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ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

UNIVERSIDAD ANDINA NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ

TECNOLOGIA DE INFORMACION Y COMUNICACIÓN CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL PRESENTADO POR: AGUILAR COAGUILA YEFERSON DOCENTE: ING. HERNAN PINTO COAQUIRA SEMESTRE Y SECCION: II-C 2017 0 AGUILAR COAGUILA YEFERSON LEONEL

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ARTÍCULO I. CONTENIDO Artículo II.

INTRODUCCION ........................................................................................... 0

Artículo III.

HISTORIA DEL CONCRETO ................................................................... 1

Artículo IV.

DESCUBRIMIENTO DEL CONCRETO ................................................... 3

(I)

LOS ELEMENTOS FUNDAMENTALES ERAN .......................................... 3

Artículo V. CONCRETO EN ROMA ................................................................................ 5 Artículo VI.

TIPOS DE CONCRETO ............................................................................. 6

Artículo VII.

EVOLUCION DEL CONCRETO ............................................................. 10

ÉPOCA DEL IMPERIO ROMANO. .............................................................................. 11 LA ÉPOCA DEL OLVIDO. ............................................................................................ 11 MILENIO ENTRE EL IMPERIO ROMANO Y LA APARICIÓN DEL HORMIGÓN ARMADO. ....................................................................................................................... 12 UNIÓN DE HORMIGÓN Y ACERO: EL HORMIGÓN ARMADO ............................ 12 Artículo VIII. Artículo IX.

CONCRETO COMO MATERIAL COMPUESTO .............................. 13 COMPOSICION DEL CONCRETO......................................................... 15

Artículo X. EL CONCRETO EN LA ACTUALIDAD .................................................... 17 Artículo XI.

CONCLUSIONES ..................................................................................... 20

Artículo XII.

BIBLIOGRAFIA ....................................................................................... 20

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ARTÍCULO II. INTRODUCCION Es el campo de la Ingeniería Civil que abarca el conjunto de conocimientos científicos orientados hacia la aplicación técnica, práctica y eficiente del concreto en la construcción. En su desarrollo y utilización intervienen varias ciencias interrelacionadas, como son la Física, la Química, las Matemáticas y la investigación experimental. A diferencia de otros campos de la Ingeniería en que se puede ejercer un control bastante amplio sobre los parámetros que participan en un fenómeno, en la Tecnología del Concreto cada elemento que interviene, bien sea el cemento, el agua, los agregados, los aditivos, y las técnicas de producción, colocación, curado y mantenimiento, representan aspectos particulares a estudiar y controlar de modo que puedan trabajar eficientemente de manera conjunta en la aplicación práctica que deseamos. Generalmente tenemos una serie de limitaciones en cuanto a modificar a nuestra voluntad las características de los factores que intervienen en el diseño y producción del concreto, por lo que cada caso supone una solución particular, en la que tiene importancia preponderante la labor creativa de los profesionales que tienen a su cargo definirla e implementarla en la práctica, ya que paradójicamente, los ingredientes de un concreto bueno y uno malo son en general los mismos si no sabemos emplearlos adecuadamente, por lo que no es una tarea simple el diseñar y producir concreto de buena calidad. En este punto, es necesario establecer que el concreto de buena calidad es aquél que satisface eficientemente los requisitos de trabajabilidad, colocación, compactación, resistencia, durabilidad y economía que nos exige el caso singular que estemos enfrentando. Afortunadamente, la acumulación a nivel mundial de casi un siglo de conocimientos científicos sobre el concreto y sus componentes, nos provee de las herramientas para afrontar y solucionar la mayoría de problemas de la construcción moderna. Si tenemos la curiosidad de acceder a la gran cantidad de bibliografía disponible procedente de instituciones como el American Concrete Institute, el Comité Europeo del Concreto y el Japan Concrete Institute entre otros, apreciaremos que el mayor esfuerzo se centra hacia seguir investigando en este campo, con igual o mayor énfasis que sobre los 0 AGUILAR COAGUILA YEFERSON LEONEL

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métodos de análisis y diseño estructural, por cuanto aún no se dan por resueltos todos los fenómenos y problemas inherentes al diseño y producción de concreto y cada día surgen otros como consecuencia del desarrollo de las necesidades humanas. Una idea errada en cuanto a la Tecnología del Concreto en nuestro medio reside en suponer que es un campo limitado a los ”laboratoristas” y a los “expertos en diseños de mezclas “, connotaciones con las que se distorsiona su alcance conceptual y se pierde de vista que cualquier profesional de la Ingeniería Civil involucrado directa e indirectamente con la construcción, debe experimentar, profundizar y actualizar sus conocimientos en este campo para asegurar una labor técnica y eficiente.

