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INDICE. INTRODUCCION. DESARROLLO. El hormigón (del latín formicō, 'moldeado, conformado') o concreto (del inglés concrete, a su vez del latín concrētus, 'agregado, condensado') es un material compuesto empleado en construcción, formado esencialmente por un aglomerante al que se añade partículas o fragmentos de un agregado, agua y aditivos específicos. El cemento es un material pulverulento que por sí mismo no es aglomerante, y que, mezclado con agua, al hidratarse se convierte en una pasta moldeable con propiedades adherentes, que en pocas horas fragua y se endurece, tornándose en un material de consistencia pétrea. El cemento consiste esencialmente en silicato cálcico hidratado (S-C-H). Este compuesto es el principal responsable de sus características adhesivas. Se denomina cemento hidráulico cuando el cemento, resultante de su hidratación, es estable en condiciones de entorno acuosas. Además, para poder modificar algunas de sus características o comportamiento, se pueden añadir aditivos y adiciones (en cantidades inferiores al 1 % de la masa total del hormigón), existiendo una gran variedad de ellos: colorantes, aceleradores y retardadores de fraguado, fluidificantes, impermeabilizantes, fibras, etc. Caracteristicas del concreto fresco Se denomina concreto fresco al material mientras permanece en estado fluido, es decir desde el momento cuando todos los componentes son mezclados hasta que se inicia el atiesa miento de la masa. En ese lapso el concreto es transportado, encofrado y luego compactado manualmente o por vibración. Son muchas las propiedades del concreto que interesan y pueden ser criticas. No solo por su relación con el manejo 1

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INDICE.

INTRODUCCION.

DESARROLLO.

El hormigón (del latín formicō, 'moldeado, conformado') o concreto (del inglés concrete, a su vez del latín concrētus, 'agregado, condensado') es un material compuesto empleado en construcción, formado esencialmente por un aglomerante al que se añade partículas o fragmentos de un agregado, agua y aditivos específicos.

El cemento es un material pulverulento que por sí mismo no es aglomerante, y que, mezclado con agua, al hidratarse se convierte en una pasta moldeable con propiedades adherentes, que en pocas horas fragua y se endurece, tornándose en un material de consistencia pétrea. El cemento consiste esencialmente en silicato cálcico hidratado (S-C-H). Este compuesto es el principal responsable de sus características adhesivas. Se denomina cemento hidráulico cuando el cemento, resultante de su hidratación, es estable en condiciones de entorno acuosas. Además, para poder modificar algunas de sus características o comportamiento, se pueden añadir aditivos y adiciones (en cantidades inferiores al 1 % de la masa total del hormigón), existiendo una gran variedad de ellos: colorantes, aceleradores y retardadores de fraguado, fluidificantes, impermeabilizantes, fibras, etc.

Caracteristicas del concreto fresco

Se denomina concreto fresco al material mientras permanece en estado fluido, es decir desde el momento cuando todos los componentes son mezclados hasta que se inicia el atiesa miento de la masa. En ese lapso el concreto es transportado, encofrado y luego compactado manualmente o por vibración.

Son muchas las propiedades del concreto que interesan y pueden ser criticas. No solo por su relación con el manejo del concreto en estado húmedo, sino porque pueden servir como señal anticipada de la propiedades que pueda tener el material al endurecer posteriormente. Indicios de algún comportamiento atípico en este estado inicial, avisa en muchos casos que en estado de endurecimiento también puede ser impropia su calidad. En ese momento temprano y antes de completarse los vaciados del material, es cuando se deben ejecutar las correcciones. El comportamiento del concreto fresco depende de: sus componentes, de las características del mezclado, de su diseño, del medio ambiente circundante y de las condiciones de trabajo.

1- Reologia: bajo el término de la reologia del concreto se agrupa el conjunto de características de la mezcla fresca posibilitan su manejo y posterior

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compactación. Desde el punto de vista físico, estas características dependen de las variaciones de la viscosidad y de la tixotropía de la mezcla a lo largo del tiempo. En la práctica se define la reologia del concreto con base en tres características: fluidez, compactibilidad, estabilidad a la segregación.

1.1 fluidez: la fluidez describe la calidad de fluido o viscosidad que indica el grado de movilidad que puede tener la mezcla.

1.2Compactibilidad: cuando la mezcla es vibrada se hace más fluida y puede así distribuirse más uniformemente, envolviendo bien las armaduras y ocupando todas las sinuosidades del encofrado. Esta es la propiedad que se conoce como tixotropía y es la característica que permite la compactibilidad de la mezcla y su adaptación al molde.

1.3Estabilidad a la segregación: los componentes del concreto son físicamente heterogéneos: liquido (agua), polvo(cemento y arena), fragmentos de piedra y una pequeña fracción de aire, cuya mezcla tiene la natural tendencia a separarse uno de los otros. La separación del agua de los restantes componentes de la mezcla cuando queda flotando sobre el material recién colocado se conoce como exudación o sangrado y tiene su propio desarrollo evolutivo. Por otro lado la tendencia a separarse los granos gruesos del mortero, lo que se conoce como segregación depende de la viscosidad y de la tixotropía, y se relaciona con la cantidad y el tamaño de los granos. Cuando se añade agua discriminadamente a la mezcla se produce un daño directo a la resistencia mecánica, favorece a la aparición de grietas por retracción y le quita defensas al concreto para lograr durabilidad, aparte de que hace a la mezcla propensa a la segregación.

2 Trabajabilidad: esta palabra se emplea con dos aceptaciones distintas. Una general, con la cual se designa el conjunto de propiedades del concreto que permite manejarlo sin que se produzca segregación, colocarlos en los moldes y compactarlos adecuadamente. La otra aceptación es específica para designar el asentamiento medio por el procedimiento normalizado de abrams. Esta segunda aceptación es discutible porque, en realidad, el ensayo es parcialmente representativo del conjunto de propiedades representativas.

3 características a considerar según el mecanismo de lubricación: según el mecanismo ofrecido se puede estimar la tendencia para cada una de las características siguientes:

- fluidez- segregación(parcialmente)

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- retracción- resistencia mecánica- precio (basado en la dosis del cemento, que es el componente de mayor

precio unitario).

3.2- pasta: Dentro de los limites en que la pasta se encuentra generalmente en el concreto, si las condiciones se mantienen iguales, cuanto mayor sea su presencia proporcional mejor lubricadas estarán las piezas. Si se aumenta la cantidad de pasta de las cantidades de agua y cemento, manteniendo igual el valor de la relación agua/cemento (α), las características escogidas tendrán las siguientes tendencias:

-Una fluidez mayor

-La segregación en general disminuirá

-La retracción aumentara al haber mayor presencia del material que se retrae

-La resistencia no se alteraría ya que permanece constante el valor de α

- El precio aumentaría

3.3- cantidad de agua: si manteniendo la dosis de cemento, se aumenta la cantidad de agua la nuevas tendencias serán:

-fluidez mayor

- La segregación en general aumentara, peor si se trata de mezclas originalmente muy secas, se puede producir el fenómeno contrario.

- La retracción aumenta porque hay mayor cantidad de agua que pueda evaporarse.

-La resistencia mecánica disminuye al haber aumentado agua/cemento (α).

- El precio disminuye algo ya que la mezcla se hace rendir con el componente más barato.

