FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Universidad Catlica Sedes Sapientiae9

Universidad Catlica Sedes SapiantiaeFACULTAD DE INGENIERA

INFORME N 002AIRE EN EL CONCRETOPresentado por: ESPINOZA SANTIESTEBAM BRAM LUIGUI TIMOTEO HUANCAYO, HINO JHONATAN

Asignatura:TECNOLOGA DEL CONCRETO

Docente: Ing. ANSHIE JOSSELYN WISMANN MANRIQUE

Tarma, Mayo de 2015

INDICEINTRODUCCIN..2

1. OBJETIVOS...3

2. MARCO TERICO.......3

2.1. AIRE EN EL CONCRETO.......3

2.2. ADITIVOS INCORPORADORES DE AIRE...4

a) LQUIDO, O EN POLVO SOLUBLE EN AGUA.....4

b) EN PARTCULAS SLIDAS..5

3. EJECUCIN DEL TEMA....5

3.1. AIRE, EFECTO SOBRE LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO..7

3.2. FACTORES QUE AFECTAN EL CONTENIDO DE AIRE Y AIRE INCORPORADO EN EL CONCRETO..7

3.2.1. ADITIVOS

7

3.2.2. CEMENTO..

7

3.2.3. RAZN AGUA-CEMENTO.

7

3.2.4. RIDOS..

8

CONCLUSIONES...9

RECOMENDACIONES.....9

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA....10

INTRODUCCINHace ya cerca de cuarenta aos se observ que algunas zonas de una carretera ubicada en un clima fro de los EE. UU. Resistan en mejor forma que otras a la accin de la intemperie, particularmente a la desintegracin producida por el congelamiento del agua en el concreto endurecido.Fue un descubrimiento fortuito el que dio el primer paso a la investigacin y posterior utilizacin racional de los hormigones con aire incorporado.Hoy da se conoce bien su tcnica de fabricacin, los factores en los que influye y sus efectos. De todos los hormigones especiales, los que contienen aire incorporado se encuentran entre los ms empleados; puede ser porque no varan fundamentalmente las condiciones de fabricacin con respecto a la de los hormigones tradicionales, aadindoles una cualidad importantsima: la durabilidad. En general, en casi todas las obras corrientes de concreto puede emplearse concreto con aire incorporado, como, por ejemplo, pavimentos de carreteras y aeropistas, obras viales, martimas e industriales (aparte de considerar la accin qumica), hidrulicas y edificacin en general. Su empleo es particularmente recomendable en todos los casos en que el concreto va a estar sometido a la accin de la intemperie o climas artificiales fros con temperatura extrema inferior a 4 C.

TITULO: AIRE EN EL CONCRETO

1. OBJETIVO Conocer cmo afecta el contenido de aire en las propiedades del concreto Conocer que factores afectan el contenido de aire y aire incorporado en el concreto

2. MARCO TERICO2.1. AIRE EN EL CONCRETOEl aire en el concreto es un agregado que entra como componente del concreto, adems de los bsicos cemento, agua y ridos. Este aire puede encontrarse como elemento accidental aire atrapado o como elemento intencional aire incorporado.Todos los concretos contienen cierta cantidad de aire ocluido, el cual no aporta caractersticas favorables, sino que, por el contrario, desmejora el concreto en algunos aspectos, ya que produce porosidades, canalculos y vacos.Ellos pueden interconectarse entre s, produciendo un concreto ms permeable y, por lo tanto, ms propenso a ser destruido por ataque de agua, aguas agresivas y congelamiento del agua. La formacin de estos vacos puede ser influenciada por la forma del rido, la dosis de cemento, las proporciones de la mezcla, la razn agua-cemento y por los mtodos de compactacin.Si confeccionamos un concreto que cumpla con la condicin de ser una mezcla aceptable, el aire ocluido puede ser eliminado en gran parte por una eficiente compactacin, llegando a valores normales de alrededor de 1 % en volumen.El aire adicionado intencionalmente participa en el concreto como otro agregado de la mezcla, agregado que cambia las caractersticas tanto del concreto fresco como del concreto endurecido. La incorporacin de aire parece tener mayores ventajas que desventajas.Es as como en pases de tecnologa avanzada casi no se conciben los concretos sin aire incorporado.El aire incorporado son burbujas de aire de tamao pequeo y variable, aproximadamente de 25 a 250 m, contenidas y repartidas uniformemente en la masa, que permanecen estables en el concreto fresco y endurecido, proporcionando caractersticas definidas.Estas burbujas se producen por disminucin de la tensin superficial del agua mediante un agente que promueve su formacin y permite su estabilidad durante el proceso de fabricacin, fraguado y endurecimiento.Como agente incorporador de aire podemos aadir un aditivo durante la fabricacin del concreto. Podramos pensar que para cumplir los requerimientos en cuanto a cantidad de aire basta slo introducir el aditivo. Pero el problema no es tan simple. A diario podemos ver con cuntas dificultades se encuentran una obra de concreto tradicional para cumplir las exigencias.En este caso el problema se agudiza, ya no son slo los factores ms conocidos los que nos hacen variar la calidad del concreto. Ellos se han multiplicado. En todos los concretos se exige, por una parte, resistencia, y ahora, por otra, cantidad de aire. Los factores de los cuales stas dependen son muchos, algunos de los cuales trataremos de exponer.

