Cartilla del concreto B h k z
Insttu Mexcan del Cement del Cncret, AC
Cartilla del concreto B h k z
Insttu Mexcan del Cement del Cncret, AC
Tíul rigina rigina en inglés: inglés :
Ccee Pme
Auore
Bryan Maher and Celik yildirim yildirim © Cpyrig Cpyrigh h 2002, American C C ncree Insiue Revii Tcic
Men Danie Dani e Dáma úare úare
Proucci eiori:
Ing Raúl Raú l Huera Maríne
Ese ibr e publicad riginalmene en inglés P r a, cuand exisan dudas respec de agún signifcad signi fcad precis, deberá marse marse en cuena la versión en inicia En esa pubicación se respean escrpulsamene las ideas, ide as, pini pini nes y especifcacines especif cacines rig rigina inales les Pr l l an a n,, el e l Insi Ins iu u Mexica Mex ican n de Cemen Cem en y del Cncre, C ncre, AC AC n asume as ume resp re spnsa nsabi biida idadd aguna (incluy (in cluyend, end, per n limiand, a que se deiv de riesgs, calidad de maeriales, méd mé ds s c c nsrcivs, ec) p p r la apicación de ls principi pi s prcedimien prcedimiens s de ese vlumen Tds Tds l l s derechs, reservads reservads incuyend incuyend la reprd reprducción ucción y us us de cualesquier rma medi , inclus el c cpiad piad p r cualquier prces prces gráfc, gráfc, pr medi de dispsiiv mecánic elecrónic, de impresión, escri u ral, ral, grabación grabación para reprreprducción ducción audi visual para para e us en cuaquier cuaquier sisema dispsiiv de almacenamien almace namien y recuperación de la l a inrmación, a mens que exisa permis permis escri benid de ls prpiearis prpiearis del C C pyrigh Laprese Lapresentaci ntación ón y dis disposi posición ción en con co njunto jun to de la Cri e Cocreo son propiedad propiedaddel editor Ningunaparte Ningunaparte de esta obrapue obrapue de ser reproducida reproducida o transmitida transm itida por po r algún algún sistema sist ema o método mé todo electró e lectrónic nicoo o mecán mec ánic icoo incluyendo i ncluyendo ef efotocopiado oto copiado la grabación grabac ión o cualquier sistema de almacenamie alma cenamiento nto y recuperación recuperación de inf información ormació n sin consentimiento consentim iento por escrito del editor
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mpreso en México
SBN -
PREFAO
E Instituto Americ no de Concreto e nd nd do en 904 p p r registr r n iz r e interpret interpret r os resut dos de investig ión ión y experie experienci nci que integr integrn tecnoog de concreto hecho con con cemento cemento hidráuico. P r 928 F. R. R. McMi McMi n de Asocición de Cemento Port nd quien er presidente de ACI en 936 reconoció reconoció y s s tis zo necesid d de un introducción introducción y un resumen resumen de estinrm est inrm ció de un mnerexcepcion mnerexcepcion . E Sr. McMi n revisó su ibro ibro CONCRETE CONCRETE PRIMER PRIMER ( 928) (C rti de c n creto) creto) en 958 958 p r incuir rerenci rerenci s os v nces en tecnoog tecnoog de concret concretoo entre entre 928 y 958 958 espu espués és en 973 o revisó revisó Le is H. Tuthi. E Sr. Tuthi por mucho tiempo soci do de U.S. Bure u oRec m tion y de C ii ep rtment rtm ent oW o W-ter Resources e e Presidente de de ACI en en 96 96 . E t t mbién evó evó c bo siguiente revisión ( cu rt rt ) en 985 985 Un punto punto que que é entizó en su precio es edición edició n e que h b incuido más rerenci rerenci s de os report reportes es de os comi és és técnicos de ACI ACI y de s norm norm s de ASTM. En estquint est quintedición edición nosotros hemos continu continu do con o que que creemos que h h b sido metde met de Sr. McMi McMi n y de Sr. Tuthi es decir proporcion proporcion r un un introducción introducción y un resumen resumen de tecnoogde tecnoogde concreto de t n áci áci ectur ectur como erposibe. erposibe. Nosotros considermos considermos esto esto como como introducción A CJ Manual o o Concrete Concrete Practice, Practice, compi ción en v rios voúmenes de os docu mentos de os comités com ités técnicos técnico s ctu ctu es de ACI. Hemos incuido much much s rerenci s puntos espec cos en e M nu nu t mbién hemos cit do much much s norm norm s de ASTM. Esper mos que se n de utiid uti id d. En est edición edició n tod s s c ntid des se d n en unid unid des SI. T mbién hemos tr tr t do de us r terminoogprecis terminoogprecis ctu ctu . ebi do que que e término "peso se refere unerz un erz no o us mos cu ndo queremos rerios m s . Por eemp eempoo cu ndo querequeremos decir mspor ms por unidd de voumen decimos "densidd no "peso unitrio o grvedd especc. Hemos trtdo de peg peg os o s esti est ioo del mos bienvenid os coment rios y sugerenci sugerencis de lManua Man uall ofConcr ofConcrete ete Practice Prac tice delA C C y e ACI 6R. mos p r dicio diciones nes y correcciones. correccione s. Enveos Enve os s Ofcin Ofci n s Gener es de ACI c rgo de "Gerente de ocumentos Técnicos . Bry nt M ther ic sburg MS CeiOzyidririm Cei Ozyidririm Ch rotottesvie rototte svie A Agosto de 2002
RECONOCIMIENTOS L quint quint edición de SP1 Concre Concrete te Primer Primer e revis revisd por R che et et ier, ic ic G ynor, Tom Homes, im Pierce, Pierce, SteSt eve Kosm t y y Nic C rino. or ormos enormemente enor memente sus generosos nerosos coment comentrios T mbién reconocem reconocemos os yud yud de r. r. Shu Shu ib Ahm Ahm d de person person de ACI ACI en eecución de este proyecto. Le d mos s gr gr ci s por su poyo continuo, contin uo, su entusi smo y sus conseos conseos
Contenido
CAPITULO
CAPITULO
CAPITUL
5. Selecci n de l s propied des de los m teri les . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
INTRODUCCIÓN 1
PROPIEDADES 3
2. Tr b bilid d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.2 Tiempo de gu do . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.3 C lor de hidr t ci n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.4 Resistenci. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.5 Resistenci l congel miento l deshielo . . . . . 5 2.6 Permebilidd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.7 Otr s propied des . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 CAPITULO
ASPECTOS DEL DISEÑO ESTRUCTURAL
CAPITUL
INGREDIENTES
4. M teri les cementntes .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.2 Agu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4.3 Agreg dos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . >. . . . . . 4 4.4 Aditivos qu m icos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4.5 ibrs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
ANTES DE LA CONSTRUCCIÓN 1
5.2 Selecci n del proporcion miento . . . . . . . . . . 2 CAPITUL
DURANTE LA CONSTRCCIÓN 25
6. osifccin,mezcldo,trnsortcin coloccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.2 Compct ci n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.3 Termindo texturizdo . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.4 Curdo protecci n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 CAPITUL
DESPUÉS DE LA CONSTRUCCIÓN, EVALUACÓN, MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN 33
CAPITULO 8
ENSAYES 35
8. Antes de l construcci n mezcl s de preb muestreo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 8.2 urnte l constrcci n. . . . . . . . . . . . . . . . . 36 8. 3 espu s de l construcci n . . . . . . . . . . . . . . . . 37 INDICE DE PREGUNTAS 43
(
1mcyc
Capítulo 1 Introducción ¿Q s l cnct, l cmnt hiálic, l mt y l lch?
E concreto es un materia estrctura con agentes rerzado res constituido por un medio agutinante (Sección 4 1) inmerso en agregado fno (típicamente arena) y en agregado greso (típicamente grava) (Sección 43)Los agregados esenciaes de concreto se muestran en a Fig 1 En e concreto bricado con cemento hidráuico e agutinante es a pasta de cemento es decir una mezca de cemento hidráuico y agua (Sección 42) y posibemente uno o más aditivos (Sección 44) E cemento hidráuico es un cemento que agua y endurece como resutado de a reacción química con e agua (hidratación) y es capaz de hacero incuso bajo agu·a (AC 225R) Las reacciones derivadas de a hidratación tren como resutado a rmación de una masa sóida dura E cemento hidráuico que más se usa es e cemento Pórtand Entre otros tipos de cemento hidráuico se pueden mencionar os cementos mezcados y a escoria de ndición granuada y moida (AC 233R) Las puzoanas tanto naturaes (AC 232 R) como artifciaes (ceniza voante AC 2322R) y humo de síice AC 234R) se usan a menudo como ingredientes cementantes de concreto E mortero es una mezca de pasta de cemento con agregado fno La echada en una mezca de materia cementante y agua con o sin agregado fno y dosifcado para producir una consistencia que se pueda vaciar sin que haya segregación entre sus componentes ¿ Q s l q cs l ncmint l cmnt hálic ( l cnct)?
Cuando e cemento hidráuico se mezca con e aga para rmar na asta as ses de cemento reaccionan con e agua (hidratación) para rmar una estructura cementante de esa *L rri ;CI rr biióAC M P
Fig Ingedientes esenciales del conceto (Fotogaa cotesía de la PCA.)
rroo ento que se adhiere a as partícuas fnas y gresas y as agutina entre sí para rmar un concreto endurecido E pro ducto de hidratación más importante es e hidrato de siicato de cacio Mientras esté presente a humedad y as partícuas de cemento no hidratado os productos de a hidratación se si guen rmando y con eo aumenta a resistecia de concreto ¿S cncn l sfcntmnt in ls is l cnct cm mti l cnstccin stct s sgs y ls hc lt my nvstigción?
La rspuesta a ambas preguntas es afrmativa Los principios que rigen a producción de concreto y e entendimiento de as eyes de comortamiento de concreto se han estabecido sobre bases frmes resutado de una arga experiencia y de am pias investigaciones para poder ograr e diseño y e monte de estructuras que satisgan os requisitos reconocidos de as apicaciones de ingenieía y de seguridad Sin embargo per 1
siste a necesidad de ampiar as investigaciones. Constantemente surgen nuevos cuestionamientos y se desarroan nuevos métodos y equipos para as operaciones de construcción. Si e concreto debe satiscer as crecientes expectativas en o que se reere a durabiidad y a eiencia estructura y conti nuar a a vanguardia como materia de construcción se deberán satiscer os nuevos requerimientos apicando os conocimientos que aumentan día con día y que se obtienen a partir de a investigación y a expeiencia. ¿ áls sn ls qsts q stsc n stct cnct n cnst?
De acuerdo a o estabecido en a primera edición de a Car tilla del oncreto: E concreto debe tener a suciente resistencia como para soportr as cargas apicadas. E concreto debe ser capaz de resistir as condiciones de exposición a as cuaes se verá sometido. E concreto se debe producir económicamente en comparación con otros materiaes iguamente resistentes y durabes que podrían egar a usarse. Por o tanto os requisitos se pueden resumir en as propiedades de re sistencia mecánica resistencia a la degradación y economía. Estos términos se siguen apicando de a misma manera en nuestros días. 5S s sn q l cnct tá hch cn ls ngints ccts cn l cns cs, ¿q ts qsts n cmlis gntz n tct , ci, n stct cn n lg v?
Los requisitos generaes importantes se reeren a a dosicación transporte coocación curado e inspecció (AC 304R) (1) Todos os materiaes deben cumpir con as especicaciones. (2) Los métodos para amacenamiento manejo y medi ción de todos os ingredientes deben ser taes que a mezca seeccionada se pueda obtener con precisión una y otra vez (AC 213 22 1) (3) E concreto se deberá mezcar adecuadamente y se deberá transportar y coocar de acuerdo con métodos que eviten a segregación y a pérdida de ingredientes. La masa consoidada deberá ser unime sn que existan bosas de agmentos rocosos ni zonas con apanaamiento (AC 309) (4) La disposición de asjuntas y os métodos para igar as coadas sucesivas de concreto son detaes impotantes que pueden actar seriamente e comportamiento de a estructura a pesar de que e concreto por sí mism sea durabe. Se deben tomar as medidas necesarias en os panes estructuraes para coocar un drenaje adecuado y evitar zonas de saturación constante que resuten más susceptibes a daños por congeación que otras pates de a estructura (AC 2102R 3259R)
(5) E curado de concreto no debe pasarse por ato. En éste se incuye protección contra temperaturas extremas así como medidas para garantizar a disponibiidad de humedad durante e periodo crítico inicia. Ningún detae de a construcción de concreto oece taes posibiidades de aumentar a resistencia y a durabiidad a un costo tan bajo como e que se obtiene deas posibiidades de un mejor curado (AC 308 305 306) (6) Se debe hacer obigatoria una cuidadosa inspección du rante todas as operaciones anteiores (Manua AC SP2 de Supeisión de Concreto). Después de una disetación acerca de as mejores prácticas para e mantenimiento de acueducto romano en e año 97 de nuesta era Juius Frontinius comentó que son todas aquéas que os trabajadores conocen pero quepocos cumpen. . ¿Q ts s s lzn vl ls s l cnct nc n cnt s n n fnl n tcl?
Los especimenes para pruebas de resistencia a a compresión (o a a exión en caso necesario) se deberán recuperar de todas as mezcas de preba y de varias mezcas adicionaes una vez que se haya estabecido una mezca satisctoria para determinar si as resistencias se encuentran dentro de intevao de variación esperado. Por otro ado si e concreto está expuesto a medio ambiente y a resistencia a a degradación es un pobema se recoienda a ejecución de pruebas para determinar a penetración de couros a contracción y e siste ma de aireacíos o resistencia a congeamiento y a descongeamiento. Si se usan materiaes prácticamente desconocidos se tendrá que ampiar considerabemente e programa de pruebas antes de iniciar e trabajo acorde con a magnitud de a obra. En operaciones grandes se pueden ograr ahorros impotantes mediante estudios ampios y puebas de contro adecuadas (véase e capítuo 8) 7. ¿ál s l ct l nvjcmint n l cnct? E envejecimiento si éste se reere únicamente a eecto cau sado por e paso de tiempo no tiene eecto aguno en e concreto. Es obvio que e concreto agua endurece adquiere resistencia y presenta una permeabiidad reducida a medida ue pasa e tiempo pero no es únicamente e paso de tiempo o que causa que estas acciones tengan ugar. Si e concreto se mantiene muy ío nada de esto ocurrirá. Si se eimina a humedad nada de esto tendrá ugar. Muchos de os concretos o incuso a mayoría de eos están sujetos a condiciones de sericio potenciamente dañinas. Si e concreto no cuenta con protección contra estos ectos es posibe que se vaya deteriorando entamente a medida que transcurre e tiempo pero no simpemente debido a paso de tiempo. E concreto no es propenso a deterioro.
Caítu0·2 Propiedades 21 Trabajabilidad 8 ¿Q signifcn ls tmins "cnsistnci, "cnsistnci lástic "tjilidd n cnt s lic ción ls mzcls d cnct?
La consistencia es a moviidad reativa o a capacidad de concreto recién mezcado para uir ncuye todo e intervo de variación de a uidez desde a más seca hat as mezcas o más húmedas posibe La consistenciaplástica indica una condición donde e eserzo apicado traerá como resutado una dermación continua sin egar a a ruptura Una mezca pástica posee cohesión y no se desmorona Fuye entamente y sin segregación La trabajabilidades a propiedad de concreto recién mezcado que determina a ciidad con a cua se e puede mezcar coocar compactar y terminar hasta acanzar una condición homogénea Es sinónimo de ciidad de coocación Combina no sóo e concepto de una cierta consistencia de concreto sino también a condición bajo a cua se va a coocar tamaño y geometría de eemento separación de acero de reerzo u otros detaes que interferen con e enado rápido de as cimbras Por ejempo una mezca rígida con agregado grande que es trabajabe en una cimbra abierta grande no sría áci coocara en un muro degado con detaes compicados de acero de reerzo Por otro ado una mezca que aparenta estar muy rígida puede uir cimente cuando se vibra con e equipo aecuado que tenga a ecuencia y a ampitud necesarias (AC 309R) 9 ¿D q mn l i incli m l tii l cct?
A psarde que a nción principa de aire incuido es a de poporcionar resistencia ante icos de congeamiento y deshieo (véase pregunta 21) también puede mejorar a trabajabiidad de concreto Dentro de inteao de tamaños más
pequeños as burbujas de aire pueden considerarse razona bemente que rman parte de a pasta a ta grado que aectan su pasticidad y aumentan su voumen Dentro de a gama de tamaños mayores as burbujas de aire se pueden comporar más como partícuas de agregado fno dermabes Cuaquiera que sea e caso e eecto estaría orientado a mejoramiento de a trabajabiidad ndependientemente de esta expicación a mejoría en a trabajabiidad mediante aire incuido es un hecho evidente La variación considerabe en e contenido de aire es una causa probemática de variación en revenimiento y en resistencia Por o tanto no se recomienda e aire incuido cuando su única ventaja es a de meorar a trabajabiidad Esta útima se obtiene de manera más unirme mediante e uso de un aditivo reuctor de agua (C 2 123R AC 212 4R) y de una puzoana(AC 2322R AC 233R) o de escoria (AC 233R) Estos ingredientes también proporcionan otros benefcios importantes 22 Tiempo d fraguado ¿Q s ntind gd d l st d cmnt
dl cnct?
La pasta que se rma a mezcar e cemento con e agua permanece en estado pástico durante un tiempo reativamente coto Se vueve rígido y agua E proceso de aguado se diviarbitrariamente en dos etapas tiempo de aguado incia iempo de aguado fna dependiendo de a resistencia a a penetración de una varia Antes de acanzar e tiempo de aguado inicia resuta todavía posibe aterar e concreto y vovero a mezcar sin egar a perjudicaro La apicación posterior de nueva vibración puede resutar benéfca pero a medida que continúa a reacción entre e cemento y e agua a masa pierde pasticidad En e momento de aguado fna e concreto se ha vueto rígido y se actura en vez de uir a medida que aumenta e eserzo transmitido 3
1 ¿Cál l drnc ntr gd ndrcn'!
Existe un método estándar de preba para medir e tiempo de aguado de concreto (ASTM C 403) nrma acerca de a determinación de tiempo de aguado de concreto con un revenimiento arriba de cero mediante mediciones de resistencia a a penetración en e mortero obtenido a tamizar a mezca de concreto Los vaores arbitrarios de a resistencia a a penetración obtenidos con este procedimiento indican e tiempo de aguado inicia o fna
mensiones o sufcientemente grandes como para requerir que se tomen medidas para hacer ente a a generación de calor producido por a hidratación de cemento y a cambio voumétrico a fn de minimizar e agrietamiento En e concreto masivo a temperatura de concreto interior puede ser mucho más eevada que a del exterior sobre todo cuando se tiene un eniamiento posterior Las grietas con ecuencia se rman cuando el gradiente térmico es demasiado eevado Agunos eementos de concreto no necesitan ser masivos como para tomar medidas para hacer ente a caor generado por las reacciones químicas de materia cementante Entre ese tipo de elementos están los muros de contención restringidos en a base os pavimentos y otro tipo de osas a nive Las atas temperaturas se pueden controar coocando concreto con una temperatura inicia baja y sustituyendo una parte de cemento portand por materiaes cementantes de reacción más enta o reduciendo e contenido de cemento mediante e empeo de aditivos químicos o recurriendo a ambas souciones
1.¿ Cáls sn ls ctrs prncpls q cn l tp d gd?
24 Resistencia
Los ctres principaes que intervienen en e tiempo de aguado son a composición de cemento a reación entre e agua y e material cementante (am) a temperatura y os aditivos Cuando e cemento se hidrata más rápidamente el tiempo de aguado se reduce A mayor relación a mayor tiempo de aguado E tiempo de aguado disminuye a medida que a temperatura aumenta Los aditivos pueden aumentar o disminuir e tiempo de aguado dependiendo de cuá sea e tipo de aditivo (ASTM C 494)
16. ¿Cál s l dd ás cún pr jzgr l ndd dl cncrt?
E aguado representa a rigidización de a pasta esca de cemento Empieza e proceso de rigidización Luego se presenta e endurecimiento e cua es indicativo de que se está desarroando una resistencia benéfca y cuantifcabe E aguado y e endurecimiento son el resutado de la reacción progresiva entre e materia cementante y e agua 1. ¿Có s d l tp d rg dl cncrt?
1.¿Qé sgnc gd ls rgd rápd?
Fraguado so es e desarroo rápido de rigidez en a pasta mortero o concreto recién mezclados sin a generación de mucho caor La plasticidad se puede recuperar con un nuevo mezcado E aguado rápido es también e desarrollo rápido de rigidez pero con generación de un caor considerable La pasticidad no se puede recuperar E desarrolo rápido de rigidez podría interrir con las operaciones de entrega y de coocación E aguado rápido podría inutiizar a concreto y e concreto endurecido dentro de a mezcadora ta vez no se pueda extraer ácimente (véase también en a pregunta 39 e aguado rápido y en a 44 e contro de aguado so) 23 Calor de hidratación 15. ¿Qé s ntnd pr clr d drtcón pr qé s vcs prtnt cntrlr l clr gnrd n l cn crt?
