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FRANCISCO DE MIRANDA
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Prof.: Ing. José A. Contreras R.
UNIDAD IV
MATERIALES AGLOMERADOS
CONCRETO
INTRODUCCIÓN
Desde que el ser humano supero la época de las cavernas, ha aplicado sus
mayores esfuerzos a delimitar su espacio vital, satisfaciendo primero sus
necesidades de vivienda y después levantando construcciones con
requerimientos específicos; templos, palacios, museos son el resultado del
esfuerzo que constituye las bases para el progreso de la humanidad. El
pueblo egipcio ya utilizaba un mortero – mezcla de arena con materia
cementosa, para unir bloques y lozas de piedra al erigir sus asombrosas
construcciones.
En el mundo de la construcción, el concreto es, en sus diversas variantes, el
material de uso más extendido en zonas urbanas; se estima que este
material es el segundo en cantidad que usa el hombre, después del agua;
donde hay actividad humana organizada hay concreto.
DEFINICIÓN
El concreto se puede considerar básicamente, como una mezcla de dos
componentes: agregado y pasta; la pasta, compuesta de Cemento Portland
y agua, une a los agregados (arena y grava o piedra triturada) para formar
una masa semejante a una roca pues la pasta endurece debido a la
reacción química entre el Cemento y el agua. La calidad del concreto
depende en gran medida de la calidad de la pasta. En un concreto
elaborado adecuadamente, cada partícula de agregado esta
completamente cubierta con pasta y también todos los espacios entre
partículas de agregado.
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La mezcla intima de los componentes del concreto convencional produce
una masa plástica que puede ser moldeada y compactada con relativa
facilidad; pero gradualmente pierde esta característica hasta que al cabo
de algunas horas se torna rígida y comienza a adquirir el aspecto,
comportamiento y propiedades de un cuerpo sólido, para convertirse
finalmente en el material mecánicamente resistente que es el concreto
endurecido.
El comportamiento mecánico de este material y su durabilidad en servicio
dependen de tres aspectos básicos:
1. Las características, composición y propiedades de la pasta de
cemento, o matriz cementante, endurecida.
2. La calidad propia de los agregados, en el sentido más amplio.
3. La afinidad de la matriz cementante con los agregados y su
capacidad para trabajar en conjunto.
En el primer aspecto debe contemplarse la selección de un cementante
apropiado, el empleo de una relación agua/cemento conveniente y el uso
eventual de un aditivo necesario, con todo lo cual debe resultar
potencialmente asegurada la calidad de la matriz cementante.
En cuanto a la calidad de los agregados, es importante adecuarla a las
funciones que debe desempeñar la estructura, a fin de que no representen
el punto débil en el comportamiento del concreto y en su capacidad para
resistir adecuadamente y por largo tiempo los efectos consecuentes de las
condiciones de exposición y servicio a que esté sometido.
Finalmente, la compatibilidad y el buen trabajo de conjunto de la matriz
cementante con los agregados, depende de diversos factores tales como
las características físicas y químicas del cementante, la composición
mineralógica y petrográfica de las rocas que constituyen los agregados, y la
forma, tamaño máximo y textura superficial de éstos.
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De la esmerada atención a estos tres aspectos básicos, depende
sustancialmente la capacidad potencial del concreto, como material de
construcción, para responder adecuadamente a las acciones resultantes de
las condiciones en que debe prestar servicio. Pero esto, que sólo representa
la previsión de emplear el material potencialmente adecuado, no basta
para obtener estructuras resistentes y durables, pues requiere conjugarse con
el cumplimiento de previsiones igualmente eficaces en cuanto al diseño,
especificación, construcción y mantenimiento de las propias estructuras.
COMPONENTES
El concreto fresco es una mezcla semilíquida de cemento portland, arena
(agregado fino), grava o piedra triturada (agregado grueso) y agua.
Mediante un proceso llamado hidratación, las partículas del cemento
reaccionan químicamente con el agua y el concreto se endurece y se
convierte en un material durable. Cuando se mezcla, se hace el vaciado y
se cura de manera apropiada, el concreto forma estructuras sólidas
capaces de soportar las temperaturas extremas del invierno y del verano sin
requerir de mucho mantenimiento. El material que se utilice en la
preparación del concreto afecta la facilidad con que pueda vaciarse y con
la que se le pueda dar el acabado; también influye en el tiempo que tarde
en endurecer, la resistencia que pueda adquirir, y lo bien que cumpla las
funciones para las que fue preparado.
La pasta esta compuesta de Cemento Portland, agua y aire atrapado o
aire incluido intencionalmente. Ordinariamente, la pasta puede alcanzar
entre el 25 al 40 % del volumen total del concreto, mientras que los
agregados constituyen aproximadamente el 60 al 75 % del volumen total del
concreto, por lo que su selección es importante. Los agregados deben
consistir en partículas con resistencia adecuada así como resistencias a
condiciones de exposición a la intemperie y no deben contener materiales
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que pudieran causar deterioro del concreto. Para tener un uso eficiente de
la pasta de cemento y agua, es deseable contar con una granulometría
continua de tamaños de partículas.
La calidad del concreto depende en gran medida de la calidad de la
pasta. En un concreto elaborado adecuadamente, cada partícula de
agregado esta completamente cubierta con pasta y también todos los
espacios entre partículas de agregado; por lo que además de escoger el
cementante adecuado, es necesario verificar la calidad del agua, ya que el
empleo de esta en el concreto tiene dos diferentes aplicaciones: como
ingrediente en la elaboración de las mezclas y como medio de curado de
las estructuras recién construidas.
En el primer caso es de uso interno como agua de mezclado, y en el
segundo se emplea exteriormente, cuando el concreto se cura con agua;
aunque en estas aplicaciones las características del agua tienen efectos de
diferente importancia sobre el concreto, es usual que se recomiende
emplear igual de una sola calidad en ambos casos. Así, normalmente, en las
especificaciones para concreto se hace referencia en primer término a los
requisitos que debe cumplir el agua para elaborar el concreto, porque sus
efectos son más importantes, y después se indica que el agua que se utilice
para curarlo debe ser del mismo origen, o similar, para evitar que se
subestime esta segunda aplicación y se emplee agua de curado con
características inadecuadas.
Agua para el concreto
El agua de mezclado, conjuntamente con el cemento, forman un producto
coherente, pastoso y manejable, que lubrica y soporta los agregados;
simultáneamente reacciona químicamente con el cemento, hidratándolo y
produciendo el fraguado; por otra parte, el agua de curado es necesaria
para reponer la humedad que se pierde por evaporación luego de que el
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concreto ha sido colocado, compactado y alisado en su superficie, de esta
manera se garantiza el normal desarrollo de las reacciones de hidratación
del cemento.