2.2. ADITIVOS INCORPORADORES DE AIREEl congelamiento del agua dentro del concreto con el consiguiente aumento de volumen, y el deshielo con la liberacin de esfuerzos que ocasionan contracciones, provocan figuracin inmediata si el concreto todava no tiene suficiente resistencia en traccin para soportar estas tensiones o agrietamiento paulatino en la medida que la repeticin de estos cielos va fatigando el material.A fines de los aos cuarenta se inventaron los aditivos incorporadores de aire, que originan una estructura adicional de vacos dentro del concreto que permiten controlar y minimizar los efectos indicados.El mecanismo por el cual se desarrollan estas precisiones internas y su liberacin con los incorporadores de aire se explica en detalle en el siguiente informe, en la parte relativa a durabilidad ante el hielo y deshielo as como las recomendaciones en cuando a los porcentajes sugeridos en cada caso, por lo que aqu slo trataremos sobre las caractersticas generales de este tipo de aditivos.Existen dos tipos de aditivos incorporadores de airea) Lquido, o en polvo soluble en aguaConstituidos por sales obtenidas de resinas de madera, detergentes sintticos sales lignosulfonadas, sales de cidos de petrleo, sales de materiales protenicos, cidos grasosos y resinosos, sales orgnicas de hidrocarburos sulfonados etc. Algunos son de los llamados aninicos, que al reaccionar con el cemento inducen iones cargados negativamente que se repelen causando la dispersin y separacin entre las partculas slidas y un efecto lubricante muy importante al reducirse la friccin interna.Existe un campo muy grande de materiales con los cuales se pueden obtener incorporadores de aire, sin embargo no todos pueden producir la estructura de vacos adecuada para combatir el hielo y deshielo, lo que ha motivado una gran labor de investigacin por parte de los fabricantes y cientficos para hallas las combinaciones ms eficientes contra el fenmeno.Este tipo de incorporadores de aire son sensibles a la compactacin por vibrado, al exceso de mezclado, y a la reaccin con el cemento en particular que se emplee, por lo que su utilizacin debe hacerse de manera muy controlada y supervisada para asegura los resultados pues de otro modo estaremos incorporando menos vacos y de calidad diferente a la requerida.Una de las ventajas de estos incorporadores, es que el aire introducido funciona adems como un lubricante entre las partculas de cemento por los vacos adicionales en su estructura.Las proporciones en que se dosifican normalmente estos aditivos oscilan entre el 0.02% y el 0.10% del peso del cemento consiguindose incorporar aire en un porcentaje que vara usualmente entre el 3% y el 6% dependiendo del producto y condiciones particulares.b) En partculas slidasConsistentes en materiales inorgnicos insolubles con una porosidad interna muy grande como algunos plsticos, ladrillo molido, arcilla expandida, arcilla pizarrosa, tierra diatomcea etc.Estos materiales se muelen a tamaos muy pequeos y o lo general deben tener una porosidad del orden del 30% por volumen.La ventaja de estos aditivos con respecto a los anteriores estriba en que son ms estables ya que son inalterables al vibrado o al mezclado. No obstante, al ser su obtencin y uso ms complicados desde el punto de vista logstico, de fabricacin y de transporte, los grandes fabricantes a nivel mundial han desarrollado ms los primeros.Hemos realizado algunos estudios preliminares con sillar de la regin de Arequipa, que como se sabe es un material de origen volcnico con porosidad del orden del 25% al 30%, que indican que podran ser un incorporador de aire barato y eficiente, por lo que debera investigarse con mayor profundidad en este sentidoEn nuestro medio se emplean usualmente incorporadores de aire lquidos, ya sea importados o de fabricacin nacional con insumos importados, estando el campo virgen para desarrollar incorporadores de aire con materiales locales de adquisicin corriente, que puedan abaratar su uso, de modo de poder difundir su empleo normal en regiones donde por las condiciones climticas son imprescindibles.Un aspecto que hay que tener muy presente al usar estos aditivos es el que ningn fabricante puede garantizar a priori el contenido del aire que inducen, pues depende como hemos dicho de muchos factores, por lo que se requiere un chequeo permanente con equipos para medicin de aire incorporado y compatibilizar estas mediciones con las operaciones de mezclado y transporte, para asegurar que no hay prdida de aire incorporado durante el proceso constructivo.

