pca-diseño y control de mezclas de concreto

7/26/2019 PCA-Diseo y Control de Mezclas de Concreto

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Portland Cement Association

Dise o y Control de Mezclas de ConcretoDise o y Control de Mezclas de ConcretoDise o y Control de Mezclas de Concreto

Glosario

Factores de Conversinpara el Sistema Mtrico

Bsqueda del Libro

Ayuda

Concreto de Cemento Blanco, EB224 Hormign de Cemento Blanco, EB222

Defectos Superficiales en Losas: CauPrevencin, Reparacin, IS542

Gua del Albail, PA399

Sobre PCA

Asociaciones

Sinnimos

Normas

7Fibras

1Fundamentos del Concreto

4Agua de Mezcla para el Concreto

5Agregados para Concreto

6Aditivos para Concreto

8Concreto con Aire Incluido

3Ceniza Volante, Escoria, Humode Slice y Puzolanas Naturales

2Cementos Portland, CementosAdicionados y Otros Cementos

Hidrulicos

9Diseo y Proporcionamientode Mezclas de Concreto Normal

10Dosificacin, Mezclado, Transporte y Manejo

del Concreto

14Colado en Clima Fro

13Colado en Clima Caluroso

15Cambios de Volumen delConcreto

16Ensayos de Control delConcreto

17Concreto de Alto Desemp

18Concretos Especiales

12Curado del Concreto

11Colocacin y Acabadodel Concreto

2004 Portland Cement Ass01.01

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Publicaciones AdicionalesIncluidas en este CD:

Ttulo,Copyright,y Prefacio y Agradecimientos
http://cd201/Capitulo/Glosario.pdfhttp://cd201/Capitulo/Convers.pdfhttp://cd201/Capitulo/Convers.pdfhttp://cd201/Capitulo/Miscelan/Ayuda.pdfhttp://cd201/Publica/EB224.pdfhttp://cd201/Publica/EB222.pdfhttp://cd201/Publica/IS542.pdfhttp://cd201/Publica/IS542.pdfhttp://cd201/Publica/PA399.pdfhttp://cd201/Capitulo/Miscelan/SobrePCA.pdfhttp://cd201/Capitulo/Asocia.pdfhttp://cd201/Capitulo/Sinonim.pdfhttp://cd201/Capitulo/Normas.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit7.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit1.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit4.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit5.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit6.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit8.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit3.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit3.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit2.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit2.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit2.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit9.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit9.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit10.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit10.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit10.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit14.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit13.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit15.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit15.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit16.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit16.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit17.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit18.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit12.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit11.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit11.pdfhttp://cd201/PowerPt/13Caluro.ppthttp://cd201/PowerPt/13Caluro.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit13.pdfhttp://cd201/PowerPt/12Curado.ppthttp://cd201/PowerPt/12Curado.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit12.pdfhttp://cd201/PowerPt/11Acabad.ppthttp://cd201/PowerPt/11Acabad.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit11.pdfhttp://cd201/PowerPt/1Fundame.ppthttp://cd201/PowerPt/1Fundame.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit1.pdfhttp://cd201/PowerPt/2Cement.ppthttp://cd201/PowerPt/2Cement.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit2.pdfhttp://cd201/PowerPt/3MCS.PPThttp://cd201/PowerPt/3MCS.PPThttp://cd201/Capitulo/Capit3.pdfhttp://cd201/PowerPt/4Agua.ppthttp://cd201/PowerPt/4Agua.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit4.pdfhttp://cd201/PowerPt/5Agregad.ppthttp://cd201/PowerPt/5Agregad.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit5.pdfhttp://cd201/PowerPt/6Aditivo.ppthttp://cd201/PowerPt/6Aditivo.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit6.pdfhttp://cd201/PowerPt/7Fibras.ppthttp://cd201/PowerPt/7Fibras.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit7.pdfhttp://cd201/PowerPt/8Aireinc.ppthttp://cd201/PowerPt/8Aireinc.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit8.pdfhttp://cd201/PowerPt/9Proporc.ppthttp://cd201/PowerPt/9Proporc.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit9.pdfhttp://cd201/PowerPt/10Transp.ppthttp://cd201/PowerPt/10Transp.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit10.pdfhttp://cd201/PowerPt/14Frio.ppthttp://cd201/PowerPt/14Frio.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit14.pdfhttp://cd201/PowerPt/15Volume.ppthttp://cd201/PowerPt/15Volume.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit15.pdfhttp://cd201/PowerPt/16Ensayo.ppthttp://cd201/PowerPt/16Ensayo.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit16.pdfhttp://cd201/PowerPt/17CAD.PPThttp://cd201/PowerPt/17CAD.PPThttp://cd201/Capitulo/Capit17.pdfhttp://cd201/PowerPt/18Especi.ppthttp://cd201/PowerPt/18Especi.ppthttp://cd201/Capitulo/Capit18.pdfhttp://cd201/Capitulo/Miscelan/titulos.pdfhttp://cd201/Capitulo/Miscelan/titulos.pdfhttp://cd201/Capitulo/Miscelan/titulos.pdfhttp://cd201/Capitulo/Miscelan/titulos.pdfhttp://cd201/Capitulo/Miscelan/titulos.pdfhttp://cd201/Capitulo/Miscelan/titulos.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit18.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit17.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit16.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit15.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit14.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit13.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit12.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit11.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit10.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit9.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit8.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit7.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit6.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit5.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit4.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit3.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit2.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit1.pdfhttp://cd201/Capitulo/Miscelan/Ayuda.pdfhttp://cd201/PowerPt/18Especi.ppthttp://cd201/PowerPt/17CAD.PPThttp://cd201/PowerPt/16Ensayo.ppthttp://cd201/PowerPt/15Volume.ppthttp://cd201/PowerPt/14Frio.ppthttp://cd201/PowerPt/13Caluro.ppthttp://cd201/PowerPt/12Curado.ppthttp://cd201/PowerPt/11Acabad.ppthttp://cd201/PowerPt/10Transp.ppthttp://cd201/PowerPt/9Proporc.ppthttp://cd201/PowerPt/8Aireinc.ppthttp://cd201/PowerPt/7Fibras.ppthttp://cd201/PowerPt/6Aditivo.ppthttp://cd201/PowerPt/5Agregad.ppthttp://cd201/PowerPt/4Agua.ppthttp://cd201/PowerPt/3MCS.PPThttp://cd201/PowerPt/2Cement.ppthttp://cd201/PowerPt/1Fundame.ppthttp://cd201/Publica/PA399.pdfhttp://cd201/Publica/IS542.pdfhttp://cd201/Publica/EB222.pdfhttp://cd201/Publica/EB224.pdfhttp://cd201/Capitulo/Convers.pdfhttp://cd201/Capitulo/Glosario.pdfhttp://cd201/Capitulo/Miscelan/SobrePCA.pdfhttp://cd201/Capitulo/Sinonim.pdfhttp://cd201/Capitulo/Asocia.pdfhttp://cd201/Capitulo/Normas.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit18.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit17.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit16.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit15.pdfhttp://cd201/Capitulo/Capit14.p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BOLETN DE INGENIERA EB201

Diseo y Control deMezclas de Concreto

Steven H. Kosmatka, Beatrix Kerkhoff, William C. Panarese, y Jussara Tanesi

5420 Old Orchard Road

Skokie, Illinois 60077-1083 EE UU

847 966 6200 Fax847 966 9781

www cem ent org

Somos una organizacin de compaas de cemento cuyamisin es mejorar y extender el uso del cemento portlandy del concreto, a travs del desarrollo de mercado, la inge-niera, la investigacin, la educacin y el trabajo pblico.


