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• Salvador Ismael Mora Valencia

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TECNOLOGICO NACIONAL DE MEXICO Instituto Tecnológico de Campeche

INSTTITUTO TECNÓLOGICO DE CAMPECHE INGENIERIA

CIVIL

TECNOLOGIA DEL CONCRETO UNIDAD 1. NATURALEZA DEL CONCRETO

MAESTRO ING, JORGE ENRIQUE SILVA RAMIREZ

PRESENTA: GANDHI AGUILAR LÓPEZ No. DE CONTROL 15470065

SAN FRANCISCO DE CAMPECHE, CAMPECHE A

pág. I

3 0

AGOST O

201 6

Índice de contenido

PORTADA

Página

Introducción

i

UNIDAD UNO: NATURALEZA DEL CONCRETO 1.1 Generalidades

1

Historia y clasificación de cementos

1.2

hidráulicos

1.3 Métodos de fabricación del cemento Características y Propiedades De Los

1.4

Componentes Del Concreto Propiedades y Características De Concretos

1.5

Especiales

INTRODUCION Para

mí,

vital,

vivo

del

cemento.

El cemento, tal como le conocemos (cemento portland) se inventó en 1824, se llama así por el

color

de

los

acantilados

de

Portland

(gris).

La construcción, hoy en día sería casi imposible con argamasa o masa de cal. El cemento endurece durante toda su vida, hay cementos especiales que permiten su uso bajo el agua, en terrenos con yeso (impiden el correcto fraguado del cemento normal) de alta

resistencia

inicial,

de

alta

resistencia....etc.

¿que si ha tenido trascendencia? sin él las grandes obras de ingeniería (presas, puentes kilométricos, túneles...) no se habrían podido realizar, es fácil hacer puentes de media caña, como los romanos, u ojivales, pero hacer una losa de 100 ó 150 m en voladizo suspendido, es

imposible

de

hacer

con

piedras

unidas

con

argamasa.

Un edificio de 20 ó 30 plantas, debería tener unos muros de carga de 6 ó 7 metros de espesor

para

evitar

hundirse

bajo

su

propio

peso.

La estabilización de suelos con cemento nos da carreteras lisas, imagínatelo con losas de

1x1 m como las calzadas romanas, aparte de su mantenimiento, losas de hormigón de 10mx50mx0,5m es lo que nos permite grandes calles lisas... etc

GENERALIDADES

La pasta, compuesto de cemento Portland y agua, une a los agregados (arena y grava o piedra triturada), para formar una masa semejante a una roca ya que la pasta endurece debido a la reacción química entre el cemento y el agua. Componentes básicos. Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaños de partícula que pueden llegar hasta 10 mm; los agregados gruesos son aquellos cuyas partículas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar hasta 152 mm. El tamaño máximo del agregado que se emplea comúnmente es el de 19 mm o el de 25 mm. La pasta está compuesta de cemento Portland, agua y aire atrapado o aire incluido intencionalmente. Ordinariamente, la pasta constituye del 25 al 40 por ciento del volumen total del concreto. Como los agregados constituyen aproximadamente del 60% al 75% del volumen total del concreto, su selección es importante. Los agregados deben consistir en partículas con resistencia adecuada así como resistencia a condiciones de exposición a la intemperie y no deben contener materiales que pudieran causar deterioro del concreto. Para tener un uso eficiente de la pasta de cemento y agua, es deseable contar con una granulometría continua de tamaños de partículas. La calidad del concreto depende en gran medida de la calidad de la pasta. En un concreto elaborado adecuadamente, cada partícula de agregado está completamente cubierta con pasta, así como también todos los espacios entre partículas de agregado. Para cualquier conjunto especifico de materiales y de condiciones de curado, la cantidad de concreto endurecido está determinada por la cantidad de agua utilizada en relación con la cantidad de cemento. A continuación se presentan algunas ventajas que se obtienen al reducir el contenido de agua: – Se incrementa la resistencia a la compresión y a la flexión. – Se tiene menor permeabilidad, y por ende mayor hermeticidad y menor absorción. – Se incrementa la resistencia al intemperismo. – Se logra una mejor unión entre capas sucesivas y entre el concreto y el esfuerzo. – Se reducen las tendencias de agrietamientos por contracción. Entre menos agua se utilice, se tendrá una mejor calidad de concreto, a condición que se pueda consolidar adecuadamente. Menores cantidades de agua de mezclado resultan en mezclas más rígidas; pero con vibración,

