Características: Agregados
ENSAYO FRECUENCIA (DINO) NORMA RECOMENDACIÓN (NTP 400.037)
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
Contenido de cloruros solubles en agua (expresado como % en peso del concreto)*
Concreto simple: Máximo 0.15%.
Agregado grueso
Cada 6 meses NTP 400.042 Concreto armado: Máximo 0.06%.
Agregado fino
Concreto pretensado: Máximo 0.03%
Contenido de sulfatos solubles en agua, en el agregado
Agregado grueso
Cada 6 meses NTP 400.042 Máximo 0.06 % ó 600 ppm
Agregado fino
Abril 2013 Ing. José A. Rodríguez Ríos

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AGREGADO FINO:
Tamiz Porcentaje que Pasa
9.5-mm (3/8-in.) 100
4.75-mm (No 4) 95 a 100
2.36-mm (No 8) 80 a 100
1.18-mm (No 16) 50 a 85
600-μm (No 30) 25 a 60
300-μm (No 50) 5 a 30
150-μm (No 100) 0 a 10
Notas:
Se permitirá el uso de agregados que no cumplan con la gradación si con este se produce
concreto conforme.
El agregado fino cerca de los límites inferiores en las mallas N° 50 y 100 a veces dificultan la
trabajabilidad, producen excesiva exudación en el concreto.
No debe tener más de 45 % de porcentaje que pase cualquier tamiz y retenido en el tamiz
siguiente.
El módulo de fineza recomendable estará entre 2,3 y 3,1.

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AGREGADO GRUESO:
Según la NTP 400.037 define como « Tamaño Máximo» como
aquel que corresponde al menor tamiz por le que pasa toda la
muestra de agregado grueso; y defina como «Tamaño Máximo
Nominal» a aquel que corresponde el menor tamiz de la seria
utilizada que produce el primer retenido.

TAMAÑO NOMINAL % en masa que pasa en cada Tamiz (Aberturas Cuadradas)
HUSO (T. aberturas cuadradas)
2½” 2 1½” 1” ¾” ½” 3/8” N4 N8 N16 N.50
50 mm a 25,0 mm 100 90 a 35 a 70 0 a 15 0a5
3*
100
(2 pulg a 1 pulg)
50 mm a 4,75 mm 100 95 a 35 a 75 10 a 30 0a5
357 (2 pulg a N° 4) 100
37,5 mm a 19.0 mm 100 90 a 20 a 55 0 a 15 0a5
4* (1 ½ pulg a ¾ pulg) 100
37,5 mm a 4,75 mm 100 95 a 35 a 70 10 a 30 0a5
467 (1 ½ pulg a N° 4) 100
25,0 mm a 12,5 mm 100 90 a 20 a 55 0 a 10 0a5
5* (1 pulg a ½ pulg) 100
25,0 mm a 9,5 mm 100 90 a 40 a 85 10 a 40 0 a 15 0a5
56* (1 pulg a 3/8 pulg) 100
25,0 mm a 4,75 mm 100 95 a 25 a 60 0 a 10 0a5
57
100
(1 pulg a N° 4)
19,0 mm a 9,5 mm 100 90 a 20 a 55 0 a 15 0a5
6*
100
(3/4 pulg a 3/8 pulg)
19,0 mm a 4,75 mm 100 90 a 20 a 55 0 a 10 0a5
67 (3/4 pulg a N° 4) 100
12,5 mm a 4,75 mm 100 90 a 40 a 70 0 a 15 0a5
7 (1/2 pulg a N° 4) 100
9,5 mm a 2,36 mm 100 85 a 10 a 30 0 a 10 0a5
8 (3/8 pulg a N° 8) 100
9,5 mm a 1,18 mm 100 90 a 20 a 35 5 a 30 0 a 10 0a5
89 (3/8 pulg a N° 16) 100
4,75 mm a 1,18 mm 100 85 a 10 a 0 a 10 0a5
F I N O
9 (N°, 4 a N° 16) 100 40

CHIMBOTE
Práctica y Métodos de Ensayos
Normados

PRÁCTICAS Y MÉTODOS DE ENSAYO NORMALIZADOS
NTP 400.010 / ASTM D75:Práctica normalizada para la extracción y preparación de muestras
NTP 400.043 / ASTM C702: Práctica normalizada para reducir las muestras de
agregado a tamaño de ensayo
NTP 400.018 / ASTM C117: Método de ensayo normalizado para determinar
materiales mas que pasan por el tamiz 75 um (200)
NTP 400.021 / ASTM C127: Método de ensayo normalizado para peso específico y
absorción del agregado grueso.
NTP 400.022 / ASTM C128: Método de ensayo normalizado para peso específico y
absorción del agregado fino.
NTP 339.185 / ASTM C566: Método de ensayo normalizado para contenido de
humedad total evaporable de agregados por secado.
NTP 400.024 / ASTM C40: Método de ensayo para determinar cualitativamente las
impurezas orgánicas en el agregado fino para concreto.
NTP 400.012 / ASTM C136: Método de ensayo para el análisis granulométrico del
agregado fino, grueso y global.

CHIMBOTE
Extracción y
preparación de
muestras
NTP 400.010 / ASTM D75
PRÁCTICAS Y MÉTODOS DE ENSAYO

Extracción y preparación de muestras
Tabla 1 - Medida de las muestras
• Muestreo de fajas TMN del agregado (A) Masa mínima (B)
transportadoras: Kg
o Obtener por lo menos 3
Agregado fino
incrementos aproximadamente
2,36 mm 10
iguales.
4,76 mm 10
Agregado grueso
• Muestreo de depósitos o
9,5 mm 10
unidades de transporte:
12,5 mm 15
o Designar un plan de muestreo
para este caso: 19,0 mm 25
25,0 mm 50
37,5 mm 75
DINO: SGC. PRO-06.G1001.-
Muestreo de agregados 50,00 mm 100
almacenados en pilas 63,00 mm 125
75,00 mm 150
• Muestreo de carreteras 90,00 mm 175
(bases y sub-bases):
A Para agregado procesado, TMN = menor tamaño que produce
o No aplica para concreto.
primer retenido
B Para agregado global: masa mínima del agregado grueso + 10
kg

CHIMBOTE
Práctica normalizada para reducir
las muestras de agregado a
tamaño de ensayo
NTP 400.043 / ASTM C702
Ing. José A. Rodríguez Ríos|
Abril 2013

CHIMBOTE
OBJETIVO: Obtener una muestra representativa del material original y del tamaño adecuado para
ensayar
B C
A
 Agregado grueso  Agregado fino húmedo
Agregado fino húmedo
• Agregado grueso
Mezcla grueso y fino
• Agregado fino
húmedos
seco
• Mezcla grueso y
fino secos

CHIMBOTE
A DIVISOR MECÁNICO (BIFURCADOR)

CHIMBOTE
B CUARTEO

CHIMBOTE
B CUARTEO SOBRE MANTAS DE LONA

CHIMBOTE
C MUESTREO EN PILAS MINIATURA (Solo para agregado fino húmedo)
 Colocar la muestra en una superficie dura, limpia y nivelada
 Mezclar el material por volteo 3 veces.
 Con la última remoción colocar la muestra entera en un
apilamiento cónico
• Opcionalmente aplanar la pila cónica a un diámetro y espesor
uniforme.
• Obtener una muestra para cada ensayo seleccionando al menos
5 incrementos del material de diferentes lugares de la pila.