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Primera edicin 2004 Portland Cement Association

Todos los derechos reservados. Ninguna parte de este librose puede reproducir de cualquier forma sin permiso escritodel editor, la nica excepcin se dar cuando un crticodesee citar pasajes cortos en una resea escrita para unarevista o peridico.

ISBN 0-89312-233-5

PCA Serial No. 2797

Impreso en Mxico

La Asociacin de Cemento Portland (PCA) es una entidadsin fines lucrativos y que orivee esta publicacin sola-mente para la educacin continuada de profesionalescualificados.ESTA PUBLICACIN SE DIRIGE NICAMENTE ALUSO DE PROFESIONALES CUALIFICADOS que poseantodas las licencias necesarias, que sean competentes paraevaluar la relevancia y las limitaciones de la informacinincluida aqu y que acepten total responsabilidad por laaplicacin de esta informacin. Otros lectores debenobtener ayuda con un profesional cualificado antes decontinuar.LA ASOCIACIN DE CEMENTO PORTLAND (PORT-

LAND CEMENT ASSOCIATION PCA) Y SUS MIEM-BROS NO ESTABLECEN GARANTA ALGUNA, TANTOEXPRESA COMO IMPLCITA, CON RESPETO A ESTAPUBLICACIN O CUALQUIER INFORMACIN CON-TENIDA EN ELLA. EN PARTICULAR, NO SE EFECTACUALQUIER GARANTA CON RESPETO A MERCADI-BILIDAD Y A ADECUACIN PARA UN PROPSITOPARTICULAR. LA PCA Y SUS MIEMBROS NIEGANCUALQUIER RESPONSABILIDAD SOBRE PRODUC-TOS (INCLUYENDO, SIN LIMITACIN, CUALQUIERRESPONSABILIDAD ESTRICTA POR AGRAVIO) ENCONEXIN CON ESTA PUBLICACIN O CUALQUIERINFORMACIN CONTENIDA EN ELLA.

EB201.01

ADVERTENCIA: El contacto con el concreto, mortero,cemento o mezclas de cemento hmedos (frescos, noendurecidos) puede causar IRRITACIN DE LA PIEL,QUEMADURAS QUMICAS SEVERAS (TERCERGRADO) o DAOS SEVEROS DE LOS OJOS. Laexposicin frecuente se puede asociar con irritacin y/odermatitis alrgicas de contacto. Use guantes imperme-ables, camisa de manga larga, pantalones largos y pro-

teccin adecuada para los ojos al trabajar con estosmateriales. Si usted va a permanecer sobre una superfi-cie de concreto hmedo, use botas impermeables sufi-cientemente largas para impedir que el concreto entre enellas. Lave inmediatamente la piel para limpiar cualquierresiduo del concreto, mortero, cemento y mezcla decemento hmedos. Limpie inmediatamente los ojos conagua limpia despus del contacto con estos materiales.El contacto indirecto a travs de la ropa puede ser tanserio como el contacto directo, por lo tanto limpie inmedi-atamente el concreto, mortero, cemento o mezcla decemento hmedos de la ropa. Busque cuidados mdicosrpidamente si siente molestia severa o persistente.

Los autores de este boletn son:Steven H. Kosmatka, Vice presidente, Investigacin y Servicios Tcnicos, PCABeatrix Kerkhoff, Coordinadora del Programa de Tecnologa del Cemento y del Concreto, PCAWilliam C. Panarese, Ex gerente de los Servicios de Informacin de la Construccin de la PCA

Jussara Tanesi, Ingeniera civil, SaLUT, Inc. Gerente del laboratorio de concreto del TFHRC-FHWA

ii

PALABRAS-CLAVE: acabado, aditivos, agregados, agua de mezcla, ridos, cambios de volumen. cemento, clima caluroso,clima fro, colado, concreto con aire incluido, concreto con aire incorporado, concreto de alto desempeo, concreto decemento portland, concreto especial, curado, dosificacin, durabilidad, ensayos, fibras, hormign, materiales cementantessuplementarios, mezclado, normas, proporcionamiento de la mezcla y pruebas.

RESUMEN: Este libro presenta las propiedades del concreto necesarias en la construccin, incluyndose resistencia y dura-bilidad. Todos los ingredientes del concreto ( materiales cementantes, agua, agregados, aditivos y fibras) se revisan para laoptimizacin de su uso en el diseo y en el proporcionamiento de las mezclas de concreto. Se hacen extensivas referenciasa las normas ASTM, AASHTO, ACI, COVENIN, IRAM, NCh, NMX, NTC, NTE, NTP, UNIT aplicables. Se aborda el uso

del concreto desde el diseo, hasta el dosificacin, mezclado, transporte, colado, consolidacin, acabado y curado. Los con-cretos especiales, incluyndose los concretos de alto desempeo, tambin se revisan.

REFERENCIA: Kosmatka, Steven H.; Kerkhoff, Beatrix; Panarese, William C.; y Tanesi, Jussara: Diseo y Control de Mezclasde Concreto, Portland Cement Association, Skokie, Illinois, EE.UU., 2004.

Fotos de la portada: De En Concreto, publicado por laCmara Nacional del Cemento, 2001. Las fotos soncortesa de la Cmara Nacional del Cemento.

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1. Universidad de Bajo. Fotographiascortesia de Grupo Apasco.

2. Centrio de Segunidad Pblica.

3. Palacio de Justicia. Fotographiascortesia de Grupo Apasco.

4. Centro Cultural el Olimpo.

5. Casa en el Aire.

6. Edificio Pemex. Fotographiascortesia de Grupo Apasco.

7. Edificio Andes.

8. Palacio de Justicia. Fotographiascortesia de Grupo Apasco.


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El concreto es el material de construccin ms utilizado,debido a su versatilidad, durabilidad y economa. Elconcreto se usa en carreteras, calles, estacionamientos,puentes, edificios altos, presas, casas, pisos, paseos,veredas y muchas otras aplicaciones.

Diseo y Control de Mezclas de Concreto es la principalreferencia de la tecnologa de concreto de la industria decemento y concreto desde su primera edicin en los

aos 20. En 2002, se ha publicado la decimocuarta edi-cin, totalmente revisada, para reflejar las informa-ciones ms actualizadas sobre normas, especificacionesy mtodos de ensayo de la Sociedad Americana deEnsayos y Materiales (ASTM), la Asociacin Americanade los Funcionarios de las Autopistas Estatales y delTransporte (AASHTO) y el Instituto Americano delConcreto (ACI).

Esta es la segunda traduccin para el espaol de Diseoy Control de Mezclas de Concreto. Adems de presen-tar un aumento del 50% de nuevas informaciones encomparacin con la traduccin anterior publicada porIMCYC en 1992, se adicionaron a la decimocuarta edi-cin informaciones extensivas sobre las prcticas deconstruccin y las normas usadas en Latino Amricausadas en Latino Amrica. Este libro enfoca la termi-nologa de construccin usada en Mxico, pero se adi-cionaron algunos trminos sinnimos en los parntesispor todo el libro para mejor acomodar los lectores portoda Latinoamrica. El apndice contiene una lista con-cisa de los sinnimos usados en esta edicin.

Esta versin fue desarrollada para proveer una referen-cia concisa y actualizada sobre concreto, incluyendo

muchos avances que ocurrieron durante los ltimosaos. Este texto se respalda en 88 aos de investigacin

de la Asociacin de Cemento Portland (PortlandCement Association).

