clase nº1 conceptos basicos

TECNOLOGIA DEL

HORMIGN

CONCEPTOS BASICOS

Jaime Trivio Prez

Constructor Civil

Marzo 2015

INTRODUCCION

Obras de edificacin

Obras Viales

Obras Portuarias

Obras Hidrulicas

Obras Aeroportuarias

TECNOLOGIA

DEL HORMIGON

Hormign malo

Sustancia fabricada de psima consistencia (sopa),

que endurece formando una masa llena de huecos,

no homognea y dbil.

DIFERENCIA RADICA SOLAMENTE EN SABER

HACERLO BIEN.

GENERALMENTE SIN UN MAYOR COSTO DE MANO DE

OBRA.

Hormign bueno (Ingredientes son los mismos).

POR QU UNA TECNOLOGA DEL

HORMIGN?

Por qu una Tecnologa del Hormign?

Por qu una Tecnologa del

Hormign?

Consecuencias Graves


Hormign?

Hormign bien usado y bien

Controlado.

Viaducto Millau-Francia.

(2.460m de Largo y 343m de altura)


Hormign?

Hormign bien usado y bien

Controlado.

Viaducto Millau-Francia.

Costo de la obra 414 Millones

de

120 aos de vida til

Se utilizaron:

127.000 m3 de H

19.000 Toneladas de acero

5.000 Toneladas de H Pretensado

El costo por vehculo es de 4.90 a

6.50 euros. Cobro del Peaje hasta el

ao 2080.


Hormign?

Hormign

bien usado

y bien

Controlado

. Edificio Burj Khalifa

Dubai (Emiratos rabes)

828m de altura

Costo:

4.000 millones de Dlares

La tecnologa del hormign, como todas, se

encuentra en un proceso de evolucin, por lo que

se hace necesario que peridicamente se revisen

los conceptos y especialmente los detalles de

aplicacin.

POR QU UNA TECNOLOGA DEL HORMIGN?

INNOVACION Ejemplo: En el ultimo tiempo el cambio significativo con el

desarrollo de pavimentos de losas cortas.

POR QU UNA TECNOLOGA DEL HORMIGN?

PRODUCCION MUNDIAL DE HORMIGON

Aproximadamente 25 mil millones de toneladas de hormign

se producen cada ao, lo que equivale a 6 millones de

camionadas de hormign por da.

CONCEPTOS BASICOS

AGLOMERANTES

CLASIFICACION DEL

HORMIGON

RESEA HISTORICA

CONSTITUYENTES

HORMIGON

HORMIGON

QUE ES UN AGLOMERANTE?

QUE ES UN CONGLOMERANTE?

AEREO

HIDRAULICO

Material capaz de unir fragmentos de una o varias

sustancias y dar cohesin al conjunto, por efectos de tipo

exclusivamente fsico.

ANTECEDENTES HISTORICOS

HISTORIA DE

LOS AGLOMERANTES

ARCILLA

YESO

CAL

PUZOLANAS

BABILONIA

ASIRIA

EGIPTO

GRECIA

ROMA

Pozzuoli es una comuna de la

provincia de Npoles (regin de

Campania, en Italia). Fue

fundada en el 528 a. C


1756 John Smeaton descubri que cuando se

quemaba la cal con una cierta cantidad de arcilla,

esta cal fraguaba bajo el agua.

RECONSTRUCCION

FARO EDDYSTONE

Inglaterra


1816 Primer puente de Hormign, no reforzado, en

Souillac, Francia.

LOUIS VICAT , Disea

y Construye el PUENTE

SOUILLAC,

conjuntamente realiza

investigaciones sobre la

qumica del cemento.


El 21 de octubre de 1824; Joseph Aspdin patento

el primer cemento artificial conocido como

cemento Portland; Inglaterra.


1840 Primera fabrica de cemento Portland en Francia.

1854 Hormign reforzado por Williams Wilkinson.

1871 Primera fabrica de cemento Portland en EEUU.

1908 Primera fabrica de cemento Portland en Chile y

Sud-Amrica: Melon.


CAL + ARCILLA + YESO

CEMENTO HIDRAULICO + PUZOLANA

HORMIGON

HORMIGON DE CEMENTO?

