tecnología de concreto
Introducción:
Un Ingeniero Civil debe estudiar Tecnología de
concreto porque debe saber :
* Seleccionar los componentes (cemento,
Agregado, agua, Aditivos) para lograr un
concreto de la resistencia especificada en el
proyecto o expediente técnico además debe
saber interpretar los resultados provenientes
del laboratorio.
* Dosificar la mezcla de un concreto; es decir
la proporción con que van entrar los
componentes, especialmente la relación aguacemento que es el principal factor que controla
la resistencia del concreto.
* Escoger el método más adecuado para el
transporte del concreto evitando la
segregación de los componentes por otro lado
debe poner especial atención en la colocación
del concreto dentro de los encofrados, para
luego utilizar un medio eficaz de
compactación.
* Seleccionar el medio mas conveniente de
curado para obtener un concreto de alta
resistencia y de gran durabilidad
* Establecer la resistencia Cilíndrica o de
compresión del concreto de Acuerdo a las
Normas vigentes.
Antecedentes del concreto en ele mundo
Su origen es milenario y se ha perfeccionado
con el paso de los años.
Grandes obras fueron construidas en cemento
y concreto.
De acuerdo con algunas investigaciones, los
hallazgos mas antiguos de los que se tiene
conocimiento sobre el uso de mezclas
cementantes datan de los años 7000 a 6000
a. C. cuando en las regiones de Israel y la
antigua Yugoslavia respectivamente, se
encontraron vestigios de los primeros pisos de
concreto a partir de calizas calcinadas.
Posteriormente cerca al año 2500 a.C., se
emplearon mezclas de calizas y yesos
calcinados para pegar los grandes bloques de
piedra que se utilizaron para la construcción
de las pirámides de Giza en Egipto.
El concreto en el Perú
Los incas tenían solidos conocimientos en
astronomía, trazado y construcción de canales,
edificaciones de piedra y adobe, construían
edificaciones de piedra sin un material ligante o
cementante para unir las piezas.
Entre 1920 y 1930 se da un gran desarrollo de
la ciudad de Lima, con nuevas avenidas, plazas y
edificaciones importantes.
Basta recordar que en esa década se construyen
las edificaciones mas importantes de la plaza de
armas, la plaza san Martin y las calles y
avenidas del centro histórico.
El terremoto de 1940 en lima, afecta en forma
muy importante las edificaciones de adobe.
Los códigos ACI todavía no se usaban con
frecuencia.
En la décadas 1950 y 1960 se producen cambios
importantes en la arquitectura peruana: se
eliminan los muros de albañilería de las
edificaciones, se hacen ventanas mas amplias y
mamparas de piso a techo.
La ingeniería peruana estaba al día con los
sistemas constructivos en concreto armado, pre
o postensado e incluso prefabricado.
En los años 1966, 1970 y 1974 se inicia la
transformación de los criterios de estructuración
y análisis y diseño e edificaciones en concreto
ene l Perú, debido a los terremotos de esos
años.
En 1967 se desarrolla el proyecto de la primera
norma sísmica peruana.
Se puede decir que en la década de 1970 se
comienza a usar los primeros programas de
computo para el análisis de edificios.
concreto
El Concreto es una mezcla de
cemento Portland, agregado fino,
agregado grueso, aire y agua en
proporciones adecuadas para
obtener ciertas propiedades
prefijadas, especialmente la
resistencia.
CONCRETO=CEMENTO PORTLAND+AGREGADOS+AIRE+AGUA
características y naturaleza del concreto
Entre los factores que hacen del concreto un material
de construcción universal tenemos :
a) La facilidad con que puede colocarse dentro de los
encofrados de casi cualquier forma mientras aun tiene
una consistencia plástica.
b) Su elevada resistencia a la compresión lo que le hace
adecuado para elementos sometidos fundamentalmente a
compresión, como columnas y arcos.
c) Su elevada resistencia al fuego y a la penetración del
agua.
clases y tipos de concreto
Concreto Simple:
Es una mezcla de cemento Portland, agregado,
fino, agregado grueso y agua. En la mezcla el
agregado deberá estar totalmente envuelto por
la pasta de cemento, el agregado fino deberá
estar totalmente envuelto por la pasta de
cemento, el agregado fino deberá rellenar los
espacios entre el agregado grueso y a la vez
estar recubierto por la misma pasta.
Concreto Simple = Cemento + A.fino + A.Grueso + Agua
Concreto Armado:
Se denomina así, al concreto simple cuando este
lleva armaduras de acero como refuerzos y que
esta diseñado bajo la hipótesis de que los dos
materiales trabajan conjuntamente, actuando la
armadura para soportar los esfuerzos de
tracción o incrementar la resistencia a la
compresión del concreto.
