semana 1

¿ QUE ES EL CONCRETO?

ES UN MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN, FORMADO POR UNA MEZCLA DE AGUA, ARENA FINA, ARENA GRUESA, PIEDRA CHANCADA, CEMENTO Y ADITIVOS,QUE AL FRAGUAR, ENDURECE.

ESTADOS DEL CONCRETO 

1.-ESTADO FRESCO:  Nos permite su manipulación y colocación.

2.-ESTADO DE FRAGUADO: Es la perdida de plasticidad del concreto fresco.

3.-ESTADO ENDURECIDO: Es la capacidad para resistir cargas.

CALIDAD DEL CONCRETO

  • DEPENDE DE VARIOS FACTORES , SIN EMBARGO ESTA DADO PRINCIPALMENTE POR LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN.
  • LA CALIDAD DEL CONCRETO ESTÁ DE ACUERDO A LAS EXIGENCIAS DEL PROYECTO
  • LA CALIDAD DEL CONCRETO SE EVALUARA MEDIANTE EL F´C OBTENIDA EN EL LABORATORIO A LOS 28 DÍAS.

CUALES SON LAS RECOMENDACIONES PARA UNA BUENA FABRICACIÓN DEL CONCRETO 

DEBEN CUMPLIR LO SIGUIENTE:
  • LAS ESPECIFICACIONES TÉCNICAS REQUERIDAS.
  • ALMACENAMIENTO ADECUADO.
  • LOS AGREGADOS DEBEN CUMPLIR LA GRANULOMETRÍA.
  • LOS AGREGADOS NO DEBEN TENER ARCILLAS U OTROS MATERIALES NO APTOS.
  • LOS DEPÓSITOS DE AGREGADOS DEBE ESTAR CERCA DE LA ZONA DE TRABAJO.
  • EL CEMENTO DEBE SER PROTEGIDO Y EN RUMAS HASTA DE 10 BOLSAS.
  • DEBE CONTROLARSE LA HUMEDAD DE LOS AGREGADOS.

PROCESO O ETAPAS EN EL MANEJO DEL CONCRETO:

                                                  DISEÑO 

¿ EN QUE CONSISTE EL DISEÑO ?

CONSISTE EN DETERMINAR LAS CANTIDADES DE MATERIALES QUE INTERVIENEN EN UN TIPO DE CONCRETO. 

EJEMPLOS: 
 CONCRETO DE f‘C=210 Kg/cm², CON ASENTAMIENTO DE 3"-4“
CONCRETO DE f'C=140 kg/cm²,CON ASENTAMIENTO DE 1"-2" 

UNA MEZCLA SE DEBE DISEÑAR TANTO PARA ESTADO FRESCO COMO PARA ESTADO ENDURECIDO. 
LAS PRINCIPALES EXIGENCIAS QUE SE DEBEN CUMPLIR PARA LOGRAR UNA DOSIFICACIÓN APROPIADA EN ESTADO FRESCO SON LAS DE MANEJABILIDAD, RESISTENCIA, DURABILIDAD Y ECONOMÍA.

                                                DOSIFICACIÓN 

  • LAS PROPORCIONES DE LA MEZCLA DE CONCRETO QUE CUMPLA CON DICHAS CARACTERÍSTICAS CON LOS MATERIALES DISPONIBLES, SE LOGRA MEDIANTE EL SISTEMA DE PRUEBA Y ERROR O EL SISTEMA DE AJUSTE Y REAJUSTE.
  • DICHO SISTEMA CONSISTE EN PREPARAR UNA MEZCLA DE CONCRETO CON UNAS PROPORCIONES INICIALES Y CALCULADAS POR DIFERENTES MÉTODOS. A LA MEZCLA DE PRUEBA SE LE REALIZAN LOS DIFERENTES ENSAYOS DE CONTROL DE CALIDAD COMO ASENTAMIENTO, PÉRDIDA DE MANEJABILIDAD, MASA UNITARIA, TIEMPOS DE FRAGUADO Y RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN.
  • ESTOS DATOS SE COMPARAN CON LA ESPECIFICACIÓN Y SI LLEGAN A SER DIFERENTES O NO CUMPLEN CON LA EXPECTATIVA DE CALIDAD SE REAJUSTAN LAS CANTIDADES, SE ELABORA NUEVAMENTE LA MEZCLA QUE DEBE CUMPLIR TODOS LOS ENSAYOS DE CONTROL DE CALIDAD, SI NUEVAMENTE NO CUMPLE LOS REQUISITOS EXIGIDOS ES NECESARIO REVISAR LOS MATERIALES, EL MÉTODO DEL DISEÑO Y NUEVAMENTE OTRA MEZCLA DE CONCRETO HASTA AJUSTAR LOS REQUISITOS EXIGIDOS POR LA ESPECIFICACIÓN. 
LA DOSIFICACION SE PUEDE DECIR QUE ES EL PROCESO DE MEDIR LAS CANTIDADES DE CEMENTO, AGREGADOS Y AGUA PARA PREPARAR EL CONCRETO 

DOSIFICACIÓN EN VOLUMEN SE MIDE LOS MATERIALES 
EN VOLUMEN, EJEMPLO:
 PROPORCIÓN 1:2:3(CEMENTO,ARENA,PIEDRA)
 1 BOLSA DE CEMENTO=1 Pie³ 
1 CARRETILLA =1 Pie³ 
1½ CARRETILLA =3 Pie³
 AGUA =28 Lt
 LOS RESULTADOS OBTENIDOS NO SON MUY PRECISOS.

                                             MEZCLADO

CONSISTE EN UNIR : EL CEMENTO , AGREGADO FINO , AGREGADO GRUESO Y AGUA PARA LOGRAR UNA MASA HOMOGÉNEA.
 EL MEZCLADO SE REALIZA:

  • UTILIZANDO DIFERENTES MEZCLADORAS 
  • MEZCLADORA DE TROMPO 
  • MEZCLADORA DE TOLVA 
  • MIXER 
  • ESTACIONARIAS

MEZCLADORA DE TROMPO

EQUIPOS DE EJE VERTICAL (BASCULANTE).
 LA CARGA Y DESCARGA A LA MEZCLADORA SE REALIZA POR UNA SOLA ABERTURA.

