manual de control de calidad del concreto

MANUAL DE CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO EN LA OBRA1

MANUALDE CONTROL DE CALIDADDEL CONCRETO EN LA OBRA


Advertencia

Legislación sobre derechos de autor Ley 23 de 1982.

Artículo 32.«Es permitido utilizar obras literarias o artísticas o parte de ellas, atítulo de ilustración en obras destinadas a la enseñanza, por medio depublicaciones, emisiones, radiodifusiones, grabaciones sonoras o visuales,dentro de los límites justificados por el fin propuesto, o comunicar conpropósito de enseñanza la obra difundida para fines educativos,universitarios y de formación personal sin fines de lucro, con la obligaciónde mencionar el nombre del autor y el título de las obras así utilizadas.»


© ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE PRODUCTORES DE CONCRETOASOCRETOPrimera Edición: 2003Primera Re-impresión: 2004

Autor: Ing. Jesús David OsorioASOCRETO

Ilustraciones: Jorge Peña(Fuente: Cartilla “José Concreto - Manualde Consejos Prácticos sobre el Concreto”)

Diseño y Diagramación: Martha E. Zua

La Asociación Colombiana de Productores de Concreto ASOCRETO estitular de los derechos de autor sobre el “Manual de Control de Calidaddel Concreto”, por tanto sus textos y gráficos no pueden reproducirsepor medio alguno sin previa autorización escrita de la AsociaciónColombiana de Productores de Concreto ASOCRETO.

ASOCRETO difunde los conceptos aquí contenidos con el propósito defomentar algunos consejos prácticos sobre el concreto, pero no se haceresponsable por cualquier error, omisión o daño por el uso de estainformación. Esta información no intenta suplir los conocimientos,técnicas y criterios de los profesionales responsables de la construcciónde las obras.

ISBN: 958-96709-9-7

ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE PRODUCTORES DE CONCRETOASOCRETOLABORATORIO DEL CONCRETOCarrera 28 No. 89-43, Bogotá, D.C.PBX. 610 0797 Fax. 610 9330e-mail: [email protected]ágina en internet: www.asocreto.org.co


CONTENIDO

INTRODUCCIÓN __________________________________________________________ 7

EL CONCRETO ________________________________________________________ 9

Propiedades del concreto _______________________________________ 9

COMPONENTES DEL CONCRETO _____________________________________ 10

Cemento _______________________________________________________ 10

Agregados _____________________________________________________ 13

Agua ___________________________________________________________ 14

Aditivos ________________________________________________________ 15

CONCRETOS PREMEZCLADOS _______________________________________ 16

Ventajas del concreto premezclado _____________________________ 16

Recomendaciones de cómo pedir mezclas de concreto

premezclado ___________________________________________________ 17

Control de calidad ______________________________________________ 18

PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO _____________________________ 19

Segregación ___________________________________________________ 20

Exudación ______________________________________________________ 21

Trabajabilidad ___________________________________________________ 22

Tiempo de fraguado _____________________________________________ 30

Masa unitaria y rendimiento volumétrico ________________________ 30

Contenido de aire ______________________________________________ 31

PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO ________________________ 31

Resistencia a la compresión ____________________________________ 31

Elaboración y curado de cilindros de concreto __________________ 31

Método de ensayo ______________________________________________ 35

Factores que afectan la resistencia ____________________________ 36

Pruebas de campo _____________________________________________ 37

DURABILIDAD DEL CONCRETO _______________________________________ 43

Deterioro del concreto por acciones químicas __________________ 44

Corrosión del acero de refuerzo ________________________________ 45

Factores que disminuyen el deterioro ___________________________ 46

BIBLIOGRAFÍA __________________________________________________________ 47


INTRODUCCIÓN

El concreto es la única piedra elaborada por el hombre, ya queadquiere las características de la roca, en resistencia, durabilidad,impermeabilidad, peso unitario, dureza y apariencia.

La propiedad a la que con mayor frecuencia se hace referenciaes la resistencia a la compresión, debido a que es fácil de mediry en la mayoría de los casos es suficiente para garantizar unbuen comportamiento estructural. Usualmente esta propiedades utilizada como base de aceptación del concreto en obra, y poresta razón, la correcta ejecución de la toma, curado y ensayo deresistencia a la compresión de las muestras y la adecuada selec-ción del tomador de muestras y del laboratorio de control decalidad, cobran vital importancia dentro del proceso del controlde calidad del concreto en obra.

Sin embargo, no hay que olvidar que existen otras propiedadesque deben ser controladas para mejorar la eficiencia de los pro-cesos constructivos y aumentar la vida útil.

LABORATORIO DEL CONCRETO - ASOCRETO


El concreto

Es una piedra artificial creada por el hombre, y que se ha conver-tido en el material de construcción más utilizado a nivel mundial,en razón a su extraordinaria versatilidad, en cuanto a las formasque se puede obtener.

El concreto es una mezcla de un material aglutinante (cemento),un material clasificado (agregados), agua y eventualmente aditi-vos y adiciones, que al endurecerse forman un sólido compactocapaz de soporta grandes esfuerzos a la compresión.

Propiedades del concreto

El concreto se puede encontrar en estado fresco,en proceso de fraguado y en estado endurecido, y enestos tres estados presenta características típi-cas, las cuales determinan su desempeño.

La propiedad del concreto a la que con mayor fre-cuencia se hace referencia es la resistencia a lacompresión, debido a que es muy fácil de evaluar yen la mayoría de los casos es suficiente para garan-tizar un buen comportamiento estructural. Usual-mente esta propiedad es utilizada como base deaceptación del concreto en obra, y por esta razón,la correcta ejecución de la toma, curado y ensayode resistencia a la compresión de las muestras y laadecuada selección del tomador de muestras y dellaboratorio de control de calidad, cobran vital im-portancia dentro del proceso de control de calidaddel concreto.


Sin embargo, no hay que olvidar que existen otras propiedadesque deben ser controladas para mejorar la eficiencia de los pro-cesos constructivos y aumentar la vida útil del concreto.

El concreto se elabora con diversos grados de manejabilidad,velocidad de fraguado y con las propiedades adecuadas en esta-do endurecido como resistencia, durabilidad, peso unitario, esta-bilidad de volumen y apariencia. La clasificación de los diferentestipos de concreto, usualmente se hace considerando la variaciónen las propiedades y características del concreto, razón por lacual, es importante conocer cada una de ellas, así como tambiénlas medidas de control que se deben efectuar para garantizar sucalidad.

Componentes del concreto

Cemento

El cemento es un material aglutinante que pre-senta las propiedades de adherencia y cohesión,que permiten la unión de fragmentos mineralesentre sí.

Este material tiene la propiedad de fraguar y en-durecerse en presencia de agua, presentando unproceso químico que es el calor de hidratación.