aún las mezclas más rígidas pueden ser empleadas. Para una calidad dada de concreto, las mezclas más rígidas son las más económicas. Por lo tanto, la consolidación del concreto por vibración permite una mejora en la calidad del concreto y en la economía. Las propiedades del concreto en estado fresco (plástico) y endurecido, se pueden modificar agregando aditivos al concreto, usualmente en forma líquida durante su dosificación. Los aditivos se usan comúnmente para ajustar el tiempo de fraguado o endurecimiento, reducir la demanda de agua, aumentar la trabajabilidad, incluir intencionalmente aire, y ajustar otras propiedades del concreto. Después de un proporciona miento adecuado, así como, dosificación, mezclado, colocación, consolidación, acabado y curado, el concreto endurecido se transforma en un material de construcción resistente, no combustible, durable, con resistencia al desgaste y prácticamente impermeable que requiere poco o nulo mantenimiento.

HISTORIA Y CLASIFICACION DE CEMENTOS HIDRAULICOS

HISTORIA DEL CEMENTO EN EL MUNDO

Milenaria como la propia historia de la humanidad, es también la historia del cemento. Desde que el hombre dejó de pernoctar en cavernas, creció su interés por limitar su espacio vital y mejorar sus condiciones de habitabilidad a través de los años. Es este hecho el que marca el inicio de las construcciones en la antigüedad desde la que se dejan ver vestigios del uso de los materiales cementantes. Varias investigaciones actuales muestran, en territorio israelí y de la antigua Yugoslavia, hallazgos de restos de primitivas construcciones en la antigüedad (entre los años 7000 y 6000 a. C.) en que se utilizaron estos materiales. Con el transcurrir de los siglos y cuando el hombre optó por levantar edificaciones utilizando materiales arcillosos o pétreos, surgió la necesidad de obtener pastas o morteros que permitieran unir estos mampuestos para poder conformar estructuras estables. Inicialmente se emplearon pastas elaboradas con arcilla, yeso o cal; pero éstas se deterioraban rápidamente ante condiciones ambientales desfavorables. Diversas soluciones fueron utilizadas a partir de la mezcla de agua con minerales triturados, para conseguir pastas que no se degradasen con facilidad. Es de esta manera como en el antiguo Egipto (alrededor del año 2,570 a. C.) se utilizaron pastas obtenidas con mezclas de yesos y calizas disueltas en agua, para poder unir sólidamente sillares de piedra; como las que aún perduran entre los bloques calizos de la Gran Pirámide de Gizeh .

Los egipcios utilizaron este mortero para levantar sus prodigiosas construcciones, como es el caso también de las mezclas que se emplearon hacia el año 1950 a. C. en los muros de piedra del mural de Tebas. Hacia el año 500 a. C., los griegos utilizaban en sus construcciones una mezcla de materiales provenientes de depósitos volcánicos, con caliza, agua y arena. Este mortero ofrecía entonces los mejores niveles de resistencia. Tiempo después, para el siglo II a. C., en la región de Puzzoli (cerca del Vesubio), los romanos desarrollaron el llamado cemento romano o puzolánico a partir de la mezcla de caliza calcinada con finas arenas de origen volcánico o cenizas volcánicas (lo que hoy llamamos puzolana). La puzolana contiene sílice y alúmina, que al combinarse químicamente con la cal da como resultado el cemento puzolánico; material que ha demostrado tener un gran desempeño, tanto respecto a su resistencia como a su durabilidad. Un par de ejemplos de construcciones en donde se empleó este material, son el Coliseo Romano edificado en el año 82 a. C., y el Teatro de Pompeya, edificado hacia el año 75a.C. .

Por su parte, también en las culturas precolombinas se hizo presenta el empleo de los materiales cementantes. En algunas ciudades y grandes estructuras como las construidas por los mayas, aztecas e incas , se utilizaron estás mezclas de aglomerantes primitivos fundamentalmente a base de cal y materiales puzolánicos.

