capitulo 16- tipos especiales de concreto1
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Tipos Especiales de ConcretoTRANSCRIPT
Tipos especiales de concreto 1
Tipos especiales de concreto.
Concreto estructural con agregados ligeros
La función principal de un concreto estructural de peso ligero es poseer una masa
unitaria menor que la del concreto convencional, considerando que la resistencia a
compresión sea la misma. Otras propiedades que se puede obtener con el concreto ligero son
el aislamiento térmico, reducción de las cargas muertas, mayor rapidez de construcción, así
como menores costos de transportes y acarreos.
Se obtiene sustituyendo el agregado grueso, que se usa para el concreto
convencional, por agregado grueso ligero, debido a lo cual posee mayor compacidad, es
decir, mayor adherencia entre el agregado ligero y la pasta.
La comparación con un concreto convencional de igual resistencia a compresión se
resume de la siguiente manera: 0,60 a 0,75 el peso del concreto convencional, menor
conductividad térmica, menor resistencia a la rotura, menor módulo de elasticidad, menor
tensión de adherencia concreto-armadura, mayor longitud de anclaje de la armadura pasiva
y una mayor longitud de transferencia de la armadura activa, menor acortamiento a rotura,
menor resistencia a cortante y menor resistencia de los conectores comprimidos, mayor
fluencia y mayor contracción a menor densidad.
La presencia de vacíos en el agregado grueso, produce la disminución de la
densidad y de la resistencia del concreto, por lo que en muchas ocasiones la resistencia no es
la condición predominante. Hoy en día el peso que gravita sobre la cimentación es un factor
que requiere mayor atención, debido a que se diseñan edificios cada vez más altos y con
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mayores detalles constructivos. Los concretos que se obtienen mediante la utilización de
agregados ligeros, tienen masa unitaria menor que 1840 kg/m3 y resistencia comprendida
entre 25 MPa y 55 MPa.
La arcilla expandida es un agregado inerte y ligero producido industrialmente que
generalmente se utiliza como agregado ligero en la elaboración de concretos estructurales y
aislantes para la industria de la construcción. En su proceso productivo se utiliza arcillas
naturales y por pellets que se caracterizan por una estructura interna celular encerrada, así
como también no contiene sustancias químicamente activas orgánicas o inorgánicas,
evitando de este modo la reacción álcali-agregado, o reacciones indeseables con los otros
agregados, cemento o aditivos empleados.
Produce concreto aislante ligero— 250 a 1450 kg/m3: piedra pómez, perlita,
vermiculita, diatomita.
Produce concreto estructural ligero 1350 a 1850 kg/m3: esquisto, arcilla, pizarra,
escoria.
Concreto de peso ligero para relleno
El Concreto ligero está diseñado para reducir peso en las estructuras y carga a la
cimentación, así como en la elaboración de elementos con características aislantes térmicas y
acústicas. . El concreto ligero tiene características propias por un medio espumoso adicionado; se
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lo puede definir como un concreto ligero hecho a base de agregados ligeros pero en algunos casos
existen concretos de peso ligero que no contienen agregados.( Huerta Raul).
Concreto de peso ligero para rellenos.
Tiene masas volumétricas secas al horno de 800 a 1440 kg/cm3 y resistencia a
compresión de menos de 17 MPa. ( imcyc). Las aplicaciones para el concreto de peso ligero van
desde rellenos aislantes, rellenos de azoteas, nivelación de entrepisos, remodelación de edificios
preexistentes, muros de relleno, pre colados ligeros de concreto (bloques, tejas, paneles etc.),
aplanados ligeros, ideal para construcción de viviendas en zonas de climas extremos.
Concreto celular
El concreto celular con adición de arena u otros agregados finos también se utiliza
como concreto de relleno.