El cemento Portland hidráulico es la mezcla de ma-teriales calcáreos y arcillosos u otros materialesque contienen sílice, alúmina u óxidos de hierro,procesados a altas temperaturas y mezclados conyeso.

Clasificación del cemento Portland hidráulico

Hoy en día se fabrican diversos tipos de cemento para satisfa-cer diferentes necesidades del mercado y para cumplir con pro-pósitos específicos.


Cemento tipo I

Es un cemento destinado a obras de concreto que no esténsujetas al contacto de factores agresivos, tales como el ataquede sulfatos existentes en el suelo, en el agua y en el aire y a losácidos. Entre sus usos están las estructuras de concreto, pi-sos, mampostería, etc.

Cemento tipo II

Se usa en obras de concreto expuestas a la acción moderada desulfatos, como en estructuras enterradas en zonas donde lasconcentraciones de sulfatos de las aguas freáticas son mayo-res. El calor de hidratación generado por este cemento es mo-derado, por lo que su uso se recomienda para estructuras devolumen considerable, como pilas de gran masa, estribos gran-des, muros de contención. Su utilización reduce el aumento detemperatura.

Cemento tipo III

Es el cemento que desarrolla alta resistencia a tempranas eda-des, su composición química difiere a la de un cemento tipo I,físicamente es similar a este tipo de cemento, aunque las partí-culas han sido molidas más finamente.

Tabla N°1- TIPOS DE CEMENTOS

TIPO DESCRIPCIÓN NORMA

I Uso común NTC 30

II Resistencia moderada a sulfatos NTC 30

III Alta resistencia inicial NTC 30

IV Bajo calor de hidratación NTC 30

V Alta resistencia de sulfatos NTC 30

Cemento Portland de escoria de alto horno NTC 31

Cemento Portland puzolánico NTC 31

Cemento Portland adicionado NTC 31

Cemento para mampostería NTC 4027


Cemento tipo IV

Este cemento desarrolla resistencia a una velocidad muy inferiora los otros tipos de cemento. Se usa para estructuras de con-creto masivo, como presas, donde el aumento de temperaturaresultante durante el proceso de endurecimiento se tiene queconservar en el menor valor posible.

Cemento tipo V

Es un cemento que ofrece alta resistencia a la acción de lossulfatos y se emplea exclusivamente en concretos expuestos aacciones severas de sulfatos.

Propiedades del cemento

El estudio de las propiedades del cemento permite co-nocer algunos aspectos de su bondad como materialcementante. Estas propiedades son de carácter quími-co, físico y mecánico y, dependen del estado en el cualse encuentre.

Propiedades químicas

Contenido Óxido de calcioContenido Dióxido de síliceContenido Óxido de aluminioContenido Óxido de hierro

Principales compuestos del cemento

Silicato Tricálcico (C3S)

Silicato Dicálcico (C2S)

Aluminato Tricálcico (C3A)

Ferroaluminato Tetracálcico (C4AF)


Reacciones químicas

Hidratación del cementoCalor de hidratación

Propiedades físicas y mecánicas

DensidadFinuraConsistenciaTiempos de FraguadoFalso FraguadoExpansiónFluidezResistencia a la compresiónResistencia a la flexión

Agregados

Las investigaciones sobre agregados nos dicen que son un fac-tor esencialmente necesario dentro del concreto. La sociedadnecesita aprender a usar sus recursos en lo que se refiere amateriales para la construcción, naturales y manufacturados,para garantizar la sostenibilidad de los mismos.

Los agregados son partículas incor-poradas al concreto que ocupan unespacio, y que en combinación conel cemento y el agua proporcionanresistencia mecánica al concreto enestado endurecido.

La calidad de los agregados estadeterminada por el origen, por sudistribución granulométrica, densi-dad, forma y textura; los agrega-dos se clasifican en agregado grue-so y agregado fino, fijado por valo-res en tamaño.


Propiedades de los agregados

Las propiedades de los agregados dependen en gran parte de lacalidad de la roca madre de la cual procede. Sin embargo, esposible, conocer sus propiedades por medio de ensayos de labo-ratorio.

Propiedades químicas

Epitaxia (Reacción química, adherencia agregado - pasta)Reacción álcali-agregado

Propiedades físicas

Análisis granulométricoDensidadAbsorciónFormaTexturaMasa unitaria

Propiedades mecánicas

DurezaResistenciaAdherencia

Agua

Es un ingrediente fundamental en la elaboración de concreto de-bido a que desempeña diferentes funciones importantes en elconcreto.

Generalmente existe la creencia que si el agua es aptapara beber, es óptima para hacer concreto, sin embar-go, esto no es totalmente cierto, pues en algunas plan-tas de tratamiento, adicionan sustancias como sulfato,aluminio y cloro que pueden interferir con el fraguadodel cemento, promover la corrosión del acero de re-fuerzo y así mismo producir manchas en el concreto. El


agua apta para mezclar o curar concretos puede no ser necesariamentebuena para tomar.

Cuando el agua proviene de fuentes no conocidas, es conveniente anali-zarla periódicamente para comprobar que no varíe el pH o las impurezasa través del tiempo.

Efectos de las impurezas del agua

Aditivos

Son aquellos ingredientes que se adicionan a la mezclainmediatamente antes o durante el mezclado. Se utilizancon el objeto de modificar las propiedades del concreto enestado fresco, durante el fraguado y en estado endureci-do, para hacerlo más adecuado según el trabajo o exigen-cia dada.

pH

Sustanciassolubles

Sulfatos

Cloruros

Hidratosde carbono

Sustanciasorgánicassolublesen éter

Impurezas Fraguado Endurecimiento Eflorescencias Corrosión Adherencia Expansión Aireincluido

Hidratación

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Concretos premezclados

Los concretos premezclados, también son conocidoscomo concretos predosificados y los podemos definircomo aquellos que son diseñados, producidos y co-mercializados por una empresa productora de con-creto, con una garantía de calidad certificada.

Las diferencias entre concreto premezclado y la mezclaen obra son bastante significativas, ya que la formade producción en el concreto premezclado se realizade una manera industrializada: la dosificación de losmateriales se hace por peso, se realizan controles atodos sus componentes y al producto final a un costorazonable.

Ventajas del concreto premezclado

Se realiza una selección y control permanente a los compo-nentes del concreto (cemento, arena, grava, agua, aditivos yadiciones si son necesarias).

En la planta de concreto hay almacenamiento apropiado paralos materiales.

Se realizan diseños de mezclas de concreto óptimos de mane-ra técnica y económica.

Se realiza la dosificación por peso, realizando correccionespor humedad si es necesario y contando con equipos de altaprecisión.

Mezclado homogéneo, producción industrializada.

Transporte adecuado y con grandes capacidades.

Disponibilidad del servicio ágil y eficiente según las necesida-des del cliente.

Concretos de alta calidad y confiabilidad.


