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3/3/2020

100000C04V_TecnologiaDelConcreto

SÍLABO TECNOLOGÍA DEL CONCRETO (100000C04V) 2020 - Ciclo 1 Marzo 1. DATOS GENERALES

2.

1.1.Carrera:

INGENIERÍA CIVIL

1.2. Créditos:

3

1.3. Modalidad:

Presencial

1.4. Horas semanales:

4

FUNDAMENTACIÓN El concreto es uno de los materiales más utilizados en el sector construcción. El curso proporciona al estudiante los conceptos básicos del material y sus componentes, así como su aplicación práctica, lo cual permite el uso eficiente de este material en los procesos constructivos que se llevan a cabo en obra. El curso proveerá los conocimientos necesarios para evaluar y escoger los mejores insumos a fin de dosificar mezclas de concreto convencional que cumplan con especificaciones dadas. Es importante conocer su preparación, transporte, colocación, compactación y curado, conservando la calidad requerida durante la vida útil esperada de dicho concreto.

3.

SUMILLA El curso es de naturaleza teórico y práctico, orientado a conocer el concreto con sus propiedades, tipos de concreto convencionales-especiales en estado fresco y endurecido, su aplicación en el diseño estructural, en construcción de obra y supervisión de obras, evaluación del concreto según resistencia, durabilidad, patología y tecnologías e innovaciones en el concreto. Durante el desarrollo del curso, se estudiarán los principales factores involucrados en el concreto: cemento, agua, agregados, aditivos, materiales cementicios suplementarios.

4.

LOGRO GENERAL DE APRENDIZAJE Al finalizar el curso, el alumno clasifica los materiales requeridos para la fabricación del concreto (cemento, agregados, aditivos) y está en capacidad de evaluar las propiedades mecánicas de concretos endurecidos. Conoce a profundidad las técnicas para desarrollar diseños de mezclas de concreto y su implicancia en los procesos constructivos, en los aspectos de trabajabilidad, resistencia y durabilidad. El estudiante comprende los principios básicos que rigen el comportamiento del concreto fresco y endurecido en obra, aplicados a los aspectos relacionados con el diseño estructural, construcción y supervisión. El estudiante tiene además el conocimiento básico sobre los concretos especiales. Es capaz de desarrollar criterios para elaborar, interpretar y aplicar especificaciones técnicas relacionadas con el concreto.

5. UNIDADES Y LOGROS ESPECÍFICOS DE APRENDIZAJE Unidad de aprendizaje 1: El Concreto y sus componentes..

Semana 1,2,3,4 y 5

Logro específico de aprendizaje: Al finalizar la primera unidad, el estudiante conoce y define los elementos que constituyen el concreto y los conceptos básicos de la teoría del cemento, la influencia de su composición química en el proceso de hidratación de los cementos y los mecanismos de endurecimiento.

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Temario: • Introducción del Curso. Intercambio de ideas con los alumnos acerca de su conocimiento sobre el concreto, sus materiales componentes y usos. Definición de términos. Reseña histórica. Uso del concreto como material de construcción en la antigüedad, actualmente y proyección para el futuro. • El concreto y sus componentes. Conceptos básicos sobre los materiales componentes y la naturaleza del concreto. Clasificación de los concretos más usados según sus componentes, su peso unitario, puesta en obra, los esfuerzos a los que estará sometido, etc. • Los agregados para concreto. Clasificación de los agregados. Características físicas. Granulometría. Requisitos que deben cumplir los agregados, según normas, para ser aceptados para la preparación de concreto. • Ensayos de Laboratorio: Agregado Grueso y Agregado Fino. - Granulometría. - Densidad Específica. - Humedad Natural. - Absorción Mezcla de agregados: métodos de diseño de mezcla de agregados de diferente gradación. - Peso Unitario - % que pasa la malla #200 (AF)

Unidad de aprendizaje 2: Diseño de Mezclas de concreto y Clasificación de aditivos.