Trabajos recientes de investigadores mexicanos dan cuenta que los constructores mayas y aztecas, al carecer de bancos de piedra cercanos, desarrollaron la construcción de gran parte de sus estructuras con ladrillos (comúnmente denominados tabiques) unidos con morteros de cal adicionados con materiales puzolánicos y otros minerales de considerable resistencia y dureza.

CLASIFICACION DE LOS CEMENTOS Los cementos de la nueva serie de normas pueden clasificarse atendiendo a los siguientes criterios:

· Por su utilización

· Por sus características especiales

· Por su composición

· Por su resistencia

Clasificación en función de su utilización

Atendiendo a su utilización los cementos se clasifican en:

a) Cementos comunes (CEM): son aquellos que se vienen utilizando tradicionalmente y cuyo comportamiento y prestaciones son bien conocidos y documentados. Su empleo está recomendado para hormigones en masa, armados y pretensazos, utilizados tanto en edificación como en obra civil.

b) Cementos para usos especiales (ESP): son aquellos que están especialmente indicados para grandes macizos de hormigón en masa -como es el caso de las presas-, así como para otros usos entre los que destacan los relacionados con la construcción de carreteras: estabilización de suelos, bases y subbases tratadas y pavimentos. Por sus características particulares no están recomendados para hormigones armados o pretensados.

c) Cementos de aluminato de calcio (CAC)Como puede observarse, éste es el primer cambio significativo que se produce en la normativa de cementos en relación a la situación de la anterior norma.

Clasificación en función de sus características especiales

Atendiendo a las prestaciones adicionales que puede tener un cemento con relación a las consideradas como estándar, éstos se clasifican en:

a) Cementos de bajo calor de hidratación (BC): que a la edad de 5 días desarrollan un calor de hidratación igual o inferior a 65 cal/g.

b) Cementos blancos (BL): que presentan un índice de blancura superior al 75%.

c) Cementos resistentes a sulfatos y/o agua de mar Todas estas características especiales pueden darse en los cementos comunes, mientras que para los cementos especiales la única característica especial es la de bajo calor de hidratación.

En cuanto a la resistencia a sulfatos y a agua de mar, la única novedad que se produce es que incluye a los cementos blancos, manteniéndose las limitaciones establecidas en la Norma para los contenidos de aluminato tricálcico (Ca3Al) y ferrito-aluminato tetracálcico (Ca4AlFe).

Clasificación en función de su composición

Los distintos tipos de cemento se clasifican a su vez en diferente subtipos en función de la composición de los mismos, salvo en el caso de los cementos de aluminato de calcio para los que existe únicamente un tipo, el CAC/R (ver Tablas).

Los cementos comunes y los cementos para usos especiales, pueden tener entre sus componentes los siguientes productos:

· Escoria granulada de horno alto (S)

· Humo de sílice (D)

· Puzolana natural (P)

· Ceniza volante (V)

· Caliza (L)

Todos ellos se contemplaban ya en la norma, salvo el humo de sílice, producto cuyo contenido se limita a un 10% debido a su gran afinidad por el óxido de cal liberado en la hidratación del cemento, lo que reduce la capacidad de protección del hormigón frente a la corrosión de las armaduras en él embebidas (reserva alcalina).

Dentro de los cementos comunes, cada uno de los tipos de cemento se divide a su vez en dos niveles, A y B, en función del contenido de adición, lo que sin duda permitirá optimizar su aplicación por parte del utilizador.

Clasificación en función de su resistencia

Los cementos pueden también clasificarse en función de la resistencia a compresión, en N/mm2, que alcanza un mortero normalizado a una determinada edad. Esta será de 28 días para los cementos comunes, y de 90 días para los cementos para usos especiales. Se distinguen así cuatro posibles clases resistentes: 22,5; 32,5; 42,5 y 52,5. N/m.m.2

· Las clases resistentes reducen su especificación en 2,5 N/mm2 con relación a las clases definidas en la norma. El valor adoptado por las diferentes clases puede parecer caprichoso, por lo que hay que aclarar que es el resultado del consenso entre los países europeos que tenían especificaciones de 30, 40 y 50 N/mm2, y aquellos otros, como España, cuyas especificaciones eran de 35, 45 y 55 N/mm2.

