PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO FRESCO EN ESTADO ENDURECIDO.

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1 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO FRESCO EN ESTADO ENDURECIDO

2 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO FRESCO 1. La trabajabilidad Es una propiedad del concreto fresco que se define como su capacidad para ser transportado, colocado, compactado adecuadamente y para ser terminado sin segregación ni exudación.

3 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO Está influenciada principalmente por la pasta, el contenido de agua y el equilibrio adecuado entre gruesos y finos, que produce en el caso óptimo una suerte de continuidad en el desplazamiento natural y/o inducido de la masa

4 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO El método tradicional de medir la trabajabilidad ha sido desde hace muchos años el “Slump” o asentamiento con el cono de Abrams (ASTM C 143), ya que permite una aproximación numérica a esta propiedad del concreto.

5 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO Si el slump que tiene actualmente la mezcla es tan alto que ocasiona problemas de segregación ó exudación, es necesario reajustar la granulometría total recalculando las proporciones de arena y piedra ( subiendo el contenido de arena y bajando el de la piedra ) para mantener constante el módulo de fineza total del diseño y regresar al slump original, pero nunca se debe empezar a bajar agua aleatoriamente pues esa es la mejor manera de perder el control del diseño ya que no estamos atacando el problema de fondo que es la gradación. En este ensayo el hormigón se coloca en un molde metálico troncocónico de 30 cm de altura y de 10 y 20 cm de diámetro, superior e inferior respectivamente

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8 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO FRESCO 2.-La movilidad Es la facilidad del concreto a ser desplazado mediante la aplicación de trabajo externo. Se evalúan en función de la viscosidad, cohesión y resistencia interna al corte

9 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO La viscosidad viene dada por la fricción entre las capas de la pasta de cemento. La cohesión es la fuerza de adherencia entre la pasta de cemento y los agregados. La resistencia interna al corte la provee la habilidad de las partículas de agregados a rotar y desplazarse dentro de la pasta

10 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO FRESCO 3.- La consistencia La consistencia se refiere a la fluidez de la mezcla, es decir, a su capacidad de desplazarse dentro de los encofrados y llenarlos enteramente. Depende, principalmente, de la cantidad de agua aportada en el mezcla; también, de la cantidad de mezcla; igualmente, de la forma y tamaño de los agregado. Para evaluar y controlar de modo apropiado la consistencia de las mezclas se emplea el método del asentamiento o “slump”

11 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO FRESCO CONSISTENCIATOLERANCIA (cm)INTERVALO (pulg) SECA00-2 PLÁSTICA+- 13-5 FLUIDA+- 1 > 5

12 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO FRESCO 4.- La compactabilidad Es la facilidad con que puede compactarse el concreto fresco sin dejar espacios vacíos. El aire atrapado durante el mezclado y manejo deberá removerse fácilmente por un equipo de compactación como los vibradores.

13 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO FRESCO 5.- La exudación Propiedad por la cual una parte del agua de mezcla se separa de la masa y sube hacia la superficie del concreto. Es un caso típico de sedimentación en que los sólidos se asientan dentro de la masa plástica.

14 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO No debe caerse en el error de considerar que la exudación es una condición anormal del concreto, ni en la práctica usual de “secar” el concreto espolvoreando cemento en la superficie ya que si esto se ejecuta mientras aún hay exudación, se crea una capa superficial muy delgada de pasta que en la parte inferior tiene una interfase de agua que la aísla de la masa original. La prueba estándar para medir la exudación está definida por la norma ASTM-C232

15 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO FRESCO 6.- La segregación Está relacionado a la separación de los componentes del concreto provocan una tendencia natural a que las partículas más pesadas desciendan.

16 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO FRESCO La densidad de la pasta con los agregados finos es sólo un 20% menor que la de los gruesos (para agregados normales) lo cual sumado a su viscosidad produce que el agregado grueso quede suspendido e inmerso en la matriz.

17 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO Cuando la viscosidad del mortero se reduce por insuficiente concentración la pasta, mala distribución de las partículas o granulometría deficiente, las partículas gruesas se separan del mortero y se produce lo que se conoce como segregación.

18 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO FRESCO 7.- Contracción Es una de las propiedades mas importantes en función de los problemas de fisuración que acarrea con frecuencia. Se contrae debido a la reducción del volumen original de agua por combinación química, y a esto se le llama contracción intrínseca que es un proceso irreversible.

19 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO Pero además existe otro tipo de contracción inherente también a la pasta de cemento y es la llamada contracción por secado, que es la responsable de la mayor parte de los problemas de fisuración, dado que ocurre tanto en el estado plástico como en el endurecido si se permite la pérdida de agua en la mezcla.

20 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO El concreto de todas maneras se contrae y si no tomamos las medidas adecuadas como prever y orientar las fisuras se pueden tener consecuencas que van desde lo estético a lo estructural.