Se comenzó con la fabricación de un mortero de cemento liviano con la adición de
espumas, aunque es un mortero se lo conoce como concreto celular. Se lo puede definir como una
mezcla con estructura más o menos homogénea de silicatos de calcio en granos finos que
contienen pequeñas burbujas de aire de comunicadas entre sí. La cantidad de aire que puede
incluir en los concretos celulares prefabricados o colocados en sitio varia de 20 a 50 por ciento en
volumen cuando se utiliza estructuralmente pero puede llegar a ocupar de 51 a 80 por ciento en
concretos colados en sitio destinados solo para aislamiento térmico de empaque o relleno. El
concreto celular es una modificación del concreto convencional que varía su densidad más no su
calidad. Este concreto sirve para abaratar costos, simplificar o mejorar la calidad de las
edificaciones.
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De acuerdo a sus características podemos decir que el concreto ligero es:
Aislante térmico y acústico
Bombeable y autonivelante por su consistencia que varía de plástica a fluida.
Resistente al tránsito peatonal.
Incombustible y no degradable
Pigmentable en diversos colores
Concretos de peso ligero estructural
Es un concreto hidráulico premezclado para ser empleado en la Construcción de
proyectos donde se requiere de un peso volumétrico ligero con resistencia estructural. El
Concreto ligero estructural está elaborado bajo un estricto Control de Calidad conforme
parámetros aplicables de las normas americanas ASTM, con una dosificación de materiales como
son: cemento Portland, agua, agregados finos y agregados gruesos de granulometrías controladas
y aditivos químicos para mejorar las características del producto, tanto en el estado fresco como
en el estado endurecido. Usos y aplicaciones
Elementos de requerimientos estructurales bajos (Resistencia a Compresión f’c = 100,
140 y 180 kg. /cm², equivalentes a 1,400, 2,000 y 2,500 psi), se los utiliza como: divisiones para
todo tipo de edificaciones, capas de nivelación en pisos o losas, aligerar las cargas muertas en las
estructura, construcción de viviendas en serie o de tipo monolítico,elementos prefabricados para
usos decorativos o artesanales, protección de estructuras contra el fuego, elementos que no estén
sujetos a ataques químicos y/o ambientales severos.( Cervantes Alejandro)
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Concreto de baja masa volumétrica.
Usado para propósito de aislamiento, el concreto de baja masa volumétrica está hecho
con o sin agregado, y tiene una densidad seca al horno de 800 kg/m3 o menos. El concreto
colocado en el campo, de baja masa volumétrica, comúnmente es usado en losas de techos para
proveer aislamiento térmico y mayor rigidez. También se puede usar para reducir la transmisión
de calor a través de pisos y muros.
Los dos tipos genéricos de concretos de baja masa volumétrica son:
Tipo agregado
Hecho predominantemente con agregados minerales de baja masa específica, tales como
perlita expandida o vermiculita expandida o agregados sintéticos de baja masa específica.
Tipo celular
Hecho moldeando una matriz de cemento alrededor de huecos de aire que son
generados por espumas premoldeadas o agentes de moldaje especiales, con o sin la adición de
agregados minerales.
Agregados
Hay dos clases de agregados minerales para concreto aislante de baja masa volumétrica:
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El Grupo I consiste en agregados hechos expandiendo los productos tales como la
perlita y la vermiculita. Generalmente produce concretos con masa volumétrica seca al aire de
240 a 800 kg/m3.
Los agregados del grupo II consisten en los mismos materiales usados para concreto
estructurales de agregados de peso ligero. Ellos generalmente producen concretos con masa
volumétrica seca al aire de 720 a 1440 kg/m3.
Los agregados naturales más comúnmente usados son los minerales expandidos como la
vermiculita y la perlita. La vermiculita es un mineral parecido a la mica.
Otros agregados usados para producir concreto aislante son materiales principalmente
manufacturados tales como cerámica y gránulos de vidrio, bolitas de poliestireno huecas o de
baja masa volumétrica, papel molido y aserrín.