CHIMBOTE
Método de ensayo normalizado para determinar
materiales mas que pasan por el tamiz 75 um
(200)
NTP 400.018 / ASTM C117

Establece procedimiento para determinar por vía húmeda el contenid
de polvo < tamiz 200 en el agregado
TMN Masa mínima (g)
4.75 mm (N° 4) o menor 300
> 4.75 mm (N° 4) a 9.5 mm (3⁄8 in.) 1000
> 9.5 mm (3⁄8 in.) a 19 mm (3⁄4 in.) 2500
> 19 mm (3⁄4 in.) 5000
A: Porcentaje de mat. < tamiz 200
B: Masa original de la muestra seca
A = [(B – C)/B] x100
C: Masa seca después de lavado
Reportar:
Resultado menor a 10% al 0.1% mas cercano
Resultado mayor a 10% al 1 % mas cercano
Método utilizado:
a) Lavado con agua
b) Lavado usando agente de remojo

CHIMBOTE
Método de ensayo
normalizado para peso
específico y absorción del
agregado grueso.
NTP 400.021 / ASTM C127

Establece procedimiento para determinar P.E.M, P.E.SSS, P.E.A. y
Absorción (24h), del agregado grueso – NO LIGERO
MUESTRA
Descartar: < 4 u 8, seg. aplique Pem = [A/(B–C)]
TMN Masa mínima
(kg) PeSSS = [B/(B–C)]
≥ 12.5 mm (1/2 in) 2
19.0 mm (3/4 in) 3
Ab,(%) = [(B-A)/A] x100
25.0 mm (1 in) 4
37.5 mm (1½ in) 5
A: Peso muestra seca, en el aire, (g)
50.0 mm (2 in) 8 B: Peso muestra SSS, en el aire, (g)
C: Peso sumergido muestra SSS. (g)
Reportar:
Resultado Peso específico con aprox. a 0.01
Tipo peso específico.
Resultado Absorción con aprox. a 0.1%

CHIMBOTE
Método de ensayo
normalizado para peso
específico y absorción del
agregado fino
NTP 400.022 / ASTM C128
Abril 2013

absorción del agregado fino
Establece procedimiento para determinar Pem, PeSSS, Pea y
absorción (24h), del agregado fino.
MUESTRA:
• Secar a peso constante 1000g
Pem = [Wo/V]
mín.
• Saturar 24 h
• Determinar condición SSS con el
cono de absorción
PeSSS = [(500±10)/V]
PROCEDIMIENTO:
• Colocar 500 ± 10 g de mat. SSS y
agua
Ab,(%) = [((500±10)-Wo)/Wo] x100
• A 1 h, llenar con agua hasta el
enrase o 500 cm³ PESAR.
Wo: Peso muestra seca, en el aire, (g)
• Retirar muestra, secar enfriar y
V: Volumen del agua desplazada cm3
PESAR
• Pesar frasco con agua
Reportar:
Resultado Peso específico con aprox. a 0.01
Tipo de peso específico.
Resultado Absorción con aprox. a 0.1%
Abril 2013

CHIMBOTE
Método de ensayo
normalizado para contenido
de humedad total
evaporable de agregados
por secado
NTP 339.185 / ASTM C566
Abril 2013

FUENTE
DE
CALOR evaporable de agregados por secado
Establece procedimiento para determinar el % de humedad
evaporable de los agregados.
MUESTRA
Conforme a NTP 400.010,
proteger del secado
TMN Masa mínima
(kg)
p,(%) = [(W-D)/D] x100
4.75 mm (N° 4) 0.5
9.5 mm (3/8 pulg) 1.5
12.5 mm (1/2 pulg.) 2.0 p: Contenido de humedad (%)
W: Masa muestra húmeda original, (g)
19.0 mm (3/4 pulg.) 3.0
D: Masa de la muestra seca. (g)
25.0 mm (1 pulg.) 4.0
37.5 mm (1½ pulg.) 6.0
50.0 mm (2 pulg.) 8.0
Reportar:
Resultado de humedad con aprox. a 0.1%
Abril 2013

CHIMBOTE
Análisis granulométrico del agregado
fino, grueso y global
NTP 400.012 / ASTM C136
Abril 2013

Análisis granulométrico:
Es la distribución por tamaños de las partículas de un agregado, que se pasan a
través de una serie de tamices de abertura cuadrada, de mayor a menor, y se expresa
como el porcentaje en peso de cada tamaño con respecto a la masa total.
1. Agregado fino ― 8 tamices:
³/8”, N° 4, 8, 16, 30, 50, 100, 200
2. Agregado grueso ― 11 tamices:
4”, 3”, 2”, 1½”, 1”, ¾”, ½”, ³/8”, N° 4, 8,
16
Abril 2013

Tamices estándar ASTM
Abertura Abertura
Denominación
(") (mm)
3…. 3 75
1½ 1.5 37.5
¾ 0.75 19
⅜ 0.375 9.5
N° 4 0.187 4.75
Intervienen en el cálculo del Mf
N° 8 0.0937 2.36
N° 16 0.0469 1.18
N° 30 0.0234 0.59
N° 50 0.0117 0.295
N° de aberturas N° 100 0.0059 0.1475
por pulgada lineal
N° 200 0.0029 0.0737

EQUIPO:
• Balanzas: -- exactitud y aproximación (cualquiera que sea mayor,
dentro del rango de uso):
o Fino, aproximación de 0,1 g y exacta a 0,1 g ó 0,1 % de la masa
de la muestra
o Grueso o agregado global, con aproximación y exacta a 0,5 g
ó 0,1 % de la masa de la muestra.
• Tamices: Según la NTP 350.001.
• Agitador Mecánico de Tamices.
• Horno: Un horno de medidas apropiadas capaz de mantener una
temperatura uniforme de 110 º C ± 5º C.
• Herramientas: Cepillos, cucharas metálicas, bandejas, EPP
Abril 2013

MUESTRA: Tabla 1 - Cantidad mínima de la muestra de
agregado grueso o global
• Tomar la muestra de agregado de
TMN Cantidad mínima
acuerdo a la NTP 400.010.
Mm (“) Kg (lb)
9,5 (3/8) 1 (2)
• Mezclar completamente la muestra y
12,5 (1/2) 2 (4)
reducirla a la cantidad necesaria para
19,0 (3/4) 5 (11)
el ensayo, según la práctica
25,0 (1) 10 (22)
normalizada NTP 400.043.
37,5 (1 ½) 15 (33)
50 (2) 20 (44)
• Tamaño de la muestra después de
63 (2 ½) 35 (77)
cuartear:
75 (3) 60 (130)
o Agregado fino: ≥ 300 g
90 (3 ½) 100 (220)
o Agregado grueso: Tabla 1 de la
NTP 400.012
100 (4) 150 (330)
125 (5) 300 (660)
Abril 2013

PROCEDIMIENTO:
• Secar a peso constante a una temperatura de 110 º C ± 5º C.
Para ensayos de control, se puede utilizar planchas calientes para secar
• Seleccionarán tamaños adecuados de tamices
• Agitar los tamices manualmente o por medio de un aparato mecánico
• Prevenir una sobrecarga de material sobre un tamiz individual
• Verificar la eficiencia del tamizado de acuerdo a la NTP 400.012 Ítem 8.4
• Determinar la masa de cada incremento de medida con aproximación al 0,1
% de la masa total original de la muestra seca.
• La diferencia entre el peso inicial y la suma de los pesos individuales nos será
mayor a 0.3%
• Si la muestra fue previamente ensayada por el método descrito en la NTP
400.018, adicionar la masa del material más fino que la malla de 75 um
(N°200)determinada por el método de tamizado seco.
Abril 2013

CHIMBOTE
INFLUENCIA DE LOS
AGREGADOS EN EL
CONCRETO
► TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL
► GRANULOMETRIA
► CONDICIÓN DE HUMEDAD
► SUSTANCIAS PERJUDICIALES
► FORMA, RESISTENCIA …
► PRODUCCIÓN
Abril 2013

Tamaño Máximo vs. Tamaño Máximo Nominal
• Tamaño máximo ― NTP 400.011 / ASTM C125: Es el que corresponde al
menor tamiz por el que pasa toda la muestra de agregado grueso. EN
EL CONCRETO NO SE ENCONTARAN PARTÍCULAS MAS GRANDES
• Tamaño máximo nominal ― INCIDE EN EL COMPORTAMIENTO DEL
CONCRETO
ASTM C125: Abertura de malla mas pequeña a través de la cual se
permite que pase la totalidad del agregado
Ejemplo:
Tama (T. aberturas
2½ 2 1½” 1” ¾” ½” 3/8” N4 N8 N16 N.50
ño cuadradas)
”
25,0 mm a 4,75 mm 100 95 a 25 a 0 a 10 0a5
57 (1 pulg a N° 4) 100 60
TM TMN
Abril 2013

