ENRIQUE_PASQUEL_CARBAJAL_TOPICOS_DE_TECN

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ENRIQUE PASQUEL CARBAJAL
TOPICOS DE TECNOLOGIA 
DEL CONCRETO
EN EL PERU
Segunda Edición Noviembre 1998
 Enrique Pasquel Carbajal
Calle 4, Mz E-5 No 163
Los Alamos de Monterrico
Lima 33 - Perú
Teléfono : 0051-1-3451937
Fax : 0051-1-3450036
 Colegio de Ingenieros del Perú
 Consejo Nacional
Av. Arequipa 4947
Lima 18 - Perú
Teléfono : 0051-1-4456540
Fax : 0051-1-4477143
Derechos Reservados 
Prohibida la reproducción parcial o total
 de esta obra sin permiso expreso del autor.
Impreso en Lima, PERU
PROLOGO A LA SEGUNDA EDICION
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 Noviembre 1998
 
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PREFACIO DEL AUTOR A LA SEGUNDA EDICION
 
El apoyo brindado por el Colegio de Ingenieros del Perú en Noviembre de 
1993, posibilitó la primera edición de este trabajo, que se constituyó en el 
Libro 17 de la “Colección del Ingeniero Civil“ ideada y promovida tan 
exitosamente por Antonio Blanco durante su gestión al frente del Capítulo 
de Ingeniería Civil. 
Nuevamente la iniciativa de Antonio Blanco como actual Decano Nacional 
del CIP ha hecho factible la presente edición al haberse agotado la anterior, 
por lo cual le expresamos nuestro mayor agradecimiento.
Hemos hecho una revisión completa del libro en la búsqueda de mejorarlo y 
complementarlo en aspectos que han tenido la gentileza de hacernos notar 
colegas, estudiantes y amigos, durante los cursos, conferencias y seminarios 
que hemos dictado en varias ciudades del país, y por el convencimiento que 
un trabajo de este tipo siempre puede y debe perfeccionarse , ameritando 
cada nueva edición incorporar un esfuerzo en ese sentido.
Es así que en el Apéndice se ha añadido a la información suministrada por 
los fabricantes locales de cemento en 1993, la remitida posteriormente por 
aquellos que accedieron a actualizarla; hemos ampliado el capítulo 8 
referido a la evaluación estadística de resultados de resistencia en concreto, 
se han complementado los Capítulos 11 y 12 incorporando los últimos 
avances científicos relativos al diagnóstico de la reactividad alcalina en 
agregados y concreto endurecido, y se ha replanteado el capítulo 13 
enfocándolo desde la perspectiva de la Calidad Total, que es un tema de 
gran vigencia a nivel internacional, que merece ser difundido por la 
trascendencia que tendrá en un futuro no muy lejano en la industria de la 
construcción , como ya la tiene en otras áreas de la actividad productiva.
Finalmente, se han introducido algunas correcciones gramaticales y de 
sintaxis para una mejor comprensión del texto, se han mejorado las tablas y 
gran parte de los gráficos, añadiéndose un índice alfabético para la 
ubicación fácil de los diversos temas.
ENRIQUE PASQUEL CARBAJAL
 Noviembre 1998
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DEDICATORIA
A mi padre el Ing. Francisco Pasquel Ormaza y a la memoria de mi abuelo 
el Ing. Francisco Pasquel y Cáceres.
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AGRADECIMIENTO
La idea de escribir este libro data de hace varios años, pero no hubiera sido 
posible hacerla realidad sin el estímulo y apoyo desinteresado de mis amigos 
y colegas Juan Bariola, Gianfranco Ottazzi y Antonio Blanco, para 
concretar su redacción y publicación .
Un reconocimiento especial a mi padre por su gran aporte en el desarrollo 
del Capítulo 1.
Finalmente, el agradecimiento más profundo a mi esposa Adela y a mis hijos 
Enrique y Christian, por toda su ayuda y comprensión durante el tiempo 
dedicado a la culminación de este trabajo.
E.P.C.
Nov. 1993
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INTRODUCCION
" La práctica sin ciencia es como un barco sin timón "
Leonardo DaVinci, 1452-1519
La premisa que antecede a este párrafo, establecida por uno de los mayores 
genios de la humanidad en una época en que paradójicamente el empirismo 
era el derrotero en la búsqueda de las respuestas a los fenómenos naturales, 
resulta hoy en día de una vigencia notable, si reflexionamos en que lo 
concluido hace cuatro siglos constituye en el presente con todos los avances 
científicos logrados, el camino lógico y obligatorio en el desarrollo y 
aplicación de cualquier tecnología. 
En el caso particular de la Tecnología del Concreto, hace ya algunos años 
que se viene relegando en nuestro país la importancia de este campo, 
dándole la connotación equivocada de una especialidad con base científica 
limitada, que se aprende con la práctica .
