Introduccion al concreto

Introducción al concreto

¿Qué es el concreto?

    El concreto es un material de construcción ampliamente utilizado que se caracteriza por su resistencia, durabilidad y versatilidad. También conocido como hormigón, el concreto es un compuesto formado por una mezcla de diferentes componentes que trabajan juntos para crear una masa sólida y resistente.

Componentes del concreto

El concreto es un material compuesto por una mezcla de:

1. Cemento:

• Es el componente activo del concreto, ya que reacciona químicamente con el agua para generar la pasta de cemento que une y envuelve a los demás componentes.
• El tipo de cemento más común es el cemento Portland, que se obtiene de la molienda fina de clinker, yeso y otros aditivos.
• La función principal del cemento es proporcionar resistencia y durabilidad al concreto.

2. Agregados:

• Son materiales inertes que forman la mayor parte del volumen del concreto. Se dividen en dos grupos:

• Arena: Partículas finas de tamaño inferior a 5 mm. Proviene de la desintegración de rocas y se utiliza para mejorar la trabajabilidad y la resistencia del concreto.
• Grava: Partículas gruesas de tamaño superior a 5 mm. Proviene de la trituración de rocas y se utiliza para aumentar la resistencia y el volumen del concreto.

• Los agregados representan entre el 60% y el 80% del volumen total del concreto.

3. Agua:

• Es el componente esencial para la hidratación del cemento y la formación de la pasta de cemento.
• La cantidad de agua utilizada influye en la trabajabilidad, la resistencia y la durabilidad del concreto.
• En general, se recomienda utilizar la menor cantidad de agua posible para obtener un concreto de alta calidad.

4. Aire:

• El aire se incorpora al concreto de forma natural durante la mezcla.
• Sin embargo, también se puede agregar aire intencionalmente mediante el uso de aditivos aireantes.
• El aire entrampado en el concreto crea pequeñas burbujas que pueden mejorar la trabajabilidad, la durabilidad y la resistencia a la congelación del concreto.

5. Aditivos:

• Son sustancias que se añaden a la mezcla de concreto para modificar sus propiedades.
• Existen diferentes tipos de aditivos, cada uno con una función específica. Algunos de los aditivos más comunes son:

• Plastificantes: Mejoran la trabajabilidad del concreto.
• Retardadores: Retrasan el fraguado del concreto.
• Aceleradores: Aceleran el fraguado del concreto.
• Impermeabilizantes: Reducen la permeabilidad del concreto.
• Incorporadores de aire: Incorporan aire intencionalmente al concreto.

Dosificación de una mezcla de concreto

Las proporciones de la mezcla de concreto que cumpla con dichas características con los materiales disponibles, se logra mediante el sistema de prueba y error o el sistema de ajuste y reajuste.

Dicho sistema consiste en preparar una mezcla de concreto con unas proporciones iniciales y calculadas por diferentes métodos. A la mezcla de prueba se le realizan los diferentes ensayos de control de calidad como asentamiento, pérdida de manejabilidad, masa unitaria, tiempos de fraguado y resistencia a la compresión.

Estos datos se comparan con la especificación y si llegan a ser diferentes o no cumplen con la expectativa de calidad se reajustan las cantidades, se elabora nuevamente la mezcla que debe cumplir todos los ensayos de control de calidad, si nuevamente no cumple los requisitos exigidos es necesario revisar los materiales, el método del diseño y nuevamente otra mezcla de concreto hasta ajustar los requisitos exigidos por la especificación.[pic 1]

Proceso para el diseño de mezclas de concreto

El diseño de mezclas de concreto es un proceso crucial para obtener un material con las propiedades adecuadas para la aplicación deseada. Este proceso involucra la selección de los materiales correctos y la determinación de las proporciones adecuadas de cada componente para lograr las características específicas del concreto.

A continuación, se describe en detalle el proceso para el diseño de mezclas de concreto:

1. Estudio de las especificaciones de la obra:

• Es fundamental leer y comprender cuidadosamente las especificaciones de la obra para identificar los requisitos de resistencia, trabajabilidad, durabilidad y otras propiedades del concreto.
• Las especificaciones pueden provenir de códigos de construcción, planos, documentos de licitación o instrucciones del propietario.

2. Definición de la resistencia Compresión/flexión:

• La resistencia a la compresión es la capacidad del concreto para soportar cargas que tienden a aplastarlo. La resistencia a la flexión es la capacidad del concreto para soportar cargas que tienden a doblarlo.
• Las especificaciones de la obra generalmente indican la resistencia mínima requerida a la compresión o a la flexión, o ambas.

3. Elección del asentamiento:

• El asentamiento es una medida de la trabajabilidad del concreto, que se refiere a la facilidad con la que se puede mezclar, colocar y compactar.
• El asentamiento se mide en términos de cono de Abrams, que consiste en llenar un cono con la mezcla de concreto fresco y medir la cantidad de asentamiento del cono después de retirarlo.
• El asentamiento adecuado depende del tipo de estructura, del método de colocación y del método de compactación.

4. Determinar TM – TMN:

• El TM (Módulo de finura total) es un índice que representa la distribución de tamaños de partícula de los agregados combinados (arena y grava).
• El TMN (Módulo de finura nominal) es un valor de referencia que se utiliza para estimar la cantidad de agua necesaria para la mezcla.
• La diferencia entre TM y TMN se utiliza para ajustar la cantidad de agua en el diseño de la mezcla.

5. Estimación cantidad de aire:

• El aire entrampado en el concreto puede afectar su trabajabilidad, durabilidad y resistencia.
• La cantidad de aire recomendada depende del tipo de concreto, de la aplicación y de las condiciones ambientales.
• El contenido de aire se puede controlar mediante el uso de aditivos aireantes.

6. Estimación contenido de agua:

• La cantidad de agua es un factor crítico que determina la trabajabilidad, la resistencia y la durabilidad del concreto.
• Se debe utilizar la menor cantidad de agua posible para obtener un concreto de alta calidad.
• La estimación del contenido de agua se realiza en función del TMN, del contenido de aire y de la trabajabilidad deseada.

7. Definir relación agua/material cementante:

• La relación agua/material cementante (A/C) es la proporción de agua por unidad de peso de material cementante (cemento + aditivos minerales).
• La relación A/C tiene un efecto significativo en la resistencia del concreto.
• Se debe seleccionar una relación A/C adecuada para lograr la resistencia requerida y la trabajabilidad deseada.

8. Contenido de material cementante:

• El contenido de material cementante se calcula en función de la relación A/C, la cantidad de agua y la masa total de la mezcla.
• El tipo de cemento utilizado también afecta el contenido de material cementante requerido.

9. Verificar las granulometrías de los agregados:

• La granulometría de los agregados se refiere a la distribución de tamaños de partícula de la arena y la grava.
• Una granulometría bien graduada ayuda a producir un concreto denso y trabajable.
• Se deben verificar las granulometrías de los agregados para asegurarse de que cumplen con los requisitos del diseño de la mezcla.

10. Estimación de agregado grueso:

• La cantidad de agregado grueso se calcula en función del volumen total de la mezcla, la densidad del agregado grueso y el contenido de aire.
• El tamaño máximo del agregado grueso también debe considerarse en el diseño de la mezcla.

11. Estimación de agregado fino:

• La cantidad de agregado fino se calcula en función del volumen total de la mezcla, la densidad del agregado fino, el contenido de aire y la cantidad de agregado grueso.
• La granulometría del agregado fino también debe considerarse en el diseño de la mezcla.

12. Ajuste por humedad:

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