TRABAJO DE INVESTIGACION UNIVERSIDAD DE CONCEPCION FACULTAD DE ARQUITECTURA, URBANISMO y GEOGRAFIA CARRERA DE ARQUITECTURA TRABAJO DE INVESTIGACION TEMA Propiedades físicas, químicas y mecánicas del Hormigón. ALUMNOS: CARLOS FREDES BASTIAS, ALAN GAMIN MIRANDA FECHA 19 DE JUNIO DEL 2009 CURSO: EDIFICACION 1 PROFESOR: JAIME OPAZO ROJAS

INTRODUCCION Es muy sabido por todos que el hormigón a favorecido de manera abrumadora a la arquitectura, permitiendo el desarrollo de nuevas especialidades y formas que hasta el año 1860 eran imposibles de realizar, como era el caso de los enormes vanos sin la utilización de pilares adicionales. En sus inicios no todo fue fácil para la incorporación del hormigón, originándose en pleno auge del acero, tubo que responder ante fuertes críticas e interrogantes ¿Pero como es posible que un polvo nacido en laboratorio pueda “pegar” y conglomerar los áridos junto con el agua, y lograr el endurecimiento? Por lo que el motivo de estudio de este material, produjo una serie de factores o casos que pueden modificar la calidad, reacciones, eficiencia y durabilidad del material, ya sea cuando se encuentra en estado puro o cuando es utilizado en aleaciones con otros materiales.

Características básicas del hormigón DESARROLLO Características básicas del hormigón Es una mezcla de materiales inertes (piedra y arena) con un aglutinante (cemento), los cuales amasados con agua, tienen la propiedad de endurecer con el tiempo, siendo capas de resistir las compresiones. CEMENTO PIEDRA ARENA AGUA HORMIGON + acero H- ARMADO Las propiedades y el comportamiento del hormigón dependen en gran parte de su componente mas activo: EL CEMENTO La elección del cemento adecuado tiene gran repercusión técnica y económica para el hormigón. El cemento Pórtland se obtiene al calcinar a unos 1.500 ºC mezclas preparadas artificialmente de calizas y arcillas Ante la gran variedad de cementos se distinguen los de: Utilización General y los de Usos Específicos. Estos se distinguen en términos de resistencia mecánica, estabilidad de volumen y durabilidad

DESARROLLO Los cementos se clasifican en tipos del I al V, los de Uso General corresponde a los de tipo II según la norma ENV 197.1:2000 por sus diversas modalidades. Los de Usos Específicos serán de acuerdo a las adversidades que se deba enfrentar el hormigón que son: La exigencia de altas resistencias iniciales La resistencia a sulfatos del terreno, agua de mar o a otros medios agresivos químicos. La reactividad de los áridos con los álcalis. Algunas obras en la que la alta temperatura pueda ocasionar tenciones de tipo térmico.

DESARROLLO Hormigones H. CEM: I Hormigones de altas resistencias, Obras publicas (H. pretensado), elementos de hormigón. H. CEM: II Hormigones de uso general y o morteros H. CEM III Hormigones resistentes en ambientes agresivos por: *Sulfato de terrenos *Agua de mar H. CEM IV Hormigones aptos en ambientes ácidos moderadamente agresivos: *Obras hidráulicas H. CEM V H. Aptos para la estabilización de suelos y terrenos *Bases tratadas para carreteras *Grandes macizos de presas Clase I CLASE II CLASE III Características Bajo calor de hidratación Baja retracción Resis. Mecánica alta, Baja retracción, endurecimiento lento Mayor resistencia química Limitaciones Poca resistencia química Resistencia mecánica media Sensible a bajas Tº durante la ejecución Endurecimiento lento. Menor trabajabilidad. Sensible a las bajas Tº. Indicado para: H. Armado, H. Pretensado H. En masa, H.Armado Cimientos Obras impermeables. Obras marítimas, vertederos industriales.

