UNASAM Facultad de Ingeniera Civil Tecnologa del Concreto

UNASAM Facultad de Ingeniera Civil Tecnologa del Concreto

UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTNEZ DE MAYOLO

FACULTAD

: INGENIERA CIVIL

CURSO

: TECNOLOGA DEL CONCRETO

DOCENTE

: ING.MAX HUERTA MAZA

TEMA:6.1.INTRODUCCION, FENOMENOS CAUSANTES DE LOS CAMBIOS VOLUMETRICOSCICLO ACADMICO

: 2014-I

GRUPO

: 5APELLIDOS Y NOMBRESPRESENTACIONSUSTENTACIONPROMEDIO

PAUCAR ROMERO, Henry

SANTOS GARAY , Ricardo

SOLORZANO VILLANUEVA, lvaro

TRUJILLO MARCOS, Frank

HUARAZ 2014INDICE2I.INTRODUCCIN

3II.CAMBIOS VOLUMTRICOS DEL CONCRETO

6III.FENMENOS CAUSANTES DE LOS CAMBIOS VOLUMTRICOS

63.1.CONTRACCIN O RETRACCIN.

73.1.1.CAMBIOS ANTERIORES Y DURANTE EL FRAGUADO.

123.1.2.CAMBIOS POSTERIORES AL FRAGUADO.

273.2.FLUJO O FLUENCIA

283.3.CAMBIOS VOLUMTRICOS DE ORIGEN TRMICO.

323.4.AGRESIN QUMICA INTERNA Y EXTERNA

33IV.CONTROL DE LOS CAMBIOS VOLUMTRICOS

334.1.Control de contraccin y el flujo

364.2.Control de los cambios trmicos:

374.3.Control de la agresin qumica:

38V.CONCLUSIONES:

I. INTRODUCCINLos cambios volumtricos constituyen uno de los aspectos ms importantes del comportamiento del concreto, tanto desde el punto de vista de la tecnologa del diseo de mezclas, su produccin, colocacin y curado, como desde la perspectiva del diseo estructural, dado que sus efectos se traducen en contracciones y/o expansiones que ocasionan una gran variedad de problemas, asociados principalmente a fisuraciones y deformaciones que algunas veces solo son objetables desde el punto de vista esttico, y en otras ocasionan la perdida de capacidad portante y/o las alteraciones de las condiciones de uso y operatividad de as estructuras.

Desde hace muchos aos se han ido investigando mundialmente las causas y los efectos, principalmente desde el punto de vista cualitativo, ya que la complejidad de los parmetros involucrados y la dificultad de correlacionar estudios a escala de laboratorio, con el comportamiento de la estructuras in situ, limita las posibilidades de establecer criterios cuantitativos generales.Es frecuente en nuestro medio, el encontrar en los diferentes proyectos, problemas de fisuracin, problemas de tipo constructivo y de diseo estructural, derivados de los cambios volumtricos en el concreto, y que en muchos de los casos no son adecuadamente identificados y evaluados en cuanto a sus causas y trascendencia, originndose discrepancias tcnicas y hasta de tipo legal por desconocimiento de los mecanismos que controlan estos comportamientos.

La gran variedad de condiciones ambientales de nuestro pas, as como la variabilidad de materiales, tcnica constructiva y desarrollo tecnolgico de las diferentes regiones, hacen necesaria difundir los conceptos bsicos relativos a este tema, e intercambiar las experiencias cientficas prcticas que definitivamente poseen una gran cantidad de nuestros compaeros.

Para poder desarrollar una tecnologa nacional sin las sofisticaciones ajenas a nuestra realidad es necesaria pues conocer, adaptar y aplicar los conocimientos cientficos a nuestro alcance, y es en este campo donde el aporte de los diferentes comits del ACI resulta invalorable en la comprensin de este objetivo.

En el desarrollo de las presentes notas sobre los cambios volumtricos del concreto se ha recurrido principalmente a los aportes del ACI.

II. CAMBIOS VOLUMTRICOS DEL CONCRETOEl concreto no es un material volumtricamente estable, pues en el curso del tiempo experimenta cambios de volumen por causas fsicas y qumicas. Los de origen qumico (independientemente de algunos cambios menores derivados de la hidratacin del cemento) generalmente se producen como consecuencia de reacciones que se generan interna y/o externamente, y cuyas manifestaciones ordinarias son expansiones locales que tienden a destruir el concreto. Debido a ello, no se les considera como parte del comportamiento natural del concreto, sino ms bien como eventos ocasionales que deterioran el concreto prematuramente, por lo cual su tratamiento se hace ms adelante, al describir los factores que afectan la durabilidad del concreto.

Los cambios de volumen de origen fsico, pueden obedecer a dos tipos de acciones sobre el concreto:

1) Las de carcter mecnico, especficamente las cargas y solicitaciones.

2) Los agentes fenomenolgicos, entre los que destacan por sus efectos la humedad y la temperatura.Los cambios de forma y dimensiones del concreto, resultantes de los esfuerzos ocasionados por las cargas y solicitaciones, se identifican normalmente como deformaciones. De este modo, los cambios de volumen propiamente dichos son los que se manifiestan en el concreto por efecto de los agentes fenomenolgicos.Los cambios volumtricos del concreto pueden ocurrir como expansiones o contracciones; si el elemento de concreto en cuestin tiene plena libertad para cambiar de volumen (como puede ser el caso de un espcimen de tamao reducido) el cambio se produce sin generar esfuerzos. Sin embargo, en la prctica esto no sucede as en los elementos estructurales que casi siempre tienen restricciones para expandirse o contraerse libremente, de manera que en estas condiciones una expansin genera esfuerzos de comprensin y una contraccin los produce de tensin. Debido a la reducida capacidad del concreto para resistir esfuerzos de tensin, las contracciones son los cambios de volumen ms inconvenientes porque se traducen en agrietamientos, al generar esfuerzos que sobrepasan la resistencia a tensin del concreto.

Como su nombre lo indica, los cambios volumtricos se manifiestan en tres dimensiones; no obstante, por facilidad se acostumbra a representarlos como cambios lineales y expresarlos en unidades adimensionales o en porcentaje. En condiciones ordinarias, la magnitud de estos cambios en el concreto suele ser de un orden tal que conviene aproximar su medicin a millonsimas (10-6) cuya equivalencia son la diezmilsima de por ciento (0.0001 %).Las variaciones dimensionales del concreto se hacen evidentes desde que termina su colocacin y compactacin en las cimbras, y continan hacindose notar a lo largo de su vida de servicio, con una forma de manifestarse y evolucionar que depende de las condiciones de exposicin de la estructura. Esto es, hay cambios de volumen que ocurren mientras el concreto permanece en estado fresco, se suceden durante el periodo de fraguado y prosiguen en el curso de su endurecimiento, si bien por causas y con manifestaciones que en cada etapa pueden ser distintas.En la tabla 1 se resumen los principales cambios volumtricos que pueden ocurrir en el curso de la vida del concreto, segn las condiciones de exposicin a que se halle sometido, y se incluyen los motivos que los propician y su forma usual de manifestarse.CAMBIOS VOLUMTRICOS DEL CONCRETO

ETAPAEXPOSICINCAUSAMANIFESTACIN

Antes del fraguado (concreto fresco)

Y

Durante el fraguado (concreto en rigidizacin)Al aireAsentamiento, sangrado y perdida inicial de aguaContraccin plstica

SumergidoEfectos fsicos y qumicos de la hidratacin inicial del cementoExpansin post sangrado

Consuncin de agua por la hidratacin del cementoContraccin autgena

Despus del fraguado (concreto en curso de endurecimiento y ya endurecido)Al aireContinuacin de la prdida de aguaContraccin por secado

Generacin de calor interno por la hidratacin del cementoExpansin trmica inicial al acumularse el calor, y contraccin posterior al disiparse

Variaciones externas de temperatura (medio ambiente y otras causas)Expansin al calentamiento y contraccin al enfriarse

Accin del bixido de carbono atmosfricoContraccin por carbonatacin

SumergidoConsuncin de agua por hidratacin del cementoContraccin autgena

Absorcin de agua por gel de cementoHinchamiento por saturacin

Tabla 1 Principales cambios volumtricos que suelen ocurrir en el concreto fresco y endurecido.

