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• Cris Alvares Garcia

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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PRESENTACIÓN DEL TRABAJO FINAL

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PROFESOR:

- ING. SOTOMAYOR CRUZ, CRISTIAN DANIEL -

INTEGRANTES:

- JARA LUJAN, JESUS ANTONIO - GALVEZ ACEVEDO, OSCAR -

ASIGNATURA:

- TECNOLOGIA DEL CONCRETO -

SECCIÓN:

- CX - 43 -

TEMA:

- FACTORES QUE AFECTAN LA TRABAJABILIDAD DEL CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA (HPC)

04 DE JUNIO DEL 2014

TRABAJO FINAL DE TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

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INDICE 1. 2. 3. 4.

5. 6. 7. 8. 9.

RESUMEN INTRODUCCION PROBLEMÁTICA Y OBJETIVOS CUERPO DE DESARROLLO (ENSAYO DE CONTROL/EVALUACION, EJECUCION DE LA CONSTRUCCION,ETC) 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS CONCLUSIONES RECOMENDACIONES ANEXOS BIBLIOGRAFIA

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1. RESUMEN 2. INTRODUCCION La trabajabilidad del concreto de alta resistencia (HPC) es la principal propiedad del concreto en estado fresco que nos permite determinar la facilidad de ser mezclado, transportado y que tenga una facilidad para discurrirse al interior de los encofrados; ademas nos permita una buena consolidacion y obtener un buen acabado; evitando la presencia de segregacion o asentamiento y de ningun tipo de exudación.

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3. OBJETIVOS 3.1. Objetivos generales Investigar y determinar los parametros de cada proceso de diseño de mezcla y transporte del concreto de alta resistencia que pueden influir en su trabajabilidad. 3.1.1. Objetivos específicos 

Determinar cuales son los factores principales mas comunes en el concreto de alta resistencia.



Definir la trabajabilidad del concreto de alta resistencia, desde un punto de vista tradicional.



Investigar los tipos de materiales que afectan al concreto de alta resistencia en su mejor trabajabilidad.



Dar por conocer la propiedad del concreto de alta resistencia en estado fresco, basandose al comité de ACI y la norma ASTM.

4. FACTORES QUE AFECTA LA TRABAJABILIDAD DEL CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA (HPC) Según el autor Portugal Barriga, Pablo “los factores que afectan la trabajabilidad del concreto de alta resistencia son los mismos los que afectan a su reología, por ser la trabajabilidad parte de los conceptos básicos sobre reología del concreto.”1 Sin embargo, el factor principal es el contenido de agua de la mezcla; los métodos de diseño de mezclas del ACI 211.1, donde se proporciona unos parámetros en la cual se relaciona el slump y el tamaño máximo de los agregados con el contenido de agua necesario para la mezcla obviando totalmente la forma y textura de los granos. Los factores más importante son las siguientes: (ver la tabla 4.1) 4.1. Cemento

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Cfr. Tecnologia del concreto de alto desempeño – Pag. 200 TRABAJO FINAL DE TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

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Si bien se requiere una gran cantidad de cemento en el concreto de alta resistencia, se debe de tener en cuenta el tipo de cemento a emplear a la mezcla, como son sus tipos de contenido de minerales, su modulo de fineza, y calor de hidratación 4.1.1. Por su composición mineral La composición mineral más importante que afecta en la trabajabilidad es el aluminato tricálcico (C3A), ya que es el primero que reacciona con el agua y su fraguado tiene una velocidad de hidratación muy alta, hasta el punto de ser instantáneo con un calor de hidratación mayor a 207 cal/gr, donde el aluminato tricálcico (mayor del 9%) muestran pérdida rápida de asentamiento que ocasiona una dificultad en su movilidad y fluidez. 4.1.2. Por su módulo de Finura El módulo de fineza del cemento cuando es menor se rqequiere menor cantidad de agua, por lo cual la finura esta relacionada con el esfuerzo de fluencia, a menor finura del cemento menor es la viscocidad del concreto. 4.2. Cantidad de agua y relacion agua/cemento. Los requisitos de un concreto de alta resistencia es la reducción de la relacion agua/cementante, es decir que deberá de tener un contenido minimo de agua a comparacion del cemento, 4.3. Cantidad y caracteristicas del minerales cementantes aplicados en el concreto de alta resistencia. 4.3.1. Caracteristica del microsílice En relacion al microsílice se proporciona una cohesidad adecuada en el concreto que disminuye la permeabilidad y el contenido de aire, lo que hace que aumente su resistencia a la compresión, presentando una menor tendencia a la segregacion y exudación del concreto. Sin embargo, el microsilice da lugar a que el concreto HPC no cumple con otros puntos de trabajabilidad, ocasionando una reducción de slump (asentamiento) y disminuyendo la vicosidad. En el concreto alta resistencia que se va a añadir microsilice se debe de considerar el contenido de agua de la mezcla; el modulo de fineza, superficie TRABAJO FINAL DE TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

