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• Daniel Alejandro

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Requisitos de la mezcla: Debe tener trabajabilidad, consistencia y cohesividad. Propiedades para concreto endurecido. El costo de la unidad cubica debe cumplir la calidad deseada. Composición: Pasta y agregado. Pasta (Resultado de la combinación química del material cementante con el agua): Gel (Producto resultante de la reacción química e hidratación del cemento), Los poros incluidos en ella, El cemento no hidratado, Cal libre >> Función: Contribuir a das las propiedades al producto endurecido, Separar las partículas del agregado, Llenar los vacíos, Lubricación. Gel: Parte sólida de la pasta, resultado química del cemento con el agua durante el proceso de hidratación. Composición: La masa cohesiva del cemento hidratado, hidróxido de calcio y poros gel. Comportamiento: Resistencia y comportamiento elástico (Atracción física y adherencia química) Hidratación: Proceso de reacción química del cemento en presencia del agua. Tiempo de curado: Periodo durante el cual el concreto es mantenido en condiciones de humedad y temperatura como hidratación del cemento, Poros: Cantidades variables de espacios vacíos, los cuales no tienen materia sólida aunque algunos de ellos podrían estar parcial o totalmente llenos de agua. Poros capilares: Espacios originalmente ocupados por el agua en el concreto fresco, los cuales en el proceso de hidratación del cemento no han sido ocupados por el gel. Disminuyen las resistencias mecánicas, Aumentan la porosidad, permeabilidad y capacidad de absorción de la pasta, Aumentan la vulnerabilidad a los ataques de baja temperatura. Poros gel: Durante el proceso de formación del gel quedan atrapados dentro de este totalmente aislados unos de otros, así como el exterior, un conjunto de vacíos. PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO 1.

Trabajabilidad: Mezclado, transporte, colocación y compactación, influenciada por la pasta, contenido de agua y el equilibrio entre gruesos y finos, medirlo con Slump y consistencia. Reología ciencia que estudia el flujo o desplazamiento de materiales, estabilidad, compactabilidad, movilidad.

2.

Consistencia o Slump: Defina la humedad de la mezcla por el grado de fluidez. Función de su contenido de agua y granulometría.

3.

Segregación: Descomposición mecánica del concreto fresco en sus partes constituyentes cuando el agregado grueso tiene a separarse del mortero.

4.

Exudación: Elevación de una parte del agua de la mezcla hacia superficie, generalmente debido a la sedimentación de los sólidos.

5.

Compactabilidad: Prueba de compactación y prueba del Vebe.

6.

Movilidad: Se evalúa en función de viscosidad, cohesión y resistencia interna al corte.

7.

Densidad y Peso Unitario: Relación de volumen de sólidos al volumen total de una unidad cúbica.

8.

Temperatura del Concreto: Varía entre 5 y 30°C .

factor

de

PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO 1.

2. 3. 4.

5.

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7.

Resistencia: Capacidad de soportar cargas y esfuerzos, compresión, depende de la relación Agua/Cemento en peso. Contracción: Tema de fisuración, cambio volumétrico. Módulo de Elasticidad: Deformación Flujo o Fluencia: Incremento de deformación unitaria en el concreto en función del tiempo, bajo una carga constante o permanente. Relación Agua/Material Cementante, Grado de compactación y edad: Cantidad de agua y suma de material cementosos. Requisitos de durabilidad del concreto según ACI 318-99: A/C y exposición o congelación y deshielo. Protección del refuerzo contra la corrosión. Evitar ión cloruro.

MATERIALES CONSTITUTIVOS DEL CONCRETO El cemento es el componente más activo y tiene mayor costo unitario. Clinker Portland: Conjunto fabricado por un proceso que combina una fuente de cal, sílice y alumina, y una fuente de óxido de fierro. Cemento Portland: Producto obtenido por la pulverización del Clinker con la adición eventual de cerca del 6% de sulfato de calcio. Materias primas > Trituración > Prehomogenización > Molienda de Polvo Crudo > Homogenización de polvo crudo > Calcinación > Almacenamiento de Clinker > Transformación de Clinker en cemento > Envase y embarque COMPUESTOS PRIMARIOS Silicato Tricálcico (C3S – Alita) Define la resistencia inicial y tiene alta importancia en el calor de hidratación. Silicato Bicálcico (C2S – Belita) Define la resistencia a largo plazo y tiene incidencia menor en el calor de hidratación. Aluminato Tricálcico (C3A) Responsable de la resistencia a los sulfatos, al reaccionar produce sulfoaluminatos con propiedades expansivas. Ferroaluminato Tetracálcico (C4AF – Celita) Trascendente en la velocidad de hidratación y en el calor de hidratación. COMPUESTOS SECUNDARIOS Cal Libre (CaO) Cal no combinada, del Clinker y/o cemento Portland Óxido de Magnesio (MgO) Es un factor determinante de la calidad del cemento Portland (periclasa) Óxido de Sodio y Potasio (Na2O y K2O) Llamados álcalis son parte inevitable. PRODUCTOS SECUNDARIOS DEL CEMENTO PORTLAND Pérdida de Calcinación: Disminución del peso por una muestra de cemento calentada. La pérdida se debe a la liberación de vapor de agua durante el calentamiento. Residuo Insoluble: Porción del cemento que no se disuelve por un ataque por ácido clorhídrico. Refleja el contenido de materiales extraños y el grado de combinación en los hornos de los cementos Portland a excepción del cemento Portland puzolánico.