III. FENMENOS CAUSANTES DE LOS CAMBIOS VOLUMTRICOS

Los principales fenmenos que condicionan los cambios volumtricos del concreto estn relacionados bsicamente con el comportamiento de la pasta de cemento y su interaccin con los otros elementos involucrados, como son los agregados, el agua, los aditivos, y las condiciones particulares del entorno, tales como caractersticas ambientales de humedad, temperatura, viento, as como los grados de restriccin en la deformacin de las estructuras y las peculiaridades del diseo estructural y los procesos constructivos.

Estos fenmenos de pueden sintetizar en los siguientes rubros:

1. Contraccin o retraccin

2. Flujo o fluencia

3. Efectos trmicos

4. Agresividad qumica externa e interna

3.1. CONTRACCIN O RETRACCIN.

Es una de las causas ms frecuentes de cambios volumtricos y a la que se asocia muchas veces de manera injustificada problemas de figuracin que son debidas a otras razones que veremos ms adelante.Llamada con frecuencia contraccin o retraccin de fragua o de fraguado, no es la calificacin ms correcta ya que esta denominacin solo abarca una parte del fenmeno que tiene las siguientes manifestaciones:1.1. Cambios anteriores y durante el fraguado.

I. Contraccin intrnseca o espontanea.1.2. Cambios posteriores al fraguado

I. Contraccin por secado.

II. Contraccin por carbonatacin.

3.1.1. CAMBIOS ANTERIORES Y DURANTE EL FRAGUADO.

a. CONTRACCIN INTRNSECA O ESPONTNEA

A partir del momento que se mesclan el cemento y el agua para construir la pasta de cemento, se inician las reacciones qumicas conocidas globalmente como hidratacin del cemento. Debido a que estas reacciones son exotrmicas, se producen un desprendimiento de calor que en las primeras horas evoluciona; en ciertas condiciones, como consecuencia del primer desprendimiento de calor principalmente, puede ocurrir del primer desprendimiento de calor principalmente, puede ocurrir en los minutos iniciales una ligera expansin en la pasta recin mezclada, que no tiene mayor trascendencia. Sin embargo, a continuacin de esta reducida y breve expansin suele sobrevenir una importante contraccin, segn se muestra esquemticamente en la Fig. 1. La cual es motivada por la prdida o eliminacin de agua ya sea por evaporacin o por otra causa, cuando la pasta se halla expuesta a condiciones que son propicias para ello. Debido a que esta contraccin ocurre antes de que la pasta se rigidice por efecto del fraguado, se acostumbra designarla como contraccin plstica.

Fig. 1. Cambios volumtricos de la pasta de cemento en el lapso anterior al fraguadoComo en esta figura se indica, es posible distinguirse tres pasos en la evolucin de los primeros cambios de volumen de la pasta:

Durante los primeros minutos el volumen de la pasta se mantiene prcticamente estable, pues suele haber un cierto afloramiento del agua interna que excede a la que se pierde por causas externas. En algunos casos se manifiesta una ligera expansin.

A continuacin (entre una y cinco horas, aproximadamente, a temperatura normal) la prdida de agua comienza a exceder a la rezumada por la pasta, y se produce una notable contraccin que es sensiblemente proporcional al tiempo que transcurre, y que corresponde a la denominada contraccin plstica.

Al comenzar el proceso de fraguado, la pasta desarrolla una rigidez que gradualmente se opone a la contraccin y hace que sta reduzca su velocidad de crecimiento.

Cuando la pasta de cemento se mezcla con los agregados para integrar el concreto, la presencia de los segundos introduce un doble motivo para que disminuya la magnitud de la contraccin plstica: En primer trmino, al reducirse en contenido unitario de pasta (principal agente promotor) tambin se reduce se aportacin a la contraccin.

En segundo trmino, la presencia de agregados acta en forma restrictiva, impidiendo la libre contraccin de la pasta. Como consecuencia de ello, a medida que se incrementa el contenido de agregados (y disminuye consecuentemente el contenido de pasta) se reduce la contraccin plstica del concreto, tal como se muestra el la Fig. 2.Segn se aprecia en la figura, la contraccin plstica de las mezclas de concreto con alto contenido unitario de cemento, en condiciones de exposicin propicia al secado, puede exceder a 2000 millonsimas (2 mm/m) lo cual en estructuras con gran superficie expuesta como los pavimentos, suele conducir a la formacin de grietas tempranas (grietas plsticas) que afectan su comportamiento y su durabilidad, de modo que es imperioso adoptar medidas que permitan evitarlas.

Fig. 2. Contraccin plstica de mezclas de concreto con diferente contenido unitario de cemento.

Como queda dicho, la contraccin plstica del concreto recin colocado es provocada fundamentalmente por la prdida de agua en el lapso que procede el fraguado y durante la fase inicial de ste. Aunque existen diversas causas por las cuales el concreto suele perder agua en este lapso inicial, la ms comn se identifica con la evaporacin, cuyos efectos son de mayor trascendencia a medida que la estructura tiene mayor superficie expuesta y que el ambiente es ms propicio para que el agua evapore con rapidez. Debido a ello, las estructuras ms proclives a sufrir agrietamientos por contraccin plstica, son los pisos y pavimentos que se cuelan en condiciones ambientales adversas, representadas por un clima clido, seco y con viento.Se dice que el mayor riesgo para que se produzca grietas por contraccin plstica en el concreto recin colocado, ocurre cuando la velocidad con que se evapora el agua superficial excede a la velocidad con que el agua de sangrado fluye hacia la superficie expuesta, y que deben adoptarse precauciones cuando la velocidad de evaporacin del agua se aproxime a 1 Kg/m2/h, la cual puede estimarse en un caso dado mediante el conocimiento de la temperatura del aire, la humedad relativa ambiental, la temperatura del concreto y la velocidad del viento.

Entre las principales medidas precautorias que pueden ponerse en prctica para reducir la contraccin plstica y el riesgo de que produzca agrietamientos en el concreto, cabe citar:

Evitar que ocurran prdidas de agua por absorcin o fugas a travs de la superficie base y/o de las formas.

Evitar el uso de agregados demasiado secos, sobre todo si tienen alta capacidad de absorcin.

Tratar de elaborar el concreto a la temperatura ms baja que sea posible, en tiempo clido.

Procurar la ejecucin de los colados en las horas menos propicias para el secado del concreto, preferiblemente de noche si el clima diurno es adverso.