3.4- Granulometría de los agregados(β): para una misma calidad intrínseca de los agregados, al pasar de granulometrías mas gruesas a otras más finas (por aumentar el valor de la proporción arena/agregado denominado β), se aumenta la

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superficie que debe ser lubricada, por lo que a igual proporción y calidad de pasta, las características señaladas tendrás las siguientes tendencias:

-La fluidez es menor pues se ha aumentado la cantidad de finos sin haber aumentado la pasta.

- la segregación no puede explicarse por el mecanismo de lubricación, pero sabemos que al aumentar la proporción de los granos gruesos la tendencia a la segregación aumenta. Por lo tanto, en la situación, analizada, la mezcla se estabiliza.

-la retracción se mantiene debido a que hay un aumento de la dosis de agua o pasta.

-La resistencia mecánica no cambia, siempre que no cambie el tamaño máximo del agregado.

- el precio no se altera.

3.5- Tamaño máximo del agregado (P): Puede expresarse en centímetros o en pulgadas. Manteniendo la calidad intrínseca de los agregados, al emplear mayor tamaño máximo disminuye la superficie específica a ser lubricada por lo que, siendo constante la proporción y calidad de la pasta se tendrá lo siguiente:

-Fluidez mayor, pues ha disminuido la superficie total a lubricar.

-La segregación aumenta su tendencia al aumentar el tamaño máximo.

- La retracción se mantiene.

-La resistencia disminuye debido a al incremento en el tamaño máximo esto hace q el mecanismo del concreto se fracture.

-el precio no se altera.

4- Rugosidad de los agregados: Los agregados mas rugosos, como los triturados, son mas ásperos por lo que se requiere mayor proporción de pasta, para ser adecuadamente lubricados. En cambio tienen una buena adherencia con

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la pasta por lo cual, según el mecanismo de fractura, manteniéndose igual el valor de α, producen mayores resistencias que los agregados de superficie lisa.

Caracteristicas del concreto endurecidoCURADO HUMEDO-El aumento de resistencia continuara con la edad mientras esté presente

algo de cemento sin hidratar, a condición de que el concreto permanezca húmedo o tenga una humedad relativa superior a aproximadamente el 80% y permanezca favorable la temperatura del concreto. Cuando la humedad relativa dentro del concreto cae aproximadamente al 80% o la temperatura del concreto desciende por debajo del punto de congelación, la hidratación y el aumento de resistencia virtualmente se detiene.

-Si se vuelve a saturar el concreto luego de un periodo de secado, la hidratación se reanuda y la resistencia vuelve a aumentar. Sin embargo lo mejor es aplicar el curado húmedo al concreto de manera continua desde el momento en que se ha colocado hasta cuando haya alcanzado la calidad deseada debido a que el concreto es difícil de restaurar.

VELOCIDAD DE SECADO DEL CONCRETO

-El concreto ni endurece ni se cura con el secado. El concreto (o de manera precisa, el cemento en el contenido) requiere de humedad para hidratarse y endurecer. El secado del concreto únicamente está relacionado con la hidratación y el endurecimiento de manera indirecta. Al secarse el concreto, deja de ganar resistencia; el hecho de que este seco, no es indicación de que haya experimentado la suficiente hidratación para lograr las propiedades físicas deseadas.

-El conocimiento de la velocidad de secado es útil para comprender las propiedades o la condición física del concreto. Por ejemplo, tal como se menciono, el concreto debe seguir reteniendo suficiente humedad durante todo el periodo de curado para que el cemento pueda hidratarse.

-El concreto recién colado tiene agua abundante, pero a medida de que el secado progresa desde la superficie hacia el interior, el aumento de resistencia continuara a cada profundidad únicamente mientras la humedad relativa en ese punto se mantenga por encima del 80%.

-La superficie de un piso de concreto que no ha tenido suficiente curado húmedo es una muestra común. Debido a que se seca rápidamente, el concreto de la superficie es débil y se produce descascaramiento en partículas finas provocado por el transito. Asimismo, el concreto se contrae al, secarse,

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del mismo modo que lo hacen la madera, papel y la arcilla (aunque no tanto). La contracción por secado es una causa fundamental deagrietamiento, y lo ancho de las grietas es función del grado del secado.

En tanto que la superficie del concreto se seca rápidamente, al concreto en el interior le lleva mucho más tiempo secarse.

-Luego de 114 días de secado natural el concreto aun se encuentra muy húmedo en su interior y que se requiere de 850 días para que la humedad relativa en el concreto descendiera al 50%.

RESISTENCIA

La resistencia del concreto bajo condiciones controladas sigue con gran aproximación la distribución probabilística Normal. En la tabla A se muestran las principales fuentes de variación de la resistencia en compresión del concreto

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El siguiente gráfico muestra la curva normal para diferentes valores de Ds, teniendo un mismo u entonces podemos concluir que a medida que aumenta el Ds el grado de dispersión que existente las resistencia de las probetas es mayor el cual tiende a alejarse del promedio

Este parámetro nos permite predecir la variabilidad existente entre los ensayos de resistencia La distribución normal permite estimar matemáticamente la probabilidad de la ocurrencia de un determinado fenómeno en función de los parámetros indicados anteriormente, y en el caso del concreto se aplica a los resultados de resistencias.

RESISTENCIA A CONGELACION Y DESHIELO

Del concreto utilizado en estructuras y pavimentos, se espera que tenga una vida larga y un mantenimiento bajo. Debe tener buena durabilidad para resistir condiciones de exposición anticipadas. El factor de intemperismo mas destructivo es la congelación y el deshielo mientras el concreto se encuentra húmedo, particularmente cuando se encuentra con la presencia de agentes químicos descongelantes. El deterioro provocado por el congelamiento del agua en la pasta, en las partículas del agregado o en ambos.

Con la inclusión de aire es sumamente resistente a este deterioro. Durante el congelamiento, el agua se desplaza por la formación de hielo en la pasta se acomoda de tal forma que no resulta perjudicial; las burbujas de aire en la pasta suministran cámaras donde se introduce el agua y así se alivia la presión hidráulica generada.

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Cuando la congelación ocurre en un concreto que contenga agregado saturado, se pueden generar presiones hidráulicas nocivas dentro del agregado. El agua desplazada desde las partículas del agregado durante la formación del hielo no puede escapar lo suficientemente rápido hacia la pasta circundante para aliviar la presión. Sin embargo, bajo casi todas las condiciones de exposición, una pasta de buena calidad (de baja relación Agua – Cemento) evitara que la mayor parte de las partículas de agregado se saturen. También, si la pasta tiene aire incluido, acomodara las pequeñas cantidades de agua en exceso que pudieran ser expulsadas por los agregados, protegiendo así al concreto contra daños por congelación y deshielo.

El concreto con aire incluido es mucho más resistente a los ciclos de congelación y deshielo que el concreto sin aire incluido.

El concreto con una relación Agua – Cemento baja es más durable que el concreto con una relación Agua – Cemento alta.

Un periodo de secado antes de la exposición a la congelación y el deshielo beneficia sustancialmente la resistencia a la congelación y deshielo beneficia sustancialmente la resistencia a la congelación y el deshielo del concreto con aire incluido, pero no beneficia de manera significativa al concreto sin aire incluido.

El concreto con aire incluido con una relación Agua – Cemento baja y con un contenido de aire de 4% a 8% soportara un gran número de ciclos de congelación y deshielo sin presentar fallas.