Tanto el agua de curado, como el agua de mezclado deben estar libres de
contaminantes que puedan perjudicar el fraguado del concreto o que
reaccionen negativamente, en estado fresco o en estado endurecido, con
algunos de sus componentes o con tuberías metálicas o al acero de
refuerzo.
Una práctica bastante común consiste en utilizar el agua potable para
fabricar concreto sin ninguna verificación previa, suponiendo que toda agua
que es potable también es apropiada para elaborar concreto; sin embargo,
hay ocasiones en que esta presunción no se cumple, porque hay aguas
potables aderezadas con citratos o con pequeñas cantidades de azúcares,
que no afectan su potabilidad pero pueden hacerlas inadecuadas para la
fabricación de concreto. En todo caso, la consideración contraria pudiera
ser más conveniente, es decir, que el agua para la elaboración del concreto
no necesariamente requiere ser potable, aunque sí debe satisfacer
determinados requisitos mínimos de calidad; estos no tienen ninguna
relación obligada con el aspecto bacteriológico (como es el caso de las
aguas potables), sino que básicamente se refieren a sus características físico-
químicas ya estos generan efectos dañinos sobre el comportamiento y las
propiedades del concreto.
Refiriéndose a las características físico-químicas del agua para concreto, no
parece haber consenso general en cuanto a las limitaciones que deben
imponerse a las sustancias e impurezas cuya presencia es relativamente
frecuente, como puede ser el caso de algunas sales inorgánicas (cloruros,
sulfatos), sólidos en suspensión, materia orgánica, dióxido de carbono
disuelto, etc. Sin embargo, en lo que sí parece haber acuerdo es que no
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debe tolerarse la presencia de sustancias que son francamente dañinas,
como grasas, aceites, azúcares y ácidos, por ejemplo. La presencia de
alguna de estas sustancias, que por lo demás no es común, debe tomarse
como un síntoma de contaminación que requiere eliminarse antes de
considerar la posibilidad de emplear el agua.
Cuando el agua de uso previsto es potable, cabe suponer en principio que
sus características físico-químicas son adecuadas para hacer concreto,
excepto por la posibilidad de que contenga alguna sustancia saborizante, lo
cual puede detectarse fácilmente al probarla. Así, por ejemplo, se considera
que si el agua es clara, y no tiene sabor dulce, amargo o salobre, puede ser
usada como agua de mezclado o de curado para concreto, sin necesidad
de mayores pruebas.
En diversas especificaciones y prácticas recomendadas, al establecer la
calidad necesaria en el agua de mezclado, se pone más énfasis en la
valuación de los efectos que produce en el concreto, que en la
cuantificación de las sustancias indeseables e impurezas que contiene. Esto
aparentemente se justifica porque tales reglamentaciones están dirigidas
principalmente a construcciones urbanas, industriales o similares, cuyo
concreto se produce en localidades donde normalmente se dispone de
suministro de agua para uso industrial o doméstico.
Los efectos indeseables que el agua de mezclado de calidad inadecuada
puede producir en el concreto, son a corto, mediano y largo plazo. Los
efectos a corto plazo normalmente se relacionan con el tiempo de fraguado
y las resistencias iniciales, los de mediano plazo con las resistencias
posteriores (a 28 días o más) y los de largo plazo pueden consistir en el
ataque de sulfatos, la reacción álcali-agregado y la corrosión del acero de
refuerzo. La prevención de los efectos a largo plazo se consigue por medio
del análisis químico del agua antes de emplearla, verificando que no
contenga cantidades excedidas de sulfatos, álcalis, cloruros y dióxido de
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carbono disuelto, principalmente. Para prevenir los efectos a corto y
mediano plazo, se acostumbra precalificar el agua mediante pruebas
comparativas de tiempo de fraguado y de resistencia a compresión a 7 y 28
días. En estas pruebas se comparan especimenes elaborados con mezclas
idénticas, en las que sólo cambia la procedencia del agua de mezclado:
agua destilada en la mezcla-testigo y el agua en estudio en la mezcla de
prueba.
La verificación de la calidad del agua de uso previsto para elaborar el
concreto, debe ser una práctica obligatoria antes de iniciar la construcción
de obras importantes, sin embargo, puede permitirse que esta verificación se
omita en las siguientes condiciones:
1) El agua procede de la red local de suministro para uso doméstico y no se
le aprecia olor, color ni sabor; no obstante que no posea antecedentes de
uso en la fabricación de concreto.
2) El agua procede de cualquier otra fuente de suministro que cuenta con
antecedentes de uso en la fabricación de concreto con buenos resultados, y
no se le aprecia olor, color ni sabor.
Por el contrario, la verificación de calidad del agua, previa a su empleo en la
fabricación de concreto, debe ser un requisito ineludible en los siguientes
casos:
3) El agua procede de la red local de suministro para uso doméstico y,
aunque posee antecedentes de uso en la fabricación de concreto, se le
aprecia cierto olor, color o sabor.
4) El agua procede de cualquier fuente de suministro sin antecedentes de
uso en la fabricación de concreto, aunque no manifieste olor, color ni sabor.
Cuando la obra se localiza en las inmediaciones de un centro de población,
es muy probable que exista abastecimiento de agua en la localidad, del
cual pueda disponerse para fabricar el concreto. Al referirse a esta red de
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suministro público, es pertinente distinguir entre el agua para uso doméstico y
para uso industrial. La primera por lo general reúne condiciones físico-
químicas de potabilidad, salvo eventuales fallas en el aspecto bacteriológico
que pueden hacerla impropia para el consumo humano, pero no afectan al
concreto. El agua para uso industrial por lo común no es potable, no sólo en
el aspecto bacteriológico sino también en el aspecto físico-químico, pues
frecuentemente proviene del tratamiento de aguas negras o es agua
reciclada de procesos industriales, por lo cual puede contener sustancias
dañinas al concreto. Por tal motivo, siempre es necesario verificar la calidad
del agua de uso industrial, a menos que tenga antecedentes de uso con
buen éxito en la fabricación de concreto.
Hay otras fuentes de suministro de agua para elaborar el concreto en sitios
alejados de los centros de población, como son los pozos, manantiales,
corrientes superficiales (arroyos y ríos), almacenamientos naturales (lagos
lagunas) y almacenamientos creados artificialmente (vasos de presas). Salvo
que existan antecedentes de uso del agua en la fabricación de concreto
con buenos resultados, debe verificarse invariablemente su calidad antes d
emplearla.