Se llama hormign de cemento es un material, compuesto de

una mezcla de partculas de cierta resistencia estructural, con

un conglomerante y agua, convenientemente dosificados.

Cuando se encuentra recin mezclado debe tener una condicin

plstica, que facilite las operaciones indispensables para su

colocacin en moldes y con el tiempo, debe adquirir una

cohesin y resistencia que lo hagan apto para su empleo, en las

obras de ingeniera.


Las partculas pueden ser piedras, trozos de ladrillos,

escoria de alto horno, arcilla expandidas, piedra pmez,

cascarilla de arroz, etc.

El aglomerante es un cemento, ya sea Portland o uno

especial, con puzolana, siderrgico, etc.

Materiales con

consecuencias

tcnicas y

Ambientales


Piedra artificial, que resulta de la mezcla ntima de un

aglomerante, el cemento hidrulico, agregados y agua el

hormign puede incluir aditivos y adiciones, para llegar

as a modificar ciertas propiedades del mismo (DIN 1045).

Esta piedra artificial se forma a travs del endurecimiento

del cemento.

AGREGADAS

AL CEMENTO

O AL H.

ESQUEMA DEL HORMIGON

ELEMENTO HOMOGENEO (para el diseo)

ELEMENTO COMPUESTO

ESQUEMA TIPICO DE LA ESTRUCTURA DEL

HORMIGON ENDURECIDO

Agregados Gruesos

Agregados Finos

Pasta de cemento con vacios

OTROS NIVELES DE OBSERVACION

(MICROESTRUCTURA)

ESQUEMA DEL HORMIGN EN FRESCO

Importantes estudios

Zona de transicin: espacio en el

cual se desarrolla la interaccin

entre las fases (100 a 50m).

PROPIEDADES DEL HORMIGON FRESCO

TRABAJABILIDAD

ESTABILIDAD

COMPACTIBILIDAD

MOVILIDAD

SEGREGACION

EXUDACION

CONTRACCION

PROPIEDADES DEL HORMIGON ENDURECIDO

ELASTICIDAD

Capacidad de deformarse bajo carga

sin tener deformacin permanente.

Modulo de Elasticidad Esttico del

Hormign.

E = 250.000 a 350.000 Kg/cm2

PROPIEDADES DEL HORMIGON ENDURECIDO

DENSIDAD

En torno a 2400Kg/m3.

RESISTENCIA

Capacidad de soportar cargar o

esfuerzos.

Resistencia a Compresin.

Resistencia a la Traccin.

Las resistencias normales del H

varan en el orden de 100 a

500Kg/m2

CARACTERISTICAS DEL HORMIGON

Endurece y adquiere RESISTENCIA.

VERSATILIDAD: Propiedades se pueden afinar

para satisfacer necesidades y objetivos de la

estructura. Facilidad para darle ilimitada

variedad de formas.

Se moldea a temperatura ambiente, no

necesita calor.

CONTINUIDAD: permite fabricar grandes

elementos sin solucin de continuidad

(adhiere consigo mismo).

BUENA DURABILIDAD: no se corroe, resiste

diversos ambientes (ciclos hielo deshielo,

ataques qumicos, abrasin y erosin).


RESISTENTE al fuego (al menos hasta

400C) y la radiacin nuclear.

Materiales componentes fciles de

encontrar.

Adherencia acero-hormign.

Igual coeficiente de dilatacin con el acero.

Protege al acero de corrosin y fuego

TERMINACION SUPERFICIAL: gama de

relieves, textura y colores.

Mtodos de construccin: posibilidad de

prever y adaptar sus caractersticas segn

naturaleza de la obra.

Reparacin y adaptacin.


Baja resistencia a la Traccin.

Inestabilidad dimensional.

Fabricacin en obra puede afectar la

variabilidad del hormign y estabilidad

de sus propiedades.

Anisotrpico cuando hay armaduras.

Propiedades dependen del tiempo.

A. El hormign se clasifica en grados ya sea con

respecto a la resistencia a compresin o con

respecto a la resistencia a traccin por flexin.

CLASIFICACION DEL HORMIGON.

A1. CLASIFICACION POR COMPRESION


A2. CLASIFICACION POR FLEXOTRACCION.