ARTÍCULO III. HISTORIA DEL CONCRETO La historia del cemento es la historia misma del hombre en la búsqueda de un espacio para vivir con la mayor comodidad, seguridad y protección posible. 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 losas de piedra al elegir sus asombrosas construcciones. Los constructores griegos y romanos descubrieron que ciertos depósitos volcánicos, mezclados con caliza y arena producían un mortero de gran fuerza, capaz de resistir la acción del agua, dulce o salada. Un material volcánico muy apropiado para estar aplicaciones lo encontraron los romanos en un lugar llamado Pozzuoli con el que aun actualmente lo conocemos como pozoluona. Investigaciones y descubrimientos a lo largo de miles de años, nos conducen a principios del siglo antepasado, cuando en Inglaterra fue patentada una mezcla de caliza dura, molida y calcinada con arcilla, al agregársele agua, producía una pasta que de nuevo se calcinaba se molía y batía hasta producir un polvo fino que es el antecedente directo de nuestro tiempo. Los usos industriales de la cal han proporcionado importantes contratos para los químicos e ingenieros desde años atrás cuando la cal y los cementos naturales fueron

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introducidos. En la actualidad solo se necesita mencionar las paredes y las vigas de concreto reforzado, túneles, diques y carreteras para imaginar la dependencia de la civilización actual con estos productos. La conveniencia, precio accesible, adaptabilidad, resistencia y durabilidad de ambos productos han sido fundamentales para estas aplicaciones. No obstante, de los modernos caminos de concreto y edificios alrededor de nosotros, es difícil imaginar el tremendo crecimiento de la industria del cemento durante el siglo pasado. El hombre tuvo que ir descubriendo ciertas rocas naturales, las cuales a través de una calcinación simple dan un producto que, al agregar agua, se endurece. El avance real no tomaba parte todavía en los estudios fisicoquímicos y de ingeniería química de poner las bases para las plantas modernas y eficientes que trabajaran bajo condiciones controladas en una variedad de materiales crudos. El cemento “Portland” tiene sus orígenes en la cal u óxido de calcio, a partir del cual y luego de cientos de años de estudios empíricos y científicos, se llega a lo que hoy se conoce como cemento. A través de la historia de los pueblos egipcios, griegos y romanos, se utilizó la cal como en sus construcciones. En la América Prehispánica los aztecas la emplearon también en la fabricación de tabiques y techos armados con caña y bambú. En 1824, un albañil Inglés llamado Joseph Aspdin, patentó un producto que él llamó cemento Portland, pues al endurecerse adquiría un color semejante al de una piedra de la isla Portland en Inglaterra. En 1838, este cemento se utilizó por primera vez en una construcción de importancia en uno de los túneles construidos bajo el río Támesis en Londres. David Saylor, un técnico norteamericano, fue el primero en fabricar cemento en América, así nacía en 1850 la industria cementera en Norteamérica. El uso del cemento Portland continuó extendiéndose hasta convertirse en el material de construcción más utilizado en el mundo. La aparición de este cemento y de su producto resultante el concreto ha sido un factor determinante para que el mundo adquiere una fisionomía diferente. Edificios, calles, avenidas, carreteras, presas y canales, fabricas, talleres y casas, dentro del más alto rango de tamaño y variedades nos dan un mundo nuevo de comodidad, de protección y belleza donde realizar nuestros más anciados anhelos, un mundo nuevo para trabajar, para crecer, para progresar, para vivir.

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ARTÍCULO IV.

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DESCUBRIMIENTO DEL CONCRETO

Es difícil calcular el número de artículos, posts, comentarios o reportajes sobre las pirámides o sobre el Antiguo Egipto. Algunos muy serios, otros rozando lo exotérico. Aquí, evidentemente, que ya hemos hecho sobre la ingeniería de otros tiempos, es imposible saltarnos esta época tan determinante. Alguna de las obras más espectaculares de todos los tiempos fue realizada por los egipcios, como el muro de la ciudad de Menfis. Se localizaba la ciudad a unos 19 Km al norte de El Cairo actual. Allí además se hizo necesaria la construcción de diques y canales, además de complejos sistemas de irrigación, lo que dio origen a la agrimensura y la matemática correspondiente. En el caso de tener que elevar el agua para el regadío, se utilizaba un aparato denominado cigüeñal “shaduf“. El dispositivo consiste en una cubeta unida mediante una cuerda al extremo largo de un palo apoyado, con un contrapeso en su extremo corto. Bastaba aplicar una fuerza de contrapeso para levantar la cubeta y balancear el palo sobre su fulcro. Sorprendentemente, estos aparatos aún siguen empleándose hoy día en Egipto.