Las reacciones que dan como resutado e endurecimiento de as pastas de cemento hidráuico son exotérmicas es decir vienen acompañadas por a iberación de caor Este caor de hidratación es un ctor importante en concreto masivo (AC 207R) E concreto masivo se defne en a especifcación AC 1 16R como cuaquier voumen de cncreto con di
La resistencia a la compresión (véase a pregunta 1 04 y la pregunta 1 91 para a medición de a resistencia a a compresión) 1 ¿Cáls sn ls rsstncs l cprsón típcs l cncrt q s sn n strctrs?
La resistencia a a compresión de concreto que se usa en estructuras generalmente varía entre 20 y 50 MPa Se han empleado resistencias más atas de más de 13 0 MPa (AC 363R) 18. ¿Es l rsstnc l cprsón l únc ctr d rsstnc q ntrs?
No; en as primeras apicaciones de concreto a resistencia a a compresión era e interés principa y se convirtió en la base natura para registrar os resutados de a experiencia y de la investigación Sin embargo a medida que aumentó e uso de concreto para pavimentos a resistencia a a exión se vovió un aspecto de considerabe interés La resistencia a la exión es más susceptible a la condición de humedad de espécimen durante os ensayes a direncia de a resistencia a la compresión (véanse as preguntas 104 y 1 29) Para una serie dada de materiales se puede estabecer una reación entre a resistencia a a compresión y la resistencia a a exión 19 ¿Cáls sn ls ctrs q gbrnn l rsstnc dl cncrt?
Los principales ctores que gobiean la resistencia del concreto son os siguientes • Reación aguamateria cementante (am) • Condicones de curado (humedad y temperatura)
Se icoora aire al cocreto para ametar su resistecia a la d sitegració cuado est expuesto a ciclos de cogelameto y deshelo e ua codició satrada crítica, así como para miimizar la rmació de escamas que resulta de la aplicació de productos químicos para derretir el hielo ACI 223R) Las burbujas del aire icluido co dimetros mayores de 3 mm proporcioa resistecia cotra daños causados por cogelació y deshielo E la Figura 3 se muestra micro tograas de cocretos co y si iclusió de aire Las burbujas debería estar distribuidas detro de la pasta de cemeto co ua separació o mayor de 02 mm, que se lo gra media e uso de aditivos iclusores de aire o de cemeto hidrulio c?clusió de aire AC 202R) Estas burbujas de uy cercaas etre sí proporcioa alivio a la presió geeaa por el cogelamieto del agua e las cavidades capilares de la pasta de cemeto y de esa maera se miimiza los daños a la pasta edurecida El úmero de ciclos de cogelamieto y deshielo que puede ser resistido por el cocreto co aire icluido se mejora varios cietos de veces e porcetaje e comparació co el cocreto que o tiee aire icluido Al cogelarse, el agua aumeta de volume del orde del 9% El cocreto rara vez cotiee ms de 0% de agua potecialmete cogelable e volume, lo cual trae como resultado ua expasió aproximada del % U cte
• Edad • Características y catidad del material cemetate • Características y catidad de los agregados • Tiempo de mezclado • Grado de compactació • Coteido de aire
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0 ¿D qé nr c cnnd d r rssnc?
Los vacíos que se llea itecioalmete co aire icluido mejora la resistecia del cocreto cotra daños producidos por ciclos de cogelamieto y deshielo Cualquier tipos de vacíos lleos de aire reduce la resistecia del cocreto e ua proporció de 5% de reducció e resistecia por cada % de aumeto e el volume de los vacíos lleos de aire Si emargo, los vacíos lleos de aire tambié mejora la trabajabidad del cocreto Por lo tato, el cocreto co aire icluido co a relació am ms baja se puede preparar para proporcoar ua trabajabilidad semejate a la del cocreto si iclusió de aire, co lo cual se compesa hasta cierto grado la reducció e la resistecia E la Figura 2 se muestra la re lació aproximada etre la resistecia la relació am para el caso de cocretos co y si aire icluido 25 Resistencia al congelamiento al deshielo 1 ¿Có s pd lgrr q l cncr s rssn ccls d cngn dsl?
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§ 30
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Rcó g m cm
Fig Resistencia cont a elación a/m aa conceto con aie inclido sin aie inclido (Figa cotesía de l a PCA)
Fig 3 ecciones tansesales de: (a) conceto sin aie inclido; (b) conceto cn aie inclido (Fotogaas cotesía de la PCA)
5
Capítulo 3 Aspectos del diseño estrucura . ¿D qé nr cn ls jns l drbldd d ls srcrs d cncr?
Cualquie iteupció e la cotiuidad de ua estuctua popocioa ua pueta de etada paa los líquidos y co ello u puto de iicio paa el deteioo como esultado de ciclos epetitivos de cogelamieto y deshielo y paa la ifltació de polvo, suciedad y solucioes pejudiciales Fig 4) La se pació ete jutas y los métodos empleados paa su costucció so aspectos de igual impotacia, semejates a las estipulacioes paa otas caacteísticas del diseño De mae semejate, la pepaació de supefcies paa ecibi las co ladas subsecuetes de coceto so aspectos que debeía abacase e las especifcacioes detalladas paa la estuctua Las jutas e elemetos plaos se cometa e las omas AC 2243R, AC 302 1RyAC 360R Se ha dicho, co ieto gado de seiedad, que si se tuviea ua juta e todos los lugaes posibles de apaició de ua gieta ideseable, o existiía gietas ideseables 7. ¿ Cál s l prnc d cnr cn n drnj dcd ls srcrs d cncr?
U deaje iadecuado pemite la mació de chacos y olucioes pejudiciales, tales como la aplicació de sales paa deeti el hielo, que se acumula e el coceto, podía peeta e el coceto y causa eteioos Co u deaje adecuado, se impide que estas solucioes dañias peete cilmete e el coceto 8 ¿Qé s l cncr rrzd?
Es u coceto estuctual ezado co o meos de la míima catidad de tedoes de pesezo o de aceo de eezo o sujeto a petesado de acuedo a lo especifcado e egla metos tales como el AC 318 El eezo está mado po vaillas, alambes, tooes u otos miembos esbeltos que se embebe e el coceto de tal maea que ellos y el coceto act a cojutamete paa esisti las eas plicadas El toó es u tedó petesao costituido po alambes eollados alededo de u alambe cetal o 9. ¿r qé s s l cncr rrzd?
El coceto si eezo es débil a la tesió La esistecia a la tesió del coceto es del ode del 10% de s esistecia a la compesió Po lo tato, se usa el coceto zado cuado se espea que los esezos de tesió sea mayoes que la esistecia a la tesió del coceto 30. ¿Cál s l drnc nr l cncr rrzd cnvncnl l cncr prsrzd?
Fig. 4 Jntas con taciones
E el coceto peszado se aplica esezos iteos al compimi al coceto de tal ma que los esezos de tesió poducidos po las cagas d sevicio se puede cota esta hasta el gado deseado El pesezo se aplica al tesa los tedoes La pesecia del pesezo le pemite al coceto sopota cagas mayoes si agietase Co el coceto peszado el igeieo tambié puee diseña claos más lagos usado el mismo pealte de la viga 7
3. ¿Cál s la imptania dl imint d nt s l a d z
El recubrimieto de cocreto protege al acero cotra iuecias ocivas tales como solucioes agresivas y ego Por ejemplo, los cloruros que peetra e el cocreto iicia o acelera la corrosió del acero ACI 20 2R ACI 222R) El recubrimieto tambié proporcioa protecció cotra el desgaste causado por el trsito de vehículos sobre camios o puetes, así como protecció para el acero cotra daños por ego ACI 2 6R) Durate u icedio, e l recubrimieto de cocreto protege al acero de reerzo para que o desarrolle altas temperaturas demasiado rpido 3. ¿ qé s sa n l nt l a d z it n sina póxia
El acero e el cocreto geeralmete se protege cotra la corrosió iducida por el alto p de la pasta de cemeto portlad que lo rodea La pasta de cemeto tiee u p míi mo de 25 y el acero o se corroer bajo ese p Si baja el valor del p por ejemplo a 0 o meos), se presetar la corrosió si existe humedad, oxígeo e ioes de cloruros ACI 20 2R, ACI 222R) Los ioes de cloruros destruye la capa protectora del acero de reerzo haciédolo susceptible
a la coosió El producto de la corrosió óxido) ocupa u volume mayor que el del acero y ejerce eserzos destructivos sobre el cocreto circudate Los recubrimietos epóxicos se usa para aislar al acero del cotacto co oxígeo, humedad y cloruros, lo cual evita la corrosió Si embargo, existe cierta preocupació e lo que se refere a la efciecia e cuato a costo del acero de reerzo recubierto co resias epóxicas para evitar la corrosió Para resistir la corrosió se cueta tambié co varillas de acero ioxidable' varillas chapadas co acero ioxidable o varillas especiales de reer zo que so meos propesas a la corrosió Adems, se puede dispoer de aditivos o ihibidores de la corrosió por cloruros para aumetar el techo del umbral de los ioes de cloruro ecesarios para iiciar la corrosió o para proporcioar ua barrera para el reeo al aislarlo de los ectos del medio ambiete 33.¿Cál s l nt sttal d aja dnsia
El cocreto estructural de baja desidad de peso ligero) es u cocreto estructural bricado co agregados de baja desidad véase la preguta 73) que tiee u peso volumétrico secado al aire de o ms de 850 kg/m y ua resistecia a la compresió a los 28 días de ms de 72 MPa ACI 2 3R)
Capuo 4 Ingrdiees 41 Materiales cementantes 411 Cemento portland 3. ¿Qué s l mnt ptland
El cemeto Portlad es el producto obteido mediate la pul verizació del clíker véase la preguta 38) y está rmado por silicatos e calcio hidráulicos a los cuales se ha geeral mete agregado a cierta parte de sulto de calcio adicioado iteamete Cuado se bricó se usó por primera vez a pricipios del siglo XIX e glaterra, se le deomió cemeto portlad porque su producto de hidratació se parecía a la catera de costucció proveiete de la isla de Portlad si tuada a cierta distacia de la costa britáica La primera patete para el cemeto portlad la obtuvo e 1824 Joseph Aspdi, albañil iglés La desidad de las partículas de cemeto portlad s del orde de 3 15 El cemeto potlad costa de cuatro ses rimarias: silicato tricálcico C S), silicato dicálcico CS), alumiato tricálcico CA), y rroalumiao tetracálcica CAF) La resistecia y otras propiedades del cocreto se deriva dametalmete de la hidratació de los silicatos tricálcico y dicálcico La composició de cualquiera de estas ses e u clíker e particular o será muy precisa co respecto a la composició idicada 35. ¿xistn spifains stánda paa l ement
Sí La Especifcació Estádar ASTM para Cemeto Potlad ASTM C 1 50) establece los cico tipos siguietes ipo - Producto estádar que se ha usado durate largo tiempo si igua limitació e cato a las proporcioes de los óxidos pricipales CaO, Si, A , Fe ), y que es tambié coocido como "cemeto portla ordiario ipo Este cemeto posee resistecia moderada al ataque de sultos debido a ciertas limitacioes e s composició
E ocasioes llamado cemeto de calor moderado, está e ua categoría itermedia etre el cemeto Tipo I y el Tipo V de bajo calor Si embargo, si se desea u calor moderado de hidratació, el límite opcioal e el calor de hidratació debe ría mecioarse cuado se especifque o se compre po - El cemeto portlad de alta resistecia tempraa a meudo se produce moliedo más fo el clíker Tipo I o alte rado la composició química del cemeto o IV- Cemeto potlad de bajo calor No se brica actualmete e los Estados Uidos y su producció es limitada e otras partes o V Cemeto portlad resistete a los sultos co límites apropiados e su composició Por otro lado, el ceto portlad tambié se pede especifcar de acuerdo co la orma ASTM C 1 157 Especifcacioes Estádar de Desempeño para el Cemeto idráulico) e los siguietes grupos ipo GU uso geeral ipo HE alta resistecia tempraa ipo MS - resistecia moderada a los sltos ipo HS alta resistecia a los sultos ipo MH calor moderado de hidratació y ipo LH bajo calor de hi dratació El cemeto portlad tambié se emplea para bri car cemetos mezclados de acuerdo co las ormas ASTM C 595 o ASTM C 1157 3 ¿Cuál l pim us dl mnt ptand
El cemeto portlad se usó por primera vez e la preparació de morteros A meida que iba creciedo la cofaza e el cemeto portlad, sólo se tvo que azar u pequeño tre cho para pasar de su uso exclsivo para mortero de ampostería de piedra a su empleo co rocas quebradas e pequeños agmetos mezclados co mortero para rmar u cocreto Empezado co la aceptació geeral del cocreto rerzado e el siglo I, el cemeto portlad se covitió rápidamete e uo de los pricipales productos maucturados del co 9
mecio E la seguda mitad del siglo XX, el uso del cemeto ortlad siguió amplidose hasta uestros días e que casi o hay algua costrucció grade o pequeña que se realice si la ayudael cocreto hecho c cemeto portld e algua parte de la obra E 999 el coumo de cemeto portlad e los Estados Uidos alcazó los 05 milloes de teladas métricas 37. ¿Cál s la matia pima q s sa n la iaión dl mnt ptland
Los dos materiales pricipales a partir de los cuales se brica el cemeto portlad so u material co alto coteido de carboato de calcio, como puede ser piedra caliza, greda, cochas o marga, y u material co alto coteido de sílice y alúmia tal como arcilla, izarra o escoria de dició de alto hoo Tambié se ecesita ua pequeña catidad de hierro E alguas ocasioes los materiales pricipales se combia e depósitos que se preseta e la aturaleza Se ecesita cotrolar las proporcioes de materia prima para garatizar u producto uirme 38.¿Cóm s ia l mnt ptland
Los materiales bsicos se muele famete, se mezcla perctamete y se calieta hasta que empieza la sió a ua temperatura cercaa a los 480ºC) geeralmete e hoos rotatorios, que puede llegar a alcazar ms de 2 m de logitud y 5 m de dimetro El material parcialmete dido siteriza) que se extrae del hoo costituye el clíker de cemeto portlad costituido por partículas bastate redodeadas co tamaños hasta el correspodiete a ua pelota de gol El clíker se eía y se muele hasta rmar u polvo muy fo, que es el cemeto portlad Durate la molieda se agrega ua pequeña catidad del orde de 2 a 5% e peso) de sulto de calcio yeso) para cotrolar las propiedades de aguado véase la preguta ) Para el caso de cemetos co aire icluido, la adició del iclusor de aire se hace e el mometo de la molieda 39. ¿Cál s la fnalidad dl slt d ali (ys)
Para cemetos modeos, la rapidez de rigidzació de la pasta de cemeto se debería cotrolar detro de ciertos límites para lograr que el cemeto seauproducto útil Si las reacco_ es era demasiado rpidas, dado lugar a u aguado rpido, el cocreto se edurecería demasiado proto véase la preguta 4) Si es demasiado leto, el retraso para desarrollar resistecia resultaría objetable La rapidez iicial de reacció deber por lo tato cotrolarse Esto se logra cotrolado la catidad de sulto de calcio yeso [CaS 2] o de yeso co ahidrita [CaS]) que se le agrega al cemeto durate la molieda Los químicos especializados e cemeto cosidera que para cada combiació de materiales bsicos y de fura hasta la cual se muele el cemeto, existe ua cierta catidad óptima de sulto de calcio que proporcioa los mejores resultados para el producto cuado se usa a ua temperatura dada, es decir, la resistecia ms alta, la cotracció ms baja al secado, y la
meor expasió al humedecerse Este valor óptimo varía co el uso de aditivos químicos Los bricates debería coocer los requisitos de su propio material Se aplica u límte mximo e el sulto de calcio e ció del S ) e las especifcacioes que se prescribe actualmete para el cemeto S50 y para cemets hidruli cos mezclados ASTM C 595) La orma ASTM C 57 es ua especifcació o obligatoria basada eteramete e el desempeño y aplicable al cemeto portlad y a cemetos mezclados si igú límite e su composició 0. ¿ S vn atadas las ains d hidataión y las ppidads sltants dl mnt p las diias n las matias pimas n las ppins d las ss dl línk
Sí Al aumetar por ejemplo la proporció de caliza a sílice, se icremeta la rapidez de geeració de resistecia así como la rapidez de liberació del calor Por otro lado, la resistecia del cocreto al ataque de sultos es geeralmete i versamete proporcioal al coteido de alumiato triclcco CA) e el cemeto ACI 225R) . ¿ n q ma ata la fn a a l a al s ml l línk a las ppidads dl mnt
Al aumetar la fura se icremeta la rapidez de hidratació el cemeto, lo cual a su vez aumeta la rapidez de desarrollo de resistecia así como la rapidez de liberació de calor como e el caso del cemeto Tipo III e comparació co el de Tipo ASTM C 50) El aumeto de la fura de u cemeto tambié icremeta la catidad de agua de mezclado ecesaria para alcazar ua cierta cosistecia y reduce la catidad de sagrado del cocreto .¿ Qé aspts dl ps d iaión atan las ppidads dl mnt
Las ses iiciales e el clíker se geera e parte a temperaturas imediatamete por debajo de la correspodiete a la sió icipiete a medida que el clíker empieza a eiarse Por lo tato, la rapidez de eiamieto es importate as proporcioes de estas ses se cotrola a través de la composició química de las materias primas que se alimeta al hoo Las proporcioes de las ses y la fura que se alcaza al moler el clíker cotrola muchas de las proporcioes del cemeto 3. ¿A qé s l llama lta d sanidad n l mnt ptland y óm s dtta y s pvin
El cocreto que evidecia ua expasió xcesiva después del aguado se dice que cotiee cemeto dectuoso E épocas ateriores, estocostituía u serio problema para el cocreto E años ms recietes, co ua mejor bricació, esaye y coroles rcticamete se ha elimiado el cemeto deectuoso La lta de saidad es causada por la cal y el magesio libres e el clíker e catidad sufciete com para que, al hidratarse, puede llegar a presetarse expasió y daños excesivos e el cocreto La presecia de estos ectos se
detecta e la prueba ASTM C 1 5 1 de expasió e autoclave La lta de saidad se puede evitar al miimizar estos costi tuyetes expasivos . ¿Cál s la asa dl agad ls
El aguado lso es ua rma de edurecimieto prematuro de la pasta de cocreto véase la preguta 1 4) que tiee lugar etre uo y cico miutos después del mezclado El aguado lso se puede elimiar mediate u mezclado cotiuo o vol viedo a mezclar y es posible que o se ote e las obras do de se emplea cocreto etregado e revolvedoras de camió o producido e platas cetrales mezcladoras y que es agitado durate el trasporte al sitio La causa ms comú es la pre secia de yso que se ha deshidratado parcialmete para r mar yeso mate o de París CaS), el cual se produce cuado la temperatura de molieda es demasiado alta Poste riormete, cuado se agrega agua al cemeto, el yeso de París imediatamete empieza a hidratarse ara rmar yeso y se edurece Co el remoldeado se rmpe esta rigidez y se per mite la hidratació ormal Para mateer la temperatura por debajo del puto de deshidratació del yeso, el clíker deber eiarse ates de la molieda 5. ¿Qé signifa "mnt alint
Etre el mometo de la molieda del cemeto y su etrega e dode va a ser usado para preparar cocreto, casi o hay opor tuidad de que pierda calor, sobre todo cuado las actividades de costrucció est e su ivel mximo y las istalacioes est muy comprometidas como para poder cumplir co las etregas El cocreto caliete e climas clidos est sujeto a ua gra pérdida de humedad por evaporació y por edure cimieto rpido, lo cual acta las operacioes de colocació y el potecial de agretamieto Debido a que el cemeto re cié salido de los molios est ms caliete que los dems mteriales, se le cosidera ecuetemete como la úica cau sa del problema Esto dio lugar al térmio "cemeto calie te Resulta prudete fjar u límite mximo del orde de 77ºC e la temperatura del cemeto e el mometo de ite grarse al cocreto ACI 305R) . ¿Qé amis ntals han tnid lga n las ppi dads dl mnt ptland q s ia n ls stads Unids n ls últims 0 añs
Los cambios ms otables e la bricació dl cemeto portlad ero el resultado de la ecesidad de obteer mayo res resistecias tempraas e el cocreto La idustria del ce meto pudo lograr esto aumetado el calcio y, por ede, el coteido de C S y la fura, cuyo ecto e el aumeto casi equivalete de la resistecia a los siete y a los 28 días E geeral, estos cambios ha producido u cemeto Tipo co características muy semejates a las correspodietes al tradicioal Tipo III e alta resistecia tempraa E alguas parte de los Estados Uidos se ha obteido resisteias tempraas ms altas e el cocreto usado cemetos Tipo y Tipo V de mayor fura U cambio importate tambié se ha
