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• OscarPerezCusimayta

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COMPONENTES ESCENCIALES DEL CONCRETO Son tres: Cemento, agua, agregados y en ciertas eventualidades se adicionan un cuarto producto conocido como aditivo.

CEMENTO: El cemento es un conglomerante hidráulico, es decir, que se obtiene mediante un proceso minucioso de la calcinación y molido de la caliza y arcilla que amasado con agua, forma una pasta que fragua y endurece por medio de reacciones y procesos de hidratación y eso se produce por la reacción química ocasionada del agua y el cemento, una vez endurecido conserva su resistencia y estabilidad incluso bajo el agua.

El proceso del endurecimiento hidráulico del cemento se debe principalmente a la hidratación de los silicatos de calcio, cuando el concreto este vaciado no se le debe tocar hasta que pase su proceso de fraguado, para que su resistencia mecánica sea como se diseñó inicialmente.

TIPOS DE CEMENTO PORTLAND A. TIPO I Este cemento es el que normalmente se usa en la mayoría de obras en los que no se dan especificaciones exactas del tipo de cemento a usar, este cemento libera más calor de hidratación que otros tipos de cemento, no tiene resistencia a los sulfatos y por lo tanto no es recomendable usarlo en lugares que se ubican cerca del mar, o en construcciones que van a estar en constante contacto con el agua sus propiedades más importantes son mayor resistencia inicial y menor tiempo de fraguado. a. USO Este cemento se usa en las construcciones de concreto y concreto armado en general, en estructuras que requieran un rápido desencofrado, en las construcciones de concreto en clima frío, en productos prefabricados, en los pavimentos y cimentaciones.

B. TIPO II Este tipo de cemento tiene una moderada resistencia a los sulfatos y cloruros de agua, este cemento es adecuado para usar en las construcciones en donde habrá una moderada acción de los sulfatos o también donde se requiera un moderado calor de resistencia, se usa solo cuando es el expediente técnico se especifique que la construcción se realizara con este tipo de cemento, mayormente se usa en las construcciones de puentes, tuberías de concreto, etc. b. VENTAJAS En las estructuras y obras sus beneficios son los siguientes:  Mejora la resistencia a la corrosión, aumentando la vida útil de las estructuras. A largo plazo nos da ahorros en la reducción de costos por reparaciones y por pérdida de uso de las estructuras.  Provee mayor estabilidad volumétrica, disminuyendo la formación de grietas que por retracción plástica pueda generarse en el fraguado y ganancia de resistencia inicial, en vaciados de grandes masas y áreas expuestas a la intemperie.

C. TIPO III Este tipo de cemento desarrolla altas resistencias inicial a edades tempranas, a 3 y 7 días, esto se debe por el cemento obtenido durante la molienda es más fino. Este cemento se debe de utilizar de acuerdo a las necesidades específicas de la construcción, cuando es necesario retirar

los encofrados lo más pronto posible o

cuando por otros requerimientos particulares, o cuando una obra se tiene que ponerse en servicio muy rápidamente, como en el caso de carreteras y autopistas.

D. TIPO IV Este cemento se debe utiliza cuando por necesidades de la obra, se requiere que el calor generado por la hidratación sea mantenido a un mínimo.  El desarrollo de resistencias de este tipo de cemento se desarrolla lentamente en comparación con los otros tipos de cemento.

 Los usos y aplicaciones de este tipo de cemento están dirigidos a obras con estructuras de tipo masivo, como por ejemplo grandes presas.  La hidratación de este tipo de cemento inicia en el momento en que el cemento entra en contacto con el agua; el endurecimiento de la mezcla da principio generalmente a las tres horas, y el desarrollo de la resistencia se logra a lo largo de los primeros 30 días, aunque éste continúa aumentando muy lentamente por un período mayor de tiempo. E. TIPO V Este tipo de cemento, es un cemento de alta resistencia a los sulfatos, y es muy recomendable e ideal para usar en obras que estén expuestas al daño por sulfatos. Este tipo de cemento se usa en estructuras de canales, alcantarillas, túneles y sifones con suelos y aguas que contengan alta concentración de los sulfatos. También se usa en obras portuarias que estén permanentemente expuestas a la acción de las aguas marinas.

También se usa en construcciones en general y de gran envergadura, especialmente para cuando en las especificaciones de la obras nos piden una alta resistencia a la acción de los sulfatos y un moderado calor de hidratación.

TIPOS DE CEMENTO PORTLAND PUZOLANICO  Cemento portland puzolánico Tipo IP: Este tipo de cemento es producido, a través de la molienda conjunta de Clinker y puzolana, el cemento contiene de 15 a 40 por ciento del cemento.  Cemento portland puzolánico modificado Tipo I(PM): Ahí la adición de la puzolana es menos al 15 por ciento de cemento.  Cemento portland puzulánico Tipo P: Es el tipo de cemento en donde la adición de la puzolana es mayor al 40 por ciento del cemento.