Tamaño Máximo vs. Tamaño Máximo Nominal
HUSO (T. aberturas cuadradas)
2½” 2 1½” 1” ¾” ½” 3/8” N4 N8 N16 N.50
50 mm a 25,0 mm 100 90 a 35 a 70 0 a 15 0a5
3* (2 pulg a 1 pulg) 100
50 mm a 4,75 mm 100 95 a 35 a 75 10 a 30 0a5
357 (2 pulg a N° 4) 100
37,5 mm a 19.0 mm 100 90 a 20 a 55 0 a 15 0a5
4* (1 ½ pulg a ¾ pulg) 100
37,5 mm a 4,75 mm 100 95 a 35 a 70 10 a 30 0a5
467 (1 ½ pulg a N° 4) 100
25,0 mm a 12,5 mm 100 90 a 20 a 55 0 a 10 0a5
5*
100
(1 pulg a ½ pulg)
25,0 mm a 9,5 mm 100 90 a 40 a 85 10 a 40 0 a 15 0a5
56* (1 pulg a 3/8 pulg) 100
25,0 mm a 4,75 mm 100 95 a 25 a 60 0 a 10 0a5
57 (1 pulg a N° 4) 100
19,0 mm a 9,5 mm 100 90 a 20 a 55 0 a 15 0a5
6* (3/4 pulg a 3/8 pulg) 100
19,0 mm a 4,75 mm 100 90 a 20 a 55 0 a 10 0a5
67 (3/4 pulg a N° 4) 100
TM
12,5 mm a 4,75 mm 100 90 a 40 a 70 0 a 15 0a5
7 (1/2 pulg a N° 4) 100
9,5 mm a 2,36 mm 100 85 a 10 a 30 0 a 10 0a5
8 (3/8 pulg a N° 8) 100
TMN
9,5 mm a 1,18 mm 100 90 a 20 a 35 5 a 30 0 a 10 0a5
89 (3/8 pulg a N° 16) 100
4,75 mm a 1,18 mm F I N O 100 85 a 10 a 0 a 10 0a5
9

T. M.N. Agregado grueso: Importancia
A MENOR TAMAÑO:
mayor superficie para lubricar
mayor demanda de pasta
RECOMENDACIÓN:
Utilizar el mayor tamaño de agregado compatible con la estructura,
método, etc. .
Nuevas
superficies
El T.M. más grande, siempre que permita la colocación compactación y acaba
producirá el concreto de menor costo con la menor tendencia a desarrollar fisu
debido a efectos térmicos o por contracción.
Para pavimento de espesor ≥ de 12 cm se recomienda usar agregado de TMN 1½”

T. M.N. Agregado grueso: Importancia
Considerando la estructura: Requisito para TMN : ACI 318 / NTP E.060
Abril 2013

Granulometría: Importancia
Las mezclas de concreto producidas con una combinación de
agregados bien gradados tienden a:
o Reducir vacíos entre partículas.
• Reduce el volumen requerido de pasta
• Reduce la demanda de agua y contenido de cemento
• Reduce el Costo
o Mejorar la trabajabilidad del concreto fresco.
o Requerir operaciones de acabado mínimas.
o Consolidarse sin segregarse.
o Mejorar la resistencia y durabilidad.
Las mezclas de concreto producidas con una combinación de
agregados de granulometría deficiente tienden a:
o Segregarse fácilmente.
o Contener mayor cantidad de finos.
o Requerir mayor cantidad de agua.
o Incrementar la susceptibilidad de agrietamiento.
o Limitar el desempeño del concreto.
Abril 2013

Granulometría de la combinación de agregados:
Lo MAS IMPORTANTE es la granulometría de la combinación de agregados (agregado total, global).
OBJETIVO: Mezcla con menos cantidad de vacíos. REDUCCIÓN DE VACÍOS
Los vacíos dejados por las piedras más grandes deben ser
ocupados por las del tamaño siguiente y así sucesivamente
hasta llegar a la arena, donde sus diferentes tamaños de
grano harán lo propio”
La granulometrías deben ser "continuas“: NO debe faltar
ningún tamaño intermedio de partícula.
La pasta (cemento y agua) cubrirá las partículas de
agregado para "lubricarlas" en el concreto fresco y para
unirlas cuando ha endurecido. A mayor superficie de los
agregados mayor será la cantidad de pasta necesaria.
Abril 2013

Agregado fino: Granulometría
Módulo de finura recomendado
REFERENCIA
mínimo Máximo
NTP 400.037 / ASTM C 33 2.3 3.1
GOMACO Internacional 2.3 3.5
2.5 3.4
IPRF Innovative Pavement Research Foundation
Abril 2013

CHIMBOTE
Agregado grueso: Granulometría
Abril 2013

Granulometría de la combinación de agregados:
Lo MAS IMPORTANTE es la granulometría de la combinación de
agregados (agregado total, global).
CURVAS TEÓRICAS: (granulometría para diferentes TMN):
Método del cuadrado, DIN 1045 (para concreto directo y bombeado)
Módulo de finura global ACI 304 (para concreto bombeado)
Fuller y Balomei ACI 302 (carta de retenidos, factor de trabajabilidad, potencia 45)
METODO EXPERIMENTAL:
Máxima densidad (mezclar agregados y determinar densidad máxima – Feret: mayor
resistencia)

CHIMBOTE
Módulo de finura
1. Concepto General para arena y piedra
2. Duff Abrams ► 1925
3. Suma de % retenidos acumulados hasta el tamiz # 100
4. Proporcional al promedio logarítmico del tamaño de las
partículas
5. Granulometrías con igual M. F. producen mezclas similares en
f’c, trabajabilidad y demanda de agua
6. Herramienta para agregados marginales
Importancia:
Si se mantiene el Módulo de finura global de los agregados de
un concreto se tendrá similar demanda de agua y resistencia.
AJUSTAR LAS DOSIFICACIONES CUANDO EL MÓDULO DE FINURA GLOBAL VARIE EN
ó MAS DEL VALOR USADO EN EL DISEÑO DE MEZCLAS
Abril 2013

Módulo de finura Tamices Especificados.
Abertur Abertur
Denominació
a a
n
(") (mm)
Σ % retenidos acumulados en los tamices de la serie estándar
6…. 6 150
3…. 3 75
100
1½ 37.5
2 a 1 1.5
El módulo de finura es un índice de la finura del
¾ 0.75 19
agregado. Cuanto mayor es el MF, más grueso es el
agregado ⅜ 0.375 9.5
N° 4 0.187 4.75
El MF de cualquier entrega realizada durante el
0.0937 2.36
progreso de la obra no debe variar más de ±0.20 del N° 8
valor inicialmente aprobado. N° 16 0.0469 1.18
N° 30 0.0234 0.59
Agregados con granulometrías diferentes pueden
N° 50 0.0117 0.295
tener el mismo MF.
N° 100 0.0059 0.1475
Abril 2013

Análisis Granulométrico y MF de Arena
% de la fracción % acumulado % retenido
individual que pasa, en acumulado, en
Tamiz retenida, en masa masa masa
9.5 mm (3/8 in.) 0 100 0
4.75 mm (No. 4) 2 98 2
2.36 mm (No. 8) 13 85 15
1.18 mm (No. 16) 20 65 35
600 µm (No. 30) 20 45 55
300 µm (No. 50) 24 21 79
150 µm (No. 100) 18 3 97
Fondo 3 0 —
Total 100 283
Módulo de finura = 283 ÷ 100 = 2.83
Abril 2013

