Tecnología "Materiales"
Material aglomerante "pulvurulento" producto de la mezcla de arcillas (silicatos de aluminio) y piedras calcáreas (carbonatos cálcicos) cocidas a altas temperaturas y, posteriormente, pulverizadas. En su fabricación, pueden emplearse además de los materiales antes citados, otros tales como: escorias ferrosas, puzolanas (cal apagada), etc.
Cemento de "Alúmina": Mezcla de calizas con "bauxita". Fragua rápidamente, posee elevada resistencia a las acciones químicas y mecánicas. Se emplea para concretos refractarios. Cemento "Expansivo": Cemento que contiene "sulfato de calcio" y, cuya propiedad más resaltante, es la de aumentar de volumen una vez endurecido. Cemento"Blanco": Cemento producido con materiales desprovistos de óxidos de hierro. Es de granulometría muy fina y se emplea para la elaboración de morteros y frisos. Cemento"Hidrófugo": Cemento cuya composición le permite fraguar (endurecer) en condiciones de extrema humedad (inclusive bajo el agua). Cemento"Metalúrgico": Cemento que contiene (en proporciones variables) escoria de los altos hornos y sulfato de calcio. Cemento"Puzolánico": Fabricado a partir de cal apagada y puzolanas. Posee capacidades para fraguar en condiciones de elevada humedad. Cemento"Portland": Es el cemento de más amplio uso en la construcción. Se produce mezclando arcillas, carbonatos de calcio, óxido de hierro y yeso. Este último material se añade a la mezcla como moderador del fraguado. El resultado es un cemento hidráulico con alta resistencia a los esfuerzos de compresión y una adherencia mejorada. Juan M. Cámara - 2001
Juan M. Cámara - 2001
Tecnología "Materiales"
Existen dos procesos para producir el cemento Portland: La fabricación por vía "húmeda" y, la via "seca". En el primer tipo, las materias primas (arcilla y caliza) son machacadas y, posteriormente, se deslavan en agua hasta formar un barro el cual se carga en el horno de cocción. En cuanto a la fabricación por vía seca, los materiales son reducidos a polvo extremadamente fino el cual se introduce directamente en el horno previa una ligera humidificación de la masa.
Vía Vía Húmeda Húmeda Arcillas Trituración
Vía Vía Seca Seca Calizas Trituración
Arcillas Trituración
TANQUE DE MEZCLA Pasta
Calizas Trituración
Pulverizador
DOSIFICACION
Humidificación
COCCION EN HORNO GIRATORIO
Empacado
1.450 º
Enfriamiento Pulverización CLINKER Mezclado
DOSIFICACION YESO
ESCORIA
Granulación (en agua)
Secado Trituración
CONCRETO
Tecnología "Construcción"
Material compuesto empleado en la construcción y elaborado a partir de la mezcla, en proporciones variables, de cemento, agua, arena y piedra. El Concreto (u hormigón) se caracteriza por presentarse en estado fluido cuando es elaborado y, endurecerse posteriormente hasta alcanzar consistencia y resistencia equivalentes a la de la piedra natural (o aún superiores).
COMPONENTES DEL CONCRETO CEMENTO (Aglomerante) COMPONENTES ACTIVOS
ARENA (Consistencia) COMPONENTES INERTES o ARIDOS
AGUA (Reactivo)
PIEDRA (Resistencia)
Los componentes activos reciben este nombre debido a su capacidad para reaccionar entre sí. A dicha reacción química se le conoce como fraguado y conduce al endurecimiento de la mezcla. Por otra parte, el agua, influye decisivamente en la trabajabilidad de dicha mezcla. Los materiales áridos, tal como su nombre indica, no reaccionan químicamente dentro de la mezcla pero, son de suma importancia en la calidad final del material puesto que, de ellos dependerá, la "trabajabilidad" y la "resistencia" del concreto. Aportan alrededor del 80% de la masa (peso) final del material una vez fraguado. El Cemento más comunmente empleado en la elaboración de concretos estructurales es el tipo "Portland". (Es un cemento "hidráulico") Juan M. Cámara - 2005
Tecnología "Construcción"
TIPOS DE CONCRETO
Concreto "Simple": Aquel compuesto de cemento, agua, arena y piedra. Posee elevada resistencia a la compresión en tanto que, su resistencia a la tracción resulta pobre. Concreto "Armado": Concreto simple reforzado internamente con barras (cabillas) o cables de acero. Combina la resistencia a la compresión propia del concreto con la capacidad de trabajo a tracción, flexión y corte del acero. Concreto "Aligerado": Concreto en el cual se sustituye un porcentaje de los áridos gruesos (piedra) por materiales livianos tales como esférulas de arcilla expandida, piedra pómez, etc. Concreto "Ciclópeo": Se conoce con este nombre al concreto que, en lugar de agregados gruesos convencionales, posee grandes rocas (o bloques de piedra) en su masa. Concreto "Aireado": Tipo de concreto aligerado en el cual, una parte del agregado grueso es sustituido por burbujas de aire contendas dentro de la masa del material y obtenidas mediante la incorporación en la mezcla de algún aditivo efervescente. Posee una muy baja resistencia al corte. Concreto "Pretensado": Concreto reforzado con cables o barras de acero las cuales, son tensadas mediante procedimientos mecánicos, antes de que la mezcla haya fraguado. Permite obtener piezas estructurales con secciones reducidas y gran capacidad de carga. Concreto "Postensado": Similar al anterior pero, en este caso, la armadura de acero es sometida a tensión una vez que el concreto ha fraguado. En general, las piezas estructurales resultantes poseen una sección aún menor y mayor resistencia que sus equivalentes pretensadas.