CEMENTOS ESPECIALES    

Cemento Portland blanco Cemento de albañeleria Cemento aluminoso Cementos mixtos o compuestos

AGUA PARA CONCRETO USOS DEL AGUA Como sabemos el agua es uno de los compuestos importantes de concreto ya que sin el agua no habría una mescla, en relación con su empleo en el concreto, el agua tiene dos diferentes aplicaciones: Como ingrediente en la elaboración de las mezclas Como medio de curado de las estructuras recién construidas.

REQUISITOS DE CALIDAD

Los requisitos de calidad del agua de mezclado para concreto no tienen ninguna relación obligada con el aspecto bacteriológico, sino que básicamente se refieren a sus características físico-químicas y a sus efectos sobre el comportamiento y las propiedades del concreto.  Característica físico-química Refiriéndonos a las características físico-químicas del agua para concreto, no parece haber consenso general en cuanto a las limitaciones que deben imponerse a las substancias e impurezas cuya presencia es relativamente frecuente, como puede ser el caso de algunas sales inorgánicas (cloruros, sulfatos), los sólidos en suspensión, materia orgánica, de óxido de carbono disuelto, etc. Sin embargo, en lo que sí parece haber acuerdo es que no debe tolerarse la presencia de substancias que son francamente dañinas, como grasas, aceites, azúcares y ácidos, por ejemplo. La presencia de alguna de estas substancias, que por lo demás no es común, debe tomarse como un síntoma de contaminación que requiere eliminarse antes de considerar la posibilidad de emplear de agua. Si el agua no procede de una fuente de suministro de agua potable, se puede juzgar su aptitud como agua para concreto mediante los requisitos físico-químicos, recomendados especialmente para aguas que no son potables. Para el caso específico de la fabricación de elementos de concreto pre esforzado, hay algunos requisitos que son más estrictos en cuanto al límite tolerable de ciertas sales que

pueden afectar al concreto y al acero de pre esfuerzo, lo cual también se contempla en las normas.  Efectos en el concreto En la mayoría de los casos se pone más énfasis en la evaluación de los efectos que produce el agua en el concreto, que en la cuantificación de las substancias 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 que es conocido también como agua potable. Esto no siempre ocurre así durante la construcción de las centrales eléctricas, particularmente de las hidroeléctricas, en donde es necesario acudir a fuentes de suministro de agua cuya calidad es desconocida y con frecuencia muestra señales de contaminación. En tal caso, es prudente determinar en primer término las características físico-químicas del agua y, si estas son adecuadas, proceder a verificar sus efectos en el concreto. Los efectos indeseables que el agua que fue usado sin evaluar su calidad para su debido uso serían los siguientes y se dan a corto, mediano y largo plazo: A corto plazo: los efectos en este caso serían en relación al tiempo de fraguado y las resistencias iniciales. A mediano plazo: Seria al respecto a las resistencias posteriores después de 28 días de fraguado. A largo plazo: Este se vería con el ataque de sulfatos, la reacción álcali-agregado y la corrosión del acero de refuerzo.  PREVENIR EFECTOS 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 especímenes 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 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 carbono disuelto.  VERIFICACION DE CALIDAD 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. 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. 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 se tendrá que hacer una verificación. 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.

USOS DEL AGUA  Agua de mezclado Es la cantidad de agua que requiere el concreto por unidad de volumen para que se hidraten las partículas del cemento y para proporcionar las condiciones de manejabilidad adecuada que permitan la aplicación y el acabado del mismo en el lugar de la colocación en el estado fresco.  Agua de curado Es el agua usada adicionalmente después de que el concreto sea asentado ya, y se requiere que el concreto una vez endurecido a fin de que alcance los niveles de resistencia para los cuales fue diseñado.  Diseño de mezcla

El agua está relacionado con la cantidad de cemento contenido en la mezcla, es la que determina la resistencia del mismo y en condiciones normales su durabilidad. Concretos con altos contenidos de agua pueden proporcionar resistencias bajas y ser susceptibles de ser atacados fácilmente por los agentes externos.

AGREGADOS Los agregados son la arena y piedra de granulometría pasta y que ocupan aproximadamente el 75% del de la unidad cúbica de concreto

CLASIFICACIÓN DE LOS AGRAGADOS POR SU NATURALEZA: Los agregados pueden ser naturales o artificiales, siendo los naturales de uso frecuente, además los agregados utilizados en el concreto se pueden clasificar en: agregado grueso y fino. El agregado fino: Se define como aquel que pasa el tamiz 3/8" y queda retenido en la malla N° 200, el más usual es la arena producto resultante de la desintegración de las rocas. El agregado grueso: Es aquel que queda retenido en el tamiz N°4 y proviene de la desintegración de las rocas; puede a su vez clasificarse en piedra chancada y grava. POR SU DENSIDAD:

Se pueden clasificar en agregados de peso específico normal comprendidos entre 2.50gr/cm3 a 2.75 gr/cm3, ligeros con pesos específicos menores a 2.5 gr/cm3, y agregados pesados cuyos pesos específicos son mayores a 2.75gr/cm3.

