cambios volumétricos del concreto informe

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PROPIEDADES PRINCIPALES DEL CONCRETO FRESCO a) TRABAJABILIDAD Está definida por la mayor o menor dificultad para el mezclado, transporte, colocación y compactación del concreto. Su evaluación es relativa, por cuanto depende realmente de las facilidades manuales o mecánicas de que se disponga durante las etapas del proceso, ya que un concreto que puede ser trabajable bajo ciertas condiciones de colocación y compactación, no necesariamente resulta tal si dichas condiciones cambian. 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. Por lo general un concreto es trabajable en la mayoría de circunstancias, cuando durante su desplazamiento mantiene siempre una película de mortero de al menos ¼” sobre el agregado grueso. El método tradicional de medir la trabajabilidad ha sido desde hace muchos años el “Slump” o asentamiento con el cono de Abrams, ya que permite una aproximación numérica a esta propiedad del concreto, sin embargo debe tenerse clara la idea que es más una prueba de uniformidad que de trabajabilidad, pues es fácilmente demostrable que se pueden obtener concretos COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DE LOS MATERIALES Pág. 1

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Page 1: Cambios Volumétricos Del Concreto Informe

PROPIEDADES PRINCIPALES DEL CONCRETO FRESCO

a)         TRABAJABILIDAD

Está definida por la mayor o menor dificultad para el mezclado, transporte, colocación y compactación del concreto. Su evaluación es relativa, por cuanto depende realmente de las facilidades manuales o mecánicas de que se disponga durante las etapas del proceso, ya que un concreto que puede ser trabajable bajo ciertas condiciones de colocación y compactación, no necesariamente resulta tal si dichas condiciones cambian.

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.

Por lo general un concreto es trabajable en la mayoría de circunstancias, cuando durante su desplazamiento mantiene siempre una película de mortero de al menos ¼” sobre el agregado grueso.

El método tradicional de medir la trabajabilidad ha sido desde hace muchos años el “Slump” o asentamiento con el cono de Abrams, ya que permite una aproximación numérica a esta propiedad del concreto, sin embargo debe tenerse clara la idea que es más una prueba de uniformidad que de trabajabilidad, pues es fácilmente demostrable que se pueden obtener concretos con igual slump pero trabajabilidades notablemente diferentes para las mismas condiciones de trabajo.

Cuando en obra se controla la dosificación de las mezclas en peso por lo que hay seguridad que se están midiendo los ingredientes de acuerdo al diseño y corrigiendo por absorción y humedad, un slump mayor del que se venía registrando, es indicativo de que la granulometría total se ha vuelto más gruesa, en consecuencia el Módulo de fineza se incrementó y disminuyó la superficie específica pero todo esto sin cambiar la relación Agua/Cemento.

En consecuencia el slump aumentó no porque se ha añadido más agua al diseño sino porque la mezcla requiere menos agua debido a cambios en la gradación de los agregados que la ha vuelo más gruesa.

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En estas situaciones, no tiene fundamento técnico el rechazar el concreto en base a la prueba de slump, pues si la dosificación está controlada, se está demostrando que no se afectará la resistencia.

Ahora bien, 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.

Si se da el caso contrario de que el slump se redujo pese a estar controlada la dosificación, es indicativo de que la granulometría total cambió volviéndose más fina por lo que la mezcla requiere más agua y se seca.

La forma de corregir esto es hacer lo inverso al caso anterior incrementando la proporción de piedra y disminuyendo la de la arena para mantener constante el módulo de fineza de diseño.

1) ESTABILIDAD

Es el desplazamiento o flujo que se produce en el concreto sin mediar la aplicación de fuerzas externas.

Se cuantifica por medio de la exudación y la segregación, evaluada con métodos standard que permiten comparar dichas características entre varios diseños, siendo obvio que se debe buscar obtener los valores mínimos.

Es interesante notar que ambos fenómenos no dependen expresantemente del exceso de agua en la mezcla sino del contenido de finos y de las propiedades adherentes de la pasta.

