CLASE UNIDAD 1 - GENERALIDADES SOBRE EL H ppt[Compatibility Mode]

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- Tecnología del Hormigón -
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL
DOCENTE: Ing. M. Fernanda Carrasco
Ingeniería Civil
GENERALIDADES SOBRE 
EL HORMIGON
U N I D A D 1
POR QUÉ ESTUDIAR TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN?
- Tecnología del Hormigón -
Es el material manufacturado más ampliamente utilizado. En muchos países la 
relación entre el consumo del hormigón al acero es de 10 a 1.
En hormigón se tiene la posibilidad de realizar elementos de variadas formas, 
tamaños, colores y texturas diferentes.
Estación de Oriente, Lisboa, Portugal diseñada por 
Calatrava
Gare de Lyon - Saint-Exupéry, Lyon, Francia diseñada 
por Calatrava
POR QUÉ ESTUDIAR TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN?
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St Mary's Cathedral, San Francisco by Pierre Luigi Nervi: 
Amazing concrete roof structure.
POR QUÉ ESTUDIAR TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN?
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Represa Itaipú, Brasil
POR QUÉ ESTUDIAR TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN?
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Ponte Musmeci, Potenza, Italia
POR QUÉ ESTUDIAR TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN?
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Soccer City Stadium in Johannesburg. 
Fachada con tecnología de punta hecha 
de concreto reforzado con fibra de vidrio y 
coloreada con pigmentos Bayferrox
POR QUÉ ESTUDIAR TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN?
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Premoldeados
POR QUÉ ESTUDIAR TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN?
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Estación de Oriente, Lisboa, Portugal diseñada por CalatravaFuente: Prof. Jin-Keun Kim, KAIST, 
Korea (2013)
Hormigón
13 billones 
Cemento
2.8 
billones
Agregados
9 billones
Agua
1.4
billones
8 % del 
consumo 
mundial de 
agua
Producción mundial de hormigón
En toneladas anuales
POR QUÉ ESTUDIAR TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN?
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La economía del empleo del hormigón en la construcción se basa en los 
siguientes aspectos:
· Empleo en su elaboración de materias primas generalmente abundantes.
· Menor cantidad de energía para su fabricación.
· Empleo de mano de obra sin calificación especial.
· Estructuras que necesitan poco mantenimiento.
· Es más económico que otros materiales, p.e. el acero.
La diferencia de costos es importante debido al consumo de energía para la 
obtención de los materiales. Para fabricar acero y aluminio, la energía necesaria 
es de 300 y 380 GJ/m³, respectivamente, en cambio para el hormigón 2,775 
MJ/m³.
Posibilidad de incorporar materiales reciclados
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118-126 DC El Panteón Romano.
HISTORIA DEL CEMENTO Y EL HORMIGÓN
HISTORIA DEL CEMENTO Y EL HORMIGÓN
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- 3000 AC Los Egipcios usaron barro mezclado con paja para unir ladrillos
secos. También ayudaron al descubrimiento del mortero a la cal y de yeso como
un agente ligante para la construcción de las Pirámides.
- 300 AC Los Romanos emplearon caliza en escamas con una ceniza volcánica
denominada puzolana, encontrada cerca de Pozzuoli, en la bahía de Nápoles.
Emplearon caliza como un material cementicio. Se usaron grasa animal, leche y
sangre como aditivos.
-118/125 DC El Panteón Romano.
- 1818 Vicat descrubre el cemento
- 1824 1er patente de cemento portland
- 1875 Joseph Monier Inicio de hormigón armado, utilizándolo en jardineras para
rosales.
- 1927 Eugene Freyssinet desarrolla exitosamente el hormigón pretensado.
HISTORIA DEL CEMENTO Y EL HORMIGÓN
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- 1930 Eduardo Torroja, diseña en primer techo de cáscara delgado en Algeciras.
- 1940 Los Construction Technology Laboratories perfeccionan el hormigón con
aire incorporado.
- 1970 Se introduce el refuerzo con fibras en el hormigón.
- 1975 Water Tower Place, 265m de altura, hormigón de 60 MPa, empleando
superplastificantes.
- 1996 Petronas Twin Towers, 450 m de altura.
- 2004-2010 Burj Khalifa, 828 m de altura, hormigón de 80 MPa.
HISTORIA DEL CEMENTO Y EL HORMIGÓN
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1930 Eduardo Torroja, diseña el primer techo de cáscara delgado en Algeciras.
EDIFICIOS MAS ALTOS DEL MUNDO
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• Cuando se calcula una estructura de hormigón se lo hace
bajo la hipótesis de estar frente a un material homogéneo con
propiedades mecánicas uniformes; se asumen entonces
valores únicos de resistencia, módulo de elasticidad, fluencia,
etc.
• La simple observación de un corte de hormigón pone en
evidencia que se está en presencia de un material compuesto,
en el que una matriz continua rodea un conjunto de inclusiones
de forma y tamaño variados.
EL HORMIGON: MATERIAL COMPUESTO
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CORTE DE HORMIGON
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HORMIGON COMO MATERIAL COMPUESTO
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NIVELES DE ANALISIS
Principales defectosObservaciónElemento 
representativo
InhomogeneidadNivel
Fisuras de adherencia 
por sedimentación y 
contracción
Canales de exudación
Visual (10x)100 mmAgregado gruesoMacroscópico
Microburbujas de aire
Canales de exudación
Fisuras de contracción
Productos de alteración 
química
Visual 
Lupa (10x)
Microscopio (10x)
2 mmAgregado finoMesoscópico
Fisuras de contracciónMicroscopio
(100x)
0.5 mmPoros grandes y 
capilares
Microscópico
Poros
Productos de alteración
Microscopio 
electrónico 
Rayos X
0.5 µmPoros del gelSubmicroscópico
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LA PASTA DE CEMENTO
MétodoDimensión típicaMorfologíaEst. Crist.Compuesto
SEM1 x 0,1 ųm;
esp. < 0.01 ųm
Fibras delgadas 
(no resuelta)
Muy pobreS-C-H
MO - SEM10 x 100 ųmPrismas hexag.Muy buenoCH
MO - SEM10 x 0,5 ųmNo porosoBuenoEttringita
SEM1 x 1 x 0,1 ųmAgujas largas y 
delgadas prism.
Pobre a 
Bueno
Monosulfato 
aluminato
SEM: Microscopía Electrónica; MO: Microscopía Optica
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Silicato de Calcio Hidratado (S-C-H)
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Hidróxido de Calcio (CH)
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Ettringita
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Monosulfoaluminato
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LA PASTA DE CEMENTO
Rango dimensional de sólidos y poros 
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LA ZONA DE TRANSICIÓN
La zona de transición resulta del “efecto pared” del agregado que conduce a la 
existencia de un gradiente en la razón agua/cemento y en consecuencia, de la 
porosidad y de la diferencia de la movilidad de los iones. 
Un objeto sólido plano colocado al
azar en un conjunto de granos de
cemento cortaría los granos. Como
esto es imposible se rompe el
empaquetamiento de granos para dar
una zona de mayor porosidad y
granos más pequeños en la zona
cercana al “agregado”.
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FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DE LA INTERFASE
• Características propias de los agregados
• Relación agua / cemento
• Presencia de adiciones minerales 
• Edad
• Orientación (efectos de segregación, exudación, etc)
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PROPIEDADES DEL HORMIGON