Condiciones de humedad
E
S
T
SECO AL HORNO: SECO AL AIRE:
A Ninguna humedad Humedad < absorción
D Naturalmente
o después de
0
proceso de
extracción
SSS: HÚMEDO:
Humedad = absorción Humedad > absorción
Influye en el cálculo del agua de mezcla: Corrección por humedad y
absorción

Temperatura de los agregados
• Constituyen entre 60 y 80% del
volumen del concreto.
• La temperatura del agregado grueso
demora mucho en disiparse.
• Si el agregado se calienta al sol
demandará mas agua por evaporación
y absorción.
ES CONVENIENTE EVITAR EL
CALENTAMIENTO DE LOS AGREGADOS
REDUCIENDO 1°C LA TEMPERATURA DE LOS AGREGADOS REDUCIRÁ
0.5 °C DEL CONCRETO
LA TEMPERATURA

Sustancias dañinas
SUSTANCIA EFECTO EN EL CONCRETO
Afecta el tiempo de fraguado y el
Impurezas orgánicas
endurecimiento, puede causar deter
Material más fino que 75 mAfecta adherencia, aumenta la
(tamiz No. 200) demanda de agua
Carbón, lignito u otro material
Afecta la durabilidad, puede causar
ligero manchas y erupciones
Partículas blandas Afecta la durabilidad
Abril 2013

Sustancias dañinas
SUSTANCIA EFECTO EN EL CONCRETO
Terrones de arcilla y partículas Afecta la trabajabilidad y la durabilidad
desmenuzables puede causar desprendimientos.
Partículas livianas con densidad Afecta la durabilidad, puede causar
relativa menor que 2.40 desprendimientos.
Causa expansión anormal, fisuración e
Agregados reactivos con los álcalis
forma de mapa (“viboritas”, piel de
cocodrilo) y desprendimientos.
Abril 2013

Influencia en las propiedades del Co. Fresco:
PROPIEDAD DEL CONCRETO CARACTERÍSTICA DEL AGREGADO QUE LA AF
Peso Unitario Densidad
Tamaño máximo / granulometría
Trabajabilidad Granulometría
Forma de partícula
Contracción plástica Limpieza
Partículas friables
Tamaño Máximo / granulometría
Demanda de agua Sanidad, porosidad, absorción
Limpieza
Exudación Granulometría (% Pasa 50)
Forma de partícula
Pérdida de asentamiento Absorción
Segregación Tamaño Máximo / granulometría

Influencia en las propiedades del concreto endurecido:
PROPIEDAD DEL CONCRETO CARACTERÍSTICA DEL AGREGADO QUE LA AFE
Limpieza Absorción
Durabilidad Textura Superficial Porosidad
Sanidad Reactividad con los álcalis
Limpieza Resistencia mecánica
Resistencia a la compresión Tamaño máximo / Partículas friables
Granulometría Textura Superficial (f’c > 210
Forma de la partícula
Tamaño máximo Limpieza
Granulometría
Cambios volumétricos Partículas friables, arcilla
Forma de la partícula Módulo de elasticidad
Tamaño Máximo / Textura sueperficial
Granulometría
Costo Sanidad
Forma de la partícula Limpieza
Resistencia a la abrasión Resistencia a la abrasión
Dureza del agregado fino
Peso unitario Densidad
Permeabilidad Porosidad
Irregularidades Superficiales Partículas friables Terrones de arcilla

Cuidados en producción:
INSPECCIÓN PRÁCTICA DE LA ARENA
 La arena debe ser limpia y dura. No debe tener residuos
orgánicos, sales, arcillas y contaminación con materias
extrañas.
 Sales.- Si la arena es salada o dulce, rechácela
 Polvo.- Si al ventear la arena seca se levanta exceso de
polvo, rechácela o si genera duda realizar ensayo de mat. <
malla 200.
 Dureza.- Si al frotar la arena en el puño, cerca del oído, esta
cruje es señal de arena dura.
 Arcilla.- Si al frotar la arena entre las manos estas quedan
ásperas y sucias, y si al humedecer la arena se puede moldear
con los dedos, esta contiene exceso de arcilla.
Estas arenas pueden ser mejoradas por lavado con abundante
agua.

CHIMBOTE
Abril 2013

CHIMBOTE
Control de Calidad del
Concreto
Abril 2013

COLEGIO DE INGENIEROS DEL PRÚ
CHIMBOTE
REQUERIMIENTOS BÁSICOS PARA UN BUEN
CONCRETO
• Resistencia .- Para obtener la capacidad de resistir
cargas estructurales.
• Durabilidad .- Capacidad para resistir la acción del
ambiente
• Trabajabilidad .- Medida de la facilidad con la que el
concreto puede ser colocado, consolidado y
acabado.
• Economía .- Los mayores beneficios con los menores
costos.
Abril 2013

CHIMBOTE
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO
Conjunto de procedimientos técnicos planeados
cuya práctica permite lograr (ASEGURAR) que el
concreto cumpla con los requisitos especificados, al
menor costo posible.
Estado Fresco
APLICACIÓN
Estado Endurecido
Abril 2013

CHIMBOTE
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO
Debe tener carácter preventivo poniendo énfasis en
el control de los componentes y del concreto fresco
para minimizar los esfuerzos en los controles del
concreto endurecido
La aceptación del concreto está determinada por los
resultados de ensayos en concreto fresco y endurecido
Abril 2013

CHIMBOTE
ENSAYOS DE ACEPTACIÓN DEL CONCRETO
Objetivo.- verificar cuantitativamente si el concreto cumple con
las especificaciones
CONCRETO FRESCO CONCRETO ENDURECIDO
Asentamiento Resistencia
Temperatura Otros (Si se especifica)
Densidad (Peso unitario)
Contenido de aire
Otros (Si se especifica)
Abril 2013

CHIMBOTE
X No vamos a inventar métodos
 Los métodos están normados
Abril 2013

CHIMBOTE
Si desvía los métodos puede no solo anular el ensayo si no traer caras
consecuencias para el productor de concreto
Abril 2013

CHIMBOTE
Los resultados de estos ensayos no pretenden pronosticar la
calidad del concreto en la estructura ya que existen variables
que van mas allá del control del productor de concreto
Abril 2013

CHIMBOTE
¿POR QUÉ INTERESA EL ESTADO FRESCO?
• Es el momento de decidir si se coloca la mezcla, es
corregida o rechazada
• Aporta información temprana sobre el
comportamiento futuro del concreto endurecido
Abril 2013

CHIMBOTE
MUESTREO DE
CONCRETO FRESCO
NTP 339.036
ASTM C-172
Abril 2013

CHIMBOTE
OBJETIVO DEL MUESTREO
Obtener muestras representativas de concreto fresco, sobre las
cuales se realizan ensayos para verificar el cumplimiento
Abril 2013

CHIMBOTE
QUE ES UNA MUESTRA?
«Una pequeña porción de un gran universo de un
material tal como un lote, carga, tanda, etc. sobre la qu
se desea información»
Abril 2013

CHIMBOTE
EQUIPO PARA MUESTREO DE CONCRETO
Recipiente no
absorbente de
capacidad > 28 L
 Palas, cucharones
 Tamices estándar
 E. P. P.
Humedecer los equipos antes del muestreo
Abril 2013

PROCEDIMIENTO DE MUESTREO DE CONCRETO
 2 o más intervalos de la porción media
de la mezcla.
 Máximo 15 min.
 Mínimo 28 L para pruebas de resistencia
 Se permite muestras mas pequeñas solo
para ensayos de temperatura
asentamiento y contenido de aire
Abril 2013

CHIMBOTE
PROCEDIMIENTO DE MUESTREO DE CONCRETO
 Proteger y trasladar las muestras al lugar de la prueba.
 Si es necesario realizar tamizado húmedo en el tamiz
indicado según el método de ensayo
 Remezclar para formar la muestra compuesta homogénea.
Abril 2013

