TEMA V PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO Ing. Carlos Narcia Morales Enero/2007

TEMA V: PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO V.1 Concreto simple V.1.1 Cemento, propiedades, tipos y usos. V.1.2 Manejo y almacenamiento de agregados para concreto. V.1.3 Mezclado de materiales pétreos. V.1.4 El concreto hidráulico comparado con otros materiales de construcción.

INTRODUCCIÓN El Cemento Portland, es uno de los componenetes básicos para la elaboración del concreto, debe su nombre a Joseph Aspdin, un albañil inglés quién en 1824 obtuvo la patente para este producto. Lo denominó Cemento Portland debido a la semejanza con una caliza natural que se explotaba en la isla de Portland, Inglaterra. En 1906 nace en México la primer planta cementera, en Hidalgo, N.L. que a la postre daría origen a lo que hoy en día es el grupo CEMEX.

INTRODUCCIÓN Los cementos portland son cementos hidráulicos compuestos principalmente de silicatos de calcio hidráulicos, fraguan y endurecen al reaccionar químicamente con el agua. En el curso de esta reacción denominada hidratación, el cemento se combina con el agua para formar una pasta y cuando se le añaden arena y grava triturada forma lo que se conoce como CONCRETO. El endurecimiento de la mezcla se lleva acabo en las primeras tres horas y el desarrollo de resistencias especificas se logra a lo largo de los primeros treinta dias, aunque este continúa muy lentamente por un período mayor de tiempo.

CONCRETO SIMPLE

CONCRETO SIMPLE

CONCRETO SIMPLE

CONCRETO SIMPLE

V.1.1 Cemento, propiedades, tipos y usos.

DEFINICION Cemento Portland.- Es el producto de la calcinación de una mezcla íntima de materiales sílico-calcáreos finamente divididos, los cuales son sometidos a temperaturas de 1400 a 1600 °C para producir clínker; este clínker es finamente molido en presencia de yeso, para obtener finalmente lo que conocemos como cemento portland.

DEFINICION Este material inorgánico finamente pulverizado, que al agregarle agua, ya sea sólo o mezclado con arena, grava u otros materiales similares, tiene la propiedad de fraguar y endurecer, incluso bajo el agua, en virtud de reacciones químicas durante la hidratación y que, una vez endurecido, conserva su resistencia y estabilidad. Cuando el cemento es mezclado con agua y arena forma mortero, y cuando es mezclado con arena y grava forma el concreto.

PROCESO DE PRODUCCIÓN

PROCESO DE PRODUCCIÓN

PROCESO DE PRODUCCIÓN

PROCESO DE PRODUCCIÓN

TIPOS DE CEMENTO Con el objeto de participar en un entorno mundial, México actualizó la legislación aplicable a la normalización. NORMA MEXICANA DE LOS CEMENTOS.- Es el grupo de especificaciones con las que se establecen las características de calidad de los diferentes tipos de cementos que se producen y comercializan en México. Para ello se crea el ONNCCE (Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación). La nueva norma trae consigo un cambio en la nomenclatura de los cementos y los clasifica por su desempeño.

3.- Características especiales TIPOS DE CEMENTO La nueva norma clasifica a los cementos de acuerdo a tres aspectos: 1.- Tipo de cemento 2.- Clase resistente 3.- Características especiales

1.- TIPO DE CEMENTO Existen 6 diferentes tipos basándose en sus componentes: TIPO DENOMINACIÓN CPO Cemento Portland Ordinario CPP Cemento Portland Puzolánico CPEG Cemento Portland con Escoria Granulada de Alto Horno CPC Cemento Portland Compuesto CPS Cemento Portland con Humo de Sílice CEG Cemento con Escoria Granulada de Alto Horno

Escoria granulada de alto horno DENOMINACION C o m p o n e n t e s Clínker Principales Minoritarios Portland + yeso Escoria granulada de alto horno Mat. puzolánicos Humo de sílice Caliza Cemento Portland Ordinario 95-100 --- 0-5 Cemento Portland Puzolánico 50-94 6-50 Cemento Portland con Escoria Granulada de alto horno 40-94 6-60 Cemento Portland Compuesto 6-35 1-10 Cemento Portland con humo de Sílice 90-99 Cemento con Escoria Granulada de alto horno 20-39 61-80

2.- CLASE RESISTENTE Resistencia a la compresión. Esta Nueva Norma hace énfasis sobre los valores que en este sentido deben cumplir los cementos producidos en México, definiendo de esta manera cinco clases resistentes. La clase resistente de un cemento se indica con los valores 20, 30 y 40. Si alcanza una resistencia rápida se añadirá la letra “R” en las clases 30 R y 40 R.