En cuanto al agua de mar, su principal inconveniente al ser juzgada como
agua de mezclado para concreto, consiste en su elevado contenido de
cloruros (más de 20000 ppm) que la convierten en un medio altamente
corrosivo para el acero de refuerzo, y esto la hace inaceptable para su
empleo en el concreto reforzado. No obstante, en determinados casos se ha
llegado a emplear agua de mar para la elaboración de concreto destinado
a elementos no reforzados; en esos casos, es necesario verificar si el tiempo
de fraguado del mortero o del concreto, con el cemento de uso previsto, es
adecuado para las condiciones de obra ya que el exceso de cloruros en el
agua de mar tiende a acelerar el fraguado.
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La manera recomendable de proceder en estos casos, consiste en obtener
muestras del agua con suficiente anticipación al inicio de las obras, con
objeto de verificar sus características físico-químicas y sus efectos en el
concreto. Estas muestras deben colectarse en diversas épocas del año, para
abarcar todas las posibles condiciones de suministro, y del resultado de su
verificación debe poder concluirse si el agua es aceptable en su estado
original, o si requiere ser sometida a algún tratamiento previo de
sedimentación, filtración, etc.
Posteriormente, en el curso del suministro, debe implantarse un plan de
verificación rutinaria, mediante muestreo y ensaye periódico, de acuerdo
con los programas de construcción.
CARACTERISTICAS DEL CONCRETO
Concreto en Estado Fresco
El concreto recién mezclado debe ser plástico o semifluido y capaz de ser
moldeado a mano. Una mezcla muy húmeda de concreto se puede
moldear en el sentido de que puede colocarse en un encofrado.
En una mezcla de concreto plástico todos los agregados se encuentran
encajonados y sostenidos en suspensión. Los ingredientes no están
predispuestos a segregarse durante el transporte; y cuando el concreto
endurece, se transforma en una mezcla homogénea de todos los
componentes. El concreto de consistencia plástica no se desmorona si no
que fluye como liquido viscoso sin segregarse.
Se necesita una mezcla plástica para tener resistencia y para mantener su
homogeneidad durante el manejo y la colocación. Mientras que una mezcla
plástica es adecuada para la mayoría con trabajos con concreto, se puede
utilizar aditivos superfluidificantes para adicionar fluidez al concreto en
miembros de concretos delgados o fuertemente reforzados.
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Las características del concreto fresco, se conocen como “reología del
concreto”; de estas características dependen las variaciones de viscosidad y
la tixotropía de la mezcla a lo largo del tiempo, estas se definen en base a la
consistencia, la manejabilidad, la segregación y la exudación.
La manejabilidad se refiere a la facilidad de transportar, colocar, consolidar y
acabar al concreto recién mezclado; la consistencia se refiere a la fluidez
en estado fresco, se mide a través del asentamiento o Ensayo del Cono de
Abrams; la manejabilidad y la consistencia, permiten manejarlo sin que se
produzca segregación al colocarlo y compactarlo.
La segregación se refiere a la tendencia de los granos gruesos de la mezcla
a separarse, esto depende de la viscosidad y de la tixotropía de la mezcla, y
se relaciona con la cantidad y el tamaño de los granos.
La exudación o sangrado es la migración de el agua hacia la superficie
superior del concreto recién mezclado provocada por el asentamiento de
los materiales Sólidos – Cemento, arena y piedra dentro de la masa. El
asentamiento es consecuencia del efecto combinado del la vibración y de
la gravedad. Un sangrado excesivo aumenta la relación Agua - Cemento
cerca de la superficie superior, pudiendo dar como resultado una capa
superior débil de baja durabilidad, particularmente si se lleva acabo las
operaciones de acabado mientras esta presente el agua de sangrado.
Debido a la tendencia del concreto recién mezclado a segregarse y sangrar,
es importante transportar y colocar cada carga lo más cerca posible de su
posición final. El aire incluido mejor a la trabajabilidad y reduce la tendencia
del concreto fresco de segregarse y sangrar.
Concreto en Estado Endurecido
El concreto en estado endurecido, se convierte en un elemento que ha
alcanzado dureza superficial, y con el paso de los días alcanzará la
resistencia para la cual fue diseñado.
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La resistencia del concreto es considerada la propiedad mas importante de
este material, la importancia de esta radica en las funciones estructurales de
este material; desde los comienzos de la tecnología del concreto se trato de
predecir esta característica, la ley de Abrams fue tal vez la mas conocida y
difundida para predecir este valor; esta ley se basa en que para los mismos
materiales y condiciones de ensayo, la resistencia de un concreto
completamente compactado a una edad dada, es inversamente
proporcional a la relación agua/cemento, esto se ha usado para predecir
con cierta exactitud la relación agua/cemento que producirá un concreto
de una resistencia especifica, y es utilizada en varios métodos de diseño de
mezcla para predecir esta característica, sin embargo para los concretos
con bajas relaciones agua cemento, la ley de Abrams no cumple con su
objetivo. Por lo cual, este postulado inicial, se complemento con las leyes del
agua, el cemento, el tiempo y la temperatura.
LEY DEL AGUA: La resistencia a la compresión de un concreto esta en
proporción inversa a la relación agua/cemento; es decir, el concreto será
tanto mejor, mientras menos agua se use en la preparación.
LEY DEL CEMENTO: Mientras menos cemento se necesite para lograr una
cierta resistencia, mejor será para todas las cualidades del concreto. Mayor
cantidad de cemento causa mayor retracción y agrietamiento, además
afecta directamente los costos.
LEY DEL TIEMPO: Mientras mayor sea el tiempo en el que el concreto se
encuentre en estado fresco, mejores serán sus propiedades de
compactación, debido al acomodo de sus partículas; la exudación del
agua, en función a la diferencia de las densidades de los componentes,
además facilita el revibrado del concreto.
LEY DE LA TEMPERATURA: Mientras más baja sea la temperatura de l concreto
fresco, mejor será para todas sus cualidades; el calor aumenta la demanda
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de agua y acelera el proceso de fraguado, aumenta la resistencia inicial
perdiendo plasticidad.
PREPARACIÓN DEL CONCRETO
Se pueden distinguir entre los concretos preparados en obra, bien sea en
pequeños volúmenes o grandes cantidades, y los concretos elaborados en
plantas de premezclado que luego son trasladados a la obra.
Mezclado en Obra
La mezcla se debe preparar en una zona de la obra, de fácil acceso a los
componentes y cerca de la zona de vaciado; la mezcla puede ser
preparada en mezcladoras sencillas y de relativa poca capacidad, sin que
por esto no se tome en consideración los controles de calidad establecidos.
