sesion 04- metodos agregados

8/16/2019 Sesion 04- metodos agregados

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«TECNOLOGIA DEL CONCRETO»

5/27/16

Facultad de IngenieriaCarrera Profesional de Ingenieria Civil

E I!N " # $PROPIEDADE DEL CONCRETO

END%RECIDO



REGLA &' ICA

CEL%LARE APAGADO O (ODO)I&RADOR

5/27/16

Partici*aci+n Activa , Li-ertad deO*ini+n

Res*eto .utuo

Puntualidad , /0 .inutos



CON %LTA 1 APORTE

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EG%NDA %NIDAD

NAT%RALE2A DEL CONCRETO

5/27/16

PROPIEDADE DEL CONCRETO END%RECIDO



Logro Acad3.ico

CONOCER LA PRINCIPALE PROPIEDADE DEL

CONCRETO END%RECIDO4 PR%E&AE TANDARE PARA (EDIRLA # %I(PORTANCIA PARA EL DE E(PE5O FINAL EN

LA )IDA %TIL DE LA E TR%CT%RA6

5/27/16



CONCRETO END%RECIDO

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Es a7uel concreto 7ue 8a co.*leto su eta*a defraguado en el encofrado4 esta en estado s+lido

8 a*ariencia *3trea6



C%RADO 9:(EDO

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La resistencia del concreto se incrementa con el

tiempo.

Continua mientras algún granulo de cemento nohidratado esté todavía presente, si el concretopermanece saturado o con la humedad relativa internapor encima del !"#.

$e%a&o de esta '(, la hidrataci)n el aumento deresistencia virtualmente se detienen.



C%RADO 9:(EDO

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MEMBRANA

ACRILICA

SATURACION



C%RADO 9:(EDO

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RATIO DE ECADO DEL CONCRETO

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*l concreto +o el cemento portland dentro de él

necesita humedad para hidratarse endurecerse.

*l secado del concreto est- indirectamente relacionadoa la hidrataci)n endurecimiento.

Cuando el concreto se seca, de inmediato de&a deganar resistencia esto no indica ue se ha hidratadolo su ciente.




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Conocer el ratio de secado es útil para entender las

propiedades o condiciones 0ísicas del concreto.

*l concreto recién vaciado tiene una a%undancia deagua, pero como el secado progresa desde la super cieal interior, el incremento de resistencia parara en elespesor en donde la humedad relativa caiga de%a&o del!"#.




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na ilustraci)n común de esto es la super cie del piso

de concreto ue no ha tenido un su ciente curado,por ue ha secado r-pidamente la super cie deconcreto es dé%il el tr- co crea polvo.




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Cuando el concreto seca se contrae como una madera,

papel o arcilla +no es signi cativo .

La contracci)n por secado es la causa primaria delagrietamiento, el ancho de la grietas es una 0unci)ndel grado de secado.

*s decir mientras la super cie del concreto seca mur-pido, este e0ecto toma un largo tiempo en el interior

ara secar.




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uchas otras propiedades del concreto endurecido

tam%ién se relacionan con el contenido de humedad,estas inclu en elasticidad, 3uencia, valor deaislamiento, resistencia al 0uego, resistencia a laa%rasi)n dura%ilidad.




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Los ratios por secado natural arti cial para una losa

de concreto de 6 pulgadas de espesor ue puedensecarse por am%os lados.

4 los 11 días de secado natural el concreto todavíaest- totalmente húmedo en el interior

4 los !5" días de secado natural la humedad relativaen el centro cae a 5"#. +solo es para este tipo deconcreto




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*l tama o la 0orma del elemento de concreto tam%ién

tienen una in3uencia importante en el ratio de secado.




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Los elementos de concreto con grandes -reas

super ciales en relaci)n al volumen +losas de pisosecara m-s r-pidamente ue los elementos deconcreto ue con grandes volúmenes con -reassuper ciales pe ue as +tales como apatas depedestales .



D%RA&ILIDAD

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=rado satis0actorio, para ue el concreto resistir- lose0ectos de las condiciones de servicio en ue sedesempe ara>

• 8ntemperismo +congelamiento descongelamiento .• $eterioro por 4cci)n uímica.• $esgaste.