Espumas para concreto celular
Se usan tanto espumas premoldeadas como generadas en la mezcladora en el concreto
celular de baja masa volumétrica. La espuma premoldeada es generada introduciendo cantidades
controladas de aire, agua y agente espumante bajo presión en una boquilla de espuma. La espuma
es combinada con cemento o con una lechada de cemento-agregado, ya sea en volúmenes
dosificados o por dosificación continua. La espuma debe tener suficiente estabilidad para
mantener su estructura hasta que el concreto se endurezca.
Las espumas generadas en la mezcladora son producidas por el mezclado a alta
velocidad, y alta agitación de agua, agente espumante, cemento y agregado (si se requiere), con
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aire atrapado simultaneo. Las burbujas de aire son grandes inicialmente, pero se hacen más
pequeñas medida que continúa el mezclado.
Proporcionamiento y control de la mezcla
Las proporciones deben elegirse para el concreto aislante, de modo que provee una masa
volumétrica seca especificada, ya que las propiedades térmicas son principalmente una función
de su masa volumétrica. Si el concreto ha de ser transportado por bombeo, todas las mezclas de
laboratorio deben ser bombeadas en una prueba bajo condiciones de campo antes de que empiece
la construcción. El bombeo puede afectar los requisitos de agua, las masas volumétricas humedad
y seca y la uniformidad de la mezcla. Puede ser necesario empezar con cantidades adicionales de
aire o de espuma para compensar las pérdidas en el aire causadas por el mezclado, el bombeo y la
colocación de concreto aislante.
Tipo de agregado
Las mezclas que contienen agregados de peso ligero con frecuencia se especifican en
términos de pies cúbicos del agregado por saco de cemento. El concreto aislante hecho con
agregados de peso ligero típicamente incluye aditivos inclusores de aire para actuar como un
agente humectante, reductores de la masa especifica de la pasta e incrementar la masa
determinada relativa de las partículas del agregado grueso. Esto reduce el contenido de agua de
mezclado y reduce sustancialmente la tendencia del agregado a flotar.
Celular (tipo espuma)
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Los contenidos de cemento para el concreto celular varían entre 280 a 560 Kg/m3. No
se usa agregados cuando la masa volumétrica seca deseadas menor que 480 kg/m3, cuando se es
mayor a esta usualmente se agrega arena fina y los contenidos de cemento varían entre 280 a 325
kg/m3. Los contenidos de agua de los concretos aislantes celulares sin agregado generalmente son
de 180 a 295 kg/m3; con arena en la mezcla son de 120 a 220 kg/m3.
Pruebas
Las pruebas de laboratorio de ensayo del concreto de baja masa volumétrica
generalmente están limitadas a la resistencia a compresión y masa volumétrica fresa y seca. Los
especímenes para la resistencia a compresión y masa volumétrica es de 75 x 100 mm; deben ser
probados de acuerdo con ASTM C 495. Pero el concreto debe ser compactado golpeando los
lados del contenedor en lugar de que haga por varillado.
Si se requieren mediciones de resistencia a tención, módulo de elasticidad, relación de
Poisson y contracción por secado, deben usarse las mismas técnicas que aquellas para concreto
estructural. A veces se usa la resistencia a la penetración para definir la capacidad del concreto de
baja masa volumétrica para sostener el tráfico peatonal normal en la construcción; este debe dar
una lectura del penetro metro proctor de 1,4 Mpa aproximado o más grande.
Dosificación y mezclado
Para asegurar una masa volumétrica uniforme en el punto de colocación, los materiales
deben ser agregados a la mezcladora a una velocidad constante, en sus proporciones correctas y
en la secuencia exacta. La cantidad de agua requerida entra primero a la mezcladora, seguida del
cemento, el aditivo inclusor de aire o el gente espumoso, el agregado, la espuma premoldeada y
otros aditivos. Los materiales deben ser mezclado de modo que se obtenga la masa volumétrica
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de diseño en el punto de colocación, tales como, bombeado mecánico o neumático, deben se
tomados en cuenta.