Agradecimientos. Los autores desean agradecer lascontribuciones de muchas personas y organizacionesquienes prestaron una asistencia valiosa para la redac-cin y publicacin de esta edicin. Se agradece espe-cialmente a Cheryl Taylor, consultora para servicios edi-toriales. Los autores tambin desean agradecer la asis-

tencia, las referencias, las fotografas y la revisin edito-rial de:

Alejandro Graf, CEMEX; Arlene Zapata, PCA (diseode la portada); Arturo Guzmn Romano, consultor;Dale McFarlane, PCA; Diana Landucci (Brasil); FranciRaul Martinez Moreira, CEMEX; Guillermo Loayza,ACI (Ecuador); Hernn Zabaleta, FederacinInteramericana del Cemento; Jorge Baptiste, Holcim(Colombia) S.A.; Jos Lozano Ruy Snchez, IMCYC;

Juan Manuel Ramos, Holcim (Colombia) S.A.; JuanPablo Covarrubias, Instituto del Cemento y delHormign de Chile; Julie Clausen, PCA; LeonardoZitzer, Asociacin Argentina de Tecnologa delHormign; Luis Graf, CTL; Luis Mesenger, Holcim(Costa Rica) S.A.; Michelle Wilson, PCA; Miguel AngelSanjun Barbudo, Instituto Espaol del Cemento y susAplicaciones; Ral Huerta Martnez, IMCYC; SandraReinaguerra, Holcim (Colombia) S.A.; Wael Ramadan(EE.UU.) y muchos otros que proveyeron comentarios ysugestiones sobre el EB201.

Los autores han intentado producir una edicin deDiseo y Control de Mezclas de Concreto concisa yactualizada sobre la tecnologa del concreto. Se invita a

los lectores a presentar comentarios para mejorar lasimpresiones y ediciones futuras de este libro.

xi

Prefacio y Agradecimientos


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Captulo 1Fundamentos del Concreto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Concreto Recin Mezclado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Mezclado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Trabajabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Sangrado y Asentamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Consolidacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Hidratacin, Tiempo de Fraguado, y Endurecimiento . . . 5

Concreto Endurecido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Curado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Velocidad de Secado del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Resistencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Masa Volumtrica (Masa Unitaria,

Densidad) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Permeabilidad y Estanquidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Resistencia a Abrasin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Estabilidad de Volumen y Control de

Fisuracin (agrietamiento) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Juntas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Durabilidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Resistancia al Congelamiento y Deshielo. . . . . . . . . . . . . . 14Reactividad lcali-Agregado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15Carbonatacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15Resistencia a los Cloruros y Corrosin

de la Armadura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Resistencia Qumica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Sulfatos y Cristalizacin de Sales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Exposicin al Agua del Mar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Etringita y Expansin Retardadas por Calor

Inducido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Expansin Retardada por Calor Inducido. . . . . . . . . . . 20

Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Captulo 2Cementos Portland, Cementos Adicionadosy Otros Cementos Hidrulicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

El Inicio de una Industria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Produccin del Cemento Portland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Tipos de Cemento Portland en los EE.UU. . . . . . . . . . . . . . . 30

Tipo I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Tipo II. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Tipo III . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Tipo IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Tipo V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Cementos con Aire Incluido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Cemento Portland Blanco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Cementos Hidrulicos Adicionados(Mezclados o Compuestos) en los EE.UU.. . . . . . . . . . . 35

Tipo IS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Tipo IP y Tipo P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Tipo I (PM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Tipo S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Tipo I (SM). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Cementos Hidralicos en los EE.UU. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Tipo GU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Tipo HE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Tipo MS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Tipo HS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Tipo MH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Tipo LH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Cemento Hidrulico de Escoria en los EE.UU. . . . . . . . . . . . 38Cementos Portland Modificados Norteamericanos . . . . . . . 38Cementos Especiales en los EE.UU. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Cementos de Albailera (Mampostera)y Cementos Mortero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Cementos Plsticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Cemento Finamente Molido (Cementos Ultra Finos) . . . 41Cementos Expansivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Cementos para Pozos Petroleros (Petrolferos) . . . . . . . . . 42Cementos con Adiciones Funcionales. . . . . . . . . . . . . . . . . 42Cementos Repelentes al Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Cementos de Fraguado Regulado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Cementos de Geopolmeros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Cementos de Etringita. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Cementos de Endurecimiento Rpido . . . . . . . . . . . . . . . . 42Cementos de Aluminato de Calcio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Cementos de Fosfato de Magnesio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43Cementos en Latinoamrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43Cementos en Argentina. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43Cementos en Bolivia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Cementos en Chile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Cementos en Colombia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Cementos en Costa Rica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Cementos en El Salvador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Cementos en Mxico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Cementos en Per . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Cementos en Uruguay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Cementos en Venezuela . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Usos de los Principales Tipos de Cementos enLatinoamrica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Cemento Portland Normal, Comn u Ordinario . . . . . 49Moderada Resistencia a los Sulfatos. . . . . . . . . . . . . . . . 49Alta Resistencia Inicial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Bajo Calor de Hidratacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Alta Resistencia a los Sulfatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Blanco. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Cementos Portland Modificados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Cementos Portland Adicionados (Mezclados) . . . . . . . 49

Eleccin y Especificacin de Cementos . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

iii

Contenido


6/535

Disponibilidad de Cementos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51Aplicaciones Relacionadas con el Almacenamiento

de Agua Potable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51Especificaciones Canadienses y Europeas . . . . . . . . . . . . . 52

Compuestos Qumicos e Hidratacin delCemento Portland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Silicato Triclcico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Silicato Diclcico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56Aluminato Triclcico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56Ferroaluminato Tetraclcico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56Sulfato de Calcio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Agua (Evaporable y No-evaporable) . . . . . . . . . . . . . . . . . 56Propiedades Fsicas del Cemento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Tamao de las Partculas y Finura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Sanidad (Constancia de Volumen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Consistencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61Tiempo de Fraguado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61Endurecimento Prematuro (Falso Fraguado y

Fraguado Rpido) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62Resistencia a Compresin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Calor de Hidratacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65Prdida por Ignicin (Prdida por Calcinacin,

Prdida al Fuego). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66Masa Especfica y Masa Especfica Relativa . . . . . . . . . . . 67Masa Unitaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

Anlisis Trmico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68Anlisis por Termogravimetra (TGA) . . . . . . . . . . . . . . . . 68Anlisis Trmico Diferencial (DTA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69Calorimetra Diferencial de Barrido (DSC) . . . . . . . . . . . . 69

Ensayos Virtuales de Cemento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69Transporte y Envase. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70Almacenamiento del Cemento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Cemento Caliente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Captulo 3Ceniza Volante, Escoria, Humo de Slice yPuzolanas Naturales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Cenizas Volantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78Escoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79Humo de Slice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80Puzolanas Naturales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80Efectos en el Concreto Fresco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

Demanda de Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82Trabajabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83Sangrado y Segregacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83Contenido de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84Calor de Hidratacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84Tiempo de Fraguado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85Acabado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85Bombeabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85Fisuracin por Contraccin Plstica . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85Curado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

Efectos Sobre el Concreto Endurecido . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86Resistencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

Resistencia al Impacto y a la Abrasin . . . . . . . . . . . . . . . . 87Resistencia a Congelacin-Deshielo . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87Resistencia a Sales Descongelantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89Contraccin por Secado y Fluencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89Permeabilidad y Absorcin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90Reactividad lcali-Agregado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90Resistencia a los Sulfatos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

Corrosin de la Armadura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Carbonatacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Resistencia Qumica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Sanidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Color del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

Proporcionamiento de las Mezclas de Concreto . . . . . . . . . . 92Disponibilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92Almacenamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Captulo 4Agua de Mezcla para el Concreto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Carbonato Alcalino y Bicarbonato. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