Resistencia al Inte.*eris.o

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Capacidad del concreto de resistir la desintegraci)npor intemperismo causada por >

• Ciclo de congelamiento descongelamiento +cicloC/$C




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• *;pansi)n Contracci)n, con nado, por la variaci)nde la temperatura, humedecimiento secadoalternado.




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<ara 0a%ricar un concreto ue resista al intemperismo>•

Cuidadosa selecci)n de materiales adecuadocontrol de las 0ases de tra%a&o.

•

La incorporaci)n aire para me&orar la dura%ilidadpor disminuci)n del contenido de agua me&orarlas características de colocaci)n.

• <roveer un adecuado drena&e en las super ciese;puestas del concreto.




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Concreto seco con o sin aire incorporado se mantienesin da os por el ciclo C/$C.

Concreto sin aire incorporado con alto contenido decemento %a&a relaci)n agua cemento +".?6desarrolla resistencia al ciclo C/$C.

Concretos con relaci)n agua cemento +". 7 a ".5?re uieren de aire incorporado para resistir el cicloC/$C.




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Las %ur%u&as de aire incorporado +"."! a ".1" mmproveen de la li%eraci)n de las presionesdesarrolladas por el congelamiento e;pansi)n delagua li%re.



Resistencia al Deterioro ;u<.ico6

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*s atri%uido a la reacci)n uímica interna entre elalcalí del cemento los constitu entes minerales delos agregados.

• 4grietamiento usualmente con patrones aleatorios.

• *;cesiva e;pansi)n interna e;terna.




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• @onas peri0éricas de reactividad, alteraci)n oin ltraci)n en las partículas de agregado +sílicehidratado, rocas acidas o volc-nicas

• 4pariencia de ti a en concreto recientemente0racturado .




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$eterioro por contacto de agentes uímicos +concretono protegido contra la alta concentraci)n otemperatura .

• Bcidos inorg-nicos +sul0úrico, clorhídrico, etc.'idrogeno

• ales inorg-nicas +Cloruro de magnesio, calcio, etc.

• 4gua caliente destilada, etc.




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• :ormaci)n de productos solu%les ue se remuevenpor li;iviaci)n +cal hidratada con di);ido decar%ono por las grietas o &untas de construcci)n ovacíos interconectados.

• *l deposito %lanco, e3orescencia, aparece en lasuper cie del concreto por li;iviaci)n +car%onata evapora



Resistencia al Desgaste6

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• Cavitaci)n.

• 4%rasi)n por materiales en el 3u&o de agua.

• 4%rasi)n e impacto del tra co.

• $esgaste por el viento.

• 8mpacto de hielo 3otante.




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Cavitaci)n>•

*0ecto mas destructivo en todo tipo de materiales.

• e presenta en 3u&os de alta velocidad,

o%strucciones o cam%ios %ruscos de alineamiento.

:lu&o de cavidades tipo %ur%u&as de vapor de agua

ue al colapsar tienen una gran energía degradan elconcreto al metal +1"",""" li%/pulg2 +crepitaci)n




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<rotecci)n contra la Cavitaci)n>

• e previene con un adecuado dise o de ingenieria.

• Colocando planchas met-licas de sacri cio.

• 4dicionando aire aguas arri%a de la ona decavitaci)n.



I.*er.ea-ilidad

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*l volumen a%soluto del gel es menor ue la suma delos volúmenes a%solutos de sus componentes +agua cemento .

*l aire incorporado produce vacíos en el concreto uecontri%u en a la impermea%ilidad +nointerconectados



I.*er.ea-ilidad

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4l completar la etapa de me clado el agua no estauni0orme distri%uida en la pasta de cemento genera>

• =randes espacios de%a&o de las partículas deagregados.

• :inos intersticios entre las partículas de cementoasentadas.

• na red de canales interconectados ascendentes.



I.*er.ea-ilidad

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*l concreto es intrínsecamente permea%le, pero estapermea%ilidad puede ser controlada durante laconstrucci)n.

• 4decuada selecci)n de relaci)n agua E cemento+%a&a .

• <eriodo prolongado de curado húmedo paraasegurar la hidrataci)n 0ormaci)n de gel.



Ca.-io de )olu.en

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*l concreto cam%ia de volumen ligeramente de%ido alos cam%ios de temperatura, contenido de humedad tensiones prolongadas.

*ste cam%io de volumen o cam%io de longitud puedevariar desde "."1# hasta "."!#.