2)   COMPACTABILIDAD

Es la medida de la facilidad con que puede compactarse el concreto fresco.  Existen varios métodos que establecen el denominado “Factor de compactación”, que evalúa la cantidad de trabajo que se necesita para la compactación total, y que consiste en el cociente entre la densidad suelta del concreto en la prueba, dividido entre la densidad del concreto compactado.

 

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La prueba consiste en llenar el cono superior con concreto depositándolo sin dejarlo caer, par que no haya compactación adicional.

A continuación se abre la compuerta inferior para que caiga por su peso propio y llene el segundo cono con lo que se estandariza la condición de compactación inicial.

Finalmente luego de enrasar el cono se abre la segunda compuerta y el concreto cae por su peso propio para llenar un molde cilíndrico estándar.

Se obtiene el peso unitario del concreto en el molde y el valor se divide entre el peso unitario obtenido con la prueba estándar en tres capas con 25 golpes cada una.

Esta operación debe hacerla una sola persona manteniendo constantes el equipo para el manipuleo y el procedimiento, ya que los resultados están influenciados significativamente por estos aspectos.  Hay que tener claro que los valores obtenidos nos sirven para comparar diseños similares para elegir el óptimo, pero no nos da un valor absoluto para comparar diseños con materiales diferentes.

En la medida que el factor de compactación se acerque más a la unidad obtendremos el diseño más eficiente en cuanto a la compactabilidad.

En la Tabla se pueden observar valores de revenimiento o slump comparados con mediciones de factor de compactación para diferentes condiciones de trabajabilidad.

De nuestra experiencia personal en el uso del método estándar hemos concluido en que es sumamente útil para discriminar entre mezclas con grados de compactabilidad bastante diferentes, sin embargo no es muy sensible a pequeños cambios en granulometría.  En base a esto estamos desarrollando una alternativa en la cual cambiamos el molde cilíndrico por un molde prismático de 0.20 x 0.20 x 0.30 m que representa más fielmente las dificultades reales en cuanto a compactabilidad en las esquinas de los encofrados.  Aún no contamos con suficiente cantidad de pruebas para establecer conclusiones estadísticas válidas pero las tendencias indican que con esta variante se podría reflejar variaciones pequeñas en gradación o en las consecuencias del empleo de aditivos plastificantes.

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TRABAJABILIDAD, REVENIMIENTO Y FACTOR DE COMPACTACIÓN DE CONCRETOS CON TAMAÑO MÁXIMO DE AGREGADO, DE 19 A 38 MM (3/4 Ó 1 ½ pulg.)

GRADO DE

TRABAJABILIDAD

REVENIMIENTO

mm.  pulg.

 

FACT. COMPACTACIÓN

USO ADECUADO DEL CONCRETOAPARATO

PEQUEÑO

APARATO GRANDE

 

 

Muy pequeño

 

 

 

 

Pequeño

 

 

 

Medio

 

 

Alto

 

 

 

0 – 25

 

 

 

 

25 – 50

 

 

 

50 – 100

 

 

100 - 175

 

 

0 – 1

 

 

 

 

1 – 2

 

 

 

2 – 4

 

 

4 - 7

 

 

0.78

 

 

 

 

0.85

 

 

 

0.82

 

 

0.85

 

 

0.80

 

 

 

 

0.87

 

 

 

0.835

 

 

0.88

Pavimentos vibrados con máquinas operadas mecánicamente.

En el extremo más trabajable de este grupo, el concreto podrá compactarse en ciertos casos con máquinas operadas a mano.

Pavimentos vibrados con máquinas operadoras a mano.  En el extremo más trabajable de este grupo, el concreto podrá compactarse mensualmente en pavimentos que empleen agregado de forma redonda o irregular. Cimentaciones de concreto en masa sin vibrado o secciones con poco refuerzo y vibradas.

En el extremo manos trabajable de este grupo, losas planas compactadas manualmente usando agregados triturados.

Para secciones congestionadas de refuerzo. Normalmente no adecuado para vibrarse.

Concreto reforzado manualmente compactado y secciones con mucho refuerzo compactado con vibración.

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3) 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.

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, y la resistencia interna al corte la provee la habilidad de las partículas de agregados a rotar y desplazarse dentro de la pasta.