TABLA DE RESISTENCIA DE CONCRETOS / PROPORCIÓN POR METRO CÚBICO

RESISTENCIA Y

APLICACIÓNCANTIDAD DE

CEMENCANTIDAD DE

CANTIDAD DE

CANTIDAD DE

VOLUMEN

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TIPO DE CONCRE

TO

TO BULTO DE 50 KGS

ARENA P/C

BOTE DE 19 LTS.

GRAVA P/C

BOTE DE 19 LTS.

AGUA P/C

BOTE DE 19 LTS.

RESULTANTE EN LITROS

IF'C 100 KGS/CM2

FIRMES, PLANTILLAS

5 30.00 35 13.50 1000 LTS

F'C 150 KGS/CM2

DALAS Y CASTILLOS

6 29.00 34.50 13.50 1000 LTS

F'C 200 KGS/CM2

LOSAS DE ENTREPISO

7 28.50 34.50 12.70 1000 LTS

F'C 250 KGS/CM2

COLUMNAS Y TRABES

8 28.50 34.00 12.50 1000 LTS

F'C 300 KGS/CM2

PREESFORZADOS

8.50 27.30 33.00 10.50 1000 LTS

 

TABLA DE CLASIFICACION DE CONCRETOS

RESISTENCIA TIPO INFORMACION TECNICA

Concreto de alto comportamiento Beneficio al proceso constructivo

Rápido desarrollo de resistencia

Ligero celular Baja contracción

Lanzado Con fibra Concreto

autocompactado

Concreto de alto comportamiento Propiedades mecánicas mejoradas

Muy alta resistencia a la compresión

Muy alta resistencia a la flexión

Alto módulo elástico

Concreto pesado

Concreto de alto comportamiento Durabilidad

Muy baja permeabilidad

Resistente a la abrasión

Resistente a los cloruros

Resistente a los sulfatos

Con aire incluido

Concreto Antibacteriano

Compatibilidad con concretos y morteros

Arquitectónicos Con color Estampado

Ferrocemento Lanzado

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Morteros Lechada Mortero

Mortero Estabilizado

Por su peso volumétrico

Ligero Celular Relleno fluido

Pesado Normal

Por su resistencia Baja resistencia Resistencia moderada Normal

Muy alta resitencia Alta resitencia

temprana

Por su consistencia Fluido Normal o

convencional

Masivo Sin revenimiento

Por su estructura En cualquier tipo de edificación

Pavimentos de concreto

Suelo Cemento Convencional

Whitetopping Estampado

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Texturas del concreto:

PROPIEDADES PRINCIPALES DEL CONCRETO ENDURECIDOa)         Elasticidad

En general, 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 tramo de su diagrama cara vs deformación en compresión, sin embargo, convencionalmente se acostumbra definir un “Módulo de elasticidad estático” del concreto mediante una recta tangente a la parte inicial del diagrama, o una recta secante que une el origen del diagrama con un punto establecido que normalmente es un % de la tensión última (Ref. 7.7).

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En la Fig. 7.3 (Ref. 7.8) se esquematiza la curva Carga vs Deformación Típica del concreto y en la Fig. 7.4 (Ref. 7.9) se muestran curvas Carga vs Deformación para concretos con diferentes relaciones Agua/Cemento.

Los módulos de Elasticidad normales oscilan entre 250,000 a 350,000 kg/cm2 y están en relación inversa con la relación Agua/Cemento.

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 (Ref. 7.7).

 

b)        Resistencia

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 en peso.

La afectan además los mismos factores que influyen en las características resistentes de la pasta, como son la temperatura y el tiempo, aunados a otros elementos adicionales constituidos por el tipo y características resistentes del cemento en particular que se use y de la calidad de los agregados, que complementan la estructura del concreto.

Un factor indirecto pero no por eso menos importante en la resistencia, lo constituye el curado ya que es el complemento del proceso de hidratación sin el cual no se llegan a desarrollar completamente las características resistentes del concreto.

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.

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.

c)         Extensibilidad

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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.

El flujo plástico tiene la particularidad de se parcialmente recuperable, estando relacionado también con la contracción, pese a ser dos fenómenos nominalmente independientes.

La microfisuración aparece normalmente alrededor del 60% del esfuerzo último, y a una deformación unitaria de 0.0012, y en condiciones normales la fisuración visible aparece para 0.003 de deformación unitaria.

Economia en el uso y manejo del concreto

Primero que todo la economía se involucra cuando se hace un calculo de las cargas y un concreto para la resistencia requerida, debido a que si creamos un concreto de una resistencia mucho mayor a la que realmente se utiliara, esto ya es perdida de dinero.

Ahora veremos una serie de factores externos que nos afectan la economía en la obra constructiva debido al concreto:

1. Tiempo: es necesario que se maneje el tiempo correctamente desde que se prepare la muestra de concreto hasta que se funde, debido a que el fraguado prematuro de este incurriría en el suo de aditivos que reactiven la mezcla su transporte y tiempo, todos siendo gastos, o en el desperdicio de la mezcla y creación de una nueva.

2. Distancia y ruta: es importante que se encuentre una empresa cementera con precios bajos pero también a una corta distancia para evitar retrasos automovilísticos y grandes trayectos en la ruta de entrega del concreto asi evitando los gastos por tiempo explicados anterior mente.

3. Buen calculo de volúmenes: es preciso mencionar que es responsabilidad del ingeniero el calcular bien los volúmenes de los elementos de concreto porque sobredimensionar es sobrevalorar y subdimensionar causara un accidente.

4. Precios de los agregados y su calidad: lógicamente el precio del agregado dana nuestra economía, pero también debemos considerar otro factor importante que es su calidad. Dado que el usar agregados de mala calidad puede involucrar usar proporciones mayores en el concreto para llegar a la resistencia deseada, entonces el costo se vera reflejado en las cantidades de los agregados y del agua.

5. Materiales disponibles: a veces en la zona no se encuentra el material que se necesita para las mezclas, por lo tanto hay que importarlo o usar el material de baja calidad presente, o al existir un monopolio de este se debe tratar con precios altos de los mismos.

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6. Errores: en la colocación fraguado, levantamiento de niveles, son factores que pueden dejar una losa o un elemento inservible y necesariamente descartable.

7. Desperdicios: cualquier desperdicio en transporte mezcla o aplicación de la misma son gastos que hay que considerar y minorar.

8. Excesos: es necesario que al contratar un camión concretero se pida la cantidad correcta de concreto para lo que se va a fundir, porque de lo contrario se desperdiciara todo lo que quede sobrando.

9. Falta de concreto: al igual que el caso anterior tiene que ver con mandar a traer la cantida exacta de concreto o involucrara un segundo viaje.

Características y comportamiento del hormigón[editar]

El hormigón muestra en una de sus secciones muchas escalas de agregación. Resulta necesario investigar en las propiedades microscópicas del hormigón si se desea conocer sus propiedades mecánicas.

El hormigón es el material resultante de unir áridos con la pasta que se obtiene al añadir agua a un conglomerante.9 El conglomerante puede ser cualquiera, pero cuando nos referimos a hormigón, generalmente es un cemento artificial, y entre estos últimos, el más importante y habitual es el cemento portland.9 Los áridos proceden de la desintegración o trituración, natural o artificial de rocas y, según la naturaleza de las mismas, reciben el nombre de áridos silíceos, calizos, graníticos, etc. El árido cuyo tamaño sea superior a 5 mm se llama árido grueso o grava, mientras que el inferior a 5 mm se llama árido fino o arena.10 El tamaño de la grava influye en las propiedades mecánicas del hormigón.