*st-n mu pr);imos a los valores del acero.



d ) l



Ca.-io de )olu.en

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*l agrietamiento no solo disminu e la capacidad parasoportar cargas si no tam%ién la dura%ilidad delconcreto a 0actores e;ternos.

C i d ) l



Ca.-io de )olu.en

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*;pansi)n en el concreto con nado causa demasiado0uer a de compresi)n astillamientos en las &untas.

La contracci)n por secado depende> contenido de

agua unitario, composici)n de los agregados duraci)n del curado húmedo inicial.

Contracci)n por la 0ormaci)n del gel.

Las pu olanas aumentan la contracci)n por secado.

C i d ) l



Ca.-io de )olu.en

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Cam%ios de volumen autogenerados se dan por

reacciones uímicas internas enve&ecimiento delconcreto.

*s independiente del contenido de agua peroaltamente dependiente de la cantidad características del material cementante +cemento Fpu olana ) me clas ricas

*s ma or en concretos adicionados con pu olanas.

C i d ) l



Ca.-io de )olu.en

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Coe ciente térmico de e;pansi)n o contracci)n>

• Cam%io en unidad de longitud por cam%io de ungrado de temperatura

• 9aria principalmente con el tipo cantidad delagregado grueso ligeramente por el resto deconstitu entes.

R i i ( i



Resistencias (ec=nicas

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Capacidad para resistir es0uer os 0uer as aplicadas

sin romperse, ad uirir de0ormaciones permanentes odeteriorarse de algún modo.

R i i ( i




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Capacidad de soportar cargas es0uer os, siendo su

me&or comportamiento en compresi)n encomparaci)n con la 3e;i)n, de%ido a las propiedadesadherentes de la pasta de cemento.

R i t i ( i




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Esfuer>o de co.*resi+n >

(esultante de tensiones o presiones dentro de uns)lido de0orma%le o medio continuo ue tiende a unareducci)n de volumen a un acortamiento del cuerpoen una direcci)n.

R i t i ( i




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Esfuer>o de Fle?i+n@

Com%inaci)n de las 0uer as de tracci)n decompresi)n ue se desarrollan en la secci)ntransversal de un elemento estructural para resistiruna 0uer a transversal.

R i t i ( i




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La resistencia a la co.*resi+n es la propiedad

principal del concreto un 0actor necesario para eldise o de puentes, edi caciones otras estructuras.

R i t i ( i




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*n el dise o de pavimentos otras losas so%re

terreno, se usa generalmente la resistencia a la3e;i)n.

R i t i ( i




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La resistencia a la 3e;i)n o m)dulo de rotura est-

dada>

!# G 1"# ; H0Ic

J

+0Kc ".7M

Resistencias (ec nicas




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• <ara una tra%a&a%ilidad cantidad de cemento

dado, un concreto con aire incorporado re uieremenos agua ue uno sin aire incorporado.

• La relaci)n 4/C m-s %a&a compensa la pérdida deresistencia del concreto con aire incorporado, enespecial en la me cla de contenido de cementopo%re a medio.





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• $epende de la concentraci)n de la pasta de

cemento +a/c en peso .

• Las a0ectan> la temperatura el tiempo, la calidadde los agregados +estructura del concreto .

• :actor indirecto mu importante es el curado, parallegar a las características resistentes del concreto.





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• Concretos normales tienen resistencias en

compresi)n de 1"" a "" Ng/cm2.

• e tiene optimi aciones de dise o sin aditivos uehan permitido o%tener resistencias del orden de 7""Ng/cm2.

• *mpleando polímeros +aglomerantes sintéticos seo%tiene resistencia en compresi)n superior a 15""Ng/cm2.

Elasticidad



Elasticidad

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*l concreto no es un .aterial el=stico , la curva

es0uer o E de0ormaci)n B , para el incremento

continuo de carga se representa por una curva.

Elasticidad



Elasticidad

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*n un concreto endurecido totalmente precargado

moderadamente, la curva B , es, por practicidad,una línea de pendiente constante en el rango ha%itualde es0uer os de tra%a&o.