Las pruebas desarrolladas en la actualidad para medir estos parámetros sólo son aplicables a nivel sofisticado en laboratorio por lo que aún está a nivel de investigación una prueba práctica para emplearse en obra, sin embargo, es importante al momento de diseñar y comparar mezcla, realizar una evaluación al menos cualitativa de estos parámetros, con objeto de acercarnos al óptimo.

b) SEGREGACIÓN

Las diferencia de densidades entre los componentes del concreto provocan una tendencia natural a que las partículas más pesadas desciendan, pero en general, 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.

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.  En los concretos con contenidos de piedra > del 55% en peso con respecto al peso total de agregados, es frecuente confundir la segregación con la apariencia normal de estos concretos, lo cual es muy simple de verificar obteniendo dos muestras de concreto fresco de sitios diferentes y comparar el contenido de gruesos por lavado, que no deben diferir en más de 6%.

C)         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.  El fenómeno está gobernado por las leyes físicas del flujo de un líquido en un sistema capilar, antes que el efecto de la viscosidad y la diferencia de densidades.

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Está influenciada por la cantidad de finos en los agregados y la finura del cemento, por lo que cuanto más fina es la molienda de este y mayor es el porcentaje de material menor que la malla N° 100, la exudación será menor pues se retiene el agua de mezcla.

La exudación se produce inevitablemente en el concreto, pues es una propiedad inherente a su estructura, luego lo importante es evaluarla y controlarla en cuanto a los efectos negativos que pudiera tener.

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.   En estas condiciones, al producirse la contracción por secado o cambios volumétricos por temperatura esta película delgada de pasta se agrieta, produciéndose el patrón de fisuración tipo panal de abeja, que los norteamericanos denominan “crazing”.

Si se espolvorea cemento cuando la exudación ha terminado, integrado la pasta con la mezcla original se logra reducir la relación Agua/Cemento en la superficie con resultados positivos en cuanto a durabilidad al desgaste.

La prueba estándar para medir la exudación está definida por la norma ASTM C – 232 necesitándose sólo una pipeta como equipo adicional a las balanzas, moldes y probetas graduadas que constituyen lo normal en laboratorio.

D)        CONTRACCIÓN

Es una de las propiedades más importantes en función de los problemas de fisuración que acarrea con frecuencia.

Ya hemos visto que la pasta de cemento necesariamente 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.

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 mauro 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.

Este proceso no es irreversible, ya que si se repone el agua perdida por secado, se recupera gran parte de la contracción acaecida.

Esta propiedad se tratará con mucha amplitud al tocar el tema de los cambios volumétricos en el concreto, siendo lo fundamental en este Capítulo, el tener claro que el concreto de todas maneras se contrae y si no tomamos las medidas adecuadas indefectiblemente se fisura, y en muchos casos esta fisuración es inevitable por lo que sólo resta prevenirla y orientarla.

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PROPIEDADES PRINCIPALES DEL CONCRETO ENDURECIDO

A)         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.

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.

 

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.

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Page 8: Cambios Volumétricos Del Concreto Informe

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

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.

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PROPIEDADES DEL ACERO

En las características del concreto entren ellas su limitada resistencia a la tracción. Para que este material pueda ser utilizado eficientemente en la construcción de obras de ingeniería se requiere de elementos que le permitan salvar esta limitación. En el caso del concreto armado, el acero es el encargado de esta función.

El acero es una aleación de diversos elementos entre ellos: carbono, manganeso, silicio, cromo, níquel y vanadio. El carbono es el más importante y el que determina sus propiedades mecánicas. A mayor contenido de carbono, la dureza, la resistencia a la tracción y el límite elástico aumentan. Por el contrario, disminuye la ductilidad y la tenacidad. El manganeso es adicionado en forma de ferro-manganeso. Aumenta la forjabilidad del acero, su templabilidad y resistencia al impacto. Así mismo, disminuye su ductilidad. El silicio se adiciona en proporciones que varían de 0.05% a 0.50%.El cromo incrementa la resistencia a la abrasión y la templabilidad; el níquel, por su parte, mejora la resistencia al impacto y la calidad superficial. Finalmente, el vanadio mejora la temperabilidad. El acero para ser utilizado en concreto armado se fabrica bajo las normas ASTM-A-6151615M-00, y A-7061706M-00.