La pasta formada por cemento y agua es la que confiere al hormigón su fraguado y endurecimiento, mientras que el árido es un material inerte sin participación directa en el fraguado y endurecimiento del hormigón.10 El cemento se hidrata en contacto con el agua, iniciándose diversas reacciones químicas de hidratación que lo convierten en una pasta maleable con buenas propiedades adherentes, que en el transcurso de unas horas, derivan en el fraguado y endurecimiento progresivo de la mezcla, obteniéndose un material de consistencia pétrea.

Una característica importante del hormigón es poder adoptar formas distintas, a voluntad del proyectista. Al colocarse en obra es una masa plástica que permite rellenar un molde, previamente construido con una forma establecida, que recibe el nombre de encofrado.9

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Características mecánicas[editar]

La principal característica estructural del hormigón es resistir muy bien los esfuerzos de compresión. Sin embargo, tanto su resistencia a tracción como al esfuerzo cortante son relativamente bajas, por lo cual se debe utilizar en situaciones donde las solicitaciones por tracción o cortante sean muy bajas. Para determinar la resistencia se preparan ensayos mecánicos (ensayos de rotura) sobre probetas de hormigón.

Para superar este inconveniente, se "arma" el hormigón introduciendo barras de acero, conocido como hormigón armado, o concreto reforzado, permitiendo soportar los esfuerzos cortantes y de tracción con las barras de acero. Es usual, además, disponer barras de acero reforzando zonas o elementos fundamentalmente comprimidos, como es el caso de los pilares. Los intentos de compensar las deficiencias del hormigón a tracción y cortante originaron el desarrollo de una nueva técnica constructiva a principios del siglo XX, la del hormigón armado. Así, introduciendo antes del fraguado alambres de alta resistencia tensados en el hormigón, este queda comprimido al fraguar, con lo cual las tracciones que surgirían para resistir las acciones externas, se convierten en descompresiones de las partes previamente comprimidas, resultando muy ventajoso en muchos casos. Para el pretensado se utilizan aceros de muy alto límite elástico, dado que el fenómeno denominado fluencia lenta anularía las ventajas del pretensado. Posteriormente se investigó la conveniencia de introducir tensiones en el acero de manera deliberada y previa al fraguado del hormigón de la pieza estructural, desarrollándose las técnicas del hormigón pretensado y el hormigón postensado.

Los aditivos permiten obtener hormigones de alta resistencia; la inclusión de monómeros y adiciones para hormigón aportan múltiples mejoras en las propiedades del hormigón.

Cuando se proyecta un elemento de hormigón armado se establecen las dimensiones, el tipo de hormigón, la cantidad, calidad, aditivos, adiciones y disposición del acero que hay que aportar en función los esfuerzos que deberá resistir cada elemento. Un diseño racional, la adecuada dosificación, mezcla, colocación, consolidación, acabado y curado, hacen del hormigón un material idóneo para ser utilizado en construcción, por ser resistente, durable, incombustible, casi impermeable, y requerir escaso mantenimiento. Como puede ser moldeado fácilmente en amplia variedad de formas y adquirir variadas texturas y colores, se utiliza en multitud de aplicaciones.

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Características físicas del hormigón

Las principales características físicas del hormigón, en valores aproximados, son:

Densidad: en torno a 2350 kg/m³

Resistencia a compresión: de 150 a 500 kg/cm² (15 a 50 MPa) para el hormigón ordinario. Existen hormigones especiales de alta resistencia que alcanzan hasta 2000 kg/cm² (200 MPa).

Resistencia a tracción: proporcionalmente baja, es del orden de un décimo de la resistencia a compresión y, generalmente, poco significativa en el cálculo global.

Tiempo de fraguado: dos horas, aproximadamente, variando en función de la temperatura y la humedad del ambiente exterior.

Tiempo de endurecimiento: progresivo, dependiendo de la temperatura, humedad y otros parámetros.

De 24 a 48 horas, adquiere la mitad de la resistencia máxima; en una semana 3/4 partes, y en 4 semanas prácticamente la resistencia total de cálculo.

Dado que el hormigón se dilata y contrae en magnitudes semejantes al acero, pues tienen parecido coeficiente de dilatación térmico, resulta muy útil su uso simultáneo en obras de construcción; además, el hormigón protege al acero de la oxidación al recubrirlo.

Fraguado y endurecimiento[editar]

Diagrama indicativo de la resistencia (en %) que adquiere el hormigón a los 14, 28, 42 y 56 días.

La pasta del hormigón se forma mezclando cemento artificial y agua debiendo embeber totalmente a los áridos. La principal cualidad de esta pasta es que fragua y endurece progresivamente, tanto al aire como bajo el agua.11

El proceso de fraguado y endurecimiento es el resultado de reacciones químicas de hidratación entre los componentes del cemento. La fase inicial de hidratación se llama fraguado y se caracteriza por el paso de la pasta del estado fluido al estado sólido. Esto se observa de forma sencilla por simple presión con un dedo sobre la superficie del hormigón. Posteriormente continúan las reacciones de hidratación alcanzando a todos los constituyentes del cemento que provocan el endurecimiento de la masa y que se caracteriza por un progresivo desarrollo de resistencias mecánicas.11

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El fraguado y endurecimiento no son más que dos estados separados convencionalmente; en realidad solo hay un único proceso de hidratación continuo.11

En el cemento portland, el más frecuente empleado en los hormigones, el primer componente en reaccionar es el aluminato tricálcico con una duración rápida y corta (hasta 7-28 días). Después el silicato tricálcico, con una aportación inicial importante y continua durante bastante tiempo. A continuación el silicato bicálcico con una aportación inicial débil y muy importante a partir de los 28 días.11

El fenómeno físico de endurecimiento no tiene fases definidas. El cemento está en polvo y sus partículas o granos se hidratan progresivamente, inicialmente por contacto del agua con la superficie de los granos, formándose algunos compuestos cristalinos y una gran parte de compuestos microcristalinos asimilables a coloides que forman una película en la superficie del grano. A partir de entonces el endurecimiento continua dominado por estas estructuras coloidales que envuelven los granos del cemento y a través de las cuales progresa la hidratación hasta el núcleo del grano.11

El hecho de que pueda regularse la velocidad con que el cemento amasado pierde su fluidez y se endurece, lo hace un producto muy útil en construcción. Una reacción rápida de hidratación y endurecimiento dificultaría su transporte y una cómoda puesta en obra rellenando todos los huecos en los encofrados. Una reacción lenta aplazaría de forma importante el desarrollo de resistencias mecánicas. En las fábricas de cemento se consigue controlando la cantidad de yeso que se añade al clinker de cemento. En la planta de hormigón, donde se mezcla la pasta de cemento y agua con los áridos, también se pueden añadir productos que regulan el tiempo de fraguado.11

En condiciones normales un hormigón portland normal comienza a fraguar entre 30 y 45 minutos después de que ha quedado en reposo en los moldes y termina el fraguado trascurridas sobre 10 ó 12 horas. Después comienza el endurecimiento que lleva un ritmo rápido en los primeros días hasta llegar al primer mes, para después aumentar más lentamente hasta llegar al año donde prácticamente se estabiliza.12 En el cuadro siguiente se observa la evolución de la resistencia a compresión de un hormigón tomando como unidad la resistencia a 28 días, siendo cifras orientativas:13

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Evolución de la Resistencia a compresión de un Hormigón Portland normal

Edad del hormigón en días 3 7 28 90 360

Resistencia a compresión 0,40 0,65 1,00 1,20 1,35

Resistencia[editar]

Para comprobar que el hormigón colocado en obra tiene la resistencia requerida, se rellenan con el mismo hormigón unos moldes cilíndricos normalizados y se calcula su resistencia en un laboratorio realizando ensayos de rotura por compresión.