· Desaparece la clase de resistencia 25 en los cementos comunes.

· La especificación a dos días para las clases con resistencias iniciales elevadas (identificadas con la letra R), es similar a la que se venía exigiendo hasta ahora.

· La resistencia mínima de la clase 52,5 se fija en 20 N/mm2 (en vez de 25), y en la clase 42,5 se introduce la de 13,5 N/mm2.

· Se sigue manteniendo el establecimiento de un límite inferior y otro superior a los cementos de clase resistente 32,5 y 42,5, lo que permite, al igual que en la anterior norma, una adecuada verificación de la conformidad de producción.

· En el caso de los cementos para usos especiales, la clase resistente se define a través de la resistencia a 90 días de edad dado el elevado contenido de adiciones activas que poseen. No obstante, y con el fin de obtener un control operativo sobre este tipo de cementos, se establecen unas exigencias mínimas y máximas que debe cumplir la resistencia a compresión a 28 días de edad.

La primera sensación del técnico y usuario del cemento es la de considerar que con esta nueva norma se le va a "quitar resistencia" manteniendo el precio del producto. Sin embargo esto no va a ser así, puesto que las prestaciones resistentes de los cementos fabricados van seguir siendo la misma, e incluso se incrementará en algunos cementos al decidir los fabricantes elevar los actuales tipo 45 a la categoría 52,5.

METODOS DE FABRICACION DEL CEMENTO

OBTENCION DE MATERIA PRIMA Las materias primas para la fabricación de clinker son dos principalmente: Un aporte de carbonato: generalmente calizas o margas. Son las encargadas de aportar el CaO que luego reaccionará en el horno para formar los silicatos que son los componentes realmente activos en el clinker. Un aporte de fundentes: generalmente arcillas o pizarras. Son las encargadas de aportar los óxidos que funcionan como fundentes y que contribuyen a la formación de fase líquida en el horno facilitando las reacciones. Estos materiales se extraen mediante perforación y voladura de una cantera que generalmente se encuentra en las proximidades de la fábrica. Una vez realizado el arranque el material sufre una primera trituración y es transportado a las instalaciones de la fábrica.

PREPARACION DE MATERIAS PRIMAS Uno de los factores más importantes en la fabricación del clinker es la alimentación del horno con un material de composición homogénea. Para conseguir esto el material sufre un proceso de prehomogeneización en unas grandes pilas formadas por capas que luego se cortan en sentido transversal. La materia prima para la fabricación del clinker debe de tener un porcentaje determinado de cada uno de los óxidos y suele ser necesario el aportar adiciones correctoras de la composición (ferrita, magnetita, alúmina, sílice, caliza,etc).

MOLIENDA DE CRUDO El material aportado al horno debe ser finamente molido con la ayuda de molinos, generalmente verticales. El resultado de esta molienda es un material que recibe el nombre de harina o crudo que es almacenado en unos silos dotados de un sistema de homogeneización neumática

COCCION EN EL HORNO ROTATIVO

El crudo es introducido a través de un intercambiador de calor compuesto por ciclones, en el cual el material, al descender a contracorriente con los gases que salen del horno, se calienta hasta alcanzar una temperatura de unos 600 ºC a la entrada del mismo. Una vez en el horno, el material sufre una serie de reacciones a altas temperaturas (1500ºC) para formar los componentes básicos del clinker que le van a conferir sus propiedades (C3S, C2S, C3A y C4AF). El clinker, a la salida del horno, debe sufrir un rápido enfriamiento con el fin de que no se reviertan las reacciones que acaban de producirse. Este proceso se hace mediante aire que se calienta y posteriormente se utilizará en la combustión. El aporte calorífico del horno se realiza mediante la combustión en el mechero de combustibles, principalmente coque de petróleo. No obstante, hoy en día, muchas fábricas utilizan residuos industriales (aceites, disolventes o neumáticos usados) como combustible, valorizando así los mismos y evitando los posibles daños al medio ambiente que su almacenamiento provoca. Dependiendo de las necesidades de producción el clinker puede pasar al molino o bien almacenarse en el silo de clinker.