Si los componentes no se dosifican en peso, se deben emplear medidas de
volúmenes precisas.
Premezclado Comercial
Cuando se emplean grandes volúmenes de concreto, o así se requiera, se
emplearán mezclas provenientes de empresas especializadas, las cuales
preparan y trasladan el concreto directamente al sitio de la obra; estas
empresas deben contar con el conocimiento y la tecnología adecuada que
permita garantizar la calidad y economía en el uso de este material.
Para el mezclado del concreto
MEZCLADO DEL CONCRETO
El mezclado del concreto se refiere al conjunto de operaciones destinadas
obtener un producto final homogéneo; los equipos y procedimientos que se
usen deben ser capaces de lograr una mezcla efectiva de los distintos
componentes. La mayoría de las mezclas se realizan con el apoyo de
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maquinas mezcladoras. La secuencia de carga de los ingredientes en la
mezcladora representa un papel importante en la uniformidad del producto
terminado; sin embargo, se puede variar esa secuencia y aun así producir
concreto de calidad. Las diferentes secuencias requieren ajustes en el
tiempo de adicionamiento de agua, en el número total de revoluciones del
tambor de la mezcladora, y en la velocidad de revolución. Otros factores
importantes en el mezclado son el tamaño de la revoltura en la relación al
tamaño del tambor de la mezcladora, el tiempo transcurrido entre la
dosificación y el mezclado, el diseño, la configuración y el estado del tambor
mezclador y las paletas. Las mezcladoras aprobadas, con operación y
mantenimiento correcto, aseguran un intercambio de materiales de extremo
a extremo por medio de una acción de rolado, plegado y amasado de la
revoltura sobre si misma a medida que se mezcla el concreto. Sabiendo que
existen muchos factores que influyen en el orden de llenado de la
mezcladora, lo cierto es que de ninguna manera se debe iniciar agregando
el cemento y/o el agua; lo aconsejable es iniciar la jornada con una carga
especial de piedra con algo de agua, luego los materiales finos (arena y
cemento), añadiendo algo mas de agua, en el cual se deben incorporar los
aditivos líquidos, si los hay, y por ultimo el resto de la piedra y el agua. Para
lograr masas homogéneas, la mezcladora debe operar a velocidad de
rotación que recomiende el fabricante; el tiempo de mezclado debe ser el
necesario para que la masa se homogenice totalmente, esto dependerá de
las características del mezclador que se este utilizando.
TRANSPORTE Y COLOCACIÓN DEL CONCRETO
El concreto que acaba de ser elaborado en obra, o acaba de ser recibido
en los camiones de premezclado, debe pasar por una serie de etapas o
procesos, cuya secuencia comienza con el transporte hasta los encofrados,
sigue con la colocación dentro de ellos, continua con su posterior
compactación y se completa con el curado de la superficie; las tres primeras
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operaciones deben realizarse cuando el concreto aun se encuentra en
estado fresco, por lo que requieren de cierto apresuramiento, sin que por ello
se descuiden practicas y procedimientos de control.
Para el transporte de la mezcla desde el lugar de mezclado o de su
recepción, hasta el sitio final de su disposición, cualquier procedimiento
resultara adecuado, siempre y cuando se cumplan con los siguientes
requisitos:
1.- Evitar perdida de parte de la masa del concreto por derrames o por
adherencia a las paredes del medio de transporte.
2.- Contar con los equipos y personal necesarios para no atrasar un vaciado
con relación a lo anterior, lo que podría dar origen a una junta fría en el
material.
3.- No se debe perder tiempo, ya que podría ocasionar la evaporación
parcial del agua de la mezcla, o el espesamiento y endurecimiento de la
masa.
4.- Evitar la segregación del material durante su traslado, ya que de
producirse, disminuiría las condiciones de resistencia y durabilidad.
Entre los diversos procedimientos o equipos para transportar el concreto se
citan a continuación algunos de ellos: Carretillas, carretones o “Buggies;
canaletas y tubos; elevadores; grúas y torres grúas; camión transportador;
cintas transportadoras y por bombeo.
Una vez que el concreto ha llegado al lugar donde están los moldes o
encofrados, se da comienzo a la fase de colocación; previamente los
moldes deben haber sido limpiados y engrasados y las armaduras
comprobadas, tanto en cantidad como en su posición. Se debe llenar
completamente los moldes, envolviendo completamente el acero de
refuerzo, no permitiendo la deformación y/o desplazamiento de los
encofrados o de las armaduras, a fin de evitar que se formen juntas frías,
oquedades y la propia segregación del material. El espesor de las capas no
debe sobrepasar de 40cm, de lo contrario, el material debe ser colocado en
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dos capas; se debe cuidar que al colocar la segunda sobre la primera, esta
se encuentre fresca todavía y en condición plástica sin haber comenzado su
fraguado, para que se adhieran bien y no formen juntas frías.
COMPACTACIÓN DEL CONCRETO
La compactación o consolidación del concreto es la operación por medio
de la cual se densifica la masas, todavía blanda, reduciendo a un mínimo la
cantidad de vacíos; existen numerosos procedimientos para disminuir esos
vacíos, la selección del alguno dependerá de las características del
concreto y del tipo de estructura que se este construyendo, los métodos de
densificación se pueden dividir en dos grupos: de compactación manual o
de compactación por vibrado.
La compactación manual, históricamente es la primera, se realizaba con
pisones y barras, sin embargo el grado de compactación que se obtiene no
es elevado; por lo que esta dio paso a la compactación por vibrado, donde
se aprovecha la condición tixotrópica del concreto en estado fresco,
mediante el cual se hace menos viscoso cuando esta en movimiento y se
atiesa al quedar en reposo.
CURADO DEL CONCRETO
Una vez colocado y compactado el concreto, debe ser curado,
especialmente en edades tempranas; el curado es la operación mediante la
cual se protege el desarrollo de las reacciones de hidratación de cemento,
evitando la pérdida parcial de agua de mezclado por efecto de
evaporación superficial.
El procedimiento de reponer el agua evaporada requiere menos recursos
tecnológicos, pues se limita fundamentalmente a regar las superficies
expuestas, con el riego se debe tomar a precaución de no erosionar la
superficie.
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CONTROL DE CALIDAD
Para el concreto en estado fresco, debe ser práctica obligada realizar el
ensayo de asentamiento o de Cono de Abrams, el cual no indicará si la
relación agua/cemento ha sido la adecuada en función de sus
características de calidad.
