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CONCRETO DE PESO NORMAL I.

DEFINICION:

El Concreto Normal es un material premezclado de resistencia controlada, esta mezcla esta compuesta por cemento portland, grava, arena, agua y aditivos. Se diseña como un material de resistencia a la compresión a 28 días y de peso volumétrico normal y que por su calidad cumple con la norma Es dosificado y diseñado en planta. Transportado bajo condiciones que permitan mantener la calidad del producto; con el fin de obtener especificaciones propias de un concreto certificado. 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 de 2400 kg/m3. Por sus propiedades, 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. II.

MODALIDADES Y CARACTERÍSTICAS:

 Concreto Autocompactable: también conocido como concreto autoconsolidante, este concreto de alta fluidez y sin segregación, puede extenderse hasta quedar en su lugar, llenar la cimbra y encapsular el refuerzo sin ninguna compactación mecánica.  Concreto Masivo: Cualquier volumen de concreto con dimensiones lo suficiente grandes como para que se TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES - Ing. Irma Capuñay Capuñay

tomen medidas que controlen la generación de calor de la hidratación del cemento y su cambio en volumen para minimizar el potencial de agrietamiento. La característica principal que diferencia el concreto masivo de otro tipo de concreto es su comportamiento térmico.  Concreto pre comprimido: Para aumentar resistencia disminuyendo las secciones de los elementos estructurales en concreto armado que puede ser: •Pre-tensado: las armaduras de acero se tensan antes del fraguado del concreto (80%) •Post-tensado: las armaduras de acero se tensan después del fraguado del concreto  Concreto de Alta Resistencia: Es un tipo de concreto (hormigón ) de alto desempeño, que comúnmente tiene una resistencia a la compresión especificada de 6000 psi (40 MPa) o más. La producción de concreto de alta resistencia requiere mayor un mayor estudio así como un control de calidad más exigente en comparación con el concreto convencional.  Concreto Simple: Es una mezcla de cemento portdlan, agregado fino, agregado grueso y agua. En la mezcla, el agregado grueso deberán estar totalmente envuelto por la pasta de cemento, el agregado fino deberán llenar los espacios entre el agregado grueso y a la vez estar recubierto por la misma pasta. Página 1

CONCRETO DE PESO NORMAL CEMENTO + AGREG,FINO + AGREG. GRUESO + AGUA = CONCRETO SIMPLE  Concreto Armado: Se denomina así al concreto simple, cuando éste lleva armaduras de acero como refuerzo y que está diseñado bajo la hipótesis de que los dos materiales trabajan conjuntamente, actuando la armadura para soportar los esfuerzos de tracción o incrementar la resistencia a la compresión del concreto.

 Concreto Premezclado: Es el concreto que se dosifica en planta, que puede ser mezclado en la misma o en camiones mezcladores y que es transportado a obra.  Concreto Prefabricado: Elementos de concreto simple o armado fabricados en una ubicación diferente a su posición final en la estructura  Concreto Bombeado: Concreto que es impulsado por bombeo, a través de tuberías hacia su ubicación final.

CONCRETO SIMPLE + ARMADURA = CONCRETO ARMADO III.  Concreto Estructural: Se de nomina así al concreto simple, cuando éste es dosificado, mezclado, transportado y colocado, de acuerdo a especificaciones precisas, que garanticen una resistencia mínima pre-establecida en el diseño y una durabilidad adecuada.  Concreto Ciclópeo: Se denomina así al concreto simple que está complementado con piedras desplazadoras de tamaño máximo de 10”, cubriendo hasta el 30% como máximo, del volumen total. Las piedras deben ser introducidas previa selección y lavado, con el requisito indispensable de que cada piedra, en su ubicación definitiva debe estar totalmente rodeado de concreto simple. CONCRETO SIMPLE + PIEDRA DESPLAZADORA = CONCRETO CICLÓPEO TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES - Ing. Irma Capuñay Capuñay

USOS Y APLICACIONES:

El Concreto Premezclado Normal es la mejor opción para la construcción de diferentes elementos y estructuras. Algunas de sus aplicaciones son: - Losas y cubiertas - Todo tipo de estructuras en general - Elementos prefabricados - Estructuras voluminosas - Cimentaciones poco profundas y zapatas - Columnas y trabes - Losas de Cimentación - Muros estructurales - Vigas y columnas de estructuras convencionales - Dinteles - Diques y presas, canales, canaletas - Placas entre pisos - Elementos prefabricados Página 2

CONCRETO DE PESO NORMAL - Pisos industriales, veredas ¿Para Qué es necesario el concreto de alta resistencia? A. Para colocar el concreto en servicio a una edad mucho menor, por ejemplo dar tráfico a pavimentos a 3 días de su colocación. B. Para construir edificios altos reduciendo la sección de las columnas e incrementando el espacio disponible. C. Para construir superestructuras de puentes de mucha luz y para mejorar la durabilidad de sus elementos. D. Para satisfacer necesidades específicas de ciertas aplicaciones especiales como por ejemplo durabilidad, módulo de elasticidad y resistencia a la flexión. Entre algunas de dichas aplicaciones se cuentas presas, cubiertas de graderías, cimentaciones marinas, arqueaderos, y pisos industriales de tráfico pesado. (Cabe señalar que el concreto de alta resistencia no es garantía por sí mismo de durabilidad).

