CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL CONCRETO Y DEL ACERO

INTRODUCCIÓN

El concreto es un material pétreo, artificial, obtenido de la mezcla, en proporciones determinadas, de cemento, agregados y agua. El peso volumétrico del concreto es elevado en comparación con el de otros materiales de construcción Su valor oscila entre 1.9 y 2.5 ton/m3 dependiendo principalmente de los agregados pétreos que se empleen. El concreto simple, sin refuerzo, es resistente a la compresión, pero es débil en tensión, lo que limita su aplicabilidad como material estructural.

El acero restringe el desarrollo de las grietas originadas por la poca resistencia a la tensión del concreto. La combinación de concreto simple con refuerzo constituye lo que se llama concreto reforzado. El concreto preesforzado es en la que se crea un estado de refuerzos de compresión en el concreto antes de la aplicación de las acciones.

CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL CONCRETO Y DEL ACERO

Cemento

Es un material con propiedades adhesivas y cohesivas las cuales dan la capacidad de aglutinar otros materiales, de esta manera se obtiene un material sólido y compacto.

El cemento se obtiene a partir de la mezcla de materiales calcáreos y arcillosos, así como de otros que contengan sílice, aluminio y óxido de fierro.

El proceso de fabricación del cemento consiste en moler finamente la materia prima, mezclarla en ciertas proporciones y calcinarla en un horno rotatorio, a una temperatura de 1400 ºC, donde el material se sintetiza y se funde parcialmente formando esferas conocidas como clinker que, cuando se enfría, se tritura hasta obtener un polvo fino al que se le adiciona un poco de yeso para obtener, como producto final, el cemento Portland, existen otros tipos de cementantes, como los cementos naturales y los cemento de alta alúmina.

El cemento Portland debe su nombre a la semejanza, en color y calidad, con la piedra de Portland, una caliza obtenida de una cantera en Dorset, Inglaterra. Este cemento empezó a ser desarrollado por Joseph Aspin en 1824.

El cemento más común que se emplea actualmente en la fabricación de concretos, morteros y otros elementos es el denominado cemento Portland. Existe también el cemento Portland Puzolana, empleado para casos especiales.

La definición de cemento Portland, según la Norma Oficial Mexicana, es un conglomerante hidráulico que resulta de la pulverización del Clinker frío, a un grado de finura determinado y al cual se le añaden sulfato de calcio natural, o agua y sulfato de calcio natural. El cemento Portland Puzolana además tiene puzolana, que le imparte un calor de hidratación moderado. La cantidad de puzolana constituirá del 15% al 40% del peso del producto.

Existen varios tipos de cementos dependiendo de su uso específico. En relación con su color general, se encuentran los cementos grises y blancos.

Tipo 1 (Para todos los propósitos). Se usa este tipo de cemento para mezclas de concreto en las que no se requiere de propiedades especiales, sobre todo cuando los elementos estructurales no están expuestos a la acción de los sulfatos.

Tipo 2 (Resistente a los sulfatos). Este cemento tiene un propósito más específico. Se recomienda su uso en estructuras que van a estar expuestas a la acción de cantidades no muy importantes de sulfatos

Tipo 3 (de resistencia rápida). Este cemento logra alcanzar la resistencia en poco tiempo (una semana o menos) y permite optimizar tiempos de construcción. Se usa en pisos, caminos, banquetas, etcétera.

Tipo 4 (De baja temperatura de hidratación). Este tipo de cemento se usa primordialmente en estructuras masivas, tales como presas, donde las temperaturas que se desarrollan durante el fraguado pueden dañarlas.

Tipo 5 (De alta resistencia a los sulfatos). Se usa en estructuras expuestas a la acción de sulfatos como por ejemplo, el agua de subsuelo, que tiene gran contenido de este material.

Cemento Blanco: Este tipo de cemento se usa para elementos ornamentales

Las propiedades de cada uno de los integrantes del cemento afectan las características propias del mismo.

Agregados inertes:

Los denominados agregados inertes finos y gruesos, son de tipo mineral y ocupan aproximadamente el 70% del volumen total de la mezcla de concreto. Su objetivo principal es lograr una disminución en la cantidad de cemento a utilizar, lo cual da como resultado una mezcla más económica, ya que estos materiales son más baratos. Además, dado el volumen que ocupan en la mezcla, conocer sus características y calidad es de suma importancia.

La economía no es la única razón para utilizar agregados, ya que además de ésta, le proporcionan ventajas técnicas, dándole una mayor estabilidad volumétrica y durabilidad.

El tamaño de los agregados utilizados en el concreto varía desde algunos centímetros hasta partículas muy pequeñas de décimas de milímetro. Por otro lado, el tamaño máximo que se usa varía, pues en cualquier mezcla se incorporan partículas de diversos tamaños. A la distribución de las partículas según su tamaño se le llama granulometría

La adherencia entre la pasta de cemento y los agregados es un factor importante para la resistencia del concreto. La adherencia se debe, en parte, a que el agregado y la pasta se adhieren debido a la aspereza de la superficie del primero, es decir, el agregado tiene una superficie más áspera, como las de partículas trituradas.

Se debe tener cuidado al almacenar los agregados, es decir, se deberá hacer un esfuerzo para mantener el contenido estable con respecto a la humedad, ya que esto es una de las causas más frecuentes de la pérdida de control de la consistencia del concreto, medida a partir del revenimiento.

Mezclas

Mezclar tiene como objetivo recubrir todas las partículas de agregados con la pasta de cemento y combinar todos los componentes del concreto hasta lograr una masa uniforme, la eficiencia depende del proceso del mezclado, así también del proceso de descarga, debido a que puede producirse segregación.

El concreto premezclado es el que se elabora en una planta y se entrega por medio de camiones (revolvedoras) a la obra.

Una acción fundamental que debe realizarse en la mezcla del concreto es el proceso de compactación, el cual consiste en eliminar el aire atrapado en él. Una forma de lograrlo es mediante la compactación manual (varillado) o mediante el uso de vibradores con estos se pueden utilizar mezclas más secas.

El diseño de mezclas se resuelve con el proporcionamiento de los componentes, las proporciones de una mezcla de concreto se estipulan por peso o por volumen, existen varios métodos de diseños de mezclas.

Relación

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