Recomendaciones de cómo pedir mezclasde concreto premezclado

Para lograr una excelente coordinación entre la planta de concretoy la obra es necesario suministrar la siguiente información:

Información básica

Nombre de la empresa solicitante.Número de identificación tributaria (NIT).Nombre de la obra, dirección (vías de acceso).Precio definido por tipo de mezcla.Cantidad de concreto.

Especificaciones técnicas de la mezcla de concreto

Resistencia del concreto.

Asentamiento.

Tamaño máximo y tamaño máximo nominal del agregado grueso.

Sistema de colocación (bomba, pavimentadora, pluma, cajo-nes etc.).

Algunas especificaciones adicionales de acuerdo al proyecto.

Cuando se trata de mezclas especiales éstas se diseñan segúnlos requerimientos necesarios para la obra.

Cantidad y frecuencia del suministro

Indicar la cantidad total de cada mezcla especificada, las fechasy horas en que se requieren, realizar programaciones semanalesque se deben confirmar 24 horas antes, y de igual manera, indi-car la forma cómo se suministrará la mezcla de concreto en laobra, que va en concordancia con la capacidad de recepción ycolocación.


Control de calidad

Las propiedades del concreto endurecido están sujetas a nume-rosas variables, por esta razón es necesario realizar un controlde calidad a todos los frentes que tienen que ver con la calidaddel concreto (concretera, obra y laboratorio).

El control de calidad lo podemos definir como el conjunto de ope-raciones y decisiones que se toman con el propósito de cumplir elobjeto de un contrato y de cierta forma comprobar el cumpli-miento de los requisitos exigidos. Para ello se deben verificar losprocedimientos que tienen que ver con las Normas Técnicas Co-lombianas y con el Código Sismo Resistente (NSR 98).

Para obtener concretos de excelente calidad, que cumplan contodas las especificaciones, ambas partes, planta de concretos yobra deben asumir ciertas responsabilidades en el control decalidad del concreto.

El control de producción del concreto es responsabilidad de laplanta productora de concreto, incluye el transporte del mismoe involucra los siguientes aspectos:


1 Control de materias primas2 Control de diseños de mezclas3 Control de procesos de producción4 Control del producto final

Las especificaciones de calidad y manipulación del concreto sonresponsabilidad de la obra.

Organización y responsabilidad del control de calidaddel concreto en la obra

En cualquier tipo de proyecto de construcción es indispensableque el control de calidad contemple ciertas actividades, queresponsabilicen a la obra:

Verificar que las especificaciones que aparezcan en la remi-sión de despacho de la planta coincidan con las especificacio-nes de la obra.

Seleccionar un tomador de muestras de concreto calificado,que será la persona encargada de realizar todos los ensayosdel concreto en estado fresco (Toma de muestra NTC 454,temperatura NTC 3357, asentamiento NTC 396, Masa unita-ria y rendimiento Volumétrico NTC 1926, y elaboración y cu-rado de especímenes de concreto NTC 550).

Selección de un laboratorio idóneo.

Todos los procesos de calidad estén debidamente documenta-dos y firmados.

Propiedades del concreto fresco

Las características en estado fresco del concreto deben sertales que se permita llenar adecuadamente las formaletas y losespacios alrededor del acero de refuerzo, así como también ob-tener una masa homogénea sin grandes burbujas de aire o aguaatrapada.


Es claro que las propiedades del con-creto en obra no pueden ser obteni-das directamente del concreto en es-tado fresco, puesto que las caracte-rísticas de los elementos estructura-les de concreto se ven afectadas porlas prácticas constructivas en la obra.Sin embargo, el control de calidad enestado fresco es la única herramientapara tomar decisiones rápidas, duran-te la colocación de concreto.

Algunas propiedades del concreto en estado fresco pueden serdeterminadas mediante una inspección visual y mediante ensayosde obra así:

INSPECCIÓN VISUAL

SegregaciónExudación

ENSAYOS DE OBRA

TrabajabilidadMasa unitariaContenido de aireTiempo de fraguado

Segregación

Un aspecto importante de la trabajabilidady que generalmente se considera comootra propiedad, es la tendencia a la se-gregación, la cual se define como la ten-dencia de separación de las partículasgruesas de la fase mortero del concreto


y la colección de esas partículas deficientes de mortero en elperímetro del concreto colocado, debido a falta de cohesividad,de tal manera que su distribución y comportamiento deja de seruniforme y homogéneo. Esto conduce a que la no segregación esuna condición implícita del concreto para mantener una trabaja-bilidad adecuada.

De otra parte, las principales causas desegregación en el concreto son la dife-rencia de densidades entre sus compo-nentes, el tamaño y forma de las partí-culas y la distribución granulométrica, asímismo pueden influir otros factores comoun mal mezclado, un inadecuado sistemade transporte, una colocación deficien-te y un exceso de vibración en la com-pactación; para controlar la segregacióndebida a efectos externos al concreto elcomité ACI-304 describe una serie deprocedimientos.

La segregación se puede presentar de dos formas. La primeraocurre cuando se usan mezclas pobres y demasiado secas, detal manera que las partículas gruesas tienden a separarse, biensea porque se desplazan a lo largo de una pendiente o porque seasientan más que las partículas finas. El segundo tipo se presen-ta particularmente en mezclas húmedas, y se manifiesta por laseparación de una parte de los agregados.

Exudación

Es una forma de segregación o sedimentación,en la cual, parte del agua de mezclado tiende aelevarse a la superficie de una mezcla de concre-to recién colocado. Esto se debe a que los cons-tituyentes sólidos de la mezcla no pueden rete-ner toda el agua cuando se asientan durante elproceso de fraguado.


La exudación del concretoesta influenciada por las pro-porciones de la mezcla y laspropiedades de los materia-les, el contenido de aire, for-ma y textura de los agrega-dos, calidad del cemento y eluso de los aditivos.

Cuando este proceso se presenta en una alta tasa, se convierteen poco deseable, especialmente para bombear y dar acabadosal concreto, adicionalmente traen otras consecuencias como eldebilitamiento, mayor porosidad, menor resistencia a la abrasióny ataque de agentes agresivos presentes en el medio ambiente.

Cuando la exudación es excesiva, debe prestarse especial aten-ción a las características de los agregados, la calidad de cemen-to y diseño de la mezcla.

Trabajabilidad

Es la capacidad del concreto que le permite ser colocado ycompactado apropiadamente sin que se produzca segregación

alguna.La trabajabilidad esta ligada al grado de compati-bilidad, cohesividad, plasticidad y consistencia.

Compatibilidad: Es la facilidad con la que el con-creto es compactado o consolidado para reducirel volumen de vacíos y, por lo tanto, el aire atra-pado.

Cohesividad: Aptitud que tiene el concreto paramantenerse como una masa estable y sin segre-gación.

Plasticidad: Condición del concreto que le permite deformarsecontinuamente sin romperse.