SIENDO SU CICLO DE PRODUCCIÓN = TIEMPO DE CARGA + TIEMPO DE MEZCLADO + EL TIEMPO DE DESCARGA.

MEZCLADORA DE TOLVA

EQUIPOS DE EJE HORIZONTAL , TIENE UNA TOLVA POR DONDE SE REALIZA LA CARGA, Y OTRA ABERTURA PARA LA DESCARGA.

SIENDO EL CICLO DE PRODUCCIÓN = TIEMPO DE CARGA + EL TIEMPO DE MEZCLADO. 

SE OBTIENE MEJORES RENDIMIENTOS DE PRODUCCIÓN DE CONCRETO.


MEZCLADORA: CAMIÓN MIXER

SON MEZCLADORAS DE GRAN CAPACIDAD .SE UTILIZA ESTE EQUIPO PARA MEZCLAR CONCRETO EN UNA TANDA DE 6,7,8,9,10,12M³;LOGRÁNDOSE CON ESTOS EQUIPOS RENDIMIENTOS ALTOS .
EL CARGADO DE LOS MATERIALES SE REALIZAN EN LAS PLANTAS DOSIFICADORAS.

                                               TRANSPORTE

TRANSPORTE DEL CONCRETO: CONSISTE EN TRASLADAR EL CONCRETO DESDE EL LUGAR DE MEZCLADO HASTA EL LUGAR DONDE SE VA A COLOCAR EL CONCRETO (VIGAS, COLUMNAS, ZAPATAS, ETC). 
DEPENDIENDO DEL VOLUMEN DEL CONCRETO Y DE LAS CONDICIONES DE OBRA, SE DEFINIRÁN LAS FORMAS DE TRANSPORTE DEL CONCRETO. 

INSPECCIÓN DE LOS ENCOFRADOS:
ANTES DEL TRANSPORTE Y COLOCACIÓN DEL CONCRETO EL RESIDENTE DEBE VERIFICAR QUE LOS ELEMENTOS DONDE SE VA A COLOCAR EL CONCRETO,ESTEN EN BUENAS CONDICIONES, VERIFICÁNDOSE LO SIGUIENTE :
1.LOS ENCOFRADOS 
2.LOS EQUIPOS (WINCHES, ELEVADORES, ETC). 
3.LAS RAMPAS Y ANDAMIOS .
 4.TUBERIAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS Y CAJAS 
5.LAS TUBERIAS DE AGUA Y DESAGÜE. 
6. LAS ARMADURAS TRANSPORTE EN CARRETILLA O BUGUI

                                                 COLOCACIÓN

CONDICIONES PARA COLOCAR CONCRETO : 

1.- LA TEMPERATURA DEL AMBIENTE DEBE DE ESTAR ENTRE 5 Y 28 °C
2.- QUE NO HAYA LLUVIA NI GRANIZADAS 
3.- QUE LA TEMPERATURA DE LOS ENCOFRADOS METÁLICOS NO DEBE EXCEDER LOS 50°C.

RECOMENDACIONES:
  • EL CONCRETO SE COLOCARA LO MAS CERCA POSIBLE, AFÍN DE EVITAR LA SEGREGACIÓN.
  • LA OPERACIÓN DE COLOCACIÓN DEBE DE SER CONTINUA Y EN CAPAS HORIZONTALES QUE NO EXCEDAN DE 50 cm.
  • CADA CAPA SE COLOCARA HASTA CUANDO LA CAPA INFERIOR TODAVÍA SE PUEDA VIBRAR O RESPONDA A LA VIBRACIÓN, EVITANDO QUE SE FORMEN JUNTAS FRÍAS.
  • LA COLOCACIÓN DEBE SER CONTINUA HASTA TERMINAR EL PAÑO O UNA SECCIÓN QUE ESTE DEFINIDA POR LAS JUNTAS DE CONSTRUCCIÓN PREDETERMINADAS.
  • EL CONCRETO RETEMPLADO (AUMENTADO DE AGUA DESPUÉS DEL INICIO DE LA FRAGUA INICIAL) NO DEBE DE UTILIZARSE PARA LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
  • EL COLOCADO DEL CONCRETO DE ELEMENTOS HORIZONTALES APOYADOS SOBRE COLUMNAS O VIGAS SE REALIZARAN DESPUÉS DE TRANSCURRIDO UN TIEMPO NECESARIO PARA QUE EL CONCRETO DE LA COLUMNA O DE LA VIGA TENGA CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS APROPIADAS (RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN- FLEXIÓN)

                                               COMPACTACIÓN

COMPACTACION DEL CONCRETO: ES EL PROCESO DE DENSIFICACION DEL CONCRETO PARA ALCANZAR SU MÁXIMA DENSIDAD Y LOGRAR UNA MASA HOMOGÉNEA Y COMPACTA .
LA CONSOLIDACIÓN SE REALIZA INMEDIATAMENTE DESPUÉS QUE SE HALLA COLOCADO EL CONCRETO Y ANTES QUE SE INICIE EL FRAGUADO INICIAL 
PARA LOGRAR UNA MASA UNIFORME Y UNA MÁXIMA DENSIDAD, SE LLENA EL TOTAL DE LAS FORMAS DE LOS ENCOFRADOS Y QUE LOS REFUERZOS DEBEN ESTAR TOTALMENTE EMBEBIDOS EN EL CONCRETO . 
LA CONSOLIDACIÓN SE REALIZARA CON LOS VIBRADORES DENSIFICANDO EL CONCRETO PERO NO PARA DESPLAZARLOS DE UN LUGAR A OTRO.
EL TIEMPO DE VIBRADO EN UN SOLO SITIO VARIA DE 2 A LAS SEGUNDOS Y LA DISTANCIA ENTRE EJES DE 20 A 30 CM.

EVITAR QUE LOS VIBRADORES CHOQUEN CON LOS ENCOFRADOS Y NO UTILIZAR LA ARMADURA COMO SUPLE DE LOS VIBRADORES.

¿PORQUE VIBRAR EL CONCRETO?