El refuerzo del concreto se presenta en tres formas: varillas corrugadas, alambre y mallas

electrosoldadas.

1. Varillas corrugadas y alambres

Las varillas corrugadas son de sección circular y, como su nombre lo indica, presentan corrugaciones en su superficie para favorecer la adherencia con el concreto. Estas corrugaciones deben satisfacer requisitos mínimos para ser tomadas en cuenta en el diseño. Existen tres calidades distintas de acero corrugado: grado 40, grado 60 y grado 75 aunque en nuestro medio sólo se usa el segundo.

Las características de estos tres tipos de acero se muestran en la Tabla 01

Fy(kg/cm2) Fs(kg/cm2)

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Grado 40 2800 4900

Grado 60 4200 6300

Grado 5 5300 7000

Fy: esfuerzo de fluencia del cero.

Fs: Resistencia mínima a la tracción a la rotura.

Para que trabaje en forma conjunta, concreto y acero la adherencia se debe a la adhesión química, rugosidad natural de la superficie de las barras, los diámetros comerciales e nuestro país son: 3/8, 1/2, 5/8, ¾, 1, 13/8, son de grado 60 (fy=4200kg/cm2) y las empresas que fabrican son aceros Arequipa y SIDERPERU. Tabla 02

2. Mallas electrosoldadas

Las mallas electrosoldadas se usan en elementos como losas, pavimentos. Estructuras laminares y muros en los cuales se tiene un patrón regular de distribución del refuerzo. Están constituidas por alambres lisos o corrugados dispuestos en mallas cuadradas o rectangulares y soldados en los puntos de unión del refuerzo. Sus características están especificadas en las normas, ASTM-A-496-97a y ASTM-497-99 para alambre liso y corrugado.

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DIAM BARRA

Sección

(cm2)

Perímetro

(cm)

Peso

(Kg/m)Pulg. cm

3/8 0.95 0.71 2.99 0.560

1/2 1.27 1.29 3.99 0.994

5/8 1.59 1.99 4.99 1.552

3/4 1.91 2.84 5.98 2.235

1 2.54 5.10 7.98 3.973

1 3/8 3.58 10.06 11.25 7.907

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FIGURA 01

3. Tipos especiales de acero de refuerzo

Existen aceros de refuerzo que presentan protección contra la corrosión. Se trata de los aceros con recubrimiento epóxico y aceros con cubierta de zinc o galvanizados, Este tipo de refuerzo aún no se utiliza en el Perú. Se emplea en puentes, estacionamientos, plantas de tratamiento de aguas servidas, pistas y estructuras expuestas al agua, agua de mar, intemperie o ambientes corrosivos o sales para deshielo. El refuerzo con recubrimiento epóxico debe manipularse con cuidado para no estropear la cobertura y en el diseño, debe tenerse en cuenta que no tiene buena adherencia con el concreto por lo que se deben tomar las previsiones del caso.

PROPIEDADES MECÁNICAS DEL ACERO

1. Relación esfuerzo-deformación del acero

En la figura 2.16 se puede apreciar una porción de la curva esfuerzo-deformación para aceros de diversos grados. Como se observa, en la fase elástica, los aceros de distintas calidades tienen un comportamiento idéntico y las curvas se confunden. El módulo de elasticidad es definido como la tangente del ángulo a. Por lo tanto, este parámetro es independiente del grado del acero y se considera igual a: Es=2039.00 kg/cm2

Figura 3. Curva esfuerzo-deformación y módulo de elasticidad del acero.

A diferencia del comportamiento inicial, la amplitud del escalón de fluencia varía con la calidad del acero. El acero grado 40 presenta una fluencia más pronunciada que los aceros grado 60 y 75.

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2. Deformación

El acero es un material que a diferencia del concreto tiene un comportamiento muy similar a tracción y a compresión. Por ello, se asume que la curva estudiada es válida para tracción y compresión.

3. Coeficiente de dilatación térmica

Su valor es muy similar al del concreto es una gran ventaja pues no se presentan tensiones internas entre refuerzo y concreto por los cambios de temperatura del medio. Ambos tienden a dilatarse y contraerse de modo similar.