Consistencia: Habilidad del concreto fresco para fluir, esdecir, la capacidad de adquirir la forma de los encofradosque lo contienen y de llenar espacios vacíos alrededor deelementos embebidos.

Factores que afectan la trabajabilidad

La trabajabilidad está influenciada principalmente por elcontenido de agua de mezclado, contenido de aire, pro-piedades de los agregados, relación pasta/agregados ylas condiciones climáticas.

1. Contenido de agua de mezclado: El agua de mezclado haceparte aproximadamente del 15% del volumen total del concreto,del cual sólo el 5% es para hidratar el cemento y el 10% restan-te es el agua evaporable. Esta última es el principal factor queafecta la trabajabilidad, ya que en la medida que se incrementasu contenido aumenta la fluidez y permite una mayor lubricaciónde los agregados.

2. Contenido de aire: El contenido de aire naturalmente atrapa-do y/o incorporado intencionalmente, produce disminución en losrequerimientos de agua del concreto para una misma manejabilidad,al igual que un aumento de las condiciones de cohesividad.

3. Propiedades de los agregados: Las propiedadesfísicas de los agregados que afectan las característicasdel concreto en estado fresco son el tamaño máximo,forma y textura de las partículas, densidad, absorción,contenido de finos y materia orgánica.

La cantidad de material sobre el tamiz No. 200 (0.075 mm), laangularidad y gradación de los agregados y proporciones delos componentes del concreto son los factores que más influ-yen en la facilidad de terminado. Posibles remedios para mejo-rar los acabados incluyen el uso adicional de finos en la arena,más cemento, el uso de aditivos convencionales e inclusoresde aire.


La gradación y forma de las partículas de los agregados influyenen el proporcionamiento necesario para obtener concreto fres-co trabajable y al mismo tiempo en la obtención de concretoendurecido económico de buenas propiedades. La cantidad deagua necesaria para unas condiciones específicas de trabajabilidaddepende del tamaño máximo del agregado grueso y de la forma,textura y distribución granulométrica de las partículas del agre-gado grueso y fino.

Un aumento en la rugosidad y angularidad del agregado gruesopuede aumentar los requerimientos de agua de mezcla y, portanto, el contenido de cemento para un nivel dado de trabajabilidad,sin embargo, este efecto generalmente no es más grande que elque tiene la forma y textura del agregado fino. El agregado grue-so con alto contenido de partículas alargadas o planas puedeproducir concretos «ásperos» para algunos métodos de coloca-ción ocasionando vacíos, hormigueros o bloqueo de bombas.

Cualquier cambio en la gradación o angularidad de las partículaspuede aumentar los vacíos entre partículas del agregado gruesoque requerirán un aumento del mortero dentro del concreto.

4. Relación pasta / agregado: La cantidad de pasta esta relacio-nada con el área superficial de los agregados, ya que su funciónen estado fresco es actuar como lubricante y producir concre-tos trabajables. En términos generales a mayor relación pasta/agregado se incrementa la cohesividad del concreto, sin embar-go, no debe ser tan alta porque se puede presentar segrega-ción.

5. Condiciones climáticas: Las condi-ciones climáticas tales como, viento,sol, temperatura y humedad ambienteafectan la manejabilidad del concretodebido a que pueden producir pérdidasde agua por evaporación, cambios en latemperatura interna del concreto porintercambio de calor, cambios volumé-tricos y modificación en los tiempos defraguado.


Efecto del tiempo y la temperatura sobre la trabajabilidad

El concreto después de mezclado se rigidiza con el tiempo, fenó-meno que no debe ser confundido con el fraguado del cemento.Lo que ocurre es que el agua de mezclado se pierde, porque losagregados absorben parte ella, se evapora, especialmente si elconcreto está expuesto al sol y al viento, otra parte es eliminadapor las reacciones químicas iniciales.

La pérdida de trabajabilidad depende de la cantidad de cementode la mezcla, del tipo de cemento, del calor de hidratación delcemento y de la trabajabilidad inicial. La variación de la trabajabilidaden relación con el tiempo también es afectada por las condicio-nes de humedad del agregado, debido a que se presenta absor-ción del agua de mezcla en los poros del agregado cuando estese mezcla seco o con menor contenido de humedad a la absor-ción.

Más importante que la temperatura ambiente, es la del concre-to, ya que ésta es la que controla las reacciones químicas quese producen en la mezcla y por tanto modifica las propiedadesdel concreto en estado fresco y endurecido. La norma NTC3357 fija los límites de la temperatura del concreto fresco. Lamedición de la temperatura se hace cuando el concreto es re-cibido en la obra, mientras se coloca, con termómetros de vi-drio o con corazas, los cuales deben tener una precisión de 1ºCy deben ser introducidos dentro de la muestra representativapor mínimo dos minutos o hasta que la lectura se estabilice.También es posible determinar la temperatura mediantemedidores electrónicos de temperatura con pantallas digitalesde precisión.

Ensayos para determinar la trabajabilidad

Las propiedades tales como cohesión y adhesión son las quedeterminan el grado de trabajabilidad y usualmente son evalua-das por examen visual y manipulación del concreto con herra-mientas para dar acabados, debido a que hasta el momento no


se conoce ninguna prueba quelas mida directamente; sin em-bargo, se han desarrollado unaserie de ensayos con los cua-les se puede determinar ocorrelacionar las propiedadesdel concreto en estado plás-tico en términos de consisten-cia, fluidez, cohesión y gradode compactación entre otras.

- Ensayo de asentamiento

El asentamiento es una medida de la trabajabilidad del concreto,que se refiere al grado de fluidez de la mezcla, es decir que indicaqué tan seca o fluida está cuando se encuentra en estado plásti-co y no constituye por sí mismo una medida directa de latrabajabilidad.

Procedimiento para la toma de muestras de concreto: La mues-tra debe ser representativa y conformada por la porción centralde la descarga del concreto y nunca de la porción inicial o final dela descarga. Además debe tenerse en cuenta que la muestradebe tomarse de una sola mezclada, adicionalmente la muestradebe protegerse del sol y del viento, y no realizar transportesinternos largos en la obra para evitar la segregación del concreto.

Selección del tomador de muestras de concreto: Cuando se usala resistencia como base de aceptación del concreto, losespecímenes normalizados deben ser elaborados por un tomadorde muestras calificado, de acuerdo con la NTC 454 (ASTM C172) y NTC 550 (ASTM C 31), puesto que el cumplimiento acabalidad de los procedimientos de toma de muestras y curadode los cilindros influye directamente en el resultado del ensayo acompresión de los cilindros de concreto. Las muestras se debencurar en condiciones controladas de humedad y temperatura, deacuerdo con lo establecido en dichas normas.


Las características del cono de Abrams se presentan en la si-guiente figura.