Concreto Armado = Concreto Simple + Armaduras
Concreto Ciclópeo:
Se denomina así, al concreto simple que esta
completamentado con piedras desplazadoras de
tamaño máximo de 10”, cubriendo hasta el 30%
como máximo, del volumen total. Las piedras
deben ser introducidas previa selección y
lavado, con el requisito indispensable de que
cada piedra, en su ubicación definitiva debe
estar totalmente rodeada de concreto simple.
Concreto Ciclópeo = Concreto Simple + Piedra desplazadora
Concreto Estructural:
Se denomina así, cuando este es dosificado,
mezclado, transportado y colocado, de acuerdo
a especificaciones precisas, que garanticen una
resistencia mínima pre-establecida en el diseño
y una durabilidad adecuada.
Concreto Liviano:
Son preparados con agregados livianos y su peso
unitario varía desde 400 a 1700kg/m3.
Concreto Normal:
Son preparados con agregados corrientes y su
peso unitario varia de 2300 a 2500Kg/m3.
Según el tamaño máximo del agregado. El peso
promedio es de 2400Kg/m3.
Concreto Pesado:
Son preparados utilizando agregados pesados, alcanzando el peso
unitario valores entre 2800 a 6000kg/m3.
Generalmente se usan agregados como las baritas, minerales de
fierro, como la magnetita, limonita y hematita. También,
agregados artificiales como el fósforo de hierro y partículas de
acero.
La principal aplicación de los concretos pesados la constituyen la
protección biológica contra los efectos de las radiaciones
nucleares.
También se utiliza en paredes de bóveda y cajas fuertes, en pisos
industriales, y en la fabricación de contenedores para desechos
radiactivos.
Concreto Premezclado:
Es el concreto que se dosifica en planta, que puede ser
mezclado en la misma o en camiones mezcladores y que
es transportado a obra.
Concreto Prefabricado:
Son elementos de concreto simple o armado fabricados
en una ubicación diferente a su posición en la
estructura.
Concreto Bombeado:
Concreto que es impulsado por
bombeo, a través de tuberías hacia ubicación final.
Cemento
El cemento es un conglomerante formado a
partir de una mezcla de caliza y arcilla
calcinadas y posteriormente molidas, que
tiene la propiedad de endurecerse al
contacto con el agua.
CEMENTO PORTLAND:
Es un producto
comercial de fácil adquisición el cual
cuando se mezcla con agua, ya sea solo o
en combinación con arena, piedra u otros
similares, tiene la propiedad de reaccionar
lentamente con el agua hasta formar una
masa endurecida. Esencialmente es un
clinker finalmente molino, producido por la
cocción a elevadas temperaturas, de
mezclas que contienen cal, alúmina, fierro
y sílice en proporciones determinadas.
Fabricación
El proceso de fabricación del cemento comprende cuatro
etapas principales:
1. Extracción y molienda de la materia prima.
2. Homogeneización de la materia prima.
3. Producción del Clinker.
4. Molienda de cemento.
* Las materias primas para la elaboración del cemento
(piedra caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso)
se extrae de canteras o minas y, dependiendo de la
dureza y ubicación del material, se aplican ciertos
sistemas de explotación y equipos. Una vez extraída la
materia prima es reducida a tamaños que puedan ser
procesados por los molinos de crudo.
*Las materias primas, finalmente molidas e íntimamente
mezcladas, se calientan hasta el principio de la fusión
(1400-1450°C), usualmente en grandes hornos
giratorios, que pueden llegar a medir mas de 200m de
longitud y 5.50m de diámetro.
* Al material parcialmente fundido que sale del horno se le
denomina “clinker”(pequeñas esferas de color gris
negruzco, duras y de diferentes tamaños). El clinker
enfriado y molido a polvo muy fino, es lo que constituye
el cemento Portland comercial. Durante la molienda se le
agrega una pequeña cantidad de yeso (3 ó 4%), para
regular la fragua del cemento.
Clasificación
La presente NTP se aplica a los
siguientes tipos de cemento adicionado
que generalmente son concebidos para el
uso indicado.
Cemento Portland adicionados para
construcción de concreto en general.
Tipo IS: Cemento Portland con escoria de
alto horno.
Tipo IP: Cemento Portland puzolánico.
Tipo IL: Cemento Portland - caliza
Tipo I(PM): Cemento Portland puzolánico
modificado.
Tipo IT: Cemento adicionado ternario.
Tipo ICo: Cemento Portland compuesto.
Empresas de cemento en el Peru
Cemento Andino:
Cemento Portland tipo I, II y V
Cemento Portland Puzolánico tipoi (PM)
Caliza Cemento Inca:
Cemento Portland tipo I y II
Cementos Lima:
Cemento Portland tipo I ,marca "Sol"
Cemento Portland tipo I-BA
Cemento Portland tipo IP ,marca "Súper Cemento
Atlas"
Cemento Portland tipo II-BA
Cemento Portland tipo V-BA
Cementos Pacasmayo:
Cemento Portland tipo I, II y V
CementoPortlandMS-ASTMC-1157
CementoPortlandCompuestoTipo1Co.
