componentes del concreto

Ing. Henry Landaeta

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MÓDULO 2

•Componentes del Concreto. •Funciones. •Clasificación . •Control de Calidad. •Patologías

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• Comprender las funciones de cada Componente del Concreto.

• Clasificar los componentes del concreto.

• Evaluar la Calidad de los componentes según las Normas COVENIN.

• Conocer las principales Patologías de los componentes del concreto.

OBJETIVO ESPECIFICO

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UNIDAD 3 TEMA 1

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COMPONENTES CONCRETO

• AGREGADOS O ÁRIDOS 80% (aprox.)

El concreto tiene varios componentes que son:

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• CEMENTO 20 % (aprox.)


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• ADITIVO


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•ADICIONES


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Aproximadamente un 80% del peso del concreto corresponde a los AGREGADOS, por esta razón las características de estos materiales son decisivas para la calidad de la mezcla. El CEMENTO posee propiedades de adherencia que al combinarse con el agua, adquiere la capacidad de pegar los agregados gruesos y finos. Los ADITIVOS O ADICIONES son productos químicos añadidos en pequeñas cantidades en relación con la masa para modificar las propiedades del concreto fresco o endurecido.

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• AGREGADOS O ÁRIDOS

Los agregados son materiales inertes de origen inorgánico que se mezclan con el cemento para formar el concreto, cuyas finalidades especiales son abaratar la mezcla así como dotarla de ciertas características favorables. Las características de los agregados empleados en el concreto deben ser aquellas que beneficien el desarrollo de las propiedades del concreto, tales como la trabajabilidad, contenido de cemento, adherencia con la pasta y el desarrollo de resistencia mecánicas.

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Las especificaciones normativos establecen limites para ciertas características de los agregados que si no se respetan, pueden producir problemas en la calidad del concreto, como el desgaste, el cociente de forma, el contenido de ultrafinos. COVENIN 277. Para conocer la calidad de los agregados se deben efectuar ciertos ensayos en laboratorios con personal y equipos adecuados, siguiendo cuidadosamente los sucesivos pasos de un procedimiento normativo.

• CALIDAD DE LOS AGREGADOS

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Según la procedencia y tratamiento: • Naturales, que proviene de la desintegración de la roca

madre. • Manufacturados, que se obtienen por trituración de

fragmentos de roca. • Mixtos, que se consiguen al mezclar los agregados

naturales y los manufacturados.

• CLASIFICACIÓN DE LOS AGREGADOS

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Según el tamaño de los granos se les divide en agregados finos y agregados grueso.

Los agregados finos comúnmente consisten en arena natural o piedra triturada siendo la mayoría de sus partículas menores que 5mm.

Los agregados gruesos consisten en una grava o una combinación de grava o agregado triturado, el agregado triturado se produce triturando roca de cantera, grava de gran tamaño, etc.

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• Granulometría • Tamaño máximo del agregado • Modulo de finura • Ultrafinos • Impurezas • Resistencia de los agregados • Forma de los granos • Peso por unidad de volumen • Humedad

• CARACTERÍSTICAS DE LOS AGREGADOS

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Es la composición del material en cuanto a la distribución del tamaño de los granos que lo integran, esta característica decide la calidad del concreto.

• GRANULOMETRÍA

El tamaño de los granos se mide en forma indirecta mediante un tamiz o cedazo de diferentes aberturas calibradas. COVENIN 254 Los cuales son colocados en forma de cascada con el de mayor abertura arriba y los de menor abertura abajo, al tamizar por agitación los granos se distribuyen según sus tamaños. COVENIN 255

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• GRANULOMETRÍA

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• La granulometría debe mantener una secuencia sucesiva de tamaños, donde en todos los tamices queden fracciones retenidas con mas del 1% del peso del material, este tipo de granulometría se conoce son llamadas CONTINUAS.

• Por el contrario existen las llamadas granulometrías

DISCONTINUAS en donde no queda material retenido en uno o varios tamices.