Colocación y compactación
Las mayorías de los concretos aislantes son bombeadas como como mezclas
extremadamente fluidas. Generalmente solo se necesita enrasado y un nivelado ligero para la
colocación y el acabado.
Curado y protección
No debe permitirse que se seque apreciablemente la superficie del concreto recién
acabado de baja masa volumétrica durante los 3 primeros días. Debido a su alto contenido de
agua, los concretos de vermiculita y perlita usualmente no requieren un curado de membrana o de
agua bajo condiciones de clima benigno. En clima caluroso, seco y con mucho viento, deben
usarse membranas de curado.
Los concretos celulares típicamente tienen contenidos más altos de cemento y más bajos
de agua que los concretos de agregado de baja masa volumétrica, de modo que debe
especificarse el curado para evitar el secado prematuro. Si no se usa el curado, puede resultar
bajas resistencias y excesiva contracción por secado.
Concreto pesado
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Se define el concreto pesado o de alta densidad como el Concreto de densidad
sustancialmente más alta que la del hecho con el empleo de agregados de peso normal, por lo
común obtenido por el uso de agregados pesados y que se usa en especial para el blindaje contra
la radiación. (Gerardo Riveral.)
Aun cuando el blindaje contra la radiación es el uso principal del concreto pesado,
también se emplea en la fabricación de contrapesos o, sencillamente, como un medio para
aumentar económicamente el peso muerto de alguna instalación, sin aumentar el volumen de la
masa, como sería el caso con el concreto de peso normal. Cuando se habla de concreto pesado,
normalmente se hace referencia a concreto que tiene una densidad por arriba de 150 pcf (libras
por pie cúbico) y que, sobre la base del tamaño de los agregados y los procedimientos de colado,
puede alcanzar una densidad tan alta como 400 pcf.
Estos hormigones deben ser homogéneos, compactos, sin fisuras, deben contener
suficientes elementos finos y una cantidad relativamente pequeña de agua, para evitar
segregación durante el transporte y la puesta en obra. Se pueden agregar aditivos de productos
finos o plastificantes. (Gerardo Riveral.)
En cuanto a densidades los concretos normales varían de 2300 a 2500 kg/m3, en cambio
los concretos pesados varían de 2500 a 4500 kg/m3, se utilizan agregados tipo hematita, barita,
magnetita, limonita.
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Fig. 1 El concreto pesado es muy utilizado en centrales nucleares debido a su alta densidad y
grado de protección.
(http://www.ipen.gob.pe/site/infraestructura/huarangal.html)
Fig.2 Reactor rp10 del centro nuclear - Huarangal Perú centro nuclear de Huarangal
(http://www.ipen.gob.pe/site/infraestructura/huarangal.html)
Agregados
Normalmente, la composición química exacta de los agregados pesados no es
importancia extrema, mientras tengan la elevada densidad requerida para que se les use para
lograr la densidad exigida en el concreto pesado. La magnetita y la limonita son los agregados de
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uso más común en la producción del concreto para blindaje contra la radiación; el agregado de
barita, ferrofósforo y acero se usa en gran parte del balance. (Julio Montenegro Gambini)
DENOMICACION PESO ESPESIFICO
PESO UNITARIO DEL
CONCRETO PESADO
KG/M3
Limonita, Geotita
BARITA
ILMENITA, HEMTITA
MAGNETITA
ACERO, HIERRO
3,4 a 3,5
4.0 A 4.4
4.2 a 5
6,5 a 7,5
3000 a 3300
3400 a 3800
3600 a 4000
5200 a 5800
Tabla 1. << http://www.monografias.com/trabajos94/concreto-ii-primera-parte/concreto-ii-
primera-parte.shtml#ixzz2Wn3ogfbV>>
Proporcionamiento y control de la mezcla
Aunque los concretos pesados tienen características únicas, pueden ser procesados para
satisfacer los requisitos estándar para granulometría, sanidad y limpieza.