4. Maleabilidad

Esta propiedad se garantiza a través de una prueba que consiste en doblar en frío una varilla de acero alrededor de un pin sin que ésta se astille en su parte exterior. El doblez debe ser de 180" para las varillas de todas las denominaciones excepto para las #14 y #18 cuyo doblez es de 90"para A-6 15, A-6 16, A-6 17 y 180" para A-706. El diámetro del pin varía de acuerdo a la varilla ser ensayada.

5. Oxidación de acero

El acero debe estar libre de óxido durante su colocación pues éste perjudica la adherencia con el concreto. Si las varillas lo presentan, deben limpiarse con escobilla de acero o con chorro de arena. El Óxido reduce la sección transversal e las varillas afectando directamente su capacidad resistente. Durante el proceso constructivo debe verificarse que esta disminución no sea crítica.

El volumen del óxido es igual a siete veces el volumen del acero. Si el refuerzo se oxida dentro del concreto, aumentará de volumen y el recubrimiento se desprenderá. Con el ingreso del oxígeno la reacción se llevará a cabo más rápidamente y la armadura terminará por corroerse totalmente.

6. Fatiga del acero

La fatiga en el acero se presenta si el material es sometido a ciclos de carga y descarga siempre que por lo menos uno de los límites de carga corresponda a una solicitación de tracción. Existe

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un rango de variación de esfuerzos bajo el cual se puede someter indefinidamente al acero sin que pierda resistencia. Este es independiente de su esfuerzo de fluencia. Para barras rectas bajo la especificación ASTM A-615, es del orden de 1680 kg/cm2.

7. Soldadura del acero

En general, todos los aceros son soldables si se emplea el electrodo y la soldadura adecuada, que no recalienten el acero y lo hagan perder sus propiedades. Los puntos de soldadura deben indicarse en los planos, con sus detalles y debe especificarse el procedimiento de soldado, el cual será compatible con las características del acero por soldar. Es conveniente realizar análisis de la composición química del refuerzo para determinar la soldadura adecuada. Estas previsiones no son necesarias si se utiliza acero de la especificación ASTM-A-706/706M-00 pues su composición química está diseñada especialmente para hacerlo soldable. No se deben soldar estribos a la armadura principal.

FIGURA 4

8. Refuerzo liso: El refuerzo liso, las barras y alambres lisos sólo se permiten en los siguientes casos:

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Espirales: como refuerzo transversal para elementos en compresión o en torsión y como refuerzo de confinamiento en empalmes;

Acero de preesfuerzo;

Refuerzo por cambios volumétricos en losas nervadas. El diámetro de este refuerzo no deberá ser mayor de 1/4.

La resistencia a la fluencia debe tomarse como el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0,35%.

9. Acero de preesfuerzo

Los alambres, los torones y las barras que no figuran específicamente en las normas ASTM

A 421M, A 416M, A 722M, se pueden usar, siempre que se demuestre que cumplen con los requisitos mínimos de estas normas, y que no tienen propiedades que los hagan menos satisfactorios que estos.

FIGURA 5

10. Acero estructural

El acero estructural utilizado junto con barras de refuerzo en elementos compuestos sometidos a compresión.

Para elementos compuestos sometidos a compresión, que estén formados por un tubo de acero relleno de concreto, que cumpla con los requisitos de 10.16.6, el tubo debe cumplir con una de las siguientes normas

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CAMBIOS VOLUMÉTRICOS DEL CONCRETO

INTRODUCCIÓN

Una de las principales desventajas del concreto como material de construcción, está asociada a los cambios volumétricos que este experimenta a lo largo del tiempo pues en el transcurso del tiempo experimenta cambios de volumen por causas físicas y químicas.

Las de origen químico generalmente se producen como consecuencia de reacciones que se generan interna o externamente y cuyas manifestaciones ordinarias son expansiones locales que tienden a destruir el concreto.

Los cambios de origen físico, pueden obedecer a dos tipos de acciones sobre el concreto.1. Las de carácter mecánico: Especialmente las cargas.2. Los agentes Fenomenológicos: La Humedad y la Temperatura.