• TIPOS DE GRANULOMETRÍAS

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Es el tamaño de sus partículas más gruesas, medido como abertura del menor tamiz, que deje pasar al menos el 95% del material combinado. El tamaño máximo a usar en una estructura de concreto esta condicionado por la geometría de la pieza y por la separación de los refuerzos metálicos. Este parámetro condiciona:

• Resistencia • Contenido de cemento • Características constructivas

•TAMAÑO MÁXIMO DEL AGREGADO

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•TAMAÑO MÁXIMO DEL AGREGADO

Tamiz

Piedra

Porcentaje Pasante (%)

1 ½” 98

1” 96

¾” 94

½” 65

3/8” 25

¼” 8

#4 0

#8

#16

#30

#50

#100

Fondo

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Cuando se manejan agregados en los que hay presencia de los granos con tamaño muy contrastante se puede presentar tendencia a su separación, lo que denominamos segregación, lo cual generaría concretos de calidad heterogénea y dudosa. Esta tendencia se contrarresta manteniendo los agregados en fracciones separadas, de acuerdo a su tamaño, que solo se combinan al momento del mezclado

•SEGREGACIÓN

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• El valor que se obtiene de la suma de los porcentajes de los retenidos acumulados de la arena sobre cada uno de los cedazos dividido entre cien, valor que puede servir en cierto modo, como representativo del tipo de arena (FINA, NORMAL O GRUESA).

• El módulo de finura, también llamado modulo granulométrico por algunos autores, no es un índice de granulometría, ya que un número infinito de tamizados da el mismo valor para el módulo de finura.

•MÓDULO DE FINURA

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• El El modulo de finura se calcula sumando los porcentajes retenidos acumulados en los tamices estándar (nombrados mas abajo) y dividiendo la suma entre 100. Cambios significativos en la granulometría de la arena tienen una repercusión importante en la demanda de agua y, en consecuencia, en la trabajabilidad del hormigón, por lo que si hubiese una variación significativa en la granulometría de la arena deben hacerse ajustes en el contenido de cemento y agua para conservar la resistencia del hormigón. Para no tener que recalcular la dosificación del hormigón el módulo de finura del agregado fino, entre envíos sucesivos, no debe variar en más de ±0.2.

• Los tamices especificados que deben usarse en la determinación del módulo de finura son:


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• Los tamices especificados que deben usarse en la

determinación del módulo de finura son:

• No. 100. No. 50, No. 30, No. 16, No, 8, No. 4, ⅜”, ¾”, 1½”, 3” y de 6”

• y el modulo de finura será:


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• A continuación se presenta un ejemplo de

gradación y calculo del modulo de finura, para un agregado fino y uno grueso.

TABLA CÁLCULO DEL MÓDULO DE FINURA PARA UN AGREGADO FINO

• MÓDULO DE FINURA

Los valores de M.F. de 2.50 a 3 son normales para el agregado fino.

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TABLA CÁLCULO DEL MÓDULO DE FINURA PARA UN AGREGADO GRUESO

• MÓDULO DE FINURA

Los valores de M.F. para el agregado grueso dependen del tamaño máximo del agregado.

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Se consideran como ultrafinos las partículas de agregado menores a 74 micras (correspondientes a diámetros nominales inferiores al cedazo o malla #200). Norma COVENIN 258. Además de su tamaño es importante conocer su calidad mineralógica, generalmente se relaciona el tamaño de las partículas según:

• Mayor a 74 micras: arena • De 74 a 5 micras: limo (siliceo, calizo) • Menor a 5 micras: arcilla y coloides

•ULTRAFINOS

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Cantidades importantes de ultrafinos pueden producir desde grandes trastornos hasta grandes beneficios. Como polvos que son, colaboran con el mecanismo de lubricación de la mezcla, conjuntamente con el cemento, los calizos y en cierta proporción los arcillos mejoran la retracción del agua, produciendo concretos con mejores características en estado fresco. Las arcillas adheridas a la superficie de microporosa de los granos debe ser eliminada con un lavado enérgico, de lo contrario dificultaran la adherencia de los granos con la pasta.