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN 2.- CLASE RESISTENTE CLASE RESISTENTE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN (N/mm2) EDAD 3 DIAS Mínimo EDAD 28 DIAS Mínimo Máximo 20 ----- 40 30 ---- 50 30 R 40 R

3.- CARACTERÍSTICAS ESPECIALES Su designación se complementará con las siglas descritas a continuación: CARACTERÍSTICAS ESPECIALES RS Resistencia a los sulfatos BRA Baja Reactividad Alcali Agregado BCH Bajo Calor de Hidratación B Blanco

3.- CARACTERÍSTICAS ESPECIALES Ejemplo: CPO 30 RS / BRA / BCH Tipo de cemento: Cemento portland Ordinario Clase resistente: 30 Caract. especiales: RS / BRA / BCH (Resistente a Sulfatos / Baja Reactividad Alcali Agregado / Bajo Calor de Hidratación).

USOS Cemento Portland Ordinario (CPO): Es excelente para construcciones en general, zapatas, columnas, trabes, castillos, dalas, muros, losas, pisos, pavimentos, guarniciones, banquetas, muebles municipales (bancas, mesas, fuentes, escaleras), etc. Ideal en la elaboración de productos prefabricados (tabicones, adoquines, bloques, postes de luz, lavaderos, piletas, etc.).

USOS Cemento Portland Puzolánico (CPP): Especialmente diseñado para la construcción sobre suelos salinos. Es el mejor para obras expuestas a ambientes químicamente agresivos. Alta durabilidad en prefabricados para alcantarillados como: brocales para pozos de visita, coladeras pluviales, registros y tubería para drenaje. Son indicados para concreto de presas y cimentaciones masivas.

USOS Cemento Portland con Escoria Granulada de Alto Horno (CPEG): Idóneo para concreto en masa o armados (con suficiente recubrimiento de armaduras), que hayan de estar en ambientes agresivos, obras en zonas costeras o sumergidas en el mar, o en aguas, suelos y terrenos salinos. Se logra un bajo calor de hidratación y por consiguiente disminuye la fisuración.

USOS Cemento Portland Compuesto (CPC): Presenta excelente durabilidad en prefabricados para alcantarillados y a los concretos les proporciona una mayor resistencia química y menor desprendimiento de calor. Aplicaciones similares a las de los tipos CPP Y CPEG

USOS Cemento Portland con Humo de Sílice (CPS): Normalmente requiere el uso de energéticos superfluidificantes reductores de agua en el concreto, a fin de mantener aceptablemente bajas las exigencias de agua del mismo y su retracción hidráulica por secado. Por ejemplo obras en las que se requiera impermeabilidad a condición de que la dosificación sea la adecuada.

USOS Cemento con Escoria Granulada de Alto Horno (CEG): Recomendable en aquellos casos donde el calor de hidratación sea muy bajo. Ejemplo obras de concreto en masa, estabilización de suelos, etc.

V.1.2 Manejo y almacenamiento de agregados para concreto.

Función del agregado: Tipos y formas: Proporcionar un relleno económico. Dar resistencia a la acción de cargas, a filtración de humedad y a la acción del clima. Reducir los cambios volumétricos que resultan del fraguado. Tipos y formas: Tipos: caliza, basalto, andesita, tezontle. Formas: redonda, angular, lajeada, irregular. Los agragados pétreos son fragmentos duros y resistentes y por lo general libres de materiales contaminantes.

Cuidados en el almacenamiento de agregados Terreno plano nivelado con pendiente para que escurra el agua. Contar con una plantilla de concreto. Evitar mezclar tamaños. Evitar el tránsito de vehículos. Pilas de almacenamiento mediante capas horizontales.

V.1.3 Mezclado de materiales pétreos.

Granulometría: Malla de 3” Malla No. 4 Malla No. 200 Material Pétreo Grava (4.75 mm a TMA) Arena (0.075 a 4.75 mm) Finos

En la construcción los TMA más utilizados son de ¾ “ y 1 ½ “. Generalmente el TMA que se elija para un concreto es el que se encuentre disponible económicamente y que además resulte compatible con las dimensiones de la estructura. La mejor granulometría es aquella que contiene diferentes tamaños de particulas, ya que se reduce el porcentaje de vacios y la lechada de cemento también disminuye.

V.1.4 El concreto hidráulico comparado con otros materiales de construcción.

ACERO

ACERO

ACERO

ACERO

MADERA

MADERA

ROCA

ROCA

ROCA

REFERENCIAS http://www.cemex.com.mx Norma Mexicana NMX-C-414-ONNCCE-1999. “Industria de la Construcción-Cementos Hidráulicos-Especificaciones y Métodos de prueba” D.O.F. Julio de 1999