tedo co el uso de microscopía para cotrolar la composi ció y la microestructura del clíker ACI 225R) 7. ¿ Qé amis n la pátia stadnidns s han tnid paa xplia p qé l mnt Tip I aa vz s pd p qé s san tan p ls mnts Tip V
El cemeto Tipo IV ya o se brica, y el cemeto Tipo V o tiee ua gra producció e los Estados Uidos porque exis te rmas ms ectivas de cotrolar la temperatura y el ata que de sultos mediate el empleo de puzolaas y de escoria que se puede coseguir co gra cilidad AC 20 l 2R) 8. ¿Cóm atan las aatístias dl mnt a la sistnia a la mpsión
La resistecia a la compresió del cemeto se ve actada pricipalmete por el coteido relativo de cal CaO) y por la fura Mayor catidad de cal e la composició del cemto portlad sigifca ua mayor se C S, lo cual proporcioa ua resistecia tempraa ms alta para ua fura dada e comparació co la se CS Adems, ua mayor fura para u mismo coteido de cal represeta ua resistecia tempra a ms alta Todos los cemetos portlad se comporta ms o meos de maera semejate, auque la gaacia e resiste cia co la edad o siempre es la misma Alguos cemetos ad quiere resistecia ms rpidmete al pricipio, mietras que otros muestra u aumeto mayor e etapas posteriores Esto es vlido o solamete para los tipos de cemeto portlad icluidos e la orma ASTM C 50 sio tambié, detro de ciertos límites, para cemetos del mismo tipo pro ducidos e platas diretes 41 Escoria molida 9. ¿ Qé s la sia d ndii� d alt hn mlida ganlada GGBFS p ss siglas n inglés)
La escoria de dició de alto hoo es el producto o me lico costituido esecialmete por silicatos y por alumiosili catos de calcio y por otras bases que se rma e ua codició derretida simulteamete co hierro e u alto hoo La escoria graulada es el material graular vidrioso rmado al eiarse rpidamete la escoria derretida a GGBFS es de hecho u cemeto hidrulico Si embargo, cuado la GGBFS se mezcla co agua, la hidratació iicial es mucho ms leta que la del cemeto portlad al mezclarse co agua por lo tato, el cemeto portlad o las les de los metales alcalios, pricipalmete sodio y potasio o cal, se usa para aumetar la rapidez de reacció de la GGBFS ACI 233R) El ídice de actividad de la orma ASTM C 989 co ecuecia se usa como criterio bsico para evaluar el pote cial relativo como cemetate de ua GGBFS Las escorias se clasifca e tres grados 80, 100 y 1 20) co base e sus respectivas resistecias del mortero al mezclarse co ua masa igual de cemeto portlad ASTM C 989)
11
. áls son las vntajas d sa la GGBFS
Los productos de hidratació de la GGBFS se ecuetra ge eralmete que tiee ua cosistecia ms gelatiosa meos cristalia) que la de los productos de hidratació del cemeto portlad por lo tato, los primeros reduce la permeabilidad de la pasta de cemeto ACI 233R) Las escorias se usa e lugar del cemeto portlad e catidades que varía típicamete etre 25 y 70% de la masa total del material cemetate Los cocretos a base de escoria preseta mayores resistecias a largo plazo a pesar de que la geeració de su resistecia tempraa es meor que la de los cocretos de ce meto portlad Tambié tiee meor permeabilidad y ua mayor durabilidad Las GGBFS geeralmete cuesta meos que el cemeto portlad 41 Puzlanas . ¿Qé s na pzolana
Ua puzolaa es u material silícico o silícicoalíoso que e sí mismo posee poco o ulo valor cemetate pero que, e rma famete dividida y e preseia de humedad, reaccioa químicamete co el hidróxido de calcio a temperaturas ordiarias para costituir compuestos que tiee propiedades cemetates Es por ello que se clasifca como material cemetate Existe puzolaas tato aturales ACI 2321 R) como artifciales ceiza volate, ACI 2322R y hu mo de sílice, ACI 234R) La descripció de los dstitos tipos de puolaas y las especifcacioes para las mismas se pre seta e las ormas ASTM C 618 y ASTM C 1240 . ¿Qé nión dspña na pzolana n l onto
Como lo idica la defició, ua puzolaa se combia co hidróxido de calcio e el cocreto para rmar silicato de calcio hidratado, similar al que se produce e la hidratació del cemeto portlad C esto se mejora la resistecia, la impermeabilidad y la resistecia a los sultos y se reduce la expasió iducida por la reacció lcalisílice que de otra maera podría teer lugar éase la preguta 109) El uso de las puzo laas puede aumetar o dismiuir la demada de agua depe diedo de la rma de las partículas, de la textura superfcial y de la fura La ceiza volate geeralmete dismiuye la demada de agua La mayoría de las otras puzolaas aumeta la demada de agua Las puzolaas dismiuye el sagrado debido a su fura y reduce el aumeto mximo de temperatura cuado se emplea e grades catidades ms de 1 5% e peso de material cemetate) debido a la meor rapidez de las reaccioes químicas lo cual dismiuye el aumeto de temperatura 5 ¿Co a a pzolaa n l oto
Se usa como parte del material cemetate ya sea como parte del cemto hidrulico mezclado ASTM C59, ASTM C 1 157) o como u igrediete separado que se le agrega e la revolvedora de cocreto
4 ¿Cáls son los nfios d na pzolana n l on to asivo o n l onto sttal asivo
Si se usa como ua porció del material cemetate e gra des catidades geeralmete ms del 1 5% e peso del material cemetate, depediedo de la magitud y del tiempo del requisito de resistecia), ua puzolaa reduce el aumeto de temperatura hasta e la mitad de la que pudiera haberse gee rado e el cemeto portlad, lo cual cotribuye a cotrolar el direcial de temperatura que produce el agrietamieto debi do al eiamieto ACI 207 1 R) La reacció química coti ua de la puzolaa co la cal matiee y acelera el desarrollo de resistecia a edades posterores de mucho ms de 28 días, sobre todo cuado la puzolaa se emplea e grades catidades e u cocreto co baja catidad de material cemetate cocreto pobre) . ¿o qé s patilamnt dsal l so d na p zolana tiva n sttas hidálias d tatainto d aga y d potión amintal así oo paa vsti intos d túnls y anals
La presecia cotiua de humedad e el servicio garatiza la combiació mxima última de cal y puzolaa y co esto se mejora las propieades y los beefcios mecioados ate riormete, sobre todo al reducir la permeabilidad . ¿Son todas las pzolanas igals
No Es por tato importate asegurarse de que ua puzolaa propuesta satisce los requisitos especifcados y es particu larmete adecuada e cualquier aspecto específco desedo, como puede ser la reducció de la expasió derivada de la reacció lcalisílice o la dismiució de la tasa de icremeto de la temperatura 7 ¿Amnta la danda d aga d mzlado on l so d na pzolana
E geeral, la ceiza volate reduce la demada de agua uos cuatos putos porcetuales, mietras que la mayoría de las dems puzolaas aumeta la demada tambié alguos putos porcetuales ACI 232R) El humo de sílice e dosis altas tedr u gra ecto e el aumeto de la catidad de agua ecesaria para alcazar la trabajabilidad deseada debido a su gra rea superfcial, auque esto casi siempre se compesa usado u aditivo reductor de agua de alto rago ACI 234R) El humo de sílice e pequeñas catidad % e peso del material cemetate) reduce la demada de agua porque llea los huos etre los graos de cemeto ocupados por agua que desplaza al agua atrapada · E catidades altas, el empacado de las partículas est completo e su mayor parte y el exceso de humo de sílice agrega ms rea superfcial y por lo tato aumeta la demada de agua . Cando s sa na pzolna ¿ta oo sltado ayo agitaminto po ontaión n las sttas d ont n sviio
No, siempre y cuado se siga los procedimietos de curado adecuados Estructuras semejates e codicioes similares climticas y de servicio o evidecia ua direcia percep tible e el úmero o el acho de las grietas, idepedietemete de si se usa o o puzolaa e el cocreto 59. ¿n qé ma ata l s la pzlana a la sis tnia l nt al nglamint shil
Si el cocreto cotiee agregados saos así como la catidad especifcada de aire icluido, y se le cura hasta desarrollarua resistecia a la compresió del orde de 24 MPa ates de que tega lugar varios ciclos de cogelamieto y deshielo, su comportamieto al cogelarse y descogelarse debería ser muy satisctorio idepedietemete de si cotiee o o ua puzolaa 0. ¿Cóm s manjan las pzlanas n la a
Esecialmete del mismo modo que el cemeto portlad, a grael o e sacos y se dosifca por peso e la revolvedora, a excepció del humo de sílice que e ocasioes se dosifca como u lodo véase la preguta 65) . ¿ s la pzlana n aitiv
Sí, las puzolaas so aditivos véase la preguta 85) Posible mete la ceiza volate Clase C véase ASTM C 6 8) se debería clasifcar como u cemeto hidrulico, al igual que la escoria de dició de alto hoo véase la preguta 64) 4.1.3.1 Puzolanas natuales . ¿Qé s na pzlana natal
Ua puzolaa atural es ua puzolaa cruda o calciada que se ecuetra e dpósitos aturales Se ice que u material est "calciado cuado se ha caletado por debajo de la temperatura de sió para alterar s composici o su estado sico Ua puzolaa cruda es u material aturl que tiee las propiedades de ua puzolaa, como es el caso de tobas volcicas o piedra pómez, pedeal opalio y pizarras, arcillas y tierras de diatomeas 4.1.3. Cenza volante 3. ¿Qé s la niza vlant
La ceiza volate es u residuo famete dividido derivado de la combustió de carbó molido o pulverizado y que es trasportado por los gases de combustió A 1 16R) E la orma ASTM C 618 se roporcioa la clasifcació para la Clase F y la Clase C . ¿Tas las nizas vlants s mptan mana smjant
No La ceiza volate de Clase F cotiee poco óxido de calcio y es puramete puzolica; la ceiza volate Clase C tiee típicamete u alto coteido de óxido de calcio y ce
meta por sí sola Las ceizas volates tambié puede teer otros costituyetes químicamete reactivos Todas las ceizas volates posee propiedes puzolicas Ellas tiee di retes características e ato a desarrollo de resistecia y de resistecia al ataque químico 4.1.3.3 Humo de síce 5. ¿Qé s l hm si
El humo de sílice es u subproducto resultate de la reducció de cuarzo de alta pureza co carbó o coque y virutas de madera e u hoo de arco eléctrico durate la producció de silicio puro o de aleacioes de rrosilicio AC 234R) Es u material muy fo El tamaño promedio de ua patícula de vapor de silicio es del orde de 100 veces meor que el de ua partícula promedio de cemeto portlad Actúa como relleador ( "ller) mieral y tambié como ua puzolaa, para producir cocreto de alta resistecia y de baja permeabilidad El humo de sílice se comercializa e diretes rmas: como sale del hoo, desifcado o compactado, y como lodo 4.1.4 Cementos mezclados . ¿Qé sn ls mnts mzlas ¿Tinn spiia ins stána
La orma ASTM C 595 cotiee especifcacioes basadas e prescripcioes para cemetos mezclados específcos costituidos por clíker de cemeto portlad molido o mezclado co proporcioes adecuadas de escoria graulada de dició de alto hoo o de puzolaas aturales o artifciales Etre éstos se icluye el cemeto portlad de escoria de alto hoo, el cemeto portlad puzolico, y el cemeto de eso ria de dició La ASTM tambié proporcioa ua especifcació basada e desempeño que o tiee requisitos de prescripció ASTM C 1 157) 4..5 Cementos expansivos 7. ¿Qé s l mnt l nt xpansiv nta ión mpnsaa
El cemeto expasivo de cotracció compesada ASTM C 845) se usa para preparar cocreto de cotracció compesada que miimiza las tedecias al agrietamieto causadas por el secado por cotracció e losas, pavimetos y estructuras de cocreto ACI 223R) Cuado la icció de la subrasate, el acero de reerzo u otras partes de la estrctura restrige u pavimeto, ua losa de piso o u miembro estructural durate la cotracció por secado, se geera eserzos de tesió El cocreto de cotracció compesada se dosifca de tal maera que el cocreto aumetar de volume después e aguado y durate el edurecimieto a edades tempraas Cuado est debidamete coteido por el acero de reerzo, la expasió provocar tesió e el reerzo y compresió e el cocreto Co el secado subsiguiete, e vez de iducir u eserzo de tesió que podría coducir a agrietamieto, la cotracció simplemete reduce o alivia la deració 13
por compresió causada por la expasió iicial del cocreto de otracció compesada 42 Agua 68 ¿S pd sa alqi nt d aastimint d aga m aga d mzlad
Cualquier agua que sea potable bebible) es aceptable como agua de mezclado Cierta agua que o sea potable tambié puede ser adecuada para el cocreto Si embargo, se debe realizar pruebas para determiar si las propiedades deseadas se puede alcazar Los criterios de aceptació para el agua de mezclado se preseta e la orma ASTM C 94 Las impurezas que hace que el agua o sea adecuada para beber puede actar el iempo de aguado, la resistecia, el acabado y la resistecia a la degradació Las pruebas pertietes podría idicar si hay posibilidad de que ocurra u comporta mieto iaceptable El agua salada o deber usarse como agua de mezclado para cocreto co acero de reerzo 43 Agregados 431 Agregadosnos gruesos 69. ¿Qé sn ls aggads
Los agregados so materiales graulares, tales como area, grava, piedra triturada, agmetos de cocreto de cemeto hidrulico, o escoria de hierro de dició de alto hoo eiada al aire, que se usa juto co el cemeto hidrulico para producir ya sea cocreto o mortero Se divide e dos grpos de acuerdo a su tamaño, como agregado grueso material reteido e la malla de 475 mm No 4)), y agregado fo material que pasa la malla de 475 mm No 4)) AC 221R) 70. ¿Cáls sn ls qisits imptants paa almana manja l aggad tn nimidad n l nt nt na mzla ta
El maejo erróeo o excesivo y el almaceamieto iadecuado del agregado procesado puede dar lugar a uo o a los tres problemas pricipales que puede actar las propiedades de las mezclas de cocreto El primero es la segregació, la cual destruye la uirmidad de la graulometría El segudo es la cotamiació, o la iclusió accidetal de material perjudicial U tercer problema es el mateimieto de u coteido uirme y estable de humedad e los agregados al ser dosifcados ACI 304R, ACI 221R) U método prctico de dismiuir la segregació a u míimo e el agregado greso cosiste e separar el material e varios tamaños de partículas y dosifcar estas accioes por separado A medida que decrece el itervalo de tamaños de cada acció y el úero de separacioes por tamaños aumeta, la segregació se reduce todavía ms El agregado grueso se produce e varios tamaños omiales mximos de acuerdo co la orma ASTM C 33 El agregado
fo tambié est icluido e la orma ASTM C 33 El agregado fo est geeralmete húmedo y por lo tato raramete se segrega durate el maejo y la dosifcació 7. ¿ qé s sa na ganlmtía minada d aggads
La graulometría combiada de agregados fos y gruesos se especifca para garatizar que se obtiee ua catidad satisctoria de agregado co ua míima catidd de huecos Esto permitir el uso de ua míima catidad de pasta agua y material cemetate) e el cocreto, mejorado co ello la estabilidad dimesioal y la durabilidad 432 Agregados depeso volumétrco normal, bajo alto 72 ¿S lasifan ls aggads d ad n s ps v lméti
Sí A los que se usa para hacer cocreto de desidad ormal
se les llama agregados de peso volumétrico ormal A aquéllos para cocreto de baja desidad históricamete coocido como cocreto "ligero) que tiee u peso volumétrico secado al aire a 28 días geeralmete detro del itervalo de 1440 a 1 850 kg/m, se les deomia agregados de bajo peso volumétrico Por último, a los que se emplea e cocretos de alta desidad, co peso volumétrico variado etre cerca de 2880 y 5600 kg/m , se les cooce como agregados de alto peso volumétrico ACI 221R, ACI 2 13R)
73 ¿Cáls sn las vntajas d ls aggads d aj ps vlméti
Los agregados de bajo peso volumétrico se usa para producir cocreto de baja desidad Tiee muchas y muy variadas aplicacioes: marcos y pisos de edifcios de varios pisos, paeles para revestimieto exterior de estrcturas, techos de cascaró, placa e V plegadas), puetes, elemetos pretesados o precolados de todos tipos icluyedo estrcturas marias, y otras aplicacioes e las que se desee grades reduccioes e la carga muerta ACI 2 3R) Adems, los agregados de bajo peso volumétrico proporcioa aislamieto térmico, curado iteo el agua absorbida puede liberarse para hidratació durate el curado), y mejor compatibilidad etre la pasta y el agregado meor módulo de elasticidad del agregado) Tambié existe cocretos o estructurales de aja desidad que tiee u peso volumétrico secado al hoo de 800 kg/m o meores Estos cocretos adquiere su baja desidad mediate la icooració de agregados de bajo peso volumétrico, iclusió de aire, o espuma prermada Dichos cocretos se usa comúmete e sistemas de techo plao para los cuales se tiee como vetajas el valor de aislamieto y mejor resistecia cotra icedio ACI 523 R, ACI 5232R) 7. ¿Qé sn ls aggads d alt ps vlméti
Los agregados de alto peso volumétrico geeralmete est rmados por mierales o rocas de alta desidad, o por materiales artifciales, tales como acero o hierro Los agregados de
¡
alo peso voluméio se usan paa podui oneo que iene una densidad mayo que la nomal, genealmene omo baea ona la adiaión o paa apliaiones en las que se neesia oneo de ala densidad omo onapeso, omo lase, o paa esabilizaión El oneo de ala densidad se puede usa paa aenua el sonido o las vibaiones y paa me joa la esisenia a la abasión en insalaiones indusiales (ACI 22 1R) 433 Característcas efectos de los agregados en las pro pedades del concreto 75. ¿ Cál s l qisit más imptant n agga nt
Los agegados deben se esisenes a la degadaión y no pe sena eaiones pejudiiales bajo las ondiiones a las que esaá expueso Los onsiuyenes que eaionan negaiva mene en un agegado que de oa manea seía saisoio se volveán inouos si se usa on un emeno poland que enga un onenido suienemene bajo de álalis o uando se usa una anidad suiene de puzolana o de esoia Se eomienda poba el agegado juno on los maeiales popuesos paa la oba y omando en uena la disponibilidad de álalis en enes exeas, ales omo sales paa deei el hielo 7. ¿Ata la slión ls aggas a la abilia l nt
Sí La seleión de los agegados que son esables y duables en sí mismos siempe ha sido un equisio pimaio paa lo ga un oneo duable Sin embago, los úlimos avanes han demosado que en oasiones los agegados que son duables po sí mismos pueden pesena eaiones pejudiiales on los álalis del emeno o en algún oo lado (véase la pegna 109) "
77. ¿Cóm pgaantizaq agga sa abl
Los agegados duables se pueden gaaniza mediane el o noimieno de su ompoamieno aneio bajo ondiiones semejanes a las que se espean paa la esuua en uesión Donde sólo se disponga de maeiales nuevos o no pobados, se jusian los exmenes hehos po un peóga en los banos y en el laboaoio, así omo las puebas de laboao io, en el aso de esuuas impoanes La espeiaión ASTM C 33 paa agegados de one debeía sevi omo guía de las aaeísias que se van a invesiga Donde se vaya a neesia que el oneo sea esisene a ilos seveos de ongelamieno y deshielo mienas esá sauado, se debeá usa la noma ASTM C 666 Poedimieno A En ese po edimieno de pueba, los espemenes de oneo se someen a ilos ápidos de ongelamieno y deshielo en agua (ACI 20 R) Las puebas de sanidad delineadas en la noma ASTM C 88 pueden a vees esula úiles aunque exise una ineidumbe onsideable en uano a los límies adeuados de la espe iaión (ACI 221 R)
La peba de baa de moeo esableida en la noma ASM C 1260 debeía usase uando se sospehe que los agegados son susepibles a la eaión álalisílie (ASR, po sus siglas en inglés) Las baas se manienen en una soluión de hidóxido de sodio a 80ºC Se onsidea que el agegado no es eaivo si la expansión de la baa es meno de un ieo valo (AC 221 R) La noma ASTM C 441 es el méodo de peba on el que se evalúa la eividad de una puzolana o de una esoia paa peveni expansiones exesivas debidas a la eaión ASR En esa pueba, se usa vidio Pyex omo agegado eaivo esánda La puzolana o la esoia ensayada a lian omo eiva uando la expansión de la baa de moeo saise ieos ieios Aunque on ese méodo se alia el ipo de puzolana o de esoia, no se esableen las anidades mínimas eivas a menos que se ejeuen pebas on vaios niveles de puzolana o de esoia (ACI 221 R) En la pueba ASTM C 1293 ineienen espemenes de oneo que se pueden usa paa onma las indiaio nes de la noma ASTM C 1 260 La susepibilidad del agegado a la eaión álaliabonao esula muho menos omún que paa la eaión ASR Las oas on eaión álaliabonao ienen una omposiión y exua aaeísia Dihas oas debeían ensayase paa eemina la endenia a expandise en pesenia de álalis (ASTM C 586) 78. ¿Cáls sn las aatístias l agga q p n ata n may ga la sistnia l nt