MOLIENDA DE CEMENTO En esta etapa el clinker se mezcla con el regulador de fraguado (yeso) y con las posibles adiciones y se introduce en los molinos de bolas para su molienda. Una vez alcanzada la finura deseada, el producto que obtenemos finalmente es el cemento.

ALMACENAMIENTO Y EXPEDICION El cemento se almacena en distintos silos (según su tipo) donde, protegido de las condiciones medioambientales, espera a ser ensacado o bien a ser expedido directamente en forma de granel.

CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DE LOS COMPONENTES DEL CONCRETO

El concreto es un material compuesto que consiste esencialmente en un medio conglomerante dentro del cual se hallan ahogadas partículas o fragmentos de agregados. En el concreto de cemento hidráulico, el medio conglomerante está formado por una mezcla de concreto hidráulico y agua. El agregado es el material granular, tal como la arena, la grava, la piedra triturada o la escoria de acero de alto horno.

El mortero es una mezcla de arena, cemento y agua. En esencia es concreto sin agregado grueso. (Kumar Mehta, 1998)

El concreto es un material semejante a la piedra que se obtiene mediante una mezcla cuidadosamente proporcionada de cemento, arena y grava u otro agregado, y agua; después, esta mezcla se endurece en formaletas con la forma y dimensiones deseadas. El cuerpo del material consiste en agregado fino y grueso. El cemento y agua interactúan químicamente para unir las partículas de agregado y conformar una masa sólida. (Nilson, 2000).

El concreto de uso común, o convencional, se produce mediante la mezcla de tres componentes esenciales, cemento, agua y agregados, a los cuales eventualmente se incorpora un cuarto componente que genéricamente se designa como aditivo. Las principales características y propiedades del concreto que pueden ser influidas y modificadas por los diferentes tipos y clases de cemento, son las siguientes:

Concreto Fresco: Cohesión y manejabilidad Perdida de revenimiento Asentamiento y sangrado Tiempo de fraguado

Concreto endurecido: Adquisición de resistencia mecánica Generación de calor Resistencia al ataque de los sulfatos Estabilidad dimensional (cambios volumétricos) (Mena, 1994)

Componentes del concreto. A. Cemento.- debe corresponder en marca y en tipo con el usado para calcular la dosificación.

B. Los agregados pétreos.- deben estar limpios, sin materia orgánica, polvo o arcilla, ser durables, de granulometría adecuada, redondeados. C. El agua.- debe ser limpia, exenta de ácidos, bases, aceites y materia orgánica. D. Los aditivos.- se recomienda que las pruebas de dosificación de los aditivos sean hechas con los mismos tipos de cemento, agregados, puzolanas e inclusores de aire y con las mismas proporciones y secuencia de producción especificados para el trabajo. (González, 2004)

TPROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DE CONCRETOS ESPECIALES

Según algunas estimaciones, el concreto, al igual que el agua, es la sustancia más utilizada del mundo. Las razones de este uso tan difundido son de diferente naturaleza. Las más habituales son la disponibilidad de sus componentes, su versatilidad y capacidad de adaptación, que resultan de las numerosas posibilidades de aplicación en la construcción, por regla general, se puede planificar para proyectos muy determinados y específicos para cada aplicación y se puede fabricar con materiales locales disponibles. En los últimos diez a veinte años, los materiales de la construcción destinados a fabricar el concreto han experimentado grandes cambios. Estos cambios se han debido bien a los materiales de construcción en sí o a sus métodos de fabricación. Concreto de alta resistencia Aunque el desarrollo de los fluidificantes de concreto ha permitido la producción de concretos con relaciones muy bajas de agua/cemento, la trabajabilidad no se ha visto afectada negativamente. Ello ha originado un aumento sustancial de la resistencia a compresión. Según ASTM el concreto de alta resistencia se define con una resistencia a compresión de 55 MPa. Los concretos con resistencias hasta 120 MPa están presentes en el mercado estadounidense. La disponibilidad de los concretos de alta resistencia ha originado un aumento del consumo de concreto en la edificación ya que a menudo el concreto es más económico que las estructuras de perfiles de acero comparables.

