El concreto es una mezcla de cemento, agregado fino, agregado grueso, aire y agua en proporciones adecuadas para obtener ciertas propiedades prefijadas, especialmente la resistencia.
CONCRETO = CEMENTO + AGREGADO + AIRE + AGUA
El cemento y el agua reaccionan químicamente uniendo las partículas de los agregados, constituyendo un material homogéneo. Algunas veces se añaden ciertas sustancias, llamadas aditivos, que mejoran o modifican algunas propiedades del concreto.
Características Generales del Concreto:
Entre los factores que hacen del concreto un material de construcción universal tenemos:
- La facilidad con que puede colocarse dentro de los encofrados de casi cualquier forma mientras aún tiene una consistencia plástica.
- Su elevada resistencia a la compresión lo que le hace adecuado para elementos sometidos fundamentalmente a compresión, como columnas y arcos.
- Su elevada resistencia al fuego y a la penetración del agua.
Propiedades del Concreto:
En estado fresco
El Concreto en estado fresco es desde que se mezcla el concreto hasta que fragua el cemento. El Comportamiento del concreto fresco depende de:
Es la facilidad que tiene el concreto para ser mezclado, manipulado y puesto en obra, con los medios de compactación del que se disponga.
Denominamos consistencia a la mayor o menor facilidad que tiene el hormigón fresco para deformarse o adaptarse a una forma específica. La consistencia depende de:
- Agua de amasado.
- Tamaño máximo del agregado.
- Granulometría.
- Forma de los agregados influye mucho el método de compactación.
Tipos de Consistencia:
- SECA – Vibrado enérgico.
- PLÁSTICA – Vibrado normal.
- BLANDA – Apisonado.
- FLUIDA – Barra.
| CONSISTENCIA |
TOLERANCIA (cm) |
INTERVALO |
| SECA |
0 |
0-2 |
| PLASTICA |
±1 |
3-5 |
| BLANDA |
±1 |
6-9 |
| FLUIDA |
±1 |
10-15 |
Homogeneidad y Uniformidad:
Homogeneidad: Es la cualidad que tiene un concreto para que sus componentes se distribuyan regularmente en la masa.
Uniformidad: Se le llama cuando es en varias amasadas.
Esta característica depende de: Buen amasado, buen transporte y de buena colocación en obra.
Se pierde la homogeneidad por tres causas: Irregularidad en el mezclado, Exceso de agua y Cantidad y tamaño máximo de los agregados gruesos.
Esto provoca:
-Segregación: separación de los áridos gruesos y finos.
-Decantación: los áridos gruesos van al fondo y los finos se quedan arriba.
-Compacidad: Es la relación entre el volumen real de los componentes del hormigón y el volumen aparente del hormigón. No se tiene en cuenta el aire ocluido.
En estado endurecido
El concreto es un sistema poroso y nunca va a ser totalmente impermeable. Se entiende por permeabilidad como la capacidad que tiene un material de dejar pasar a través de sus poros un fluido.
Para lograr una mayor impermeabilidad se pueden utilizar aditivos impermeabilizantes así como mantener una relación agua cemento muy baja. La permeabilidad depende de:
- - Finura del cemento.
- - Cantidad de agua.
- - Compacidad. La permeabilidad se corrige con una buena puesta en obra.
El concreto debe ser capaz de resistir la intemperie, acción de productos químicos y desgaste, a los cuales estará sometido en el servicio. Gran parte de los daños por intemperie sufrido por el concreto pueden atribuirse a los ciclo de congelación y descongelación. La resistencia del concreto a esos daños puede mejorarse aumentando la impermeabilidad incluyendo de 2 a 6% de aire con un agente incluso de aire, o aplicando un revestimiento protector a la superficie.
La resistencia a la compresión se puede definir como la máxima resistencia medida de un espécimen de concreto o de mortero a carga axial. Generalmente se expresa en kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm2) a una edad de 28 días se le designe con el símbolo f’c. Para de terminar la resistencia a la compresión, se realizan pruebas de mortero o de concreto.
La resistencia a la flexión del concreto se utiliza generalmente al diseñar pavimentos y otras losas sobre el terreno. La resistencia a la compresión se puede utilizar como índice de la resistencia a la flexión, una vez que entre ellas se ha establecido la relación empírica para los materiales y el tamaño del elemento en cuestión.
El valor de la resistencia a la tensión del concreto es aproximadamente de 8% a 12% de su resistencia a compresión y a menudo se estima como 1.33 a 1.99 veces la raíz cuadrada de la resistencia a compresión. La resistencia a la torsión para el concreto está relacionada con el modulo de ruptura y con las dimensiones del elemento de concreto.
La resistencia al cortante del concreto puede variar desde el 35% al 80% de la resistencia a compresión. La correlación existe entre la resistencia a la compresión y resistencia a flexión, tensión, torsión, y cortante, de acuerdo a los componentes del concreto y al medio ambiente en que se encuentre.
Los principales factores que afectan a la resistencia son la relación a/c y la edad, o el grado a que haya progresado la hidratación. Estos factores también afectan a la resistencia a flexión y a tensión, así como a la adherencia del concreto con el acero.
Definición de Concreto Armado:
El concreto armado es el material de construcción predominante en caso todos los países del mundo. Esta aceptación universal se debe en parte, a la disponibilidad de elementos con los cuales se fabrica el concreto armado: grava, arena, cemento, agua y barras de refuerzo. También se debe a su economía, en comparación con otros materiales de construcción, y a la facilidad con la cual mientras el concreto se encuentra en estada plástico, puede colocarse en los encofrados.