El método de ensayo que está descrito en la norma NTC 396 entérminos generales consiste en lo siguiente:

Se coloca el molde sobre una superficie horizontal, plana y noabsorbente, presionando con los pies las agarraderas para queno se salga el concreto por la parte inferior del molde. Ensegui-da, se llena el cono en tres capas cada una de aproximadamenteigual volumen, apisonándose cada capa con 25 golpes dados conuna varilla de 16 mm de diámetro, 60 cm de longitud y con almenos uno de sus extremos redondeado. La introducción de lavarilla por el extremo redondeado se debe hacer en diferentessitios de la superficie y hasta una profundidad tal que penetreligeramente en la capa inferior con el objeto que la compactaciónse distribuya uniformemente sobre la sección transversal.

Al terminar la tercera capa, se enrasa la superficie bien sea conla varilla o con un palustre. Se retira la mezcla que haya caído alsuelo en la zona adyacente a la base del molde, el cono se levantacuidadosamente en dirección vertical, sin movimientos lateraleso de torsión y sin tocar la mezcla con el molde cuando éste se haseparado del concreto.


Una vez retirado el molde, la muestra sufre un asentamiento, deaquí el nombre del ensayo, el cual se mide en centímetros opulgadas inmediatamente como diferencia entre la altura del moldey la altura medida sobre el centro de la base superior del espéci-men. (Ver la siguiente figura).


El ensayo de asentamiento está ampliamente difundido en nues-tro medio debido la facilidad y rapidez con que se realiza, sinembargo, no se puede aplicar en algunos casos, tales como con-cretos muy secos con asentamiento inferior a 25 mm y concre-tos elaborados con agregados livianos.

El concreto en estado fresco se clasifica de acuerdo a la consis-tencia, en: mezcla muy seca, seca, semiseca, media, húmeda ymuy húmeda,

Mezcla muy seca: El asentamiento es inferior a 2 cm y frecuen-temente es empleada en la elaboración de prefabricados de altaresistencia, como traviesas y postes pretensados. Debido a lapoca manejabilidad que tiene es necesario colocarlo con vibradoresde formaleta y compactarla mediante vibración extrema, en al-gunos casos puede requerirse presión. También es posible lanzarestas mezclas por vía húmeda en revestimientos de pantallas decimentación.

Mezcla seca: El asentamiento está entre 2.5 y 3.5 cm, utilizán-dose en la construcción de pavimentos colocados por pavimenta-doras con terminadora vibratoria.

Mezcla semi-seca: El asentamiento está entre 3.5 y 5 cm, lasaplicaciones más comunes son en pavimentos y cimentaciones enconcreto simple, colocados mediante máquinas de operación ma-nual y compactadas por vibración.

Mezcla media: El asentamiento está entre 5 y 10 cm, por lo cualse puede emplear en pavimentos, losas, muros y vigas.

Mezcla húmeda: El asentamiento está entre 10 y 15 cm, seutiliza en la elaboración de elementos esbeltos mediante bombeo.

Mezcla muy húmeda: El asentamiento es mayor a 15 cm, seemplea en la construcción de elementos muy esbeltos y pilotesfundidos «in situ» mediante el sistema de tubo Tremie.


Tiempo de fraguado

Es un proceso donde el concreto pasa de un estado plástico a unestado endurecido. Los cambios que se observan durante esteproceso son el tiempo de fraguado y la contracción plástica.

La clasificación de acuerdo con el tiempo de fraguado hace con-cretos de fraguado lento, normal y rápido. Los fraguados lentosson aquellos que demoran más tiempo en endurecer, los de fra-guado normal son los que endurecen prácticamente con la veloci-dad de hidratación del cemento y los concretos de tiempos defraguado acelerado, son aquellos que endurecen en menor tiem-po y adquieren mayor resistencia en tempranas edades.

Masa unitaria y rendimiento volumétrico

Se mide mediante el ensayo de rendimiento volumétrico, que con-siste en determinar la masa requerida para llenar un molde devolumen conocido.

Dicho molde se debe llenar en tres capas de igual altura, compac-tas, usando una varilla apisonadora. Hay que tener precaución engolpear con un martillo de caucho cada capa con el objeto decerrar los agujeros que deja la varilla y poder sacar indirectamen-te el aire. El nivelado se realiza con una lámina metálica o de vidrio.

La masa unitaria real del concreto se obtiene mediante el co-ciente de la masa neta del concreto y el volumen del recipiente.La masa neta se determina restando la tara del recipiente a lamasa del concreto más el recipiente.

MU = Masa Neta del concreto / Volumen del recipiente

El rendimiento volumétrico es el cociente entre la masa total delos materiales del diseño mezclados y la masa unitaria del con-creto.

Rv = Masa de los materiales del diseño / MU


Contenido de aire

Este elemento está presente en todos los tipos de concreto,localizado en los poros no saturables de los agregados y entrelos componentes del concreto, bien sea porque es atrapado du-rante el mezclado o al ser intencionalmente incorporado por eluso de algún tipo de aditivo.

Propiedades del concreto endurecido

Las propiedades del concreto endurecido están gobernadas porla resistencia de la pasta endurecida, los agregados y las interfacesagregado-pasta. El concreto es capaz de soportar grandes es-fuerzos a la compresión, dependiendo de las características desus componentes y el diseño de este mismo.

Resistencia a la compresión

La resistencia a la compresión es la característica mecáni-ca principal del concreto, dada la importancia que revisteesta propiedad dentro de una estructura convencional delconcreto reforzado.

La forma de evaluar la resistencia del concreto es median-te pruebas mecánicas de ensayo de cilindros. Para lo cualse toman muestras, se hacen especímenes y se fallan adiferentes edades.

Elaboración y curado de cilindros de concreto

Los ensayos de compresión del concreto se efectúan para de-terminar la calidad general del concreto. Si se permite que va-ríen las condiciones de curado, toma de muestras y métodos dellenado y acabado de las probetas, los resultados obtenidos ca-recen de valor, porque no se puede determinar si una resistenciabaja es debida a una falla en la confección de las probetas.


Nota. Como buena práctica es recomendable antes de iniciar elensayo humedecer con agua las herramientas que van ha estaren contacto con el concreto.

Elaboración de muestras

- Lugar de moldeo

Moldee las muestras tan cerca como seaposible del lugar donde ellas van a estaralmacenadas durante las primeras 24 h.Si no es factible moldear las muestrasdonde van a estar almacenadas, llévelasal lugar de almacenamiento inmediata-mente después de elaborarlas. Coloquelos moldes sobre una superficie rígida li-bre de vibración u otras alteraciones.Evite sacudidas, golpes, inclinaciones orayado de la superficie de las muestrascuando éstas son cambiadas a otro lu-gar de almacenamiento.

