COMPONENTES ESCENCIALES DEL CONCRETO

Son tres: Cemento, agua, agregados y en ciertas eventualidades se adicionan un cuarto producto conocido como aditivo.

CEMENTO:

El cemento es un conglomerante hidrulico, es decir, que se obtiene mediante un proceso minucioso de la calcinacin y molido de la caliza y arcilla que amasado con agua, forma una pasta que fragua y endurece por medio de reacciones y procesos de hidratacin y eso se produce por la reaccin qumica ocasionada del agua y el cemento, una vez endurecido conserva su resistencia y estabilidad incluso bajo el agua.

El proceso del endurecimiento hidrulico del cemento se debe principalmente a la hidratacin de los silicatos de calcio, cuando el concreto este vaciado no se le debe tocar hasta que pase su proceso de fraguado, para que su resistencia mecnica sea como se dise inicialmente.

TIPOS DE CEMENTO PORTLAND

A. TIPO I

Este cemento es el que normalmente se usa en la mayora de obras en los que no se dan especificaciones exactas del tipo de cemento a usar, este cemento libera ms calor de hidratacin que otros tipos de cemento, no tiene resistencia a los sulfatos y por lo tanto no es recomendable usarlo en lugares que se ubican cerca del mar, o en construcciones que van a estar en constante contacto con el agua sus propiedades ms importantes son mayor resistencia inicial y menor tiempo de fraguado.

a. USO

Este cemento se usa en las construcciones de concreto y concreto armado en general, en estructuras que requieran un rpido desencofrado, en las construcciones de concreto en clima fro, en productos prefabricados, en los pavimentos y cimentaciones.

B. TIPO II

Este tipo de cemento tiene una moderada resistencia a los sulfatos y cloruros de agua, este cemento es adecuado para usar en las construcciones en donde habr una moderada accin de los sulfatos o tambin donde se requiera un moderado calor de resistencia, se usa solo cuando es el expediente tcnico se especifique que la construccin se realizara con este tipo de cemento, mayormente se usa en las construcciones de puentes, tuberas de concreto, etc.

b. VENTAJAS

En las estructuras y obras sus beneficios son los siguientes: Mejora la resistencia a la corrosin, aumentando la vida til de las estructuras. A largo plazo nos da ahorros en la reduccin de costos por reparaciones y por prdida de uso de las estructuras. Provee mayor estabilidad volumtrica, disminuyendo la formacin de grietas que por retraccin plstica pueda generarse en el fraguado y ganancia de resistencia inicial, en vaciados de grandes masas y reas expuestas a la intemperie.

C. TIPO III

Este tipo de cemento desarrolla altas resistencias inicial a edades tempranas, a 3 y 7 das, esto se debe por el cemento obtenido durante la molienda es ms fino. Este cemento se debe de utilizar de acuerdo a las necesidades especficas de la construccin, cuando es necesario retirar los encofrados lo ms pronto posible o cuando por otros requerimientos particulares, o cuando una obra se tiene que ponerse en servicio muy rpidamente, como en el caso de carreteras y autopistas.

D. TIPO IV

Este cemento se debe utiliza cuando por necesidades de la obra, se requiere que el calor generado por la hidratacin sea mantenido a un mnimo. El desarrollo de resistencias de este tipo de cemento se desarrolla lentamente en comparacin con los otros tipos de cemento. Los usos y aplicaciones de este tipo de cemento estn dirigidos a obras con estructuras de tipo masivo, como por ejemplo grandes presas. La hidratacin de este tipo de cemento inicia en el momento en que el cemento entra en contacto con el agua; el endurecimiento de la mezcla da principio generalmente a las tres horas, y el desarrollo de la resistencia se logra a lo largo de los primeros 30 das, aunque ste contina aumentando muy lentamente por un perodo mayor de tiempo.

E. TIPO V

Este tipo de cemento, es un cemento de alta resistencia a los sulfatos, y es muy recomendable e ideal para usar en obras que estn expuestas al dao por sulfatos. Este tipo de cemento se usa en estructuras de canales, alcantarillas, tneles y sifones con suelos y aguas que contengan alta concentracin de los sulfatos.Tambin se usa en obras portuarias que estn permanentemente expuestas a la accin de las aguas marinas.