Juan M. Cámara - 2005
Tecnología "Construcción"
PROPIEDADES DE LOS COMPONENTES DEL CONCRETO CEMENTO No debe tener más de 3 semanas almacenado. Debera poseer un grado de humedad no superior al 3% en peso. Debe satisfacer los requerimientos estructurales en cuanto a su capacidad resistente final. Su granulometría deberá ser apropiada para garantizar su velocidad de fraguado y minimizar la posibilidad de retracciones excesivas. No deberá estar mezclado con sustancias contaminantes que afecten la resistencia final del concreto.
AGUA No deberá poseer sustancias grasas que disminuyan la adherencia entre los componentes de la mezcla. No presentará residuos sólidos, sales, álcalis o materia orgánica en suspensión.
AGREGADOS FINOS Y GRUESOS (ARIDOS) Se considerará como agregado fino a cualquier árido que pase a través de un tamiz de malla con abertura entre 5 y 7 mm. como máximo. Se considerará como grava a todo agregado que pase por un tamiz cuya abertura oscile entre 7 y 100 mm. Es recomendable emplear arenas lavadas (de rio) u obtenidas artificialmente a partir de la pulverización de rocas silíceas. Se evitará (en lo posible) la arena de mar. La grava será obtenida de cualquier roca suficientemente dura siendo preferibles las silíceas o las graníticas antes que las calizas. Todos los áridos deberán estar libres de grasas, materia orgánica y cualquier otra impureza que disminuya su capacidad de adherencia o afecte la resistencia y durabilidad del concreto. La grava deberá presentar bordes ligeramente redondeados (más no deben ser esféricas) a fin de disminuir las posibilidades de cavidades internas en el concreto y mejorar su trabajabilidad. Juan M. Cámara - 2005
Tecnología "Construcción"
PROPIEDADES DEL CONCRETO
RESISTENCIA El concreto como material pétreo artificial, comparte las características mecánicas de las piedras naturales. Trabaja muy bien a compresión en tanto que, su resistencia ante los esfuerzos de tracción y corte es limitada. Incluyendo refuerzos internos de acero dentro de la masa, se solventan dichas limitaciones. En todo caso, independientemente de que, el concreto sea armado, su resistencia se especificará siempre a compresión y se medirá en en Kg/cm2.
CONSISTENCIA La consistencia o fluidez del concreto, dependerá directamente del contenido de agua en la mezcla. Para determinar su valor en obra, se emplea el método de ensayo mediante el cono de Abrams. .10
.30
Asentamiento
Mezcla .20
Consistencia
Asentamiento
Seco
0 a 15 mm.
Plástico
15 a 75 mm.
Blando
75 a 110 mm.
Fluido
110 a 200 mm.
PLASTICIDAD Las propiedades plásticas de la masa de concreto, dependerán de la cantidad y granulometría de los áridos finos empleados en su elaboración. En general, se puede afirmar que, a mayor contenido de arenas con partículas de diámetro inferior a los 0,1 mm. se obtienen concretos más fáciles de colocar en obra. © Juan M. Cámara - 2005
Tecnología "Construcción"
PROPIEDADES DEL CONCRETO II
ADHERENCIA La capacidad adherente del concreto estructural depende directamente del tipo de cemento empleado en su elaboración. Para concretos con cemento Portland se situa en los 35 Kg/cm2.
COEFICIENTE DE DILATACIÓN El coeficiente de dilatación térmica del concreto es de 0,00001 cm. por metro por grado centígrado. La posibilidad de obtener concretos armados se basa en que, el coeficiente de dilatación térmica del acero, es prácticamente idéntico al del concreto. (0,000011)
COMPACTACION El grado de compactación del concreto por fraguado y endurecimiento variará de acuerdo a la cantidad y tipo de cemento empleado en su elaboración. Este fenómeno se produce debido, fundamentalmente, a la pérdida de volumen por la evaporación del agua durante el fraguado.