Semana 6,7,8,9,10,11 y 12

Logro específico de aprendizaje: Al finalizar la segunda unidad, el estudiante elabora diseños de mezcla basado en los métodos ACI. Además clasifica los diferentes aditivos para concreto e identifica las propiedades de una mezcla de concreto con aditivos incorporados. Temario: • El cemento. El cemento como conglomerante hidráulico artificial. Materias primas y proceso de fabricación. Composición química del cemento Portland. Mecanismo de hidratación del cemento. Proceso de fragua. Concepto e importancia del curado. Tipos de cemento según su composición química. Normas para la fabricación del cemento. El cemento en el Perú. • Diseño de mezclas de concreto. Pautas generales para el diseño de mezclas de concreto. Pasos comunes en los métodos de diseño. Diseño de mezclas por método del ACI. Diseño de mezclas por método del Fuller para concretos normales, ligeros y pesados; método de las curvas experimentales; método para agregados no normalizados. • Ensayos de Laboratorio: Diseño De Mezclas (Sin Aditivos): - Concreto Fresco: Diseño de Mezclas. ACI 211. - Asentamiento (Slump): ASTM C-143 – NTP 339.035 - Peso Unitario Concreto: ASTM C-138 – NTP 339.046 - Contenido de aire por el método de presión en el concreto: ASTM C231. - Elaboración de 06 Probetas: ASTM C-31 – NTP 339.033. Correcciones de las dosificaciones por humedad y absorción de los agregados, por slump y por contenido de aire. • Aditivos: Definición. Clasificación de los aditivos para concreto. Normas sobre concretos con aditivos. • Ensayos de Laboratorio: Diseño De Mezclas (Con Aditivos): - CONCRETO FRESCO: Diseño Mezclas ACI 211. - Súper plastificante. - Incorporador de aire.

Unidad de aprendizaje 3: El concreto en obra y sus propiedades..

Semana 13,14,15 y 16

Logro específico de aprendizaje: Al finalizar la tercera unidad, el estudiante evalúa el comportamiento del concreto en estado fresco y endurecido. Asimismo, reconoce los ensayos normalizados para el control y evaluación de la calidad del concreto en sus diferentes estados.

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Temario: • El concreto en obra: producción, transporte, colocación, compactación y curado. Dosificación en peso y en volumen suelto, de acuerdo a la capacidad del equipo. Mezcla del concreto: tipo de mezcladoras, tiempo de mezclado. Muestreo del concreto en obra para ensayos de control de calidad. Transporte y colocación del concreto, equipos de transporte. Compactación del concreto: varillado y vibrado. Curado del concreto en obra. Sistemas de curado. • Propiedades del concreto. Propiedades del concreto fresco y del concreto endurecido. Normas para la evaluación y control de calidad del concreto en estado fresco y en estado endurecido. Teorías sobre el fenómeno de fragua y endurecimiento. Acción del curado. Influencia de la temperatura, del tiempo y de la humedad. Madurez del concreto. Importancia del control de calidad. • Evaluación del concreto según su resistencia. Madurez del concreto. Resistencia del concreto a la compresión. Resistencia del concreto a la tracción directa, a tracción por flexión (módulo de rotura) y a tracción por compresión diametral. Comparación entre la resistencia del concreto a la compresión y a la tracción. Evaluación del concreto a partir de los resultados de los ensayos en compresión de probetas normalizadas. Resistencia media y resistencia característica. Confiabilidad de la resistencia según el tipo de obra. Calidad de la manufactura según el control de las diferentes operaciones. Relación entre la resistencia de diseño y la resistencia característica. • Laboratorio Calificado 04: Uso Del Esclerómetro. • Cambios volumétricos en el concreto. Fisuración, causas y control. Introducción. Cambios volumétricos durante la fragua y el endurecimiento. Fenómenos causantes de los cambios volumétricos. Contracción o retracción. Contracción intrínseca. Contracción por secado. Factores que afectan la contracción por secado. Contracción por carbonatación. Flujo o fluencia. Cambios térmicos. Agresión química interna y externa. Control de los cambios volumétricos. Control de la contracción y el flujo. Control de los cambios térmicos. Control de la agresión química.

Unidad de aprendizaje 4: Durabilidad y Patología del Concreto.

Semana 17 y 18

Logro específico de aprendizaje: Al finalizar la cuarta unidad, comprende la durabilidad y la patología del concreto, tomando en cuenta los agentes que participan e influyen en estos. Temario: • Introducción a la durabilidad y patología del concreto. Cuidados principales para producir un concreto durable. Permeabilidad y sus efectos. Ataque de sulfatos. Corrosión del acero de refuerzo. Hielo y deshielo. Estímulos en el concreto debido a su naturaleza, a las condiciones ambientales y a las condiciones de servicio. Respuestas del concreto. Cambios volumétricos y fisuras. Examen Final.

6.

METODOLOGÍA Clases teórico-práctica semanales con ayuda de herramientas multimedia, uso de laboratorio especializado de la carrera, promoviendo el aprendizaje basado en evidencias. Se tratarán temas prácticos de la especialidad durante el desarrollo del curso. La interacción con los estudiantes es permanente (diálogos, debates y resolución de problemas), se fomentará el trabajo en equipo en el salón de clases y el aprendizaje autónomo reflexivo por medio de lecturas y/o tareas de investigación. El desarrollo del curso se complementa con los ensayos realizados en el laboratorio especializado de Tecnología del Concreto.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN El cálculo del promedio final se hará de la siguiente manera: (10%)PC1 + (10%)PC2 + (10%)PC3 + (10%)PC4 + (30%)LC + (30%)EXFI Donde: Tipo

Descripción

Semana

Observación

PC1

PRACTICA CALIFICADA 1

6

Práctica calificada 1

PC2

PRACTICA CALIFICADA 2

10

Práctica calificada 2

PC3

PRACTICA CALIFICADA 3

14

Práctica calificada 3

PC4

PRÁCTICA CALIFICADA 4

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Práctica calificada 4

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Tipo

Descripción

Semana

Observación

LC

LABORATORIO CALIFICADO

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Promedio de todas las prácticas de laboratorio.