La geomeía de la paíula, la exua supeial, el inealo de vaiaión del amaño de las paíulas, la ombinaión de amaños (ganulomeía), y la esisenia y módlo de elasiidad del agegado son impoanes Un agegado on un módulo muy alo onibuiá a la esabilidad voluméia peo aumenaá la agilidad Un agegado ompesible inemenaá el ambio voluméio debido a onaión, peo ambién aumenaá la apaidad de demaión anes de auase, on lo ual se eduiá el agieamieno 79. ¿D qé mana ata la txta spfial y la lim piza l agga a la sistnia l nt
Se aea la adheenia de la pasa de emeno a las paíulas de agegado La pesenia o ausenia del suelo o ailla omo maeial adheene, la ugosidad y la exua del agegado aan a la adhesión Esas aaeísias ienen un mayo eo en la esisenia a la exión que en la esisenia a la ompesión El suelo aa a la adheenia y el exeso de nos aumena la demanda de agua, lo uede a su vez edui la esisenia del oneo 80. ¿D qé mana ata la ma las patílas a la sistnia n ls nts n l mism ntni ma tial mntant
La ma de las paíulas aa pinipalmene a la elaión am po su eo de la demanda de agua y en la anidad de pasa neesaia paa la abajabilidad de una mezla dada Po 15
K
cc
oo laso, la adheenia on la pasa de emeno se puede debilia debido a la aumulaión de agua de sangado bajo las áeas supeiales eaivamene gandes de las paíulas planas del agegado Paa una misma elaión am el on eo on agegado de pieda iuada geneamene iene una mayo esisenia a la exión que e oneo mezlado on agegado de gava edondeada 8 ¿D qé mana ata la ganlomtía a la sistn ia l onto
Cuando la elaión am es la misma y las mezlas son plásias y abajables, ambios impoanes en la ganulomeía no endán un eeo impoane en la esisenia de oneo El eo pinipa induido po e ambio en la ganulomeía de agegado es el de vaia la anidad de maeia emenane y e agua neesaia paa que la mezla sea abajabe on la elaión am deseada 8 ¿Ata l tamaño nominal máximo l aggao a la sistnia paa n ito ontnio matial mntant
A medida que aumena el amaño nominal máximo del age gado, a aniad de aua neesaia aa aanza la misma abajabilidad se edue Paa el mismo onenido de maeial emenane, la esisenia seá po lo ano mayo debido a que la elaión am es meno Sin embago, deno de inevalo de ala esisenia, de más de 40 MPa, genealmene se obienen esisenias a a ompesión más alas paa un ieo valo de am on agegado de meno amaño máximo nomina Los daos de puebas de opesión de oneo que on ienen agegados muy gandes, de 100 mm o mayoes, son onadioios debido a limiaiones en e amaño de los espemenes de pueba y de os equipos de ensaye 83 ¿D q mana la sistna las patílas l aggao atan a la sistna l onto
La esisenia del oneo se ve muy poo aada po la esisenia de las paíulas del agegado, savo uando los agegados ienen una esisenia meno que la esisenia de a maiz E heho de que un agegado sea de bo peso volu méio no signia que enga una baja esisenia Algunos agegados de bajo peso voluméio omo los de aila expandida son muy esisenes y se han usado paa podui oneo on una esisenia po aiba de 0 MPa 84 ¿D qé mana las aatístas l aggao a tan Ja pmaila y la ontaión l onto
Las aaeísias de agegado son impoanes paa nes de pemeabilidad en uano a a eduión en a eaión am y en el onenido de pasa, lo ual ondue a una meno pe meabilidad Si disminuye el onenido de agua o el módulo de elasiidad debido a as aaeísias del agegado, eso deeía da uga a una eduión en a onaión po seado
44 Aditivos químicos 44 nclusores de aire, reductores de agua, controlado delfraguado otros 85 ¿Qé s n atvo
Un adiivo es un maeial diene al agua, a os agegados, al emeno hidáulio y a oas bas de eezo das omo ingedienes de una mezla eién pepaada de neo paa modia sus popiedades de aguado o de eeimieno y que se agega a olado anes o duane el mezlado (AC 1 16R) Los adiivos modian las popiedades del oneo o del moeo paa haelos más adeuados paa e abajo en iees, o paa nes de eonomía, o paa uaquie oa nali dad omo el ahoo de enegía (ACI 2123R) Las espeiaiones esánda eaionadas on los adiivos químios oesponden a as nomas ASTM C 260, ASTM C 494 y ASTM C 1 017 8 ¿Qé s n aitivo nlso ai
Es un adiivo que indue e desaolo de un sisema de bubu jas de aie miosópias en la pasa de emeno duane el mezlado, geneamene paa aumena su esisenia al ongelamieno y deshielo así omo paa mejoala abajabilidd (AC 2123R) 87 ¿Q é son los aitvos tos aga
Los adiivos eduoes de agua se usan paa aumena la esisenia y abajabiidad del oneo y paa disminui osos Esán mados po ieos ompuesos ogánios o po mezas de ompuesos ogánios e inogánios paa edui los equeimienos de agua de la mezla paa un ieo evenimieno La eduión en a demanda de agua puede da uga a una disminuión de la elaión a paa un evenimieno < dado y paa un ieo onenido de emeno, a un aumeno en e evenimieno paa una misma eaión am e igua onenio de emeno, o a una disminuión del onenido de emeno (ahoo en oso) paa un vao onsane de am y de evenimieno (ACI 2123R) 88 ¿Cáls son l os aitvos pa a ontola l agao
Los adiivos onoadoes de aguado se usan paa modia el iempo de aguado (ACI 2123R) Los adiivos eadanes exienden e iempo de aguado Se empean en imas áidos paa ompensa po os eos de as aas empeauas Los adiivos aeleanes eduen el iempo de aguado y aelean e desaolo de esisenia empana Se usan en limas íos paa ompensa los eos de as bajas empeauas 89 ¿Cáls son los otos aitvos
Exisen oos adiivos paa mejoa las popiedades de oneo y paa mejoa el ompoamieno de las esuuas (ACI 2123R) Po ejempo, se puedn onsegui adiivos
{
paa edi la oosión sados en la poe del aeo de eezo ona la oosión (ACI 2123R 222R 224R) Los adiivos edoes de la onaión edn la onaión po seado y minimizan el agieamieno Ene oos adiivos espeializados esán los sigienes: adiivos paa genea gas adiivos paa inyeiones de moeo aiivos paa podi expansión adiivos paa adheenia aydas de bombeo adiivos oloanes adiivos olanes adiivos ngiidas gmiidas e inseiidas adiivos a peba de hmeda adiivos edoes de pemeabilidad adiivos paa evia el aase de paílas y adiivos qímios paa edi la expansión debida a la eaión álalisíli 442 fecto en las propiedades del conceto 90 sipr igual l cprtaient e irnts aitivs un ciert tip
o siepe Genealmene se ompoan de mana semjan o deno d ienes inalos d vaiaón y en oasiones on slados insienes o inspeados La ón a eso esá en l gan vaidad en la omposiión de odos los idie l oneo sob odo dl maial en ane Ene esa vied sán los adiivos anqe se ha peso n gan empeño po pae de los podoes paa popoiona n podo on poa vaiaión Los ambios n l epaa y l osibl inibilidad ene los ingedins n a l ompoaino de los adiivos 9 Cóm s pue trminar que un aii cuplirá cn la inaliad spraa
a mejo nea es pobalo on los maeiales del ono qe se van a sa n la oba y medi idadosamene las po iedads de ines en mezlas semejans on y sin las dosiaiones eomndadas del adiivo popeso peo on n evenimieno y n onenido de aie siilaes l ono y las epeaas ambiene mbin debeán se epsenaivas de las ondiiones exisenes en la oba n las nomas ASTM C 233 y C 260 se desiben esas pebs y se popoionan espeiaiones paa los aiivos inlsoes de aie En las nomas ASTM C 494 y C 1 017 se hae lo mismo paa los adiivos qímios elaionados on edión de aga eadanes dl agado y aeleanes del agado Cando el iempo oas ondiiones no pemien los ensayes adeados se debeá invesiga on deenimieno el od de seiio del adiivo on maeiales semejanes sobe odo on los maeiales emenans Si l abajo ya e ha iniiad las pebas en el siio endán iea ilidad peo aa vez ienen el onol y la peisión del abajo de laboaoio Además las pebas de laboaoio hehas on mha aniipaión a la onsión dan oponidad de jea pbas de esisenia a edades poseioes así omo pebas de oas popiedades del oneo endeido ales omo esiseia al ongelamieno y deshielo y pneaión de loos
9 ¿Cóm s pun mir cnialmnt dsis rlati vamnt pqñas d n aitiv y vaciarlas n la rvlv ra
Los adiivos genealmene se dosian omo líqidos en nión del volmen lo al pemie agegalo en anidades peqeñas La mayoía de los bianes de adiivos popoionan el eqipo paa dosia ss podos on peisión Ene esos eqipos se inlye n modo visal paa veia qe el adiivo se ha popoionado oeamene y se ha vaiado en la mezla de oneo Cando se san dos o más adiivos paa n mismo oneo se debe ene idado de evia qe se mzlen ene sí los adiivos anes de inegalos al oneo Debido a qe el iempo de adiión de adiivos qímios pede inenia ss eeos sobe el agado del oneo esla impoane agegalos en el mismo pno deno del ilo de mezlado de da na de las oladas Se eomienda en geneal vaia el adiivo jno on el aga de mezlado onme sa se inode en la evolvedoa Los dosiadoes y los medidoes visales se deben limpia eenemene 93 a ición más cmnt hac las vcs ls aiti vs
n geneal no La adión de más emeno esla eeiva úniamene en asos en los ales más emeno pede mejoa la abajabilidad y edi la elaión am siempe y ando sas mjoas se pedan obene hasa el gado deseado po el mismo oso Además más emeno pede esla eivo en limas íos paa amena el alo de hidaaión La adiión e emeno no eadaá el iempo de agado en limas emplados ni amoo inodiá aie Tampoo ediá el alo de hidaaión ni el ameno de empeaa deno de la masa de oneo a dieenia de oos adiivos qe lo haán ando haen posible edi el onenido de emeno Po oo lado la adiión de emeno on más aga daía omo eslado mayo onaión po seado 9 ¿Alguns d ls aitivs rductrs agua inucn sangra
Sí algnos lo haen y eso pede esla beno en oneos paa speies planas en limas álidos y áidos al minimiza la onaión plásia El sangado es la elevaión del aga de mezlado en oneos ein olados Se pesna onaión plásia ando la asa de evapoaión exede la apidez de sangado El sangado pede edi la esisenia y amena la pemeabilidad si el aga de sangado se abaja sobe la speie El aga de sangado e se piede po eva poaión ede la elaión am y amena la esisenia del oneo 95. ¿Sn ls aditivs rtarants cnfals n cuant al timp d aguad
Sí a menos e se dosiqen en demasía En adi ión a la vaiaión en la dosiaión de adiivo eadane y en las popiedades del emeno os iempos iniial y nal de agado
del oneo dependeán de la elaión am de la empeaua del oneo, y de las ondiiones ambienales Los ambios en esas ondiiones aleaán el iempo de aguado on o sin la pesenia de un adiivo eadane Cuando se usan oos adiivos en obinaión on el adiivo eadane, se debe ene uidado de evia una ampliaión inespeada del iempo de aguado Mayoes dosis de adiivos eduoes de agua ambién pueden alaga los iempos de aguado El abaimieno de la empeaua del oneo y el uso de algunas puzolanas ambién aagan el iempo de aguado (ACI 207R) 96 ¿Cál s l q inn ls aiivs s ag n la naión p sa?
Muy poo Aunque el uso de adiivos eduoes de agua pemiiá una disminuión en el onenido de agua de la mezla de oneo, en geneal no aeá omo esulado una disminuión en la onaión po seado De heho, algunos de los adiivos pueden inluso aumena la onaión empana aunque la onaión poseio seá apoximadamene a misma que la oespondiene a mezlas ompaables que no ienen el adiivo (ACI 224R) 97. ¿Cál s l aiiv ala s más n y qé pains n nsaias paa s mpl?
El loo de alio o deeá usase en anidades aiba del 2%, de peenia del 1 %, del volumen de maeial emenane, y si es así, sólo en ma de soluión (ACI 306R) Paa minimiza la oosión, el louo de alio no debeía usase en ningún oneo eado on vailas de aeo o donde se enga un onduo de aluminio deno del oneo Los oones sin poeión paa oneo peensado someidos a ensión son muy susepibles a la oosión on onseuenias seias
18
El louo de alio disminuye la esisenia a los sulos exepo uando se usa el emeno Tipo V (esisene a los sul os) y ambién aumena la expansión debida a la eaión álalisílie (ACI 21 23R) Los adiivos aeleanes que no son hehos a base de louos ya esán disponibles y debeía usase en el oneo ezado on vaillas de aeo 45 Fibras 98 ¿Qé ip fas s san n l n? Se usan bas oas hehas de aeo, vidio y polímeos ogánios (bas "sinéias) paa mejoa las popiedades elaionadas on el agieamieno del oneo ezado on bas (FRC, po sus sigas en inglés) Las bas vegeales de oigen naual, ales omo el henequén y el yue, ambién se usan Ene las popiedades que se mejoan esán el meno anho de las gieas, una mayo esisenia esidual (ASTM C 1399), esisenia a la ia, esisenia al impao y esisnia al ego (ACI 544R) Las bas sinéias se emplean en pequeñas anidades (apoximadamene 0 % en volumen de oneo) paa edui el agieaieno po onaión plásia Las bas sinéias y meálias se usan en mayoes anidades (03% o más en volumen) paa mejoa la esisenia a la exión y la enaidad, así omo paa onola el anho de las gieas en el oneo endueido (ACI 544 R) La anidad de bas empleada dependeá del ipo y de la geomeía de las bas y del uso nal espeiado as bas eduen la abajabilidad del oneo po lo ual se neesian adiivos eduoes de agua y eduoes de agua de alo ango El empleo de las bas puede equei iempos más lagos de mezlado y se deben agega duane un segmeno paiula del poeso de mezlado
Capítulo 5 Antes de la construccin 99. ¿ Cuál es la inención del Reglameno de Consrucción ACI 318?
El eglameno ACI 3 1 8R es un doumeno donde se pesen an los equisios paa el diseño y onsuión de oneo esuual que son neesaios paa gaaniza la seguidad del públio Esá diigido al ingenieo o al nionaio de obas que sea esponsable de los doumenos onauales 100 ¿En qué rma se enera el conraisa de los requisios del reglameno?
El onaisa eibe los doumenos onauales basados en espeiaiones, ales omo la noma ACI 30 1 u os usadas po el ingenieo o el aquieo del popieaio y en los uales se inluyen los aspeos peinenes omados del eglameno El ingenieo o el aquieo pueden peenee a una empesa onsuloa o a un oganismo esaal o deal 51 Selección de las propiedades de os materiales 101. ¿Quién selecciona los requisios para el concreo aplicables a un proyeco?
Paa ualquie poyeo de onsuión on oneo, el in genieo esuuisa debeía india el nivel de esisenia del oneo que se va a usa, el amaño nominal máximo de los agegados así omo oas popiedades impoanes y sus nive les dependiendo de la vida úil y de las ondiiones de exposiión A oninuaión se hae eeenia a las popiedades impoanes 102 ¿or qué imporane la rabajabilidad del concreo?
Cualquie mezla de oneo neesia ene la abajabilidad suiene paa oloase debidamene y paa ompase on los poedimienos disponibles de al manea qu lln
ompleamene la imba y que odee al aeo de eezo y a oos objeos embebidos 103 ¿Cómo se mide y se especifca la rabajabilidad?
La mediión uinaia de la abajabilidad es el evenimieno En la noma ASTM C 143 se desibe la deeminaión del e venimieno El evenimieno mínimo aepable se seleiona nomalmene de peenia en luga del evenimieno alo debido a una baja elaión am y a anidades pequeñas de maeial emenane, lo ual es eomendable; ambién signia menos pobabilidades de segegaión Sin embago, el empleo de adiivos eduoes de agua pemie la pepaaión de on eos on una baja elaión am y valoes alos del evenimieno sin neesidad de agega más maeial emenane y agua y sin que se pesene segegaión En ieas apliaiones es neesaio un evenimieno bajo, ales omo en pavienos de imba deslizane donde el oneo eiene una iea geomeía sin neesidad de imba Po oo lado, un oneo de alo evenimieno puede se neesaio donde se usen imbas omplejas o vaillas de eezo muy junas ene sí Bajo di has ondiiones, puede esula impoane eomenda un oneo auoompaable (véase la peguna 147) 104 ¿Cómo se selecciona, mide y obiene la resisencia requerida?
El ingenieo esuuisa seleiona la esisenia de diseño espeiada, del oneo El eglameno de onsuión (ACI 31 8) esablee que la esisenia pomedio sea mayo que el valo en popoión al que vaíe on la vaiabilidad (desviaión esánda) de la esisenia del oneo poduida en la plana donde el oneo se obendá paa el poyeo (ACI 2 14R) La esisenia a la ompesión se deemina al somee a espemenes ilíndios uados on el poedimieno esánda a ompesión de onm ad on la noma ASTM C 39 En aso de que los ilindos de pueba muesen una baja esisenia inaepable, en el eglameno de ons 19
n
trucción (ACI 3 1 8R) se descibe la acción que debe tomase En el caso de pavimentos la esistencia equeida se expesa ecuentemente como esistencia a la exión la cual se detemina usando vigas cuadas con el pocedimiento estánda establecido en la noma ASTM C 78 Debido a la difcultad de bica tanspota y poba las vigas y a la alta vaiabilidad en el ensaye de vigas son peibles las esistencias a la com pesión paa fnes de aceptación una vez establecida una ela ción ente las esistencias a la exión y a la compesión paa la mezcla que se va a usa o que se está usando (ACI 330R) 105 ¿Cómo se proege el concreo conra la exposición a ciclos de congelamieno deshielo?
La selección agegados que sean esistentes a ciclos de congelamiento y deshielo la inclusión de aie de tal manea que se obtenga un sistema adecuado de aie y vacos y la obtención de una cita maduez (del oden de 24 MPa de esistencia a la compesión) l pemiten al conceto esisti daños oiginados po ciclos de congelación y deshielo aun cuando esté satuado cticamente 106 ¿Cuáls son las precauciones conra el aaque de sulos cuándo se necesian?
El ataque de sultos es na eacción ya sea qumica o sica o ambas ente sultos genealmente en el suelo o en el agua subteánea y en el conceto o en el moteo La eacción qumica es pesentemente con hidatos de aluminato de calcio en la matiz de pasta ·de cemento que con ecuencia da luga a deteioos En la noma ACI 20 2R se ecomiendan y en el eglamento de constucción AI 318 se establecen pecauciones paa evita daños inducidos po el ataque de sultos cuando el agua que contiene más de 50 ppm de sultos puede enta en contacto con el conceto Si el contenido de sultos está ente 50 y 500 ppm se debeá usa el cemento Tipo o equivalente si está ente 500 y 1 0000 ppm se debeá usa el Tipo V o equivalente; y si es de más de 10000 ppm se debeá usa el Tipo V junto con una puzolana o escoia que tenga una esistencia conocida al ataque de sultos En las normas ACI 20 2R y ACI 3 8 se popocionan mayoes detalles ente ellos el sulto en el suelo y los valoes máximos de la elación am. La mención de o equivalente se efee a la inclusión de puzolanas o de escoia de ndición de econocida ectividad 10. ¿Qué precauciones se debeán oma para esisi el aaque de ácidos?
Las esttuas de conceto no se usan con ecuencia cuando existe la posibilidad de que estén expuestas a ácidos ees Cuando el conceto se emplea bajo condiciones de exposición a ácidos etes genealmente se potege con una capa esis tente a los ácidos (ACI 515 l R) Ante el ataque de ácidos sua ves se debeá usa un conceto denso con una baja elación am (ACI 20 12R) y quizá agega un cieto eseso potec to En casos donde la exposición es poco ecuente tal vez no haga lta un tatamiento especial 0
108 ¿Qué acciones son necesarias para meorar la ress encia a la abrasión del concreo?
Las acciones necesaias paa esisti la abasión dependen del tipo de estuctua y de acción abasiva que vaya a esistise Paa pisos d conceto la acción de moteo necesita se e sistente a la abasión (ACI 302 lR) La esistencia a la ab sión del conceto se mide mediante dientes pocedimientos estánda de pueba: ASTM C 48 ASTM C 779 AST C 944 y ASTM C 13 8 Paa pavimentos la textua de la supefcie debea consevase paa da esistencia antideapante y paa el denaje adecuado del agua supefcial Seá necesaia una baja elación am y una ganulometa y tetua adecuada del agegado Paa estuctuas hidáulicas bajo el agua con condiciones de ujo y de tanspote de acaeos todos los mateiales de constcción que se estén usando en ese momento son dento de un cieto gado susceptibles a la abasión Aunque el mejoamiento en los mateiales debea educi el po tenial de dños éste po s mismo no podá esolve el poblma Mientas no se minimicen o eliminen las condicio nes hidáulicas advesas que inducen los daños po abasión y eosión eslta extemadamente dicil paa cualquiea de los mateiales de constucción que se usan en la actualidad que se compoten de la manea deseada (ACI 2 R) Sin embago paa educi los daños potenciales se ecomienda el uso de una baja elación am y de agegados duos y esistentes con el máximo tamaño páctico de patculas El humo de slice de altaesistencia ha demostado na excelente esistencia a la abasión bajo condiciones advesas de exposición (A 20R 0. ¿ Qu é ecaucioes so ecesarias para proección coa expansió ecesia debida a eacciones álcalia gegado?