Elasticidad



Elasticidad

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La relaci)n B , determinada de la porci)n recta de

la curva B , es llamada el Om)dulo de elasticidadP(6E6

Cuando las cargas se incrementan m-s all- del rangode tra%a&o, la curva B , se desvía de una línearecta +los B , a no son proporcionales

in em%argo, la relaci)n B , es %astante uni0ormepara es0uer os de compresi)n hasta 75# de la

resistencia a la rotura f c a los 2! días, como se

Elasticidad



Elasticidad

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Elasticidad



Elasticidad

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*n concretos de m-s altas resistencias se tienen

valores m-s altos de elasticidad, pero el (6E6 no esdirectamente proporcional a la resistencia.

*l (6E6 para concretos normales a la edad de 2!días varía desde 2 a 6 millones l%s/pulg2. +1 ",61?.M2a 21,! 1.77 Ng/cm2

Elasticidad



Elasticidad

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*n la .a8or<a de .ateriales , el (6E6 no varía con

la edad la recu*eraci+n el=stica en el tiempo deremoci)n de la carga es igual a la defor.aci+nel=stica en el tiempo ue la carga se aplic) sin variarpor la duraci)n de la aplicaci)n.

Elasticidad



Elasticidad

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*n concreto, el (6E6 normalmente se incrementa

con la edad si el concreto permanece s)lido> lade0ormaci)n inicial la recuperaci)n el-sticadependen de la edad.

Elasticidad



Elasticidad

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*l método est-tico determina la relaci)n B , @ la

de0ormaci)n correspondiente a los es0uer os de cargade prue%a es medida directamente.

Elasticidad



Elasticidad

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*l (6E6 se determina por un método din-mico de

medici)n de 0recuencia natural de vi%raci)n delespécimen o de velocidad de ondas de sonido através del material.

Los métodos din-micos se usan para determinar lae;tensi)n del deterioro de los especímenes de

concreto sometidos al ciclo de C/$C o a0ectado por lareacci)n alcalí agregado.

Elasticidad



Elasticidad

5/27/16

*stos métodos proporcionan un medio simple r-pido

para determinar el (6E6 sin da o al espécimen.

n decremento en el (6E6 es medido por una m-s

%a&a 0recuencia natural o velocidad de onda +deteriorodel concreto .

Fluencia 8 E?tensi-ilidad




5/27/16

Cuando el concreto se carga, la de0ormaci)n o%tenida

se divide en 2 partes>

• na de0ormaci)n ocurre inmediatamente

+ de0ormaci)n el-stica ,

• na de0ormaci)n dependiente del tiempo,

comien a inmediatamente continúa en una tasadecreciente mientras el concreto este cargado.*sta de0ormaci)n m-s tardía es llamada

uenciaH6




Fluencia 8 E?tensi ilidad

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La 3uencia depende de>

+1 La magnitud del es0uer o +carga ,

+2 La edad resistencia del concreto cuando eles0uer o se aplica,

+? *l periodo de tiempo en ue el concreto eses0or ado.





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e a0ectada por>• Calidad del concreto.• Las condiciones de e;posici)n.• Qipo, cantidad tama o m-;imo del agregadoR• Qipo de cemento,• Cantidad de pasta de cemento,• Qama o 0orma de la masa de concreto,• Cantidad de acero de re0uer oR • Condiciones de curado.





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*n los rangos de esfuer>o nor.al , la 3uencia es

proporcional al es0uer o.

*n concreto colocado recientemente, el cam%io de

volumen o longitud por la 3uencia es en gran parteirrecupera%le.

La 3uencia en concreto antiguos secos es en granparte recupera%le.





5/27/16

La gura 1?.5 muestra curvas de 3uencia %asadas en

ensa os e&ecutados en condiciones de la%oratoriosegún el 4 Q C512 O*st-ndar para el método deensa o para la 3uencia del concreto en compresi)nP





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Los cilindros se cargaron casi al "# de la resistencia

a la compresi)n se midi) la de0ormaci)n.

Las pare&as de los cilindros no cargados se usaron

para comparar la contracci)n por carga, se dedu&o lade0ormaci)n total para determinar la 3uencia.

e o%serva ue a medida ue la resistencia delconcreto decrece, la 3uencia se incrementa.





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Las dos curvas a 2! días para cada resistencia del

concreto en la :igura 1? E 5 ilustran ue la 3uenciaest- compuesta por dos partes>

• La de0ormaci)n acompa ada por el secado• La de0ormaci)n ue ocurre sin el secado.

Los especímenes de concreto cargados en una edadtardía 3uir-n menos ue a uellos cargados a unaedad temprana.