Emplear medios que protejan al concreto recin colado del sol y del viento.

Utilizar un eficaz sistema de curado, que inhiba adecuadamente la evaporacin o que reponga el agua evaporada del concreto, desde sus primeras horas de edad.

A las medidas anteriores tendientes a prevenir los agrietamientos del concreto en su fase inicial, cabe aadir la precaucin de evitar el uso de mezclas que sangren demasiado, pues el sangrado y el asentamiento son fenmenos concomitantes; es decir, un sangrado excesivo siempre es sntoma de un fuerte asentamiento. Cuando el concreto sufre demasiado sangrado y asentamiento equivale a ser exprimido, por lo cual se rigidiza y pierde plasticidad. De esta manera, si hay elementos internos (como el acero de refuerzo) que representan obstculos para su libre asentamiento, el concreto puede agrietarse. Esta posibilidad resulta particularmente probable en elementos gruesos con refuerzo superficial y en elementos que presenten cambios bruscos de espesor, tal como indica esquemticamente la Fig. 3.

Fig. 3. Ejemplos de agrietamientos plsticos producidos por excesivo asentamiento de concreto.

Es pertinente sealar que aun cuando se logre evitar totalmente la perdida de agua ocasionada por factores externos al concreto de todos modos se produce una disminucin en el contenido original de agua libre, por efecto de la que consume el cemento para hidratarse. Como consecuencia de ello, aun en estas condiciones ocurre una ligera contraccin denominada autgena, que normalmente no llega a sobrepasar de 100 millonsimas y que representa una fraccin reducida de la contraccin total que manifiesta el concreto en condiciones ordinarias, a medida que pierde agua en el curso de tiempo.

Por otra parte, si el concreto permanece sumergido no solamente se invalida la prdida de agua por agentes externos, sino que adems hay una continua aportacin de agua procedente del exterior. En tales condiciones, el concreto suele manifestar consecutivamente dos formas de expansin, una rpida y otra gradual, en estados y motivos diferentes: La primera expansin del concreto en curso de fraguar, que ocurre en el trmino de pocas horas a partir de que concluye el sangrado, y por ello se denomina expansin post sangrado. El origen de esta expansin se considera inherente a las acciones fsicas y qumicas que se producen durante la fase inicial del fraguado, y posiblemente se relaciona con el crecimiento de la pelcula de gel alrededor de los granos de cemento.

Una segunda expansin que crece y se manifiesta paulatinamente en el concreto ya fraguado y en proceso de endurecimiento, a lo largo del tiempo que permanece sumergido y conforme al desarrollo de un hinchamiento progresivo motivado por el agua que es absorbida gradualmente por el gel de cemento.

Por lo general estas expansiones no causan perjuicio al concreto que se cuela bajo agua, aun hallndose en condiciones que no le permiten expandirse libremente. Dado que la expansin post sangrado ocurre mientras el concreto todava se encuentra semi plstico, si ste tiene restricciones para expandirse horizontalmente se genera una expansin vertical que no solamente tiende a compensar la contraccin por asentamiento, sino que incluso puede elevar ligeramente el nivel original de la superficie de colado bajo agua, contrariamente a lo que suele ocurrir cuando el concreto se cuela expuesto al aire. El hinchamiento posterior del concreto ya fraguado, ocasionado por la absorcin gradual de agua en el curso de tiempo de inmersin, evoluciona prcticamente al ritmo del endurecimiento del concreto sumergido, de manera que si este tiene restricciones para hincharse es probable que se originen esfuerzos de compresin que no deben daarlo, considerando la capacidad del concreto endurecido para resistir este tipo de esfuerzos.3.1.2. CAMBIOS POSTERIORES AL FRAGUADO.

Una vez que el concreto ha fraguado, se inicia prcticamente la etapa del verdadero endurecimiento que debe conducirlo finalmente a la obtencin de las propiedades que a este material se le reconocen en estado endurecido. En forma paralela con el desarrollo de estas propiedades, el concreto manifiesta cambios volumtricos que si se mantienen en un orden moderado no deben afectarlo, pero que al darse en exceso pueden agrietarlo y alternar desfavorablemente su comportamiento y durabilidad. La cuanta de estos cambios volumtricos suele depender de ciertos factores intrnsecos, relacionados con la composicin del concreto, que en muchos casos pueden ser modificados para ajustarlos convenientemente; pero la magnitud de dichos cambios tambin depende en gran medida de factores extrnsecos derivados de las condiciones de exposicin y servicio. En lo que sigue se examinan los principales cambios de volumen que sufre el concreto despus de fraguado, y la influencia de los factores ms importantes que intervienen en su desarrollo.a. CONTRACCIN POR SECADO

La rpida prdida de agua interna del concreto recin colocado en los moldes, es causa principal de la contraccin plstica que ste experimenta en sus primeras horas de edad. En condiciones ambientales ordinarias, el concreto despus del fraguado sigue expuesto a perder ms agua por efecto de la evaporacin y por el consumo debido a la hidratacin del cemento, y esta reduccin de agua, que progresa paulatinamente con la edad del concreto, es motivo de que este se contraiga gradualmente a medida que endurece, como consecuencia de un fenmeno que se denomina contraccin por secado porque manifiesta concomitante con dicha reduccin en el contenido de agua.

La porosidad global del concreto comprende microporos, poros, conductos capilares, macroporos y discontinuidades, cuyas dimensiones suelen abarcar un amplio intervalo desde Angstroms (10-10) hasta centmetros (10-2).Cuando el concreto endurecido se halla completamente saturado, significa que todos sus espacios vacios estn ocupados por agua, en la medida que esto es prcticamente posible. En estas condiciones, el concreto posee un contenido de agua (independientemente de la absorbida por los agregados) que depende de su porosidad global y que puede considerarse en cuatro estado de acuerdo con el grado de dificultad para ser extrada del concreto por evaporacin.

El agua libre de absorcin, que ocupa bsicamente macroporos y discontinuidades, y que puede evaporarse con relativa facilidad en cualquier atmosfera no saturada (con humedad menor a 98%)

El agua capilar o de poro, que se ubica en los conductos capilares y poros externos al gel de cemento, por lo cual se halla dbilmente atrada y retenida por sta, de manera que puede evaporarse a humedades relativas del orden de 50%.

El agua del gel, constituida esencialmente por molculas de agua fsicamente retenidas por absorcin en la superficie interna de los microporos que forman parte del gel de cemento y se halla firmemente adherida a tales superficies, por lo cual para evaporarse requiere condiciones de ms baja humedad ( menos del 40%)

El agua de hidratacin, que se combina qumicamente con el cemento para dar lugar a la formacin de los silicatos de calcio hidratado que constituyen el elemento slido del gel de cemento, y la cual representa una forma de agua que no es evaporable en condiciones ambientales.

La prdida por secado del agua libre de absorcin y del agua capilar produce contracciones que suelen ser reversibles, en tanto que la remocin de agua de absorcin de gel tiende a provocar contracciones permanentes en la pasta de cemento hidratada por efecto de su enjutamiento. Ambas formas de contraccin de la pasta repercuten necesariamente en el concreto, que se esta modo experimenta la llamada contraccin por secado, y que corresponde a uno de los cambios de volumen ms importantes y difciles de prevenir en el concreto bajo condiciones de exposicin y servicio que propicien.La magnitud de la contraccin por secado del concreto es influida tanto por factores intrnsecos, inherentes a su composicin, como por factores extrnsecos que se refieren bsicamente a las condiciones ambientales a que se halla expuesto. Entre los factores intrnsecos cabe citar las caractersticas contrctiles propias de la pasta de cemento y de los agregados, y las proporciones en que ambos componentes se combinan. Entre los factores extrnsecos destaca por sus efectos la humedad relativa del ambiente de exposicin y servicio.