D. Ofrece una compactación mejorada alrededor del refuerzo y adherencia con el refuerzo. E. Bombeabilidad mejorada. F. Uniformidad mejorada del concreto colocado en obra gracias a la eliminación de esfuerzos variables de compactación relacionados con el operador. G. Ahorro de mano de obra. H. Periodos de construcción más cortos y consecuentemente ahorros en los costos. I. Tiempos más rápidos de los viajes de los camiones de concreto, permitiendo al productor dar servicio al proyecto más eficientemente. J. Reducción o eliminación del ruido del vibrador, incrementando potencialmente las horas de construcción en áreas urbanas. K. Minimiza el movimiento de los camiones de concreto premezclado y de las bombas durante la colocación. L. Seguridad incrementada en los sitos de la obra, eliminando la necesidad de compactación.

¿Por qué se usa concreto autocompactable? A. Puede colocarse a un ritmo más rápido sin vibración mecánica y menosenrase, dando como resultado ahorros en los costos de colocación. B. Brinda un acabado de una superficie arquitectónica mejorada y más uniforme con poco o ningún trabajo de parchado de la superficie. C. Da facilidad para llenar secciones restringidas y áreas difíciles de alcanzar y oportunidades para crear formas estructurales y arquitectónicas y acabados de superficie que no se pueden lograr con concreto convencional

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IV.     

COMPONENTES DEL CONCRETO: CEMENTO (7% - 15 %) AGUA (15% - 22%) AGREGADOS (60% - 65%) AIRE (1% - 3%) ADITIVOS (1% - 2%)

4.1 CEMENTO:

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CONCRETO DE PESO NORMAL a. Cemento (cementante): material pulverizado que combinado con agua forman una pasta capaz de endurecer en el agua y al aire. b. Clinker: producto obtenido por calcinación de materias primas, calizas y arcillosas adecuadamente dosificadas. c. Cemento Portland. Obtenido por la pulverización del clinker con la adición eventual del sulfato de calcio. Tipos de cementos: Tipos especificados en norma NTP 334.009 y ASTM C150-99.  Tipo I: de uso general y sin propiedades especiales.  Tipo II: uso general, y específicamente cuando se desea moderada resistencia a los sulfatos o moderado calor de hidratación.  Tipo III: para uso cuando se requiere altas resistencia inicial y elevado calor de hidratación.  Tipo IV: cuando se requiere bajo calor de hidratación.  Tipo V: de alta resistencia al ataque de sulfatos. Los tipos I son susceptibles de adicionarles incorporadores de aire, en cuyo caso, se le agrega el sufijo A; ejemplo: cemento tipo IIIA. La norma ASCTM-C-595-00 específica las características de los cementos adicionados, los que contienen además de los compuestos mencionados, escoria y puzolanas, TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES - Ing. Irma Capuñay Capuñay

que modifica el comportamiento. Entre los tipos de cemento y el porcentaje añadido, tenemos:  Tipo IS, entre 25% y 70% en peso de escoria de alto horno.  Tipo ISM, menos del 25% en peso de escoria de alto horno.  Tipo IP, entre 15% y 40% en peso de puzolana.  Tipo IPM, menos del 15% en peso de puzolana. Puzolanas son materiales que al reaccionar con los productos de hidratación del cemento como los hidróxidos de calcio, y el agua adquieren propiedades aglomerantes que no presentan individualmente. En Perú se fabrican Tipo I, Tipo II, Tipo V, Tipo IP Y Tipo IPM. También se usa cemento que reducen la contracción de fragua. 4.2 AGUA: El agua de mezcla en el concreto tiene tres funciones principales: - Reaccionar con el cemento para hidratarlo. - Actuar como lubricante para contribuir a la trabajabilidad del conjunto. - Procurar la estructura de vacios necesarios en la pasta para que los productos de hidratación tengan espacio para desarrollarse.  Utilización de aguas no potables

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CONCRETO DE PESO NORMAL Cuando el agua utilizada no cumple uno o varios de los requisitos ya conocidos, deberá realizarse ensayos comparativos empleando el agua en estudio y agua destilada o potable, con similares materiales y procedimientos. Estos ensayos incluirán la determinación del tiempo de fraguado de las pastas y la resistencia a la compresión de morteros a edades de 7 y 28 días. La Norma NTP 339.084 considera que los tiempos de fraguado inicial y final de la pasta preparada con el agua en estudio, podrán ser hasta 25% mayores o menores, respectivamente que los correspondientes a las pastas que contienen el agua de referencia. 4.3 AGREGADOS: Conjunto de partículas de origen natural o artificial, que pueden ser tratadas o elaboradas. Elementos inertes que son aglomerados por la pasta de cemento para formar una estructura resistente.  Clasificación: Por procedencia: Naturales, artificiales y subproductos. Por gradación: Agregado Grueso, Agregado Fino, Agregado Global. Por densidad: Ligeros, Normales, Pesados.  Propiedades a. Físicas: Condiciones de saturación, peso específico, peso unitario, absorción, porosidad, humedad. b. Químicas: Reacción Álcali-Silice y Álcali-Agregado. c. Resistentes: Resistencia, Dureza, Tenacidad. TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES - Ing. Irma Capuñay Capuñay

d. Otras Propiedades: Tamaño máximo de agregado, forma y textura superficial (Naturales (redondeadas) y Artificiales (angulosas)), peso volumétrico.