- Colocación (fundida)

Coloque el concreto en los moldes utilizando un cucharón o pa-lustre despuntado. Escoja cada cucharada, palustrada o paladade concreto del recipiente de mezclado para asegurar que éstaes representativa de la bachada. Puede ser necesario remezclarel concreto en el recipiente de mezclado con un palustre ó unapala para impedir la segregación durante el moldeo de las mues-tras. Mueva el cucharón ó el palustre alrededor de la partesuperior del molde cuando el concreto es descargado, con el finde asegurar una distribución simétrica del concreto y minimizarla segregación del agregado grueso dentro del molde. Además,distribuya el concreto utilizando la varilla de compactación antesde iniciar la consolidación. El tomador de muestras debe procu-rar añadir, al colocar la última capa, una cantidad de concreto


que llenará exactamente el molde después de la compactación.No añada muestras de concreto no representativo a un moldedurante el llenado.

Todos los moldes se llenan uniformemente, es decir, colocacióny compactación de la primera capa en todos los moldes, des-pués la segunda capa y posteriormente la tercera capa. Cadacapa deberá ser apisonada uniformemente con una varilla me-tálica de 16 mm de diámetro y una longitud de 60 cm. Lasapisonadas serán 25 por capa y además se le darán 10 a 15golpes con un martillo de caucho que tenga una masa entre 200a 800 g .

Después de la compactación se procede-rá a retirar el concreto sobrante, alisán-dose su superficie y manipulando lo me-nos posible para dejar la cara lisa de talforma que cumpla con las tolerancias deacabado.

Protección después del acabado: Para evitar la evaporación deagua del concreto sin endurecer, cubra los especímenes inmedia-tamente después del acabado, preferiblemente con una láminano absorbente y no reactiva, o con una lámina de plástico duro,durable e impermeable. Se permite el uso de lona húmeda para laprotección, pero se debe tener cuidado para mantener la lonahúmeda.

Hasta que los especímenes sean removidos de los moldes. Lacolocación de una sábana de plástico sobre la lona facilitará man-tenerla húmeda.

- Remoción de los moldes

Remueva las muestras de los moldes 24h ± 8h después defundidos.


Curado

Debido a que las labores de curado tienen gran influencia sobrelas propiedades del concreto, tanto en estado plástico y comoen estado endurecido. El curado lo definimos como el proceso decontrolar y mantener un contenido de humedad satisfactorio yuna temperatura favorable en el concreto, durante la hidratacióndel cemento, de manera que se desarrollen las propiedades de-seadas.

La mayoría de los concretos en estado plástico contienen unacantidad de agua considerablemente mayor que la requeridapara que tenga lugar su combinación química y la hidratacióncompleta del cemento. Sin embargo, durante el fraguado sepierde agua por exudación y posteriormente por evaporación opor absorción de los agregados, que pueden de cierta formaevitar la hidratación completa del cemento. Adicionalmente, lapérdida de agua también provoca que el concreto se contraigay conduzca a esfuerzos de tensión interna, provocando fisurassuperficiales.

- Curado de los cilindros de concreto:

Una vez se hayan desencofrado los cilindros de concreto, 24horas ± 8 horas después de su elaboración, se procede a unainmersión ideal para mantener los cilindros de concreto satura-do, de manera que se promueva la hidratación de todas las par-tículas de cemento.

- Transporte de los cilindros de concreto:

Se debe tener mucho cuidado en el manejo de las probetas deconcreto, ya que los cilindros que se transporten en vehículosinadecuados, pueden sufrir daños considerables, que se veránafectados en la prueba de resistencia a la compresión.


Método de ensayo

La resistencia a la compresión de cilindros deconcreto se mide en una prensa hidráulica queaplica una carga estática sobre la superficie su-perior del cilindro. Generalmente esta superficiees áspera y no plana lo cual se necesita refrentarya sea con mortero de azufre, yeso de alta re-sistencia o neopreno, tal como lo describe laNTC 504. La resistencia se da en unidades deesfuerzo, o sea fuerza por unidad de área, en(MPa o kg/cm2).

Un valor de resistencia debe ser el resultado delpromedio de por lo menos dos cilindros normali-zados y representativos de una misma mezcla.Si un cilindro presenta evidencia definitiva de bajaresistencia respecto a los demás, debido a unmuestreo, moldeado, manejo, curado o ensayoinadecuado, se debe descartar y la resistenciade los cilindros restantes es considerada comoel resultado del ensayo.

La Norma Técnica Colombiana NTC 3318 esta-blece que si la diferencia entre los resultadosde cilindros de una misma muestra, ensayadosa la misma edad, con los mismos procedimien-tos, equipo y operarios, supera el 10 % de laresistencia media de las muestras, el ensayo sedebe descartar. Se pueden realizar ensayos adi-cionales a otras edades para obtener informa-ción acerca de la evolución en el desarrollo deresistencia, verificar la efectividad del curado yprotección del concreto o para determinar eltiempo de remoción de formaletas cuando la es-tructura se va a poner en servicio. Los cilindroselaborados para este efecto se curan de acuerdocon la NTC 550 (ASTM C 31).


El responsable de calidad del concreto en la obra debe cerciorar-se y registrar el número del comprobante de entrega del con-creto y la localización exacta en la obra de la carga representadapor la muestra que se va a someter a un ensayo de resistencia.

De acuerdo con los requisitos de la NTC 3318, el promedio detodos los ensayos de resistencia que representen cada clase deconcreto deben ser suficientes para asegurar que cumplen si-multáneamente los siguientes dos requisitos:

Los promedios de todos los conjuntos de tres resultados con-secutivos de ensayos de resistencia, deben ser mayores oiguales al valor especificado para f’c.

Ningún resultado individual de los ensayos de resistencia (pro-medio de dos cilindros), debe estar 3,5 MPa (35 kg/cm2), pordebajo de la resistencia especificada f’c (véase NSR-98).

Sin embargo, debido a variaciones en los materiales, operacionesy ensayos, el promedio de resistencia para cumplir estos requisi-tos es sustancialmente mayor que la resistencia especificada.La cantidad en exceso depende de la desviación estándar de losdatos de los ensayos y del coeficiente de modificación con que esafectada, de acuerdo con lo establecido por la NSR-98.

Factores que afectan la resistencia

Entre los innumerables factores que afectan la resistencia delconcreto endurecido, independientemente de la calidad y tipo demateriales que lo constituyen, para propiedades dadas de suscomponentes en una mezcla trabajable y bien colocada se desta-can los siguientes:

Contenido de cemento y tipo de cementoRelación agua-cementoContenido de aireTipo y dosificación del aditivoFraguado del concretoCurado del concretoEdad del concreto


Pruebas de campo

Con el objeto de determinar la resistencia relativa de diferenteslocalizaciones en la estructura, como ayuda para la evaluación deresistencia del concreto en el sitio. Se han desarrollado diferen-tes pruebas de campo que se clasifican de la siguiente manera

Pruebas destructivasPruebas no destructivas

Pruebas destructivas

Cuando la resistencia de los especímenes ensayados a compre-sión es inferior al valor mínimo especificado f´c es probable quelos cilindros no sean representativos del concreto colocado oque no se realizó correctamente la elaboración y curado de cilin-dros de concreto.