Las eacciones álcaliagegado pueden se ya sea del tipo ál calicabonato (ACR po sus siglas en inglés) o álcalislice (ASR po sus siglas en inglés) En ACR la eacción ocue ente los álcalis (de sodio o de potasio) y ciertas ocas cabonatadas sobe todo dolomita cálcica y calizas dolomticas pesentes en algunos agegados En ASR la eacción es ente los álcalis y cietas ocas o mineales silcicos tales como pe deal opalino cuarzo plásticamente demado y vidio vol cánico ácido pesenes en algunos agegados Estas eacciones pueden da luga a expansiones anomales y a agietamiento del conceto en servicio Si se puede evita el uso e agegdo eactivo no hay necesidad de toma pecau ciones Paa ACR mezcle los gegados eactivos con otos no eactivos deido a que el uso de cemento bajo en álcalis no es una solución Paa ASR puede se sufciente el simple uso de la cantidad de puzolana de escoia qu esulte apopiada po azones económicas En otos casos puede se sufciente la utilización de cemento bajo en álcalis; sin embago si se dispone de una puzolana o escoria ectiva se debea consi dea su uso (AC 221 201 2R Se ecomieda ensaya los ateiales de la oba pagaantiza ue laeactividad se pue de contola adecuadamente
10. ¿Dónde se de sr un mteril controldo d j resistenci
Un mateial contolado de baja esistencia (CLSM po sus siglas en inglés) es un mateial cementante autoconsolidable que se usa ndamentalmente en ellenos como una alteativa a un elleno compactado (ACI 229R) Se han usado vaios téminos paa descibi a este mateial ente ellos elleno uido elleno sin contacción elleno de densidad contolada moteo uido suelocemento plástico y lodo de suelocemento sin embago el témino coecto es mateial contolado de baja esistencia Si se anticipan excavaciones en el tuo la máxima esistencia a la compesión a lago plazo en geneal no debeá excede 2 MPa 1 1 1 ¿ Cuándo se us el concreto lnzdo?
El conceto lanzado es un moteo o conceto poyectado a alta velocidad sobe una supefcie El conceto lanzado se usa en constucciones nuevas y en epaaciones y es adecuado paa elementos cuvos y delgados (ACI 506R) 52 Selección del proporcionamiento 1 12. ¿En ué consise el proceso de proporcionmiento de l mezcl
En el popocionamiento de mezclas inteviene la selección de una combinación de mateiales de las entes disponibles que puedan poduci de la manea más económica un conceto que satisá o excedeá los equisitos de las especifcaciones paa la oba Es posible detemina las cantidades de ingeentes que satisán las demandas de cualquiea de los dientes usos del conceto Sin embago las popociones seleccionadas necesitan se validadas con mezclas d pueba usando los mateiales de la oba paa aseguase de que se conseguián las popiedades deseadas paa un conceto esco y posteiomente enduecido dento de los nivels eueidos Los pincipios y pocedimientos básicos paa el popocionamiento de mezclas de conceto apaecen en detalle en los inmes del Comité ACI 21 1 1 13. ¿Cuál es el ojeio fn del proporcionmiento de los ingredientes en el concreto
Enconta la combinación de mateial cemetante agua y agegados que satisga los equisitos de una estuctua en paticula de una pate de la estuctua o de una seie de estuctuas a un costo mínimo Un popocionamiento coecto debeía poduci conceto con las siguientes caacteísticas abajabilidad adecuada paa un adecuado mezclado tanspote colocación compactación ' acabado Adecuada esistencia mecánica esistencia a la degadación y estabilida dimensional aa la fnalidad popuesta
1 1. ¿En ue rm ecn los reuisios de coocción l selección de ls proporciones de gregdos de meril cementnte
El tamaño y la geometía de un miembo estuctual y la cantidad y distibución del aceo de eezo imponen lmites defnidos en el tama ximo inal del ado g en la consistia y abajabildad del coeto La conssten cia y la tabajabilidad a su vez están contoladas po las cantidades elativas de mateal cementante po la txtua supefcial tamaño ma y ganulometa de los agegados y po la cantidad de agua El uso de aie incluido acta de ma nea impotante a la consistencia y tabajabilidad al igual que la aplicación de otos aditivos químicos 1 15 ¿De ué mner ec l cntidd reli de cad ingrediene usdo en el concreto ls propieddes del concreto
Cada uno de los igedientes pincipales del conceto es indispensable en la poducción de conceto aunque cada uno es a su vez pejudicial paa algunas de las popiedades convenientes del conceto ya sea esco o enduecido El mateial cementante y los agegados popocionan esistencia mecánica esistencia a la degadación y estabilidad volumétca al conceto Demasiada agua puede destui stas popiedades La pasta constituida po el mateial cementante y po agua popociona la tabajabilidad paa el conceto El uso de demasiado mateial cementante hace que el cnceto sea menos estable voluméticamente y antieconómico El agua es el constituyente más económico del conceto peo mientas más agua se use meno seá la calidad del conceto Los agegados son los ingedientes que ocupan el segundo luga en cuanto a economía de costo peo si se usa demasiada canti dad de agegados se piede la tabajabilidad del conceto La acción del agegado gueso con especto a los agegados to tales debeía se la máxima sin que se ocasione segegación ni sangado El agegado fno debeía usase en cantidad sufciente como paa popociona cohesión esisti la segegación y pemiti un cil acabado El buen conceto tiene una cantidad sufciente de mateial cementante pasta con baja elación am y una cantidad óptima de agegados que coesponde a la máxima que se puede usa peo sin aecta negativamente la tabajabilidad 1 16. ¿Están relcionds entre s ls proporciones de los ingredientes pr producir concreto de un cier trbjilidd
Sí Po ejemplo paa mantene el evenimiento conveniente la popoción ente el agegado fno y el gueso debeía edu cise a medida que se aumenta el contenido de mateial cementante siempe y cuando la elación am pemanezca inalteada Si la cantidad de agegado gueso y de cemento se mantienen constantes peo se aumenta el contenido de aie los volúmenes de agua y de agegado fno se educiían con lo cual disminuiía la elación am paa compensa pacial
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cc
mente la educción en esistencia debida al aumento en el contenido de aie 1 1 ¿ Cuál es el enoque básico usado en el méodo ACI para el proporcionamieno de mezclas?
El popocionamiento de la mezcla se hace en nción del vo lumen Se selecciona la elación am con base en el eveni miento y en el tamaño de los agegados que se equiean La cantidad de agegado gueso se basa en su tamaño máximo y en el gado geneal de fnua del agegado fno (ACI 2 R) 118 ¿De qué anera se aeca la selección de las proporciones de la mezcla con los maeriales que se van a usar con los requisios de colocación?
Debido a que la esistencia y duabilidad establecen la ela ción am equeida, la consistencia necesaia paa la coloca ción adecuada del conceto dependeá del tamaño máximo nominal del agegado, del tamaño del elemnto y de la sepa ación ente vaillas de eezo El método y el equipo de tanspote (en botes o po bombeo) y el método de compacta ción (vibación intea o extea) también seán ctoes que intevienen La consistencia se puede cambia consideable mente mediante el uso de aditivos qumicos, sin que se pe senten cambios en las popiedades del conceto enduecido 11 ¿Cuáles son los amaños máximos nominales de agregado que se recomiendan?
El tamaño nominal máximo de agegado que se puede usa no debeá se mayo de la quinta pate de la dimensión más an gosta ente los lados de la cimba ni mayo de las tes cuatas pates de la sepaación mnima libe ente las vaillas de e ezo (ACI 2 1R, ACI 31 8) En losas de conceto, el tama ño máximo nominal no debeá se mayo de la tecea pate del espeso de la losa (ACI 30 1 R) Use siempe el tamaño nominal máximo más gande disponi ble y pemitido Estando fja la elación am mientas más gande sea el tamaño nominal máximo de los agegados, me no seá el contenido de cemento paa una consistencia dada En otas palabas, paa un conenido de cemento dado, mien tas mayo sea el tamaño nominal máximo del agegado, me no seá la demanda de agua Sin embago, cuando los equisitos de esistencia sean altos, el agegado con tamaño nominal máximo más pequeño poduciá la esistencia más alta paa una elación am dada (AI 363R, ACI 2 4R; véase también la pegunta 82) 120 ara un concreo bien curado de una edad en paricular, ¿cul es el cor único más imporane q ue aeca a la resisencia del concreo?
La cantidad de agua de mezclado po unidad de mateial ce mentante, es ec la elación am Existe una elación pác ticamente defnitiva ente la elación am y la esistencia paa un conjuno dado de mateiales, como lo demostó po pimea vez DuAdams en 98 ientas meno es la ela ción am mayo seá la esistencia
121 ¿Cómo se expresa la relación enre el agua el maerial cemenane (/m)?
Se expesa comouna elación ente el peso del agua de mezclado y el peso del mateial cementante; el agua de mezclado no inclu ye el agua absobida ni el agua de mezclado que va a se absobi da po el agegado Se debeá toma en cuenta el agua en los aditivos y el agua libe en los agegados cuando la omisión de hacelo pueda tene un gan ecto en la elación am actual a tal gado que no se alcancen las popiedades especifcadas 122 ¿Qué corrección debe hacerse para omar en cuena el agua absorbida el agua supericial presene en los agregados?
Con las cantidades de la mezcla deteminadas po peso en el caso de agegados satuados y supefcialmente secos, esulta necesaio enconta las cantidades de agegado entegadas que popocionaán los mateiales equivalentes satuados y supefcialmente secos (SSD, po sus siglas en inglés) Si los agegados están más secos que la condición SSD, seá nece saio agega más agua a la mezcla paa llena los poos pe meables en el agegado Si están más húmedos que la condición SSD, el agua supefcial se considea como pate del agua de mezclado y se descuenta de la cantidad de agua agegada a la mezcla Estas coecciones son esenciales paa mantene constante la elación am. os cambios en la ela ción am actan las popiedades del conceto 123 Al calcular la relación enre el agua el maerial ce menane, ¿qué aención se l e debe presar al agua que puede llegar a perderse o que se exrae deliberadamene del concreo enre el iempo en que sale de la revolvedora su compacación inal denro de la cimbra?
Se debe toma muy en cuenta esa educción en el contenido de agua siempe y cuando el conceto se consolide y se temine fnalmente como una masa plástica y que el espacio ocupado anteiomente po el agua pedida se ciee Cuado la ela ción am de la pasta después de la compactación esté com pleta y cuando se inicie el aguado se podán detemina las popiedades potenciales del conceto enduecido La extac ción de agua po pate de los os absobibles de la cimba y po succión del vaco es un ejemplo ilustativo páctico de este pincipio, peo con ecuencia no se usa 124 ¿Cuál es el eeco de los cambios en las proporciones de los a egados ino grueso o de la canidad d e aerial cemenane en la resisencia?
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La esistencia depende pincipalmente de la elación am in dependientemente de cambios n las popociones de los agegados o en la cantidad de cemento, siempe y cuando los agegados estén limpios y sean estuctualmente sanos, y la mezcla sea plástica y tabajable Los cambios que aumentan las popociones de los agegados fno y gueso genealmente también aumentan el volumen acciona! de los agegados en la mezcla, con lo cual se mejoa la esistencia a la contacción y en téminos geneales se abate el costo al educise el conte
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nido de la pasta de mateial cementante En geneal un au mento en la popoción de agegado fno tae como esultado un aumento en la demanda de agua haciendo que se eduzca la tabajabilidad y la esistencia a menos que se agegue más agua y más mateial cementante paa mantene la elación am especifcada 125 ¿Se ve aecada la permeabilidad o la conracción por la relación enre el agua y el maerial cemenane?
Mientas meno sea la elación am meno seá el gado de in teconexión ente los vacíos del conceto lo cual tae como e sultado una meno pemeabilidad La contacción es aectada pincipalmente po el contenido de agua y de pasta Si un con ceto con una baja elación am también tiene un conteido bajo de agua y de pasta meno contacción se puede espea 126 ¿De qué manera aeca la canidad de maeria cemen ane a la resisencia o a la permeabilidad del concreo?
En geneal paa un valo dado de contenido de agua y de eve nimiento mientas más mateial cementante se use más ica seá la mezcla y mayo seá la esistencia; sin embago el con tenido de cemento po sí mismo no es un anticipo de la esisten cia Es únicamente debido a que el mayo contenido de mateial cementante pemite una elación am meno paa lo ga la tabajabilidad necesaia po el que se tiene una elación diecta con la esistencia Ente ds muestas de tabajabilidad compaable la que tiene la meno elación am pesentaá la esistencia más alta sin impota la cantidad de mateiªl ce mentante po unidad de volumen de conceto ambién es un hecho que ent dos mezclas con tabajabilidad compaable y con la isma elación am (y po tanto con la misma esisten cia potencial) podía existi una diencia consideable en el contenido de mateial cementante dependiendo de la ganulo metía y de otas caacteísticas de los agegados De manea simila si la cantidad de mateial cementante da luga a una e ducción de la elación am es de espease que se eduzca la pemeabilidad del conceto La selección de las cantidades es pectivas de mateial cemntante agua y agegados y sus ec tos en la tabajabilidad que constituyen la esencia del popocionamiento de las mezclas de conceto se tatan en las publicaciones de la noma ACI 21 1 12. ¿Qué relación enre e l agua y e l maerial cemenane debera usarse para un rabajo en paricular en el que los requisios de resisencia van a gobernar?
Cuando se cuenta con egistos anteioes del compotamiento la elación am que ha demostado satisce los equisitos con un adecuado gado de seguidad es la que debeía usase Si no existen esos egistos y se dispone de tiempo y de mateiales antes del inicio de los tabajos se puede estable ce la elación ente la esistencia y am mediante pueas diectas usando estos mateiales En las nomas CI 2 1 1 y ACI 214 se pesentan lineamientos paa popociona el conceto y paa evalua los esultados de la esistencia espectivamente Una vez establecida esta elación dento de todo el inteva
d vaacón de la esistencia que se va a equei se podán
dosifca las mezclas de cualquie consistencia que se vaya a necesita a fn de emplea los agegados de la manea más económica Si se especifca conceto con aie incluido en una pate del ta bajo o en todo se debeá inclui en las pebas Además si es posible que se vaya a necesita más de un tipo de cemento po ejemplo el cemento de alta esistencia tempana usado paa f nes especiales también debeá incluise dento de las pebas 128 Si no hay iempo sufciene para las pruebas preliminares, ¿cómo se pueden garanizar las resisencias esperadas?
Existen cuvas pomedio de la elación am en nción de la esistencia las cuales se han establecido como esultado de muchas pebas en vaios laboatoios paa una amplia gama de mateiales que cumplen con las esecifcaciones de la ASM En la noma ACI 21 1 1 se popociona la elación en te am y la esistencia paa concetos con y sin aie incluido La elación am se selecciona con base en la esistencia po medio equeida y no en la esistencia de diseño La esisten cia pomedio excede la esistencia de diseño po un magen sufciente como paa mantene la popoción de los esulta dos bajos de pueba dento de los límites pemisibles específ cos (ACI 214 y ACI 318) Es muy ecomendable que se incluya en el pesupuesto el tiempo necesaio paa hace mezclas de peba debido a que ésta es la única manea segua de detemina si las popiedades deseadas se pueden alcanza con el popocionamiento seleccionado paa los mateiales 12 ¿Exisen daos que relacionan /m con la resisencia a la exión que sean an confables como los obenidos para la resisenia a la compresión?
No La esistencia a la exión es más sensible a las caacteís ticas de los agegados especialmente la ma de las patícu las la textua suefcial y el contenido de humedad del conceto Una pequeña cantidad de secado supefcial en los especimenes de peba de esistencia a la exión poduciá una gan educción en la esistencia a la exión apaente peo un aumento bastante pequeño en la esistencia a la compesión ente especimenes de peba compaativos Po lo tanto donde el conceto vaya a se aceptado o echazado en nción de puebas de esistencia a la exión la cuva debeá selec cionase del lado consevado mientas no se hagan pebas en la oba (véase la pegunta 104) 130. ¿Qué olerancia deber aplicarse en el caso de la resisencia cuando se vaya a usar concreo con aire incluido?
Paa un valo dado de la esistencia pomedio espeada en la noma ACI 2 1 11 se ecomienda una elación am sustancialmente meno paa n conceto con aie incluido que paa un conceto sin aie incluido Estos valoes debeán usase hasta que la expeiencia con los mateiales dados indica que se puede lleva a cabo un cambio dento de la seguidad La expeiencia 2
ha demosrado que cuando el coneido de maerial cemenane y la consisencia se manienen consanes, la aparene penalización en resisencia se compesa parcia o oamene por a reducción en los requisios de agua de mezclado, o cual se deriva de la mejor rabajabilidad que se obiene con a nclusión de aire ACI 2 l 23R) Para concreos con un o o bajo de maeria cemenane, el aire incluido puede de hecho raer como rsulado una mayor ressencia para una ciera rabajabilidad y un conenido de maerial cem dado
131 ¿Cuál es la base del proporcionamieno para garanizar que el concreo endrá la resisencia deseada al inemperismo?
En la norma ACI 21 1 1 se presena la relació am que debe seleccionarse para direnes ipos de esrucuras y para una gran variedad de condiciones de exposició Para condiciones severas de exposició sóo deberá usarse concreo con aire incuido Donde los requisios de resisencia indiquen que es neesario u valor más bajo de la relación am es obvio que os límies nriores deberían gobear
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Capítulo 6 Dnte la construccin 1 Dosicación, mezclado, transporte colocación 132 ¿Se necesia proección personal al manear el concreo?
Sí La acainidad de concreo recién mezcado puede causar serias esiones en os ojos y en a pie Por o ano, deberá eviarse e conaco direco Cuando ocurra e conaco, se deberá avar inmediaa y repeidamene con agua as áreas de a pie Si ega a caer en os ojos cuaquier canidad de maeria ce menane, se deberán avar con agua en abundancia de manera inmediaa y repeidamene La persona deberá recibir una ráida aención médica 133 ¿Cómo deben medirse los agregados oros ingre dienes para obener unirmidad en la dosiicación?
Con precisión ACI 304R) Los agregados se deberán medir por peso E maeria cemenane, cuando s sure a grane, se deberá siempre dosifcar po peso; cuando se mbarca en sacos, se pueden usar os sacos que no esén roos cada uno con e mismo peso neo) en ugar de proporcionar por peso aunque as canidades accionarias se deberán medir por peso E agua y os adiivos íquidos se puede medir por voumen o por peso Cuaquiera que sea e caso e equipo debe permiir ácimene e ajuse y a caibración Para esas direnes operaciones se pueden consegur disposiios mecánicos adapabes a una ampia gama de requerimienos 134 ¿Cómo pue deeinar la unormidad del mezclado?
Cuando e concreo coniene agregados de peso voumérico norma y vaores picos de conenido de aire y de revenimieno, s pebas en muesras omadas en direnes punos de a descargapueden mosrar grado de unirmidad Con agregados de amaño nomina máximo arriba de 35 mm, puede resuar necesario verifcar ambién a unirmidad de morero
de a disibución de agregao geso en oda a mezca a parir de muesas omadas de direnes punos en a descarga Los crierios para e ncionamieno de as revovedoras se presenan en a norma AS C 94 que ambién incuye una comparación de pruebas de resisencia a siee días de cada nuesra Una gran variación en e conenido de aire o en e revenimieno indica ya sea una secuencia inadecuada de carga de os maeriaes en a revovedora o un mezcado insufciene 135. ¿ Qué cores aecan el tiempo de mezclado?
La imporancia de un mezcado minucioso para e desarroo de resisencia y de unirmidad en oda a mezca se ha hecho evidene desde hace mucho iempo Con una secuencia adecuada de enado, as revoveoras de camión deberían mezcar adecuadamene e concreo a acanzar enre 70 y 100 revouciones Si seagregan adivos reducores de agua de ao rango a a meca en e siio de a obra para producir concreo uido o de ao revenimieno, se deberán agregar 30 revouciones más de mezcado a fn de ograr a adecuada incorporación de adiivo E ezcado dber hacerse denro de inervao de veocidad de mzcado reco mendado por e bricane de a revovedora, generamene en e orden de 1 2 a 1 8 rpm La revovedora deberá conar con una paca visibe de capacidad nomina e bricación fjada a basidor en a que se especifquen as veocidads de mezcado y de agiación Por razones de seguridad, no se recomienda hacer girar a oa revovedora a a veocidad d mezcao c e camión en movimieno La veocidad de agiación durane e recorrido después de enado y e mezcado varía denro de inervao de 2 a 4 m Un periodo excesivamene argo de mezcado después de haber ogrado una combinación adecuada de os maeriaes puede resuar perjuia en cuaquier ip de revovdra Se reduce e revenimieno y si se agrega agua para recperar e reveni mieno origina, disminuirá ambién a resiseQcia Si e con \
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creo se maniene bajo un revenimieno consane mediane un reemplado con agua, el concreo perderá resisencia con una rapidez de 8 a 20% por hora, dependiendo de la emperaura del concreo y de la rapidez con la cual pierde su reveni io Con ciero ipo de agregados más ágiles, un ezlado largo coninuo en una revolvedora esacionaria ará lugar a una pérdida adicional de revenimieno a medida que se van produciendo fnos adicionales debido a la pulveri zación de los ingredienes que iene lugar En el caso de revol vedoras monadas en camión, después de 00 revoluciones a la velocidad de mezclado, la olla deberá girar a una velocidad de agiación de menos de 6 m, y no deberá haber más agia ción que la necesaria a fn de eviar que se asiene la mezcla y la difculad de ener que reiniciar el proceso 136 ¿Qué iempo de mezclado e recomienda?