Los procedimientos para seleccionar materiales para el concreto pesado son iguales que
los del concreto normal con las siguientes consideraciones adicionales:
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La masa específica del agregado fino debe ser comparable con la del agregado grueso
para reducir el asentamiento del agregado grueso.
El ferrofosforo y el ferrosilicio deben usarse únicamente después de que las pruebas de
las mezclas en el laboratorio hayan mostrado la conveniencia de los materiales.
Para escudos contra radiación, debe determinarse si existe algo en el material que pueda
llegar a ser reactivo cuando es sometido a radiación.
Dosificación y mesclado
Los procedimientos de dosificación para el concreto pesado son muy semejantes a los
aplicados para dosificar el concreto de peso normal. Se recomienda que se necesiten más mezclas
de prueba para llegar a las cantidades óptimas de agregado grueso y de fino debido a que los
agregados más pesados y más ásperos se comportan de una manera un tanto diferente al agregado
de peso normal de los concretos de peso normal. Otras recomendaciones, que no se encuentran en
los informes de la ACI antes mencionados, son:
1. El mortero se debe dosificar de modo que se logre una densidad tan alta como se
pueda; esto puede lograrse si se usa vapor condensado de sílice y un aditivo reductor de la
cantidad de agua de alto rango.
2. El uso de la inclusión de aire y un contenido mínimo de agua ayudará de manera
apreciable en la reducción del sangrado y la separación de diversos tamaños de agregado, así
como en el logro de un concreto más homogéneo.
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3. Al evaluar las mezclas de prueba, el dosificador debe establecer familias de mezclas
de modo que se puedan realizar ajustes con rapidez durante la construcción, causados por la falta
de uniformidad en los agregados, como las gradaciones variables y la ruptura.
En esencia, todos los métodos de prueba estipulados para el control y la evaluación del
concreto de peso normal son del mismo modo aplicables al concreto pesado. La inspección en el
campo debe incluir revenimiento, contenido de aire, densidad, rendimiento y la producción y
curado de muestras (cilindros y vigas) para las pruebas de resistencia. (Marco Folin)
Colocación y acabado
La colocación de esta clase de hormigón se debe extremar vigilancia para evitar
problemas de segregación y posibles descuidos de compactación, el espesor de las capas de
vaciado no debe sobre pasar los 25 cm y además el vibrado debe ser enérgico y de corta duración
con frecuencias próximas 20 ciclos / min. (Mateus Birck)
Durante el hormigonado es conveniente controlar la homogeneidad del hormigón a fin
de detectar posibles huecos
Curado y Protección
Los requisitos para el curado y la protección son los mismos que para el concreto de
peso normal. (Mateus Birck)
El concreto masivo para presas
Tipos especiales de concreto 15
El concreto masivo se usa principalmente en grandes estructuras.
Proporcionamiento de la mezcla
“El concreto en presas tiene un bajo contenido de cemento para ahorrar cemento
y reducir la elevación de la temperatura, por lo general los aditivos cementantes son los
que remplazaran parte del cemento, es mas usado para este tipo de obras son las
puzolanas. En cuanto a los agregados debemos proporcionar mayor agregado grueso y de
tamaño máximo grande (75 a 150mm) y un bajo porcentaje de agregado fino.
Al proporcionar mezclas de concreto masivo, se debe seleccionar materiales que
provean economía, baja elevación de temperatura y que la trabajabilidad, resistencia,
durabilidad y permeabilidad sean las adecuadas, por este motivo se utilizan los cementos
de tipo II y IV junto con puzolanas.
En presas gravitacionales, los esfuerzos son bajos y se desarrollan lentamente,
permitiendo el uso de concreto de baja resistencia con bajo contenido de cemento.
Los revenimientos usualmente están limitados de 37.5 a 50 mm para evitar la
segregación, la relación del agregado fino al agregado total por volumen absoluto puede
ser tan baja de hasta 25% con agregados naturales y 27% con agregados triturados.