3. EJECUCIN DE TEMA

3.1. AIRE, EFECTO SOBRE LAS PROPIEDADES DEL CONCRETOSon diversos los efectos que produce el aire incorporado, tanto en el concreto fresco como en el concreto endurecido. Los principales actan sobre la docilidad, la durabilidad y la resistencia. Otros son generalmente consecuencia de stos.

DocilidadEl aire incorporado mejora la docilidad del concreto fresco.Las burbujas se comportan como un agregado ptreo elstico, reemplazando los granos de arena muy finos, o agregando dentro de la granulometra total de los componentes del concreto cierto tamao comprendido entre los granos de cemento y los de la arena. Esto permite, al trabajar hormigones con aire incorporado, una reduccin en la cantidad de arena, un mejoramiento de las caractersticas geolgicas del concreto Fresco, con lo cual es posible disminuir la demanda de agua para obtener igual trabajabilidad. Tambin se reduce la exudacin y la segregacin. Su efecto es ms significativo en mezclas pobres. La consecuencia del aire incorporado sobre la docilidad es una coincidencia favorable, pero no la principal. El agregar un agente incorporador de aire no se debe hacer para obtener un concreto ms trabajable; su efecto ms importante es sobre sus caractersticas de durabilidad.

DurabilidadEl efecto del aire incorporado sobre la durabilidad est bastante comprobado. Los hormigones con aire incorporado poseen mejor comportamiento a la accin producida por los ciclos de hielo y deshielo.Las burbujas de aire repartidas en la masa cortan la red de capilares actuando como cmaras de expansin, donde el agua al congelarse puede aumentar su volumen sin producir tensiones internas. Las burbujas mejoran la impermeabilidad, reducen la absorcin y la ascensin capilar de los lquidos. La incorporacin de aire permite trabajar con relaciones agua-cemento bajas, de manera que la permeabilidad disminuye ya que las burbujas distribuidas en el concreto forman una red de canales estanca. As, el mejoramiento de la impermeabilidad del concreto hace aumentar la resistencia a las heladas y al ataque de aguas agresivas.

ResistenciaComprobamos, por las numerosas investigaciones y por la infinidad de datos analizados en ellas, que la resistencia del concreto vara en forma inversa con la relacin agua-cemento. Para una relacin agua-cemento determinada, la resistencia del concreto variar con el porcentaje de aire incorporado. Cuando aumenta la cantidad de aire, decrece la resistencia del concreto. La razn est dada por una disminucin de la seccin real producida por las burbujas de aire y por una concentracin de tensiones en la zona de la burbuja. La magnitud del decrecimiento de la resistencia tambin depende de la forma de las burbujas, promoviendo para cierto tipo de burbuja la propagacin de fisuras en el concreto que reducirn su resistencia. El aire incorporado en el concreto con dosis de cemento constante permite reducir la cantidad de agua, con lo que se reduce la relacin agua-cemento. As es entonces cmo la reduccin de resistencia producida por el aire incorporado es compensada en parte por el aumento de resistencia debido a la disminucin de la relacin agua-cemento.