Los cambios volumétricos que experimenta el concreto a lo largo del tiempo, son los debidos al:

Creep o Flujo Plástico.

Shrinkage, también llamada Contracción de Fragua y los asociados con los cambios de temperatura. Debido a la retracción.

En un elemento real de concreto, ambos fenómenos estarán presentes simultáneamente, y la deformación total del elemento será función de las deformaciones elásticas y de las deformaciones en el tiempo ocasionadas tanto por el Creep como por la retracción.

CREEP O FLUJO PLÁSTICO DEL CONCRETO

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El Creep puede definirse como una deformación inelástica del concreto bajo esfuerzos sostenidos.

Ocurre únicamente cuando el concreto está sometido a esfuerzos de compresión o de tracción (en este caso cuando el elemento no se encuentra fisurado), es decir, si el elemento no está cargado no se produce Creep.

Existen dos tipos de Creep, ambos ocurren bajo la acción de cargas sostenidas.

El primero es el denominado Creep Básico y ocurre bajo condiciones de humedad constante.

El segundo se denomina Creep por Secado, es adicional al primero y ocurre por el secado junto con la retracción.

Las deformaciones adicionales a las elásticas ocasionadas por el Creep son difíciles de predecir.Principales Factores que Afectan la Magnitud del Creep

La duración de la carga. Si las cargas son de corta duración, como el viento o el sismo, no se produce Creep. El Creep está asociado a cargas de naturaleza sostenida como el peso propio de los elementos estructurales. Si la carga se mantiene durante un año, el Creep es alrededor de un 80% mayor que si se mantiene durante un mes.

La edad a la cual se le aplica esfuerzos sostenidos al concreto. Si el concreto se carga a edades tempranas, el Creep es mayor. Si el concreto se carga a los siete días, el Creep es un 20% mayor que si se carga a los treinta días (ACI 209).

El Creep depende de la composición del concreto. Lo único que experimenta Creep es la pasta de cemento, los agregados no experimentan Creep. Por lo tanto a mayor contenido de pasta mayor Creep.

El Creep depende también del contenido de aire en el concreto y del contenido de finos en el concreto.

RETRACCIÓN O CONTRACCIÓN DEL CONCRETO

La retracción o contracción es el acortamiento que experimenta el concreto durante el proceso de endurecimiento y secado. Se debe principalmente a la pérdida por evaporación del exceso de agua de mezclado.

Existen tres diferentes formas de la retracción:

a) Retracción por Secado: Que se produce por la pérdida de humedad en el concreto.

La retracción por secado depende de la relación agua/cemento (w/c). A mayor contenido de agua es de esperarse mayor retracción. Por este motivo la cantidad de agua en la mezcla no debe ser mayor que la necesaria para producir una adecuada trabajabilidad.

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Page 17: Cambios Volumétricos Del Concreto Informe

b) La Retracción Autógena o auto generado: Que es causada por la hidratación del cemento.

La contracción sucede en la pasta de cemento (cemento más agua) por lo tanto, una mezcla rica en pasta se contraerá más que otra pobre. Los agregados no sufren retracción, por lo tanto éstos la restringen.

c) La Retracción por Carbonatación.

Es un tipo de retracción secundaria que suele ocurrir en ambientes o atmósferas ricas en dióxido de carbono (estacionamientos, lluvia ácida en atmósferas contaminadas) por la reacción de diversos productos de la hidratación del cemento con el CO2 del medio ambiente.

¿Cómo controlar la Retracción?

Mediante un curado apropiado del concreto. Un concreto curado durante un solo día experimenta alrededor de 20% más retracción que uno curado durante una semana.

El plazo mínimo de curado por vía húmeda debería ser de 7 días.

Evitar las temperaturas altas en el concreto durante su colocación y curado.

Mediante el uso de juntas de llenado o de construcción.

Mediante el uso de juntas de control.

Mediante el empleo de refuerzo de acero adecuadamente distribuido.

Mediante el uso de cementos expansivos.

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Principales cambios volumetricos que suelen ocurrir en el Concreto fresco y Endurecido.

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