CHIMBOTE
MUESTREO DEL MEZCLADOR (CONCRETO PREMEZCLADO)
Durante la descarga del tercio
medio
 Graduar la velocidad de rotación
 Interceptar el total de la descarga
Abril 2013

CHIMBOTE
MUESTREO DEL MEZCLADOR (CONCRETO PIE DE OBRA)
 Durante la mitad del total de la
descarga
 Interceptar el total de la
descarga
Abril 2013

TIEMPO LÍMITE PARA EMPEZAR ENSAYOS
Asentamiento
MUESTRA
Temperatura Elaboración de
Mínimo 2 porciones
probetas para
Máximo 15 min Contenido de
resistencia
Mínimo 28 L (resistencia) Aire
Eliminar
residuo y
limpiar
0 5 10 15 min
Proteger del sol, viento u otra fuente de evaporación y/o
contaminación
Abril 2013

CHIMBOTE
DETERMINACIÓN DE LA
TEMPERATURA DE MEZCLAS
DE CONCRETO
NTP 339.184
ASTM C 1064
Abril 2013

CHIMBOTE
OBJETIVO DE MEDIR LA TEMPERATURA
Determinar la temperatura del concreto
fresco para verificar el cumplimiento de
los requerimientos especificados
La temperatura del concreto depende del aporte calorífico de cada uno
de sus componentes, además del calor liberado por la hidratación del
cemento, la energía de mezclado y el medio ambiente.
Abril 2013

CHIMBOTE
EQUIPOS PARA MEDIR LA TEMPERATURA
Termómetro
Exactitud ± 0.5 °C (± 1°F), en rango de 0 °C a 50 °C
≥ 3” (75 mm)
Abril 2013

CHIMBOTE
EQUIPOS PARA MEDIR LA TEMPERATURA
Recipiente no absorbente, debe permitir un
recubrimiento de al menos 3 pulgadas (75
mm) en todas direcciones
3”
El recubrimiento debe ser por lo menos en 3
veces el TM del agregado.
Elegir el mayor
3”
Abril 2013

CHIMBOTE
MUESTRA DE CONCRETO
Obtener una muestra suficiente y colocarlo en un recipiente no
absorbente previamente humedecido
 La temperatura puede medirse en los equipos de transporte
(mixer, buggy)
 La temperatura se puede medir en las mezclas que se van a
utilizar para otros ensayos
 La temperatura puede ser medida en la estructura después que
el concreto se ha colocado
Abril 2013

CHIMBOTE
PROCEDIMIENTO PARA MEDIR LA TEMPERATURA
Presione
Preparar y sumergir Mínimo de 2 minutos o hasta
suavemente el que la lectura se estabilice
al menos 3 pulgadas
concreto alrededor
(75 mm
del dispositivo
Los concretos con agregado mayor a 3 pulgadas puede requerir hasta
20 min para transferir el calor
Abril 2013

CHIMBOTE
REGISTRO DE LA TEMPERATURA
LECTURA REGISTRO LECTURA REGISTRO
22.6 °c 22.5 °c 22.9 °c 23.0°c
Registrar la temperatura con una precisión de
0.5 °C (1 °F)
Empiece la medición antes de los cinco minutos
después de obtener la muestra de concreto
Abril 2013

CHIMBOTE
NORMATIVA
Requisito Interno: 5 °C ≤ T ≤ 32 °C
Criterio de Aceptación
Descripción ASTM C 94/C 94M-07 - NTP 339.114
Sección <300 300 - 900 900 - 1800 > 1800
mm
Temp.
mínima
Clima
°C 13 10 7 5
frío
Temp.
máxima 32 °C
Clima T = Mas baja posible. Si T ≈ 32 °C se puede encontrar dificultades
cálido
TENGA CUIDADO CON LAS TEMPERATURAS
EXTREMAS
Abril 2013

CHIMBOTE
EFECTOS DE LA TEMPERATURA
Los efectos de la temperatura
en tu cuerpo son parecidos a
los que causa en el concreto
Tomar precauciones en climas
extremos para no tener
resultados indeseables
Abril 2013

CHIMBOTE
• Sobre la demanda de agua
Fig. La demanda de
agua de la mezcla de
concreto aumenta con
el aumento de la
temperatura del
concreto (Bureau of
Reclamation 1981).
Abril 2013

CHIMBOTE
• Sobre el Tiempo de Fraguado
Fig. Efecto de la
temperatura del concreto
en el tiempo de fraguado
(Burg 1996).
Abril 2013

CHIMBOTE
• Sobre la Resistencia
Fig. Efecto de las
temperaturas
elevadas del concreto
sobre la resistencia a
compresión en varias
edades (Klieger
1958).
Abril 2013

CHIMBOTE
¿Por qué realizar el ensayo de Temperatura ?
 Control de uniformidad
 Fraguado Inicial y Final
 Afecta en el desencofrado y fisuración
 Afecta proceso constructivo
 Afecta el contenido de aire
Abril 2013

CHIMBOTE
CONTENIDO DE AIRE
METODO VOLUMETRICO - ASTM C 173
METODO PRESION – ASTM C231
Abril 2013

METODO PRESION – ASTM C231
El fondo del contenedor se llena
con concreto.
Se aprieta la tapa, y el espacio se
llena con agua.
Se aplica presión y el cambio de
volumen se relaciona con el
contenido de aire

CHIMBOTE
¿Por qué realizar el ensayo de Contenido de Aire ?
 Control de uniformidad
Afecta al Peso Unitario y Rendimiento
Influye en la resistencia y trabajabilidad
Fundamentalmente en congelamiento y deshielo
Abril 2013

CHIMBOTE
ASENTAMIENTO DE
CONCRETO FRESCO CON
EL CONO DE ABRAMS
NTP 339.035
ASTM C 143
Abril 2013

CHIMBOTE
CLASIFICACIÓN DEL CONCRETO POR SU CONSISTENCIA
TIPO DE
CONCRETO ASENTAMIENTO COMPORTAMIENTO EN LA DESCARGA
Muy seco < 2” No fluye
Seco * 2” a 3” Necesita ayuda para fluir
Plastificado (estándar)* 4” a 5” Fluye bien, forma pilas suaves
Fluido * 6” a 7” Fluye rápidamente, no forma pilas
Muy fluido > 7” Muy fluido, > 8” se puede
autonivelar
* Concreto usado generalmente en la construcción
Abril 2013

CHIMBOTE
ASENTAMIENTO DEL CONCRETO FRESCO
Asentamiento = Revenimiento = Slump
Es un indicador de la consistencia del concreto relacionado con su estado de fluidez
Ampliamente difundido, su empleo es aceptado para
caracterizar el comportamiento del concreto fresco.
Desarrollado por Duft Abrams, adoptada por ASTM y
recogida en NTP 339.035
Abril 2013

CHIMBOTE
OBJETIVO DEL ENSAYO DE ASENTAMIENTO
• Determinar el asentamiento del concreto fresco en un rango desde ½” hasta 9”
• Verificar el cumplimiento de las especificaciones
Abril 2013

CHIMBOTE
EQUIPO PARA MEDIR EL ASENTAMIENTO
 Cono de Abrams
Ø inferior 200 mm
Ø superior 100 mm
Altura 300 mm
Tolerancias ± 3 mm
Espesor mínimo 1.5 mm, 1.15 mm repujado
 Barra compactadora
Barra de acero liso con punta semiesférica
Ø 5/8” (16 mm) x 24” (600 mm)
Instrumento de medida
Regla de metal rígido (Wincha)
Long ≥ 12 “, divisiones de ¼” (5 mm)
Herramientas pequeñas
Abril 2013

EQUIPO PARA MEDIR EL ASENTAMIENTO
Abril 2013

CHIMBOTE
MUESTRA DE CONCRETO
• La muestra debe ser representativa de toda la tanda
• Este método aplica para concretos con agregados
hasta de 1 ½” remover los tamaños mayores mediante
un tamiz de1 ½”
Abril 2013