En los concretos de alta resistencia, la contracción autógena es mayor que en el concreto convencional, y el valor de la fluencia específica del material es mayor. Esta combinación de parámetros es la responsable del elevado potencial para la formación de fisuras de los concretos de alta resistencia. Este elevado potencial de formación de fisuras puede influir en la durabilidad de la estructura, de manera que se deben tomar medidas correspondientes para garantizar una durabilidad adecuada. EI pretensado de los concretos de alta resistencia puede reducir este potencial de formación de fisuras de este tipo de concreto. Concreto autocompactante La disponibilidad de concretos de alta resistencia en combinación con zonas densamente reforzadas ha cumplido los requisitos de la industria de la construcción con relación a unas estructuras más estables y dúctiles. A la hora de construir este tipo de estructuras, el concreto se debe poder trabajar fácilmente, pero no se debe segregar ni debe sangrar demasiado. Desde 1980 los investigadores han creado mezclas de concreto con una buena trabajabilidad. EI concreto autocompactantese puede definir como un concreto fluido que se puede colar in situ sin vibraciones, exento espacios huecos. Los ingredientes imprescindibles del concreto autocompactante son los fluidificantes, los agregados que modifican la viscosidad y los agregados minerales finos como las cenizas volantes o caliza molida. Aunque los agregados son muy costosos, con un colado rápido y sin compactación adicional se puede obtener ahorros que compensen con creces los costos adicionales. La mayoría de los concretos autocompactantes se emplean en plantas de prefabricados, pero también para la fabricación de concreto premezclado. Concreto de alto comportamiento EI concreto de alto comportamiento se define como un concreto con una elevada trabajabilidad, elevada resistencia y gran durabilidad. EI ACI (American Concrete Institute) lo ha definido como un concreto que desarrolla determinadas características para aplicaciones y entornos específicos. EI concreto de alto comportamiento es apropiado principalmente para estructuras con una larga durabilidad, como ejemplo las plataformas de perforaciones petroleras, puentes con grandes claros y estacionamientos. Para el concreto de alto comportamiento sigue siendo muy importante una buena ejecución de las obras y el suficiente tiempo de curado para que su rendimiento se aproveche al máximo. Concreto de baja contracción

EI concreto de baja contracción es un concreto fabricado con cemento expansivo que - con un tensado apropiado con refuerzos u otros medios - se expande de la misma manera o ligeramente superior a la contracción en seco previsible. En un caso ideal, en el concreto permanece una presión remanente que reduce el riesgo de una formación de fisuras debido a la contracción. En EE.UU. se utiliza toda una serie de cementos expansivos, a saber, los tipos K, M y S, siendo el tipo K el más utilizado. Por regla general, estos cementos están formados por cemento Portland que contiene sulfato cálcico, aluminato cálcico y sulfato de aluminato de calcio o una mezcla de ellos. En Japón se utiliza otro cemento expansivo que no contiene sulfato y que desarrolla sus propiedades expansivas por la hidratación de las moléculas libres de calcio. Hay que tener muy en cuenta que tras el colado se garantice un curado continuamente húmedo al menos durante 7 días para que se desarrolle el proceso de expansión. Asimismo hay que tener en cuenta que no se formen fisuras por la contracción plástica. Los cementos expansivos se utilizan tanto para fabricar concretos de baja contracción como concretos autocompactantes para losas de concreto, adoquines y vigas pretensadas. Concreto reforzado con fibras EI concreto convencional con fibras discontinuas diferentes se define como concreto reforzado con fibras. Para ello se utilizan fibras de diferentes formas y tamaños de acero, plástico, vidrio, carbono y fibras naturales, pero para que pueda ser eficaz el refuerzo debe tener una rigidez mayor que la matriz de concreto a la que deben reforzar. En general se puede decir que las fibras con una reducida rigidez (de plástico o de fibra natural) únicamente ofrecen ventajas para mejorar la resistencia a tensión de los concretos plásticos y que por eso se utilizan principalmente para reducir la contracción plástica o la formación de fisuras por contracción. EI acero es el material que más se emplea en las fibras, los reducidos porcentajes en volumen de fibras (inferior al 1 %) se emplean para reducir la formación de fisuras por contracción. Las más comunes son las fibras de acero redondas que se producen a través del corte de alambres y generalmente tienen diámetros que varían entre los 0.25 y 1 mm. Los volúmenes medios (entre el 1 y el 2%) mejoran la resistencia a tensión, flexión y torsión, la tenacidad contra rotura y la resistencia al impacto, mejorando la resistencia hasta tres veces la del concreto simple. Las mezclas de concreto que contienen más de un 2% pueden ser difíciles de manejar y colocar debido a la tendencia de las fibras a apelotonarse. El refuerzo de fibras puede influir claramente en la trabajabilidad del concreto. Por eso se debe tener en cuenta este hecho a la hora de realizar las mezclas de los concretos reforzados con fibras.