Los aspectos de la pasta de cemento que suelen influir en la cuanta de su propia contraccin por secado, se refieren a las caractersticas del cemento y a la relacin A/C con que se elabora. Se dice que el cemento Portland tiende a incrementar la contraccin de la pasta a medida que es ms fino y tambin conforme posee ms aluminato triclcico o que su contenido de yeso no es adecuado, asimismo hay informacin en el sentido de que los cementos puzolnicos que contienen puzolanas naturales finamente molidos incrementan la contraccin por secado de la pasta y del concreto.

Al relacionar la contraccin por secado del concreto con su contenido unitario de agua de mezcla, segn la Fig. 4. Es pertinente destacar la importancia de esta relacin de proporcionalidad, pues permite explicar el efecto adverso que sobre la contraccin por secado produce los agentes que incrementan los requerimientos de agua de mezclado del concreto, o del excesivo contenido de finos indeseables en los agregados; asimismo constituye una justificacin para evitar el uso de mezcal de concreto demasiado fluidas, por ser factores de riesgo para que se produzcan agrietamientos.

Fig. 4. Relacin de proporcionalidad entre el contenido unitario de agua de mezcal y la contraccin por secado del concretoLa contraccin por secado del concreto es menor a medida que disminuye su contenido de pasta, tal como muestra la Fig. 5. Cuya disminucin puede propiciarse mediante el uso de mezclas de concreto de consistencia dura o por el incremento en el tamao mximo de la grava.

Fig. 5. Disminucin de la contraccin por secado del concreto conforme se reduce el contenido de pasta de cementoLas condiciones ambientales ms desfavorables son cuando se conjugan una baja humedad relativa y una elevada temperatura, porque el concreto se contrae ms y con mayor rapidez. En la Fig. 6. Se pone de manifiesto la gran influencia que ejerce la humedad relativa del medio de exposicin sobre la contraccin por secado del concreto. De la figura conviene destacar dos aspectos:i) La magnitud de contraccin disminuye conforme aumenta la humedad relativa del medio, hasta llegar ala condicin de humedad extrema en que el concreto no se contrae sino se expande.

ii) La mayor parte de la contraccin del concreto contina incrementndose en el curso del tiempo, de modo que al cabo de ms de 20 aos aun manifiesta ligeros incrementos si las condiciones de exposicin no propicias al secado.

Fig. 6. Influencia de la humedad relativa del medio externo en la contraccin por secado del concreto a largo plazo.Factores que afectan la contraccin por secado en el concreto

1st. Caractersticas del cemento: El tipo de cemento, su finura y el contenido de yeso en su composicin, influyen en marcar las diferencias en contraccin por secado entre los diferentes cementos.

Existen estudios, que indican que no es posible a priori aseverar que un cemento que cumple con los requerimientos estndar para un tipo de cemento portland tendr mayor o menor contraccin que otros cementos que cumplen con requisitos diferentes. Sin embrago, otros investigadores, han establecido tendencias que indican que en general los cementos Tipo II, producen menor contraccin que los Tipo I y mucho menor aun que los Tipo III.

De los aspectos mencionados, al parecer la finura del cemento es la que tiene menor influencia en la variabilidad de la retraccin.2nd. Tipo de agregado:Las caractersticas de los agregados son importantes en cuanto a sus consecuencias en la retraccin del concreto, si se considera que la piedra y la arena con la pasta de cemento constituyen una estructura mixta.

Los agregados en el concreto restringen la retraccin inherente de la pasta de cemento, por lo que la capacidad de deformacin de los mismos y su adherencia a la pasta de cemento son las propiedades fsicas que tienen importancia fundamental en la contraccin del concreto.

Dependiendo de las caractersticas de los agregados su cantidad en el concreto, la contraccin ser solo una fraccin de la de la pasta sola, estimndose un orden de magnitud de la cuarta o sexta parte de la atribuida a esta.

Cuanto mayor es la rigidez del agregado y su mdulo de elasticidad, mayor ser la reduccin de la retraccin del concreto. Al estar el mdulo de elasticidad inversamente relacionada con la porosidad y la absorcin del agregado, se puede concluir en que los agregados ms densos y con baja absorcin producen concretos con menor retraccin siendo el efecto inverso con agregados livianos y muy absorbentes.

Por otro lado, la cantidad del agregado del volumen total del concreto, as como su granulometra tiene influencia primordial en la contraccin, puesto que agregados con gradacin discontinua ameritan una gran cantidad de cemento para lograr una estructura mixta resistente, consecuentemente tiene mayor preponderancia la retraccin de la pasta al disminuir el volumen total de agregado. Indirectamente, el tamao mximo de las partculas de los agregados, afecta tambin la contraccin ya que al depender de este la cantidad de agua de mezcla, a mayor tamao mximo o modulo de fineza total de los agregados, menor ser la contraccin y viceversa.3rd. Trascendencia del contenido de agua en la mezcla como condicionante de la contraccin:

Fig. 7.En la figura, podemos observar el efecto tpico del contenido de agua en el concreto sobre la contraccin, donde se comprueba que la relacin es directa y a mayor contenido de agua aumenta la contraccin.

Si se recuerda que la cantidad de agua en la mezcla est en funcin inversa al tamao mximo del agregado, y en relacin directa con el asentamiento (slump) se puede concluir que empleando el mayor tamao de agregado y el menor asentamiento compatibles con los requisitos de trabajabilidad, se logra reducir la contraccin por secado.

Otro factor que influye en los requerimientos de agua en la mezcla es la temperatura del concreto fresco, pues como se observa en la Fig. 8, a mayor temperatura de la mezcla es mayor la cantidad de agua para un asentamiento constante. En este sentido, la temperatura individual de los componentes as como el calor de hidratacin del cemento, define la temperatura de la mezcla y por lo tanto, de su control depender indirectamente el reducir la contraccin.

Fig. 8El aspecto final relacionado con la cantidad de agua y la retraccin la constituyen la relacin A/C, donde el factor preponderante es la concentracin de la pasta. Un concreto con relacin A/C alta indica una concentracin pobre de la pasta del cemento y un intercambio elevado de agua de absorcin en los poros del gel durante el secado, con el incremento de la contraccin. En el caso inverso, los concretos con relaciones A/C bajas, tienen menor contraccin por secado.

4th. Influencia de los aditivos en la contraccin por secado:En general, los aditivos que contribuyen a reducir el agua de amasado, tienden a colaborar a reducir la contraccin, pero este efecto no es muy evidente en la mayora de los casos. Sin embargo, esta demostrado que en el caso de los super plastificantes, esta reduccin si es significativa, en un orden de magnitud del 30 %.

Los incorporadores de aire, pese a introducir una estructura de vacios adicional en la mezcla, no incrementan de manera significativa la retraccin, con inclusiones de aire del 5 %.