Para revolvedoras esacionarias con capacidad de 075 m , la norma ASTM C 94 esablece un iempo mnimo de un miuo después de que odos los maeriales se hayan vaciado en la revolvedora Para revolvedoras de mayor capacidad, el iempo se deberá aumenar 15 segundos por cada mero cúbico o acción de capacidad adicional Esos iempos de mezclado se pueden reducir a los iempos que sean necesarios para lograr la unirmidad esipulada en la prueba de comporamieno de la revolvedora de acuerdo a lo esablecido en la rma AS C 94 Las revolvedoras de camión deberán proporcionar un mezclado unirme n un mnimo de 70 revoluciones y de no más de 100 revoluciones a la rapidez de mezclado esablecida por el bricane en una placa fjada a la revolvedora de camión, mienras que el iempo oal de mezclado y de agiación debera limiarse a 1 5 horas o a 300 revoluciones, lo que ocurra primero ASTM C 94 La pulverización y la pérdida de revenimieno pueden reducirse si la agiación es solamene inermiene según las necesidades en vez de ser coninua Con ecuencia, el concreo se mezcla parcialmene en una re volvedora esacionaria y se descarga a un revolvedora de camión para complear el ciclo de mezclado A eso se le llama mezclado de conracción y puede reducir el iempo requerido para mezclar el concreo en comparación con el mezclado del concreo hecho enermene en una revolvedora de camión 13 ¿Cómo e puede eiar la egregación del concreo enre la reoledora u lugar fnal de colocación?
Una mezcla que se proporciona de al manera que conenga la canidad máxima de agregado grueso y el morero jusamene sufciene con la consisencia adecuada para llenar los huecos enre las parculas del agregado grueso as como los fnos sufcienes para minimizar el sangrado, no será propensa a la segregación Debido al vaciado de la mezcla a un ciero ángulo con respeco a la verical, la segregación ocurre principalmene en lugares donde el concreo se ransfere de un equipo a oro, como por ejemlo de la revolvedora a la olva, o de la olva a boes, bandas ransporadoras, canalones o bombas, y de ésos al puno fnal de descarga Es recomendale usar deecores oscilanes y canalones exibles de descarga de on 6
iu uci e al manera que el concreo caiga vericalmene para que el proceso de vaciado sea de remezclado en lugar de separación El concreo se debe colocar en capas del orden de 50 cm de espesor o de prondidad seguido de vibración para eviar separación del ujo laeral apreciable del concreo, sobre odo cuando el revenimieno sobrepasa de 65 a 75 cm Si el concreo se enrega en banda ransporado ra que apila separadamene el concreo y el agregado grueso, se deberá usar un vibrador en el puno de descarga para manener el concreo unirme 138 ¿Cuál e la coniencia pláica que e recomienda generalmene para la colocación del concreo?
En un cocreo de consisencia plásica, la pasa de maerial ce menane es sufciene en canidad y iene una consisencia al que las parculas de agregados prácicamene esán oado denro de la pasa Eso permie la incorporación complea de odas las parculas de agregado y elimina la posibilidad de bol sas de roca y de oros huecos grandes sin llenar Con una com pacación mecánica adecuada, el agregado se puede dejar loando y obener plasicidad con una pasa más rgida que sera la necesaria para lograr plasicidad con una colocación a mano, aunque la canidad de pasa odava endra que ser sufciene En algunos usos del concreo se emplea una mezcla no plásica Enre ellos se incluye el concreo que se consolida mediane compacación con rodillo donde la mezcla picamene iene un revenimieno nulo, as como varias operaciones de precolado para bricar elemenos de mamposera de concreo o ubos de concreo Algunas mezclas adecuadas para als usos son del ipo de "ierra húmeda 13 Si la paa de maerial cemenane no e ufciene en canidad para hacer oar oda la parcula del agregado, ¿cuál e el reulado?
El concreo es granular o desmoronable No iene movilidad y no se puede moldear adecuadamne Aun con varillado inenso o con vibración mecánica, se rmarán lugares como panal de abeja o con huecos sin llenar 10 Si la canidad d e paa e ufciene, ero e demaiado delgada o acuoa como para hacer oar la parcula de agregado, ¿cuál e el reulado?
La mezcla se segregará durane el manejo y la colocación La pasa delgada y pare de los fnos del agregado fno se separarán de las parculas gruesas para rmar capas de lechosidad en la pare superior de la masa, por debajo de las parculas de agregado más grandes, y dejaán un concreo heerogéneo por debajo de la capa superior débil 11 ¿ Se uede ener demaiada aa o morero?
S, y si eso ocurre, la vibración puede ayudar a la acción de la gravedad para hacer que el agregado grueso se hunda y se produzca segregación El agregado grueso en suciene canidad debera eviar que eso ocurra
142 ¿Se puede recalcar demasiado la imporancia de una consisencia adecuada durane la colocación?
No Las pruebas y la experiencia han demosrado claramene que, para esrcuras de concreo bien ompacado y resisene al inemperismo es esencial que e concreo se coloque con una consisencia cohesiva adecuada con la debida compacación El concreo rabajable se puede colocar cilmene y rspndr bien y rpidamene a la vibración 143 ¿Cu es son os requisios esencies en cuno a con sisenci?
La consisencia siempre debe ser al que el concreo se pueda colocar y compacar para rmar una masa sufcienemene homogénea sin separación de os ingredienes Por economía, el revenimieno ms bajo con el cual el concreo se pueda colocar adecuadamene siempre deber usarse Esando fja a relación am cualquier aumeno en el revenimieno impicar incremenos en el maerial cemenane y en el conenido de agua o en el conenido de aire Sin embargo, eluso de adiivos reducores de agua puede proporcionar la rabajabiidad necesaria sin ningún cambio en la dosifcación 144 ¿Qué inervao de variación del revenimieno se reco mienda para os disinos ipos de consrucción?
En a norma ACI 21 1 se recomienda el inervalo de variación del revenimieno para disinos ipos de consrucción En los inervalos indicados se oman en cuena las direncias en las caracerísicas de los agregados y de las condiciones de coocación La incusión de aire permiir generalmene menores revenimienos para los mismos requisios de colocación El revenimieno adecuado puede variar desde cero hasa una condición uia 145 ¿Cómo se coloca el concreo?
La coocación del concreo se reaiza con boes, olvas, carrios empujados manualmene o con moor, canalones y uberías de descarga, bandas ransporadoas, bombas Fig 5) olvas con embudo (tremie y equipos de pavimenación ACI 304R ACI 3042R ACI 3043R ACI 3044R) Ora écnica eeciva de colocación ano para e morero como para el concreo es e proceso de concreo lanzado, en el cua se aplican reumicamene capas delgadas en aquelos casos en que el uso de cimbras no es conveniene o es imprcico, cuando e acceso o la ubicación difcule a colocación, o donde no se puedan emplear écnicas de colado normales ACI 506)
Fig. 5 Concreto colocado p or omo en la cuierta de un puen· te (Fotografía cortesía de la PCA.
2 Compactación 14 ¿or q ué se necesia la compacación?
Una masa de concreo recién colocado generalmene iene rma de panal de abejas, con huecos llenos de aire arapado que son mayores que as burbujas de aire inencionalmene incluidas Si se deja endurecer en esa condición, el concreo no ser unirme, y ser débil, poroso y con muy baja adherencia con el acero de reerzo También endr una apariencia pobre Es necesario compacar la mezcla si se va a querer que enga las propiedades normalmene deseadas y speradas para e concreo ACI 309R) La compacación es el proceso de inducir un acomodo ms cerrado enre las parículas sólidas de concreo o del morero recién mezclados durane la colocación mediane a reducción de vacíos, generalmene con vibración, cenrigación, varilado, apisonado, o alguna combinación de esas acciones ACI 16R) Algunos usos de concreo no permien un acceso adecuado para el equipo de vibración a fn de llevar a cabo la compacación En aes circunsancias, se puede producir un concreo que se compace por sí mismo Ese concreo coniene un alo rango de adiivos reducores de agua y uye bajo a acción de la gravedad En vez de revenimieno, a medición usada para ese ipo de concreo es el ujo de revenimieno, que es el dimero de endido Muchos concreos de alo revenimieno se vern benefciados con a vibración ligera para eiminar el aire arapado residua, pero el concreo verdaderamene "auocompacable, donde casi odo el aire arapado escapa sin presiones de compacación, se puede bricar cuando se necesie
14. ¿Qu es e renimieno?
148 ¿Cómo se compaca el concreo?
E rendimieno es el volumen de concreo esco producido en una mezca y expresado en meros cúbicos Se calcula dividiendo el peso oal del maeria enre el peso volumérico medido del concreo recién mezcado
E méodo de compacación deber ser compaible con la mezca de concreo, las condiciones de colocación, lo inricado de a cimbra, y a canidad de acero de reezo En la norma ACI 309R se explican los méodos de compacación Pare de la compacación es debida a la gravedad, a medida 2
que el cncreto s deposta dentro de la cmbra Esto es part cularmente váldo para mezclas udas ben proporconadas para las cuales se requere un esezo adconal de compactacón más bajo Los concretos autocompactables proporconan las propedades ecesaras sn ecesdad de un eserzo adconal de compactacón Los métodos de compaccón manual se usan generalmente sólo en la colocacón de volúmenes pequeos de cocreto no estructural as mezclas plástcas o más ludas se pueden compacar m date varillado a compactacón co palta n la cual se ntroduce repetdamente una hementa plaa se extrae pegada a la cmbr se usa a veces en las superces en cotacto con la cmb Se puede usar el apsoado maual pa compactar mezclas rgdas l mtodo de compactacón de uso más cmún es la vbracó l vbado uede ser nteo, exteo, o ambos El v brado consste en someter al concreto recén colocado a mpulsos vbratoros rápdos que lcuan el mortero que reducen drástca mente la ccón ntea etre las partculas de agregado Al esar en esta condcó, el cocreto se asenta bajo el ecto de la gravedad e ocasones audado por os es) uando se suspede el vbrado, vuelve a aparecer la ccón A 30) 14 ¿Cómo se deberí compactar el concreto para obte ner un llenado completo de las cimbras alrededor del acero de reerzo?
El vbrado t d alta ecuenca ha emostrado una gran ventaja con respecto a otros métodos dentro de ua ampla gama de rmas tamaños de s memros strucrales ACI 309 AC 309R) Cuando se seleccona adecuadamente la cosstenca del cocreto la capacdad del vbrador para el tpo de mezcla mensoes del elemento, la vbracón nter na permtrá una compactacó más completa de un concreto de bajo contendo de agua de bajo revenmento que lo que posbleente se logre usando métoos manuales Los vbradores más grades más poderosos que se pueden operar en un trabajo dado generalmente producrá los mejores resultados co la meor mano de obra Los vbradrs adsados a las cm bras o al sstema de rerzo se pueden usar co provecho donde resulte mposble emplear vbradores por nmersó No hace lta modfcar la mezcla o el r\mto Con vbracones de alta ecuenca el concreto se vuelve udo, la accón de la gravedad desplaza al mortero al cocreto para llear calquer espaco remant a medda que se coloca el concreto Por lo tanto, con ua colocacón cudadosa para evtar segregacón espesores excesvos de ocreto ates de la vbracó, un vbracón acucoa llará sóldamete el concreto alrededor de las varlas de acero, entre ellas la cmbra, en las esquas e rregulardades Es mejor ter un poco más de vbracón a que ésta resulte nsufcente Cuando las burbujas ascendentes de are atrapado cese de rompe la superfc el concreto, se podrá suspender la vbracón S esta cantdad de vbracón parece trae cosgo un exceso de materales fnos haca la superfce, es mejo reducr el revemeto lugar de la catdad d vracón 2
El revbrado ta tardo como cuando el vbrador en operacón se hunda a través de las capas superores por s msmo resulta benéfco para el concreto cmbrado Además, para aumentar la resstenca del concreto para mejorar la adherenca por deba jo de las varllas horzotales, co este procedmento se evta e gran medda la fltracó por debajo de los tantes de la cmbra que se dejan en las paredes exterores, se corrge el agretamento debdo a asentamentos plástcos sobre las aberturas sobre las varllas tollos horzotales superores, se reduce notablemente el número de huecos de are superfcales "cavdades) en la parte superor de las zonas cmbradas 150 ¿El eceso de ibraciones produce segregación périda del contenido de aire?
os concreto de desdad normal que están b proporconados que tenen ua cosstenca adecuada no son áclmente sustbls a la segregacón producda por el exceso d vbrado AC 309) Sn embargo, una mezcla co exceso de mero es propensa a la segregacón cuando se vbra demasado na mezcla ben proporconada co un adcuado sstema de are vacos perderá parte de su are durate el brado l stema segurá proporconando una ressteca satsctora al conge lamto deshelo debdo a que la pérdda de are se tedrá en las bbujas de gan tamaño con ello o aumentará el ctor de sepaacón de burbujas más allá de lmtes aceptables 151 ¿Qué importancia tiene la compactación en la resistencia?
La tecó de la compactacón es mmzar la cantdad tamao de los vacos atrapados La elmacón de los vacos de are da lugar a u aumeto en la resstenca En un concreto adecuadmente consoldado, la cantdad de are atrapado es generalmente meor de 2% La resstenca aumeta del orden de 5% or cada 1 % de are atrapado que se elmna durante la compactacón 3 Trmndo texturzdo 152 ¿ Cuál es la fnalidad del acabado teturizao de las superfcies de concreto?
l acabado texturzado de las superfces proporcoa un aspecto estétco segurdad Los termnados decoratvos pueden ser atos en tableros muros Se dspoe de una ampla varedad de acabados exterores, tales como cocreto coloreado, agregado expuesto, ntura gráfca acabados en el recubrmeto de las cmbras ACI 55 R) Las superfces texturzadas decoratvas en la cual las cavdades rma parte de la textura proporcoan ua ejor solucón a la presenca de cavdades que las superfces rmadas por un revestmto consttudo por ua capa de mortero de estuco Muchas superfces ecsta estar lo sufcentemete lsas como para pegar mosacos o nstalar almbras En certas operacones hará lta psos planos nvelados para el adecuado nconameto del equpo véas la norma ACI 302R) Lasa allanadoras motorzadas de acabao Fg 6) se pueden
Fig. 6 Aanadoras moorizadas empleadas en pisos industriaes (Foograa coresía de la PCA
usar para obtner superfces densas, tersas y dra o a ua ldad de ser panas y estar a nvel En superfies de rodamento, a textura proporciona resisten cia anidrrapante y las características coantes neesa rias La resisteca antderrapante de los pavimentos se ve aectada tanto por la mcroxra como por la macroexura dl pavimento La mcrotextura está relacioada on el agregado fno la acción de mortero de a ezcla de conreto a marotextura está cosiuida por las estras o ranu ras más prodas que se pueden medr y qu s rma en el concreto plástico durante las operacones de aabado, o que costiy las ranuras de poca prondidad que se coran en el pavmento endurecdo con cabezas de corte rmadas por sierras crculares damantadas separadas unirmemente ACI 3256R) 153 ¿ Cuándo se puede iniciar el proceso de acao?
l proceso de acabado se debería niciar ta pronto coo sea posble desps de que se haya detenido el sangrado ue e 1 concreto haya endurecdo lo siente como para que la superfce no se cierre con el texturizado Eso concid pica mente con el momento del aado inical del concreto Se necesta conclur el acabado antes de que llegue el momento del aguado al del concreto 4 Curado protección 154 ¿Qué es el curado?
El curado es a accón que se lleva a cabo para coservar las condicones de humedad y de mperatura en una mezla cementante recén colocada a fn de permtir la hidratacón del cemento hdráulco y, en caso necesaro, el dsarro de las reais puzolánicas de tal rma que se puedan generar la propiedades potenciales de la mezcla ACI 1 16R y A 308) La presenca de sufcente humedad para mantener una humedad relativa HR) de más del 80% dentro del concreto así
como temperaturas vorables arrba de los 1 ºC son condcones nesaras para la contnuaión de las reacciones qímcas de las cuales depende l aumento en la resisenia ACI 308R) El control de la humedad y de la temperatura también reduce los cambos volumétrios adversos que pueden dar luar a agretamieo e structuras y e losas ACI 209R y AC 302 lR) Drante el curado temprano, la estructura intea del concre to se desarrolla para proporcionar resistecia y baja permea bilidad Puede ser sufcente retener a humedad dentro del ocreto véase la pregunta 158) cuando la relaón a esá arrba de 0; sin embargo, para mezclas on relacón am menor de 0, hace lta agregar agua durate el urado se tipo d conreto, el curado con aua debera iiciarse a pronto como sea posible, coservando e aa libre e el o reto para reemplazar cualquier pérdida de hume y para aydar a disipar l calor 155 ¿Qué se eniende por concreo debidamene curado?
ste téio sigifca que el concrto e curado de acuerdo a las recomedaioes de los documentos cotratuales o onre on las normas vgentes de práctcas adecuadas, prerentemente sobre el msmo tema ACI 308) y, por lo tanto, cuando el concreto edureio ha alcnzado los iveles de propiedades importantes que se esperaban esulta arua do, en algunos casos, que este resultado se obtendrá aun en el aso en que nnguna acón se haya tomado para arantzarlo No se deb ar en el autocurado a menos que se proona específamente 156 ¿Hay alguna medida que indique la erminación o el sufciene curado?
No El sufcente curado se puede juzgar con respecto a la resstencia in it o alguna otra propiedad cuantfcable El curado temprano nadecuado con ecuencia prouce agretamiento por ontración plástia lo cual da lugar a una superfcie débi y ayor agrieamieto ACI 308) 15 ¿ Cuána agua se combina con el cemeno durane el endureciieno del concreo?
Para una hdratacón completa del emento portlad, la relacón m es del orden de 0 en peso Sólo 02 unidades de agua en peso se combinan qumcamente con el cemento durante la hdratación El producto de la hidratacón tene del orden de 30% de vacíos y el aua iene que estar dispoible para llenarlos, p lo cual se requiere as otras 02 undades de agua 58. ¿Qué méodos se usan comúnmene para garanizar suiciene humedad par el cur do del concreo?
El concreto se coserva húmedo al agregarle agua mediante undaión, rocado cotinuo, cubriéndolo con yute, matas de algodón o materiales semejantes húmedos, o mediante la re tencón de la humedad al cubrrlo con papel especalmente preparado, poletleno u otras películas de plásto; o rociádolo 29
con un compueso líquido de curado rmador de membrana Si se dean las cimbras meálicas o de madera bien lubicada en el lugar se puede conseguir una proección considerable cona la pérdida de humedad, sobre odo cuando las superfcies supe iores no cimbradas del concreo s conservan sauradas con yue húmedo, arena o mangueras para remoar Se agrega agua para susiuir a la que se ha perdido Si no hay pérdida de agua, no se ebe agregar más agua a menos que la relación am sea de menos de 04 en peso, o a menos que la composición del cemeno implique la adición de agua ACI 223R) 159 ¿e qué manera inuye a emperaura en e curao?
Mienras más ala es la emperaura, más rápidamene avanzan las reacciones de hidraación y puzolánicas as puebas en especimenes sellados conra la pérdida de humedad mues ran resisencias empranas más alas pero menores resisencias a edades poseriores a medida que la emperaura se eleva por ariba de 5C A emperauras por debao de 5C, la rapidez de hidraación se rerasa grandemene A emperauras de congelamieno se usan adiivos especiales para el desarrollo de la resisencia Para emperauras enre 5° y 5C se pueden obener resulados saiscorios al prolongar el periodo de curado en húmedo Para especmenes de conrol de obra curados a 20C, las emperauras más baas en el momeno del colado y durane unas cuanas horas poseriores, producen resisencias más alas a edades enre uno y res meses El rápido endurecimieno en las primeras horas y la acelerada rapi dez de desarrollo de la resisencia emprana bao las emperauras más alas son perudiciales para el desarrollo subsiguiene de resisencia 160 ¿Cuál es e eeco del congeamieno el concreo?
El congelamieno de un concreo recién mezclado puede ser muy perudicial Puede alerar la masa y mermar permanenemene la resisencia y la eecividad del sisema airevacíos Para eviar daños inducidos por la congelación a edades em pranas, el concreo deberá proegerse conra un solo ciclo de congelamieno hasa que se desarrolle una resisencia a la 1 compresión de 35 MPa Si se expone a ciclos de congelamieno y deshielo cuando odavía esá saurado críicamene, el concreo deberá proegerse hasa que su resisencia a la compresión haya alcanzado 24 MPa ACI 306R) Cuando se proea el concreo más allá del primer día, es paricularmene imporane eviar que se seque el concreo Debido a su humedad absoluamene baa, el aire de invieo iene una gran afnidad con el agua cuando aumena su emperau ra, por lo que el concreo desproegido se seca rápidamene en recinos calenados 161 ¿Qué méoos se usan para proeger a concreo conra emperauras baas?
os méodos varían de una simple proección con manas al empleo de adiivos aceleranes, el calenamieno inicial de los maeriales, o recinos compleos con calección os méodos más simples se usan cuando el clima ío llega de impro 0
iso a una obra a puno de erminarse o a una que se esá ini ciando al suponer que esá a puno de llegar el clima emplado Cuando se recure a acciones improvisadas es posible que obengan resulados poco saiscrios Con operaciones bien planeadas, el concreo se ha colocado con éxio en emperauras muy por debao de 20C ACI 306R) 162 ¿ Se puee coniar en el caor iberao por a h raa ción de cemeno como proección en cimas ríos?