Pruebas
Los especímenes de resistencia deben contener el agregado de tamaño entero,
con el diámetro no menor que tres veces el tamaño máximo del agregado.
Tipos especiales de concreto 16
Los cilindros para el control del trabajo deben ser probados a edades mas
tempranas que los cilindros de aceptación, si son usados para monitorear la uniformidad
del concreto, todos los agregados mas grandes de 37.5 mm deben ser cernidos en húmedo
o recogidos manualmente de la muestra de concreto fresco antes de moldear los cilindros
de 150 mm x300 mm.
Control de temperatura
Es esencial por dos razones:
1. Para reducir el agrietamiento debido a grandes esfuerzos térmicos desiguales
causados por las diferencias entre las temperaturas internas y las ambientales.
2. Para reducir la perdida de resistencia a edades posteriores
Usualmente se lo coloca cuando la temperatura es de 16°C o menos, el uso del
hielo como parte del agua de mezclado puede reducir las temperaturas del concreto a
cerca de 10°C en todos los climas excepto los más calientes (>34°C). el agregado grueso
puede ser enfriado pasando aire muy frio o gas nitrógeno a través de los contenedores o
pasando el agregado grueso a través de agua de hielo.
Equipo y procedimientos especiales
Cribado de final del agregado grueso
Pesaje y corte automático de lo ingredientes
Interruptores para evitar la recarga cuando el material permanezca en la tolva
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Un dispositivo para la lectura instantánea del contenido de humedad de la arena
Registro de las pesaje y mezclado
Contenedores y surtidores de puzolanas, hielo y aditivos.
Las mezcladoras para el concreto masivo para presas por lo general son unidades
de plantas centrales estacionarias, con descargas inclinadas y capacidad de 3 m3.
Antes de colocar el concreto masivo para presas es necesario que los trabajadores
limpien las juntas de construcción horizontales, preferentemente por medio de sopleteado
con arena húmeda o chorros de agua de alta presión.
El concreto masivo con tamaño máximo del agregado de 150 mm se coloca mejor
por capas no más de 450 a 500 mm, ya que las de menor profundidad permiten mejor
compactación.
La vibración adecuada es la clave para la colocación exitosa de concreto masivo
pobre de bajo revenimiento. Los vibradores operados en una posición vertical deben
penetrar varias pulgadas dentro de la capa, y la vibración debe continuar hasta que las
grandes burbujas de aire se hayan dejado escapar del concreto.
Para permitir la construcción más rápida de presas, a veces se usa concreto
compactado por rodillos. El RCC es un concreto compactado por rodillo y tiene un
revenimiento de cero, que es transportado, colocado y compactado usando el equipo de
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construcción para tierra y relleno de roca.” (George R. Wargo y Mitchael T. Ru pag. 226-
228)
La ampliación de la refinería de Cartagena es uno de los proyectos de
infraestructura industrial más grandes que actualmente se desarrollan en Colombia.
Gracias al trabajo coordinado y a la claridad de procesos logramos imponer un nuevo
récord: el vaciado masivo de concreto más grande del país.
El proyecto busca convertir la refinería en una de las más modernas de su
categoría en América Latina, duplicando su capacidad actual, para llevarla de 80.000
barriles de crudo/día a 165.000 barriles/día.
La estructura se trata de una cimentación de 24 m de ancho por 57 m de largo
con un espesor de 2.40 m de altura, que servirá de cimiento de la nueva refinería.En
grandes volúmenes el calor generado por el calor de hidratación se disipa muy lentamente
lo que genera elevadas temperaturas en la masa de concreto.
Y las altas temperaturas en el concreto producen un significativo diferencial
entre la temperatura interior y la del ambiente, lo que a su vez provoca un cambio de
volumen diferencial y por lo tanto restricciones internas que resultan en deformaciones y
tensiones de tracción en la masa del concreto que pueden causar fisuración del elemento
estructural.