Los acelerantes ocasionan un incremento en la contraccin por secado que en promedio puede llegar a ser hasta del 50 % de la normal, desarrollndose la mayor parte a edades tempranas (7 das) disminuyendo con el tiempo. Los acelerantes incrementan la temperatura del concreto fresco por la reaccin exotrmica con el cemento y consecuentemente los requerimientos de agua en la mezcla y la contraccin, por lo que este es otro de los efectos a tener presentes en el control de la temperatura de la mezcla.En las puzolanas empleadas como aditivos en las mezclas, no son de uso normal en nuestro medio, no obstante, estas ya vienen introducidas en varios de los cementos disponibles en el mercado nacional como cementos portland Tipo IP e IPM, por lo que es interesante abordar su efecto.

Las puzolanas contribuyen en general a aumentar los requerimientos de agua de la mezcla, pues le confieren una consistencia cohesiva por la que es necesaria aadir mas agua de lo usual para obtener la trabajabilidad deseada. Luego pues, tienden a incrementar la contraccin, pero este efecto se refleja primordialmente en estructuras de pequeas dimensiones, mas no en las estructuras masivas. Esto es debido en primer termino al efecto de la dimensiones de los elementos, y la retentividad de agua que manifiestan las puzolanas; y en segundo lugar por que en los vaciados de elementos de dimensiones reducidas es necesario trabajar con mayores asentamientos para poderlas colmar eficientemente, y esto obliga aadir mas agua, lo que no se da en vaciados masivos en que las dimensiones de los elementos permite trabajar con concretos muy secos.

5th. Influencia de la duracin del curado hmedo:

El concepto bsico reside en que la duracin del curado hmedo del concreto no reduce la contraccin por secado pues solo la detiene mientras dura, pero una vez que se inicia el secado se verifica igual. La explicacin est en que el curado entre 7 y 28 das propicia el desarrollo de las caractersticas resistentes del concreto y su capacidad de soportar esfuerzos generados por la contraccin, pero no altera la continuidad del fenmeno pues en la medida que se produzca la perdida del agua habr retraccin inexorablemente.

Existe sin embargo evidencia experimental que cuando el curado hmedo se efecta con vapor y a presin atmosfrica cual es el caso de los prefabricados, la contraccin se reduce, probablemente por modificar la estructura de los poros del gel. 6th. Efecto de las dimensiones del elemento estructural:La velocidad con que la estructura pierde agua, depende de las dimensiones de la misma pues cuanto mayor sean estas, mayor ser el recorrido del flujo de agua hacia la superficie expuesta. En la Fig. 9 se puede apreciar que el fenmeno de la contraccin disminuye en la medida que aumentan las dimensiones del elemento para el mismo tipo de concreto. Un aspecto importante del efecto dimensional de la retraccin es que las pruebas de laboratorio para medirla dan valores mas altos que los obtenidos en las estructuras in situ, por lo que deben tomarse estos resultados con mucho cuidado cuando se trate de extrapolarlos cuantitativamente a escala natural.

Fig. 9

Estimacin de la contraccin por secado segn ACI 209Para estimar la contraccin por secado del concreto a cualquier edad, suele considerarse que en su evolucin sigue tendencia hiperblica y que sus incrementos resultan prcticamente imperceptibles al cabo de 30 aos. De este modo el comit ACI 209 recomienda la siguiente expresin para evaluar progresivamente la contraccin por secado del concreto, despus de permanecer los primeros 7 das en curado hmedo:

Donde es el tiempo de secado, y son las contracciones por secado en el tiempo y el termino supuesto (aprox. 30 aos). En dicha expresin el valor es el coeficiente global que depende del tiempo de exposicin al secado y que, para las condiciones estndar adquiere las magnitudes consignadas en la siguiente tablaTiempo de secado, tDasAos

2890180125102030

Coeficiente 0.4440.7200.8370.9130.9540.9810.9910.9950.997

Tabla 2. Valores del coeficiente de contraccin por secado del concreto a diversas edades, en condiciones estndar, segn ACI 209.Para evaluar la contraccin por secado del concreto a diversas edades aplicando estos coeficientes, se presentan dos posibilidades:

1st. Suponer una posible contraccin por secado final con base a la informacin conocida de esta ndole para concretos en general.2nd. Tomar como punto de partida la determinacin experimental de la contraccin por secado a una edad relativamente corta (ejemplo 28 das) del concreto especficamente considerado. No obstante en ambos casos, para hacer extensivos los valores estimados al concreto de la estructura, es necesario ajustarlos a las condiciones reales de sta mediante factores de correccin por los siguientes conceptos.

Lapso de curado hmedo. La condicin supuesta como estndar corresponde a un lapso inicial de 7 das. Para lapsos distintos, debe aplicarse el factor de correccin k1, cuyos valores se reproducen en la Tabla 3. Se observa que el factor disminuye conforme aumenta el lapso de curado.

Lapso de curado hmedo inicial, dasFactor de correccin K1

1

3

7

14

28

901.2

1.1

1.0

0.93

0.86

0.75

Tabla 3. Factores de correccin de la contraccin por secado del concreto, por concepto de la duracin del lapso de curado. Humedad ambiental. La condicin considerada estndar corresponde para una humedad relativa (HR), correspondiente a un valor de 40%. Para valores ms altos, debe aplicarse un factor de correccin k2 que se calcula:

(Para HR entre 40% y 80%)

(Para HR entre 80% y 100%)

Dimensiones del elemento estructural. Para tomar en cuenta este aspecto, suele utilizarse como dato la relacin que existe entre el volumen y la superficie expuesta a secado (v/s). La condicin estndar refiere una relacin v/s=38 mm (1.5) de modo que para otras relaciones debe aplicarse un factor de correspondencia k3 determinado mediante la expresin:

Relacin v/sMilmetros

25385176102127152203254

Factor de correccin k31.061.000.940.840.740.660.580.460.36

Tabla 4. Factores de correccin de la contraccin por secado, por concepto de la relacin v/s de los miembros estructurales.

I. CONTRACCIN POR CARBONATACIN

El concreto expuesto al aire pierde gradualmente su contenido de agua evaporable y con ello experimenta una disminucin de volumen que se denomina contraccin por secado; sin embargo, paralelamente con el proceso de secado ocurre otro por efecto del contacto con el aire, que tambin produce contraccin en el concreto y se le identifica con el llamado proceso de carbonatacin. La llamada carbonatacin del concreto es un proceso que resulta del contacto de ste con el bixido de carbono CO2, que normalmente se halla en el aire. Segn este proceso, el CO2 externo en forma de gas se combina con la humedad del concreto para convertirse a la forma de cido carbnico y reacciona as con los hidrxidos del concreto, particularmente con el hidrxido de calcio, se forma carbonato clcico y se libera agua conforme la siguiente reaccin:

As, el resultado de la reaccin tiene doble consecuencia:

1st. La conversin del hidrxido a carbonato disminuye la alcalinidad original del concreto y con ello reduce su efecto de proteccin al acero de refuerzo contra la corrosin.2nd. La extraccin de agua del hidrxido propicia una disminucin de volumen del concreto, en forma parecida a lo que ocurre con la remocin del agua de absorcin del gel de cemento en el aso del secado.