En el proyecto previo de los elementos, la resistencia característica (fck) del hormigón es aquella que se adopta en todos los cálculos como resistencia a compresión del mismo, y dando por hecho que el hormigón que se ejecutará resistirá ese valor, se dimensionan las medidas de todos los elementos estructurales.14

La resistencia característica de proyecto (fck) establece por tanto el límite inferior, debiendo cumplirse que cada amasada de hormigón colocada tenga esa resistencia como mínimo. En la práctica, en la obra se realizan ensayos estadísticos de resistencias de los hormigones que se colocan y el 95 % de los mismos debe ser superior a fck, considerándose que con el nivel actual de la tecnología del hormigón, una fracción defectuosa del 5 % es perfectamente aceptable.

La resistencia del hormigón a compresión se obtiene en ensayos de rotura por compresión de probetas cilíndricas normalizadas realizados a los 28 días de edad y fabricadas con las mismas amasadas puestas en obra.14 La Instrucción española (EHE) recomienda utilizar la siguiente serie de resistencias características a compresión a 28 días (medidas en Newton/mm²): 20; 25; 30, 35; 40; 45 y 50.14 Por ello, las plantas de fabricación de hormigón suministran habitualmente hormigones que garantizan estas resistencias.

Ensayo de consistencia en hormigón fresco mediante el Cono de Abrams que mide el asiento que se produce en una forma troncocónica normalizada cuando se desmolda.

Consistencia del hormigón fresco[editar]

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La consistencia es la mayor o menor facilidad que tiene el hormigón fresco para deformarse y consiguientemente para ocupar todos los huecos del molde o encofrado. Influyen en ella distintos factores, especialmente la cantidad de agua de amasado, pero también el tamaño máximo del árido, la forma de los áridos y su granulometría.15

La consistencia se fija antes de la puesta en obra, analizando cual es la más adecuada para la colocación según los medios que se dispone de compactación. Se trata de un parámetro fundamental en el hormigón fresco.

Entre los ensayos que existen para determinar la consistencia, el más empleado es el cono de Abrams. Consiste en llenar con hormigón fresco un molde troncocónico de 30 cm de altura. La pérdida de altura que se produce cuando se retira el molde, es la medida que define la consistencia.15

Los hormigones se clasifican por su consistencia en secos, plásticos, blandos y fluidos tal como se indica en la tabla siguiente:16

Consistencia de los hormigones frescos

Consistencia Asiento en cono de Abrams (cm) Compactación

Seca 0-2 Vibrado

Plástica 3-5 Vibrado

Blanda 6-9 Picado con barra

Fluida 10-15 Picado con barra

Líquida 16-20 Picado con barra

Durabilidad[editar]

Las presas de hormigón son una tipología habitual en la construcción de embalses. En las imágenes la presa de Hoover construida en Estados Unidos en 1936 está diseñada con forma parabólica para optimizar la capacidad del hormigón de soportar esfuerzos a compresión.

La durabilidad del hormigón se define en la Instrucción española EHE como la capacidad para comportarse satisfactoriamente frente a las acciones físicas y

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químicas agresivas a lo largo de la vida útil de la estructura protegiendo también las armaduras y elementos metálicos embebidos en su interior.17

Prueba de compresión.

Por tanto no solo hay que considerar los efectos provocados por las cargas y solicitaciones, sino también las condiciones físicas y químicas a las que se expone. Por ello se considera el tipo de ambiente en que se va a encontrar la estructura y que puede afectar a la corrosión de las armaduras, ambientes químicos agresivos, zonas afectadas por ciclos de hielo-deshielo, etc.17

Para garantizar la durabilidad del hormigón y la protección de las armaduras frente a la corrosión es importante realizar un hormigón con una permeabilidad reducida, realizando una mezcla con una relación agua/cemento baja, una compactación idónea, un peso en cemento adecuado y la hidratación suficiente de éste añadiendo agua de curado para completarlo. De esta forma se consigue que haya los menos poros posibles y una red capilar interna poco comunicada y así se reducen los ataques al hormigón.17

En los casos de existencia de sulfatos en el terreno o de agua de mar se deben emplear cementos especiales. Para prevenir la corrosión de armaduras hay que cuidar el recubrimiento mínimo de las mismas.17

Tipos de hormigón[editar]

En la Instrucción española (EHE), publicada en 1998, los hormigones están tipificados según el siguiente formato siendo obligatorio referirse de esta forma en los planos y demás documentos de proyecto, así como en la fabricación y puesta en obra:18

Hormigón T – R / C / TM / A

T: se denominará HM cuando sea hormigón en masa, HA cuando sea hormigón armado y HP cuando sea hormigón pretensado.

R: resistencia característica del hormigón expresada en N/mm².

C: letra inicial del tipo de consistencia: S Seca, P plástica, B Blanda, F Fluida y L Líquida.

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Page 22: teoria de vigas

TM: tamaño máximo del árido expresado en milímetros.

A: designación del ambiente a que estará expuesto el hormigón.

Tipos de Hormigón

Hormigón ordinario También se suele referir a él denominándolo simplemente hormigón. Es el material obtenido al mezclar cemento portland, agua y áridos de varios tamaños, superiores e inferiores a 5 mm, es decir, con grava y arena.19

Hormigón en masa Es el hormigón que no contiene en su interior armaduras de acero. Este hormigón solo es apto para resistir esfuerzos de compresión.19

Hormigón armado Es el hormigón que en su interior tiene armaduras de acero, debidamente calculadas y situadas. Este hormigón es apto para resistir esfuerzos de compresión y tracción. Los esfuerzos de tracción los resisten las armaduras de acero. Es el hormigón más habitual.19

Hormigón pretensado Es el hormigón que tiene en su interior una armadura de acero especial tensionadas a la tracción posteriormente al vertido del hormigón.19 Puede ser pre-tensado si la armadura se ha tensado antes de colocar el hormigón fresco.

Hormigón postensado Es el hormigón que tiene en su interior una armadura de acero especial sometida a tracción.19 El tensado de la armadura es posterior al fraguado y endurecido del hormigón, anclando con posterioridad las armaduras al hormigón.

Hormigón autocompactante Es el hormigón que como consecuencia de una dosificación estudiada y del empleo de aditivos superplastificantes específicos, se compacta por la acción de su propio peso, sin necesidad de energía de vibración ni de cualquier otro método de compactación.19 Se usa en hormigones a la vista, en elementos de geometría complicadas, espesores delgados o con armados densos, que dificultan el vibrado.