B. Segn su densidad aparente:

Hormign Liviano o Ligero (600 a 1800Kg/m3).

Hormign corriente o normal (2000 a

2500Kg/m3).

Hormign Pesado (3000 y 4500Kg/m3).

C. Segn su distancia de Transporte.

De obra (distancia mxima 5Km en lnea recta).

Transportado (mezclado fuera de obra,

entregado mediante camin).


D. Segn su tipo:

Hormign simple.

Hormign Armado.

E. Otros Tipos de Hormigones:

Hormign con fibras.

Hormign Autocompactante.

Hormign fluido.

Hormign celular (espumoso o aireado).

Hormign Pigmentado.

Hormign Pretensado.

Hormign Reciclado; proyectado etc.


TIPOS DE HORMIGON.

TIPOS DE HORMIGON.

RODILLADO

La forma correcta de especificar un hormign es

como la que se indica.

ESPECIFICACION DEL HORMIGON.

Donde:

a) Resistencia especificada (Nch170).

b) Fraccin defectuosa aceptada.

c) Tamao mximo nominal del rido.

d) Docilidad requerida, segn cono.

NCh1934.Of92 - Hormign preparado en central hormigonera).

DURABILIDAD

DURABILIDAD DEL HORMIGON

DESARROLLO TECNOLOGICO Y

CONTAMINACION ACRECENTADA

POR LOS DESECHOS DE NUESTRA

EPOCA.

EXISTE TESTIMONIO Reaccin de sus componentes

originada por agentes externos

(ridos, Accin del suelo; agua y

contaminaciones no previstas).

CONGELAMIENTO Y DESHIELO DEL HORMIGON.

Accin de las heladas en el hormign.

Agentes para eliminar el hielo.

Incorporacin de aire.

Adecuadas prcticas constructivas

EXPOSICION A AGENTES QUIMICOS AGRESIVOS.

Ataque por Sulfatos (Sodio, Potasio, Calcio o magnesio).

Exposicin al Agua de Mar.

Exposicin a los cidos.

Carbonatacin.


ABRASION.

Desgaste al frotamiento o friccin.

Relevante en Pisos y Pavimentos.

Erosin de estructuras Hidrulicas.

Desgaste del Hormign provocado por los neumticos con

clavos o cadenas.

Resistencia al resbalamiento de los pavimentos.

REACCIONES QUIMICAS CON LOS ARIDOS.

Reaccin Alcali-Silice.

Reaccin Alcali-Carbonato.


CONSTITUYENTES DEL HORMIGON

CEMENTO

(10 a 15%)

AIRE

(1 a 2%)

ARIDOS (60 a 80%)

ADITIVOS

AGUA (15 a 20%)

1. Aglomerante:

Cemento hidrulico (10-15%)

Componente activo del hormign.

Funciones principales:

llenar huecos del rido aglomerndolo. En estado

fresco la pasta hace las veces de lubricante y da

cohesin. En estado endurecido la pasta taponea

los huecos entre los ridos dando

impermeabilidad al hormign.

Proporciona resistencia al hormign endurecido (razn agua/cemento; tipo de cemento; curado).

CONSTITUYENTES H

2. Los agregados o partculas:

ridos Granulares: arena + grava (60-80%).

Componente inerte del hormign.

- Funciones principales.

Economa (similar resistencia).

Forma esqueleto o estructura inerte que da

rigidez para resistir accin de cargas, resistir

abrasin, accin climtica (Durabilidad).

Mejora estabilidad dimensional al reducir cambios

de volumen de la pasta, durante los procesos de

fraguado y endurecimiento.

CONSTITUYENTES H

3. Agua Potable (15-20%)

Confiere trabajabilidad en estado fresco.

Hidrata al cemento.

Curado del hormign (ambiente saturado).

4. Aire Ocluido (1-2%)

5. Aditivos (0.1%):

Variedades: Materiales activos que modifican

propiedades del hormign por accin fsica o

qumica (resistencia, tiempo de fraguado,

durabilidad, permeabilidad, etc.)

6. Adiciones: Materiales slidos inertes.

CONSTITUYENTES H

clase nº1 conceptos basicos

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