Para tratar de determinar si la resistencia del concreto es real-mente baja o alta, es posible extraer núcleos del elemento deresistencia dudosa, siguiendo el procedimiento de la NTC 3658 yensayarlos a la compresión. Este método no es recomendablepara concretos menor de 28 días de edad.

Pruebas no destructivas

Es posible utilizar ensayos para evaluar la resistencia relativa delconcreto endurecido. Las pruebas no destructivas mas comu-nes en el medio colombiano son: el ensayo de esclerómetro y elensayo de ultrasonido.

- Ensayo de esclerómetro

Esta prueba fue desarrollada en el año 1894 por el ingenierosuizo ERNEST SCHMIDT quien idea un martillo de prueba paramedir la resistencia del concreto. Esta prueba se basa en elprincipio de rebote de masa elástica que depende de la dureza dela superficie del concreto.


Este ensayo debe aplicarse en superficies lisas. Cuando el con-creto presenta un aspecto rugoso, se debe lijar con una piedraabrasiva de forma manual que permita obtener en pocos minutosuna superficie plana y lisa.

Este ensayo nos proporciona un medio rápido y económico pararevisar la resistencia del concreto. Pero los resultados de estaprueba se ven afectados por la rugosidad de la superficie, ladimensión máxima del agregado, la edad, la condición de humedady la carbonatación de la superficie del concreto.

- Ensayo de ultrasonido

Este tipo de ensayo se clasifica como no destructivo y desde elpunto de vista teórico, esta prueba se basa en que unas ondasse propagan en cualquier medio donde existan átomos que pue-dan vibrar elásticamente, teniendo en cuenta que a medida enque el medio sea más denso, más rápida es la velocidad de propa-gación.

El ensayo de ultrasonido consiste en medir el tiempo enque una onda ultrasónica atraviesa el concreto, te-niendo en cuenta la longitud del elemento a evaluar.

Control estadístico

En todo el mundo es reconocido que los requisitos establecidospara el diseño de mezcla de concreto y los criterios de acepta-ción del concreto tienen por objeto asegurar la calidad estructu-ral de las obras. Para ello, dicho aseguramiento de calidad sefundamenta en dos factores principales: la determinación de laresistencia a la compresión y la aplicación de la estadística.

Análisis estadístico

Los procedimientos estadísticos se realizan a partir de datosderivados de muestras obtenidas en el curso del desarrollo de unplan de muestreo. Partiendo de la base que las muestras toma-


das y los ensayos efectuados representan apropiadamente elconcreto producido y aceptando la idoneidad de los resultadosde resistencia, se agrupan los datos, conociendo de antemanolas características de una distribución:

- Número de pruebas (N)

De acuerdo con el código (NSR 98), se debe disponer de unacantidad suficiente de pruebas, para obtener mayor informaciónconfiable. Para que el análisis estadístico sea representativo, elnúmero de pruebas debe ser como mínimo 30 datos (promediode dos cilindros de la misma edad).

Ejemplo estadístico

Con el objeto de ilustrar los conceptos estadísticos, a continua-ción se muestra un registro de datos que corresponden a laproducción de un concreto diseñado para f’c de 245 kg/cm2.

- Promedio aritmético (X):

Se define como la suma aritmética de los resultados de resis-tencia de todas las pruebas individuales dividiéndolo por el totalde pruebas efectuadas.

- Desviación estándar (S):

El análisis estadístico intenta dar una idea de la dispersión de laspruebas con relación al promedio aritmético, es necesario conocerla variación de las pruebas mediante la desviación estándar y sedefine como la raíz cuadrada del promedio de la suma de los cua-drados de las desviaciones de la resistencia, respecto a la resis-tencia promedio dividida entre el número de pruebas menos uno.

Nxn.....xxx

X++++

=321


Del mismo modo, la desviación estándar de un lote de muestrasrefleja las variaciones entre las diferentes bachadas del concre-to. Estas variaciones, como es de esperarse, contemplan la va-riabilidad de cada uno de los materiales, la variabilidad en losprocedimientos y técnicas de producción y manejo, las variacio-nes propias de la elaboración y curado de los especímenes, esdecir que en esta desviación comanda la dispersión entre laspruebas realizadas.

- Coeficiente de variación (V):

Cuando se conoce la dispersión de las pruebas, se puede obte-ner el coeficiente de variación el cual está definido en términosde la desviación estándar, expresada como un porcentaje delpromedio aritmético.

Es así como el coeficiente de variación dentro de una prueba, sepuede juzgar el control de la elaboración, el tratamiento de losespecímenes y la calidad de los métodos utilizados en los ensa-yos.

- Intervalo o Rango (R):

Se obtiene restando la menor de las resistencias del conjunto decilindros que conforman la prueba, de la mas alta del grupo.

1

2

−∑ −

=N

)XXi(S

XSx

V100

=

XbXaR −=


Variación dentro de la prueba

- Intervalo promedio (R):

- Desviación estándar dentro de la prueba (S1):

Se determina teniendo en cuenta que su valor depende de lacantidad de ensayos.

FACTORES PARA CALCULAR LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR DENTRO DE UNA PRUEBA

No. de Cilindros d2 1/d2

2 1,128 0,88653 1,693 0,59074 2,059 0,48575 2,326 0,42996 2,534 0,39467 2,704 0,36988 2,847 0,35129 2,970 0,336710 3,078 0,3249

- Coeficiente de variación dentro de la prueba (V1):

Esta medida de dispersión se determina así:

NR

NRn....RRR

Ri∑=

++++=

321

Rd

S2

11

=

XxS

V1001

1 =


ANÁLISIS ESTADÍSTICO

RESISTENCIA NOMINAL 245 (kg/cm2)

DATOS OBTENIDOS

Número depruebas

Resultadosa 28 días(kg/cm2)

Promedioa 28 días(kg/cm2) Xi

PromedioMóvil

(kg/cm2)

Rango(kg/cm2) Ri

2651 264 265 1

2662 256 261 10

2123 228 220 249 16

2454 239 242 241 6

2525 259 256 239 72536 250 252 250 3

2607 264 262 256 42468 249 248 254 3

2539 249 251 254 4

24710 250 249 249 3

23011 232 231 244 2

26912 274 272 250 5

24913 264 257 253 15

24914 239 244 257 10

24715 258 253 251 11

23616 259 248 248 23

24517 247 246 249 2

24918 247 248 247 2

24519 246 246 247 1

26920 254 262 252 1525621 263 260 256 7

24922 243 246 256 625423 252 253 253 2

24324 235 239 246 824025 244 242 245 4

24326 257 250 244 14

24027 246 243 245 6

25228 260 256 250 8

28429 296 290 263 12

26830 258 263 270 10

PROMEDIO GENERAL (X) 252 kg/cm2

Rango Promedio 7,33 kg/cm2

DESVIACIÓN ESTÁNDAR DENTRO DE LA PRUEBA (S1) 6,50 kg/cm2

COEFICIENTE DE VARIACIÓN DENTRO DE LA PRUEBA (V1) 2,6%

DESVIACIÓN ESTÁNDAR TOTAL (S) 12 kg/cm2

COEFICIENTE DE VARIACIÓN (V) 5 %

NÚMERO DE PAREJAS EVALUADAS A 28 DIAS 30


Durabilidad del concreto

Aunque la resistencia a la compresión del concreto es una ca-racterística en estado endurecido, existe otro parámetro queen un momento dado puede ser más importantes y es la durabi-lidad, que está estrechamente ligada con las condiciones de ex-posición al medio ambiente, la cual puede generar deterioro porcausas físicas, mecánicas y/o químicas.