Cloruro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97Sulfato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97Otras Sales Comunes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97Sales de Hierro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98Diversas Sales Inorgnicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98Agua del Mar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98Aguas cidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98Aguas Alcalinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99Aguas de Enjuague . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99Aguas de Desechos Industriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99Aguas Sanitarias Residuales (Aguas Negras) . . . . . . . . . . . . 99Impurezas Orgnicas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

Azcar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99Sedimentos o Partculas en Suspensin . . . . . . . . . . . . . . . . . 99Aceites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100Algas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100Interaccin con los Aditivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

Captulo 5Agregrados para Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

Caractersticas de los Agregados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105Granulometra (Gradacin) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106Granulometra del Agregado Fino . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

Mdulo de Finura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109Granulometra del Agregado Grueso . . . . . . . . . . . . . . . . 109Granulometra Combinada del Agregado . . . . . . . . . . . . 112Agregado con Granulometra Discontinua . . . . . . . . . . . 112Forma y Textura Superficial de las Partculas . . . . . . . . . 113Masa Volumtrica (Masa Unitaria) y Vacos . . . . . . . . . . 114Densidad Relativa (Densidad Absoluta, Gravedad

Especfica) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114Masa Especfica (Densidad) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114Absorcin y Humedad Superficial . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

Abundamiento (Hinchamiento, Abultamiento) . . . . . 115

iv

Contenido, continuacin


7/535

Resistancia a Congelacin y Deshielo. . . . . . . . . . . . . . . . 116Propiedades de Humedecimiento y Secado . . . . . . . . . . 117Abrasin y Resistencia al Derrapamiento . . . . . . . . . . . . 117Resistencia y Contraccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118Resistencia a cidos y Otras Sustancias Corrosivas. . . . 118Resistencia al Fuego y Propiedades Trmicas . . . . . . . . . 119

Materiales Potencialmente Perjudiciales. . . . . . . . . . . . . . . . 119

Reactividad lcali-Agregado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121Reaccin lcali-Silice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

Sntomas Visuales de la Expansin por RAS. . . . . . . . 121Mecanismo de la RAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122Factores que Afectan la RAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122Mtodos de Ensayo para Identificar el Dao

por RAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122Control de la RAS en el Concreto Nuevo . . . . . . . . . . 122Identificacin de los Agregados Potencialmente

Reactivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122Materiales y Mtodos para Control de la RAS . . . . . . 126

Reaccin lcali-Carbonato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

Mecanismo de la RAC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126Dedolomitizacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126Mtodos de Ensayo para la Indentificacin

de los Daos por RAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127Materiales y Mtodos de Control de RAC. . . . . . . . . . 127

Beneficio de Agregados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127Manejo y Almacenamiento de Agregados . . . . . . . . . . . . . . 127Agregado Dragado del Mar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128Agregados de Concreto Reciclado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

Captulo 6Aditivos para Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

Aditivos Inclusores de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137Aditivos Reductores de Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138Reductores de Agua de Medio Rango . . . . . . . . . . . . . . . . . 139Reductores de Agua de Alto Rango . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140Superplastificantes para Concretos Fluidos. . . . . . . . . . . . . 141Aditivos Retardadores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143Aditivos de Control de La Hidratacin . . . . . . . . . . . . . . . . 144Aditivos Aceleradores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144Inhibidores de Corrosin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145Aditivos Reductores de Contraccin (Retraccin) . . . . . . . 146Aditivos Qumicos para la Reduccin de la Reactividad

lcali-Agregado (Inhibidores de RAS) . . . . . . . . . . 146

Aditivos Colorantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146Aditivos a Prueba de Agua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147Aditivos Impermeabilizantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147Auxiliar de Bombeo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147Aditivos de Adherencia y Agentes de Adherencia. . . . . . . 147Aditivos para Lechadas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148Aditivos Formadores de Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148Purgador de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148Aditivos Fungicida, Germicida e Insecticida. . . . . . . . . . . . 148Aditivos Anti-Deslave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

Compatibilidad de los Aditivos y los MaterialesCementantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

Almacenamiento y Dosificacin de los AditivosQumicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

Captulo 7Fibras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

Ventajas y Desventajas del Uso de Fibras. . . . . . . . . . . . . . . 153Tipos y Propiedades de Fibras y su Efecto en elConcreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

Fibras de Acero. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154Fibras de Vidrio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156Fibras Sintticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157Fibras Naturales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158Fibras Naturales No Procesadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159Fibras de Madera (Fibras Naturales Procesadas) . . . . . . 159

Sistemas Mltiples de Fibras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

Captulo 8

Concreto con Aire Incluido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161Propiedades del Concreto con Aire Incluido . . . . . . . . . . . . 161Resistencia a la Congelacin-Deshielo . . . . . . . . . . . . . . . 162Resistencia al Descascaramiento por

Descongelante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164Secado al Aire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166Tratamiento de Superficies Descascaradas . . . . . . . . . 166

Resistencia a los Sulfatos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167Resistencia a la Reactividad lcali-Silice . . . . . . . . . . . . . 167Resistencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168Trabajabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

Materiales Inclusores de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

Factores Que Afectan el Contenido de Aire. . . . . . . . . . . . . 170Cemento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170Agregado Grueso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171Agregado Fino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171Agua de Mezcla y Revenimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171Revenimiento y Vibracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175Temperatura del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176Materiales Cementantes Suplementarios . . . . . . . . . . . . . 176Aditivos y Agentes Colorantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176Efecto del Mezclado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177Transporte y Manejo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178Acabado (Terminacin Superficial) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

Pruebas para Determinar el Contenido de Aire . . . . . . . . . 178Anlisis del Sistema de Vacios de Aire delConcreto Fresco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

Contenidos Recomendados de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

Captulo 9Diseo y Proporcionamiento de Mezclasde Concreto Normal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

Seleccin de las Caractersticas de la Mezcla . . . . . . . . . . . . 185Relacin entre Resistencia y

Relacin Agua-Material Cementante . . . . . . . . . . . . 185

v



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Resistencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186Relacin Agua-Material Cementante . . . . . . . . . . . . . . . . 186Agregados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188Contenido de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

Exposicin Leve o Suave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189Exposicin Moderada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189Exposicin Severa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

Revenimiento (Asentamiento) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191Contenido de Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191Contenido y Tipo de Materiales Cementantes . . . . . . . . 192Aditivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

Proporcionamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194Proporcionamiento a partir de Datos de Campo . . . . . . 194Proporcionamiento con Mezclas de Prueba. . . . . . . . . . . 195Mediciones y Clculos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

Masa Unitaria (Masa Volumtrica) yRendimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

Volumen Absoluto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196Ejemplos de Proporcionamiento de Mezcla. . . . . . . . . . . . . 197

Ejemplo 1. Mtodo del VolumenAbsoluto (Mtrico). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

Condiciones y Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197Resistencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197Relacin Agua-Cemento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197Contenido de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198Revenimiento (Asentamiento) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198Contenido de Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198Contenido de Cemento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198Contenido de Agregado Grueso . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198Contenido de Aditivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

Contenido de Agregado Fino. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198Humedad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198Mezcla de Prueba. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199Ajustes de la Mezcla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

Ejemplo 2. Mtodo de Volumen Absoluto(Unidades Pulgada y Libras) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

Condiciones y Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200Resistencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201Relacin Agua-Cemento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201Agregado Grueso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201Contenido de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201Revenimiento (Asentamiento) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

Contenido de Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201Contenido de Cemento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201Contenido de Agregado Grueso . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201Contenido de Aditivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201Contenido de Agregado Fino. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201Humedad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202Mezcla de Prueba. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202Ajustes de la Mezcla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202Reductores de Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203Puzolanas y Escorias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