EXFI

EXAMEN FINAL INDIVIDUAL

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Examen Final Individual

Indicaciones sobre Fórmulas de Evaluación: 1. 2. 3. 4.

5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Sólo se podrá rezagar el Examen Final. El examen rezagado incluye los contenidos de todo el curso. Las prácticas calificadas evalúan conocimientos de clases. En el caso de que un alumno no rinda una práctica calificada (PC) y, por lo tanto, obtenga NS, esta es reemplazada con la nota que se obtenga en el examen final o de rezagado. En caso de que el alumno tenga más de una práctica calificada no rendida, solo se reemplaza la práctica calificada de mayor peso. No es necesario que el alumno realice trámite alguno para que este remplazo se realice. No se elimina ninguna práctica calificada. La elaboración del informe será grupal. El tiempo de tolerancia máxima para ingresar a toda evaluación será de 15 minutos. Pasado este tiempo, el alumno no podrá rendir su práctica calificada. Previo al inicio de sesión de laboratorio, el asistente del mismo realizará un speech sobre el mantenimiento, uso de equipos y limpieza del ambiente. El ingreso al laboratorio del curso será únicamente portando botas de seguridad y demás equipos de protección individual que exija el área de laboratorios. Asimismo, el alumno deberá traer la guía de laboratorio impresa para un óptimo desarrollo de los ensayos a ejecutar. Las sesiones de laboratorios se realizan en grupos. Cada grupo es responsable por el desencofrado de sus probetas y del mantenimiento de los equipos que usa. Aquel grupo que no desencofre a tiempo será penalizado en su calificación conforme al criterio del docente. El alumno que no asista al laboratorio del curso no podrá participar en la elaboración del informe respectivo. La nota mínima aprobatoria es 12 (doce).

8. FUENTES DE INFORMACIÓN Bibliografía Base: NIÑO, J. (2011) Tecnología del concreto: manejo y colocación en obra Bibliografía Complementaria: ASKELAND, DONALD R. (2008) Ciencia e ingeniería de los materiales, Paraninfo S.A MAMLOUK, MICHAEL S. (2009) Materiales para la ingeniería civil, Pearson NEVILLE, ADAM M. (1998) Tecnología del concreto, Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto AMERICAN SOCIETY FOR METALS (1998) Metals Handbook RIVVA LOPEZ, ENRIQUE (2000) Tecnología del concreto 9. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Unidad de aprendizaje

Semana

Sesión

Unidad 1 El Concreto y sus componentes.

Tema

1

• Introducción del Curso. Intercambio de ideas con los alumnos acerca de su conocimiento sobre el concreto, sus materiales componentes y usos. Definición de términos. Reseña histórica. Uso del concreto como material de construcción en la antigüedad, actualmente y proyección para el futuro.

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• El concreto y sus componentes. Conceptos básicos sobre los materiales componentes y la naturaleza del concreto. Clasificación de los concretos más usados según sus componentes, su peso unitario, puesta en obra, los esfuerzos a los que estará sometido, etc.

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• Los agregados para concreto. Clasificación de los agregados. Características físicas.

Actividades y evaluaciones Presentación del curso, intercambio de ideas.

Desarrollo del marco teórico en clases, según temario.

Revisión de las

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Granulometría. Requisitos que deben cumplir los agregados, según normas, para ser aceptados para la preparación de concreto.

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Unidad 2 Diseño de Mezclas de concreto y Clasificación de aditivos

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Mezcla de agregados: métodos de diseño de mezcla de agregados de diferente gradación. - Peso Unitario - % que pasa la malla #200 (AF)

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• El cemento. El cemento como conglomerante hidráulico artificial. Materias primas y proceso de fabricación. Composición química del cemento Portland. Mecanismo de hidratación del cemento. Proceso de fragua. Concepto e importancia del curado. Tipos de cemento según su composición química. Normas para la fabricación del cemento. El cemento en el Perú.

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• Ensayos de Laboratorio: Agregado Grueso y Agregado Fino. - Granulometría. - Densidad Específica. - Humedad Natural. - Absorción

• Diseño de mezclas de concreto. Pautas generales para el diseño de mezclas de concreto. Pasos comunes en los métodos de diseño. Diseño de mezclas por método del ACI.