Mortero Es una mezcla de cemento, agua y arena (árido fino), es decir, un hormigón normal sin árido grueso.9

Hormigón ciclópeo Es el hormigón que tiene embebidos en su interior grandes piedras de dimensión no inferior a 30 cm.19

Hormigón sin finos Es aquel que solo tiene árido grueso, es decir, no tiene arena (árido menor de 5 mm).19

Hormigón aireado o celular Se obtiene incorporando a la mezcla aire u otros gases derivados de reacciones químicas, resultando un hormigón baja densidad.19

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Hormigón de alta densidad Fabricados con áridos de densidades superiores a los habituales (normalmente barita, magnetita, hematita…) El hormigón pesado se utiliza para blindar estructuras y proteger frente a la radiación.

Cemento Portland[editar]

El cemento Portland se obtiene al calcinar a unos 1500 °C mezclas preparadas artificialmente de calizas y arcillas. El producto resultante, llamado clinker, se muele añadiendo una cantidad adecuada de regulador de fraguado, que suele ser piedra de yeso natural.23

Esquema de un horno rotativo donde se mezcla y calcina la caliza y la arcilla para formar el clinker de

cemento.

Clinker de cemento antes de su molienda.

La composición química media de un portland, según Calleja, está formada por un 62,5 % de CaO (cal combinada), un 21 % de SiO2(sílice), un 6,5 % de Al2O3 (alúmina), un 2,5 % de Fe2O3 (hierro) y otros minoritarios. Estos cuatro componentes son los principales del cemento, de carácter básico la cal y de carácter ácido los otros tres. Estos componentes no se encuentran libres en el cemento, sino combinados formando silicatos, aluminatos y ferritos cálcicos, que son los componentes hidráulicos del mismo o componentes potenciales. Un clinker de cemento portland de tipo medio contiene:23

Silicato tricálcico  (3CaO·SiO2).................................. 40 % a 50 %

Silicato bicálcico  (2CaO·SiO2).................................. 20 % a 30 %

Aluminato tricálcico  (3CaO·Al2O3)............................ 10 % a 15 %

Aluminatoferrito tetracálcico  (4CaO·Al2O3·Fe2O3)....... 5 % a 10 %

Las dos principales reacciones de hidratación, que originan el proceso de fraguado y endurecimiento son:

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2(3CaO·SiO2) + (x+3)H2O → 3CaO·2SiO2 x H2O + 3Ca(OH)2 

2(2CaO·SiO2) + (x+1)H2O → 3CaO·2SiO2 x H2O + Ca(OH)2

El silicato tricálcico es el compuesto activo por excelencia del cemento pues desarrolla una resistencia inicial elevada y un calor de hidratación también elevado. Fragua lentamente y tiene un endurecimiento bastante rápido. En los cemento de endurecimiento rápido y en los de alta resistencia aparece en una proporción superior a la habitual.23

El silicato bicálcico es el que desarrolla en el cemento la resistencia a largo plazo, es lento en su fraguado y en su endurecimiento. Su estabilidad química es mayor que la del silicato tricálcico, por ello los cementos resistentes a los sulfatos llevan un alto contenido de silicato bicálcico.23

El aluminato tricálcico es el compuesto que gobierna el fraguado y las resistencias a corto. Su estabilidad química es buena frente al agua de mar pero muy débil a los sulfatos. Al objeto de frenar la rápida reacción del aluminato tricálcico con el agua y regular el tiempo de fraguado del cemento se añade al clinker piedra de yeso.23

El aluminatoferrito tetracálcico no participa en las resistencia mecánicas, su presencia es necesaria por el aporte de fundentes de hierro en la fabricación del clinker.23

Otros cementos[editar]

En España existen los llamados «cementos portland con adiciones activas» que además de los componente principales de clinker y piedra de yeso, contienen uno de estos componentes adicionales hasta un 35 % del peso del cemento: escoria siderúrgica, humo de sílice, puzolana natural, puzolana natural calcinada, ceniza volante silícea, ceniza volante calcárea, esquistos calcinados o caliza.21

Los cementos de alta resistencia inicial, los resistentes a los sulfatos, los de bajo calor de hidratación o los blancos suelen ser portland especiales y para ellos e limitan o potencian alguno de los cuatro componentes básicos del clinker.24

El cemento siderúrgico se obtiene por molturación conjunta de clinker de portland y regulador de fraguado en proporción de 5-64 % con escoria siderúrgica en proporción de 36-95 %.21 Constituye la familia de los cementos fríos. La escoria se obtiene enfriando bruscamente en agua la ganga fundida procedente de procesos siderúrgicos; en este enfriamiento la escoria se vitrifica y se vuelve activa hidraúlicamente por su contenido en cal combinada. La escoria por si sola fragua y endurece lentamente, por lo que para acelerarlo se añade el clinker de portland.24

El cemento puzolánico es una mezcla de clinker de portland y regulador de fraguado en proporción de 45-89 % con puzolana en proporción del 11-55 %.21 La puzolana

24

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natural tiene origen volcánico y aunque no posee propiedades conglomerantes contiene sílice y alúmina capaces de fijar la cal en presencia de agua formando compuestos con propiedades hidráulicas. La puzolana artificial tiene propiedades análogas y se encuentran en las cenizas volantes, la tierra de diatomeas o las arcillas activas.24

El cemento aluminoso se obtiene por fusión de caliza y bauxita. El constituyente principal de este cemento es el aluminato monocálcico.24

Áridos[editar]

Véanse también: Grava y Arena (hormigón).

Acopio de áridos de tamaño

6-10 mm para la fabricación de hormigón.

Los áridos deben poseer por lo menos la misma resistencia y durabilidad que se exija al hormigón. No se deben emplear calizas blandas, feldespatos, yesos, piritas o rocas friables o porosas. Para la durabilidad en medios agresivos serán mejores los áridos silíceos, los procedentes de la trituración de rocas volcánicas o los de calizas sanas y densas.25

El árido que tiene mayor responsabilidad en el conjunto es la arena. Según Jiménez Montoya no es posible hacer un buen hormigón sin una buena arena. Las mejores arenas son las de río, que normalmente son cuarzo puro, por lo que aseguran su resistencia y durabilidad.25

Con áridos naturales rodados, los hormigones son más trabajables y requieren menos agua de amasado que los áridos de machaqueo, teniéndose además la garantía de que son piedras duras y limpias. Los áridos machacados procedentes de trituración, al tener más caras de fractura cuesta más ponerlos en obra, pero se traban mejor y se refleja en una mayor resistencia.25

Si los áridos rodados están contaminados o mezclados con arcilla, es imprescindible lavarlos para eliminar la camisa que envuelve los granos y que disminuiría su adherencia a la pasta de hormigón. De igual manera los áridos de machaqueo suelen

25

Page 26: teoria de vigas

estar rodeados de polvo de machaqueo que supone un incremento de finos al hormigón, precisa más agua de amasado y darán menores resistencias por lo que suelen lavarse.25