3.2. FACTORES QUE AFECTAN EL CONTENIDO DE AIRE Y AIRE INCORPORADO EN EL CONCRETO

3.2.1. ADITIVOSLa naturaleza y composicin del aditivo influye sobre la cantidad de aire incorporado, el tamao de las burbujas, su espaciamiento, su estabilidad en la masa y su resistencia elstica para conservarse y permanecer en el concreto.Tambin puede ser ms o menos sensible a reaccionar con alguno de los compuestos del cemento, con el agua, con los ridos, con otros aditivos, y aun con impurezas orgnicas presentes generalmente en los ridos.Por otra parte la dosis de aditivo influye en forma directa y proporcional, con ciertos lmites, en la cantidad de aire incorporado. Para una mezcla dada el aumento de la dosis de aditivo incorpora mayor cantidad de aire. Cada aditivo posee un lmite mximo despus del cual cualquier aumento en la dosis no refleja una mayor cantidad de aire incorporado.

3.2.2. CEMENTOLos cementos pueden tener diversas proporciones en sus componentes fundamentales y muy variadas caractersticas.Su naturaleza influye en la cantidad de aire incorporado desde el punto de vista de los compuestos, como sulfatos, lcalis y puzolanas. La finura influye de tal modo que cementos ms finos incorporan menos cantidad de aire. El aumento de la dosis de cemento incorpora tambin menor cantidad de aire porque el concreto es entonces ms cerrado y su porosidad disminuye.

3.2.3. RAZN AGUA-CEMENTOLa relacin agua-cemento influye no slo en la cantidad de aire incorporado sino tambin en la distribucin de las burbujas, su tamao y su estabilidad en el concreto. Su influencia est relacionada en forma directa y proporcional.A mayor relacin agua-cemento, mayor es el contenido de aire incorporado, para un mximo en concretos de consistencia blanda. En mezclas muy secas es ms difcil incorporar aire, o ms bien puede formarse aire accidental.En mezclas muy fluidas se obtendra aire incorporado inestable, las burbujas se distribuiran en forma irregular en la masa y la compactacin facilitara que stas escaparan del concreto.

3.2.4. RIDOSLos ridos, ya sea fino o grueso, influyen de manera importante.

El rido fino influye principalmente segn su forma y granulometra.Algunas investigaciones han demostrado que cierto tamao de partculas son las que ayudan a incorporar ms aire. Las arenas con grano muy fino se comportan en forma similar a un aglomerante haciendo que el concreto resultante sea ms compacto.

El comportamiento del rido grueso y su influencia es algo diferente.

Si pensamos que el aire est contenido en el mortero, y que para obtener una mezcla bien dosificada el concreto debe contener cierta cantidad de mortero por m2 de concreto elaborado, puede demostrarse que cuando aumenta el tamao mximo del rido, mayor es su volumen compacto (de ah el por qu se utiliza el mayor tamao mximo posible para hacer ms economa

Si la proteccin del concreto confeccionado con ridos no porosos se consigue con burbujas de aire contenidas en el mortero, y a mayor proporcin aire-mortero se obtiene mejor proteccin, se plantea por qu el aire incorporado se especifica en el concreto. La explicacin ms obvia es que lo que se fabrica es el concreto y resulta prcticamente difcil medir el aire incorporado del mortero del concreto; se puede s, conociendo la composicin del concreto, calcular el aire incorporado del mortero.Si dos hormigones contienen la misma proporcin de aire, es posible que uno de ellos sea ms resistente a los agentes externos. An puede producirse el caso de que un concreto contenga menos aire incorporado que otro y en cambio, ofrezca mejor proteccin.La explicacin est en que el concreto que contiene menos aire incorporado posee una proporcin aire mortero que lo hace ms resistente a los agentes externos.Tambin es falso suponer que disminuyendo el tamao mximo del rido grueso se obtiene mejor proteccin por aumentar el contenido de aire del concreto. Es cierto que aumenta este contenido de aire, pero eso no significa que haya aumentado el contenido de aire del mortero; aument s la proporcin mortero-concreto.Se puede concluir que el rido grueso se comporta solamente como desplazador de volumen en el concreto; de ah que, segn sea el tamao mximo del rido, se recomiende un contenido de aire incorporado mnimo en el concreto para protegerlo suficientemente.

CONCLUCIONES Podemos decir que los efectos del aire en el concreto son vital importancia para evitar el congelamiento de este. El contenido de aire ira variado de acuerdo a la tipo de aditivo, cantidad de agua y el tipo de agregados que se empleen.

RECOMENDACIONES Cumplir con las proporciones de materiales adecuados para que no haya desequilibrio y prdida de aire. Cuidar siempre la cantidad de aire durante el proceso de mezclado Utilizar el virador durante el baseado de concreto. Si fuere el caso, hacer uso de aditivos incorporadores de aire.

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