Tambin se usa en construcciones en general y de gran envergadura, especialmente para cuando en las especificaciones de la obras nos piden una alta resistencia a la accin de los sulfatos y un moderado calor de hidratacin.

TIPOS DE CEMENTO PORTLAND PUZOLANICO

Cemento portland puzolnico Tipo IP: Este tipo de cemento es producido, a travs de la molienda conjunta de Clinker y puzolana, el cemento contiene de 15 a 40 por ciento del cemento.

Cemento portland puzolnico modificado Tipo I(PM): Ah la adicin de la puzolana es menos al 15 por ciento de cemento.

Cemento portland puzulnico Tipo P: Es el tipo de cemento en donde la adicin de la puzolana es mayor al 40 por ciento del cemento.

CEMENTOS ESPECIALES

Cemento Portland blanco Cemento de albaeleria Cemento aluminoso Cementos mixtos o compuestos

AGUA PARA CONCRETO

USOS DEL AGUAComo sabemos el agua es uno de los compuestos importantes de concreto ya que sin el agua no habra una mescla, en relacin con su empleo en el concreto, el agua tiene dos diferentes aplicaciones: Como ingrediente en la elaboracin de las mezclas Como medio de curado de las estructuras recin construidas.

REQUISITOS DE CALIDAD

Los requisitos de calidad del agua de mezclado para concreto no tienen ninguna relacin obligada con el aspecto bacteriolgico, sino que bsicamente se refieren a sus caractersticas fsico-qumicas y a sus efectos sobre el comportamiento y las propiedades del concreto.

Caracterstica fsico-qumica

Refirindonos a las caractersticas fsico-qumicas del agua para concreto, no parece haber consenso general en cuanto a las limitaciones que deben imponerse a las substancias e impurezas cuya presencia es relativamente frecuente, como puede ser el caso de algunas sales inorgnicas (cloruros, sulfatos), los slidos en suspensin, materia orgnica, de xido de carbono disuelto, etc. Sin embargo, en lo que s parece haber acuerdo es que no debe tolerarse la presencia de substancias que son francamente dainas, como grasas, aceites, azcares y cidos, por ejemplo. La presencia de alguna de estas substancias, que por lo dems no es comn, debe tomarse como un sntoma decontaminacinque requiere eliminarse antes de considerar la posibilidad de emplear de agua.Si el agua no procede de una fuente de suministro de agua potable, se puede juzgar su aptitud como agua para concreto mediante los requisitos fsico-qumicos, recomendados especialmente para aguas que no son potables. Para el caso especfico de la fabricacin de elementos de concreto pre esforzado, hay algunos requisitos que son ms estrictos en cuanto al lmite tolerable de ciertas sales que pueden afectar al concreto y al acero de pre esfuerzo, lo cual tambin se contempla en las normas.

Efectos en el concreto

En la mayora de los casos se pone ms nfasis en la evaluacin de los efectos que produce el agua en el concreto, que en la cuantificacin de las substancias indeseables e impurezas que contiene. Esto aparentemente se justifica porque tales reglamentaciones estn dirigidas principalmente a construcciones urbanas, industriales o similares, cuyo concreto se produce en localidades donde normalmente se dispone de suministro de agua para uso industrial o domstico que es conocido tambin como agua potable.Esto no siempre ocurre as durante la construccin de las centrales elctricas, particularmente de las hidroelctricas, en donde es necesario acudir a fuentes de suministro de agua cuya calidad es desconocida y con frecuencia muestra seales de contaminacin. En tal caso, es prudente determinar en primer trmino las caractersticas fsico-qumicas del agua y, si estas son adecuadas, proceder a verificar sus efectos en el concreto. Los efectos indeseables que el agua que fue usado sin evaluar su calidad para su debido uso seran los siguientes y se dan a corto, mediano y largo plazo:A corto plazo: los efectos en este caso seran en relacin al tiempo de fraguado y las resistencias iniciales.A mediano plazo: Seria al respecto a las resistencias posteriores despus de 28 das de fraguado.A largo plazo: Este se vera con el ataque de sulfatos, la reaccin lcali-agregado y la corrosin del acero de refuerzo.