Anhídrido Sulfúrico: Proviene del yeso, menor al 2% el fraguado es muy rápido por falta de efecto retardador y el valor entre 6 a 10% inhibe el fraguado, no existe endurecimiento ni aglomeración. MECANISMOS DE HIDRATACIÓN DEL CEMENTO Conjunto de reacciones químicas entre el agua y componentes del cemento, implica el cambio del estado plástico al endurecido. Según la temperatura, tiempo y relación entre la cantidad de agua y cemento que reaccionan se definen los estados: Estado Plástico: Unión de agua y polvo de cemento para formar una pasta moldeable. Cuanto menor es la relación A/C, mayor es la concentración de partículas de cemento en la pasta compactada y la estructura de los productos de hidratación más resistentes. Fraguado Inicial: Se evidencia un proceso exotérmico donde se genera el calor de hidratación como consecuencia de las reacciones químicas descritas. Dura alrededor de 3 horas y se producen varias reacciones químicas que hacen más estable con el tiempo al gel CHS. Fraguado Final: Se inicia al término del fraguado inicial, endurecimiento significativo y deformaciones permanentes. Endurecimiento: Se produce luego del fraguado final. En el estado final de la pasta en que se evidencia totalmente las influencias de la composición del cemento. El curado procura estos 3 elementos para que el proceso se complete. Falso Fraguado: Se produce durante y después del mezclado y es un espesamiento de la pasta o mortero sin desprendimiento apreciable de calor. Proviene de la deshidratación del yeso en la molienda con el Clinker, produciéndose yeso aglomerante. Se mide por la capacidad de soportar el peso de una varilla o aguja determinada. Consistencia normal (ASTM C 187), Fraguado Vicat (ASTM C 191), Fraguado Gillmore (ASTM C 266). PROPIEDADES FÍSICAS DEL CEMENTO Peso Específico: Su valor varía para Cementos Portland entre 3.0 y 3.2 g/cm. Fineza: Función del grado de molienda del cemento y se expresa por su superficie específica de las partículas contenidas en un gramo de cemento. Contenido de Aire: El ASTM C150 indica un contenido máximo de aire en morteros de 12% para los cementos de esta clasificación.

Fraguado: Cambio del estado fluido al estado sólido. La pasta de cemento portland fragua cuando está lo suficientemente rígida para soportar presión arbitraria definida.

Resistencia Mecánica. Retracción y Expansión: Depende de humedad relativa ambiente, constitución de la pasta de cementos, el tipo de cemento y de su grado de hidratación, naturaleza y proporción de los granos de cemento e influencia de anhídrido carbónico del aire. Calor de Hidratación: Cantidad de calor de cemento no hidratado, desarrollada y liberada por la hidratación completa a una temperatura determinada. El aumento de temperatura ocasiona expansión en el concreto endureciendo y al enfriarse resulta en contracción y agrietamiento en la masa. Estabilidad de Volumen: Capacidad de mantener un volumen constante después de fraguado. Un cemento poco estable no se aprecia durante meses pero es capaz de originar fuertes agrietamientos y fallas eventuales. La estabilidad de volumen de los cementos se determina con el ensayo de expansión en autoclave considerando estables al cemento que no presentan una expansión mayor al 0.8% Fisuración: Consecuencia de los cambios de volumen que se presentan en pastas puras, morteros y concretos. La fisuración por contracción es función del tipo de cemento, composición química y fineza de molienda y de la relación A/C empleada. TIPOS DE CEMENTOS (Portland ASTM C150) commbinadas (ASTM C595) Cementos Combinados (Puzolánico) son producto de la pulverización conjunta del Clinker Portland y material no reactivo que posee propiedades puzolánicos, con adicial eventual de sulfato de calcio. De los 4 tipos en el Perú solo se fabrican los tipos IP e IPM. Aumento del tiempo de fraguado, Retrasar y disminuir desarrollo de resistencia en el tiempo, Reducir la permeabilidad, Mayor capacidad para retener agua, Mayor cohesividad, Incremento del requerimiento de agua de mezcla, Menor calor de hidratación, Mejor comportamiento frente a la agresividad química Consideraciones Información debe figurar en la nota de embarque del cemento a granel debiendo tener especial cuidado en su transporte y almacenamiento.

Control de Calidad del Cemento Solicitar a los fabricantes certificados de control de calidad y verificar los resultados obtenidos en el concreto para verificar la compatibilidad información. Almacenamiento del Cemento El tiempo de almacenamiento es menor si está en silos pequeños en condiciones de humedad con condensación (interior del silo). Muestreo del Cemento Las especificaciones o supervisión determinarán la frecuencia de la toma de muestras. Nunca la muestra obtenida para pruebas de calidad debe ser menor de 5Kg. Ensayo del Cemento Los ensayos son solicitados por el comprador al fabricante incluyendo: análisis químico, expansión en el autoclave, supericie específica (Método Blaine) tiempo de fraguado (uniformidad del cemento).

Copias del Certificado del fabricante, indicando que el cemento fue probado y cumple con ASTM C150, indicar la fuente del cemento.