CHIMBOTE
FRECUENCIA DEL ENSAYO
• Primera mezcla de concreto del día
• Siempre que parezca que la consistencia del concreto
a variado
• Siempre que obtenga cilindros para ensayo de
resistencia.
Abril 2013

PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EL ASENTAMIENTO
Humedecer el equipo y sostenerlo sobre una superficie plana no
absorbente y rígida
Consolidar el concreto en el cono en tres capas de igual volumen
Varillar 25 veces Varillar 25 veces Varillar 25 veces
Inclinar ligeramente la penetrando 1” en la penetrando 1” en la capa
varilla cerca del capa anterior anterior
perímetro Agregue concreto antes de
completar 25 golpes
Abril 2013

Enrasar sobre el Levantar el cono Medir la distancia vertical con
borde superior con la verticalmente, sin una precisión de ¼” (5mm)
varilla de giros, en 5 ± 2 s entre la parte superior del cono
compactación. y el centro desplazado del
especimen
Remover el concreto
derramado sin quitar
los pies de las aletas
Abril 2013

CHIMBOTE
Si ocurre un desplome de un
lado deseche la prueba y
haga una nueva prueba en
otra porción de la muestra
Ejecutar el total del ensayo en no mas de 2.5 min
Abril 2013

CHIMBOTE
Abril 2013

CHIMBOTE
NORMATIVA
Tolerancias
ASTM C 94/C 94M
Especificaciones NTP 339.114
2” (50 mm) y menos ± ½” (15 mm)
2” a 4” (50 mm a 100 mm) ± 1” (25 mm )
Asentamiento nominal más de 4” (100 mm) ± 1 ½” (40 mm)
En exceso 0” (0 mm)
3” (75 mm ) o menos En defecto 1 ½” (40 mm )
Asentamiento “máximo” o
En exceso 0” (0 mm)
“no debe exceder”
más que 3” (75 mm) En defecto 2 ½” (65 mm)
Tiempo de conservación en estos rangos (responsabilidad 30 min desde llegada a obra
productor)
EL PRIMER Y ULTIMO ¼ m3 DE DESCARGA ES EXEPTUADO DE ESTE REQUISITO
Abril 2013

CHIMBOTE
ERRORES FRECUENTES
Abril 2013

CHIMBOTE
VARIANTE DE LA PRUEBA DE SLUMP PARA MEDIR EN
CONCRETO AUTOCOMPACTANTES
ASTM C-1611
Diámetro promedio después
de extenderse
Índice visual de estabilidad es:
• Altamente estable: 0
• Estable: -1
• Inestable: -2
• Altamente Inestable: -3
Abril 2013

CHIMBOTE
INDICE VISUAL DE ESTABILIDAD
Abril 2013

CHIMBOTE
VARIANTE DE LA PRUEBA DE SLUMP PARA MEDIR
HABILIDAD DE ATRAVESAR OBSTACULOS
Abril 2013

CHIMBOTE
EVALUACION DEL BLOQUEO – ASTM C1621
Abril 2013

CHIMBOTE
• La disminución de la relación Agua/Cemento;
influye en la trabajabilidad del concreto.
• Para relaciones Agua/Cemento por debajo de 0.55
se requieren aditivos químicos para obtener
trabajabilidades adecuadas a los procesos
constructivos modernos.
• Se ha roto el paradigma de las limitaciones en
trabajabilidad via el control del slump Tecnología
de aditivos superplastificantes
Abril 2013

CHIMBOTE
IMPORTANCIA DE LA MEDICIÓN DE CONTENIDO DE
AIRE
Abril 2013

CHIMBOTE
PESO UNITARIO Y
RENDIMIENTO
NTP 339.046
ASTM C 138
Abril 2013

CHIMBOTE
Balanza sencible al 0.3% de la
masa prevista para llenar al
contenedor
El menor tamaño del
contenedor depende del
tamaño del agregado.
El volumen del contenedor se
debe determinar por lo
menos una vez al año.
Abril 2013

CHIMBOTE
PORQUE ES TAN IMPORTANTE EL
RENDIMIENTO
Abril 2013

CHIMBOTE
¿POR QUÉ CONTROLAR EL PESO UNITARIO?
• Un cambio en P. U. C. F. indica un cambio en uno o más
requisitos del desempeño del concreto. Un peso unitario bajo
puede indicar
1. Que los materiales han cambiado
2. Un mayor contenido de aire,
3. Un mayor contenido de agua,
4. Un cambio en las proporciones de los materiales
5. Un menor contenido de cemento
• Un peso unitario alto puede indicar lo contrario de algunas
características mencionadas
Abril 2013

CHIMBOTE
Si PUCF < Peso teórico m3 sobrerendimiento
El contenido de cemento requerido para un metro cúbico
disminuye al producir un mayor volumen de concreto.
Puede esperarse resistencias más bajas, y una reducción de las
otras cualidades deseables del concreto.
Si PUCF < Peso teórico m3 contenido de aire
Favorece la resistencia a ciclos de congelación y deshielo,
pero disminuye resistencia a la compresión, abrasión, ataques
químicos, a la contracción y al agrietamiento del concreto, se
verán adversamente afectados.
Abril 2013

CHIMBOTE
Si PUCF < Peso teórico m3 mayor contenido de agua
La resistencia disminuye debido a un aumento en A/C
Mayor contracción, mas fisuras, mayor permeabilidad.
Si PUCF < Peso teórico m3 menor contenido de cemento.
Menor resistencia, menor durabilidad.
En el laboratorio el peso unitario se puede usar también para
determinar el contenido de aire (porcentaje de vacíos) del
concreto, puesto que se conoce el peso teórico del concreto
calculado sobre la base de libre de aire (kg/m3)
Abril 2013

CHIMBOTE
OBJETIVO DEL ENSAYO DE PESO UNITARIO
Determinar el peso de 1m3 de concreto. El peso unitario normalmente está
entre 2240kg/m3 a 2400kg/m3
Determinar el rendimiento del concreto
Abril 2013

CHIMBOTE
EQUIPO – PESO UNITARIO
Balanza
Exactitud 45 g o dentro de 3% de peso de
prueba
Varilla o vibrador
Varilla de Ø 5/8” (16 mm) x 24” (600mm)
Recipiente cilíndrico
Capacidad de acuerdo a TM
Placa de Enrasado
Espesor ≥ ¼” (6mm),
Largo y ancho Ø recipiente + 2”
Mazo de goma
Abril 2013

CHIMBOTE
PROCEDIMIENTO – PESO UNITARIO
Llenar y compactar en tres
Determinar el peso del
capas de igual volumen, en
recipiente vacío (en kg) y
la tercera capa sobrellene el
humedecerlo
recipiente
Se debe conocer el volumen
Abril 2013

CHIMBOTE
Compactar con una varilla
25 veces
En la primera capa
evite golpear con
fuerza la base
En las demás penetre
la capa anterior en 1”
(25 mm)
Golpear los lados de 10 a 15
veces con el mazo en
c/capa
Es óptimo, si queda 3 mm de concreto por encima del borde antes del
enrasado
Abril 2013

CHIMBOTE
Enrasar la superficie del concreto y dar un acabado suave con la placa
de enrasado
Limpiar completamente el exterior del recipiente y determinar el peso
(kg) de recipiente lleno con concreto.
Abril 2013

CHIMBOTE
CALCULO - PESO UNITARIO Y RENDIMIENTO
Peso total (kg) Peso recipiente (kg)
-
PUCF (kg/m3)
= Volumen del recipiente (m3)
Peso total de la tanda (kg)
Rendimiento = Peso unitario promedio (kg/ m3)
Abril 2013

RENDIMIENTO PARA CONCRETO PREMEZCLADO
Abril 2013

CHIMBOTE
EJEMPLO DE CALCULO PESO UNITARIO
Peso total = 39.35 kg
Peso del molde= 5.85 kg
Volumen = 0.01425 m3
39.35 kg - 5.85kg
PUCF = 2351 kg/m3
0.01425 m3
Abril 2013