PARA : 
  • AUMENTAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN, LA ADHERENCIA ENTRE EL CONCRETO Y LAS BARRAS DE REFUERZO Y DISMINUIR LA PERMEABILIDAD DEL CONCRETO.
  • EVITAR NORMALMENTE LAS CANGREJERAS, EL AIRE ATRAPADO Y LA SEGREGACIÓN.
COMO VIBRAR EL CONCRETO
  • INTRODUZCA EL VIBRADOR VERTICALMENTE, DEJANDO QUE PENETRE RÁPIDAMENTE HASTA EL FONDO DE LA CAPA DEL CONCRETO Y, ADEMAS, 5cm. EN LA CAPA ANTERIOR.
  • MANTENGA LO EN EL FONDO DE LA CAPA POR 2- 3 SEGUNDOS.
CUANDO DETENER LA VIBRACIÓN DEL CONCRETO
  • CUANDO EN LA SUPERFICIE DEL CONCRETO APAREZCA UNA PELÍCULA DE AGUA.
  • NO SALGA MAS BURBUJAS GRANDES.
  • USTED ESCUCHE QUE EL VIBRADOR CAMBIA DE TONO.
  • USTED SIENTE UN CAMBIO EN LA ACCIÓN DEL VIBRADOR.
DISTANCIA DE VIBRACIÓN DEL CONCRETO
  • INTRODUZCA EL VIBRADOR DE MODO QUE LOS CÍRCULOS DE ACCIÓN SE TRASLAPEN.
  • OBSERVE EL CONCRETO PARA DETERMINAR CUAL ES EL CIRCULO DE ACCIÓN DEL VIBRADOR.
  • LOS VIBRADORES DE ALTA ENERGÍA Y LOS CONCRETOS MUY BLANDOS TIENE CÍRCULOS DE ACCIÓN MAS GRANDES.
  • REGLA PRACTICA: EL CIRCULO DE ACCIÓN ES 8 VECES EL DIÁMETRO DE LA BOTELLA DEL VIBRADOR. 
LO QUE NO SE DEBE HACER
  • NO DEJE EL VIBRADOR FUNCIONANDO FUERA DEL CONCRETO : SE SOBRE CALENTARA.
  • NO USE EL VIBRADOR PARA MOVER EL CONCRETO HORIZONTALMENTE.
  • NO FUERZA O EMPUJE EL VIBRADOR PARA INTRODUCIRLO AL CONCRETO ; YA QUE PUEDE QUEDAR ATRAPADO EN LAS ARMADURAS.
  • NO COMIENCE UN VACIADO SIN TENER UN VIBRADOR DE REPUESTO . 

                                                      CURADO

CURADO DEL CONCRETO 
  • UNA VEZ COMPACTADO EL CONCRETO ,ESTE DEBE SER CURADO PARA MANTENER HÚMEDO EL CONCRETO Y LOGRAR LA HIDRATACION MÁXIMA DEL CEMENTO Y GARANTIZAR LA RESISTENCIA Y DURABILIDAD DEL CONCRETO
  • PARA ELLO SE DEBE CUIDAR QUE EL CURADO SE REALICE DURANTE LOS 7 PRIMEROS DÍAS DE SU COLOCACIÓN. 
TIEMPO DE CURADO DEL CONCRETO
  • EL CURADO PODRÁ SUSPENDERSE ANTES DE LOS 7 DÍAS SI SE LOGRA UN 70% DE LA RESISTENCIA DE DISEÑO.
  • LOS MÉTODOS DE CURADO SERÁN INDICADOS EN LAS ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y SI SE OPTA POR VARIAR, ESTOS DEBERÁN SER APROBADOS POR LA SUPERVISOR.

                                                            PROTECCIÓN

PROTECCIÓN DEL CONCRETO.
CONSISTE EN PROPORCIONAR CONDICIONES APROPIADAS PARA QUE EL CONCRETO PUEDA DESARROLLAR SU RESISTENCIA SIN SER AFECTADO POR CONDICIONES EXTERNAS. 
EJEMPLO: PROTEGER EL CONCRETO COLOCADO EN CLIMAS FRÍOS PARA EVITAR QUE EL AGUA DE MEZCLADO SE CONGELE Y PUEDA DAÑAR EL CONCRETO EN SU EDAD INICIAL (PRIMEROS DIAS DE ADQUISICIÓN DE RESISTENCIA)


CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO

PARA EL CONTROL DE CALIDAD DE LA OBRA SE HARÁN ENSAYOS DE: 

1.- CONCRETO FRESCO. 
  • PARA CONTROLAR EL AGUA, EL ENSAYO SERA EL DE ASENTAMIENTO USANDO EL CONO DE ABRAMS.
  • CONTROL DE TIEMPO DE INICIO DE FRAGUADO.
 2.- CONCRETO ENDURECIDO.
  • CONTROL DE RESISTENCIA DE CONCRETO.
  • PARA DECIDIR EL TIEMPO DE DESENCOFRADO-
  • PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL CONCRETO (F‘c).
CONTROL DE LA CONSISTENCIA DEL CONCRETO
  • EL CONTROL DEL ESTADO DEL CONCRETO DETERMINA SI ESTO ES FLUIDO, PLÁSTICO O SECO.
  • ENSAYO DE CONO DE ABRAMS.

Propiedades del concreto

Las cuatro propiedades principales del concreto son: 
TRABAJABILIDAD, COHESIVIDAD, RESISTENCIA Y DURABILIDAD.  (IMCYC, 2004).
Las características del concreto pueden variar en un grado considerable, mediante el control de sus ingredientes. Por tanto, para una estructura específica, resulta económico utilizar un concreto que tenga las características exactas necesarias.



Trabajabilidad. Es una propiedad importante para muchas aplicaciones del concreto. En esencia, es la facilidad con la cual pueden mezclarse los ingredientes y la mezcla resultante puede manejarse, transportarse y colocarse con poca pérdida de la homogeneidad.
Durabilidad.  El concreto debe ser capaz de resistir la intemperie, acción de productos químicos y desgastes, a los cuales estará sometido en el servicio.
Impermeabilidad. Es una importante propiedad del concreto que puede mejorarse, con frecuencia, reduciendo la cantidad de agua en la mezcla.
Resistencia. Es una propiedad del concreto que, casi siempre, es motivo de preocupación. Por lo general se determina por la resistencia final de una probeta en compresión. Como el concreto suele aumentar su resistencia en un periodo largo, la resistencia a la compresión a los 28 días es la medida más común de esta propiedad. (Frederick, 1992)

    

                                           TIPOS DE CONCRETO

Concreto simple

Este tipo de concreto no tiene armadura de refuerzo. Generalmente, es utilizado para la construcción de veredas y pavimentos.

