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Mezcla de ConcretoUniversidad Rafael LandívarFacultad de IngenieríaMateriales de ConstrucciónIng. Vilma Liliana Sajquim Pac
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IntroducciónLa proporción y tipos de los ingredientes establecen en parte la calidad del concreto y por lo tanto la calidad del sistema estructural total.
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Características generales
Densidad: es la relación entre la masa específica y el volumen de la mezcla. El espacio ocupado por el concreto deberá tanto como sea posible llenarse con agregado y la pasta de cemento.
Resistencia: el concreto deberá tener suficiente fuerza y resistencia interna ante los diferentes tipos de falla.
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Relación agua-cemento: esta relación hay que controlarse en forma apropiada, para dar la resistencia de diseño deseada.
Textura: las superficies del concreto expuestas deberán tener una textura densa de manera que puede resistir condiciones climatológicas adversas.
Cohesión y manejabilidad: contribuye a evitar la segregación y facilitar el manejo previo y durante su colocación.
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Asentamiento y sangrado: Se produce cuando la mezcla de concreto queda en reposo, después de colocarlo y compactarlo dentro del espacio cimbrado, se inicia un proceso natural mediante el cual los componentes más pesados (cemento y agregados) tienden a descender en tanto que el agua, componente menos denso, tiende a subir.
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Fraguado de la mezcla A partir del momento en que se elabora la
mezcla de concreto, inician las reacciones químicas entre el cemento y el agua que conducen primero a la pérdida de fluidez e inicia la rigidez de la mezcla y después a su endurecimiento y adquisición de resistencia mecánica.
El proceso evolutivo de este cambio de aspecto y propiedades se caracteriza por un periodo inicial, también llamado “durmiente”, durante el cual la mezcla de concreto permanece sin grandes cambios en su consistencia o fluidez inicial.
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A continuación se manifiesta un segundo periodo en que la mezcla comienza a perder fluidez notoriamente hasta convertirse en una masa rígida pero quebradiza que ya no es moldeable, y al cual se le denomina periodo de fraguado.
Finalmente, en este punto se inicia un tercer periodo que puede durar varios años, que se manifiesta por el endurecimiento propiamente dicho o adquisición de resistencia mecánica del concreto.
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Adquisición de resistencia mecánica
La velocidad de hidratación y adquisición de resistencia de los diversos tipos de cemento portland depende básicamente de la composición química del clinker y de la finura de molienda.
De esta manera, un cemento con alto contenido de silicato tricálcico (C3S) y elevada finura puede producir mayor resistencia a corto plazo, y tal es el caso del cemento tipo III de alta resistencia rápida.
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Parámetros que afectan la calidad del concreto
Calidad del cemento Proporción del cemento en relación al agua en
la mezcla Resistencia y limpieza de los agregados Interacción o adhesión entre la pasta de
cemento y el agregado Mezclado adecuado de los compuestos Apropiada colocación, terminación y
compactación Curado a una temperatura no menor de 50°F
mientras que el concreto colocado alcanza su resistencia
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TIPOS DE PRUEBAS PARA EL CONCRETO FRESCO
Muestra de concreto fresco: ASTM C172.08, NTG 41057
Temperatura: ASTM C 1064/C1064M, NTG 41053 Asentamiento: ASTM C143-08, NTG 41052 Contenido de aire:
Método de presión: ASTM C231-09, NTG 41017h7 Método volumétrico: ASTM C173/C173-01, NTG
41017H6 Elaboración de cilindros: ASTM C31/C31M, NTG
41061
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Tipos de pruebas para el concreto endurecido
Prueba a compresión: es uno de los principales requisitos del diseño estructural para garantizar que la estructura será capaz de soportar la carga pretendida.
Esta resistencia aumenta a medida que se reduce la relación agua-cemento. Esta resistencia se encuentra a f’c entre 20MPa y 40MPa (3,000 y 6000 PSI).
La prueba esta normada mediante la ASTM C39, la probeta se prepara en el laboratorio a pie de la obra según la ASTM C192 o la Norma ASTM C42.
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Materiales: Moldes: Los moldes para preparar las
probetas o las abrazaderas de los moldes, deben estar hechos de acero, hierro forjado o cualquier otro material no absorbente, no reactivo con el concreto. (diámetro de al menos tres veces el tamaño nominal del agregado grueso del concreto)
Pisón: Una barra de acero redonda, recta, con las dimensiones estipuladas en la Tabla 1, con al menos un extremo redondeado en forma de semiesfera del mismo diámetro que la barra.
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Prueba a tensión: El valor de la resistencia a la tensión del concreto es aproximadamente de 8% a 12% de su resistencia a compresión y a menudo se estima como 1.33 a 1.99 veces la raíz cuadrada de la resistencia a compresión.