Para el concreto en estado endurecido, se debe realizar el ensayo de
resistencia a la compresión, la metodología mas usada es la de la rotura de
cilindros, esta nos va a permitir conocer cual es la resistencia que podrá
alcanzar el elemento estructural que ha sido vaciado con un concreto en
especifico sin intervenir directamente el mismo; la muestra se debe tomar en
campo, de la misma muestra con la que se esta vaciando, debe ser tomada
por personal especializado, siguiendo los procedimientos normativos, a fin de
que no se vean alterados los resultados finales.

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  • 1. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. UNIDAD IV MATERIALES AGLOMERADOS CONCRETO INTRODUCCIÓN Desde que el ser humano supero la época de las cavernas, ha aplicado sus mayores esfuerzos a delimitar su espacio vital, satisfaciendo primero sus necesidades de vivienda y después levantando construcciones con requerimientos específicos; templos, palacios, museos son el resultado del esfuerzo que constituye las bases para el progreso de la humanidad. El pueblo egipcio ya utilizaba un mortero – mezcla de arena con materia cementosa, para unir bloques y lozas de piedra al erigir sus asombrosas construcciones. En el mundo de la construcción, el concreto es, en sus diversas variantes, el material de uso más extendido en zonas urbanas; se estima que este material es el segundo en cantidad que usa el hombre, después del agua; donde hay actividad humana organizada hay concreto. DEFINICIÓN El concreto se puede considerar básicamente, como una mezcla de dos componentes: agregado y pasta; la pasta, compuesta de Cemento Portland y agua, une a los agregados (arena y grava o piedra triturada) para formar una masa semejante a una roca pues la pasta endurece debido a la reacción química entre el Cemento y el agua. La calidad del concreto depende en gran medida de la calidad de la pasta. En un concreto elaborado adecuadamente, cada partícula de agregado esta completamente cubierta con pasta y también todos los espacios entre partículas de agregado.
  • 2. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. La mezcla intima de los componentes del concreto convencional produce una masa plástica que puede ser moldeada y compactada con relativa facilidad; pero gradualmente pierde esta característica hasta que al cabo de algunas horas se torna rígida y comienza a adquirir el aspecto, comportamiento y propiedades de un cuerpo sólido, para convertirse finalmente en el material mecánicamente resistente que es el concreto endurecido. El comportamiento mecánico de este material y su durabilidad en servicio dependen de tres aspectos básicos: 1. Las características, composición y propiedades de la pasta de cemento, o matriz cementante, endurecida. 2. La calidad propia de los agregados, en el sentido más amplio. 3. La afinidad de la matriz cementante con los agregados y su capacidad para trabajar en conjunto. En el primer aspecto debe contemplarse la selección de un cementante apropiado, el empleo de una relación agua/cemento conveniente y el uso eventual de un aditivo necesario, con todo lo cual debe resultar potencialmente asegurada la calidad de la matriz cementante. En cuanto a la calidad de los agregados, es importante adecuarla a las funciones que debe desempeñar la estructura, a fin de que no representen el punto débil en el comportamiento del concreto y en su capacidad para resistir adecuadamente y por largo tiempo los efectos consecuentes de las condiciones de exposición y servicio a que esté sometido. Finalmente, la compatibilidad y el buen trabajo de conjunto de la matriz cementante con los agregados, depende de diversos factores tales como las características físicas y químicas del cementante, la composición mineralógica y petrográfica de las rocas que constituyen los agregados, y la forma, tamaño máximo y textura superficial de éstos.
  • 3. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. De la esmerada atención a estos tres aspectos básicos, depende sustancialmente la capacidad potencial del concreto, como material de construcción, para responder adecuadamente a las acciones resultantes de las condiciones en que debe prestar servicio. Pero esto, que sólo representa la previsión de emplear el material potencialmente adecuado, no basta para obtener estructuras resistentes y durables, pues requiere conjugarse con el cumplimiento de previsiones igualmente eficaces en cuanto al diseño, especificación, construcción y mantenimiento de las propias estructuras. COMPONENTES El concreto fresco es una mezcla semilíquida de cemento portland, arena (agregado fino), grava o piedra triturada (agregado grueso) y agua. Mediante un proceso llamado hidratación, las partículas del cemento reaccionan químicamente con el agua y el concreto se endurece y se convierte en un material durable. Cuando se mezcla, se hace el vaciado y se cura de manera apropiada, el concreto forma estructuras sólidas capaces de soportar las temperaturas extremas del invierno y del verano sin requerir de mucho mantenimiento. El material que se utilice en la preparación del concreto afecta la facilidad con que pueda vaciarse y con la que se le pueda dar el acabado; también influye en el tiempo que tarde en endurecer, la resistencia que pueda adquirir, y lo bien que cumpla las funciones para las que fue preparado. La pasta esta compuesta de Cemento Portland, agua y aire atrapado o aire incluido intencionalmente. Ordinariamente, la pasta puede alcanzar entre el 25 al 40 % del volumen total del concreto, mientras que los agregados constituyen aproximadamente el 60 al 75 % del volumen total del concreto, por lo que su selección es importante. Los agregados deben consistir en partículas con resistencia adecuada así como resistencias a condiciones de exposición a la intemperie y no deben contener materiales
  • 4. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. que pudieran causar deterioro del concreto. Para tener un uso eficiente de la pasta de cemento y agua, es deseable contar con una granulometría continua de tamaños de partículas. La calidad del concreto depende en gran medida de la calidad de la pasta. En un concreto elaborado adecuadamente, cada partícula de agregado esta completamente cubierta con pasta y también todos los espacios entre partículas de agregado; por lo que además de escoger el cementante adecuado, es necesario verificar la calidad del agua, ya que el empleo de esta en el concreto tiene dos diferentes aplicaciones: como ingrediente en la elaboración de las mezclas y como medio de curado de las estructuras recién construidas. En el primer caso es de uso interno como agua de mezclado, y en el segundo se emplea exteriormente, cuando el concreto se cura con agua; aunque en estas aplicaciones las características del agua tienen efectos de diferente importancia sobre el concreto, es usual que se recomiende emplear igual de una sola calidad en ambos casos. Así, normalmente, en las especificaciones para concreto se hace referencia en primer término a los requisitos que debe cumplir el agua para elaborar el concreto, porque sus efectos son más importantes, y después se indica que el agua que se utilice para curarlo debe ser del mismo origen, o similar, para evitar que se subestime esta segunda aplicación y se emplee agua de curado con características inadecuadas. Agua para el concreto El agua de mezclado, conjuntamente con el cemento, forman un producto coherente, pastoso y manejable, que lubrica y soporta los agregados; simultáneamente reacciona químicamente con el cemento, hidratándolo y produciendo el fraguado; por otra parte, el agua de curado es necesaria para reponer la humedad que se pierde por evaporación luego de que el