La carbonatacin es un fenmeno progresivo que responde a un proceso de difusin del CO2 a travs del concreto, a partir de una superficie expuesta de la estructura. Esto es, al comenzar el proceso, el CO2 del aire que penetra en los poros superficiales del concreto reacciona rpidamente con los hidrxidos, y as el aire queda con defecto de CO2. A continuacin, para restablecer el equilibrio, se inicia un movimiento de molculas de CO2 del aire exterior hacia el aire que ocupa los poros superficiales del concreto, con lo cual hay una reposicin que propicia un nuevo avance en la carbonatacin. La rapidez con que evoluciona la carbonatacin, y la consiguiente contraccin y disminucin de la alcalinidad del concreto, depende de manera sustancial de tres factores principales:

1st. El contenido de CO2 en el aire de contacto.

2nd. La permeabilidad del concreto.

3rd. El grado de humedad en el ambiente y en el concreto.

Se dice que el contenido de CO2 en el aire atmosfrico es del orden de 0.03 % (por volumen) en el ambiente rural, y que puede incrementarse hasta diez veces en el ambiente de grandes ciudades. De acuerdo a ello, cabe esperar que el concreto de las construcciones urbanas se carbonate comparativamente ms y con mayor rapidez.

La permeabilidad del concreto en general depende de su porosidad, y esta a su vez depende de la relacin agua/cemento. Bajo este concepto, los concretos con altas relaciones A/C resultan ms porosas y permeables, por consiguiente son ms proclives a sufrir efectos de la carbonatacin.

El grado de humedad ambiental, que repercute directamente en el contenido de humedad del concreto, afecta al proceso de carbonatacin en dos modos:

1st. En condiciones de baja humedad el hidrxido de calcio reacciona ms lentamente con el CO2, y por consiguiente la carbonatacin evoluciona con ms lentitud.

2nd. En condiciones de alta humedad el proceso de carbonatacin tambin se hace se hace ms lento, lo cual contribuye a la presencia de agua libre en el interior de los poros del concreto.

Las perores condiciones en este aspecto ocurren cuando la humedad relativa ambiental es intermedia, con un valor psimo que flucta alrededor de 50%.

3.2. FLUJO O FLUENCIAEs el incremento de deformacin unitaria en el concreto en funcin del tiempo, bajo una carga constante y permanente.

Es una caracterstica inherente a la pasta de cemento endurecido y al igual que en el caso de la contraccin, su efecto e el concreto depende de la interrelacin con los dems componentes.

Hay varias teoras sobre el flujo, pero no existe una explicacin completa del fenmeno, sin embargo todas coinciden en relacionarlo con un reacomodo interno de las partculas de la pasta.

Tambin se le denomina flujo plstico pues para una cierta condicin constante de carga y un tiempo de aplicacin determinado, se produce una deformacin no recuperable o plstica.

Esta demostrado experimentalmente que la deformacin plstica bajo carga constante es proporcional a la deformacin elstica, y para cargas inferiores a la carga de rotura, la deformacin plstica es proporcional a la carga.

Para concretos normales, la deformacin plstica para un periodo de carga entre 1 a 4 aos es del orden del 70% al 80% de la deformacin producida por la carga aplicada descontando la deformacin por contraccin.

Adems del cambio volumtrico que se produce en el concreto, el efecto ms importante del flujo, reside en que ocasiona la relajacin o reduccin gradual de los esfuerzos de compresin, lo cual resulta de singular importancia en el caso del concreto pre esforzado.

Se ha establecido que el tiempo de curado del concreto tiene una relacin inversa con la deformacin unitaria por flujo, como se aprecia en la tabla siguiente:

Tiempo de curado del concreto al aplicarse cargaValor de la deformacin por flujo bajo carga continua de 50 kg/cm2, despus de:

1 ao3 aos

07 das

28 das

90 das0.57 mm/m

0.31 mm/m

0.16 mm/m0.60 mm/m

0.35 mm/m

0.19 mm/m

Tabla 5.El flujo del concreto aumenta con el incremento de la carga continua, siendo inversamente proporcional a la resistencia en compresin.

El tipo de agregado (Como en el caso de contraccin) tienen una influencia importante en los valores de flujo como se observa e la siguiente tabla:

Tipo de agregadoCalcreoCuarzoGranitoBasaltoGres

Flujo en mm/m0.500.750.781.001.20

Tabla 6.Finalmente, aunque en trminos cualitativos se considera el flujo independiente de la retraccin, la realidad es que estn interrelacionados, por lo que un concreto que tiene valores de contraccin bajos, tendr tambin deformaciones por flujos bajos y viceversa, por lo que cualquier medida que reduzca la contraccin reduce tambin el flujo.3.3. CAMBIOS VOLUMTRICOS DE ORIGEN TRMICO.

En relacin de los cambios volumtricos del concreto por efectos trmicos, la propiedad que requiere considerarse es el coeficiente de expansin trmica lineal, que es el valor del cambio de longitud que se produce por la variacin de un grado centgrado en la temperatura del concreto. Este cambio de longitud del concreto, como en la mayora de los materiales, se manifiesta como incremento si la temperatura aumenta y como decremento si la temperatura disminuye, es decir, su coeficiente de expansin trmica es positivo.La magnitud del coeficiente de expansin trmica del concreto depende de los correspondientes coeficientes de los agregados y de la parte de cemento hidratado y de las proporciones en que intervienen, no constituye un valor estable debido a la influencia de variables tales como el contenido de humedad y la edad del concreto, principalmente, por la cual es necesario definir stas al establecer dicho coeficiente.

El coeficiente de expansin trmica de los agregados es influido primordialmente por la composicin mineralgica y la porosidad de las rocas que los componen. En la Tabla 7. se indican valores medios de los coeficientes de diversos tipos de rocas.

Tipo de rocaCoeficiente de expansin trmica lineal Cea, 10-6 (1/C)

Calcedonia o pedernal

Cuarcita

Cuarzo

Arenisca

Mrmol

Caliza silcea

Granito

Dolerita

Basalto

Caliza11.8

10.3

11.1

9.3

8.3

8.3

6.8

6.8

6.4

5.5

Tabla 7. Valores medios del coeficiente de expansin trmica lineal de los agregados, segn el tipo de roca.En cuanto a la pasta de cemento hidratada, su coeficiente de expansin trmica tiende a ser un poco ms alto que el de los agregados, con un probable intervalo de variacin entre 10 y 22 x 10-6(1/C), dependiendo de su relacin A/C, edad y estado de saturacin, pero como es componente minoritario del concreto, su influencia es menor. De este modo, el coeficiente de expansin trmica del concreto se apega ms al de los agregados, manifestando con frecuencia valores comprendidos en un intervalo de 6 a 14 x 10-6 (1/C) y con un valor medio del orden de 10 x 10-6 (1/C).

Para estimar el coeficiente de expansin trmica del concreto, si se conoce el tipo de roca que constituye los agregados y el estado de humedad en que se halla el concreto de la estructura, el comit ACI 209 recomienda la siguiente expresin:

Donde, es el coeficiente de expansin trmica lineal del concreto expresado en 10-6 (1/C); es un valor correctivo de acuerdo con el estado de humedad del concreto, y del cual se reproducen valores sugeridos por el ACI en la Tabla 8 y por ultimo es el coeficiente de expansin trmica de los agregados.Condiciones de medio externo al concretoGrado de humedadValor correctivo por humedad, kh

Estructuras sumergidas; condiciones de alta humedadSaturado0

Colados de concreto masivo; muros, vigas, columnas y losas gruesas, particularmente donde la superficie se encuentre selladaEntre parcialmente saturado y saturado1.3

Losas, muros, vigas, columnas y techos exteriores, expuestos al secado; muros, columnas y losas interiores sin recubrir, donde existe calefaccinParcialmente saturado, para disminuir con el tiempo a condiciones mas secasDesde 1.5

Hasta 2.0

Tabla 8. Valores sugeridos de correccin por condiciones de humedad, de la estimacin de .