•INFLUENCIA DE LOS ULTRAFINOS

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• Materia orgánica en descomposición, puede producir trastornos en las reacciones del cemento, el fraguado puede ser alterado e incluso impedido, como en el caso de abundantes azucares. Para garantizar que los agregados estén libres de impurezas se deben hacer su estimación mediante los procedimientos descritos en a Norma COVENIN 256, 260 y 275.

• Sales naturales: Cloruros y Sulfatos El efecto adverso que presentan el cloruro es que

produce la corrosión del acero de refuerzo. Los sulfatos atacan a la pasta del concreto creando

posibles reacciones expansivas que tienden a reventar el concreto.

•IMPUREZAS

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• Es una de las principales características ya que condiciona en gran parte la resistencia final del concreto con ellos realizados (existen otras variables), los concretos hecho con agregados que de baja resistencia tienen poca resistencia al desgaste por lo que puede resultar critico en pavimentos, desvío de presas, etc.

• Generalmente se mide es la resistencia del agregado

grueso mediante el ensayo de desgaste (maquina de los Ángeles). COVENIN 266 y 267

• Una propiedad directamente relacionada es la dureza

superficial. COVENIN 265

•RESISTENCIA DEL AGREGADO

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• Influye de manera importante en la calidad y resistencia del concreto. (efecto de trabazón de las piedras), para los agregados gruesos se hace la estimación de partículas largas y planas ( las especificaciones limitan a un 25% de la proporción), estas dan una mezcla áspera poco trabajable y exigen una alta dosis de cemento y agua.

• Otra característica que algunos relacionan directamente

con la forma de los granos es su textura superficial, no hay métodos normativos para medirla, en su defecto se utiliza la inspección visual que puede estimar su comportamiento en obra, pero para cuantificar su efecto se deben realizar mezclas de prueba.

•FORMA DE LOS GRANOS

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• Esta característica es usada para el manejo de los mismos. Se manejan tres formas: – Peso unitario suelto COVENIN 263. (Cambios en la

granulometría o forma) – Peso unitario compacto ( Se usa para algunos diseños

de mezcla) – Peso especifico( Saber el Volumen del Agregado en la

mezcla)

Gruesos Finos

PU suelto (Kg/l) 1,4-1,5 1,5-1,6

PU comp. (Kg/l) 1,5-1,7 1,6-1,9

Peso esp. (Kg/l) 2,5-2,7 2,5-2,7

•PESO POR UNIDAD DE VOLUMEN

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• Se encuentra en los agregados de dos maneras diferentes: una es rellenado los poros y microporos internos de los granos y la otra como es como una película o costra envolvente, mas o menos gruesa, se expresa en porcentaje agua respecto al peso del material seco (al horno)

• El agua interna de los granos no pasa al concreto como agua de mezclado, al contrario cuando los granos se encuentran muy secos, pueden absorber parte del agua de la mezcla, en cambia el agua externa si pasa a formar parte de la mezcla, alterando sus proporciones, el punto de equilibrio entre el grano seco y húmedo se conoce como el estado de agregado saturado con superficie seca, esta condición no suele ser natural, sino se logra en los laboratorios.COVENIN 269 y 272

•HUMEDAD DE LOS AGREGADOS

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•HUMEDAD DE LOS AGREGADOS

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• Granulometría • Tamaño máximo del agregado • Modulo de finura • Ultrafinos • Impurezas • Resistencia de los agregados • Forma de los granos • Peso por unidad de volumen • Humedad

• CARACTERÍSTICAS DE LOS AGREGADOS

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• Manual del concreto estructural. Joaquín Porrero, Carlos Ramos, José Graces y Gilberto Velazco. Venezuela 2004

• Tecnología del concreto. A.M. Neville México 1984

• Normas COVENIN.

BIBLIOGRAFÍA

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