21 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO 1.- Elasticidad Es la capacidad del concreto de deformarse bajo carga, sin tener deformación permanente. El concreto no es un material elástico estrictamente hablando ya que no tiene un comportamiento lineal en ningún punto del diagrama esfuerzo – deformación. Si el esfuerzo que incide sobre el material aumenta hasta superar las fuerzas internas de cohesión y adherencia, el material comienza a microfisurarse y termina por fallar

22 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO La elasticidad se expresa por medio del Módulo de Elasticidad “Ec” que por lo general para concretos de peso normal se determina por la expresión: Los módulos de Elasticidad normales oscilan entre 250,000 a 350,000 kg/cm 2 y están en relación inversa con la relación Agua/Cemento

23 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO Conceptualmente, las mezclas más ricas tienen módulos de Elasticidad mayores y mayor capacidad de deformación que las mezclas pobres. La norma que establece como determinar el Módulo de elasticidad estático del concreto es la ASTM C- 469

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25 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO 2.- Resistencia a compresión Es la capacidad de soportar cargas y esfuerzos, siendo su mejor comportamiento en compresión en comparación con la tracción, debido a las propiedades adherentes de la pasta de cemento. Depende principalmente de la concentración de la pasta de cemento, que se acostumbra expresar en términos de la relación Agua/Cemento (a/c) en peso.

26 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO Conforme más agua se adicione, aumenta la fluidez de la mezcla y, por lo tanto, su trabajabilidad y plasticidad, lo cual presenta grandes beneficios para la mano de obra; no obstante, también comienza a disminuir la resistencia debido al mayor volumen de espacios creados por el agua libre.

27 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO La resistencia está en función a la forma del agregado, su composición, tamaño, granulometría, entre otros. Un factor indirecto pero no por eso menos importante en la resistencia, lo constituye el curado. La resistencia en compresión se expresa por el f’c, por medio del ensayo ASTM C-39 Los concretos normales usualmente tienen resistencias en compresión del orden de 100 a 400 kg/cm2, habiéndose logrado optimizaciones de diseños sin aditivos que han permitido obtener resistencia sobre 700 kg/cm2.

28 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO Asimismo, el curado es muy importante, ya que si este proceso se hace mal, se podría perder hasta el 30% de la resistencia esperada; por eso, lo recomendable sería hacerlo por 28 días. Cabe resaltar que la resistencia que se le especifica al concreto, aproximadamente el 70%, se genera en los primeros siete días. A los 14 días, la resistencia ha logrado llegar al 85% de lo que se espera en 28 días.

29 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO El concreto debe mantenerse a una temperatura por encima de 10 ªC y permanentemente húmedo por lo menos durante los primeros 7 días después de la colocación. En concretos de alta resistencia inicial o cuando se ha utilizado aditivos como acelerante se debe curar por lo menos los primeros 3 días.

30 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO Tecnologías con empleo de los llamados polímeros, constituidos por aglomerantes sintéticos que se añaden a la mezcla, permiten obtener resistencias en compresión que bordean los 1,500 kg/cm2, y todo parece indicar que el desarrollo de estas técnicas permitirá en el futuro superar incluso estos niveles de resistencia.

31 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO Influencia de la relación agua/cemento en la resistencia del cemento

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33 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO 3.- Extensibilidad Es la propiedad del concreto de deformarse sin agrietarse. Se define en función de la deformación unitaria máxima que puede asumir el concreto sin que ocurran fisuraciones. Depende de la elasticidad y del denominado flujo plástico, constituido por la deformación que tiene el concreto bajo carga constante en el tiempo.

34 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO 3.- Resistencia térmica A bajas temperaturas Hielo- deshielo (deterioro mecánico). O altas temperaturas por encima de los 300C°.

35 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO 4.- Extensibilidad La mesa de extensibilidad sirve para evaluar la capacidad del concreto para extenderse bajo su propio peso y es un indicativo de si el concreto puede colocarse sin necesidad de vibrado, es decir, si tiene la suficiente fluidez para garantizar su paso por las barras de acero de refuerzo. Se encontró que valores de extensibilidad entre 60 y 70 cm cumplen con el comportamiento deseado

36 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO 5.- FLEXIÓN La resistencia a la Flexión es una medida de la resistencia a la tracción del concreto. Es una medida de la resistencia a la falla por momento flector de una viga o losa. La resistencia a la flexión se expresa como el Módulo de Rotura que está cerca del 10% al 20% de la resistencia en compresión (f’c) en dependencia del tipo, dimensiones y volumen del agregado grueso utilizado, sin embargo la mejor manera de obtener el valor más representativo es ensayar en laboratorio nuestro concreto.

37 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO La resistencia a la flexión se expresa como el Módulo de Rotura (MR), mediante los métodos de ensayo ASTM C-78 (cargada en los puntos tercios) y ASTM C-293 (Cargada en el punto medio), sobre una viga de concreto de 6”x6” de sección transversal y con una luz mínima de tres veces su espesor

38 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO 6.- DURABILIDAD Se define como la habilidad de resistir la acción del intemperismo, el ataque químico, la abrasión o cualquier otro proceso o condición de servicio de las estructuras que produzca deterioro del concreto.