  • 5. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. concreto ha sido colocado, compactado y alisado en su superficie, de esta manera se garantiza el normal desarrollo de las reacciones de hidratación del cemento. Tanto el agua de curado, como el agua de mezclado deben estar libres de contaminantes que puedan perjudicar el fraguado del concreto o que reaccionen negativamente, en estado fresco o en estado endurecido, con algunos de sus componentes o con tuberías metálicas o al acero de refuerzo. Una práctica bastante común consiste en utilizar el agua potable para fabricar concreto sin ninguna verificación previa, suponiendo que toda agua que es potable también es apropiada para elaborar concreto; sin embargo, hay ocasiones en que esta presunción no se cumple, porque hay aguas potables aderezadas con citratos o con pequeñas cantidades de azúcares, que no afectan su potabilidad pero pueden hacerlas inadecuadas para la fabricación de concreto. En todo caso, la consideración contraria pudiera ser más conveniente, es decir, que el agua para la elaboración del concreto no necesariamente requiere ser potable, aunque sí debe satisfacer determinados requisitos mínimos de calidad; estos no tienen ninguna relación obligada con el aspecto bacteriológico (como es el caso de las aguas potables), sino que básicamente se refieren a sus características físico- químicas ya estos generan efectos dañinos sobre el comportamiento y las propiedades del concreto. Refiriéndose a las características físico-químicas del agua para concreto, no parece haber consenso general en cuanto a las limitaciones que deben imponerse a las sustancias e impurezas cuya presencia es relativamente frecuente, como puede ser el caso de algunas sales inorgánicas (cloruros, sulfatos), sólidos en suspensión, materia orgánica, dióxido de carbono disuelto, etc. Sin embargo, en lo que sí parece haber acuerdo es que no
  • 6. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. debe tolerarse la presencia de sustancias que son francamente dañinas, como grasas, aceites, azúcares y ácidos, por ejemplo. La presencia de alguna de estas sustancias, que por lo demás no es común, debe tomarse como un síntoma de contaminación que requiere eliminarse antes de considerar la posibilidad de emplear el agua. Cuando el agua de uso previsto es potable, cabe suponer en principio que sus características físico-químicas son adecuadas para hacer concreto, excepto por la posibilidad de que contenga alguna sustancia saborizante, lo cual puede detectarse fácilmente al probarla. Así, por ejemplo, se considera que si el agua es clara, y no tiene sabor dulce, amargo o salobre, puede ser usada como agua de mezclado o de curado para concreto, sin necesidad de mayores pruebas. En diversas especificaciones y prácticas recomendadas, al establecer la calidad necesaria en el agua de mezclado, se pone más énfasis en la valuación de los efectos que produce en el concreto, que en la cuantificación de las sustancias indeseables e impurezas que contiene. Esto aparentemente se justifica porque tales reglamentaciones están dirigidas principalmente a construcciones urbanas, industriales o similares, cuyo concreto se produce en localidades donde normalmente se dispone de suministro de agua para uso industrial o doméstico. Los efectos indeseables que el agua de mezclado de calidad inadecuada puede producir en el concreto, son a corto, mediano y largo plazo. Los efectos a corto plazo normalmente se relacionan con el tiempo de fraguado y las resistencias iniciales, los de mediano plazo con las resistencias posteriores (a 28 días o más) y los de largo plazo pueden consistir en el ataque de sulfatos, la reacción álcali-agregado y la corrosión del acero de refuerzo. La prevención de los efectos a largo plazo se consigue por medio del análisis químico del agua antes de emplearla, verificando que no contenga cantidades excedidas de sulfatos, álcalis, cloruros y dióxido de
  • 7. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. carbono disuelto, principalmente. Para prevenir los efectos a corto y mediano plazo, se acostumbra precalificar el agua mediante pruebas comparativas de tiempo de fraguado y de resistencia a compresión a 7 y 28 días. En estas pruebas se comparan especimenes elaborados con mezclas idénticas, en las que sólo cambia la procedencia del agua de mezclado: agua destilada en la mezcla-testigo y el agua en estudio en la mezcla de prueba. La verificación de la calidad del agua de uso previsto para elaborar el concreto, debe ser una práctica obligatoria antes de iniciar la construcción de obras importantes, sin embargo, puede permitirse que esta verificación se omita en las siguientes condiciones: 1) El agua procede de la red local de suministro para uso doméstico y no se le aprecia olor, color ni sabor; no obstante que no posea antecedentes de uso en la fabricación de concreto. 2) El agua procede de cualquier otra fuente de suministro que cuenta con antecedentes de uso en la fabricación de concreto con buenos resultados, y no se le aprecia olor, color ni sabor. Por el contrario, la verificación de calidad del agua, previa a su empleo en la fabricación de concreto, debe ser un requisito ineludible en los siguientes casos: 3) El agua procede de la red local de suministro para uso doméstico y, aunque posee antecedentes de uso en la fabricación de concreto, se le aprecia cierto olor, color o sabor. 4) El agua procede de cualquier fuente de suministro sin antecedentes de uso en la fabricación de concreto, aunque no manifieste olor, color ni sabor. Cuando la obra se localiza en las inmediaciones de un centro de población, es muy probable que exista abastecimiento de agua en la localidad, del cual pueda disponerse para fabricar el concreto. Al referirse a esta red de
  • 8. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. suministro público, es pertinente distinguir entre el agua para uso doméstico y para uso industrial. La primera por lo general reúne condiciones físico- químicas de potabilidad, salvo eventuales fallas en el aspecto bacteriológico que pueden hacerla impropia para el consumo humano, pero no afectan al concreto. El agua para uso industrial por lo común no es potable, no sólo en el aspecto bacteriológico sino también en el aspecto físico-químico, pues frecuentemente proviene del tratamiento de aguas negras o es agua reciclada de procesos industriales, por lo cual puede contener sustancias dañinas al concreto. Por tal motivo, siempre es necesario verificar la calidad del agua de uso industrial, a menos que tenga antecedentes de uso con buen éxito en la fabricación de concreto. Hay otras fuentes de suministro de agua para elaborar el concreto en sitios alejados de los centros de población, como son los pozos, manantiales, corrientes superficiales (arroyos y ríos), almacenamientos naturales (lagos lagunas) y almacenamientos creados artificialmente (vasos de presas). Salvo que existan antecedentes de uso del agua en la fabricación de concreto con buenos resultados, debe verificarse invariablemente su calidad antes d emplearla. En cuanto al agua de mar, su principal inconveniente al ser juzgada como agua de mezclado para concreto, consiste en su elevado contenido de cloruros (más de 20000 ppm) que la convierten en un medio altamente corrosivo para el acero de refuerzo, y esto la hace inaceptable para su empleo en el concreto reforzado. No obstante, en determinados casos se ha llegado a emplear agua de mar para la elaboración de concreto destinado a elementos no reforzados; en esos casos, es necesario verificar si el tiempo de fraguado del mortero o del concreto, con el cemento de uso previsto, es adecuado para las condiciones de obra ya que el exceso de cloruros en el agua de mar tiende a acelerar el fraguado.