(I)LOS ELEMENTOS FUNDAMENTALES ERAN Más allá de la curiosidad histórica del hallazgo, la investigación supone un avance notable. La aplicación real del estudio podría mejorar de forma significativa la calidad de uno de los materiales de construcción por excelencia en la actualidad, y no sólo en términos de su composición sino también en el ámbito ecológico. Según los datos ofrecidos por los científicos, el 7% de las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera provienen de la fabricación de este tipo de cemento.

(II)UNA COMPOSICIÓN PERFECTA El problema del cemento Portland, según los investigadores, es que en su proceso de fabricación se libera una gran cantidad de dióxido de carbono al calentarse, a más de 1.400 grados centígrados -a través de la quema de combustibles fósiles en la mayoría de los casos, aunque las organizaciones ecologistas tratan de evitarlo- uno de los principales componentes químicos de la mezcla, el carbonato de calcio. Sin ir más lejos, el jueves se llevó a cabo una manifestación en sede del Parlamento navarro contra la incineración en la planta de Cementos Portland en la localidad de Olazti. 3 AGUILAR COAGUILA YEFERSON LEONEL

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Las principales diferencias del hormigón romano, en cuanto se refiere al proceso de combustión, es que su mezcla incluye una cantidad menor de cal y requiere una menor cantidad de combustible, además a una temperatura también inferior, rondando los 900 grados centígrados.

También construyeron diques y canales, y contaban con sistemas complejos de irrigación. Cuando la tierra de regadío era más alta que el nivel del río, utilizaban un dispositivo denominado cigueñal “shaduf" para elevar el agua hasta un nivel desde el cual se dirigía hacia la tierra. El aparato consiste en una cubeta unida mediante una cuerda al extremo largo de un palo apoyado, con un contrapeso en su extremo corto. El operador hacía fuerza en el contrapeso para levantar la cubeta y balancear el palo sobre su fulcro. Lo que parece sorprendente hoy día es que muchos de esos antiguos dispositivos sigan en uso cotidiano en Egipto.

Concreto Romano

Hormigón

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ARTÍCULO V. CONCRETO EN ROMA ( Opus Caementicium ), Era un mortero elaborado con cal y arena puzolana. El primer conocimiento del mortero de cal, llego a Roma probablemente desde Grecia, aunque al parecer no se hizo huso común hasta la 1ª mitad de siglo III a C. Las murallas de Cosa, levantadas en 273 a C, dan prueba de ello. La posterior transformación de este común material de construcción, en hormigón romano, facilitó la extracción del árido en grandes zonas del sur de Italia, que son superficialmente de origen volcánico. Este material era la puzolana, originaria de Puzzoli (Nápoles). Sin saberlo, este árido, incorporaba a la mezcla con agua y cal, un cemento hidráulico natural y un mortero muy resistente.

La resistencia del mortero de cal, suele depender del proceso químico, que se produce con la deshidratación de la piedra calcárea por el calor, mezclando la cal viva con arena y, después, rehidratando la mezcla de cal viva y arena; consiguiendo en realidad, una piedra calcárea artificial.

La cal romana al igual que la hidráulica, se obtienen por la cochura de margas, deben tener entre un 10% y un 30% de arcilla. Las propiedades hidráulicas, se obtienen con la calcinación a una temperatura de 900 º, se realiza la descomposición de los silicatos al desprenderse el anhídrido carbónico.

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ARTÍCULO VI.

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TIPOS DE CONCRETO

Clases de concreto El concreto ordinario se denomina simplemente concreto. En su denominación se añade el nombre del conglomerante, cuando es preciso puntualizar este extremo. Otros concretos son los siguientes: Concreto ciclópeo. Concreto de cascote. Concreto precolado Concreto blindado. Concreto en adiciones. Concreto aerocluso. Concreto ligero. El concreto ordinario tiene un peso notable elevado; es de unos 2200 kg/m³. A fin de reducir tan importante carga muerta y para asegurar a la vez el aislamiento térmico y acústico, se fabrican concretos ligeros mediante el empleo de áridos porosos o provocando artificialmente su porosidad. Se distinguen los concretos ligeros naturales y los concretos ligeros artificiales. Concretos ligeros naturales. En estos, el peso, la resistencia y el aislamiento dependen de la porosidad del árido y de la cantidad de cemento. La reducción de peso tiene un límite, impuesto por la resistencia mínima que debe exigirse al material con un consumo moderado de conglomerante. El tamaño más adecuado del árido se determina dé acuerdo con el elemento que se fabrica. Concretos naturales más frecuentemente empleados: Concreto de piedra pómez. Concreto de lava. Concreto de escorias. Concretos ligeros artificiales.