El concreto armado no se restringe a lo que denominamos concreto vaciado en sitio, hoy en día el concreto prefabricado en planta y luego transportado y colocado en la obra, representa una alternativa que permite ahorros importantes en costo y tiempo de ejecución.
Otra variante importante del concreto armado la constituye el concreto preesforzado, en la cual se combinan aceros y concretos de alta resistencia. El acero se encuentra sometido a un esfuerzo inicial (preesfuerzo) alto el cual se
5. equilibra con los esfuerzos de compresión en el concreto. Debido a esta precompresión, el concreto en las zonas de tracción por flexión, por ejemplo en una viga, se agrietara para cargas o momentos flectores mucho más altos que los correspondientes al concreto armado convencional. Esto permite reducir significativamente el agrietamiento por flexión y las deflexiones así como extender de manera importante las luces (claros libres) que es posible cubri r con elementos de concreto reforzado.
Ventajas y desventajas del Concreto Armado:
El hecho de que el concreto armado sea uno de los materiales de construcción mas utilizado en el mundo, estriba en las innumerables ventajas que ofrece. Sin embargo, al igual que cualquier otro material de construcción, el concreto también presenta desventajas en comparación con otros materiales.
- Es un material con aceptación universal. Es relativamente fácil conseguir o transportar los materiales necesarios para su fabricación.
- No se necesita mucha habilidad para su fabricación y utilización. No es necesario contar con mano de obra altamente calificada.
- Es económico comparado con otros materiales.
- El concreto armado se emplea en casi cualquier tipo o forma estructural, es decir su uso no esta limitado a un tipo de forma en particular. Se emplea en la construcción de represas, puentes, edificios, casas, túneles, muelles, etc.
- Es un material de construcción con una buena durabilidad y un bajo costo de mantenimiento.
- El concreto es un material con resistencia al fuego, una estructura de concreto armado sin detalles especiales
- Es un material apropiado para cumplir funciones estructurales y arquitectónicas.
- Las estructuras de concreto armado poseen monolitismo e hiperestaticidad (redundancia). La redundancia en una estructura permite la redistribución delas fuerzas internas en la eventualidad de una sobrecarga accidental no prevista, así se logra un mayor grado de seguridad al colapso.
- Las estructuras de concreto armado poseen masa y rigidez, esto las hace menos sensibles a las vibraciones verticales y laterales.
- El concreto tiene una baja resistencia a los esfuerzos de tracción, es necesario adicionar refuerzo de acero para absorber los esfuerzos de tracción y controlar los agrietamientos.
- Las grietas hacen permeable al concreto armado y puede producirse o acelerarse la corrosión de las armaduras.
- Para la construcción de los elementos de concreto son necesarios los encofrados, el encofrado representa un costo importante en Estructuras.
- El proceso constructivo puede ser lento. Lo que significa un mayor “costo del dinero”.
- El concreto sufre cambios de volumen en el tiempo.
Clasificación de los cementos
Atendiendo a la naturaleza de sus componentes, los cementos pueden clasificarse en varios tipos diferentes, según las Normas de Costa Rica RTCR383:2004 en:
- cemento portland: (también denominado como cemento tipo 1-RTCR, y que cumple con las especificaciones físicas de la norma ASTM C150 para el cemento tipo 1) cemento hidráulico producido al pulverizar clinker y una o más formas de sulfato de calcio como adición de molienda.
- cemento hidráulico modificado con puzolana; cemento tipo MP-RTCR: cemento hidráulico que consiste en una mezcla homogénea de clinker, yeso y puzolana (y otros componentes minoritarios), producido por molienda conjunta o separada.
- cemento hidráulico modificado con escoria; cemento MS-RTCR: cemento hidráulico que consiste en una mezcla homogénea de clinker, yeso y escoria granulada de alto horno (y otros componentes minoritarios), producido por molienda conjunta o separada.
- cemento hidráulico de uso general; cemento tipo UG-RTCR: cemento hidráulico que consiste en una mezcla homogénea de clinker, yeso y otros componentes minerales producido por molienda conjunta o separada.
- modificaciones: Los cementos indicados en esta norma, pueden incluir las siguientes modificaciones, opcionales, las cuales deberán ser indicadas en su empaque respectivo:
- 5.1 A: cemento hidráulico con resistencia al congelamiento (mediante dispersión de burbujas de aire en el concreto producido).
- AR: cemento hidráulico de alta resistencia inicial.
- AS: cemento hidráulico de alta resistencia a los sulfatos.
- BL: cemento blanco. Aquel cemento que cumpla con un índice de blancura superior a 85 en el parámetro *L, de acuerdo a la norma UNE 80305:2001 (establecida por las coordenadas CIELAB).
- BH: cemento hidráulico de bajo calor de hidratación (en caso derequerirse una mayor cantidad de puzolana debe estar adecuadamenteindicada, así como debe existir una especificación aprobada por el cliente).
- BR: cemento hidráulico de baja reactividad a los agregados reactivos a los álcalis (deben cumplir con los parámetros para baja reactividad a los agregados reactivos a los álcalis).
- MH: cemento hidráulico de moderado calor dehidratación.
- MS: cemento hidráulico de resistencia moderada a los sulfatos.
- cemento de albañilería; cemento para mortero: cemento hidráulico, usado principalmente en albañilería o en preparación de mortero el cual consiste en una mezcla de cemento hidráulico o tipo Portland y un material que le otorga plasticidad (como caliza, cal hidráulica o hidratada) junto a otros materiales introducidos para aumentar una o más propiedades, tales como el tiempo de fraguado, trabajabilidad, retención de agua y durabilidad. Este cemento debe cumplir con la norma ASTM C-91 (cemento de albañilería) y ASTM C-1329 (cemento para mortero) en su última versión.