Es una realidad, que en nuestras universidades, se dicta por lo general 
durante la formación del ingeniero civil sólo un curso de Tecnología del 
Concreto, y algunas veces dentro de un curso general de "Materiales de 
Construcción", pese a que es el concreto el material que debe dominar casi a 
diario el profesional de la construcción. Sin embargo, se instruye al futuro 
ingeniero con métodos de cálculo y diseño estructural cada vez mas 
complejos y refinados, que si bien son fundamentales, en muchos casos 
pierden su eficacia y trascendencia, cuando en las obras se suman los errores 
y deficiencias por desconocimiento de los conceptos que gobiernan el 
producto final, por falta de actualización y profundidad en estos temas.
Nuestro país cuenta con toda la gama de climas y condiciones ambientales 
posibles, y que en algunos casos son singulares, por lo que problemas tan 
antiguos como son el producir técnicamente concreto durable en la sierra y 
el altiplano, trabajar en forma científica y eficiente con agregados 
marginales como es el caso de nuestra selva, o superar profesionalmente las 
dificultades de hacer concreto en climas cálidos como sucede en la mayor 
parte de la costa, están a la espera de soluciones creativas de uso corriente 
que contribuyan al avance de la Tecnología del Concreto local.
El objetivo de este libro es el de proveer las herramientas científicas básicas 
para conocer, emplear y evaluar profesionalmente el comportamiento de un 
xi
material como el concreto que tiene un potencial inagotable tanto en su uso 
como en la investigación de los fenómenos que lo afectan.
Pese a tocarse los temas clásicos de cualquier libro sobre Tecnología del 
Concreto, se ha pretendido enfocarlos dentro de la óptica de las realidades de 
nuestro país, con apreciaciones personales que quizás resulten en algunos 
casos polémicas, pero elaboradas con el ánimo de reflexionar con el lector 
en la búsqueda de soluciones para el progreso de esta especialidad en 
nuestra patria.
Se ha tratado de incorporar la información técnica mas actualizada con las 
limitaciones del avance continuo que existe en este campo, complementada 
con recomendaciones prácticas emanadas de la experiencia científica 
comprobada en diversas obras por el autor.
No creemos haber cubierto todos los temas y no dudamos que se 
encontrarán aspectos que quizás merecieron otro tratamiento o estén 
incompletos , pero si este trabajo con sus limitaciones contribuye en aportar 
a los lectores algunas respuestas y soluciones, a sus problemas cotidianos en 
el empleo del concreto, nos sentiremos satisfechos ya que este libro habrá 
cumplido su cometido.
 El Autor
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INDICE
Página
CAPITULO 1.-
RESEÑA HISTORICA DE LA TECNOLOGIA DEL
CONCRETO EN EL PERU............................................................1
1.0 Introducción.
1.1 El Imperio Incaico.
1.2 La Colonia.
1.3 Los Gremios.
1.4 La República del Siglo XIX.
1.5 El Siglo XX.
CAPITULO.2.-
CONCEPTOS GENERALES SOBRE EL CONCRETO
Y LOS MATERIALES PARA SU ELABORACION..............11
2.0 Introducción.
2.1 La Tecnología del Concreto. Conceptos fundamentales.
2.2 Los componentes del Concreto.
CAPITULO 3.-
EL CEMENTO PORTLAND ......................................................17
3.0 Introducción.
3.1 Fabricación delCemento Portland.
3.2 Composición del Cemento Portland.
3.3 Las fórmulas de Bogue para el cálculo de la composición 
potencial de los cementos.
3.4 Mecanismo de hidratación del cemento.
3.5 Estructura de la pasta del cemento hidratado.
3.6 Tipos de cemento y sus aplicaciones principales.
3.7 Los Cementos Peruanos y sus características.
3.8 Condiciones de control y almacenaje en obra y sus 
consecuencias.