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Entre ellos se distinguen el concreto celular, el esponjoso y el de virutas. Arcilla Son partículas finísimas menores de 0.06 mm, de diámetro, procedentes de la descomposición de rocas feldespáticas. La arcilla pura recibe el nombre de caolín. Una de las principales propiedades de la arcilla es su plasticidad, además de ser refractaria. Desempeña un gran papel en la construcción por ser una materia prima en la fabricación de cementos y de cerámica. Las rocas sedimentarias más empleadas son las de sedimentación mecánica, como las gravas, las arenas y las arcillas; las de sedimentación mecánica compacta, como los conglomerados y las areniscas; las de sedimentación química, el yeso o aljez, la caliza, la dolomía y las margas, las de sedimentación orgánica, como las calizas, las sílices y los carbones. Basalto Son rocas muy compactas compuestas de feldespato, augita, olivino y minerales de hierro, su color es gris negruzco que a veces adquiere un brillo metálico. Son piedras muy duras que impiden su empleo en trabajos tallados y resisten muy poco al fuego. Adobe El adobe es un tabique de barro sin cocer, la tierra con que se hace debe ser limpia sin piedra y con la menor cantidad posible de arena. En una excavación mas hecha previamente en el suelo, se deja remojar la tierra de un día a otro para que pudra se amasa agregándole suficientemente agua para formar un lodo bien mezclado y macizo, se le revuelven algunos de los siguientes materiales: paja, sácate, estiércol, hojas de pino, crines y pelos de bestia en la proporción 1: 5 para que sirva de amarre al material. Tepetate El tepetate es una arcilla se encuentra en mantos gruesas macizas. Es un material granuloso, grueso, ligero, color amarillento y de consistencia media. Resiste 3Kg/cm2, obteniéndose sillares para muros (40 x 60).

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La mayor aportación de los griegos a la ingeniería fue el descubrimiento de la propia ciencia. Platón y su alumno Aristóteles quizás sean los más conocidos de los griegos por su doctrina de que hay en un orden congruente en la naturaleza que se puede conocer. Sin embargo, realmente distintas metas, que no se pueden ignorar. Los matemáticos continuamente están demostrando de nuevo verdades antiguas y buscando nuevas verdades, en cambio los ingenieros están ansiosos de conocer las matemáticas que existen, de manera que las puedan aplicar al mundo actual.

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1) PERSONAS QUE CONTRIBUYERON LA EVOLUCION DEL CONCRETO

•

James Parker Joseph Aspdin patentan al Cemento Portland, materia que obtuvieron de la calcinación

de alta temperatura de una Caliza Arcillosa.

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Isaac Johnson Isaac Johnson obtiene el prototipo del cemento moderno quemado, alta temperatura, una mezcla de caliza y arcilla hasta la formación del “clinker”.

ARTÍCULO VII.

EVOLUCION DEL CONCRETO

Cuando el hombre desea construir de forma duradera, procede a utilizar como materiales minerales estables; una solución así consiste en tomar una piedra o roca y tallarla, lo cual limita las dimensiones, a menos que se cobije en la misma roca (cavernas, centrales subterráneas…). Esto fue lo que hicieron nuestros antepasados en los albores de la prehistoria. Ya en la época del Paleolítico y del Neolítico la técnica de la construcción mejoró y el hombre comenzó a unir piedras por el método llamado de los muros de “mampostería en seco”, que consiste en la colocación de piedras en hileras horizontales procurando que su unión sea lo más homogénea posible, siempre y cuando lo permita la morfología de las propias piedras, conformando muros sin el uso de ningún tipo de conglomerante, lo cual multiplica la aparición de gran cantidad de tensiones en las uniones entre piedras y provoca en muchos casos la rotura de las mismas Posteriormente se pasó a rellenar las capas entre piedras con un mortero cuya misión fundamental era la de repartir las cargas de una forma más equitativa. El conglomerante que se utilizó con mayor asiduidad durante esta época, fue una mezcla de arcilla apisonada con canto rodado. la calefacción doméstica central indirecta sino hasta tiempos modernos.

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ÉPOCA DEL IMPERIO ROMANO. Durante el Imperio Romano el uso del hormigón como elemento constructivo tanto en grandes como en pequeñas estructuras e infraestructuras alcanzó un grado de tal satisfacción que no se volvió a lograr hasta el siglo XIX. Esto se debió posiblemente a la gran habilidad constructiva de los romanos y a la facilidad de conseguir cerca de Roma arenas volcánicas con propiedades cementicos, con las que preparaban un mortero mezclando dichas arenas con piedras naturales (habitualmente cal y guijarros). Este mortero poseía unas propiedades físicas y mecánicas prácticamente idénticas a las que posee el hormigón utilizado en las construcciones erigidas en la actualidad, y era utilizado en la construcción de estructuras enormes que han probado ser muy duraderas con el paso de los siglos.