CHIMBOTE
CALCULO DEL PESO TOTAL DE LA TANDA
Nº remito (despacho) 4216, 02-10-2008, Volumen 7 m3
Dosificación
1 m3
Materiales
Diseño
Teórico Real % Diferencia
Cemento (kg) 2240 2238 0.09 320
Agua (L) 1531 1526 -0.33 196
Arena (kg) 5112 5158 0.90 743
Piedra (kg) 7664 7642 -0.29 1105
aditivos (kg) 2.24 2.28 -0.29 0.32
Total (kg) 16549 16566 2364
Abril 2013

CHIMBOTE
RENDIMIENTO
16566 kg/7 2367 kg
Rendimiento = = 1.01 m3
2351 kg/m3 2351 kg/m3
Abril 2013

CHIMBOTE
RENDIMIENTO < 1 M3
Abril 2013

CHIMBOTE
RENDIMIENTO > 1 M3
Abril 2013

CHIMBOTE
¿Por qué realizar el ensayo de Rendimiento ?
Control de uniformidad
Control del cemento y resistencia
Resultado favorable en la economía y producción
Abril 2013

CHIMBOTE
ELABORACIÓN Y CURADO
DE PROBETAS
CILÍNDRICAS EN OBRA
NTP 339.033
ASTM C 31
Abril 2013

CHIMBOTE
ELABORACIÓN Y CURADO DE PROBETAS CILÍNDRICAS
El concreto mayormente es comprado y vendido en base
a su resistencia.
Las probetas se elaboran bajo procedimientos normados
1.Para que los resultados sean confiables
2.Para que la prueba pueda ser reproducida
Las probetas deben ser curados bajo condiciones de
temperatura y humedad apropiadas
Abril 2013

CHIMBOTE
ELABORACIÓN Y CURADO DE PROBETAS CILÍNDRICAS
Una desviación de los procedimientos estandarizados puede causar
diferencias significativas en los resultados de resistencia, estos resultados
carecen de valor
Abril 2013

CHIMBOTE
OBJETIVO
Elaboración, curado y transporte de probetas cilíndricas
representativas del potencial del concreto colocado en obra
Este procedimiento aplica para cilindros de 6 x 12 pulgadas (15 x
30 cm) usando concreto con un asentamiento ≥ 1 pulgada (2.5
cm)
Abril 2013

CHIMBOTE
EQUIPO
Moldes cilíndricos
Material no absorbente que no reaccione con el cemento,
Ø 152.5 ± 2.5 mm (interior)
Altura 305 ± 6 mm (interior)
Espesor de la base ≥ 7 mm
Abril 2013

CHIMBOTE
EQUIPO
Varilla
Ø 16 mm (5/8”), Long 500 mm ± 100 mm, punta semiesférica
Mazo de goma
Peso 600 g ± 200 g
Pala, plancha de albañil, regla para enrasar
Carretilla u otro recipiente para muestreo y remezclado
Abril 2013

CHIMBOTE
MUESTRA DE CONCRETO
Mínimo 28 L
Identificar procedencia
Si el TM > 2”, se debe tamizar por malla de 2”
Proteger la muestra y remezclar
Maximo 15 min para empezar a elaborar probetas
NO se usará mezcla que haya sido usado en otro ensayo
excepto temperatura
Abril 2013

CHIMBOTE
PROCEDIMIENTO
Colocar los moldes en una superficie nivelada,
libre de vibraciones, tránsito vehicular o peatonal,
y evitando la exposición directa al sol
v
Abril 2013

PROCEDIMIENTO
???
Abril 2013

CHIMBOTE
PROCEDIMIENTO
Los moldes deben estar limpios y cubiertos con aceite
mineral (desmoldante)
Humedecer todas las herramientas
Área de
contacto
Abril 2013

CHIMBOTE
PROCEDIMIENTO
Llenar y compactar simultáneamente en todos los
moldes en tres capas
Evitar segregación
Utilizar un cucharón pequeño (1/2 L)
Distribuir el material uniformemente alrededor
del perímetro del molde
Abril 2013

CHIMBOTE
PROCEDIMIENTO
• PRIMERA CAPA
1/3 de la altura
Compactar varillando 25 veces,
uniformemente distribuidas, sin
golpear el fondo
Golpear los lados 10 a 15 veces
con el mazo
Abril 2013

CHIMBOTE
PROCEDIMIENTO
• SEGUNDA CAPA
2/3 de la altura
25 golpes con la varilla
Penetrar 2,5 cm (1”) en lacapa
anterior
10 a 15 golpes laterales con el
mazo
Abril 2013

CHIMBOTE
PROCEDIMIENTO
• TERCERA CAPA
Sobrellenar el molde antes
de compactar
25 golpes con la varilla
Penetrar 2,5 cm (1”) en la
capa anterior
10 a 15 golpes laterales
Abril 2013

CHIMBOTE
PROCEDIMIENTO
Enrasar la superficie
Identificar los
especimenes
PROTEGER para evitar la
evaporación
Un mal acabado de la cara del
cilindro afecta la resistencia del
concreto
Abril 2013

CHIMBOTE
CURADO INICIAL
Reducción de la resistencia a 28 días, según diferentes curados iniciales (2.5 días)
Abril 2013

CHIMBOTE
CURADO INICIAL - DINO
BOLSA DE POLIETILENO
BANDA ELÁSTICA
CAJA DE MADERA
Evita exposición al sol
MOLDE CON CONCRETO
Abril 2013

CHIMBOTE
CURADO INICIAL
Abril 2013

CHIMBOTE
CURADO INICIAL
Cubrir la probeta con una bolsa de polietileno ajustada con
una banda elástica.
Asegurarse que las probetas queden bajo sombra
Procurar una temperatura ambiente 16 a 27 °C
Mantener por 20 h ± 4 h las probetas en su molde sobre una
superficie rígida, nivelada y libre de vibraciones
No transportar las probetas antes de la 8 h después del
fraguado final
Abril 2013

CHIMBOTE
CURADO ESTANDAR
Las probetas que evalúan la calidad del concreto se
desmoldan al cabo de 20 h ± 4 h después de moldeados
(ASTM C 31 antes de las 48 h)
Máximo en 30 min después de desmoldar, colocar las
probetas en una solución de agua de cal 3 g/L
El propósito del curado húmedo es para maximizar la
hidratación del cemento
Abril 2013

CHIMBOTE
¿POR QUÉ AÑADIMOS CAL A LA POZA DE CURADO?
• Reducción de la alcalinidad
• Pérdida de la masa
• Aceleración del proceso de
Agua
Concreto deterioro
pH ≈ 7
pH > 12
• Reducción de la resistencia y
rigidez
SIN CAL
HIDRATADA
Abril 2013

CHIMBOTE
¿ POR QUÉ AÑADIMOS CAL A LA POZA DE CURADO?
3 g/L
2 g/L
Concreto Agua
pH > 12 pH > 12
La adición de cal al agua busca subirle el PH hasta un rango de 13 ó 14 para
que no le quite cal al concreto (evita lixiviación)
Abril 2013

CHIMBOTE
ENVIO DE TESTIGOS AL LABORATORIO DE ENSAYO
Si se envía probetas a un laboratorio lejano para ensayos de
resistencia, estas deben enviarse de 48 a 72 h previas y el transporte
no puede exceder 4 h.
Los cilindros deben ser amortiguados durante el transporte y
manipulados con cuidado en todo momento.
NO MALTRATAR LAS PROBETAS
Abril 2013

CHIMBOTE
ENVIO DE TESTIGOS AL LABORATORIO DE ENSAYO
Los rodamientos y choques en la parte trasera de una
camioneta puede ocasionar mas de un 7% de pérdida de
resistencia
NO MALTRATAR LAS PROBETAS
Abril 2013

CHIMBOTE
TIEMPO DE FRAGUA Y
JUNTAS FRÍAS
Abril 2013

CHIMBOTE
CONCEPTOS BASICOS PRELIMINARES
Estado Plástico
•Fraguado Inicial
•Fraguado Final
•Trabajabilidad
•Relación Agua/Cemento y Trabajabilidad
•Desencofrado
Abril 2013