La variacin de la temperatura del concreto puede obedecer a causas de ndole interna o externa. Como causa de carcter interno cabe mencionar primordialmente al calor que se genera en el interior del concreto por efecto de la hidratacin del cemento. Entre las causas externas pueden citarse las que son inherentes a las temperaturas ambientales, las que derivan de las condiciones de servicio de las estructuras y las que responden a condiciones extremosas por fenmenos naturales o eventos fortuitos.

El concreto expuesto a temperaturas extremadamente bajas o altas, sufre acciones detrimentales que no solamente involucran cambios de volumen, sino que en ciertos casos lo deterioran prematuramente, por lo cual su tratamiento se realiza posteriormente, al referirse a los factores que afectan la durabilidad del concreto.La sobreelevacin de la temperatura del concreto por efecto del calor de hidratacin del cemento, es un asunto de particular importancia en el caso de las estructuras voluminosas, y en especial de las que poseen poco o ningn acero de refuerzo, como suele ser el caso de las presas de concreto. El cemento al hidratarse libera una cierta cantidad de calor cuyo desprendimiento evoluciona, a modo de tendencia de carcter general puede considerarse que, tomando como base la cantidad de calor producido a 28 das de hidratacin, en los primeros 3 das se libera cerca del 70 % y al cabo de los 7 das excede al 80 %. Es decir, la gran mayora del desprendimiento del calor de hidratacin en el seno del concreto se produce en los primeros 7 das a partir del colado.

Cuando el calor que se genera excede al que se disipa, el balance es a favor de su acumulacin en el interior del concreto con el consiguiente incremento de temperatura, la cual despus de alcanzar un mximo comienza a descender. De esta manera, el concreto primero se expande y despus se contrae, y si existen restricciones para estos cambios de volumen, se generan esfuerzos de compresin y tensin sucesivamente. Considerando la reducida capacidad del concreto para trabajar a tensin, son los esfuerzos de esta ndole los que se debe tratar de moderar para evitar el riesgo de que se produzcan agrietaciones en la estructura.

Aun cuando el valor del incremento de temperatura producido por una determinada cantidad de calor puede mostrar grandes variaciones de acuerdo con las condiciones de disipacin, es pertinente considerar como valores de referencia mxima los incrementos que se producen en condiciones adiabticas, para cuya estimacin es aplicable la siguiente expresin:

En donde es el cambio de temperatura producido por una cantidad de calor Q, en un cuerpo de masa m cuyo calor especfico es C.As, cuando el concreto se hidrata en completo aislamiento trmico, su incremento de temperatura por este concepto () puede estimarse, en C, mediante la expresin anterior adaptada como sigue:

En la cual: = contenido unitario de cemento en el concreto, en kg/m3 = calor de hidratacin del cemento, en kJ/kg

= Peso unitario del concreto endurecido, en kg/m3 = calor especifico del concreto endurecido, en kJ/kgC

Para tener una idea acerca del incremento mximo de temperatura que puede tolerarse sin aumentar el riesgo de agrietamiento en su estructura, es posible suponer una contraccin mxima permisible en el concreto por efectos trmicos, y a partir de ella estimar una variacin de temperatura que puede producirla, en funcin del coeficiente de expansin trmica del concreto de uso previsto. As por ejemplo, si se considera inconveniente exceder una contraccin trmica de 250 x 10-6, el decremento mximo permisible de temperatura debe limitarse a 20C si el coeficiente de expansin trmica del concreto de uso dispuesto es igual a 12 x 10-6 (1/C). Este coeficiente puede estimarse, en un caso dado, si se conoce la composicin petrogrfica y mineralgica de los agregados, y la condicin de humedad en que debe prestar servicio el concreto.3.4. AGRESIN QUMICA INTERNA Y EXTERNALa agresin qumica interna esta constituida por reaccione de los constituyentes del concreto con la pasta del cemento, generndose compuestos que cambia de volumen se expanden destruyndolo.

Principalmente se producen por que el concreto contiene agregados contaminados con cloruros y/o sulfatos, o son reactivos con los lcalis del cemento, producindose en ambos casos compuestos expansivos. Existen ensayos fsicos y qumicos que permiten evaluar y descartar este tipo de agregados en la etapa de seleccin de estos para su empleo en la elaboracin de concretos.

Una vez que se ha empleado dichos agregados y se produce la reaccin que por lo general tarda varios aos en manifestarse, no existe manera de contrarrestar su efecto salvo la reparacin y reposicin del concreto daado.

La agresin qumica externa esta constituida por el flujo de sales en solucin (fundamentalmente sulfatos), hacia el concreto, formando sulfoaluminatos que tienen la propiedad de aumentar de volumen. Existen maneras de combatir este efecto, sobre todo empleando cementos con bajo contenido de aluminato triclsico como los tipos II y V y los cementos puzolnicos.

El ltimo tipo de agresin es electroqumica, causada por la corrosin del acero en el concreto reforzado. Cuando se da la condicin de un agente oxidante, humedad y el flujo de electrones en el metal, se produce la formacin de xidos e hidrxidos de hierro de volumen mayor a los elementos originales causando expansiones que destruyen el concreto. La presencia de cloruros tanto por flujo externo hacia el concreto, como en los agregados y aditivos, propicia las condiciones necesarias para la corrosin, cuya velocidad e intensidad dependern de las cantidades de cloruros, humedad y la conductividad elctrica en cada caso particular

IV. CONTROL DE LOS CAMBIOS VOLUMTRICOSEl control de los cambios volumtricos est ligado indefectiblemente a los fenmenos que los causan, y en este sentido desarrollaremos los procedimientos y recomendaciones aplicables a cada caso:4.1. Control de contraccin y el flujoHaciendo una revisin del mecanismo de estos fenmenos se puede concluir en las siguientes recomendaciones que si bien no garantizan que el fenmeno no se produzca, dan las condiciones para que se redusca a niveles que no causen fisuracin:

I. En los diseos de mezclas:

a) Emplear relaciones A/C bajas.b) Utilizar la menor cantidad de agua compatible con la trabajabilidad.c) Utilizar agregados densos y con poca absorcin.d) Usar granulometras continuas que se aproximen a las curvas de distribucin terica.e) En lo posible emplear aditivos que facilitan la reduccin de la relacin A/C y el contenido de agua en la mezcla.f) Emplear el mayor tamao de agregados y el mayor porcentaje de piedra compatibles con las condiciones de colocacin y trabajabilidad.II. En los procesos constructivos:

a) Evaluar en cada caso particular las condiciones ambientales y de colocacin de concreto, para prevenir el riesgo de fisuracin por contraccin.b) Controlar que la temperatura de colocacin del concreto no supere los valores referenciales de la tabla que se detalla a continuacin, estables asumiendo velocidades del viento de 16 Km/h y un gradiente de temperatura de 5,6 C entre la temperatura ambiente y la de colocacin del concreto, de manera que la tasa de evaporacin no sea mayor de 1 Kg/m2/h.Temperatura de colocacin del concreto en CHumedad relativa en %

40.637.835.032.229.426.723.990

80

70

60

50

40

30

Tabla 9.c) Iniciar el curado de los elementos lo antes posible, usando preferentemente curadores de membrana a base de resina y/o curado hmedo.d) Controlar la temperatura del cemento, agregados y agua de manera que el diseo de mezclas no necesite aadrsele agua adicional para mejorar la trabajabilidad.e) Sombrear los agregados y no emplear cemento muy fresco en clima clido pues esto redunda el incremento de la temperatura del concreto y mayor requerimiento de agua.f) Evitar en lo posible efectuar los vaciados de concreto en condiciones desfavorables de temperatura ambiente, temperatura de concreto y velocidad del viento.g) Planificar con el mayor detalle posible las operaciones de vaciado de concreto para prevenir demoras en el suministro y en la colocacin del mismo, que ocasionan perdida de agua en la mezcla.