V.

DOSIFICACIONES TÍPICAS:

Diseño de mezclas de concreto según ACI-211. Para obtener dosificaciones típicas cuando no se cuentan con datos estadísticos. Características de los agregados a tener en cuenta:  Peso Específico: (Newton/metro cúbico): Es un indicador de calidad: los valores elevados corresponden a materiales de buen comportamiento, mientras que para bajos valores generalmente corresponden agregados absorbentes y débiles.  Peso Unitario (Peso/volumen total+vacios): Es un valor útil sobre todo para hacer las transformaciones de pesos a volúmenes y viceversa. Por ejemplo para un agregado grueso pesos unitarios altos significan que quedan muy pocos huecos por llenar con arena y cementos. Es el peso del material necesario para llenar un recipiente de un pie cúbico.  Contenido de Humedad: Los agregados se presentan en los siguientes estados: seco al aire, saturado superficialmente seco, húmedos; en los cálculos para proporcionar los componentes del concreto, se considera al agregado en condiciones de saturado y superficialmente seco, es decir con todos Página 5

CONCRETO DE PESO NORMAL sus poros abiertos llenos de agua y libre de humedad superficial.  Absorción: Es la cantidad de agua absorbida por el agregado sumergida en agua durante 24 horas. Se expresa como un porcentaje del peso del material seco, que es capaz de absorber, de modo que se encuentre el material saturado superficialmente seco.  Abrasión: El agregado grueso empleado en concreto para pavimentos, o en estructuras sometidas a procesos de erosion, abrasión o cavitación, no deberá tener una pérdida mayor al 50% en el ensayo de abrasión realizado acorde a normas NTP 400.019 o 400.020 o ASTM-C131.  Granulometría: Es la representación numérica de la distribución de las partículas por tamaño; se determina por análisis de tamices (ASTM-C136). Tamaño máximo: Tamaño de la abertura del tamiz que deja pasar todo el agregado. Tamaño Nominal Máximo: Tamaño de la abertura del tamiz que produce el primer retenido del agregado (015%) Módulo de Finura: Es la suma de los porcentajes retenidos acumulados en la serie Estándar hasta el tamiz número 100 y ésta cantidad se divide entre 100.  Módulos prácticos para agregados en el concreto: para: Arenas: Módulo de finura: 3.00 TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES - Ing. Irma Capuñay Capuñay

Piedras: Módulo de Finura: 7.00  Módulos globales utilizado: para:

prácticos

para

el

equipo

Mezcladoras: módulo de finura global: 5.40 Mixers: módulo de finura global: 5.10 Equipo de bombeo: Módulo de finura global: 4.90  Dosificaciones: Estas dosificaciones son de carácter referencial, es responsabilidad del profesional realizar los diseños de mezclas y pruebas correspondientes a los insumos que empleara en obra. F’c Tamaño máximo Tamaño nominal máximo M.F. piedra M.F. arena Resistencia promedio f’cr Agua tabla Aire atrapado Relacion a/c Cemento=agua/(a/ c) Factor cemento Peso Ag PUC. Peso del agreg.grueso por unidad de volumen

140 1.50 1.00

210 1.50 1.00

280 1.50 1.00

350 1.50 1.00

7.72 2.91 210.00

7.72 2.91 294.00

7.72 2.91 364.00

7.72 2.91 448.00

193.00 1.50 0.68 282.16

193.00 1.50 0.56 345.88

193.00 1.50 0.44 434.68

193.00 1.50 0.38 510.58

6.64 1642.0 0 0.66

8.14 1642.0 0 0.66

10.23 1642.0 0 0.66

12.01 1642.0 0 0.66

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CONCRETO DE PESO NORMAL de concreto Peso seco (piedra)

A.g.

1082.0 8

1082.0 8

1082.0 8

1082.0 8

 Conclusiones: El uso del modulo de finura de los agregados en el diseño y dosificación del concreto, nos permite modificar las características del concreto de una manera controlada. Definir a priori en una primera aproximación, las condiciones de uso de la mezcla, diseñada y dosificada, fijando constantes del modulo de finura global del agregado para cada caso. A. Mezclado en mezcladora de eje horizontal, trompo mezclador y bombeo por tubería. B. Colocación del concreto en encofrados muy densos en acero. C. Colocación del concreto en placas muy delgadas y de forma estructural especial.

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