Los áridos que se emplean en hormigones se obtienen mezclando tres o cuatro grupos de distintos tamaños para alcanzar una granulometría óptima. Tres factores intervienen en una granulometría adecuada: el tamaño máximo del árido, la compacidad y el contenido de granos finos. Cuando mayor sea el tamaño máximo del árido, menores serán las necesidades de cemento y de agua, pero el tamaño máximo viene limitado por las dimensiones mínimas del elemento a construir o por la separación entre armaduras, ya que esos huecos deben quedar rellenos por el hormigón y, por tanto, por los áridos de mayor tamaño. En una mezcla de áridos una compacidad elevada es aquella que deja pocos huecos; se consigue con mezclas pobres en arenas y gran proporción de áridos gruesos, precisando poca agua de amasado; su gran dificultad es conseguir compactar el hormigón, pero si se dispone de medios suficientes para ello el resultado son hormigones muy resistentes. En cuanto al contenido de granos finos, estos hacen la mezcla más trabajable pero precisan más agua de amasado y de cemento. En cada caso hay que encontrar una fórmula de compromiso teniendo en cuenta los distintos factores. Las parábolas de Fuller y de Bolomey dan dos familias de curvas granulométricas muy utilizadas para obtener adecuadas dosificaciones de áridos.25

Factores que afectan a la durabilidad del hormigón

La mayoría de las infraestructuras se construyen principalmente con hormigón,

material del que ya hemos hablado alguna vez. Por otro lado, y como no podía ser

de otra forma, la vida útil de estas infraestructuras es de décadas. Para conseguir

se mantengan en pie durante tanto tiempo hay que prestar gran atención a

diferentes factores que merman la durabilidad del hormigón y que pueden mandar

al traste el futuro de la infraestructura. 

¿Qué es la durabilidad del hormigón?

La durabilidad del hormigón es la capacidad que tiene de resistir a la acción del

ambiente, ataques físicos, químicos, físicos y/o biológicos o cualquier otro proceso

que tienda a deteriorarlo.

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Conocer la durabilidad de un hormigón es un proceso complejo en el cual están

involucrados diferentes factores:

Las condiciones ambientales.

Los materiales componentes del hormigón.

El diseño estructural de la obra.

La calidad de ejecución de la obra.

Los sistemas de protección adoptados.

Clase de exposición ambiental

Cualquier estructura de hormigón está expuesta a unas acciones de tipo físico o

químico que pueden llegar a producir su degradación, bien como consecuencia de

la corrosión de la  armadura o bien por ataques agresivos directos sobre el propio

hormigón. Existen clases generales de exposición relativas a la corrosión de las

armaduras y clases específicas de exposición relativas a otros procesos de

degradación del propio hormigón.

Acciones físicas

Un hormigón endurecido puede deteriorarse como consecuencia de acciones

físicas de naturaleza muy diferentes:

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Page 28: teoria de vigas

El agua puede penetrar en el hormigón y si esta se hiela dará lugar a

tensiones que podrán destruirlo. Se conoce como ciclos de hielo-deshielo. Si los áridos presentan coeficientes de dilatación térmica diferentes al de la

pasta, los cambios fuertes de temperatura crearán tensiones reduciendo sus

resistencias y destruyéndolos.

El calor de hidratación del cemento puede ocasionar con el paso del

tiempo contracciones y posibles fisuras.

La abrasión, erosión y cavitación son acciones que terminan destruyendo

al hormigón.

Ataques químicos

La resistencia que presenta el hormigón al ataque químico depende de su

permeabilidad y de la distribución y tamaño de sus poros. La agresión química

puede hacerse de dos formas fundamentales:

1. Disolución de los compuestos fácilmente solubles del propio hormigón o por la formación de sales también solubles y extracción de las

mismas.

2. Por ataque con formación de compuestos insolubles de mayor volumen

que los primitivos.

Esta agresividad disminuye si se ha empleado en el hormigón una relación

agua/cemento baja, si el tipo y contenido de cemento son los adecuados en ese

determinado medio y si el hormigón tiene baja absorción y permeabilidad.

Corrosión del acero en el hormigón armado

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La corrosión del acero en el hormigón armado se produce mediante un

mecanismo electroquímico o galvánico. Este proceso está influenciado por las

características propias del hormigón y por el espesor de recubrimiento.

En el seno del hormigón la presencia de humedad y oxigeno dan lugar a que se

origine una corrosión galvánica o electroquímica, al existir agua que forma el

electrolito de la pila galvánica. Esta corrosión puede verse acelerada por la

presencia de cloruros. El hormigón debido a su alcalinidad (la portlandita o el

CaOH2 procedente de la hidratación del cemento le confieren un pH=13) produce

una pasivación del acero de las barras.

Fisuración del hormigón

Uno de los inconvenientes que cabe ponerle al hormigón es la relativa facilidad

con que se fisura y que es consecuencia de su baja resistencia a tracción y

reducida tenacidad. Hay que señalar que tanto las fisuras de amplitud inferior a

0,05 mm, microfisuras, como las de una amplitud comprendida entre 0,1 y 0,2

mm no suelen ofrecer peligro de corrosión de armaduras en hormigón armado,

salvo que se dé la circunstancia de que el medio sea agresivo.

Los factores que provocan la fisuración, a parte de de la ya mencionada falta de

resistencia a tracción, son muy distintos:

1. Alto contenido de agua en el hormigón.

2. Alta dosificación de cemento, ya que da lugar a necesitar más agua.

3. Alto calor de hidratación del cemento.

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Page 30: teoria de vigas

4. Los ciclos de sequedad y humedad debidos al sol

5. Los cambios de temperatura y los ciclos hielo-deshielo

Revisiones y mantenimiento

Por último es necesario realizar revisiones periódicas y llevar a cabo

las operaciones de mantenimiento que se crean oportunas. Recuerda que tener

en cuenta todos los factores anteriores no te exime de estas labores, sino que te

garantiza que no se producirán grandes problemas costosos de subsanar, tanto

técnica como económicamente.

Los aditivos para hormigón (concreto) son componentes de naturaleza orgánica (resinas)

o inorgánica, cuya inclusión tiene como objeto modificar las propiedades físicas de los

materiales conglomerados en estado fresco. Se suelen presentar en forma de polvo o de

líquido, como emulsiones.

Grupos[editar]

Se pueden distinguir dos grupos principales:

Modificadores de la reología, que cambian el comportamiento en estado fresco, tal como la consistencia, docilidad, etc.

Modificadores del fraguado, que adelantan o retrasan el fraguado o sus condiciones.

Los componentes básicos del hormigón son cemento, agua y áridos; otros componentes minoritarios que se pueden incorporar son: adiciones, aditivos, fibras, cargas y pigmentos.

Existen aditivos que incrementan la fluidez del concreto haciéndolo más manejable, los aditivos que aceleran el fraguado son especialmente diseñados para obras o construcciones donde las condiciones climáticas evitan un curado rápido.

Los aditivos retardantes son usados en lugares donde el concreto fragúa rápidamente, especialmente en regiones con clima cálido o en situaciones donde el concreto debe ser transportado a grandes distancias; esto con la intención de manipular la mezcla por mayor tiempo.

ClasificaciónDe acuerdo con su función principal se clasifica a los aditivos para el hormigón de la siguiente manera:

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Aditivo reductor de agua/plastificante: Aditivo que, sin modificar la consistencia, permite reducir el contenido de agua de un determinado hormigón, o que, sin modificar el contenido de agua, aumenta el asiento (cono de abrams)/escurrimiento, o que produce ambos efectos a la vez.

Aditivo reductor de agua de alta actividad/aditivo superplastificante: Aditivo que, sin modificar la consistencia del hormigón, o que sin modificar el contenido de agua, aumenta considerablemente el asiento (cono de abrams)/ escurrimiento, o que produce ambos efectos a la vez.

Aditivo reductor de agua: Aditivo que reduce la perdida de agua, disminuyendo la exudación.