Diseño de mezclas por método del Fuller para concretos normales, ligeros y pesados; método de las curvas experimentales; método para agregados no normalizados.

• Ensayos de Laboratorio: Diseño De Mezclas (Sin Aditivos): - Concreto Fresco: Diseño de Mezclas. ACI 211. - Asentamiento (Slump): ASTM C-143 – NTP 339.035 - Peso Unitario Concreto: ASTM C-138 – NTP 339.046 - Contenido de aire por el método de presión en el concreto: ASTM C231. - Elaboración de 06 Probetas: ASTM C-31 – NTP 339.033. Correcciones de las dosificaciones por humedad y absorción de los agregados, por slump y por contenido de aire.

normativa peruana asociada a los agregados.

Laboratorio Calificado 01. Inducción a los protocolos de seguridad y difusión de documentos afines.

Desarrollo del marco teórico en clases, según temario.

Desarrollo del marco teórico en clases, según temario. Practica Calificada 1 (Práctica Calificada 1)

Desarrollo de marco teórico en clases. Diseño de mezclas – Método ACI.

Desarrollo de marco teórico en clases. Diseño de mezclas – Método Fuller. Aditivos.

Laboratorio Calificado 02.

Desarrollo del marco teórico en clases, según temario. Practica Calificada 2 (Práctica Calificada 2)

• Aditivos: Definición. Clasificación de los aditivos para concreto. Normas sobre concretos con aditivos. • Ensayos de Laboratorio: Diseño De Mezclas (Con Aditivos): - CONCRETO FRESCO: Diseño Mezclas ACI 211. - Súper plastificante. - Incorporador de aire.

Laboratorio Calificado 03.

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• El concreto en obra: producción, transporte, colocación, compactación y curado. Dosificación en peso y en volumen suelto, de acuerdo a la capacidad del equipo. Mezcla del concreto: tipo de mezcladoras, tiempo de mezclado. Muestreo del concreto en obra para ensayos de control de calidad. Transporte y colocación del concreto, equipos de transporte. Compactación del concreto: varillado y vibrado. Curado del concreto en obra. Sistemas de curado.

14

• Propiedades del concreto. Propiedades del concreto fresco y del concreto endurecido. Normas para la evaluación y control de calidad del concreto en estado fresco y en estado endurecido. Teorías sobre el fenómeno de fragua y endurecimiento. Acción del curado. Influencia de la temperatura, del tiempo y de la humedad. Madurez del concreto. Importancia del control de calidad.

15

• Evaluación del concreto según su resistencia. Madurez del concreto. Resistencia del concreto a la compresión. Resistencia del concreto a la tracción directa, a tracción por flexión (módulo de rotura) y a tracción por compresión diametral. Comparación entre la resistencia del concreto a la compresión y a la tracción. Evaluación del concreto a partir de los resultados de los ensayos en compresión de probetas normalizadas. Resistencia media y resistencia característica. Confiabilidad de la resistencia según el tipo de obra. Calidad de la manufactura según el control de las diferentes operaciones. Relación entre la resistencia de diseño y la resistencia característica. • Laboratorio Calificado 04: Uso Del Esclerómetro.

16

• Cambios volumétricos en el concreto. Fisuración, causas y control. Introducción. Cambios volumétricos durante la fragua y el endurecimiento. Fenómenos causantes de los cambios volumétricos. Contracción o retracción. Contracción intrínseca. Contracción por secado. Factores que afectan la contracción por secado. Contracción por carbonatación. Flujo o fluencia. Cambios térmicos. Agresión química interna y externa. Control de los cambios volumétricos. Control de la contracción y el flujo. Control de los cambios térmicos. Control de la agresión química.

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• Introducción a la durabilidad y patología del concreto. Cuidados principales para producir un concreto durable. Permeabilidad y sus efectos. Ataque de sulfatos. Corrosión del acero de refuerzo. Hielo y deshielo. Estímulos en el concreto debido a su naturaleza, a las condiciones ambientales y a las condiciones de servicio. Respuestas del concreto. Cambios volumétricos y fisuras.

Unidad 3 El concreto en obra y sus propiedades.

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17 Unidad 4 Durabilidad y Patología del Concreto

Examen Final. 18

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Desarrollo del marco teórico en clases, según temario.

Desarrollo del marco teórico en clases, según temario. Practica Calificada 3 (Práctica Calificada 3)

Desarrollo del marco teórico en clases, según temario. Laboratorio Calificado (Promedio De Todas Las Prácticas De Laboratorio.)

Desarrollo del marco teórico en clases, según temario.

Desarrollo del marco teórico en clases, según temario. Práctica Calificada 4 (Práctica Calificada 4)

Examen Final Individual (Examen Final Individual)

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