Ejemplo 3. Mezclas de Prueba en LaboratorioUsando el Mtodo PCA de laRelacin Agua-Cemento (Mtrico) . . . . . . . . . . . . . . 204

Condiciones y Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204Requisitos de Durabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204Requisitos de Resistencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204Tamao del Agregado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204Contenido de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

Revenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204Cantidades de Mezcla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204Trabajabilidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204Proporciones de la Mezcla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Ejemplo 4. Mezclas de Prueba en LaboratorioUsando el Mtodo PCA de la RelacinAgua-Cemento (Unidades Pulgada-Libra) . . . . . . . 206

Condiciones y Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206Relacin Agua-Cemento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206Tamao del Agregado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206Contenido de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206Revenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

Cantidades de la Mezcla. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206Trabajabilidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207Proporciones de la Mezcla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208Ajustes de la Mezcla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

Ejemplo 5. Mtodo del Volumen AbsolutoUsando Varios Materiales Cementantes yAditivos (Mtrico) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

Condiciones y Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210Resistencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211Relacin Agua-Material Cementante . . . . . . . . . . . . . . 211Contenido de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211Revenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

Contenido de Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211Contenido de Material Cementante . . . . . . . . . . . . . . . 211Contenido de Agregado Grueso . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212Contenido de Aditivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212Contenido de Agregado Fino. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212Humedad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212Mezcla de Prueba. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

Concreto para Pequeas Obras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213Revisin del Diseo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

Captulo 10Dosificacin, Mezclado, Transporte y

Manejo del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217Dosificacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217Mezclado del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

Mezclado Estacionario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218Concreto Premezclado (Elaborado). . . . . . . . . . . . . . . . . . 219Concreto Mezclado en Dosificadora Mvil

(Mezcladora Continua) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221Remezclado del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

Transporte y Manejo del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222Retrasos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222Endurecimiento Prematuro y Secado . . . . . . . . . . . . . . 222

vi



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Segregacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222Mtodos y Equipos de Transporte y Manejo

del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222Eleccin del Mejor Mtodo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225Trabajo al Nivel del Terreno y Abajo del Nivel

del Terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226Trabajo Superiores al Nivel del Terreno . . . . . . . . . . . . . . 227

Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

Captulo 11Colocacin y Acabado del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . 229

Preparacin Antes de la Colocacin (Colado) . . . . . . . . . . . 229Depsito del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230Colocacin de Concreto Bajo el Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232Tcnicas Especiales de Colocacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232Consolidacin del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

Vibracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233Vibracin Interna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233Vibracin Externa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235Consecuencias de la Vibracin Inadecuada. . . . . . . . . 236

Losas de Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237Preparacin de la Subrasante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237Subbase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238Retardadores de Vapor y Prevencin de

Problemas de Humedad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238Cimbras (Encofrados, Formaletas) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239Proteccin Contra la Lluvia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239Colado y Esparcido (Colocacin y Extendido) . . . . . . . . 239Nivelacin (Enrasado). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239Aplanado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240Bordeado y Junteado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241Emparejado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

Alisado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241Cepillado (Escobillado) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242Curado y Proteccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

Colocacin Sobre el Concreto Endurecido. . . . . . . . . . . . . . 243Juntas de Construccin Adherentes al Concreto

Estructural. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243Preparacin del Concreto Endurecido . . . . . . . . . . . . . . . 244Adherencia del Concreto Nuevo con el

Concreto Previamente Endurecido . . . . . . . . . . . . . . 245Ejecucin de Juntas en Pisos y Muros. . . . . . . . . . . . . . . . . . 246

Juntas de Aislamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246Juntas de Contraccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246Juntas de Construccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

Disposicin de las Juntas para Pisos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249Relleno de Juntas de Pisos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249Pisos sin Juntas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250Descimbrado o Desencofrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250Parchado, Limpieza y Acabado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

Agujeros, Defectos y Capas Superpuestas. . . . . . . . . . . . 251Curado de Parches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252Limpieza de las Superficies de Concreto . . . . . . . . . . . . . 252Acabado de las Superficies Descimbradas. . . . . . . . . . . . 253

Acabados Especiales de la Superficie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

Patrones y Texturas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254Concreto con Agregado Expuesto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254Acabados Coloreados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255Pinturas y Recubrimientos Transparentes . . . . . . . . . . . . 256

Precauciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256Proteja su Cabeza y Ojos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256Proteccin para la Espalda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

Proteja su Piel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

Captulo 12Curado del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

Mtodos y Materiales de Curado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262Encharcamiento e Inmersin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263Rociado o Aspersin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263Coberturas Hmedas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263Papel Impermeable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264Hojas de Plstico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265Compuestos de Curado Formadores de Pelcula . . . . . . 265Curado por Humedad Interna. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

Cimbras Dejadas en su Lugar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266Curado a Vapor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267Mantas o Cubiertas Aislantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268Curado Elctrico, con Aceite, Microondas

y Rayos Infrarrojos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268Tiempo y Temperatura de Curado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268Compuestos Selladores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

Captulo 13Colado en Clima Caluroso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

Cuando Tomar Precauciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273Efecto de las Altas Temperaturas en el Concreto . . . . . . . . 274

Enfriamiento de los Materiales del Concreto. . . . . . . . . . . . 275Materiales Cementantes Suplementarios . . . . . . . . . . . . . . . 278Preparacin Antes del Colado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278Transporte, Colado y Acabado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279Fisuracin por Contraccin Plstica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279Curado y Proteccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282Aditivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282Calor de Hidratacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

Captulo 14Colado en Clima Fro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

Efecto de la Congelacin del Concreto Fresco. . . . . . . . . . . 285Desarrollo de Resistencia a Bajas Temperaturas . . . . . . . . . 286Calor de Hidratacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287Mezclas Especiales de Concreto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288Concreto con Aire Incluido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289Temperatura del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

Temperatura del Concreto al Mezclarse. . . . . . . . . . . . . . 289Temperatura del Agregado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290Temperatura del Agua de Mezcla . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

Temperatura del Concreto al Colarse y Mantenerse . . . 291Enfriamiento Despus del Periodo de Proteccin . . . . . 291

vii



10/535

Ensayos de Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291Colocacin al Nivel del Terreno. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292Colocacin Arriba del Nivel del Terreno . . . . . . . . . . . . . . . 294Recintos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296Materiales Aislantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297Calentadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298Duracin de la Calefaccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

Curado Hmedo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300Trmino del Periodo de Calefaccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300Remocin de las Cimbras y Reapuntalamiento. . . . . . . . . . 301Concepto de Madurez . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302

Captulo 15Cambios de Volumen del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . 305

Cambios de Volumen en Edad Temprana . . . . . . . . . . . . . . 305Contraccin Qumica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305Contraccin Autgena. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306Hundimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307Contraccin Plstica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307

Expansin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308Expansin Trmica Temprana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

Cambios de Humedad (Contraccin por Secado)del Concreto Endurecido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

Efecto de los Ingredientes Sobre la Contraccinpor Secado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311

Efecto del Curado Sobre la Contraccin por Secado . . . 312Cambios de Temperatura en el Concreto Endurecido . . . . 313

Temperaturas Bajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314Temperaturas Elevadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314

Alabeo (Combadura) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315Deformaciones Elsticas e Inelsticas . . . . . . . . . . . . . . . . . 316

Deformacin Unitaria por Compresin . . . . . . . . . . . . . . 316Mdulo de Elasticidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317Deflexin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317Coeficiente de Poisson. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317Deformacin Unitaria por Cortante . . . . . . . . . . . . . . . . . 317Deformacin Unitaria por Torsin . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318

Fluencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318Cambios Qumicos y Sus Efectos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319

Carbonatacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319Ataque de Sulfatos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320Reacciones lcali-Agregado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320

Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320

Captulo 16Ensayos de Control del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325

Clases de Ensayos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325Programa para Computadora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326

Frecuencia de los Ensayos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326Ensayos de Agregados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327

Muestreo de Agregados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327Impurezas Orgnicas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327Material Fino Objetable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327Granulometra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328

Contenido de Humedad en los Agregados . . . . . . . . . . . 328Ensayos del Concreto Fresco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329

Muestreo del Concreto Fresco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329Consistencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330Medicin de la Temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331Masa Volumtrica y Rendimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331Contenido de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331

Especimenes para Resistencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333Tiempo de Fraguado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335Ensayos de Compresin Acelerados para la

Proyeccin de la Resistencia a Edades msAvanzadas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335

Contenido de Cloruros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336Contenido de Cemento Portland, Contenido de

Agua, Relacin Agua-Cemento . . . . . . . . . . . . . . . . . 336Contenido de Material Cementante Suplementario. . . . 336Sangrado (Exudacin) del Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . 336

Ensayos del Concreto Endurecido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337Ensayos de Resistencia en el Concreto Endurecido . . . . 337

Evaluacin de los Resultados de las Pruebas deCompresin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340

Contenido de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340Masa Volumtrica, Masa Especifica Relativa,

Absorcin y Vacos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340Contenido de Cemento Portland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341Contenido de Material Cementante Suplementario

y de Aditivo Orgnico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341Contenido de Cloruros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342Anlisis Petrogrfico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342Cambios de Volumen y de Longitud . . . . . . . . . . . . . . . . 342Durabilidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343

Resistencia a Congelacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343

Resistencia a los Sulfatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343Reactividad lcali-Silice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343Reactividad lcali-Carbonato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344Resistencia a la Corrosin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344Resistencia a la Abrasin (al Desgaste) . . . . . . . . . . . . 344

Ensayo de Humedad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344Carbonatacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344Mtodos de Ensayo de pH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345Permeabilidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345Mtodos de Ensayos No Destructivos . . . . . . . . . . . . . . . 345

Ensayos con Esclermetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346Ensayos de Penetracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347

Ensayos de Madurez . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347Ensayos de Arranque (Pullout) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347Ensayos de Rotura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347Ensayos Dinmicos o de Vibracin. . . . . . . . . . . . . . . . 347Otros Ensayos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348

Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349

Captulo 17Concreto de Alto Desempeo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355

Concreto de Alta Resistencia Inicial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357Concreto de Alta Resistencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359

viii



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Cemento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360Material Cementante Suplementario . . . . . . . . . . . . . . . . 361Agregados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362Aditivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362Proporcionamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363Mezclado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363Colado, Consolidacin y Curado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363

Control de Calidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364Concreto de Alta Durabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365Resistencia a Abrasin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365Resistencia a la Explosin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365Permeabilidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365Difusin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366Carbonatacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366Control de Temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366Resistencia a Congelacin-Deshielo . . . . . . . . . . . . . . . . . 367Ataque Qumico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367Reactividad lcali-Silice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367Resistividad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368

Concreto Autocompactante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368Concreto de Polvo Reactivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

Captulo 18Concretos Especiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375

Concreto Ligero Estructural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375Agregados Ligeros Estructurales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376Resistencia a Compresin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376Aire Incluido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377Mezclado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377Trabajabilidad y Facilidad de Acabado . . . . . . . . . . . . . . 377

Revenimiento (Asentamiento) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378Vibracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378Colocacin, Acabado y Curado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378

Concretos Ligeros Aislantes y de ResistenciaModerada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378

Grupo I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378Grupo II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378Grupo III . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379

Proporciones de la Mezcla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379Trabajabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380Mezclado y Colocacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380Resistividad Trmica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380Resistencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380Resistencia a Congelacin y Deshielo. . . . . . . . . . . . . . . . 381Contraccin por Secado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381

Juntas de Expansin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381Concreto Celular de Autoclave(Autoclavado). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382

Concreto de Densidad Elevada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382Agregados de Densidad Elevada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382Adiciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383Propiedades del Concreto de Densidad Elevada . . . . . . 383Proporcionamiento, Mezclado y Colocacin . . . . . . . . . . 383

Concreto Masivo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384Concreto con Agregado Precolocado . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386Concreto de Sin Revenimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387Concreto Compactado con Rodillos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387

Estructuras de Control de Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387Pavimentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388

Suelo-Cemento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388Concreto Lanzado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389Concreto de Contraccin Compensada . . . . . . . . . . . . . . . . 390Concreto Poroso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390Concreto Blanco y Concreto Coloreado . . . . . . . . . . . . . . . . 391

Concreto Blanco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391Concreto Coloreado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391

Mtodo de Agitado en Seco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392Concreto de Cemento Portland Polimerizado. . . . . . . . . . . 392Ferrocemento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392

Apndice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397Glosario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397Normas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404Sinnimos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440Factores de Conversin para el Sistema Mtrico . . . . . . . . 443Asociaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444

ndice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449

ix



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El concreto (hormign) es bsicamente una mezcla de doscomponentes: agregados y pasta. La pasta, compuesta decemento portland y agua, une los agregados, normalmentearena y grava (piedra triturada piedra machacada,pedrejn), creando una masa similar a una roca. Esto

ocurre por el endurecimiento de la pasta en consecuenciade la reaccin qumica del cemento con el agua (Fig. 1-1).Otros materiales cementantes (cementcios, cementosos) yadiciones minerales se pueden incluir en la pasta*.

Generalmente los agregados (ridos) se dividen en dosgrupos: finos y gruesos. Los agregados finos pueden serarena natural o artificial (manufacturadas) con partculasde hasta 9.5 mm (38 pulg.); agregados gruesos son laspartculas retenidas en la malla 1.18 mm (tamiz no.16) ypueden llegar hasta 150 mm (6 pulg.). El tamao mximodel agregado grueso comnmente empleado es 19 mm o 25mm (34 pulg. o 1 pulg.). Un agregado de tamao interme-

Captulo 1

Fundamentos del Concreto

dio, cerca de 9.5 mm (38 pulg.) es, algunas veces,adicionado para mejorar la granulometra general del agre-gado.

La pasta se compone de materiales cementantes, aguay aire atrapado o aire incluido (intencionalmente incorpo-rado). La pasta constituye aproximadamente del 25% hasta40% del volumen total del concreto. La Figura 1-2 muestraque el volumen absoluto del cemento est normalmenteentre 7% y 15% y el volumen del agua est entre 14% y21%. El contenido de aire atrapado vara del 4% hasta 8%del volumen.

Como los agregados constituyen aproximadamentedel 60% al 75% del volumen total del concreto, su seleccines muy importante. Los agregados deben componerse departculas con resistencia mecnica adecuada y conresistencia a las condiciones de exposicin y no debencontener materiales que puedan causar deterioro delconcreto. La granulometra continua de tamaos departculas es deseable para el uso eficiente de la pasta. Alolargo de este texto, se asumir que se usan agregadosapropiados, a menos que se seale de otra manera.

* El texto est dirigido para la utilizacin del cemento portland en laproduccin del concreto. El trmino cemento portland se refiere alcemento hidrulico de silicato de calcio, producido por el calen-tamiento de los materiales que contienen calcio, silicio, aluminio yhierro. El trmino cemento usado a lo largo del texto se refiere alcemento portland o al cemento adicionado (mezclado o compuesto),a menos que se seale de otra manera. El trmino materiales cemen-tantes significa cemento portland o cemento adicionado, usados cono sin materiales cementantes suplementarios.