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na com%inaci)n de de0ormaciones se muestra en la

gura 1? E 6.

Las curvas representan la de0ormaci)n cam%io de

volumen en la columna del piso 1 de un edi cio deconcreto re0or ado de 76 pisos durante suconstrucci)n.

*l tama o de la columna 0ue 16S ! pulgadas+ ""S12"" mm contenía 2."!# de re0uer o vertical.

La resistencia del concreto de dise o 0ue M""" psi +62





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5/27/16

*l método de curado previo a la carga tiene un e0ecto

marcado en la 3uencia del concreto.

Los e0ectos de ? di0erentes métodos de curado so%re

la 3uencia se muestran en la :igura 1?G7.





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• na mu pe ue a 3uencia ocurre en un concreto

curado por vapor de alta presi)n +autoclave .

• *l curado de concreto con vapor a presi)n

atmos0érica tiene considera%lemente menos3uencia ue un concreto a 7 días con curadohúmedo.

• Los dos métodos de curado por vapor reducen lacontracci)n por secado del concreto cerca de la

Pro*iedades T3r.icas



5/27/16

*l concreto se e;pande cuando la temperatura

aumenta se contrae cuando la temperatura cae.

*l valor promedio para el coe ciente de e;pansi)n es

cerca de 5.5 millonésimas por grado :ahrenheit +1"millonésimas por grado Celsius aun ue los valoresvarían desde ?.2 a 7." +5.! a 12.6 han sidoo%servados.




5/27/16

*sto e uivale a una longitud de 2/? pulgadas por cada

1"" pies del concreto su&eto a un crecimiento o caídade 1""T : +o 5 mm por cada secci)n de 1" m delongitud a medida ue e;perimenta un crecimiento o

caída de 5"T C




5/27/16

La e;pansi)n o contracci)n térmica del concreto varía

por>• Qipo de agregado.• (i ue a de la me cla.• (elaci)n aguaGcemento.• (ango de temperatura.• *dad del concreto, • 'umedad relativa.

$e estos, el tipo de agregado tiene la m-s grande

in3uencia.




5/27/16

La ta%la 1? E 1 muestra algunos valores

e;perimentales de los coe cientes térmicos dee;pansi)n para los concretos con agregados de variostipos.




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*staos valores se o%tuvieron de ensa os so%re

pe ue os especímenes de concreto en los cualestodos los 0actores 0ueron los mismos e;cepto el tipode agregado. *l agregado no 0ue el mismo material

como el agregado grueso.



Peso %nitario



5/27/16

*l concreto normal usado en pavimentos, edi cios

otras estructuras tiene un peso unitario +<. . en elrango de 1 " a 15" li%ras por pie cú%ico +22 " a 2 ""Ng/m? .

*l <. . +densidad del concreto varia por> la densidadrelativa de los agregados, cantidad de aire atrapado o

incorporado, contenido de agua cemento por eltama o m-;imo del agregado.

Peso %nitario



5/27/16

Los valores <. . del concreto 0resco se muestra la

Qa%la 1E1.

Peso %nitario



5/27/16

*n el dise o de estructuras, la com%inaci)n del

concreto normal el acero de re0uer o escomúnmente asumido como 15" li%ras por píe cú%ico+2 "" Ng/m?

*l peso del concreto seco iguala al peso del concreto0resco menos el peso del agua evaporada. +no del

agua de me cla .

Peso %nitario



5/27/16

*l contenido de agua de un concreto normal, saturado

%ien hidratado ue puede evaporarse al 5"# de lahumedad relativa esta alrededor de ? l%s /pie? +5"Ng/m? , +depende del contenido de agua inicial del

concreto las características de a%sorci)n de losagregados.

Peso %nitario



5/27/16

4dem-s del concreto normal, ha varios tipos de

concreto para cu%rir necesidades> +Qipos especialesde concreto .

• $esde concreto livianos con un <. . de 15 l%s/pie?+2 " Ng/m? usado para aislamiento acústico, etc.

Peso %nitario



5/27/16

• 'asta concretos pesados con un <. . ?75 l%s/pie?

+6""" Ng/m? usado para contrapesos o escudoscontra radiaci)n



CON %LTA 1 APORTE5/27/16

EG%NDO CONTROL



%NIDAD II

5/27/16

%E)E 4 0J de Octu-re K0/K



GRACIA

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