CEMENTO + A. FINO + A. GRUESO + AGUA = CONCRETO SIMPLE

Ventajas del concreto Simple
  • Resistencia a fuerzas de compresión elevadas. 
  • Bajo costo. 
  • Larga duración (En condiciones normales, el concreto se fortalece con el paso del tiempo).
  • Puede moldearse de muchas formas.
  • Presenta amplia variedad de texturas y colores.
CONCRETO ARMADO

 Este tipo de concreto es estructural y tiene armadura de refuerzo (fierro) para obtener mayor resistencia en las edificaciones, tales como: columnas, vigas y losas. 

CONCRETO SIMPLE + ARMADURAS = CONCRETO ARMADO

CONCRETO ESTRUCTURAL 

Son concretos de resistencia normal (28 días) especialmente diseñados para cumplir las especificaciones establecidas en las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño de Estructuras de Concreto y las Normas Peruanas vigentes. 

USO Y APLICACIONES Se emplea en elementos constructivos en general. Los elementos típicos donde se utiliza este concreto son todos aquellos que forman parte integral de cualquier construcción tales como:
  • Zapatas y muros 
  • Cimentaciones Simples y Reforzadas 
  • Vigas y Muros Armados 
  • Cisternas y Canales 
  • Estructuras en general 
VENTAJAS: 
Excelente trabajabilidad y cohesión 
  • Mayor durabilidad que la de un concreto convencional 
  • Rapidez en la colocación 
  • Fácilmente moldeable 
  • Edad de resistencia ha 28 días fabricado en obra 
  • Ahorro en tiempos y mano de obra vs concreto 
CONCRETO CICLOPEO 

Es el concreto simple en cuya masa se ha colocado conjuntamente con piedras desplazadora, y que no contienen armaduras Es aquel que esta complementado con piedras desplazadoras de tamaño máximo de 10” Cubriendo hasta el 30% como máximo del volumen total. 

Usos del concreto ciclópeo 
  • Cimientos corridos 1:10 + 30% P.B. (t.m. = 10”) 
  • Sobrecimientos 1:8 + 25% P.M. (t.m. = 4”– 6”) 
  • Muros de contención de gravedad 
  • Falsas Zapatas o Sub Zapatas 
  • Sub cimientos corridos 
CONCRETO LIVIANO 

Concreto especialmente diseñado a partir de los materiales tradicionales y con un componente de poliestireno expandido para mantener una consistencia plástica y un peso por unidad de volumen que garantice su cualidad de liviano. Son preparados con agregados livianos y un peso unitario varía entre 400 a 1700kg/m3 

Usos del concreto liviano 
  • Aplicaciones que requieran bajo peso en materiales. 
  • Aplicaciones con requerimientos termo acústicos especiales. 
  • Rellenos y recubrimientos. Paneles. 
  • Elementos prefabricados. 
  • Losas de entrepiso.
  • Muros divisorios fundidos en sitio. 
Ventajas y Beneficios del concreto liviano 
  • Reducción del peso de la estructura, manteniendo una resistencia especificada. 
  • Mejor rendimiento en el tiempo de ejecución de acabados, dado su bajo peso y fácil colocación. 
  • Mejora las propiedades termo acústicas 
  • de la estructura. 
  • Disminuye la transmisión de vibraciones. 
  • Estabilidad en el rendimiento volumétrico en estado plástico. 
  • Mejores condiciones de acabado.
CONCRETOS NORMALES

El Concreto Convencional o Normal es un material pre mezclado de resistencia controlada, esta mezcla está compuesta por cemento, grava, arena, agua y aditivos. Se diseña como un material de resistencia a la compresión a 28 días y de peso volumétrico normal. Por sus propiedades, este Concreto es ideal para cualquier tipo de elemento y construcción en general en donde la mezcla de concreto no requiera alguna propiedad especial y/o el elemento a colar no es sujeto bajo condiciones de trabajo a ambientes químicos agresivos. Son preparados con agregados corrientes y su peso unitario varía de 2300 a 2500 Kg/m3. según el tamaño máximo del agregado. El peso promedio es de 2400 g/m3. 

CONCRETOS PESADOS

 Son preparados utilizando agregados corrientes y su peso unitario varía entre 2800 a 2500 Kg/m3. Según el tamaño máximo del agregado. El peso unitario es de 2400 g/m3. La fabricación de los cementos pesados se realiza con los cementos Portland normalizados y con agregados pesados, naturales o artificiales, cuyas masas volumétricas absolutas se encuentran entre 3.5 a 7.6. Dentro de estas características pueden comprenderse más de 50 elementos. Sin embargo, generalmente sólo algunos de ellos son utilizados por razones de disponibilidad y economía.

CONCRETO PRE MEZCLADO 

El concreto es una mezcla de materiales cementantes, agua, agregados (usualmente arena y grava o roca triturada). El concreto pre mezclado es aquel que es entregado al cliente como una mezcla en estado no endurecido (mezcla en estado fresco). El término “concreto pre mezclado “se aplica al concreto preparado en planta, en instalaciones fijas y transportado hasta el lugar de utilización por camiones especiales, denominados camiones mezcladores o agitadores, según el caso. La industria del concreto pre mezclado tiene amplio auge en los países desarrollados, en los cuales la casi totalidad o mayor producción de concreto se produce en centrales de mezcla. En nuestro medio, su campo de acción es importante y ha logrado alta tecnología y calidad.