Fig. 1-1. Componentes del concreto: cemento, agua, agre-gado fino, agregado grueso, son combinados para formar elconcreto. (IMG12501)

Fig. 1-2. Variacin de las proporciones usadas en concreto,en volumen absoluto. Las barras 1 y 3 representan mezclasricas con agregados de pequeo tamao. Las barras 2 y 4representan mezclas pobres con agregados gruesosgrandes.

1

Concreto

con aire

incluido

Concreto

sin aire

incluido

Cemento

15%

Agua

18%

Agreg. Fino

28%

Agreg. Grueso

31%

Aire

8%

7% 14% 4% 24% 51%

15% 21% 3% 30% 31%

7% 16% 1% 25% 51%

Mezcla 1

Mezcla 2

Mezcla 3

Mezcla 4


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Aumento de la resistencia a la intemperie Mejor unin entre concreto y armadura Reduccin de la contraccin (retraccin, encogimiento)

y de la fisuracin (agrietamiento, fisuramiento) Menores cambios de volumen causado por elhumedecimiento y el secadoCuanto menos agua se usa, mejor es la calidad del

concreto, si es que la mezcla se puede consolidar adecuada-mente. Menores cantidades de agua de mezcla (mezclado)resultan en mezclas ms rgidas (secas); pero, convibracin, an las mezclas ms rgidas pueden ser fcil-mente colocadas. Por lo tanto, la consolidacin porvibracin permite una mejora de la calidad del concreto.

Tanto las propiedades del concreto fresco (plstico)como del concreto endurecido se pueden cambiar con laadicin al concreto de aditivos qumicos, normalmente en

la forma lquida, durante la dosificacin. Los aditivosqumicos comnmente se emplean para (1) el ajuste deltiempo de fraguado o de endurecimiento, (2) la reduccinde la demanda de agua, (3) el aumento de la trabajabilidad(manejabilidad, docilidad), (4) la inclusin intencional deaire y (5) el ajuste de otras propiedades del concreto frescoo endurecido.

Despus de terminar el proporcionamiento, dosifi-cacin, colocacin (hormigonado, puesta, colado), consoli-dacin, acabamiento (terminacin, acabado) y curadoadecuados, el concreto se endurece, se transforma en unmaterial no-combustible, durable, resistente a la abrasin eimpermeable lo cual requiere poca o ninguna conservacin(mantenimiento). Adems, el concreto es un excelentematerial de construccin porque se lo puede moldear enuna gran variedad de formas, colores y texturas para serutilizado en un nmero ilimitado de aplicaciones.

CONCRETO RECIN MEZCLADO

El concreto recin mezclado (amasado) debe ser plstico osemifluido y generalmente capaz de ser moldeado a mano.Una mezcla de concreto muy hmeda se puede moldear en

La calidad del concreto depende de la calidad de lapasta y del agregado y de la unin entre los dos. En unconcreto adecuadamente confeccionado, cada y toda

partcula de agregado es completamente cubierta por lapasta y todos los espacios entre las partculas de agregadosse llenan totalmente con pasta, como se ensea en la Figura1-3.

Para cualquier grupo de materiales y condiciones decurado, la calidad del concreto endurecido es fuertementeinfluenciada por la cantidad de agua usada con relacin ala cantidad de cemento (Fig. 1-4). Cuando grandes canti-dades de agua son innecesariamente empleadas, ellasdiluyen la pasta de cemento (la cola o pegamento delconcreto). Las ventajas de la disminucin de la cantidad deagua son:

Aumento de la resistencia a la compresin (resistencia

en compresin) y de la resistencia a flexin Disminucin de la permeabilidad, entonces disminu-

cin de la absorcin y aumento de la estanquidad(hermeticidad)

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Diseo y Control de Mezclas de Concreto EB201

Fig. 1-3. Seccin transversal del concreto endurecido, confeccionado con grava redondeada de silicio (izquierda) y calcreotriturado (derecha). La pasta de cemento y agua cubre completamente cada partcula de agregado y llena todos los espaciosentre las partculas. (IMG12297, IMG12298)

Fig. 1-4. Diez cilindros de pasta de cemento con relacionesagua-cemento de 0.25 a 0.70. La faja indica que cadacilindro contiene la misma cantidad de cemento. El aumentodel agua, diluye el efecto de la pasta de cemento,aumentando el volumen, reduciendo la masa volumtrica ydisminuyendo la resistencia.


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el sentido de que puede colarse (colocarse) en el molde ocimbras (encofrado), pero no est dentro de la definicin deplstico aqul que es flexible y capaz de ser moldeadode la misma manera que un terrn de arcilla para moldear.

En una mezcla plstica de concreto todos los granos dearena y las partculas de grava o piedra son envueltos ysostenidos en suspensin. Los ingredientes no son propen-sos a la segregacin durante el transporte; y cuando elconcreto se endurece, se transforma en una mezclahomognea de todos los componentes. Durante la colo-cacin, el concreto de consistencia plstica no sedesmorona, mas fluye lentamente sin segregarse.

En la prctica de la construccin, las piezas o elementosmuy delgados de concreto y fuertemente armados (reforza-dos) requieren mezclas trabajables para facilitar su colo-cacin, pero no con consistencia muy fluida. Es necesariauna mezcla plstica para la resistencia y el mantenimientode la homogeneidad durante el manejo y la colocacin.Como una mezcla plstica es apropiada para la mayora delas obras en concreto, se pueden usar los aditivos plastifi-

cantes (fluidificantes) para que el concreto fluya ms fcil-mente en elementos delgados y fuertemente reforzados.

Mezclado

La Figura 1-1 muestra separadamente los componentesbsicos del concreto. Son necesarios esfuerzo y cuidadopara que se asegure que la combinacin de estos elementossea homognea. La secuencia de carga de los ingredientesen la mezcladora (hormigonera) puede desempear unpapel importante en la uniformidad del producto acabado.La secuencia, sin embargo, puede variar y an producir unconcreto de buena calidad. Las diferentes secuencias

requieren ajustes en el momento de la adicin del agua, elnmero total de revoluciones del tambor de la mezcladoray la velocidad de la revolucin (rotacin). El volumen delconcreto mezclado en relacin con el tamao del tambor dela mezcladora, el tiempo transcurrido entre el propor-cionamiento y el mezclado, y el diseo, configuracin ycondiciones del tambor y de las paletas de la mezcladorason otros factores importantes en el mezclado. Lasmezcladoras aprobadas, correctamente operadas y conser-vadas garantizan un intercambio de materiales de extremoa extremo a travs de la accin del rolado, plegado ymezclado (amasado) del volumen del concreto sobre simismo mientras que el concreto se mezcla.

Trabajabilidad

La facilidad de colocacin, consolidacin y acabado delconcreto fresco y el grado que resiste a la segregacin sellama trabajabilidad. El concreto debe ser trabajable perolos ingredientes no deben separarse durante el transporte yel manejo (Fig. 1-5).

El grado de la trabajabilidad que se requiere para unabuena colocacin del concreto se controla por los mtodosde colocacin, tipo de consolidacin y tipo de concreto. Los

diferentes tipos de coloca-cin requieren diferentesniveles de trabajabilidad.

Los factores queinfluyen en la trabajabili-dad del concreto son: (1) elmtodo y la duracin deltransporte; (2) cantidad ycaractersticas de los mate-riales cementantes; (3)consistencia del concreto(asentamiento en cono deAbrams o revenimiento);(4) tamao, forma y tex-tura superficial de losagregados finos y gruesos;(5) aire incluido (aireincorporado); (6) cantidadde agua; (7) temperaturadel concreto y del aire y (8)

aditivos. La distribucinuniforme de las partculas de agregado y la presencia deaire incorporado ayudan considerablemente en el controlde la segregacin y en la mejora de la trabajabilidad. LaFigura 1-6 ensea el efecto de la temperatura de colocacinsobre la consistencia o revenimiento (asentamiento en conode abrams) y sobre la trabajabilidad potencial de lasmezclas.