Concreto reforzado con fibras textiles Actualmente se puede observar un creciente interés por parte de arquitectos y planificadores, en el empleo de concreto reforzado con fibras textiles como material de construcción. En lugar del habitual refuerzo de acero, se emplean de forma creciente, materiales de refuerzo no metálicos altamente resistentes a la tensión, que crean nuevas aéreas de aplicación para el concreto como materia prima. Las aéreas principales para el concreto reforzado con fibras textiles, se encuentra actualmente en la construcción de fachadas. La ventaja esencial del concreto reforzado con fibras textiles es la insensibilidad a la corrosión de los materiales de fibras empleados como refuerzo. Junto con una ubicación dirigida del refuerzo en las zonas de tensión del elemento, es posible la elaboración de estructuras muy delgadas con una elevada capacidad de carga. EI comportamiento de carga del concreto reforzado con fibras textiles está influido decisivamente para las propiedades del material y la adherencia al refuerzo textil. Como material de fibra se emplea actualmente de preferencia el vidrio resistente a los álcalis, ya que el dióxido de circonio le confiere propiedades de durabilidad notablemente mejores que el habitual vidrio. Sin embargo, también para vidrio resistente a los álcalis se espera un daño en el medio alcalino del concreto. La perdida de resistencia esperada depende de las condiciones climáticas del entorno del elemento. Fundamentalmente, el empleo de fibra de carbono es una alternativa al vidrio y ofrece, en función de la elevada capacidad de carga, el mayor módulo de elasticidad y mayores propiedades de durabilidad. Concreto lanzado para túneles Durante el siglo pasado el método del concreto lanzado reemplazó a los métodos tradicionales de revestimiento de los perfiles de un túnel y llegó a ser fundamental en la cimentación del tramo o sección del túnel excavado. El concreto lanzado es una dosificación de la mezcla del concreto que está determinada por los requerimientos de la aplicación y por parámetros específicos. Por regla general, esto significa una reducción de la granulometría máxima de las partículas a 8 mm o como máximo 16 mm un incremento del contenido de aglomerante y el uso de aditivos especiales en el concreto lanzado para controlar las propiedades del material. Existen dos procesos de concreto lanzado diferentes: por vía seca o por vía húmeda. Los requisitos principales de la mezcla se centralizan en la trabajabilidad (bombeo y lanzado) y la durabilidad; alta resistencia inicial; características adecuadas de fraguado del concreto; proceso de bombeo adecuado; buena proyección y rebote mínimo.