Para la colocación de concretos masivos se debe desarrollar un plan para
asegurar que el concreto en obra no alcance una temperatura interna mayor a los 160º F
Tipos especiales de concreto 19
(71ºC) durante las primeras 36 horas desde su colocación. Hay que cuidar también que
durante el periodo de disipación de calor el diferencial entre el núcleo interno y la
superficie del concreto no supere los 35º F (1.6ºC)
Se realizó lo siguiente en dicha obra:
Controlar la temperatura del concreto sustituyendo el agua de la mezcla con un
porcentaje de hielo en el diseño del concreto utilizado.
El pre-enfriamiento de los agregados, utilizando aspersores con agua fría
controlando que en ningún momento se excediera la relación A/C contratada.
Todos estos controles se realizaron siguiendo los parámetros expuestos en la normativa
ACI 207.1, logrando cumplir con el requerimiento de temperatura establecido en las
especificaciones del concreto puesto en obra: 28 ± 2°C.
Datos clave:
En la colocación del concreto, se utilizaron 2 plantas de concreto con 2 líneas
de producción cada una, 5 autobombas, trabajando tres de manera simultánea y quedando
dos de soporte. Se requirió la mano de obra de 180 personas.
Se utilizaron 37 mezcladoras (mixer) para trasladar el concreto desde las plantas
hasta las autobombas, 198 toneladas de hielo, 1007.5 toneladas de acero.
Concreto utilizado: 3.300 m3 concreto plástico relación A/C 0,5 con sustitución
del 80 % del agua por hielo para controlar temperatura de la mezcla.
Tipos especiales de concreto 20
Monitoreo de resistencias:
Resistencias 3 Días: 87%, resistencias 7 Días: 100% (0sorio Jesús)
Concreto de Contracción Compensada
El concreto de contracción compensada constituye una de las opciones tecnológicas
para controlar las deformaciones y grietas provocadas a causa de la contracción por secado en el
concreto endurecido. Cuando el agua del concreto se ha evaporado, este se contrae y para
contrarrestar esta retracción, los concretos de contracción compensada se expanden durante el
periodo de curado de modo que la diferencia entre a expansión y la contracción provocan una
deformación neta casi igual a cero (Sergio Alcocer). Este tipo concreto se basa en el uso de
cementos expansivos (Carlos Mendoza) o aditivos expansivos.
Materiales
El cemento expansivo utilizado para producir concreto de contracción compensada es
un cemento hidráulico que se expande ligeramente después del fraguado y en los primeros
momentos del endurecimiento (Manuel Gonzáles). Este tipo de cemento está definido por la
ASTM C845, en la que se lo designa como el tipo E- y lo clasifica en tres variedades: K, M, S.
Estos cementos tienen mayores cantidades de aluminato y sulfato de calcio para permitir la
formación de etringita a niveles mayores que en un cemento hidráulico. El tipo E-1 (k) es el
cemento expansivo más disponible comercialmente en los EE.UU, mientras que en Japón y Rusia
se comercializa el cemento tipo E-(M). (Gonzáles). El uso de materiales cementantes esta limito,
Tipos especiales de concreto 21
debido a que estos reducen los beneficios de los cementos expansivos, y no se deben usar sin
ensayos previos (imcyc).
El uso de aditivos está permitido y debe hacer con cuidado. Los aditivos que pueden
usarse son los reductores de agua de mediano a alto rango, en el caso de que el concreto pierde
revenimiento, además también se permite el uso de aditivos inclusores de aire para incrementar la
durabilidad (IMCYC).
Los agregados duros y densos, con poca absorción y alto módulo de elasticidad, son
importantes para la producción de este tipo de concreto (IMCYC).