ROMA PRIMERAS CARRETERAS Serie 1

Serie 2

Serie 3

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 Serie 3

0.4 0.3

Serie 2

0.2 Serie 1

0.1 0 CAPITIA

ROMA A CAPUA

LA ÉPOCA DEL OLVIDO. Llegaron los años del declive del todopoderoso Imperio Romano y con ello disminuyó de manera estrepitosa y más que notable, especialmente a partir del siglo III después de Cristo, el uso del hormigón como material portante de grandes cargas en las diferentes construcciones realizadas desde la fecha antes mencionada. En los años que siguieron de inmediato a la caída del Imperio Romano, el liderazgo técnico pasó a la capital bizantina de Estambul. Durante los diez siglos

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siguientes fue con elevadas murallas hasta de 13 metros de altura en algunos lugares como se mantuvo a raya a los bárbaros.

MILENIO ENTRE EL IMPERIO ROMANO Y LA APARICIÓN DEL HORMIGÓN ARMADO. Este es el periodo aproximado de tiempo transcurrido entre la gran era del hormigón acaecida durante el Imperio Romano y su descubrimiento moderno por parte de John Smeaton, considerado uno de los padres de la ingeniería moderna. Varios fueron los intentos fallidos de construir un faro sobre Eddystone, una roca sobresaliente en la bahía inglesa de Plymouth. El fracaso en la ejecución de la mencionada construcción fue debido a que la roca era frecuentemente cubierta por las aguas y el mortero de cal era lavado de las juntas de albañilería. Al ya mencionado Smeaton se le encargó, por parte de la Royal Society, la construcción definitiva del faro de Eddystone. Éste entendió rápidamente que la cal blanca comúnmente usada para el mortero era inferior en sus cualidades hidráulicas (propiedad de endurecer bajo el agua) a la cal gris, que contenía algunas impurezas de arcilla. Posteriormente observó que la Pozzelana tenía todavía unas cualidades hidráulicas superiores a las de la cal gris gracias a la combinación de sus componentes mayoritarios; óxido de calcio (cal) y silicato de aluminio (arcilla).

UNIÓN DE HORMIGÓN Y ACERO: EL HORMIGÓN ARMADO Es bien sabido que los primeros pasos en el uso, de manera consciente, de la asociación hormigón y acero dando como resultado un heterogéneo material conocido en la actualidad como hormigón armado, se dieron a partir de la década de los 50 del siglo XIX. Sin embargo, se tiene constancia de que durante la época del Imperio Romano y del Renacimiento, si bien de manera más práctica que consciente, se recurría de habitualmente a la utilización del recurso de reforzar la albañilería y el hormigón con grampas de bronce o hierro cuando la tracción era excesiva, usando particularmente en arcos y bóvedas piezas de hierro en forma de U en la cara traccionada evitando así que se abriesen las juntas de los bloques de piedra. Ya durante el siglo XIX se realizan dos producciones más ornamentales que prácticas en las que se utiliza el hormigón reforzado con armadura. La primera son las Cajas de Flores y Jarrones para decoración de jardines obra de Monier, en Francia en 1850, mientras que la segunda es la Barca de Lambot presentada en la Exposición Universal de París en 1855. 12 AGUILAR COAGUILA YEFERSON LEONEL

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Es también en este periodo cuando la idea de aumentar la resistencia a la flexión del hormigón armado colocando armaduras se le ocurrió simultáneamente a un cierto número de personas en Europa, que patentaron la misma. William B. Wilkinson en Inglaterra, 1854; y en Francia, Joseph Luis Lambot en 1855, François Coignet, en 1861, Joseph Monier, en 1867, y François Hennebique, en 1892. De entre todas las patentes enumeradas, merecen especial mención las François Coignet, Joseph Monier y François Hennebique respectivamente. François Coignet obtiene la primera patente de techos de hormigón con armadura formada por barras de hierro cruzado. Por su parte, Joseph Monier, considerado como uno de los precursores en el uso del hormigón armado, consigue la patente basada en sus jardineras, en el año 1867, y la aplicará a elementos constructivos tales como vigas, bóvedas o tubos. En lo que a François Hennebique se refiere, tres son las patentes que se le conceden, la primera, de 1892, es la de una viga en T, la segunda se trata de una losa de forjado aligerada y data de 1894, mientras que la tercera versa sobre pilotes prefabricados, y la obtuvo en el año 1898. Hennebique desarrolla con el conjunto de sus patentes un sistema integral de construcción, en el que plantea por primera vez un sistema completo, desde la cimentación hasta la cubierta, es decir, una forma constructiva autónoma. En España se difundió rápidamente la patente de Hennebique de 1892, teniendo como principales representantes en nuestro país al ingeniero José Eugenio Ribera, profesor de la Escuela de Ingenieros de Caminos Canales y Puertos de Madrid, y su discípulo Eduardo Torroja. Cabe destacar que en la zona de Cataluña, tuvo un desarrollo especialmente intenso la patente de Monier, siendo su impulsor en esta zona el Ingeniero Militar Francesc Macià Llusà.