CHIMBOTE
Estado Plástico
•Condición temporal del concreto
•Duración variable
•Puede trasladarse, colocarse y compactarse sin
deformaciones permanentes,
•No se resiste a ser deformado al no haber
rigidez
•Estado en que se usa en los procesos
constructivos
•Duración depende : -- Diseño de mezcla --
Humedad -- Temperatura del concreto --
Temperatura ambiente -- Tiempo
Abril 2013

CHIMBOTE
Fraguado inicial
•Inicio de endurecimiento
•No puede trasladarse, colocarse y compactarse sin
dificultad
•Con deformaciones permanentes al aplicar energía de
deformación.
•Se resiste a ser deformado al haber rigidez
•Fín del estado de uso en los procesos constructivos
•Duración depende : -- Diseño de mezcla -- Humedad --
Temperatura del concreto -- Temperatura ambiente --
Tiempo
• Norma ASTM C 403 y NTP 339.082 :
• Fraguado Inicial : 500 lb/plg2 (3.5Mpa)
• Fraguado inicial promedio sin retardador en Lima : 1.5 a
3.5 horas en verano y de 4.0 a 10.0 horas en invierno.
• Vibrador verticalmente por su peso propio y retirarlo
lentamente
Abril 2013

CHIMBOTE
Fraguado Final
•Condición definitiva del concreto
•Endurecimiento completo
•Ya no puede trasladarse, colocarse y compactarse
•Con deformaciones permanentes al aplicar energía de deformación
(Impacto, abrasión).
•Se resiste a ser deformado al haber total rigidez
•Fín del estado de uso en los procesos constructivos
•Duración depende : -- Diseño de mezcla -- Humedad -- Temperatura
del concreto -- Temperatura ambiente -- Tiempo
• Norma ASTM C 403 y NTP 339.082 :
• Fraguado Inicial : 4000 lb/plg2 (28.0Mpa)
• Fraguado inicial promedio sin retardador en Lima : 3.5 a 5.5 horas en
verano y de 6.0 a 12.0 horas en invierno.
Abril 2013

CHIMBOTE
Trabajabilidad
•Apreciación relativa y subjetiva
•Mayor o menor facilidad de mezclado, transporte y
colocación en estado plástico
•La define el proyectista o el constructor mediante el
slump
•Slump Medida de uniformidad entre tandas
•Duración depende : -- Diseño de mezcla -- Humedad --
Temperatura del concreto -- Temperatura ambiente --
Tiempo
• Pérdida slump No implica fraguado inicial
Conceptos Independientes
• Pérdida slump promedio sin retardador en Lima : 2¨ a
4¨/hora en verano y de 1¨a 2¨/hora en invierno
Abril 2013

CHIMBOTE
Desencofrado
•Retiro de formas y soportes
•Debe haberse logrado la resistencia para soportar peso propio y
cargas de las siguientes fases de la construcción
•Cuando desencofrar?
•Depende del endurecimiento, fraguado inicial, final? !NO!
•No hay ninguna estandarización entre fraguado y resistencia
•No hay ninguna estandarización entre resistencia y tiempo
•El cuando desencofrar lo debe especificar el diseñador
estructural en función de un %f´c
•Verificación en base a resultados de testigos
•Comprobación in-situ
•Sólo con estadística suficiente se puede correlacionar para un
proyecto y época determinada
•Debe monitorearse continuamente Proceso dinámico
Abril 2013

CHIMBOTE
TIEMPO DE EMPLEO DEL CONCRETO SEGÚN NORMAS
Y ESPECIFICACIONES
ACI 318
Abril 2013

Realidades de los tiempos de transporte y uso en obra
CHIMBOTE
Tiempo transporte promedio de un mixer en Lima : 30 minutos a 45 minutos
Con un tiempo de fraguado inicial de 1.5 horas sin el uso de retardador
Vida útil antes del fraguado inicial del orden de 45 minutos para el
transporte, colocación y compactación del concreto en obra.
Tiempo promedio de espera de los mixer en obras en Lima antes de vaciar : 25´ y el
tiempo de vaciado neto es del orden de 45´ en promedio.
Los contratistas insumen del orden de 70´ en promedio que sumados al promedio de
tiempo de transporte nos resulta un total de 115´.
Sin el uso de retardador, los contratistas deberían desechar a su costo casi todo el
concreto que reciben, dado que o ya se produjo el fraguado inicial o se cumplió el límite de
11/2 hora por manejo de trabajabilidad .
Considerando esta realidad, todas las empresas de premezclado emplean aditivos
plastificantes-retardadores en su producción a fin de favorecer el proceso constructivo del
cliente, y darle un tiempo de vida útil mayor, tanto en relación al fraguado inicial como al
mantenimiento de la trabajabilidad de modo que se reduzca la probabilidad de tener que
eliminar concreto a su costo.
Abril 2013

CHIMBOTE
RESUMEN
•Límite de 90´se refiere a trabajabilidad y no a fraguado inicial
•Puede ser obviado si el concreto aún es trabajable
•Obligación del proveedor de premezclado : Mantener 30´ la
trabajabilidad
•Ninguna norma fija un mínimo o m{ximo para el fraguado inicial
•Uso de concreto premezclado sin plastificantes retardadores ocasionaría
sólo disponer de 30´a 45´ de tiempo de uso en obra entre espera y vaciado
•La estadística demuestra que la obra requiere un tiempo mayor.
Abril 2013

QUÉ ES UNA JUNTA FRÍA?
CHIMBOTE
Abril 2013

CHIMBOTE
JUNTAS FRÍAS
!PONER
CONCRETO
FRESCO EN
CONTACTO
CON
CONCRETO
QUE YA TIENE
FRAGUADO
INICIAL!
Abril 2013

JUNTAS FRÍAS
CHIMBOTE
ES FÁCIL IDENTIFICAR
UNA JUNTA FRÍA? SI y
NO
!SE PUEDEN
CONFUNDIR CON
LINEAS ENTRE
CONCRETOS SIN
FRAGUADO INICIAL
CON DIFERENTES
TIEMPOS DE
COLOCACIÓN!
Abril 2013

CHIMBOTE
Probablemente SI
Abril 2013

CHIMBOTE
ASPECTOS IMPORTANTES CON JUNTAS FRÍAS
•Estadística fraguado inicial y final del concreto
•Medirlo en obra cuando hay duda
•Registrar tiempos de uso del concreto
•No confundir pérdida de trabajabilidad con fraguado
inicial
•No confundir deficiencias entre capas de vaciado con
junta fría
•Si ya hay fraguado inicial : Vaciar sin perturbar plano de
contacto
•Si hay duda en concreto endurecido : Obtener
diamantina transversal y hacer petrografía
•Planificar y prevenir !!!!!
•Refrescar superficie cuando hay atrasos
Abril 2013

CHIMBOTE
Exudación
Abril 2013

CHIMBOTE
COMO SE INCREMENTA LA EXUDACIÓN
•Relación Agua/Cemento alta
•Mucha agua de mezcla
•Reduciendo finos Mucho grueso
•Reduciendo cemento
•Usando barreras de vapor
•Con algunos plastificantes
•Sobrevibrando
•Puede ser necesario algunas veces : Endurecedores Superficiales
Contrarrestar contracción plástica por secado
Abril 2013

CHIMBOTE
COMO SE REDUCE LA EXUDACIÓN
•Reducir Relación Agua/Cemento
•Incrementar cemento
•Modificar diseño de mezcla incrementando finos
•Usar cementos adicionados
•Usar adiciones minerales
•Emplear incorporador de aire
•Utilizar reductores de agua plastificantes
Abril 2013

CHIMBOTE
PARA TENER EN CUENTA
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
Abril 2013

CHIMBOTE
Preguntas?
Abril 2013

Introducción al concreto

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