Las propiedades relacionadas con la trabajabilidadincluyen consistencia, segregacin, movilidad, bombeabili-dad, sangrado (exudacin) y facilidad de acabado. Laconsistencia es considerada una buena indicacin de traba-

jabilidad. El revenimiento (asentamiento en cono de

abrams) se usa como medida de la consistencia y de lahumedad del concreto. Un concreto de bajo revenimiento

Temperatura de colocacin,OF

Temperatura de colocacin,OC

32 52 72 92200

150

100

50

0 0

Reven

imiento,mm

Reven

imiento,pulg.

8

6

4

2

Cemento A

Cemento B

0 10 20 30 40

Fig. 1-5. El concreto de buenatrabajabilidad debera fluirlentamente hacia el lugar, sinsegregacin. (IMG12299)

Fig. 1-6. Efecto de la temperatura de colocacin (hormigonadoo puesta en obra) en el revenimiento (asentamiento en conode abrams) (y la trabajabilidad relativa) de dos concretos con-feccionados con diferentes cementos. (Burg 1996)

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Captulo 1 Fundamentos del concreto


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concreto usado para rellenar vacos, proporcionar soporte oproporcionar impermeabilidad con una buena adhesindebe presentar bajo sangrado para evitar formacin de

bolsas de agua. Consulte Powers (1939), Steinour (1945) yKosmatka (1994).

Consolidacin

La vibracin mueve las partculas del concreto recinmezclado, reduce el rozamiento (friccin) entre ellas y lesda la movilidad de un fluido denso. La accin vibratoriapermite el uso de mezclas ms rgidas con mayores propor-ciones de agregado grueso y menores proporciones deagregados finos. Si el agregado es bien graduado, cuantomayor es su tamao mximo, menor es el volumen parallenarse por la pasta y menor es el rea superficial para sercubierta por la pasta, as menos agua y cemento son nece-sarios. El concreto con la granulometra ptima del agre-gado es ms fcil de consolidarse y colocarse (Fig. 1-8,izquierda). La consolidacin del agregado grueso, bien

como de mezclas ms rgidas mejoran la calidad y laeconoma. Por otro lado, la mala consolidacin puederesultar en un concreto poroso y dbil (Fig. 1-9) con pocadurabilidad (Fig. 1-8, derecha).

tiene una consistencia rgida o seca. Si la consistencia esmuy seca y rgida, la colocacin y compactacin delconcreto sern difciles y las partculas ms grandes deagregados pueden separarse de la mezcla. Sin embargo, nodebe suponerse que una mezcla ms hmeda y fluida esms trabajable. Si la mezcla es muy hmeda, pueden ocu-rrir segregacin y formacin de huecos. La consistenciadebe ser lo ms seca posible para que an se permita la

colocacin emplendose los equipos de consolidacindisponibles. Vase Powers (1932) y Scanlon (1994).

Sangrado y Asentamiento

Sangrado (exudacin) es el desarrollo de una lmina deagua en el tope o en la superficie del concreto recin colo-cado. Es causada por la sedimentacin (asentamiento) delas partculas slidas (cemento y agregados) y simultnea-mente la subida del agua hacia la superficie (Fig. 1-7). Elsangrado es normal y no debera disminuir la calidad delconcreto adecuadamente colocado, acabado y curado. Unpoco de sangrado es til en el control de la fisuracin porcontraccin (retraccin) plstica. Por otro lado, si esexcesiva aumenta la relacin agua-cemento cerca de lasuperficie; puede ocurrir una capa superficial dbil y conpoca durabilidad, particularmente si se hace el acabadocuando el agua de sangrado an est presente. Los vacosy bolsas de agua pueden ocurrir, resultantes del acabadoprematuro de la superficie.

Despus que toda el agua de sangrado (exudacin) seevapore, la superficie endurecida va a quedar un poco ms

baja que la superficie recin colocada. Esta disminucin dela altura desde el momento de la colocacin (puesta,colado) hasta el inicio del fraguado se llama contraccin(retraccin) por sedimentacin.

La tasa de sangrado (exudacin) y la capacidad desangrado (sedimentacin total por unidad de peso delconcreto original) aumentan con la cantidad inicial deagua, altura del elemento de concreto y presin. El uso deagregados de granulometra adecuada, ciertos aditivosqumicos, aire incluido, materiales cementantes suplemen-tarios y cementos ms finos reducen el sangrado. El

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Diseo y Control de Mezclas de Concreto EB201

Fig. 1-8. Una buena consolidacin (superior) es necesariapara lograrse un concreto denso y durable. Unaconsolidacin pobre (inferior) puede resultar en corrosintemprana de la armadura (refuerzo) y baja resistencia acompresin. (IMG12491, IMG12490)

Fig. 1-7. Agua de sangrado (exudacin) en la superficie delconcreto recin colado en la losa. (IMG12300)


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La vibracin me-cnica tiene muchasventajas. Los vibradorespermiten una colo-cacin econmicamenteviable de mezclas queno se pueden consoli-dar manualmente bajomuchas condiciones.Por ejemplo, la Figura1-10 presenta un con-creto con consistenciargida (bajo reveni-

miento). Este concretose vibr mecnica-mente en las cimbras,contiendo armadura(refuerzo) poco espa-ciada. Para una consoli-dacin con varilla (vara)manual, sera necesariauna consistencia bas-tante ms hmeda.

Hidratacin, Tiempo de Fraguado yEndurecimiento

La calidad de unin (adhesin, adherencia) de la pasta decemento portland se debe a las reacciones qumicas entre elcemento y el agua, conocidas como hidratacin.

El cemento portland no es un compuesto qumicosencillo, es una mezcla de muchos compuestos. Cuatro deellos totalizan 90% o ms del peso del cemento portland:silicato triclcico, silicato diclcico, aluminato triclcico yferroaluminato tetraclcico (alumino ferrito tetraclcico).Adems de estos compuestos principales, muchos otrosdesempean un papel importante en el proceso de hidra-

tacin. Cada tipo de cemento portland contiene los mismoscuatro compuestos principales, pero en proporciones dife-rentes.

Cuando se examina el clnker (clinquer) (el productodel horno que se muele para fabricar el cemento portland)al microscopio, la mayora de sus compuestos individualesse puede identificar y sus cantidades se pueden determi-nar. Sin embargo, los granos ms pequeos no se puedendetectar visualmente. El promedio del dimetro de laspartculas de un cemento tpico es aproximadamente 15micrmetros. Si todas las partculas tuviesen este dimetropromedio, el cemento portland contendra aproximada-mente 300 billones de partculas por kilogramo, pero enrealidad, existen unos 16,000 billones de partculas porkilogramo, debido a la amplia variacin del tamao de laspartculas. Las partculas en un kilogramo de cementoportland tienen un rea superficial de aproximadamente400 metros cuadrados.

Los dos silicatos de calcio, los cuales constituyen 75%del peso del cemento portland, reaccionan con el agua para

formar dos compuestos: hidrxido de calcio y silicato decalcio hidrato (hidrato de silicato de calcio). Este ltimo es,sin duda, el ms importante compuesto del concreto. Laspropiedades de ingeniera del concreto fraguado yendurecimiento, resistencia y estabilidad dimensional dependen principalmente del silicato de calcio hidratado.ste es el corazn del concreto.

La composicin qumica del silicato de calciohidratado es un tanto variable, pero contiene cal (CaO) ydixido de silicio (SiO2) en una proporcin de 3 a 2.

pca-diseño y control de mezclas de concreto

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