Sí siempre y cuando las cimbras esén aisladas é e, las superfcies expuesas, esquinas y bordes enn doble aislamieno ACI 306R), y la emperaura del coeo colocado esé ariba de C De ora manera, se endrá que aplicar calor exernamene En grandes masas, el calor de hidraación puede acoar el periodo durane el cual se requie re calor arifcial aunque sigue siendo necesaria la proección emprana en benefcio de la superfcie as superfcies del concreo masivo deberán proegerse conra un eniamieno demasiado rápido ya que se puede presenarun agrieamieno serio como resulado de un gradiene érmico demasiado brusco enre la superfcie y el inerior 163 Cuano se usan recinos caenaos para proeger a concreo recin coocao, ¿qué precauciones se eben omar?
o más imporane es manener una humedad ala Cuando se usan calecores de combusión para generar calor será necesaria una buena venilación así como un amplio abasecimieno de humedad debido a que el bióxido de carbono hará que la nueva superfcie de concreo se vuelva carbonaada ACI 306R) 164 Cuano se caiena el agua los agregaos, ¿son necesarias agunas imiaciones?
a emperaura del agua no debe exceder C ya que podría presnarse un aguado rápido al enrar en conaco con el cemeno Ninguna porción del agregado calenado deberá esar an caliene como para que cause ese aguado a emperaura del concreo mezclado deberá esar arriba de los C Cuando se use agua calenada a más de C podrá ser necesario ausar el orden en que se dosifcan y mezclan los ingredienes Puede ser úil agregar el agua caliene y el agregado grueso anes que el cemeno y suspender o hacer más lena la adición de agua mienras se dosifca el cemeno y los agregados ACI 306R) 165 ¿Son necesarias agunas limiaciones de emperaura durane el curado e concreo en cimas cáidos?
a emperaura demasiado elevada del concreo durane la colocación puede ser desvenaosa En general se especifcan valores límie superiores para la emperaura inicial del con creo y para la emperaura ambiene en la cual se puede colocar el concreo ACI 305R)
Si las alas emperauras causan una ala a evaporación durane el curado en húmedo, puede aparecer arieamieno debido a la evaporación por el eniamieno Con medidas como el uso de hojas de plásico para proección se pueden reducir la evaporación AC 308R) 166 ¿ Cuándo se usa el curado a vapor?
ara el curado a vapor se usa vapor de aua a la presión amosérica o a presiones más alas Cando el curado es a presión amosérica, las emperauras del recino oscilan eneralmene enre 0º y 70ºC El curado a vapor se usa cuando se necesia desarrollar resisencia emprana y donde se requiere calor para la hidraación, como en el caso de climas os En las planas de preserzo y de precolado, el vapor a la presión amosérica proporciona alas resisencias empranas lo cual permie un descimbrado rápido y la reuilización de la cimbra Las asas excesivas de calenamieno y de eniamieno pueden dar luar a randes cambios voluméricos per judiciales y deberían eviarse 16 ¿Cómo se puede medir la eicacia del curado?
El conrol de humedad en el concreo recién mezclado aran iza que las propiedades deseadas se van a alcanzar y que se minimiza la posibilidad de arieamieno por conracción pásica Las pérdidas de evaporación que sobrepasan un nivel críico (05 k/m /h) pueden causar arieamieno anes del auado inicial Con base en la velocidad del vieno, en la emperaura ambiene y del concreo, y en la humedad relaiva, se puede esimar la rapidez de evaporación usando un nomorama que aparece en las normas AC 308 y ACI 305R Si se supone que el rado de humedad es e l adecuado, la resisencia del concreo en la esrucura se puede esimar mediane un índice de madurez que relaciona el iempo y los incremenos de emperaura en el concreo de campo con la resisencia de cilindros de la misma mezcla de concreo deerminada anes de las operaciones de colocación véase la preuna 209) Por oro lado, se pueden omar corazones de la esrucura para aseurarse de que las propiedades especifcadas se han alcan zado La observación visual de la superfcie de concreo podría indicar si se ha presenado arieamieno debido a la la de un curado adecuado 168 ¿ Cuál es la imporancia del curado en cuano a la resisencia?
El concreo puede eneralmene seuir anando resisencia durane un laro iempo, siempe y cuando las condiciones de emperaura y de humedad sean vorables para la rmación del aluinane y que esé disponible el espacio oriinal lleno de aua de mezclado véase la preuna 1 57) ACI 308) Por lo ano, cualquier especifcación que se refera a la resisencia deberá esablecer específcamene o dejar implício un ambiene paricular El eeco de las condiciones de emperaura en el desarrollo de resisencia del concreo ambién se incluye en las normas ACI 305R y ACI 306R
16 ¿Seguirá ganando resisencia el concreo aun cuando no esé en presencia de humedad?
No El concreo no puede anar resisencia excepo como resulado de la hidraación coninua del cemno o de la reacción de la puzolana con la cal, la cual puede ocrrir únicamene en presencia de aua Sin embaro, el aua no se pierde inmediaamene del concreo en condiciones ordinarias, y seuirá amenando un poco la resisencia con el paso del iempo a maniud y el periodo d dicho aumeno dependerá de la relación am de la mezcla y del amaño de los miembros de concreo así como del rado de exposición a las condiciones de secado El la Fi 7 se ilusra la eneración de resisencia a la compresión de especimenes de concreo exraídos durane el curado en húmedo a direnes eaes y epuesos poseriormene al aire del laboraorio AC 306) En esa ráfca se obsera que a medida que los especimenes se secan, el desarrollo de resisencia cesa 10 ¿Se puede resiuir en el concreo la ganancia en resisencia ue ha cesado debido al secado a edaes empranas mediane el curado en húmedo?
Sí, parcialmene, pero a cambio de ciera disminución de la resisencia El periodo más vorable de curado es en los primeros das o semanas El curado coninuo en húmedo después de un periodo emprano e secado seuirá voreciendo el desarrollo de resisencia, aunque siempre exisirá la posibilidad de que se hayan producido daños por conracción debidos al secado premauro 11 ¿Se pueden meorar las propiedades del concreo mediane el curado en oros aspecos dierenes a la resisencia?
Sí Las propiedades deseables del concreo ales como resisencia a la abrasión, resisencia a la adherencia y baja permea
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Fi 7 Resistenci en unción d e l edd (Fiu cotesí de l PC)
31
biidad se meoran mediante un curado adiciona Además, se minimizan os cambios olumticos que n us agietamientos ACI 224R) E cuado es de gran importancia para meora a esistena a deteioro dl oncreto qu va a estar xpust a ils d ngeamiento dshieo en condición satuada (ACI 306R)
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Capíl 7 Después de l a construccin - evaluacin, manteniiento y reparacin 12. ¿Qu p o h qu guir pr l rprcin d tructur d concrto?
14. ¿Simpr hbr ncidd d rprr concrto gritdo?
Un enendmeno básco de as causas que producen as defcencas en e concreo y os mecansmos de degradacón ACI 201 2R) es esenca para ejecuar evauacones sgnfcavas y reparacones exosas E prmer paso consse en evauar as condcones acuaes de a esrucura de concreo E procedmeno que se puede usar para evauar as esrucu ras de concreo anes de a rehabacón se presena en a norma ACI 364R Se usan as observacones vsuaes y oros daos de apoyo para deermnar os mecansmos que orgnaron e probema Esa nrmacón se empea para seecconar e méodo y os maeraes necesaros para a reparacón En un proyeco de reparacn o de rehabacón generamene nervendrá a remocón de concreo deerorado, dañado o decuoso Los neamenos se presenan en as normas ACI 332R, ACI 546R y ACI 555R
Las greas en e concreo enen muchas causas y ecos Las greas pueden acar úncamene a aparenca, o pueden ser ndcavas de mporanes deeroros esrucuraes o de una a de ressenca a a degradacón en e ambene de servco ACI 224 R) Las greas pueden represenar a exensón o a de daño, o pueden señaar probemas de mayor magnud Su sgnfcado depende de po de esrucura así como de a nauraeza de agreameno; por ejempo, as greas que son acepabes en edfcos a vez no sean perdas en esrc ras de reencón de agua Las greas en edfcos de esaconameno o en esrcuras de puenes pueden car a nrsón de coruros que orgnan a corrosón de acero de reerzo ACI 345 Ry ACI 362 R) La reparacón de greas se expca en as normas ACI 224 R, ACI 546R y ACI 357R
¿Eitn lgun prub qu pudn hcr dirc n l tructur pr dtrminr i l concrto h drroldo l ritnci dcud in l rigo d o brcrg r o d cur do l tructur?
Sí Exsen varos méodos para stimar a ressenca in situ de concreo en consruccones exsenes véanse as pregunas 203 a 208) Enre os méodos se ncuye en maro de reboe, a ressenca a a peneracón, a exraccón, e desprendmeno por ensón, y a veocdad de pusacones urasóncas ACI 2123R)n genera, esos méodos mpcan una reacón con a ressenca, a cua normamene se esabece en e caso de grandes proyecos E méodo más precso es e de exraer corazones núceos) y ensayaros de acuerdo con a norma ASTM C 42
15. ¿S un mplimnt l rin pic n l con truccin rprcin dl concrto?
Las resnas epóxcas se uzan con e concreo en rma de recubrmenos, maeraes de reparacón, echadas, agenes adherenes, pnuras, adhesvos, moreros epóxcos, seadores, seadores peneranes, superfces de rodameno, y como advos para concreo de cemeno hdráuco para brcar concreo epóxco modfcado con poímeros ACI 503R) 16 ¿S u pr rprcion l concrto con pol ro l concrto modicdo con polmro?
E concreo con poímeros es un maera compueso en e cua e agregado se agomera enre sí denro de una marz medane un agunane de poímero Los maeraes esrucuraes con agenes rerzadores no conenen cemeno hdraado como agunane, aunque se puede usar cemeno porand como agregado o reenador E concreo con 33
polmeros puede proporcionar un material para parchado de curado rápido alta resistencia adecuado para usarse en la reparación de estructuras de concretode cemento hidráulico Las sobrecapas de concreto con polmeros pueden proporcionar una supercie durable resistente al desgaste en concretos hechos con cemento hidráulico Los concretos modiicados con polmeros, tales como el concreto modicado con látex, se usan ampliamente para sobrecapas contienen ses de cemento hidratado (ACI 548 R)
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Capítulo 8 Ensays 177 ¿ Cuquier pero puee evr cbo prueb?
Las prueban deben ser reaizadas por personas certicadas en as categoras apicabes E ACI proporciona certicación para Supervisor de Constrcciones de Concreto, Técnico de Pruebas de Campo Nive 1 Técnico de Pruebas de Laborato rio Nive 1 y Nive 11, Técnico en Prebas de Resistencia de Concreto, Técnico en Prebas de Campo de Agregados, y Técnico en Prebas de Laboratorio de Agregados Muchos organismos estataes también proporcionan certicación en estas áreas 1 Ates de la construcción: mezclas de prueba muestreo
178 ¿Qu prueb o eceri o recoebe pr preprr u erie e ezc e prueb egr u ezc ecu pr u rbo e pricur?
Se debe determinar e peso voumétrico aparente, e conni do de aire y a temperatura de concreto recién mezcado as como as propiedades especicadas en estado endurecido Con esta inrmación y conociendo as cantidades de cada materia usado, se deberán cacuar y tabuar as cantidades corregidas dosicadas y a reación am. Se pueden hacer pruebas de revenimiento véase a pregunta 83) y registrar as observaciones reacionadas con a trabaabiidad teden cia a a segregación, aspereza y exceso de mortero Con base en as cantidades corregidas, se podrán estimar as proporcio nes para usarse en a segunda mezca de prueba Un registro competo de todas as mzcas de preba será muy vaioso como rerencia a cambiar a mezca para que satisga nuevas condiciones en a obra En e registro se deberán mostrar as cantidades reaes vaciadas en a revovedora as como as correcciones necesarias a
a base de agregados saturados y superciamente secos ade ?ás, deberá incuir a reación am corregida por agua tota, cuyendo e agua supercia introducida con os agregados véase a pregunta 22) 179 ¿ e puee pr eprr ezc e prueb co co e o ur iicio e u rbo?
S, con os meoramientos necesarios en as mezcas subsiguientes Si se empieza con una mezca demasiado rica en mortero, os austes a a trabaabiidad necesaria se pueden hacer con menos dicutad E meor método es preparar co adas de tamaño natura antes de dar inicio a a obra a n de permitir hacer os austes aropiados en as proporciones si as propiedades especicadas de concreto no se obtienen en ese momento Si se preparan mezcas pequeñas en e aboratorio, ta vez todava sean necesarios pequeños austes a as mezcas de campo debido a as direncias entre as condiciones de aboratorio y as de campo 180 ¿Co e ebe or uer e cocreo reci ezco e e cpo pr obeer irci cerc e cocreo e erucur?
Las muestras se deberán tomar tan cerca de punto de coocación como sea posibe Muchas veces se obtienen en e punto de des carga de concreto desde a revovedora Se pueden especicar otros puntos de muestreo, taes como a descarga de una bomba de concreto Las muestras se deberán tomar de varios puntos de una mezca en cantidad suciente para que, cuando se combinen entre s, se pueda contar con materia sobrante para e nmero requerido de especimenes La muestra de preba se deberá prote ger cuidadosamente contra pérdidas de humedad y se deberá vover a mezcar y manear o menos que sea posibe Un mues treo inadecuado da ugar a inrmación errónea acerca de as propiedades de concreto ASTM C 72) 18 1 ¿Co e puee eerir e gu uperci o i bre que coiee o grego? 35
cc
E agua libre es simpemente la direncia entre el peso de una muestra del agregado hmedo saturado y el peso de la misma muestra en a condició saturada y supercialmente seca Se pueden consultar los métodos estándar de preba para la hu medad supercial en agregados nos (ASTM C 70) Si se conoce a capacidad de absorción de los agregados, un método más comn para determinar la humedad supercial es mediante el secado de agregado (ASTM C 566) E agua dentro de las partculas de agregado no acta a a mezcla ni a la relación am. Sin embargo, se debe dear una tolerancia para el agua que será absorbida por e agregado seco y puede legar a ser de hasta el 95% de su capacidad total de absorción durante el periodo de mezclado Muchas plantas de concreto cuentan con medidores calibrados de humedad (basados en la resistencia eéctrica o en la tecnologa de microondas) con los que se monitorea continuamente la hume dad libre de agregado y que tienen la capacidad de austar automáticamente el agua agregada para mantener el conteni do de agua de mezcado dentro de los lmites especicados
cidad y cohesión intrnsecas, el revenimiento es una meor medida tanto para consistencia como para trabaabilidad
2 Durante la construcción
Si se ha especicado que las mezclas poseen la trabaabiidad adecuada para una estructura dada, entonces os cambios en revenimiento se pueden considerar como indicativos de los
185. ¿ Cuo reu i p rueb e reveiieo pr eecr cbio e e cocreo?
Cuando los agregados y el contenido de cemento permanecen inaterados, a preba de revenimiento proporciona una bue na medida de los cambios en consistencia En donde los materiales se puedan medir con precisión, un cambio de revenimiento a medida que avanza e trabao es indicativo ya sea de una modicación en a granulometra de los agregados o de un cambio en el contenido de agua o en el contenido de aire del concreto La preba de revenimiento bao estas condi ciones puede constituiruna buena base de contro Sin embargo, el empleo de aditivos reductores de agua diculta la determinación de si os cambios en a consistencia se deben a una modicación en el contenido de agua de mezclado o a los ectos del aditivo 186. ¿E qu co prueb e reveiieo proporcio u iicci i e rbbii?
8.2.1 rabajabilidad 182. ¿ prueb e reveiieo e vio coo u e i e coieci o e rbbii?
A
S, la preba de revenimiento puede ser ti como indicadora de la consistencia y, para ciertas mezclas, también puede ser indicativa de la trabaabilidad (véase la pregunta 8) Sin em bargo, no sirve para medir cualquiera de estas caractersticas ya sea separada o directamente Se han estado usando experimentalmente reómetros para medir las propiedades básicas relacionadas con el uo en concretos recién mezclados No se ha adoptado un procedimiento estándar de prueba 18. ¿Co e reiz prueb e reveiieo?
Deconrmidad con la norma ASTM C 43 un molde con a rma de un tronco de cono se llena con el concreto recién mezclado en tres capas, cada una de las capas siendo varillada con una barra terminada en punta de bala Una vez que se ha lenado el molde, el concreto se enrasa con la misma varilla y el molde se levanta lentamente en dirección vertical A la can tidad con la cual la masa se asienta se le denomina el reveni miento (Fig 8) Un revenimiento bao indica una consistencia seca mientras que un revenimiento ato es representativo de una consistencia hmeda
B.
184.P. ¿Por qu prueb e reveiieo o e u e i bou e coieci o e rbbii?
No se establece a direncia entre mezclas de carácter di rente Por eemplo, una mezcla gresa áspera y una con un alto contenido de agregado no que tengan e mismo revenimiento no se puede decir que posean a misma consistencia Esto es toava más áido en el caso de a trabaabilidad Sin embargo, en concretos con aire incluido, con su mayor plasti
Fig.
Prueba de revenimiento; un revenimiento bajo se
muestra en la Figura Sa). Fotograas cortesía de la PC.)
1
cambios correspondientes en trabaabiidad, siempre y cuando no se atere a dosifcación de aditivo (ACI 2 3R, ASTM C 70)
3 Después de l onstruión
18 ¿Qu prueba e ipoibe para evauar e copor aieo e cocreo co cero reveiieo core e vibra?
191 ¿ Cue o a coicioe e prueba que aca a o reuao e a prueba e reiecia a a copre i e cocreo?
La preba Vebe es a más accesibe para evauar e comportamiento de concreto sin revenimiento a medida que se va vi brando (ACI 2 3R, ASTM C 70) En a preba Vebe se mide a consistencia en nción de tiempo necesario para que se pueda compactar una cierta masa de concreto mediante vi bración en un mode de rma cindrica {ASTM C 70)
81 Resistencia
Los principaes ctores que inuyen e a resistenci medida de un espécimen de concrto son os siguientes •
Seección de tamaño y geometra de espécimen
•
Extracción de a muestra (ASTM C 72)
822 Contenido de aire
•
Preparación de espécimen (AS C 3 o C 92)
188 ¿Co e eeria e coeio e aire e e cocre o reci ezcao?
•
Maneo y transporte de espécimen (ASTM C 3 )
n a ASTM se identican tres métodos ( ) E método gravimétrico (ASTM C 3 8) en e cua e contenido de aire se determina a restar a suma de os voúmenes absoutos de os ingredientes en una mezca de voumen medido de concreto mezcado cacuado a partir de su peso voumétrico (2) E método voumétrico (ASTM C 73) en e cua e aire se extrae de concreto mediante agitación en un recipiente cerrado eno de agua y e aire se mide por e abatimiento de nive de agua (3) E método de presión (ASTM C 23 ) en e cua se encuentra a cantidad de aire a partir de cambio en vo umen de concreto so metido a un a presión conocida Los dos útimos procedimientos tienen ciertas ventaas con respecto a método gravimétrico Cuando se ensaya un concreto co n agregados de bao peso voumétrico, e método de presión no se puede usar debido a aire que ena os poros de agregado, por o que se apica e método voumétrico
•
Curado de espécimen {ASTM C 3 o C 92)
•
Preparación de os extremos de espécimen (ASTM C 67, ASTM C 23)
•
Conservación de as condiciones de humedad de espécimen (ASTM C 3 o C 92)
•
Seección de tipo y tamaño de boque de apoyo {AS C 39)
•
Coocación de espécimen en a máquina de prueba para apicar cargas concéntricas {ASTM C 39) Seección de a veidad de apicación de acaa (AS C 39)
189 ¿E a eia u bu e iicaor e coeio e aire?
S Las pruebas de densidad en un concreto recién mezcado proporcionan inrmación acerca de nive de contenido de aire (ASTM C 38) Debido a que e contenido de aire tiene un ecto importante sobre as propiedades de concreto, as pruebas de densidad proporcionan inrmación adiciona úti para as medicion s de contenido de aire 82 emperatura
• •
Cácuo de a resistencia a partir de área rea medida de a sección transversa (ACI 2 4, ASTM C 39)
192 ¿E correco que e oo e oeo aca a o re uao e a prueba?
S A menos que os especimenes se modeen correctamente, os resutados que se obtengan serán erráticos E concreto se deberá coocar dentro de mode en capas; uego, cada capa se deberá variar o vibrar si e revenimiento es de 25 mm o mayor, y se vibrará si e revenimiento es menor de 25 mm E mode se deberá suetar frmemente en posición vertica du rante e enado y se apoyará sobre una paca de base que reamente constituya un pano horizonta Se deberá evitar a ga de agua de concreto modeado Véanse en as normas ASTM C 3 y ASTM C 92 os ineamientos para a bricación y curado de osespecmenes de prueba en e campo y en e abora torio, respectivamente
190 ¿Co e ie a eperaura e cocre?
19 ¿Qu aao ra e epcie o o que e re coiea?