ARTÍCULO VIII. COMPUESTO

CONCRETO

COMO

MATERIAL

Ha sido muy conocido que las propiedades de materiales multi-fásicos pueden ser muy superiores a las características de las fases individuales tomadas por separado, particularmente cuando estos vienen de las fases débiles o quebradizas. Quizás la más antigua información escrita de un material compuesto, ocurre en el éxodo cuando se habla de ladrillos de arcilla reforzados con paja. Hoy, sabemos que ni la

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roca, ni la pasta del cemento pura han determinado los materiales de construcción útiles, la roca porque es demasiado quebradiza, y el cemento porque se quiebra en la sequedad. Sin embargo, juntos se combinan para formar quizás el más versátil de todos los materiales de construcción. Podemos definir un material compuesto como la combinación tridimensional de por lo menos dos materiales químicamente y mecánicamente distintos con una interfase definida que separa los componentes. Este material polifásico tendrá diversas características de sus componentes originales. A un nivel macroscópico, el concreto consiste en porciones de agregado grueso embutidos en una matriz de mortero; en una escala algo más fina, el mortero en sí mismo consiste en partículas de arena embutidas en una matriz de pasta hidratada de cemento. A una escala microscópica, la pasta hidratada de cemento consiste en C-S-H y Hidróxido de Calcio, conteniendo una red extensa de los poros capilares, que pueden encontrarse secos o llenos de agua, más algunos granos de cemento inmóvil no hidratado. 6 En una escala más fina, sub. - microscópica inmóvil, el C-S-H es una mezcla de partículas mal cristalizadas de una variedad de tamaños y composiciones químicas, rodeado por un sistema más o menos continuo de poros de gel, que también se pueden encontrar secos, llenos parcial o totalmente de agua. Finalmente, los agregados mismos son generalmente materiales compuestos, consistiendo en una mezcla de diversos minerales con una porosidad bien definida. La estructura interna del concreto es muy compleja. Sin embargo, si hacemos algunas simplificaciones, podremos entonces construir un modelo matemático que permita que determinemos el lazo entre la estructura del concreto y sus características físicas. Esencialmente se puede modelar la pasta endurecida de cemento como un compuesto que consiste en C-S-H homogéneo y Hidróxido de Calcio, conteniendo un sistema continuo de poros capilares; (se pueden ignorar los detalles de la estructura C-S-H). Similarmente podemos modelar el concreto como un material bifásico, con las partículas de los agregados embutidas en una matriz de pasta del cemento. Es decir, para los propósitos de este modelo, se asume que la fase del agregado y la fase de la pasta son cada uno homogéneas e isotópicas.

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ARTÍCULO IX.

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COMPOSICION DEL CONCRETO

Durante este periodo no existieron las profesiones de ingeniero o arquitecto, de manera que esas actividades quedaron en manos de los artesanos, tales como los albañiles maestros. La literatura del Oscurantismo era predominantemente de naturaleza religiosa, y quienes tenían el poder no daban importancia a la ciencia e ingeniería. Los gobernantes feudales eran conservadores, y sobre todo trataban de mantener el estado de las cosas . la mayoría de las personas debía tener el mismo oficio de sus padres. Sin embargo, en la década de 1500 ocurrió una serie de descubrimientos científicos importantes en la ingeniería y matemáticas, lo que sugiere que aunque se había restado importancia a la ciencia, estaba ocurriendo una revolución en el razonamiento con relación a la naturaleza y actividad de la materia.

(I) CONCRETO SOSTENIBLE Si bien el concreto como material constructor tiene más de 100 años, es en los tiempos recientes donde han surgido iniciativas por parte de los productores para elaborar algunos de tipo ecológico. Ello pretende asegurar la sostenibilidad ambiental, ya sea en su modo de fabricación o empleo. En el lenguaje común, con frecuencia se confunden el concreto con el cemento, por lo que no está demás hacer énfasis en la diferencia: 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