Aditivo inclusor de aire: Aditivo que permite incorporar durante el amasado una cantidad determinada de burbujas de aire, uniformemente repartidas, que permanecen después del endurecimiento.

Aditivo acelerador de fraguado: Aditivo que reduce el tiempo de transición de la mezcla para pasar del estado plástico al rígido.

Aditivo acelerador del endurecimiento: Aditivo que aumenta la velocidad de desarrollo de resistencia iniciales del hormigón, con o sin modificación del tiempo de fraguado.

Aditivo retardador de fraguado: Aditivo que aumenta el tiempo del principio de transición de la mezcla para pasar del estado plástico al estado rígido.

Aditivo hidrófugo de masa: Aditivo que reduce la absorción capilar del hormigón endurecido.

Aditivo multifuncional: Aditivo que afecta a diversas propiedades del hormigón fresco y/o endurecido actuando sobre más de una de las funciones principales definidas en los aditivos mencionados anteriormente.

Existen otra variedad de productos que, sin ser propiamente aditivos y por tanto sin clasificarse como ellos, pueden considerarse como tales ya que modifican propiedades del hormigón, como ocurre con los colorantes o pigmentos que actúan sobre el color hormigón, los generadores de gas que lo hacen sobre la densidad, etc.

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Page 32: teoria de vigas

El ACERO.

Tipos De Acero

1. Acero Corten: El Acero Corten es un Acero común al que no le afecta la corrosión

Es una aleación de Acero con níquel, cromo, cobre y fósforo que, tras un proceso de humectación y secado alternativos forma una delgadísima película de óxido de apariencia rojizo-púrpura.

Aplicaciones: Se utiliza en la Industria cementera, silos, tolvas, cribadoras, chimeneas, tuberías, lavaderos de carbón, depósitos de agua, petróleo, fuel-oil, etc. Construcciones metálicas, puentes, estructuras, fachadas de edificios, puertas metálicas, hormigoneras, grúas, palas excavadoras. Vagones ferrocarril, chasis de camiones, basculantes, cisternas, semirremolques.

2. Acero Calmado: El Acero Calmado o Reposado es aquel que ha sido desoxidado por completo previamente a la colada, por medio de la adición de metales. Mediante este procedimiento se consiguen piezas perfectas pues no produce gases durante la solidificación, evitando las sopladuras.

3. Acero Corrugado: Barra de Acero cuya superficie presenta resaltos o corrugas que mejoran la adherencia con el hormigón, que forman estructuras de hormigón armado.

4. Acero Galvanizado: El Acero Galvanizado por inmersión en caliente es un producto que combina las características de resistencia mecánica del Acero y la resistencia a la corrosión generada por el Cinc.

Propiedades del Acero Galvanizado:

Resistencia a la abrasión

Resistencia a la corrosión

Aplicaciones: El acero galvanizado se utiliza para la Edificación, Instalaciones Industriales, Grandes Estructuras, Automoción, Armaduras galvanizadas para hormigón, Agricultura y Ganadería, Equipamientos de Carreteras, Elementos de unión, Mobiliario Urbano, estructuras para el deporte y tiempo libre, Electricidad y comunicaciones, Transporte.

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5.Acero Inoxidable: Se denomina Acero Inoxidable a cualquier tipo de Acero aleado cuyo peso contenga como mínimo 10,50 % de Cromo, pero no más de 1,20 % de Carbono, con cualquier otro elemento de aleación o sin él.

Contiene cromo, níquel y otros elementos de aleación, que lo mantienen brillantes y resistente a la corrosión a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases.

6. Acero Laminado: una barra de acero sometida a tracción, con los esfuerzos se deforma aumentando su longitud. Si se quita la tensión, la barra de acero recupera su posición inicial y su longitud primera, sin sufrir deformaciones remanentes.

Todo esto dentro de ciertos márgenes, es decir dentro de cierto límite al que denominamos Límite Elástico.

7. Acero al Carbono: Acero constituido por un mínimo no especificado de elementos de aleación; el aumento de la proporción de carbono reduce su ductilidad y soldabilidad aunque aumenta su resistencia.

8. Acero Aleado: Acero que en su constitución posee el agregado de varios elementos que sirven para mejorar sus propiedades físicas, mecánicas o químicas especiales.

Los elementos que se pueden agregar son: carbono, cromo, molibdeno, o níquel (en cantidades que exceden el mínimo establecido).

9. Acero Dulce o Acero Suave: Tipo de acero cuyos niveles de carbono se sitúan entre el 0,15% y el 0,25%; es casi hierro puro, de gran ductilidad y resistencia a la corrosión.

10. Acero Efervescente: Acero que no ha sido desoxidado por completo antes de ser vertido en moldes; contiene muchas sopladuras pero no aparecen grietas.

Aplicaciones: El acero efervescente se emplea para grandes requisitos superficiales; suele usarse en perfiles, chapas finas y alambres.

11. Acero Estirado en frío: Acero sometido a un tratamiento especial mediante el cual se ha mejorado su límite elástico.

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12. Acero Estructural: Acero laminado en caliente y moldeado en frío; se lo usa como elemento portante.

13. Acero Intemperizado: Acero de gran resistencia que desarrolla una capa de óxido sobre sus superficies cuando se lo expone a las lluvias y a la humedad; tiene la ventaja de adherirse al elemento metálico principal protegiéndolo de la posterior corrosión.

14. Acero Negro: Es un acero con un contenido bajo de carbono, y sin ningún tratamiento superficial adicional. Debido a eso, el proceso de fabricación final y la ausencia de tratamiento hacen que se oscurezca la superficie, por la fina capa de carbono que suele quedar encima.

APLICACIONES GENERALES DEL ACERO

El acero en sus distintas clases está presente de forma abrumadora en nuestra vida cotidiana en forma de herramientas, utensilios, equipos mecánicos y formando parte de electrodomésticos y maquinaria en general así como en las estructuras de las viviendas que habitamos y en la gran mayoría de los edificios modernos..

El Acero también es muy usado en automóviles y maquinaria agraria, aparte de para actividades ferroviarias. También cabe decir de la industria fabricante de armamento, especialmente la dedicada a construir armamento pesado, vehículos blindados y acorazados.

Designación Simbólica de los Aceros-La Norma UNE 10027-1 establece las reglas para la designación simbólica de los aceros mediante símbolos numéricos y letras que expresan ciertas características básicas, por ejemplo, mecánicas, químicas, físicas, de aplicación, necesarias para establecer una designación abreviada de los aceros.

Así, a los aceros para construcción metálica se les designa con una S (steel, acero en inglés) seguida de un número que indica el valor mínimo especificado del límite elástico en MPa (1 MPa = 1N/mm2), para el menor intervalo de espesor.

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Los símbolos adicionales se dividen en grupo 1 y grupo 2

. Si los símbolos del grupo 1 son insuficientes para describir completamente el acero, se pueden añadir símbolos adicionales del grupo 2. Los símbolos del grupo 2 sólo deben utilizarse conjuntamente con los del grupo 1 y colocarse detrás de ellos.

Símbolos Adicionales para los Aceros de Construcción

El uso de los distintos grados del acero es el siguiente:

Grado JR: aplicación en construcción ordinaria. Grado JO: aplicación en construcción con altas exigencias de soldabilidad. Grado J2: aplicación en construcción con especiales exigencias

de resistencia, resiliencia y soldabilidad.

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