La norma ASTM C 064 es e método estándar de prueba para medir a temperatura de concreto recién mezcado La temperatura se ee con un dispositivo medidor de temperatura introducido en e concreto La temperatura acta a apidez de hidratación
En Norteamérica, e espécimen estándar es un ciindro con una atura de dobe de su diámetro E diámetro deberá ser cuando menos tres veces más grande que e tamaño máximo nomina de agregado greso En os Estados Unidos, os ciindros de uso más común son de 50 mm por 300 mm o de 37
1 52 mm por 305 mm El empleo de cilindros de 1 00x200 mm o de 102x203 mm va en aumento Las resistencias promedio obtenidas para cualquiera de los tamaños se ha encontrado que son prácticamente iguales sin mbargo, es de esperaruna mayor variabilidad cuando se use el tamaño más pequeño de especmenes En general, el promedio de dos especmenes grandes o de tres pequeños es el que se usa como valor de preba En Europa se recurre a cubos, y las resistencias medidas son más altas que para cilindros probados con el mismo concreto
•
El espesor máximo de cabeceo se reduce de 6 a 3 mm
Se deberán evitar los extremos irregulares, sobre todo los extremos convexos, los extremos no paralelos, o los extremos que no sean perpendiculares al ee del cilindro (ASTM C 39) Una convexidad de 025 mm en el cabezal del extremo reduce la resistencia del orden del 25% Los extremos era de para lelismo en más de 6 mm disminuirán la resistencia a pesar de que se use un bloque semiesérico de apoyo Las suposiciones incorrectas acerca del diámetro traen como resultado áreas extremas erróneas que se usan en los cálculos Se obtendrán resistencias baas producto de la alteración sica de los especmenes después de moldearlos, como es el caso en que los especmenes antes del aguado se sacudan por el paso de un tren Con la inserción de una cama de huleespuma entre la madera laminada sobre la que descansaban los cilindros y el terreno se pudo resolver el problema
Los cabezales deben enveecer un mnimo de 1 6 h en lugar de 2 h Otro sistema que se usa ecuentemente para cabecear es el método ASTM C 123 1 para cabezales no adheridos en el que se usa una almohadilla elastomérica suetada porun anillo metálico Esta práctica permite el uso d cabezales no adheridos para resistencias hasta de 50 MPa sin que se necesiten prebas de calicación Para resistencias del concreto de entre 50 y 80 MPa, el nmero de usos de un mismo elemento está limitado a 50 pebas en vez de 1 00, y el usuario o el bricante debe realizar una prueba de calicación para demostrar que las resistencias no se reducen en más del 2% Los cabezales no adheridos no se permiten para resistencias arriba de 80 MPa debido a que no hay sucientes datos acerca de su comportamiento con concretos de más de 80 MPa de resistencia Los materiales para cabeceo hechos a base de cemento de yeso de alta resistencia o de cemento portland puro son en general aceptables para cabeceo, pero rara vez se usan El esmerilado para producir extremos planos ha sido el método prerido por algunos laboratorios para ensayes de concreto de alta resistencia sin embargo, las investigaciones recientes muestran comparaciones aceptables con extremos esmerila dos para resistecias del concreto de hasta 1 17 MPa cuando los cabezales de azue tienen menos de 3 mm de espesor y los cilindros se cabecean siete das antes de la prueba
195 ¿ o o reuo e u prueb o e u e pcie eo que e uo eco?
19 ¿Por qu e ecei u boque e poyo e ieo e rico pr e eye e ciiro?
Los resultados de una preba de compresión no son más altos en un espécimen hmedo, pero s lo son en una preba a la exión Si se seca el espécimen usto antes de eecutar la prueba se tendrá un ligero aumento de la resistencia a la compresión y un marcado descenso de la resistencia a la exión El secado parcial o supercial de los especmenes para prebas a la e xión coloca a las bras exteriores en un estado de tensión aun antes de aplicar la carga, con lo cual se reduce la resistencia medida
Es necesario un bloque de apoyo con asiento esérico para ga rantizar la aplicación de cargas concéntricas en el extremo del espécimen debido a que no todos los especmenes tienen sus caras perectamente paralelas entre s aun con el cabeceo
194 ¿Qu irregurie ebe evire e o epece e e prueb?
196 ¿Qu oo e cbeceo e recoie pr o e pecee eyo coprei?
Todas las noas ASTM que controlan el cabeceo, es decir las e 3 9 e 617 y e 123 1 , han sido revisadas para adecuarse meor a la preparación de los extremos, sobre todo en el caso de concretos de alta resistencia Es muy comn usar un mortero de azue para el cabeceo Las revisiones establecen varios requisitos adicionales para el uso de materiales azuosos para cabeceo en las prebas de concretos con resistencias arriba de 50 MPa •
Si el material de cabeceo no tiene resistencias en especmenes cbicos que sean cuando menos tan altas como la del concreto ensayado, un programa de prebas de calicación por parte del bricante debe demostrar su comportamiento
•
19 ¿Qu proceiieo ebe eguire pr e curo e r e epecee ueo prueb e reieci?
La ASTM proporciona prácticas estándar separads para la preparación y curado de especmenes de concreto en el campo (ASTM C 31) y en el laboratorio (ASTM C 192) En el campo, los especmenes deben mantenerse en los moldes a una temperatura de entre 16º y 27ºC durante un periodo de hasta 48 h, para luego extraerlos de los moldes y almacenarlos en condiciones hmedas a 23º±2ºC hasta que se vayan a probar Para especmenes colados en el laboratorio, el curado es a 23º±2ºC desde el momento del moldeado hasta la prueba En la norma ASTM C 31 también se recomienda un procedimiento de curado en el campo cuya intención es usarse cuando la resistencia del concreto en la estrctura va a ser estimada En este caso, los especmenes se almacenan en la estructura o sobre ésta y se exponen al mismo medio ambiente que el de la estrctura En el reglamento ACI 3 1 8 se presentan los niveles aceptables de resistencia para el concreto debidamente curado en el campo
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de usar para estimar la resistencia siempre y cuando se haya estabecido a reación entre a veocidad de as pusaciones y la resistencia para el concreto particular en cuestión 206. ¿Qu oro uo eie pr eoci e puci?
Una veocidad decreciente de las pulsaciones será indicativa de un menor móduo de elasticidad y por lo tanto es un indicador de deterioro Es también un indicador de agrietami �nto; as señales débiles de pulsaciones en e receptor indican una trayectoria interumpida entre los transductores Se debe tener cuidado porque una velocidad baja se puede deber a cau sas direntes a las de un cambio en la propiedad del material, como puede ser una longitud inexacta de la trayectoria al cal cular la velocidad 207. ¿Cu e eici e prueb e reboe rei eci peerci ercci epreiieo por ei ?
Una prueba de rebote consiste en gopear a supericie del concreto con una varila de acero mediante una masa o un martilo accionados por resorte (ACI 228 R, ASTM C 805) Con el instrumento se mide la cantidad de rebote del martilo En a técnica de resistencia a la penetración uno mide a prondidad de penetración de una varia (sonda) o de una aguja que se introduce en el concreto endurecido mediante una unidad de hincado (ACI 228 R, ASTM C 803) Con a prueba de extracción se mide la erza máxima necesaria para sacar un inserto metálico ahogado en un espécimen de concreto o en una estructura Los insertos se cuean ya sea en el concreto esco o se instalan posteriormente en el concreto endurecido (ASTM C 900) En la preba de desprendimiento por tensión se mide a erza necesaria para romper un núceo ciíndrico extraído de una masa más grande de concreto (ASTM C 5 0) Para construcciones nuevas, e núceo está rmado por una camisa de pástico introducida en a superfcie del concreto esco, y para e concreto endurecido se rma usando una broca especial recuperadora de muestras 208. ¿Por qu e u e prueb coo eiore e reieci e cocreo?
No existen reaciones teóricas entre la resistencia a la compresión y, ya sea, e número de rebote o a resistencia a a penetración Se ha encontrado empíricamente que a medida que aumenta a resistencia de concreto, a magnitud de rebote se incrementará y a cntidad de penetración disminuirá Cuaquiera de estas prebas se puede usar para estimar a resistencia a a compresión con un grado sufciente de precisión, siempre y cuando se hayan determinado previamente as reaciones en nción de a resistencia para e concreto particuar en cuestión Para e caso de concreto de igual resistencia a a compresión, a magnitud del rebote o la cantidad de penetración se verán actadas por el contenido de humedad de concreto, el tipo y tamaño nmina máximo de agregado, a edad, y as condiciones qu contribuyen a a dureza de la super�cie Aunque a resistencia a a extracción y a resistencia al desprendimiento están relacionadas directamente con a re 40
sistencia del concreto, no existen reaciones teóricas aceptables Por o tanto, las pruebas de extracción o de desprendi miento por tensión también implican relaciones empíricas preestabecidas con a resistencia Ninguna de estas prebas es un sustituto de as pebas en c ilindros de control o en cora zones extraídos de a estructura En e ACI 228 R se inclu yen ineamientos para el uso adecuado de estos métodos de pueba indirectos para estimar la resistencia a a compresión en el lugar ' 209 ¿ Co e ei reieci ei e e oo e urez?
E método de a madurez es una técnica para estimar la resis tencia en el ugar a tomar en cuenta los ectos de temperatura y de tiempo de desarrolo de la resistencia La historia térmica del concreto y una nción d madurez se usan para cacuar un índice de madurez que permite cuantifcar los ectos combi nados de tiempo y de temperatura (ACI 228R ASTM C 074) La resistencia de una mezca específca de concreto se expresa como una nción de su índice de madurez mediante una relación entre a resistencia y la madurez estabecida empíricamente El índice de madurez medido en e lugar se usa entonces para estimar a resistencia en el lga a patir de a relación estabecida en nción de la resitencia 83.2 Resistencia a la abrasión 21 0. ¿C o e eeri e coeio e ire e cocreo eurecio?
Las muestras de concreto endurecido en ma de cilindros o de corazones se pueden rectifcar (esmeriado liso pero no pui do) y someter a un examen microscópico para determinar el contenido de aire tota E ctor de separación determinado indica a distancia promedio de un punto en a pasta de cemento a uno de os vacíos de aire, mientras que a supecie específca indica e tamaño promedio de os vacíos (ASTM C 457) 21 1. ¿ Co e eeri reieci cogeieo eieo?
La resistencia a cicos de congelamiento y deshieo se deter mina a patir de as normas ASTM C 666, ASTM C 67 y ASTM C 682 La resistencia a a escamación se determina con a norma ASTM C 672 212 . ¿Co e eeri perebii e cocreo?
Con difcultad y en genera de manera indiecta, as indicaciones de a permeabiidad de concreto se determinan mediante puebas de permeabilidad a aire y a agua (ACI 2282R) o mediante prebas de inundación (AASHTO T 259); o con a preba rápida de penetración de coruros (AASHTO T 277 o ASTM C 1202) 213. ¿Co e eermi reieci o uo?
La resistencia a os sutos se puede determinr a partir de as normas ASTM C 452 y ASTM C 112 Con a norma ASTM C 112 se estima a resistencia a os sutos de concretos y de
moteos hehos on emento potland, on ezlas de e mento potland on puzolanas o esoia, on ementos hidáulios mezlados La noma ASTM C 452 es adeuada paa evalua úniamnte ementos potland 214 ¿Co e eeri reieci recci c igrego?
La eatividad álaliabonato se puede detemina on la noma ASTM C 586 la eatividad álalislie a pati de las nomas ASTM C 227, ASTM C 441 , ASTM C 1 260 ASTM 1 293 Consulte en la noma ACI 221 1 en el apéndie de la noma ASTM C 33 una disusión aea de estas dientes puebas 215 ¿Co e eeri reieci bri e cocreo?
La esistenia a la abasión se puede detemina onme a las nomas ASTM C 418, ASTM C 779, AST C 944
ASTM C 1138
8 Estabilidad volumétrica 21 6 ¿Co e puee eerir corcci e co creo?
Paa minimiza el agietamiento en elementos el ondulado de las losas, se eomienda ejeuta la pueba de ontaión del oneto (ACI 209, ACI 302 l) La pueba de uso ms omún está egida po la noma ASTM C 157 en ella se mide el ambio en longitud de las vigas Además, existe una pueba en anillos en la que se mide el tiempo paa alanza el agietamiento uando el oneto está onfnado poun anillo de aeo (AASHTO PP3498) Estos métodos no son indiativos de la ontaión eal de la etutua debido a los etos de tamaño, estiión ondiiones de exposiión · (véase la noma ACI 209)
41
o
,
Indice de preguntas No: e ce rereci ero e pregu
Absorción (): P 181 Aceerantes (): P 88, 97 Ácido (: P 107, 109 Aditivo retardante ( ): P 88 Aditivos (): P 897 Areado fno ): P 1, 6971 , 1 1, 124 Areadoeso(): P 1, 6971 , 1 11 17, 124 Aeados(): P 1 9, 6984, 78, 80, 81 , 83, 84,1 1, 133 Aua (w): P 68 Aua de mezcado (w): P 7, 68, 120,121, 122, 1 81 Aua suerfcia ( w): P 122, 178, 181 Aua, suerfcia o ibre (w ): P 181 Aire, toerancia ara ( ): P 19, 20 Amacenamiento (): P 199 Antes de a construcción () Artifciaes (): P 66 Boque de aoyo ( ): P 191, 194, 197 Cabeceo (): P 196 Caor de hidratación ( ): P 1, 3, 93, 162 Cemento caiente ( ): P 4 Cemento exansivo ( ): P 67 Cemento hidráuico mezcado ( ): P 1 , 2, 39, 3, 66, 21 3
Cemento hidráuico mezcado ( ): P 1 , 39, 3, 66, 21 3 Cemento ortand (oand cement):P 1, 3439, 43,46, 48, 1 7 Ceniza voante ): P 1, 1 , 2, 7 61, 63, 64 Cnker (): P 34, 3, 38, 4044, 46, 66 Corro (): P 6, 3 1, 32, 97 Coocación ): P 1 14, 1 1 8, 1 37, 138, 1 42, 14 Coocación de concreto ) P 1 14, 1 18, 1 37, 138, 142, 14 Coocación de concreto en cima cauroso ( w ): P 4, 88, 16 Coocación de concreto en cima o (w ): P 88, 93, 1 61, 1 62, 1 66 Comactación (): P 123, 147149, 11 Concreto autoconsoidabe ( ): P 103, 110, 147 Concreto con oímeros ): P 176 Concreto anzado (): P 1 1 1, 14 Concreto modifcado con omeros ( ): P 17, 176 Concreto rerzado ( ): P 2832 Concreto sin revenimiento ( ): P 187 Condición de humedad ( ): P 19 Condición de esécimen ( ): P 193196 Coneamiento y deshieo w) P 2 1, 9, 10, 1 0, 160, 2 1 1 Consistencia () P 8, 1 38, 142, 143, 182 18, 1 87 Construcción () Contenido de ácais de cemento ( ): P 7, 109, 132 4
f�,
Contenio e humea (moisture content): P 70 29 208 Contenio e mateia cementante (cementitious material conn : P 82 93 26 Contacción (shrinkage): P 84 89 93 96 2 26 Conacción pástica lastic shrinkage): p 94 6 67 Contoaoes e aguao (set controlling): P 88 Coazones (cores): P 200 20 Cuao (curing): P 19 73 146 18 9 67 98 99
Ganuometía e agegao rading ofaggregate): P 7 78 8 1 4 18 Humea supecia (surface mo isture ) P 81 Humo e síice (silicafume): P 7 60 6 Incusión e aie (air inclusion): P 9 2 22 1 14 30 44 Incusoes e aie (airentraining): P 86 9 Ieguaiaes (irregularities): P 1 49 194
Dosicación (batching): P 70 92 33 Duabiia (durabili): P 3 26 76 77
Juntas, ecto en a uabiia oints, eect 0 durabili): P26
Enuecio (hardene: P 6 104106 Enuecimiento (hardening): P 2 1 17 Ensaye e conceto (testing ofconcrete): P 173 177 78 200 203 207 208 Escoia moia round slag): P 49 0 Especicacioespa cementos (speccatiofor cemen): P 3 Espécimen (specimen) Especímenes e pueba (test specimens): P 191199 Estabiia voumética (volume stabili): P 78 1 2 6 Estuctuas (structures): P 202 Evauación (evaluation): P 72 203
Mantenimiento (maintenance): P 7276 Mateia cementante (cementitious material): P 3467 1 Mateia contoao e baa esistencia (controlled lo strength material): P 1 Métoo e mauez (maturi metho: P 209 Mezca pástica lastic mixture): P 8 138 1 2 Mezcao (ming): P 44 92 98 13436 Mezcas e peba (tria! mixtures): P 1 78 179 Moteo (mortar): P 37 41 Muesteo (sampling): P 180 Natua (natural): P62
Fabicación e cemento (manufacture ofcement): P 3739 4246 Factoes que actan a a esistencia (actors aecting strength): P 920 9 Fata e sania en e cemento (unsoundness in cement): P43 Fases e cemento hases ofcement): P 2 34 40 42 Fibas bers): P 98 Finua e cemento (neness, cement): P 39 4 46 48 Foma (shape): P78 80 93 94 Faguao e a pasta e cemento o e conceto (setting ofce ment paste or concrete): P 103 Faguao so alse set): P 4 44 Faguao ápio ash set): P 14 64 Fesco resh): P 9 02 03 46 1 82
44
Pasta (aste): P 2 0 1 1 394 Penetabiia (enetrability): P 203 Pemeabiia ermeabili): P 23 24 0 2 6 2 2 Peso especíco (specc gravi) (véase peso voumético) Peso voumético (ensia) (densi): P 2 33 7274 83 89 Peso voumético ato (high densi): P 72 74 Peso voumético bao (lo densi): P 33 72 73 Peso voumético noma (normal densi): P 72 pH ) P 32 Pepaación (making): P 192 Poceimiento e popocionamiento e a mezca (mixture proportioning procedure): P 112117 Popieaes e conceto roperties ofconcrete)
�
cc
Proporcionamieno (roportioning): P 117, 118, 120, 126,127 Proporcionamieno de as mezcas de concreo (roportio ning ofconcrete mixtures): P 112118, 131, 133 Proección de concreo después de coocado (rotecting con crete aer placing): P 158, 163, 165 Prueba de reboe (rebound test): P 1 73, 207, 208 rueba de revenimieno (slump test): P 144, 182186 Prueba urasónica (ultrasonic test): P 173, 203206 Prueba Vebe (Vebe test): P 1 87 Pruebas de reboe de peneración de exracción desprendi mieno por ensión (rebound, penetra/ion pulout, and breako tests): P 207 Pruebas de urasonido (ultrasonic testing) Pusaciones reejadas (ulseecho): P 204 Puzoanas ozzolans): P 51 61 Rapidez (spee: P 135, 136 Reacción ácaisíice (alcalisilica reaction): P 109, 214 Reducores de agua (waterreducing): P 87, 94, 96 Reducores de agua de ao rango (highrange waterredu cing): P 135 Regameno de consrucción (building code): P 99, 100, 104, 106, 201 Reación agua I maeria cemenane m (watercementitious material ratio wcm): P 13, 1 9, 20, 120, 121, 1 23, 125, 128, 129 Reación con a edad (age relation): P 19, 169 Reeno uido owable l) (véase maeria conroado de baja resisencia Rendimieno de concreo ield ofconcrete): P 146 Reparación (repair): P 172, 1741 76 Resiscia a a abrasión (abrasion resistance: P 25, 74, 108, 171 , 215 Resisencia a a compresión (compressive strength): P 1 6 1 9, 33, 48, 79, 82, 104, 120, 1 29, 169, 1 91 , 208 Resisencia a a degradación (resistance to degradation): P 6, 68, 75, 174, 210215 Resisencia a os suos (suate resistance): P 3 5, 40, 47, 52, 106, 21 3
Resisencia a inemperismo (weather resistance): P 13 1 Resisencia de concreo (strength ofconcrete): P 29, 79, 81 , 83, 94, 104, 15 1, 169, 173, 200, 201 Revenimieno (slump): P 144, 182186 Sanidad (soundness): P 77 Sanidad de cemeno (soundness ofcement): P 43 Segregación (segregation): P 70, 137, 14 1, 1 49, 150 Seección de propiedades de maeraes (selection ofpro perties and materials): P 178 Seección de proporcionamieno (selection ofproportions): P 1 121 18, 178 Supervisión (inspection): P 5,_203 Tamaño (size): P 69, 70, 78, 82, 10 1, 1 19, 1 93 T(temperature): P 13, 1 5, 54, 159, 16 1, 1 63165, 190 Terminado nishing): P 113, 152, 153 Texura (tture): P 7779, 129 Texurizado (tturing): P 152 Tiempo (time): P 98, 135 Tiempo de aguado (time ofsetting) Tiempo de mezcado (time ofmixing): P 135, 136 Tiempo na de aguado nal time ofsetting): P 10, 12 95, 153 Tiempo inicia de aguado (initial time ofsetting): P 10, 95, 153, 1 67 Trabajabiidad (workability): P 8, 9, 87, 93, 102, 103, 116, 182, 1 84, 1 86 ransporación (transporting): P 118, 135 Urasonido (ultrasonic): P 1 73, 203, 204 Veocidad de as pusaciones ulse velocity): P 1 73, 203206 Voumen absouo (absolute volume: P 1 88 Yeso psum): P 38, 39, 44, 196 Yeso de París (laster ofparis): P 44
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