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rocas es llamada clínker, la cual se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, material que le da la propiedad a esta combinación para que pueda fraguar y endurecerse. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea un producto uniforme, maleable y plástico que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominado hormigón (en España, parte de Sudamérica y el Caribe hispano) o concreto (en México y parte de Sudamérica), cuyo uso está muy generalizado en la construcción e ingeniería civil. Altamente sostenible Para considerar que determinado producto es más respetuoso con el entorno se pueden tener en cuenta los criterios ambientales que se recogen en el etiquetado ecológico basado en el ciclo de vida y las declaraciones mismas del elemento. El calificativo incluye también a aquellos considerados verdes: materiales procedentes de fuentes renovables que se definen como productos hechos con materias primas, que son capaces de ser reemplazados por los ciclos naturales ecológicos o buenas prácticas de gestión. El concreto verde (“green concrete” es su nombre en inglés) es uno de esos materiales. Se fabrica a partir de productos de desecho como cáscara de arroz, cenizas volantes, micro silicatos, neumáticos, etc. El uso de esta clase de concreto reduce las emisiones de CO2, debido a que requiere menos cemento en su composición. Según el Consejo Empresarial Mundial para el Desarrollo Sostenible, por cada tonelada de cemento que se fabrica se emiten 0.9 toneladas de CO2. Cada metro cúbico de concreto incluye poco más de un 10% de dicho insumo en su composición; sin embargo, el tipo verde usa la mitad, lo que resulta en un ahorro real de este componente, además de energía y agua. Así mismo, el uso de desechos en reemplazo del cemento reduce el costo, además de resultar en un material más fuerte y durable que el concreto tradicional. Pero si bien es cierto, el concreto con agregados reciclados forma parte de lo que llamamos ecológico, este último no se reduce a una solo modalidad. Existen otras formas que también son consideradas sostenibles como el concreto permeable y, para algunos especialistas, el traslúcido, el coloreado, y los de ultra alta resistencia.

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¿Es ecológico el concreto? En palabras del ingeniero Enrique Pasquel, director ejecutivo de Pasquel Consultores y Control Mix Express, el concreto es un material que por su naturaleza es amigable con el medio ambiente, pues es una piedra artificial que ha sido creada por el hombre y no por la naturaleza.

ARTÍCULO X. EL CONCRETO EN LA ACTUALIDAD Las proporciones de agregados, cemento y agua, determinan la resistencia de la mescla pudiendo alcanzar valores máximos de 500 kg/cm2. Esta resistencia es medida mediante una prueba destructiva estándar que consiste en llevar dos cilindros de 6in de diámetro por 12in de alto al punto de falla, estos deben ser tomados de la misma mescla y dejarlos fraguar por la misma cantidad de tiempo, la resistencia final es el promedio obtenido de los dos cilindros. Los concretos hechos a base de cemento Portland tipo I requieren generalmente dos semanas para alcanzar la resistencia suficiente para poder retirar los encofrados y aplicar cargas moderadas, para poder alcanzar la resistencia de diseño requiere de 28 días, a partir de este punto el concreto continua ganando resistencia pero de una forma descendente. La trabajabilidad es la facilidad que presenta el concreto fresco para ser colocado y vibrado en cualquier molde. Los concretos con baja trabajabilidad presentan problemas de mezclado y problemas de compactación dentro de los moldes, lo que puede redundar en una disminución de la resistencia. La plasticidad del concreto se suele medir en función del asentamiento del cono de Abrams. Para mejorar la trabajabilidad del concreto, se puede añadir agua a sabiendas de la disminución final de la resistencia. El tiempo de

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fraguado puede variarse de acuerdo a las características propias del proyecto, debido a que en ocasiones hay elementos que deben ser cargados a corto plazo por lo que es deseable obtener la resistencia de diseño antes de los 28 días. Para obtener la resistencia deseada es necesario mantener una humedad adecuada con el fin de lograr la correcta hidratación de todo el cemento empleado en la mescla. La variación de los tiempos de fraguado se logra modificando las cantidades de los componentes del cemento, siendo una disminución en el tiempo de fraguado un incremento considerable en la temperatura producto de las reacciones químicas durante el proceso de endurecimiento del cemento. La pasta de concreto posee una lubricación propia que facilita su colocación en los moldes o encofrados, esta pasta puede variar sus características de acuerdo al tipo de cemento utilizado, la calidad y dosificación de los agregados y la correcta homogenización de esta durante el proceso de mesclado. Para obtener la resistencia deseada del concreto, se debe realizar una correcta distribución de los agregados durante el proceso de mesclado, para lo cual un dispositivo mecánico como una batidora es esencial. En caso de no contar con un dispositivo mecánico la mescla se puede hacer de forma manual, en pequeñas cantidades y sobre una superficie libre de elementos que puedan contaminar la mescla. Los componentes de la pasta son de características diferentes por lo que tenderán a segregarse, esto es muy usual en concretos con altos contenidos de agua principalmente cuando se encuentra en reposo durante el acarreo o el fraguado. Una vez realizado el proceso de mesclado el concreto debe ser vaciado o chorreado en el elemento que van a conformar. Antes de llevar a cabo el vaciado es fundamental, limpiar las armaduras con el fin de eliminar residuos de oxido, tierra, material orgánico, concreto de choreas anteriores, excesos de agua (principalmente en cimientos) y cualquier otro elemento ajeno a la mescla. Además un correcto vaciado debe evitar la segregación, el desplazamiento de la formaleta o el refuerzo y tener una adecuada adherencia con chorreas anteriores. Terminado el vaciado del concreto este debe ser compactado con el fin de eliminar vacios, estos se producen por excesos de aire producto del proceso de mesclado y en ocasiones por la segregación de los agregados. Para la compactación existen diversos procesos y equipos, uno de los más utilizados es el vibrador, estos son dispositivos de alta frecuencia que reduce la fricción entre los agregados por medio de la licuefacción, por lo que la masa alcanza un estado semilíquido lo que le permite fluir con facilidad llenando la mayoría de espacios dentro del encofrado, el tiempo de vibrado es relativo y la mejor forma de determinarlo es mediante observación directa del proceso, un 18 AGUILAR COAGUILA YEFERSON LEONEL