CONCRETO PREFABRICADO 

Elementos de concreto simple o armado fabricados en una ubicación diferente a su posición final en la estructura. El prefabricado es una manera inteligente e industrializada para construir cualquier tipo de edificación de alta calidad y eficiencia energética, no sólo en un corto período de tiempo, sino también de manera rentable y segura. Prefabricado significa trasladar el trabajo desde el sitio a los procesos controlados de una fábrica, lo que proporciona una calidad alta y constante y mejora significativamente la productividad

CONCRETO BOMBEADO

 Concreto que es impulsado por bombeo, a través de tuberías hacia su dirección final. El concreto normal, mezclado, se vierte en una tolva y con ayuda de una bomba con válvulas de aspiración y compresión, se impulsa y transporta el concreto por una tubería. La granulometría del agregado debe ser controlada debido a que el concreto confeccionado debe ser dócil (manejable) y pueda retener el agua con el fin de evitar la segregación. El hormigón bombeado evita el empleo de carretillas, vagonetas, grúas, elevadores o cucharones, etc. 

                                 HISTORIA DEL CONCRETO

  • Antigua Roma

El Coliseo Romano
Los Romanos utilizaron con frecuencia el agregado quebrado del ladrillo embutido en una mezcla de la masilla de la cal con polvo del ladrillo o la ceniza volcánica. Construyeron una variedad amplia de estructuras que incorporaron la piedra y concreto, incluyendo los caminos, los acueductos, los templos y los palacios.
Los Romanos antiguos utilizaron losas de concreto en muchas de sus estructuras públicas grandes como el Coliseo y el Partenón. El concreto también fue utilizado en la pared de la defensa que abarca Roma, más muchos caminos y los acueductos que todavía existen hoy. Los Romanos utilizaron muchas técnicas innovadoras para manejar el peso del concreto. Para aligerar el peso de estructuras enormes, encajonaron a menudo tarros de barro vacíos en las paredes. También utilizaron barras de metal como refuerzos en el concreto cuando fueron construidos techos estrechos sobre callejones.
  • 1774El Faro de Smeaton
John Smeaton había encontrado que combinar la cal viva con otros materiales creaba un material extremadamente duro que se podría utilizar para unir juntos otros materiales. Él utilizó este conocimiento para construir la primera estructura de concreto desde la Roma antigua.
"John Smeaton, uno de los grandes ingenieros del siglo dieciocho, logró un triunfo al construir el faro de Eddystone en Inglaterra. Los faros anteriores en este punto habían sido destruidos por las tormentas y el sitio estaba expuesto a la extrema fuerza del mar. Pero Smeaton utilizó un sistema en la construcción de su cantería que la limita junta en un todo extremadamente tenaz. Él bloqueó las piedras unas en otras y para las fundaciones y el material de junta utilizó una mezcla de la cal viva, arcilla, arena y escoria de hierro machacada – concreto, eso es. Esto ocurrió en 1774... [y] es el primer uso del concreto desde el período romano." (Citado de Espacio, Tiempo y Arquitectura: el crecimiento de una nueva tradición, por Sigfried Giedion, Harvard University Press, 1954. Aguafuerte del informe de Smeaton sobre el faro, una narrativa del edificio y una descripción de la construcción del faro de Eddystone.)
  • 1816
El primer puente de concreto (no reforzado) fue construido en Souillac, Francia.
  • 1825
Paso del canal
El primer concreto moderno producido en América se utiliza en la construcción del canal de Erie. Se utilizó el cemento hecho de la "cal hidráulica" encontrada en los condados de Madison en Nueva York, de Cayuga y de Onondaga.
Primero llamado "La zanja de Clinton", el canal de Erie se abrió en 1825. Fue un instrumento en la apertura de la expansión a través de la región de Los Grandes Lagos. Su éxito comercial fue atribuido a menudo al hecho de que el coste de mantenimiento de los pasos de concreto era muy bajo. El volumen del concreto usado en su construcción le hizo el proyecto de construcción de concreto más grande de sus días.
  • 1897
Sears Roebuck ofreció el artículo #G2452, un barril de "Cemento, natural" en $1,25 por barril y el artículo #G2453, "cemento Portland, importado" en $3,40 por barril de 50 galones.
  • 1901
Abrazadera de columna
Arthur Henry Symons diseñó una abrazadera de columna que se utilizaría con las formas de concreto trabajo – construidas.
Arthur Henry Symons diseñó una abrazadera de columna para encofrado de concreto en su departamento de herrero en la ciudad de Kansas. Era ajustable y mantenía las formas cuadradas, dos características apreciadas por los contratistas de concreto. La abrazadera llegó a ser rápidamente popular y los contratistas pidieron que él hiciera más equipo para resolver sus necesidades en la construcción de concreto. Pronto, A.H. Symons hacía una variedad amplia de equipo para la cada vez mayor industria de la construcción en concreto.
  • 1902
August Perret diseñó y construyó un edificio de apartamentos en París que usa las aplicaciones qué él llamó "sistema trabeated para el concreto reforzado". Fue estudiado y también imitado amplia mente y además influenció profundamente la construcción en concreto por décadas.
August Perret diseñó los apartamentos en la 25bis el rue Franklin con vistas maravillosas hacia el Río Sena y la Torre Eiffel. Su área agrandada de ventanas con las pequeñas masas de soporte fue radical en sus días. Se considera una estructura seminal en el temprano movimiento arquitectónico moderno porque utilizó la fuerza extraordinaria del concreto reforzado para crear un edificio que tenía un marco de soporte que no dependía del espesor de las paredes.
  • 1905
Templo Unity
Frank Lloyd Wright comenzó la construcción del famoso templo de la Unidad en Oak Park, Illinois. Tomando tres años para terminar, Wright diseñó la masiva estructura con cuatro caras idénticas de modo que su costoso encofrado se pudiera utilizar múltiples veces.
Falling Waters
Frank Lloyd Wright creyó que el concreto era un material de construcción importante que debe ser utilizado en muchas maneras. Él lo utilizó como vigas ocultas de ayuda, losas, paredes y techos en la mayoría de sus trabajos desde 1903 en adelante.
El templo de la unidad se hizo casi enteramente de concreto reforzado; la famosa casa "Falling Waters" usa las losas de concreto para soporte y efecto dramático; en muchos de sus trabajos posteriores usó sus bloques de concreto diseñados para soporte y efecto decorativo.
  • 1908
Edison con casa modelo
Thomas Alva Edison construyó 11 hogares de concreto moldeados en sitio en Unión, Nueva Jersey. Esos hogares aún siguen siendo utilizados. Él también puso la primera milla del camino en concreto cerca de New Village, Nueva Jersey.