PREVENIR EFECTOS

Para prevenir los efectos a corto y mediano plazo, se acostumbra precalificar el agua mediante pruebas comparativas de tiempo de fraguado y de resistencia a compresin a 7 y 28 das. En estas pruebas se comparan especmenes elaborados con mezclas idnticas, en las que slo cambia la procedencia del agua de mezclado: agua destilada en la mezcla-testigo y el agua en estudio en la mezcla de prueba.

La prevencin de los efectos a largo plazo se consigue por medio del anlisis qumico del agua antes de emplearla, verificando que no contenga cantidades excedidas de sulfatos, lcalis, cloruros y dixido de carbono disuelto.

VERIFICACION DE CALIDAD

El agua procede de la red local de suministro para uso domstico y no se le aprecia olor, color ni sabor; no obstante que no posea antecedentes de uso en la fabricacin de concreto.El agua procede de cualquier otra fuente de suministro que cuenta con antecedentes de uso en la fabricacin de concreto con buenos resultados, y no se le aprecia olor, color ni sabor.Por el contrario, la verificacin de calidad del agua, previa a su empleo en la fabricacin de concreto.El agua procede de la red local de suministro para uso domstico y, aunque posee antecedentes de uso en la fabricacin de concreto, se le aprecia cierto olor, color o sabor se tendr que hacer una verificacin.El agua procede de cualquier fuente de suministro sin antecedentes de uso en la fabricacin de concreto, aunque no manifieste olor, color ni sabor.Cuando la obra se localiza en las inmediaciones de un centro de poblacin, es muy probable que exista abastecimiento de agua en la localidad, del cual pueda disponerse para fabricar el concreto. USOS DEL AGUA

Agua de mezclado

Es la cantidad de agua que requiere el concreto por unidad de volumen para que se hidraten las partculas del cemento y para proporcionar las condiciones de manejabilidad adecuada que permitan la aplicacin y el acabado del mismo en el lugar de la colocacin en el estado fresco.

Agua de curado

Es el agua usada adicionalmente despus de que el concreto sea asentado ya, y se requiere que el concreto una vez endurecido a fin de que alcance los niveles de resistencia para los cuales fue diseado.

Diseo de mezcla

El agua est relacionado con la cantidad de cemento contenido en la mezcla, es la que determina la resistencia del mismo y en condiciones normales su durabilidad.Concretos con altos contenidos de agua pueden proporcionar resistencias bajas y ser susceptibles de ser atacados fcilmente por los agentes externos.

AGREGADOS

Los agregados son la arena y piedra de granulometra pasta y que ocupan aproximadamente el 75% del de la unidad cbica de concreto

CLASIFICACIN DE LOS AGRAGADOS

POR SU NATURALEZA:

Los agregados pueden ser naturales o artificiales, siendo los naturales de uso frecuente, adems los agregados utilizados en el concreto se pueden clasificar en: agregado grueso y fino.El agregado fino: Se define como aquel que pasa el tamiz 3/8" y queda retenido en la malla N 200, el ms usual es la arena productoresultante de la desintegracin de las rocas.El agregado grueso: Es aquel que queda retenido en el tamiz N4 y proviene de la desintegracin de las rocas; puede a su vez clasificarse en piedra chancada y grava.POR SUDENSIDAD:

Se pueden clasificar en agregados de peso especfico normal comprendidos entre 2.50gr/cm3 a 2.75 gr/cm3, ligeros con pesos especficos menores a 2.5 gr/cm3, y agregados pesados cuyos pesos especficos son mayores a 2.75gr/cm3.

POR EL ORIGEN, FORMA Y TEXTURA SUPERFICIAL:

Por naturaleza los agregados tienen forma irregularmente geomtrica compuestos aleatoriamente por caras redondeadas y angularidades, esta pueden ser descritos de la siguiente forma:

Angular: Poca evidencia de desgaste en caras y bordes. Sub angular: Evidencia de algo de desgaste en caras y bordes. Sub redondeada: Considerable desgaste en caras y bordes. Redondeada: Bordes casi eliminados. Muy Redondeada: Sin caras ni bordes

LOS ADITIVOS

El comportamiento y las propiedades del concreto hidrulico, en sus estados fresco y endurecido, suelen ser influidos y modificados por diversos circunstancias, y en el concreto los ingenieros hacemos, que el concreto que vamos a usar tenga las respectivas resistencias y propiedades que con los que debe cumplir el concreto, y que pueda desarrollar todos sus propiedades para que las acciones exteriores no lo daen.La seleccin y uso de componentes idneos en el concreto, combinados en proporciones convenientes.CLASIFICACIN DE LOS ADITIVOS PARA CONCRETOPara el uso y desarrollo de los diferentes tipos de los aditivos, los clasificaremos desde el punto de vista de las propiedades del concreto que modifican.