  • 9. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. La manera recomendable de proceder en estos casos, consiste en obtener muestras del agua con suficiente anticipación al inicio de las obras, con objeto de verificar sus características físico-químicas y sus efectos en el concreto. Estas muestras deben colectarse en diversas épocas del año, para abarcar todas las posibles condiciones de suministro, y del resultado de su verificación debe poder concluirse si el agua es aceptable en su estado original, o si requiere ser sometida a algún tratamiento previo de sedimentación, filtración, etc. Posteriormente, en el curso del suministro, debe implantarse un plan de verificación rutinaria, mediante muestreo y ensaye periódico, de acuerdo con los programas de construcción. CARACTERISTICAS DEL CONCRETO Concreto en Estado Fresco El concreto recién mezclado debe ser plástico o semifluido y capaz de ser moldeado a mano. Una mezcla muy húmeda de concreto se puede moldear en el sentido de que puede colocarse en un encofrado. En una mezcla de concreto plástico todos los agregados se encuentran encajonados y sostenidos en suspensión. Los ingredientes no están predispuestos a segregarse durante el transporte; y cuando el concreto endurece, se transforma en una mezcla homogénea de todos los componentes. El concreto de consistencia plástica no se desmorona si no que fluye como liquido viscoso sin segregarse. Se necesita una mezcla plástica para tener resistencia y para mantener su homogeneidad durante el manejo y la colocación. Mientras que una mezcla plástica es adecuada para la mayoría con trabajos con concreto, se puede utilizar aditivos superfluidificantes para adicionar fluidez al concreto en miembros de concretos delgados o fuertemente reforzados.
  • 10. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. Las características del concreto fresco, se conocen como “reología del concreto”; de estas características dependen las variaciones de viscosidad y la tixotropía de la mezcla a lo largo del tiempo, estas se definen en base a la consistencia, la manejabilidad, la segregación y la exudación. La manejabilidad se refiere a la facilidad de transportar, colocar, consolidar y acabar al concreto recién mezclado; la consistencia se refiere a la fluidez en estado fresco, se mide a través del asentamiento o Ensayo del Cono de Abrams; la manejabilidad y la consistencia, permiten manejarlo sin que se produzca segregación al colocarlo y compactarlo. La segregación se refiere a la tendencia de los granos gruesos de la mezcla a separarse, esto depende de la viscosidad y de la tixotropía de la mezcla, y se relaciona con la cantidad y el tamaño de los granos. La exudación o sangrado es la migración de el agua hacia la superficie superior del concreto recién mezclado provocada por el asentamiento de los materiales Sólidos – Cemento, arena y piedra dentro de la masa. El asentamiento es consecuencia del efecto combinado del la vibración y de la gravedad. Un sangrado excesivo aumenta la relación Agua - Cemento cerca de la superficie superior, pudiendo dar como resultado una capa superior débil de baja durabilidad, particularmente si se lleva acabo las operaciones de acabado mientras esta presente el agua de sangrado. Debido a la tendencia del concreto recién mezclado a segregarse y sangrar, es importante transportar y colocar cada carga lo más cerca posible de su posición final. El aire incluido mejor a la trabajabilidad y reduce la tendencia del concreto fresco de segregarse y sangrar. Concreto en Estado Endurecido El concreto en estado endurecido, se convierte en un elemento que ha alcanzado dureza superficial, y con el paso de los días alcanzará la resistencia para la cual fue diseñado.
  • 11. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. La resistencia del concreto es considerada la propiedad mas importante de este material, la importancia de esta radica en las funciones estructurales de este material; desde los comienzos de la tecnología del concreto se trato de predecir esta característica, la ley de Abrams fue tal vez la mas conocida y difundida para predecir este valor; esta ley se basa en que para los mismos materiales y condiciones de ensayo, la resistencia de un concreto completamente compactado a una edad dada, es inversamente proporcional a la relación agua/cemento, esto se ha usado para predecir con cierta exactitud la relación agua/cemento que producirá un concreto de una resistencia especifica, y es utilizada en varios métodos de diseño de mezcla para predecir esta característica, sin embargo para los concretos con bajas relaciones agua cemento, la ley de Abrams no cumple con su objetivo. Por lo cual, este postulado inicial, se complemento con las leyes del agua, el cemento, el tiempo y la temperatura. LEY DEL AGUA: La resistencia a la compresión de un concreto esta en proporción inversa a la relación agua/cemento; es decir, el concreto será tanto mejor, mientras menos agua se use en la preparación. LEY DEL CEMENTO: Mientras menos cemento se necesite para lograr una cierta resistencia, mejor será para todas las cualidades del concreto. Mayor cantidad de cemento causa mayor retracción y agrietamiento, además afecta directamente los costos. LEY DEL TIEMPO: Mientras mayor sea el tiempo en el que el concreto se encuentre en estado fresco, mejores serán sus propiedades de compactación, debido al acomodo de sus partículas; la exudación del agua, en función a la diferencia de las densidades de los componentes, además facilita el revibrado del concreto. LEY DE LA TEMPERATURA: Mientras más baja sea la temperatura de l concreto fresco, mejor será para todas sus cualidades; el calor aumenta la demanda
  • 12. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. de agua y acelera el proceso de fraguado, aumenta la resistencia inicial perdiendo plasticidad. PREPARACIÓN DEL CONCRETO Se pueden distinguir entre los concretos preparados en obra, bien sea en pequeños volúmenes o grandes cantidades, y los concretos elaborados en plantas de premezclado que luego son trasladados a la obra. Mezclado en Obra La mezcla se debe preparar en una zona de la obra, de fácil acceso a los componentes y cerca de la zona de vaciado; la mezcla puede ser preparada en mezcladoras sencillas y de relativa poca capacidad, sin que por esto no se tome en consideración los controles de calidad establecidos. Si los componentes no se dosifican en peso, se deben emplear medidas de volúmenes precisas. Premezclado Comercial Cuando se emplean grandes volúmenes de concreto, o así se requiera, se emplearán mezclas provenientes de empresas especializadas, las cuales preparan y trasladan el concreto directamente al sitio de la obra; estas empresas deben contar con el conocimiento y la tecnología adecuada que permita garantizar la calidad y economía en el uso de este material. Para el mezclado del concreto MEZCLADO DEL CONCRETO El mezclado del concreto se refiere al conjunto de operaciones destinadas obtener un producto final homogéneo; los equipos y procedimientos que se usen deben ser capaces de lograr una mezcla efectiva de los distintos componentes. La mayoría de las mezclas se realizan con el apoyo de