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escaso vibrado dejara vacios en el elemento pero un exceso puede resultar en una segregación de los agregados. En muchos proyectos pequeños no se cuenta con dispositivos mecánicos para realizar la compactación, por lo que se puede recurrir al chuseado este se hace utilizando un elemento largo el cual es introducido dentro del concreto chorreado para acomodarlo y eliminar vacios. Este método no es muy recomendado ya que puede dejar vacios. Finalizada la compactación es importante tratar de conservar la humedad del concreto esto con el fin de evitar un secado prematuro que genere una pérdida de la capacidad final, debido a que las reacciones químicas necesarias para el endurecimiento del concreto ocurren únicamente en presencia de agua una pérdida de la humedad durante el proceso de endurecimiento detendrá este proceso, por lo que no se podrá alcanzar la resistencia deseada. En la actualidad existen muchos tipos de concreto diseñados para necesidades específicas, estos concretos son el resultado de la combinación de otros elementos y se han perfeccionado con la práctica. Algunos de estos concretos son:

CONCRETO PERMEABLE

CONCRETO TRANSLUCIDO

CONCRETO MASIVO

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ARTÍCULO XI.

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CONCLUSIONES

Como conclusión, el uso de concreto en diferentes estructuras como vías, edificaciones, andenes, parques, entre otros, tiene ventajas medioambientales, estructurales y económicas. Además la industria, ha hecho múltiples esfuerzos por producir concreto más sostenible, empleando un sistemas de gestión medio ambientales que permitan realizar todo el proceso desde consecución de las materias primas hasta el despacho de forma más eficiente y sostenible; además han aumentado la investigación y la búsqueda de materiales suplementarios que permitan reducir el impacto en el medio ambiente; utilización de agregados y agua reciclada para las mezclas de concreto, entre otras. Por último, cabe señalar que el concreto ha reemplazado a otros materiales que estaban agotando nuestros recursos naturales, por lo que su aparición supuso una revolución en el mundo de la construcción pero también una excelente noticia para nuestro planeta. Hay que tener en cuenta que la fabricación de edificios, puentes o presas es la base del mundo actual ya que la industrialización ha avanzado a pasos agigantados en todos los países. Por ello si en lugar del concreto, cuya materia prima es prácticamente inagotable, hubiésemos hecho uso de otro más escaso, las circunstancias actuales serían mucho peores y los seres humanos nos veríamos afectados de forma considerable por ello.

ARTÍCULO XII.

BIBLIOGRAFIA

TEXTOS: -

CONCRETOS DE CEMENTO PÓRTLAND (THOMAS D. LARSON.)

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ENCICLOPEDIA DE TECNOLOGÍA DEL CONCRETO (KIRK- OTHMER)

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HORMIGÓN PRETENSADO: CONCEPCIÓN, CÁLCULO Y EJECUCIÓN (FUENTÈS, A.) REVISTAS:

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INGENIERIA E INVESTIGACION (SICEL)

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LAS TECNICAS Y LAS CONSTRUCCIONES EN LA INGENIERIA (OBRAS PUBLICAS)

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WEBS: -

http://360gradosblog.com/index.php/historia-del-concreto/

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http://www.arqhys.com/historia-concreto.html/

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http://www.arquba.com/monografias-de-arquitectura/antecedentes-historicosdel-concreto/

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http://www.constructivo.com/cn/d/novedad.php?id=332/

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http://blog.360gradosenconcreto.com/tipos-de-agregados-y-su-influencia-en-eldiseno-de-mezcla-del-concreto/

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