Cementos Selva:
Cemento Portland tipo I
Cemento Portland tipo II y V
Cemento Portland Puzolánico tipo IP
CementoPortlandCompuestoTipo1Co.
Cemento Sur:
Cemento Portland tipo I ,II, V, marca "Rumi“
Cemento Portland Puzolánico tipo IP
Cemento Yura:
Cemento Portland tipo I, II, V
Cemento Portland Puzolánico IP.
ALMACENAJE DEL CEMENTO EN OBRA
En el caso de nuestros cementos en bolsas, almacenar en
ambientes cerrados y sobre tablillas de madera, la
perdida de resistencia probablemente es en 3 meses
15% y en 6 meses 25%. En el cemento guardado se
forman grumos, la cantidad de estos es un índice de su
probable utilidad, si hay grumos y no se puede
deshacerse con la presión los dedos, quiere decir que el
cemento ha perdido resistencia. Si el clima esta
demasiado húmedo y lluvioso debe usarse en pocos días.
Debe almacenarse en bolsas unas encima de otras
máximo de 10, evitando dejar menor espacio posible
entre ellas. Debe organizarse las bolsas para que se
gasten de acuerdo al orden de llegada.
Normas técnicas peruana
(NTP)
(NTP)
Las siguientes normas contienen
disposiciones que al ser citadas en
este texto constituyen requisitos
de esta Norma Técnica Peruana.
Como toda norma está sujeta a
revisión, se recomienda a aquellos
que realicen acuerdos en base a
ellas, que analicen la conveniencia
de usar las ediciones recientes de
la normas citadas seguidamente.
El Organismo Peruano de
Normalización posee la
información de las Normas
Técnicas Peruana en vigencia en
todo momento.
NTP 334.001:2011 CEMENTOS. Definiciones y nomenclatura.
NTP 334.002:2003 CEMENTOS. Determinación de la finura expresada por la
superficie especifica (Blaine)
NTP 334.004:2008 CEMENTOS. Ensayo en autoclave para determinar la
estabilidad de volumen.
NTP 334.005:2011 CEMENTOS. Método de ensayo para determinar la
densidad del cemento Portland.
NTP 334.006:2003 CEMENTOS. Determinación del tiempo de fraguado del
cemento hidráulico utilizando la aguja de Vicat.
NTP 334.007:2011 CEMENTOS. Muestreo e inspección.
NTP 334.009:2011 CEMENTOS. Cemento Portland. Requisitos.
NTP 334.045:2010 CEMENTOS. Método de ensayo para determinar la finura
por tamizado húmedo con tamiz normalizado 45 um (N° 325)
NTP 334.048:2003 CEMENTOS. Determinación del contenido de aire en
morteros de cemento hidráulico.
NTP 334.051:2006 CEMENTOS. Método de ensayo para determinar la
resistencia a la compresión de morteros de cemento Portland usado especímenes
cúbicos de 50 mm de lado.
NTP 334.064:2009 CEMENTOS. Método para determinar el calor de
hidratación de cementos Portland. Método por disolución.
NTP 334.067:2011 CEMENTOS. Método de ensayo para determinar la
reactividad potencial alcalina de combinaciones cemento-agregado. Método de la
barra de mortero.
NTP 334.074:2004 CEMENTOS. Determinación de la consistencia normal.
NTP 334.075:2004 CEMENTOS. Cemento Portland. Método de ensayo
normalizado para optimizar el SO3 usando resistencia a la compresión a las 24
horas.
NTP 334.082:2008 CEMENTOS. Cemento Portland. Especificaciones de la
Performance.
NTP 334.084:2009 CEMENTOS. Especificación normalizada para aditivos
funcionales a usarse en la producción de cementos Portland.
NTP 334.085:2005 CEMENTOS. Aditivos de proceso a usarse en la producción
de cementos Portland.
NTP 334.006:2008 CEMENTOS. Método para el análisis químico del cemento.
NTP 334.093:2001 CEMENTOS. Método de ensayo para determinar la
expansión de barras de mortero de cemento portland curadas en agua.
NTP 334.094:2009 CEMENTOS. Método normalizado para determinar el
cambio de longitud en morteros de cemento Portland expuestos a soluciones
sulfatadas.
NTP 334.111:2002 CAL Y PIEDRA CALIZA. Definiciones y nomenclatura.
NTP 334.127:2012 CEMENTOS. Adiciones minerales del cemento y hormigón
(concreto). Puzolana natural cruda o calcinada y ceniza volante. Método de ensayo.
NTP 334.0144:2004 CALES. Cal hidratada para su uso con puzolanas
Requisitos.
NTP 334.165:2007 CEMENTOS. Métodos de ensayo normalizado para cambios
de longitud de morteros y concretos con cemento Portland endurecido.
NTP 350.001:1970 Tamices de ensayo.
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