Proporcionamiento y Control de la Mezcla
Debido a los altos contenidos de aluminatos y sulfatos de calcio, estos cementos tiene
una alta demanda de agua. La relación A/Cm debe ser proporcionada por el proveedor del
cemento, así como el revenimiento que en general es a partir de 10 cm (CEMEX). Sin embargo
en caso de no poseer el dato del contenido de agua el ACI 223 sugiere R/Cm no mayor a 0.75 en
concretos sin aire incluido y no mayor a 0.65 en concretos con aire incluido. En general para
desarrollar las proporciones de agregado, cemento y agua se deben hacer pruebas en el
laboratorio, con temperaturas aproximadas a las reales. (IMCYC)
Producción, colocación y acabado
La colocación del concreto de contracción compensada no requiere técnicas ni equipos
especiales, sin embargo si requiere un mayor cuidado en el control del revenimiento, sobre todo
Tipos especiales de concreto 22
cuando existen temperaturas cálidas en donde el concreto puede perder revenimiento y se hace
necesario el uso de aditivos reductores de agua (IMCYC).Cuando el concreto a usar es un
concreto premezclado los controles para evitar la pérdida de revenimiento incluyen enfriar el
concreto, reducir la velocidad del tambor de la mezcladora de camión a un mínimo (IMCYC).
El acabado en el concreto de contracción compensada debe ser antes que en concreto
normal, debido a que el fraguado se da en un menor tiempo.
Curado y Protección
El curado del concreto de contracción compensada es importante tanto para asegurar la
formación de etringita como para desarrollar resistencia, durabilidad y otras propiedades
deseadas. El tiempo de durado con agua debe ser continuo por lo menos durante los 7 primeros
días.(ICCYC)
La protección de este tipo de concreto está referida especialmente a excesos de calor
que pueden producir agrietamiento por contracción térmica; y a protección contra temperaturas
frías que pueden reducir la expansión del concreto.
Concreto de alto comportamiento
Es un concreto que satisface intereses de diseño específicos, tales como facilidades de
colocación y compactación sin segregación, propiedades mecánica mejoradas a largo plazo, altas
resistencias tempranas, tenacidad extraordinaria, estabilidad volumétrica y larga vida en
Tipos especiales de concreto 23
ambientes severos. La selección de materiales, el proporcionamiento, mezclado colocación y
curado, requieren de una inspección cuidadosa. (imcyc 232).
a) Un concreto de alto desempeño debe cumplir con una de las siguientes características:
f’c a los 28 días mayor o igual a 70 MPa (10000 psi)
f’c a las 4 horas mayor o igual a 20 MPa (3000 psi)
f’c. a las 24 horas mayor o igual a 35 MPa (5000 psi)
b) Un concreto de alto desempeño debe tener un factor de durabilidad mayor que 80%
después de 300 ciclos de congelamiento y deshielo.
c) Un concreto de alto desempeño debe tener una relación agua/materiales cementicios
menor o igual que 0.35
De forma general podemos decir que los concretos de alto desempeño, son aquellos que
presentan mejor comportamiento en su aplicación tanto en estado fresco, como endurecido. Este
concepto relaciona a concretos especiales como concretos fluidos, de retracción compensada, de
alta densidad, de baja permeabilidad, permeables, translúcidos, con color y de alta resistencia
entre otros.
Obras citadas
Tipos especiales de concreto 24
Rodríguez y Domínguez, “Tecnología del concreto con laboratorio”, UNIVERSIDAD
AUTÓNOMA DE PUEBLA, <exposicionestc19.wikispaces.com/.../15_ManzanoMichimani>.
Steven H., kerkhoff B., Panarese W., Tanesi J., “Diseño y Control de mezclas de Concreto”, 1ra
ed., PCA Serial No.2797, México, Portland Cement Association, 2004. Impreso.
A. Vance Pool/ National Ready Mixed Concrete Association (NRMCA). Revista Concrete In
focus/ 2007.
Ayala Izaguirre María de/ Tesina/ Diplomado Obras de Concreto Facultad de Arquitectura de la
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Mendoza C. Evitando Concretos Compensadores de la Contracción
HOLCIM S.A. (Costa Rica) Concreto de Contracción Compensada. Web
HOLCIM Apasco Contracción Compensada. Web
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