Thomas Edison creyó que el concreto era el material que revolucionaría los hogares. Él quería que el trabajador promedio pudiera vivir en casas finas, que el concreto haría rentable. Este modelo adornado era similar a los 11 hogares que él construyó. Usando concreto y formas avanzados, cada hogar era vertido de piso a techo en un día.
  • 1914
La construcción del Canal de Panamá
El Canal de Panamá fue abierto después de décadas de construcción. Ofrece tres pares de exclusas de concreto con suelos tan gruesos como 20 pies y las paredes tan gruesas como 60 pies en el fondo.
El Canal de Panamá tomó más de 30 años para terminarse a un costo de $347 millones. Los desafíos de ingeniería encontrados fueron enormes. Las condiciones geológicas difíciles, la obtención de las materias primas necesarias y mano de obra, más la enorme escala del equipo requirieron la innovación ilimitada. Las formas de acero para las superficies interiores de las exclusas fueron 80 pies de alto y 36 pies de ancho.
  • 1917
El local en Chicago
Symons se mudó a un local más grande en Chicago para acomodar el crecimiento.
Arthur Henry Symons mudó su negocio desde la ciudad de Kansas a Chicago en 1917 para acomodar el crecimiento del negocio. El estar más cerca al buen transporte para la adquisición de la materia prima y distribución del producto, trabajo experto y un mercado que crecía estimuló más crecimiento.
  • 1918
Anuncio
Symons lanzó su primer anuncio en la Engineering News-Review (ENR). Esto extendió la palabra sobre sus productos y dio lugar incluso a mayor crecimiento y expansión de los productos y servicios de Symons.
"La abrazadera de columna SYMONS" dice el título en el primer anuncio de Symons en la Engineering News-Review (ENR). Este anuncio apareció en la edición de ENR del 14 agosto de 1918 y se han estado publicando anuncios allí desde entonces.
  • 1921
Hangar de aeronaves
Los vastos y parabólicos hangares de dirigibles en el aeropuerto de Orly en París fueron terminados.
Los hangares extensos de los dirigibles de Eugene Freyssinet (comenzados en 1916) fueron construidos de costillas parabólicas pretensadas. La forma permitió la más grande y posible fuerza estructural para el enorme volumen necesario para contener los dirigibles. La naturaleza incombustible del concreto fue el factor principal que convenció al equipo de Orly a que aprobara el diseño altamente inusual.
  • 1933
Alcatraz
La Penitenciaría de Alcatraz fue abierta. Los primeros internos fueron la cuadrilla de trabajo de la prisión que la construyó.
Esta prisión federal en la isla de Alcatraz fue cerrada por el ejército en 1933 y se convirtió oficialmente en una Penitenciaría en 1934. El agregado para el concreto en muchos de los edificios es ladrillo machacado de la prisión militar.
  • 1946
Symons comenzó la fabricación Wood-Ply®, un sistema de formación modular que consistió en formas de madera reutilizables con la dotación física de acero.
  • 1955
Fue introducido Steel-Ply®, el sistema de formación de concreto más popular de Symons. Utilizado en operaciones "handset" y "gangform", provee a los contratistas la máxima flexibilidad de forma con grados fiables de la carga.
El sistema de Steel-Ply combina los resistentes carrioles de acero y los travesaños con el chapeado especial de Symons de ½" de plywood HDO para un grado de 1000 psf. Este grado de la carga:
  • reduce los requisitos de unión comparados al encofrado típico trabajo-construído.
  • aumenta la productividad
  • 1973
La Casa de Ópera
Se inaugura la casa de ópera en Sydney, Australia. Sus distintivos picos de concreto se convirtieron rápidamente en un símbolo para la ciudad.
La distribución internacional de los productos de Symons comienza.
La línea dramática de la azotea en la Casa de Ópera en Sydney es una perdurable imagen de Sydney, Australia. Las múltiples áreas de presentaciones dentro de los picos son reconocidas por sus exquisitas calidades acústicas.
  • 1982
La línea química de productos de concreto de Symons de amplía con la introducción de des bloqueadores líquidos, compuestos para curar, selladores de acrílico y endurecedores.
  • 1987
Se introducen el "Room Tunnel" molde para el formado repetitivo de cuartos y el sistema de formación de concreto "Flex-Form" para paredes curvas.
El sistema de formado Room Tunnel es un sistema de "medio túnel" que es más simple, más ligero y más rápido de manejar que productos competidores de "túnel entero". El diseño del "medio túnel" también proporciona una mayor flexibilidad dimensional para la potencial reutilización en otros proyectos.
El "Room Tunnel" está diseñado con un revestimiento de placa 3/16" de acero respaldada con costillas de acero. Este robusto diseño reduce al mínimo el apoyo interior para lograr un área despejada. El diseño también proporciona un acabado liso sin desviación. Los asentamientos magnéticos rápidos y eficientes reducen los costos para los bordes y los "blockouts" de la losa, mejorando la duración del ciclo.
El sistema "Room Tunnel" se ha utilizado para "un cuarto, por día, por forma". Eso significa horarios más rápidos para la terminación del proyecto y costos reducidos para el contratista y el propietario.
Los paneles de "Flex-Form" se entregan al sitio del trabajo pre-ensamblados al radio requerido. No hay costosos modelos trabajo-construidos necesarios para poner este sistema patentado de formación en uso.
El sistema de "Flex-Form" consiste en un panel flexible 3/16" de acero que sigue la forma de una costilla rodada en ángulo. La costilla se emperna a los refuerzos del panel para llevar a cabo con seguridad la forma al radio especificado. Cambiar el radio de formación para diversas condiciones del proyecto es tan simple como cambiar la costilla.
El sistema de formación de concreto "Flex-Form" produce una excelente superficie de concreto que no requiere normalmente ningún acabado adicional. Debido a que el panel de "Flex-Form" se dobla para formar el radio, las estrías se eliminan virtualmente.
  • 1993
Museo JFK
El Museo John F. Kennedy en Boston fue terminado. La dramática estructura de concreto y cristal fue diseñada por el reconocido arquitecto I. M. Pei.
La ceremonia de dedicatoria para el Museo John Fitzgerald Kennedy fue presidida por el presidente Clinton. Él comentó de su reunión en su infancia con el presidente Kennedy y cómo éste influenció su vida.
El museo por sí mismo es una estructura dramáticamente angular de cristal verde y concreto blanco que se aprovecha del inclinado terreno costero con dramáticas vistas del mar y de la ciudad.