ADITIVOS ACELERANTESEste tipo de aditivos tiene las sustancias que reducen el tiempo normal de endurecimiento de la pasta de cemento y aceleran el tiempo normal de desarrollo de la resistencia del concreto.

A. VENTAJAS

Desencofrado en menor tiempo de lo normal. Reduccin del tiempo de espera necesario para dar acabado superficial a la construccin. Reduccin del tiempo del curado del concreto. Adelanto en la puesta en servicio de las estructuras se usa en menos tiempo de lo indicado. Posibilidad de combatir rpidamente las fugas de agua en estructuras hidrulicas..ADITIVOS INCORPORADORES DE AIRE

El aditivo inclusor de aire para el concreto, produce la incorporacin de millones de burbujas de aire las cuales actan como lubricantes entre las partculas de cemento, arena y grava.Existen dos tipos de este aditivo uno es en liquido o polvo soluble en agua, y la otra en partculas slidas, la primera est constituido con sales obtenidos de la resina de madera, sales de materiales protenicos, cidos grasosos y resinosos, sales orgnicas de hidrocarburos sulfonados etc.

Una de las ventajas de estos incorporadores, es que el aire introducido funciona adems como un lubricante entre las partculas de cemento por los vacos adicionales en su estructura.La segunda est compuesta de materiales inorgnicos insolubles con una porosidad interna muy grande como algunos plsticos, ladrillo molido, arcilla expandida, arcilla etc.

ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA PLASTIFICANTES.

Estos aditivos contienen compuestos orgnicos e inorgnicos que permiten emplear menor agua de la que se usara en condiciones normales en el concreto, produciendo mejores caractersticas de trabajabilidad y tambin de resistencia al reducirse la relacin Agua/Cemento.Usualmente reducen el contenido de agua por lo menos en un 5% a 10%.

ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES

Estos aditivos son reductores de agua-plastificantes especiales en que el efecto aninico se ha multiplicado notablemente.A nivel mundial han significado un avance notable en la tecnologa del concreto pues han permitido el desarrollo de concretos de muy alta resistencia.

ADITIVOS IMPERMEABILIZANTES

Esta es una categora de aditivos que slo est individualizada nominalmente pues en la prctica, los productos que se usan son normalmente reductores de agua, que propician disminuir la permeabilidad al bajar la relacin Agua/Cemento y disminuir los vacos capilares.Su uso est especialmente orientado hacia las obras hidrulicas donde se requiere optimizar la estanqueidad de las estructuras.No existe el aditivo que pueda garantizar impermeabilidad si no damos las condiciones adecuadas al concreto para que no exista fisuracin, ya que de nada sirve que apliquemos un reductor de agua muy sofisticado, si por otro lado no se consideran en el diseo estructural la ubicacin adecuada de juntas de contraccin y expansin, o no se optimiza el proceso constructivo y el curado para prevenir agrietamiento.

ADITIVOS RETARDADORES

Este tipo de aditivos tienen como objetivo incrementar el tiempo de endurecimiento normal del concreto, con miras a disponer de un perodo de plasticidad mayor que facilite el proceso constructivo.A. Aplicacin de los aditivos retardadores: Vaciado complicado o voluminoso en donde la secuencia de colocacin del concreto provocara juntas fras si se emplean mezclas con fraguados normales. En vaciados en clima clido, en que se incrementa la velocidad de endurecimiento de las mezclas convencionales. En bombeo de concreto a largas distancias para prevenir atoros. En concreto que va a ser transportado a diferentes distancias.

ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE RETARDADOR

Este aditivo permite la reduccin del agua de la mescla, en ms del 12 por ciento y nos permite determinar la consistencia del hormign adems de retardar el fraguado.

ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE RACELERANTE

Este aditivo nos permite la reduccin del agua y obtener una determinada consistencia del hormign adems de adquirir una resistencia a temprana edad de ser colocado.