  • 13. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. maquinas mezcladoras. La secuencia de carga de los ingredientes en la mezcladora representa un papel importante en la uniformidad del producto terminado; sin embargo, se puede variar esa secuencia y aun así producir concreto de calidad. Las diferentes secuencias requieren ajustes en el tiempo de adicionamiento de agua, en el número total de revoluciones del tambor de la mezcladora, y en la velocidad de revolución. Otros factores importantes en el mezclado son el tamaño de la revoltura en la relación al tamaño del tambor de la mezcladora, el tiempo transcurrido entre la dosificación y el mezclado, el diseño, la configuración y el estado del tambor mezclador y las paletas. Las mezcladoras aprobadas, con operación y mantenimiento correcto, aseguran un intercambio de materiales de extremo a extremo por medio de una acción de rolado, plegado y amasado de la revoltura sobre si misma a medida que se mezcla el concreto. Sabiendo que existen muchos factores que influyen en el orden de llenado de la mezcladora, lo cierto es que de ninguna manera se debe iniciar agregando el cemento y/o el agua; lo aconsejable es iniciar la jornada con una carga especial de piedra con algo de agua, luego los materiales finos (arena y cemento), añadiendo algo mas de agua, en el cual se deben incorporar los aditivos líquidos, si los hay, y por ultimo el resto de la piedra y el agua. Para lograr masas homogéneas, la mezcladora debe operar a velocidad de rotación que recomiende el fabricante; el tiempo de mezclado debe ser el necesario para que la masa se homogenice totalmente, esto dependerá de las características del mezclador que se este utilizando. TRANSPORTE Y COLOCACIÓN DEL CONCRETO El concreto que acaba de ser elaborado en obra, o acaba de ser recibido en los camiones de premezclado, debe pasar por una serie de etapas o procesos, cuya secuencia comienza con el transporte hasta los encofrados, sigue con la colocación dentro de ellos, continua con su posterior compactación y se completa con el curado de la superficie; las tres primeras
  • 14. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. operaciones deben realizarse cuando el concreto aun se encuentra en estado fresco, por lo que requieren de cierto apresuramiento, sin que por ello se descuiden practicas y procedimientos de control. Para el transporte de la mezcla desde el lugar de mezclado o de su recepción, hasta el sitio final de su disposición, cualquier procedimiento resultara adecuado, siempre y cuando se cumplan con los siguientes requisitos: 1.- Evitar perdida de parte de la masa del concreto por derrames o por adherencia a las paredes del medio de transporte. 2.- Contar con los equipos y personal necesarios para no atrasar un vaciado con relación a lo anterior, lo que podría dar origen a una junta fría en el material. 3.- No se debe perder tiempo, ya que podría ocasionar la evaporación parcial del agua de la mezcla, o el espesamiento y endurecimiento de la masa. 4.- Evitar la segregación del material durante su traslado, ya que de producirse, disminuiría las condiciones de resistencia y durabilidad. Entre los diversos procedimientos o equipos para transportar el concreto se citan a continuación algunos de ellos: Carretillas, carretones o “Buggies; canaletas y tubos; elevadores; grúas y torres grúas; camión transportador; cintas transportadoras y por bombeo. Una vez que el concreto ha llegado al lugar donde están los moldes o encofrados, se da comienzo a la fase de colocación; previamente los moldes deben haber sido limpiados y engrasados y las armaduras comprobadas, tanto en cantidad como en su posición. Se debe llenar completamente los moldes, envolviendo completamente el acero de refuerzo, no permitiendo la deformación y/o desplazamiento de los encofrados o de las armaduras, a fin de evitar que se formen juntas frías, oquedades y la propia segregación del material. El espesor de las capas no debe sobrepasar de 40cm, de lo contrario, el material debe ser colocado en
  • 15. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. dos capas; se debe cuidar que al colocar la segunda sobre la primera, esta se encuentre fresca todavía y en condición plástica sin haber comenzado su fraguado, para que se adhieran bien y no formen juntas frías. COMPACTACIÓN DEL CONCRETO La compactación o consolidación del concreto es la operación por medio de la cual se densifica la masas, todavía blanda, reduciendo a un mínimo la cantidad de vacíos; existen numerosos procedimientos para disminuir esos vacíos, la selección del alguno dependerá de las características del concreto y del tipo de estructura que se este construyendo, los métodos de densificación se pueden dividir en dos grupos: de compactación manual o de compactación por vibrado. La compactación manual, históricamente es la primera, se realizaba con pisones y barras, sin embargo el grado de compactación que se obtiene no es elevado; por lo que esta dio paso a la compactación por vibrado, donde se aprovecha la condición tixotrópica del concreto en estado fresco, mediante el cual se hace menos viscoso cuando esta en movimiento y se atiesa al quedar en reposo. CURADO DEL CONCRETO Una vez colocado y compactado el concreto, debe ser curado, especialmente en edades tempranas; el curado es la operación mediante la cual se protege el desarrollo de las reacciones de hidratación de cemento, evitando la pérdida parcial de agua de mezclado por efecto de evaporación superficial. El procedimiento de reponer el agua evaporada requiere menos recursos tecnológicos, pues se limita fundamentalmente a regar las superficies expuestas, con el riego se debe tomar a precaución de no erosionar la superficie.
  • 16. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL U.C. MATERIALES DE CONSTRUCCION Prof.: Ing. José A. Contreras R. CONTROL DE CALIDAD Para el concreto en estado fresco, debe ser práctica obligada realizar el ensayo de asentamiento o de Cono de Abrams, el cual no indicará si la relación agua/cemento ha sido la adecuada en función de sus características de calidad. Para el concreto en estado endurecido, se debe realizar el ensayo de resistencia a la compresión, la metodología mas usada es la de la rotura de cilindros, esta nos va a permitir conocer cual es la resistencia que podrá alcanzar el elemento estructural que ha sido vaciado con un concreto en especifico sin intervenir directamente el mismo; la muestra se debe tomar en campo, de la misma muestra con la que se esta vaciando, debe ser tomada por personal especializado, siguiendo los procedimientos normativos, a fin de que no se vean alterados los resultados finales.