                           

                                                                  EL CEMENTO 

¿Qué es el cemento?

El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada clinker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón (en España, parte de Sudamérica y el Caribe hispano) o concreto en México, Centroamérica y parte de Sudamérica.

Componentes del cemento

  • a) Clinkeres portland
Son los productos que se obtienen al calcinar hasta fusión parcial mezclas muy íntimas, preparadas artificialmente, de calizas y arcillas, hasta conseguir la combinación prácticamente total de sus componentes
  • b)  Clínkeres aluminosos
Son productos que se obtienen por fusión de una mezcla de calizas y bauxitas de composición y granulometría adecuadas para conseguir un contenido mínimo de alúmina del 36 por 100.
  • c) Escorias siderúrgicas (S)
Son granulados de horno alto, que se obtienen por templado o por enfriado brusco, con agua o con aire, de la ganga fundida procedente de procesos siderúrgicos. Deben poseer carácter básico e hidraulicidad latente o potencial, así como un contenido mínimo de fase vítrea 
  • d) Puzolanas naturales (P)
Son principalmente rocas tobáceas, volcánicas vítreas, de naturaleza traquítica alcalina o pumítica. Finamente divididas no poseen ninguna propiedad hidráulica, pero contienen constituyentes (sílice y alúmina) capaces de fijar cal a la temperatura ambiente en presencia de agua, formando compuestos de propiedades hidráulicas.
En sentido amplio, el término puzolana se aplica también a otros productos artificiales, o naturales de origen no volcánico, que tienen análogas propiedades, como la tierra de diatomeas y las arcillas activas.
  • e) Humo de sílice (D)
Es un subproducto de la obtención del silicio y del ferrosilicio. Se reduce en horno eléctrico cuarzo muy puro y carbón, recogiéndose del humo generado, mediante filtro electrostático, partículas de muy pequeño diámetro formadas, principalmente, por sílice muy reactiva
  • f) Fílleres calizos (L)
Son compuestos principalmente de carbonato cálcico en forma de calcita (superior al 85 %), que molidos conjuntamente con el clinker portland, en proporciones determinadas, afectan favorablemente a las propiedades y comportamiento de los morteros y hormigones, tanto frescos como endurecidos. Su acción principal es de carácter físico: dispersión, hidratación, trabajabilidad, retención de agua, capilaridad, permeabilidad, retracción, fisuración.
  • g) Reguladores de fraguado
Son materiales naturales o productos artificiales que añadidos a los clínkeres portland y a otros constituyentes del cemento, en pequeñas proporciones, y molidos conjuntamente, proporcionan cementos con un fraguado adecuado. El regulador de fraguado más usual es el sulfato cálcico en alguna de sus variedades, o en mezclas de ellas.
  • h) Aditivos de los cementos
Son productos que pueden emplearse en la fabricación del cemento, para facilitar el proceso de molienda o bien para aportar al cemento o a sus derivados algún comportamiento específico (inclusores de aire). La dosificación de los aditivos debe ser inferior al 1 por 100 en masa. No debe confundirse con los aditivos del hormigón 
proceso de fabricación del cemento
Existen dos procesos de producción:
Por vía seca
En la fabricación seca, una vez que las materias primas han sido trituradas, molidas y homogeneizadas pasan a un horno que alcanza temperaturas de 1,400 grados centígrados, obteniéndose de este modo el clinker. Seguidamente, se deja reposar el clinker por un periodo de entre 10 y 15 días para luego adicionarle yeso y finalmente triturarlo para obtener cemento.
Proceso
  • a) de la cantera se obtienen las calizas y arcillas
  • b) Pre homogeneización: consiste en la formación de lechos de mezcla. El vertido es longitudinal y la captación transversal.
  • c) Molienda: con los molinos de bolas.
  • d) Homogeneización: se realiza en cajas de aireación (selección de partículas).
  • e) Intercambiado de calor: son dispositivos previos al horno cuya finalidad es reducir la humedad de las materias primas, aumentar su temperatura e iniciar la calcinación.
  • f) Horno rotatorio: hasta 100 ºC se evapora el agua libre; al 500 ºC evapora el agua combinada en la arcilla; 600 ºC se eliminan el CO2 del MgCO3; al 800ºC se pierde el CO2 del CaCO3. De 900 a 1200 ºC se produce la reacción entre la cal y la arcilla. De 1200 a 1290 ºC se inicia la fase líquida. La sinterización hace que el crudo se transforme en nódulos esféricos (Clinker).
  • g) Enfriamiento: suficientemente rápido para que impida que el óxido de magnesio procedente del carbonato, cristalice en forma de periclasa y de que parte de la cal libre se transforme en hidróxido cálcico (portlandita) para evitar problemas de expansión.
  • h) Molienda: el clinker y el yeso (sulfato cálcico di hidratado) que actúa como regulador de fraguado, se muelen conjuntamente. La proporción de yeso depende del contenido de aluminato tricálcico que tenga el clinker (suele estar comprendido entre el 3 y el 5 % en peso).
  • Por vía húmeda
    En la fabricación por vía húmeda, se combinan las materias primas con agua para crear una pasta que luego es procesada en hornos a altas temperaturas para producir el clinker. En el Perú, la mayor parte de las empresas utilizan el proceso seco, con excepción de Cementos Sur, que utiliza la fabricación por vía húmeda, y Cementos Selva que emplea un proceso semi-húmedo
  • Propiedades químicas
    • a) Cal – Calcio - Oxido de calcio - C:
    La cal fue el aglomerante clásico de la antigüedad. Es probable que su descubrimiento haya sido a partir de la observación de los siguientes hechos: Piedra caliza + calor ( cal viva Cal viva + agua ( cal apagada ( endurecimiento El mortero de cal es un material de resistencia relativamente baja, pero de gran elasticidad.
    • b) Óxido de Silicio - Sílice – S
    El óxido de silicio es el mineral más abundante de la corteza terrestre, estando presente en la mayoría de las rocas bajo diferentes formas cristalinas. Cuando se presenta como cuarcita, arena de cuarzo, arenisca, se encuentra bajo una forma no reactiva: es completamente insoluble en agua, y resistente al ataque de los ácidos (excepto el ácido fluorhídrico). En algunos casos, en que naturalmente se presenta finamente dividida, como en la calcedonia, en el ópalo y en la tierra de diatomáceas, presenta una reactividad importante.
    • c) Alúmina - Óxido de aluminio – A
    La alúmina está presente en la mayoría de las arcillas, mezclada con otros componentes, fundamentalmente sílice y óxido férrico. El material natural más rico en alúmina es la bauxita, compuesta mayoritariamente por óxido de aluminio hidratado.
    • d) Óxido férrico – F
    El óxido férrico es el integrante más importante de los minerales férricos. También las arcillas contienen cantidades más o menos elevadas de este óxido, por lo que se presenta como un compuesto siempre presente en los cementos hidráulicos (excepto en el caso del cemento blanco que debe estar prácticamente exento del mismo).