RETRACCION Fenómeno de pérdida de volumen (contracción) rápida que presenta el concreto por exceso de finura del cemento empleado en su elaboración o, por fraguado en condiciones de alta temperatura y baja humedad ambiental. Cuando es muy marcado este fenómeno produce agrietamientos en las piezas vaciadas.
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA El concreto ya fraguado posee una baja capacidad conductora de la electricidad (pero no puede considerarse como un aislate). El valor de dicha conductividad, disminuye a medida que la cantidad de arena de la mezcla es mayor. El concreto seco, no presenta degradación electrolítica. Juan M. Cámara - 2005
Tecnología "Construcción"
ENSAYO DE COMPRESION DEL CONCRETO La prueba más comunmente empleada para monitorear la calidad resistente del concreto es el ensayo de compresión realizado sobre muestras (también llamadas "probetas") tomadas dentro de cilíndros "abisagrados") metálicos los cuales funcionan como molde de encofrado. Secuencia de realización: Preparación de los cilíndros
Toma de las muestras
Identificación de las muestras
Traslado de las muestras
Ensayo
I
II
III
IV
V
In "Situ" (a pie de obra)
I
30 cms
15 cms
II Cabilla
En Laboratorio Vertido de la mezcla (en tres capas)
Se enrasarán perfectamente los extremos
Cabilla
10 cms Los cilíndros se engrasarán antes de verter la mezcla
Los cilíndros se vaciarán reproduciendo (en la medida de lo posible) las condiciones de colocación en obra
Las muestras se identificarán indicando la fecha y el elemento de obra al cual pertenece.
© Juan M. Cámara - 2005
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ENSAYO DE COMPRESION DEL CONCRETO II CONTINUACION Secuencia de realización (laboratorio): Muestra
Cilíndro parcialmente abierto
Apertura de los cilíndros en el Laboratorio para extracción de las muestras (al siguiente día). Por cada elemento de obra a ensayar se deben haber tomado, al menos tres (3) muestras (se recomiendan 6 o 9 en obras de envergadura) para ser ensayadas a los 7, 14 y 28 días respectivamente
Embolo de Presión
Adaptador de diámetro Muestra
Base fija de la prensa Las muestras se comprimirán mediante el uso de una prensa hidáulica hasta el punto de fractura. Durante la totalidad del ensayo se monitoreará la presión suministrada (mediante el manómetro del equipo) y se registrará la obtenida al momento de la rotura del cilíndro © Juan M. Cámara - 2005
Tecnología "Construcción"
ADITIVOS PARA CONCRETO
ADITIVOS Conjunto de sustancias las cuales, incorporadas en proporciones controladas dentro de la masa de concreto, permiten modificar o añadir características particulares al material.
EJEMPLOS Aditivos Hidrófugos: Sustancias coloidales (a base de siliconas) las cuales, mezcladas dentro de la masa de concreto, le otorgan a esta propiedades hidrorrepelentes. Aditivos Plastificantes: Sustancias arenosas de gran finura que agregadas al concreto le confieren propiedades plásticas que facilitan su colocación en obra para el vaciado de piezas sobre planos inclinados. Aditivos Retardadores de Fraguado: Conjunto de sustancias que se le añaden a la mezcla con el objetivo de desacelerar la velocidad de fraguado inicial del concreto. Son particularmente utilizados para mantener el concreto premezclado durante su traslado desde la planta hasta la obra. Aditivos Acelerantes: Sustancias empledas para acelerar el fraguado inicial del concreto. Son particularmente útiles para disminuir los tiempos de desencofrado de elementos sometidos a compresión (columnas). También se emplean en combinación con aditivos hidrófugos para el vaciado en condiciones de extrema humedad. Colorantes: Pigmentos de origen mineral u orgánico que se incorporan en la mezcla y son empleados para variar la coloración del concreto. Si se exceden las cantidades recomendadas por el fabricante, pueden afectar la resistencia del material. © Juan M. Cámara - 2005
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CONCRETO SIMPLE Y CONCRETO ARMADO
Estructura
Muros de Contención Pasivos Muros de Carga Arcos Bóvedas Pilares
Concreto Simple De pega (Adherentes) Morteros
De Friso Hidrófugos De Relleno
Muros de Contención Activos Pantallas y Silos
Concreto Armado
Estructura
Sistemas Aporticados Estructuras y cubiertas Laminares Estructuras de Doble Curvatura Estructuras Traccionadas
Juan M. Cámara - 2005