EI concreto lanzado puede ser utilizado para diferentes aplicaciones, como reparaciones de concreto, perforación de túneles y de minas, estabilización de planos inclinados e incluso para los diseños artísticos en los edificios. La construcción con concreto lanzado tiene varias ventajas: La aplicación sobre cualquier fachada debido a que el concreto lanzado se adhiere inmediatamente y soporta su propio peso. La posibilidad de aplicarlo en sustratos poco uniformes. Una configuración totalmente flexible del espesor de la capa en obra. La posibilidad de un concreto lanzado reforzado. Se puede lograr un revestimiento con una capacidad portante rápida sin cimbras y sin prolongados periodos de espera. Concreto resistente a los químicos El concreto para una aplicación específica involucra la selección apropiada de la combinación de cemento, agregado, adiciones y aditivos. Los químicos que atacan fácilmente al cemento incluyen las soluciones de ácidos, sales de amonio, sales de magnesio, sulfatos, sulfitos y tiosulfatos. La tasa del ataque depende de los químicos y su concentración, la composición del cemento y la permeabilidad. El cemento portland es altamente alcalino (pH 12) y por eso es fácilmente atacado por todos los ácidos. Los ácidos disuelven la pasta de cemento hidratado en el concreto causando desintegración, desmoronamiento, corrosión del refuerzo y pérdida de la resistencia del concreto. Mientras más alta es la concentración de ácidos, más vigoroso es el ataque, aunque existen excepciones tales como en el caso del ácido sulfúrico. Los ácidos inorgánicos son más agresivos que los orgánicos; la acción de los últimos depende más de la solubilidad de sus sales de calcio que del pH. Es común el ataque de sulfatos del concreto, por ejemplo, en donde los cimientos entran en contacto con el agua subterránea que contiene sulfatos disueltos, y es la razón del desarrollo de cementos resistentes a sulfatos. El agua con un contenido de sulfatos por encima de 2g/l, se considera agresiva. El sulfato más común encontrado es el sulfato de calcio (yeso); el sulfato de magnesio es menos común pero más dañino que el sulfato de calcio debido a que es más soluble. El contenido de sulfatos del agua de mar es de aproximadamente 2.6 g/l, pero usualmente se encuentra que el concreto da un servicio satisfactorio en estructuras marinas debido al efecto inhibidor de otras sales en la expansión que normalmente acompaña el ataque de sulfatos. En donde realmente ocurre ataque en climas cálidos o en aguas de mar con un alto contenido de sal, el sulfato de magnesio en el agua de mar es responsable en gran medida. El ataque de sulfatos también puede tener lugar en donde la evaporación del agua deposita sulfatos cerca de la superficie; esto puede causar daño a los tubos de concreto enterrados.

El concreto ha probado ser un material estructural durable en la mayoría de los ambientes industriales generales, evidenciado por su uso extendido, pero puede ser atacado en donde ocurren químicos o condiciones agresivas, tales como derrames de ácido en lugares para el almacenamiento de tanques de ácidos, estructuras de obras de alcantarillado expuestas a gas de sulfuro de hidrógeno, silos agrícolas que contienen leche en descomposición (ataque de ácidos lácticos y acéticos), torres de enfriamiento para estaciones de generación eléctrica (ataque al refuerzo), manufactura de pulpa y papel (ataque ácido y relacionados con sulfuro de hidrógeno), etc. Concreto de concreto regresado triturado Cada año, se estima que del 2 al 10% (un promedio de 5%) de la 350 millones de metros cúbicos de concreto premezclado producido en los Estados Unidos se regresa a la planta de concreto. El concreto regresado en el camión puede ser manejado de varias diferentes maneras. Un método común es descargar el concreto regresado en un lugar en la planta de concreto para su descargado puede ser subsecuentemente triturado, y el material más grueso puede volver a usarse como base para pavimentos o para relleno para otras construcciones. Sin embargo, no es fácil utilizar el material si es más chico de 2 pulg. Se emprendió un proyecto por el Laboratorio de Investigación del NRMCA para estudiar el uso de concreto regresado y triturado en la planta, conocido como “Concreto de Agregado Triturado” (CAT), como una porción del componente de agregado del nuevo concreto. La demolición de estructuras viejas de concreto, la trituración del concreto y el uso de materiales triturados como agregados, no es algo nuevo y se ha investigado en algún grado. Este material generalmente es conocido como “Agregados de Concreto Reciclado” (ACR). Sin embargo, el ACR es diferente del CAT, ya que los escombros de la construcción tienden a tener un alto nivel de contaminación (varillas de refuerzo, aceites, sales descongelantes y otros componentes de construcción). El CAT, por otro lado, se prepara a partir de concreto que nunca ha estado en servicio y de esta manera probablemente contiene niveles muchos más bajos de contaminación.