39 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EN ESTADO ENDURECIDO DURABILIDAD Depende de los agentes agresivos, que pueden ser mecánicos, biológicas, químicos o físicos. Los que más influyen negativamente: 1. Sales. 2. Calor. 3. Agente contaminante. 4. Humedad

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41 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO Trabajo practico grupal para la siguiente semana Tema: Relación agua cemento (a/c) OBJETIVO: Identificar y analizar las propiedades del concreto producida por la relación agua cemento (a/c), como la trabajabilidad, exudación y contracción por fraguado de las diferentes relaciones de agua /cemento (a/c) con las que se puede trabajar la pasta.

42 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO Trabajar con las relaciones agua cemento siguiente: Para el molde de 10 x 15 x 10 cm3 trabajar la relación a/c = 0.6 en los 3 tipos de Cemento. Aquí se evaluará el fraguado de cada cubo. Para el molde de 20 x 20 x 5 cm3 trabajar la relación a/c = 0.7; 0.6; 0.5 y 0.4 en un tipo de cemento por cada grupo. Evaluar la contracción Para el molde de 5 x 5 x 5 cm3 trabajar la relación a/c = 0.65; 0.55; 0.45; 0.40 y 0.35. con un solo tipo de cemento. Evaluar exudación.

43 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO EQUIPOS Y MATERIALES: BALANZA DIGITAL CON PRESICION AL GRAMO. MOLDES: -01 CUBOS DE 10*15*10 CM -05 CUBOS DE 5*5*5 CM -04 CUBOS DE 20*20*5 CM

44 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO Trabajo practico grupal para la siguiente semana Tema: Relación agua cemento (a/c) -REGLA METALICA -GAUNTES DE GEBE -BALDE -BATEAS -BADILEJO -PLANCHA DE BATIR -TERMOMETRO DE AGUA -CEMENTO TIPO I (ANDINO) -CEMENTO PUZOLANICO(ANDINO) -CEMENTO TIPO I (QUISQUEYA)

45 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO 1° PESADO DE LOS MATERIALES PROCEDIMIENTO 2° VISUALIZAR EL FRAGUADO PRIMERA PRUEBA: utilizamos el molde de 10x15x10 cm3 se prepara la pasta de cemento tipo I (andino), tipo I PUZOLANICO y el tipo I QUISQUEYA, de relación de a/c= 0.60, y se hecha hasta el ras del molde

46 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO 3° CÁLCULO DE RELACIÓN AGUA CEMENTO PROCEDIMIENTO DATO: A/C= 0.60 ML/GR AGUA = 375 ML agua600.6 cemento100 Agua60100Cemento Agua375625Cemento

47 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO 4° SEGUNDA PRUEBA PROCEDIMIENTO Utilizamos el molde de 20x20x5 Se prepara pastas de las relaciones a/c= 0.7; 0,6; 0.5; 0.4. Luego simultáneamente se vacía en cada esquina del molde de 20x20x5, posteriormente se deja en reposo agua700.7 cemento100 Agua70100Cemento Agua 1200 1714.3Cemento

48 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO PROCEDIMIENTO Preparado de cada relación de a/c colocación de las mesclas Culminación del ensayo

49 PROPIEDADES DEL CONCRETO ING. JUSTO RODAS ROMERO 5° TERCERA PRUEBA PROCEDIMIENTO Utilizamos el molde de 5x5x5 Para cada uno de los moldes se prepara pastas de cemento tipo I ANDINO, de relaciones a/c= 0.65,0.55, 0.45, 0.40, 0.30. Los cuales serán colocados en los moldes, cada tipo de pasta en los cubos respectivamente Medición de la temperatura Medición de la exudación

50 PROPIEDADES DEL CONCRETO Del molde 10 x 15 x 10 cm3 visualizar el nivel de fraguado que adopta cada división de acuerdo al tipo de concreto. 6° OBTENER LOS SIGUIENTES DATOS PROCEDIMIENTO ING. JUSTO RODAS ROMERO Del molde 20 x 20 x 5 cm3 visualizar la propiedad de trabajabilidad de cada proporción de concreto y la propiedad de contracción. Del molde 5 x 5 x 5 cm3 visualizar la exudación.

51 PROPIEDADES DEL CONCRETO 7° OBTENER LOS SIGUIENTES DATOS PROCEDIMIENTO ING. JUSTO RODAS ROMERO RELACIO N HORAAGUA CEMENT O HORA FINTOTAL PESO MOLDE MOLDE + PASTA EXUDACIO N a/c INICIO (gr) (min) vacío(gr)(gr) (luego de 15 min)mm (luego de 60 min)mm 0.65 100 0.55 100 0.45 100 0.4 100 0.3 100

52 PROPIEDADES DEL CONCRETO 8° SE REQUIERE PROCEDIMIENTO ING. JUSTO RODAS ROMERO Datos después de 72 horas Discusión de cada propiedad Presentar Informe