De otra parte, puede haber causas internas, tales como la per-meabilidad, materiales constituyentes o cambios volumétricosdebido a diferencias en las propiedades térmicas.

La durabilidad del concreto se define como su resistencia a laacción del clima, a los ataques químicos, a la abrasión o cualquierotro proceso de deterioro, de tal manera, que un concreto du-rable debe mantener su forma, su calidad y sus propiedades deservicio al estar expuesto a su medio ambiente.

Generalmente las estructuras de concreto es-tán expuestas no solo a la acción de las cargassi no también a otros agentes de carácter físi-co y químico. Para que una estructura sea du-rable se requiere que se diseñe no sólo pararesponder a las cargas sino también a los efec-tos que tienen que ver con la calidad del con-creto.

Desde la invención del concreto siempre se consideró que elconcreto era un material imperecedero por su solidez, dureza yalta resistencia a la compresión. Con el desarrollo de la técnicaen la química del concreto se ha confirmado la condición del ma-terial duradero gracias a los grandes avances en la química delcemento, la calidad y el comportamiento de los agregados, lascaracterísticas del agua, el uso de aditivos y adiciones, técnicasde producción, manejo y colocación del concreto, las prácticasde protección y curado.


Deterioro del concreto por acciones químicas

Dentro de los factores de deterioro atribuibles a las accionesquímicas están el ataque de ácidos, la lixiviación por aguasblandas, la carbonatación, la formación de sales expansivas(ataque de sulfatos), y la expansión destructiva de las reac-ciones álcali – agregado.

Ataque por ácidos

Es un hecho conocido que la pasta decemento Portland endurecida, el ele-mento que mantiene adherido elconcreto es un material calcáreoy como tal, muy susceptible al ata-que de ácidos. En la realidad, en elcaso del concreto, es que no exista defensa contra el ataquedel ácido, por lo que estrictamente y sin excepción alguna,estos deben ser eliminados del proceso o material que semaneja en una estructura de concreto, o evitar que entrenen contacto con el concreto mediante algún tipo de barreraimpermeable y resistente al ácido que proteja el concreto.

Lixiviación por aguas blandas

La lixiviación del hidróxido de calcio que contiene el concreto,disminuye el contenido de CaO y trae como consecuencia ladegradación de los componentes de la pasta hidratada, comosilicato, aluminatos y ferritos, y por esto el concreto pierderesistencia y se desintegra.

Carbonatación

Este fenómeno sucede cuando el hidróxido de calcio (Ca(HO)2)presente en la pasta de cemento reacciona, en presencia delagua o con dióxido de carbono, produciendo carbonato de cal-


cio CO3, generando una pérdida de volumen. Esta carbonata-

ción se presenta en la superficie del concreto y su profundi-dad dependerá de la porosidad del concreto. Esta reacciónconduce al descascaramiento.

Ataque por sulfatos

Algunos sulfatos de sodio, potasio, calcio y magnesio que es-tán naturalmente en el suelo o disueltos en el agua freática osubterránea pueden llegar a encontrarse junto o alrededor deestructuras de concreto especialmente en cimentaciones sus-ceptibles a su efecto perjudicial.

Corrosión del acero de refuezo

El mecanismo de corrosión del acero es de naturalezaelectroquímica con formación de óxidos e hidróxidos de hie-rro, producto de la corrosión, y su color varía dependiendode la cantidad disponible de oxígeno. La presencia de clorurosmodifica el color de la corrosión. No ocurre la corrosión enconcretos secos, por insuficiencia de electrolitos, ni en con-cretos totalmente saturados, ya que en estos casos no ha-brá suficiente entrada de oxígeno. Esto ocurre principalmen-te cuando el concreto esta sumergido bajo una presión hi-dráulica.

Un objetivo importante del recubrimiento del concreto, es pro-teger la pequeña capa o película pasivante protectora del acerode refuerzo contra los daños físicos y químicos y a su veztener una estabilidad.

La medida de la resistencia a la corrosión aún no está nor-malizada en vista de la complejidad del fenómeno que no per-mite formular una metodología apropiada ni siquiera en con-diciones de laboratorio. Las variables que se involucran en elproceso son:


El concreto, que actúa como medio protector y pasivamen-te durante el período de vida de la estructura, llamado deiniciación y como soporte del electrolito durante el períodollamado de propagación.

El acero que es el conductor eléctrico y electrodo de laeventual pila de corrosión electroquímica.

El sistema concreto - acero de refuerzo, medio ambientematerializado en el elemento estructural.

Factores que disminuyen el deterioro

Con el objeto de evitar que el concreto se encuentre expues-to a una combinación de humedad y congelamiento cíclico, esconveniente tener en cuenta al diseñar la estructura, queesta tenga una geometría tal que se reduzca al mínimo lacaptación de agua por el concreto y que adicionalmente sedisponga de un buen sistema de drenaje.

Se ha visto que la resistencia, durabilidad y impermeabilidaddel concreto están determinados principalmente por la rela-ción agua-cemento, suponiendo que el concreto sea debida-mente curado. Para que el concreto de peso normal sea re-sistente al congelamiento, no debe tener una relación agua-cemento demasiado alta.


BIBLIOGRAFÍA

1. ICONTEC. Instituto Colombiano de Normas Técnicas NTC 3318, 396,

1377, 550, 673 Y 2275

2. Colección Básica del Concreto. Tecnologia y Propiedades. Libro 1.

Asocreto.

3. Colección Básica del Concreto. Manejo y Colocación. Libro 4. Autor:

Ingeniero Diego Sánchez De Guzmán. Asocreto.

4. Cartilla Jose Concreto. Manual de Consejos Prácticos sobre el Con-

creto. Asocreto.

5. ACI 318.

6. Manual de Técnicas de Laboratorio. Asocreto.


La presente publicación se terminó de imprimiren los Talleres de D’VINNI, Bogotá D.C. - Colombia,

en el mes de enero de 2004.

manual de control de calidad del concreto

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