DESARROLLO Características: Las armaduras o las barras de acero se colocan como refuerzo, otorga mayor resistencia a la tracción, corte y torsión; absorbe esfuerzos secundarios, confiere ductibilidad al hormigón, controla el agrietamiento por retracción térmica PROPIEDADES QUIMICAS: DILATACION La dilatación media del hormigón es de: 0,00001 La dilatación media del acero es de: 0,000011 EJ: Una viga de 10m de largo, aumenta en 1mm su longitud cuando la Tº se eleva en 10 grados ADHERENCIA: Todo Hormigón posee Silicato cálcico hidratado (C-S-H), que actúa como pegamento para unir la arena y la graba permitiendo que se adhieran, este material reacciona de matera positiva ante los enlaces del acero permitiendo la efectiva unión entre ellos.

DESARROLLO PROPIEDADES FISICAS: CORROSIÓN: La pasta del cemento presente en el hormigón impide la oxidación del acero, mientras se mantenga el aislamiento de las barras ante la humedad del ambiente. PROPIEDADES FISICAS: CONTINUIDAD Una estructura de H.Armado esta formado por una sola unidad, sin divisiones. Elementos continuos, sin uniones entre si. MOLDEABILIDAD: El material toma la forma del molde en que se le vacía (libertad de formas)

DESARROLLO PROPIEDADES MECANICAS: Se puede dosificar, de acuerdo a la resistencia que se necesite. El hormigón mejora sus cualidades para trabajar a la compresión con una adecuada graduación de sus ingredientes (cemento, arena, piedra, agua), es también posible utilizar aceros de alta resistencia para variadas características. RESISTENCIA AL FUEGO: El H.A. es uno de los materiales estructurales que mejor resiste al fuego. El hormigón en masa es buen aislante del calor, capaz de proteger al acero de sus armaduras. Conductividad acero vs Hormigon

DESARROLLO Rh: Resistencia a la ruptura del hormigón sobre probetas. RESISTENCIA EN CARGAS: Clase de Hormigón Máxima tensión principal Kg./cm2 A 17 B 20 C 21 D 23 E 26 Clase de Hormigón Máxima tracción principal por torsión Kg./cm2 A 14 B 16 C 17 D 18 E 20 Clase de Hormigón Resistencia cúbica a los 28 días Rh A 120 B 160 C 180 D 225 E >300 Resistencia prismática a los 28 días Rh 108 144 159 195 240 Rh: Resistencia a la ruptura del hormigón sobre probetas. Según la NCh 170.Of 52 Los hormigones se clasifican en clases de acuerdo a las proporciones de sus componentes.

DESARROLLO Clases de hormigón. Según su función mecánica o su composición, los hormigones adquieren las siguientes denominaciones: (NCh 170.Of 52) • Hormigón ordinario: Mezcla cemento, agua y áridos de tamaños no mayores de 5mm. • Hormigón en masa: Es el hormigón destinado a revestir esfuerzos de compresión, sin armaduras de ningún tipo. • Hormigón armado: Es el hormigón en cuyo interior hay colocada una armadura de acero. • Hormigón pretensado: Es el hormigón en cuyo interior hay colocada una armadura compuesta de varillas de acero. • Hormigón mixto: Es aquel en el que intervienen dos o más aglomerantes. • Hormigón ciclópeo: Es el hormigón en masa, en el que se embeben mampuesto cuyo tamaño máximo es de 30cm. • Hormigón aerocluso: Es el que tiene una cantidad de aire incorporado en su masa. • Hormigón unimodular: Es el hormigón en el cual el tamaño del árido es siempre constante y sin distribución granulométrica. • Hormigón precolado: Es el que inicialmente, se coloca en obra y posteriormente, se vierte pasta o mortero. • Hormigón blindo: Utilizado en pavimento, capa inferior de hormigón ordinario y otra superior de piedras embutidas. • Hormigón celular: Cuando contiene burbujas de gas inerte, producida por medios físicos o químicos.

CONCLUCIONES La durabilidad de una estructura de hormigón es su capacidad para soportar, durante la vida útil para la que ha sido proyectada, las condiciones físicas y químicas a las que está expuesta, y que podrían llegar a provocar su degradación como consecuencia de efectos diferentes a las cargas y solicitaciones consideradas en el análisis Estructural Una estructura durable debe conseguirse con una estrategia capaz de considerar todos los posibles factores de degradación y actuar consecuentemente sobre cada una de las fases de proyecto, ejecución y uso de la estructura Una estrategia correcta para la durabilidad debe tener en cuenta que en una estructura puede haber diferentes elementos estructurales sometidos a distintos tipos de ambiente.