POR EL ORIGEN, FORMA Y TEXTURA SUPERFICIAL:

Por naturaleza los agregados tienen forma irregularmente geométrica compuestos aleatoriamente por caras redondeadas y angularidades, esta pueden ser descritos de la siguiente forma:

   

Angular: Poca evidencia de desgaste en caras y bordes. Sub angular: Evidencia de algo de desgaste en caras y bordes. Sub redondeada: Considerable desgaste en caras y bordes. Redondeada: Bordes casi eliminados.

 Muy Redondeada: Sin caras ni bordes

LOS ADITIVOS El comportamiento y las propiedades del concreto hidráulico, en sus estados fresco y endurecido, suelen ser influidos y modificados por diversos circunstancias, y en el concreto los ingenieros hacemos, que el concreto que vamos a usar tenga las respectivas resistencias y propiedades que con los que debe cumplir el concreto, y que pueda desarrollar todos sus propiedades para que las acciones exteriores no lo dañen. La selección y uso de componentes idóneos en el concreto, combinados en proporciones convenientes.

CLASIFICACIÓN DE LOS ADITIVOS PARA CONCRETO Para el uso y desarrollo de los diferentes tipos de los aditivos, los clasificaremos desde el punto de vista de las propiedades del concreto que modifican.

ADITIVOS ACELERANTES Este tipo de aditivos tiene las sustancias que reducen el tiempo normal de endurecimiento de la pasta de cemento y aceleran el tiempo normal de desarrollo de la resistencia del concreto. A. VENTAJAS  Desencofrado en menor tiempo de lo normal.  Reducción del tiempo de espera necesario para dar acabado superficial a la construcción.  Reducción del tiempo del curado del concreto.  Adelanto en la puesta en servicio de las estructuras se usa en menos tiempo de lo indicado.  Posibilidad de combatir rápidamente las fugas de agua en estructuras hidráulicas. . ADITIVOS INCORPORADORES DE AIRE El aditivo inclusor de aire para el concreto, produce la incorporación de millones de burbujas de aire las cuales actúan como lubricantes entre las partículas de cemento, arena y grava.

Existen dos tipos de este aditivo uno es en liquido o polvo soluble en agua, y la otra en partículas sólidas, la primera está constituido con sales obtenidos de la resina de madera, sales de materiales proteínicos, ácidos grasosos y resinosos, sales orgánicas de hidrocarburos sulfonados etc.

Una de las ventajas de estos incorporadores, es que el aire introducido funciona además como un lubricante entre las partículas de cemento por los vacíos adicionales en su estructura. La segunda está compuesta de materiales inorgánicos insolubles con una porosidad interna muy grande como algunos plásticos, ladrillo molido, arcilla expandida, arcilla etc.

ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA – PLASTIFICANTES. Estos aditivos contienen compuestos orgánicos e inorgánicos que permiten emplear menor agua de la que se usaría en condiciones normales en el concreto, produciendo mejores características de trabajabilidad y también de resistencia al reducirse la relación Agua/Cemento. Usualmente reducen el contenido de agua por lo menos en un 5% a 10%.

ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES Estos aditivos son reductores de agua-plastificantes especiales en que el efecto aniónico se ha multiplicado notablemente. A nivel mundial han significado un avance notable en la tecnología del concreto pues han permitido el desarrollo de concretos de muy alta resistencia.

ADITIVOS IMPERMEABILIZANTES Esta es una categoría de aditivos que sólo está individualizada nominalmente pues en la práctica, los productos que se usan son normalmente reductores de agua, que propician disminuir la permeabilidad al bajar la relación Agua/Cemento y disminuir los vacíos capilares.

Su uso está especialmente orientado hacia las obras hidráulicas donde se requiere optimizar la estanqueidad de las estructuras. No existe el aditivo que pueda garantizar impermeabilidad si no damos las condiciones adecuadas al concreto para que no exista fisuración, ya que de nada sirve que apliquemos un reductor de agua muy sofisticado, si por otro lado no se consideran en el diseño estructural la ubicación adecuada de juntas de contracción y expansión, o no se optimiza el proceso constructivo y el curado para prevenir agrietamiento.

ADITIVOS RETARDADORES Este tipo de aditivos tienen como objetivo incrementar el tiempo de endurecimiento normal del concreto, con miras a disponer de un período de plasticidad mayor que facilite el proceso constructivo. A. Aplicación de los aditivos retardadores:  Vaciado complicado o voluminoso en donde la secuencia de colocación del concreto provocaría juntas frías si se emplean mezclas con fraguados normales.  En vaciados en clima cálido, en que se incrementa la velocidad de endurecimiento de las mezclas convencionales.  En bombeo de concreto a largas distancias para prevenir atoros.  En concreto que va a ser transportado a diferentes distancias.

ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE RETARDADOR Este aditivo permite la reducción del agua de la mescla, en más del 12 por ciento y nos permite determinar la consistencia del hormigón además de retardar el fraguado.

ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE RACELERANTE Este aditivo nos permite la reducción del agua y obtener una determinada consistencia del hormigón además de adquirir una resistencia a temprana edad de ser colocado.