III. En los diseos estructurales:

a) No escatimar las juntas necesarias para reducir al mnimo posible las restricciones a las deformaciones, ya que este factor representa la causa principal de los problemas de fisuracin.b) Para losas o pisos, considerar juntas a no menos de 30 veces el espesor del elemento pues en caso contrario es casi seguro que habr fisuracin por contraccin descontrolada.c) No subestimar el efecto de la contraccin y el flujo e el diseo de elementos muy rgidos con poca libertad de deformacin.

4.2. Control de los cambios trmicos:

I. En los diseos de mezcla:

a) Emplear en lo posible cementos de bajo calor de hidratacin para el caso de estructuras masivas.b) Usar la menor cantidad de cemento compatible con la relacin A/C necesaria por requerimientos estructurales o de durabilidad.

c) Disear las mezclas para el menor asentamiento compatible con los requisitos de colocacin.d) Estimar previamente a los vaciados masivos las temperaturas a que llegar el concreto en funcin del tipo de cemento y la capacidad de eliminar calor, con objeto de preveer la influencia en el tiempo de endurecimiento y riesgo potencial de fisuracin, as como la conveniencia de utilizar retardadores para que no existan discontinuidades en la colocacin y curado.II. En los procesos constructivos:

a) Control meticuloso de temperaturas antes, durante y despus de los vaciados masivos, para verificar la coincidencia del desarrollo de temperatura con lo previsto y en caso contrario tomar las decisiones del caso como enfriar agregados y/o el agua, modificar las secuencias de vaciados en base a tiempo real de inicio de endurecimiento, iniciar el curado hmedo superficial para controlar el secado y disipar el calor, adelantar desencofrados para incrementar el rea de disipacin de calor.b) Llevar una estadstica de los vaciados masivos y sus condiciones particulares para aprovechar esa informacin en casos similares.c) Planificacin meticulosa de cada etapa de produccin transporte, colocacin y curado del concreto masivo pues en este caso la trascendencia de algn imprevisto en estas operaciones puede acarrear consecuencias ms graves que en casos normales, tanto desde el punto de vista de la calidad como en el aspecto econmico.d) En vaciados masivos siempre es recomendable disponer de alguna reserva de aditivos retardadores de endurecimiento (si es que no se ha considerado su empleo en el volumen total), para superar algn imprevisto que ocasione demoras en el suministro y colocacin de concreto, con el consiguiente efecto negativo en los fenmenos de cambios trmicos, al iniciarse el fraguado y el incremento de temperatura fuera de la oportunidad y limites planificados.III. En los diseos estructurales:

a) Especificar en los diseos el tipo de cemento a emplearse en cada caso particular para reducir el calor de hidratacin si eso fuera necesario.b) En los casos de estructuras muy voluminosos en que se presenta la posibilidad de cambios volumtricos por temperatura, analizar las relaciones Volumen sobre rea Superficial para recomendar las precauciones de curado o liberacin de calor si fuera necesario.c) Evaluar la informacin disponible sobre registros de temperatura, humedad, viento, etc. En el lugar donde se ejecutar el proyecto, para evaluar su trascendencia en los cambios trmicos e incorporar este efecto en los diseos en lo aplicable.d) Tener en cuenta el tipo de rellenos laterales que se especifiquen para estructuras expuestas al ambiente, para no introducir deformaciones por gradiente trmico entre la cara expuesta y la cara aislada por el relleno. 4.3. Control de la agresin qumica:a) Evaluacin prolija de los agregados para descartar agregados reactivos con los lcalis o contaminados con cloruros o sulfatos.

b) En general no emplear aditivos que contengan cloruros, ni agua de mezcla contaminada con sales sin analizar.

c) Impermeabilizar en lo posible las estructuras expuestas al flujo de soluciones salinas mediante pinturas bituminosas, con base de alquitrn o brea, o usar telas plsticas.

d) Reemplazar el suelo contaminado adyacente a estructuras de concreto con rellenos granulares que sirvan de drenajes al romper el flujo capilar y evitar que las sales en solucin entren en contacto con el concreto.

e) Utilizar cementos tipo II, tipo V o puzolnicos en los concretos expuestos a agresiones externas e internas de cloruros y sulfatos.

f) Es preferible disear juntas de control que puedan sellarse adecuadamente con materiales bituminosos o elastomricos, a dejar que se produzcan fisuras aleatorias que son el camino de ingreso de la agresividad qumica pese a que el concreto diseado tenga baja permeabilidad.

Para concluir, debemos decir que no se debe escatimar el aplicar con oportunidad las precauciones que nos sugiere el conocimiento cientfico de los fenmenos descritos, y desarrollar la creatividad en la bsqueda de soluciones acordes con nuestra realidad, que nos permitan atenuarlos y controlarlos con alternativas econmicas de fcil aplicacin y difusin.V. CONCLUSIONES:1.-Si no se comprende perfectamente el fenmeno de Contraccin y no se toman las medidas adecuadas para controlarlo, se producir indefectiblemente la fisuracin; y en muchos casos en que sta es inevitable por las tensiones que se generarn, habr que determinar la ubicacin conveniente de las juntas para orientarla.2.-La retraccin Intrnseca espontnea, es irreversible y no depende de los cambios de humedad posteriores al proceso de hidratacin y endurecimiento.3.-En la contraccin y en el flujo en lo posible se debe de utilizar aditivos que faciliten la relacin agua/cemento y el contenido de agua en la mezcla.4.-En los procesos constructivos se debe evaluar en cada caso particular las condiciones ambientales y la colocacin del concreto, para prevenir el riesgo de fisuracion por contraccin.

5.-Evitar en lo posible efectuar los vaciados de concreto en condiciones desfavorables de temperatura ambiente.

6.-En el control de cambios trmicos se debe estimar previamente a los vaciados masivos las temperaturas a que llegar el concreto en funcin del tipo de cemento y la capacidad de eliminar calor. Usar retardadores para que no existan discontinuidades en la colocacin y curado.7.-En el control de agresin qumica se debe evaluar los agregados para descartar agregados reactivos con los lcalis o contaminados con cloruros o sulfatos.8.-Utilizar cementos Tipo II, Tipo V o Puzolnicos en los concretos expuestos a agresiones externas e internas de cloruros o sulfatos.