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especifica y contenido de polvo del agregado fino; el perfil y la textura superficial del agregado grueso; las caracteristicas físicas de la microsilice; como los principales factores de obra, ya que puede ser unos de los posibles modificadores de la trabajabilidad del concreto. 4.3.2. Cantidad del microsilice Una mayor cantidad no controlada de microsilice en el concreto de alta resistencia causa una dificultad en la colocación y con un rapido de fraguado de esta. Debido, al alto calor de hidratación que se genera al ser mezclado, lo que a la larga influye en la resistencia y la durabilidad del concreto endurecido. 4.4. Tamaño y textura superficial de los agregados fino y grueso La forma y textura, nos permite determinar el porcentaje de vacíos de la mezcla de los agregados, a su vez este porcentaje de vacíos puede determinar la cantidad de pasta necesaria de la mezcla para alcanzar una consistencia determinada y con el acomodo de las partículas de agregado y pasta, que determinaran el comportamiento de la mezcla con respecto a la trabajabilidad. Por otro lado, según la ICG (INSTITUTO DE LA CONSTRUCCIÓN Y GERENCIA) “nos indica que al aumentar el volumen de agregados para obtener una mayor resistencia, la trabajabilidad del concreto HPC tiende a disminuir."2 Por lo cual, se tendra que analizar y determinar los agregados gruesos y finos. 4.4.1. Agregado grueso Un factor importante son los tipos de agregados grueso usado en la mezlca del concreto de alta resistencia HPC, como la piedra chancada con perfil angulosa, cuando se comparan uno con otro agregado como la piedra redondeada, genera una menor fricción entre las particulas, que reduce el esfuerzo de fluencia a comparacion de los agregados con perfil angular, donde tiene mayor fricción. 4.4.1.1.

Textura superficial

Aparentemente, no existe una relación entre la textura superficial del agregado y la trabajabilidad del concreto, para un contenido de pasta, 2

Cfr. INSTITUTO DE LA CONSTRUCCIÓN Y GERENCIA (ICG) – Pag. 51 TRABAJO FINAL DE TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

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cuanto menos rugosa sea la superficie del agregado mayor será la facilidad de deslizamiento. Por otro lado, la limpieza del agregado, por un menor consumo de agua, tiene a favorecer a la trabajabilidad de la mezcla. Si en el agregado existe la capacidad de absorción y altamente porosos, al tomar agua en la mezcla, tienden a aumentar su consistencia y disminuir su trabajabilidad. 4.4.2. Agregado fino 4.4.2.1.

Módulo de fineza

El módulo de fineza tiene una relación muy importante con la trabajabilidad del concreto HPC debiado la consistencia que genera, las arenas con módul de fineza debajo de 2.5 da como resultado concretos de consistencia espesa que los hace difíciles de compactar. Las arenas con módulo de fineza igual o mayor de 3.0 dan las mejores trabajabilidad y resistencia en compresión. 4.4.2.2.

Tamaño

El tamaño de agregado como 3/8” a la malla Nº 100 y con mayor volumen como lo establece la ASTM C-33 (libre de impurezas como materia orgánica y partículas blandas) puede usarse para producir concreto de alta resistencia a la compresion, pero se sacrificaran propiedades como fluidez, contracción por secado y modulo de elasticidad. Para los concretos de alta resistencia en los cuales se utiliza microsílice las cantidades de material que pasa las mallas N° 50 y N° 100 deben ser mantenidas bajas, pero dentro de los límites indicados en la Norma ASTM C33, debiendo evitarse la presencia de mica y arcilla. 4.5. Método y duración de transporte del concreto. 4.6. Temperatura del concreto. 4.7. Condiciones ambientales. 5. ANALISIS DE LOS RESULTADOS 6. CONCLUSION Microsilice 

Las mezclas con adición de microsílice no presentaron exudación a diferencia de las mezclas con solo cemento en las cuales se obtuvo mezclas con una alta exudación debido a la acción del tipo de aditivo. Por lo tanto se puede concluir que la adición de la microsílice reduce la exudación, pues dada su forma, tamaño y superficie TRABAJO FINAL DE TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

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especifica, controlan las fuerzas que suelen producir la exudación en el concreto, además de rellenar los caminos usuales para la exudación los cuales suelen hallarse en la interfase pasta agregado. Sin embargo al reducir la exudación los concretos con microsílice deberán tener un curado adecuado para evitar las grietas por contracción por secado. Otra mejora de la inclusión de la microsílice, es que dado que reduce la exudación

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el acabado superficial puede ser dado mas pronto que en el caso de concretos sin microsílice. Las mezclas con adición de microsílice presentaron una mas rápida fragua

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comparada con un concreto convencional, sin embargo este efecto también se debió a la influencia del aditivo superplastificante usado. Por la forma esférica de las partículas de microsílice, producen un mejor acomodo en los agregados por lo cual se obtiene concretos con mayor compacidad, se debe evaluar también el efecto del aditivo superplastificante usado en nuestro caso se determino que causaba vacíos de aire atrapado, disminuyendo así el peso especifico.

AGREGADOS La forma y textura de los agregados influye directamente en la fricción entre partículas de una mezcla de concreto en estado fresco; La textura de los agregados redondeados nos generaran una menor fricción. Lo recomendable es una textura rugosa y perfil angular que brinda como resultado una mayor fuerza de adhesion entre las particulas y la pasta cementante. Ademas, con un tamaño maximo del agregado tiene que ser de ½” á 3/8”.

7. RECOMENDACIONES  Cantidad de microsilice En los concretos HPC es recomendable un contenido de micro sílice variable de 3% a 18% en peso del cemento. Se sabe que ajustes en el contenido de micro sílice son un procedimiento adecuado para controlar la resistencia a la compresión del concreto. Por ello conforme la resistencia de diseño se incrementa igualmente debe de incrementarse el contenido de micro sílice de la mezcla.  Por sus caracteristica Se recomienda el uso de aditivos superplastificante para disminuir el asentamiento  Por los agregados gruesos y finos TRABAJO FINAL DE TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

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Finos.- Se recomienda emplear una arena con módulo de fineza cercano a 3.0, dado que puede contribuir a producir concretos de adecuada trabajabilidad y resistencia a la compresión 8. ANEXOS

9.

BIBLIOGRAFIAS

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