CAPITULO 4.-
EL AGUA EN EL CONCRETO..................................................59
4.0 Introducción.
4.1 El agua de mezcla.
4.2 El agua para curado.
xiii
CAPITULO 5.-
LOS AGREGADOS PARA CONCRETO.................................69
5.0 Introducción.
5.1 Clasificación de los Agregados para Concreto.
5.2 Características Físicas.
5.3 Características Resistentes.
5.4 Propiedades Térmicas.
5.5 Características Químicas.
5.6 Características Geométricas y morfológicas.
5.7 El análisis Granulométrico.
5.8 El Módulo de Fineza.
5.9 La Superficie Específica.
5.10 Mezcla de Agregados.
5.11 Evaluación de la calidad y la gradación de agregados.
5.12 Exploración y explotación de Canteras.
CAPITULO 6.-
ADITIVOS PARA CONCRETO...............................................113
6.0 Introducción.
6.1 Clasificación de los Aditivos para Concreto.
6.2 Aditivos acelerantes.
6.3 Aditivos Incorporadores de aire.
6.4 Aditivos reductores de agua - Plastificantes.
6.5 Aditivos Superplastificantes.
6.6 Aditivos Impermeabilizantes.
6.7 Aditivos Retardadores.
6.8 Curadores Químicos.
6.9 Aditivos Naturales y de procedencia corriente.
CAPITULO 7.-
PROPIEDADES PRINCIPALES DEL CONCRETO...........129
7.0 Estructura Interna del Concreto.
7.1 Propiedades Principales del Concreto fresco.
7.2 Propiedades Principales del Concreto Endurecido.
CAPITULO 8.-
EVALUACION ESTADISTICA DE LOS RESULTADOS
DE ENSAYOS DE RESISTENCIA EN CONCRETO..........145
xiv
8.0 Introducción.
8.1 Fundamentos Estadísticos.
8.2 Criterios Generales.
8.3 Criterios del Reglamento ACI-318.
8.4 Criterios del Reglamento Nacional de Construcciones.
CAPITULO 9.-
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO NORMALES...171
9.0 Introducción.
9.1 Parámetros básicos de los métodos de diseño de mezclas de 
Concreto.
9.2 Pasos generales en los métodos de diseño de mezclas.
9.3 El Método Tradicional del ACI y sus alcances.
9.4 Métodos basados en curvas teóricas.
9.5 Métodos basados en curvas empíricas.
9.6 El Método del Módulo de fineza Total.
9.7 Optimización de Diseños de Mezcla en Obra.
CAPITULO 10.-
CONCRETOS ESPECIALES...................................................213
10.0 Introducción.
10.1 Concreto Masivo.
10.2 Concreto Compactado con Rodillo.
10.3 Concreto Ligero.
10.4 Concreto Anti-contracción.
10.5 Concreto Fibroso.
10.6 Concreto Refractario.
10.7 Concreto Sulfuroso.
10.8 Concreto Impregnado con polímeros.
10.9 Concreto cementado con polímeros.
10.10 Concreto de cemento portland polimerizado.
10.11 Concreto con cenizas volátiles.
10.12 Concreto con microsílice.
10.13 Concreto con agregado precolocado.
10.14 Concreto lanzado o shotcrete.
10.15 Concreto Pesado.
CAPITULO 11.-
CAMBIOS VOLUMETRICOS EN EL CONCRETO
FISURACION, CAUSAS Y CONTROL..................................237
11.0 Introducción.
11.1 Fenómenos causantes de los cambios Volumétricos.
xv
11.2 Contracción o Retracción.
11.3 Contracción intrínseca o espontánea.
11.4 Contracción por secado.
11.5 Factores que afectan la contracción por secado.
11.6 Contracción por carbonatación.
11.7 Flujo o Fluencia.
11.8 Cambios Térmicos.
11.9 Agresión Química Interna y Externa.
11.10 Control de los cambios volumétricos.
11.11 Control de la contracción y el flujo.
11.12 Control de los cambios térmicos.
11.13 Control de la agresión química.
CAPITULO 12.-
LA DURABILIDAD DEL CONCRETO, COMO
ESTABLECERLA Y CONTROLARLA.......................................273
12.0 Introducción.
12.1 Factores que afectan la durabilidad del concreto.
12.2 Congelamiento y deshielo y su mecanismo.
12.3 Control de la durabilidad frente al hielo y deshielo.
12.4 Ambiente químicamente agresivo.
12.5 Efecto de compuestos químicos corrientes sobre el concreto.
12.6 Cloruros.
12.7 Sulfatos.
12.8 Control de la agresión química.
12.9 Abrasión.
12.10 Factores que afectan la resistencia a la abrasión del concreto.
12.11 Recomendaciones para el control de la abrasión.
12.12 Corrosión de metales en el concreto.
12.13 Mecanismo de la corrosión.
12.14 Como combatir la corrosión.
12.15 Reacciones químicas en los agregados.
12.16 Reacción Sílice-Alcalis.
12.17 Reacción Carbonatos-Alcalis.
12.18 Recomendaciones sobre reacciones químicas en los agregados.
CAPITULO 13.-
LA CALIDAD EN LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCION
Y LA CONSTRUCCION CON CONCRETO..............................317
13.0 Introducción.
13.1 Conceptos Básicos de calidad
xvi
13.2 La calidad en la industria de la construcción y la construcción con 
concreto.
13.3 Control de calidad del concreto
13.4 Conceptos estadísticos básicos para evaluar resultados de pruebas 
standard de control de calidad del concreto.
13.5 Control de calidad de los materiales para la fabricación del 
concreto.
13.6 Control de calidad del concreto fresco.
13.7 Control de calidad del concreto endurecido.
APENDICE
Información suministrada por fabricantes de cemento.......................351
INDICE ALFABETICO..................................................................373
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