                                                       TIPOS DE CEMENTO 

En la actualidad se fabrican diferentes tipos de cementos con determinadas características físicas y químicas para propósitos específicos. La ASTM establece especificaciones para 5 tipos de cementos portland incluidos en ASTM C150"especificaciones Estándar para el cemento"
Cementos comunes
  • a) ASTM tipo I
Este tipo, conocido también como cemento portland normal, es un cemento para propósitos generales; se adapta a todo uso, siempre y cuando no se requieran las propiedades especiales de otro tipo. El cemento portland tipo 1 es más fácil de conseguir que otros tipos de cemento. En general, se utiliza cuando el concreto no está especialmente sujeto a riesgos de sulfatación o cuando el calor generado por la hidratación no provoque un aumento en la temperatura que resulte perjudicial.
  • b) ASTM tipo II:
Es de moderada resistencia a los sulfatos, es el cemento Portland destinado a obras de concreto en general y obras expuestas a la acción moderada de sulfatos o donde se requiera moderado calor de hidratación, cuando así sea especificado.(Puentes, tuberías de concreto)
  • c) ASTM tipo III
El tipo III es un cementó que alcanza altas resistencias en un periodo muy breve, por lo general en una semana o menos. El concreto hecho con el cemento tipo III tiene a los 7 días una resistencia comparable a la del concreto hecho con el tipo I a los 28 días, se usa generalmente en climas fríos, para reducir el periodo de protección contra las bajas temperaturas
Alta resistencia inicial, como cuando se necesita que la estructura de concreto reciba carga lo antes posible o cuando es necesario desencofrar a los pocos días del vaciado.
  • d) ASTM tipo IV
El tipo cuatro es un cemento de bajo calor usado usando es necesario minimizar el índice y la cantidad de calor. El índice de desarrollo de la resistencia es también bajo. Este cemento se usa en grandes masas de concreto, como en el caso de presas de alta gravedad, donde el aumento de temperatura por el calor generado durante el proceso de endurecimiento representa un factor crítico.
  • e) ASTM tipo V
Es un cemento sulfato-resistente. Se usa principalmente cuando el suelo o los mantos freáticos en contacto con la estructura de concreto tienen un contenido alto de sulfato logra su resistencia más lentamente que el tipo I
Usado donde se requiera una elevada resistencia a la acción concentrada de los sulfatos (canales, alcantarillas, obras portuarias)
 Cementos especiales
Además de los cementos antes mencionados, existen otros tipos de cemento portland que no están incluidos en las especificaciones de la ASTM.
Cemento portland con retentivos de aire
Estos cementos se clasifican en tres tipos – tipos IA, IIA y IIIA. Estos cementos producen concretos con mayor resistencia a la congelación y al desprendimiento ocasionado por los químicos aplicados para la remoción de nieve y hielo; estos concretos contienen concretos de aire minúsculas completamente separadas y bien distribuidas
Cemento portland blanco
Es un cemento especial de color blanco que ser usa generalmente con fines decorativos y su producto terminado es de color blanco en lugar de gris.
Cemento portland-pozzolan
Estos cementos incluyen cuatro tipos (P, IP, P-A, IPA los dos últimos contienen aditivos para retención de aire), en estos cementos el pozzolan, formado por cilicio y aluminio, se mezcla con escoria del cemento portland. Se usan para grandes estructuras hidráulicas, como apoyo de puentes y presas.
Cementos para albañilería
Los cementos para albañilería son mezclas de cemento portland, aditivos para retención de aire y materiales complementarios seleccionados para proporcionarle las características de trabajo, la plasticidad y la retención de agua necesarias en morteros de albañilería.
Cementos para pozos petroleros
Este cemento está hecho para endurecer bajo las altas temperaturas que predominan en los pozos petroleros muy profundos.
Cemento portland a prueba de agua
Se consigue al mezclar materiales repelentes al agua con la escoria en la cual se basa.
Cementos plásticos
Los cementos plásticos se hacen añadiendo agentes plastificantes a la mezcla. Se usan comúnmente para hacer mortero, aplanados o estuco
          MANEJO Y ALMACENAMIENTO DEL CONCRETO
El cemento necesita un manejo y almacenamiento adecuado para obtener una mejor calidad en los concretos y morteros.
  • El cemento es sensible a la humedad. Si se mantiene seco, mantendrá indefinidamente su calidad.
  • La humedad relativa dentro del almacén o cobertizo empleado para almacenar los sacos de cemento debe ser la menor posible.
  • Se deben cerrar todas las grietas y aberturas en techos y paredes.
  • Los sacos de cemento no deben almacenarse sobre pisos húmedos, sino sobre tarimas.
  • Los sacos se deben apilar juntos para reducir la circulación de aire, pero nunca apilar contra las paredes exteriores.
  • Los sacos se deben cubrir con mantas o con alguna cubierta impermeable.
  • Los sacos se deben apilar de manera tal que los primeros sacos en entrar sean los primeros en salir.
  • El cemento que ha sido almacenado durante períodos prolongados puede sufrir lo que se ha denominado "compactación de bodega".
  • Se debe evitar sobreponer más de 12 sacos si el período de almacenamiento es menor a 60 días. Si el período es mayor, no se deben sobreponer más de 7 sacos.



    Comentarios

    Publicar un comentario