Introduccion del concreto

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T1 - Introducción

Por Francisco Barreto

4.5 ton de concreto producido per cápita anual en el planeta[pic 1]

Requiere control exhaustivo de su calidad (afectado en acopio, producción, transporte, colocación o curado)[pic 2]

Concreto - Definición

Compuesto a base de cemento (agua + conglomerante) + partículas de agregado (arena y partículas de roca) + aditivos químicos[pic 3]

Estado fresco y endurecido

1. Estado fresco: puede ocupar cualquier forma y es trabajable durante pocas horas

2. Hidratación: Pasta se endurece/rigidiza hasta llegar al estado endurecido, como una roca → Resiste esfuerzos y es durable → Estado final se llama concreto

Densidades de concretos

Concreto de peso normal: 2160 - 2560 kg/m3 → Fines estructurales[pic 4]

Concreto ligero estructural: 1440 - 1840 kg/m3 o menos[pic 5]

Concretos especiales: > 6400 kg/m3 (alta densidad)[pic 6]

Concreto ligero → Bloques de concreto para muros de separación, NO función estructural, Menos esfuerzo de transporte → Mayor productividad[pic 7]

Conceptos básicos de los componentes del concreto

[pic 8]1. Pasta de cemento

Mezcla cemento+agua+aire (natural o introducido)+[pic 9]

aditivos

25% - 41% del volumen del concreto[pic 10]

[pic 11]2. Lechada de cemento Mezcla cemento + agua Pasta más diluida[pic 12][pic 13]

Ahora vienen fabricados para, ejm, pegar cerámicas →[pic 14]

Sikacream

[pic 15]3. Mortero

Mezcla pasta + arena o agregado fino[pic 16]

Mortero = “Concreto sin agregado grueso”[pic 17]

4. Concreto

Mezcla mortero + piedra o agregado grueso                             [pic 18][pic 19]

Burbujas de aire hacen que concreto resista ciclos de hielación- deshielación[pic 20]

Aire hace que no se dilate o enfríe cuando se fractura

Agua aumenta volumen al solidificarse

Si no se puede experimentar, estos tiempos de desencofrado son referenciales[pic 21]

Diferencias

Hidratación: Reacción de agua y cemento (ocurre a lo largo del tiempo) → Desarrollo de resistencia

Fraguado: Rigidización del concreto (transición de estado fluido a sólido)

Funciones de los componentes

De la pasta de cemento

Medio ligante, cementante y une a los agregados[pic 22]

Estado fresco: Lubrica la mezcla[pic 23]

Estado sólido: Disminuye permeabilidad (ocupa huecos)[pic 24]

Ciclos de hielo y deshielo pueden dañarla[pic 25]

Protagoniza el fraguado (rigidización), desarrollo de resistencia y durabilidad[pic 26]

En concreto armado, es medio alcalino que protege el acero[pic 27]

De los agregados

Economizan la mezcla[pic 28]

Disminuyen la cantidad de pasta de cemento → Menos calor concentrado → Menos agrietamiento[pic 29]

¿Cómo? En concretos masivos, la hidratación (reacción exotérmica) genera una alta concentración de calor, lo que produce agrietamiento → Se busca minimizar la pasta de cemento por m^3

Definiciones

(Masa) fluido-plástica: “Concreto en estado fresco” → Modelo ideal de Bingham

Necesita un esfuerzo de fluencia para comportarse como fluido viscoso, sino se supera, se continua comportando como sólido[pic 30]

Esfuerzo de fluencia: t0

Esfuerzo cortante: t = t0 + ny

Viscosidad plástica: Resistencia a fluir al fluir

Propiedades mecánicas del concreto

Dependen del árido, pasta de cemento y calidad de zona de unión[pic 31]

= zona de transición intersticial (ITZ)

Zona plástica: σ (esfuerzo) vs e (def. unitaria) es lineal → Comportamiento pseudoplástico → Alcanza el pico de esfuerzo

Creep[pic 32]

Deformación del concreto en estado endurecido al someterlo a cargas por mucho tiempo

[pic 33]

Durabilidad

Capacidad para resistir procesos de deterioro (descomposición, fuego, abrasión, etc)[pic 34]

Estabilidad en sus propiedades físicas y características mecánicas (por reacciones físicas-químicas irreversibles) → Concreto = Material durable[pic 35]

En climas severos o elementos agresivos, su estabilidad sufrirá → Podría llegar a destrucción[pic 36]

Propiedades del concreto

Material monolítico (piezas enteras solo de concreto)[pic 37]

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