Vista previa del material en texto
Fundamentos del Concreto Composición del Concretop Reducción del Contenido de AguaReducción del Contenido de Agua • Aumento de la resistencia • Baja la permeabilidad. • Mejora la durabilidad. • Reducción de la t ió ( t ió )contracción (retracción) por secado y de la fisuración.fisuración. • Menores cambios de volumen causado por el p mojado y el secado Trabajabilidad E l i d d d l Trabajabilidad Es la propiedad del concreto fresco que d t idetermina sus características de t b j l f ilid dtrabajo, o sea, la facilidad de mezclado, colocación, t ió b dcompactación y acabado. Factores que Afectan la Trabajabilidad • Método y duración del• Método y duración del transporte. • Cantidad y características de losCantidad y características de los materiales cementantes. • Consistencia del concreto (asentamiento). • Granulometría, forma y textura superficial del agregadosuperficial del agregado • Aire incluido. • Contenido de aguaContenido de agua. • Temperatura del concreto y del ambiente. • Aditivos. Efecto de la Temperatura de Colocación sobre el Asentamiento Sección Transversal del Concreto EndurecidoSección Transversal del Concreto Endurecido Concreto con grava redondeada de silicioredondeada de silicio Concreto con agregado l á t it dcalcáreo triturado SangradoSangrado Consolidación Efecto de los Vacíos sobre las propiedades Consolidación sobre las propiedades del Concreto Endurecido Efecto del Curado sobre el Curado Desarrollo de la Resistencia Tiempo Temperatura Humedad Resistencia a CompresiónResistencia a Compresión se expresa en kg/cm2 MPa o lb/pulg.2 a una edad de 28 días. El concreto de uso generalEl concreto de uso general 200 a 400 kg/cm2 20 a 40 MPa (3000 to 6000 lb/pulg.2) Concreto de alta resistencia, por p definición 700 kg/cm2 o más 70 MP á70 MPa o más (10000 lb/pulg.2 o más) Relaciones — a/mc y a/c/ y / Relación agua-material cementante (a/mc)Relación agua material cementante (a/mc) relación entre la masa de agua y la masa de los materiales cementantes en el concreto, expresada como un número decimal. Es el agua de la mezcla, excluyéndose el agua absorbida por el agregado. Relación agua-cemento (a/c)g relación entre la masa de agua y la masa de cemento en l t d ú d i lel concreto, expresada como un número decimal. Variaciones Típicas de Resistencia l l /para las Relaciones a/c Aproximaciones de las Resistencias del Concreto • Resistencia a Compresión ( ƒc′ ) 7 días — 75% de los 28 días7 días 75% de los 28 días 56 y 90 días — 10% ‐ 15% > 28 días • Resistencia a la Flexión ( Módulo de Ruptura) densidad normal — 8% ‐ 12% de la ƒc′ • Resistencia a la Tensión (Tracción) tensión directa — 8% ‐12% de la ƒ ′tensión directa 8% 12% de la ƒc cortante o cisallamiento — 8% ‐14% de la ƒc′ E y Masa Volumétrica.E y Masa Volumétrica. Módulo de Elasticidad ( E ) concreto normal — 140,000 a 420,000kg/cm2 14,000 a 41,000 MPa (2 a 6 million lb/pulg 2)(2 a 6 million lb/pulg. ) Masa Volumétrica – concreto normal — 2200 a 2400 kg/m3 (137 a 150 lb/ft3) – concreto reforzado — 2400 kg/m3 concreto reforzado 2400 kg/m (150 lb/pies3) – concreto aislante ligero — 240 kg/m3 (15 lb/pies3)( /p ) – concreto pesado — hasta 6000 kg/m3 (375 lb/pies3) (blindaje contra radiación y contrapesos)( j y p ) E t id d / P bilid dEstanquidad / Permeabilidad • Estanquidad — es la habilidad del concreto en retener eles la habilidad del concreto en retener el agua sin escurrimiento o escape visible. Permeabilidad• Permeabilidad — es la cantidad de agua que migra a través del concreto, mientras que el agua está bajo presión o es la capacidad del cocnreto de resistir a la penetración del agua o de otras sustancias (líquidos, gases o iones).( q g ) Especímenes Sometidos a 150 Ciclos p de Congelación‐Deshielo • Sin aire incluido • Alta relación agua‐ cemento Con aire incluido Baja relación agua- tcemento i id d Ál li A d ( AA)Reactividad Álcali‐Agregado (RAA) Es la reacción entre los constituyentes minerales activos de algunosminerales activos de algunos agregados y los hidróxidos alcalinos de sodio y potasio y el hidróxido de calciosodio y potasio y el hidróxido de calcio en el concreto. – Reacción álcali‐sílice (RAS) – Reacción álcali‐carbonato (RAC )Reacción álcali carbonato (RAC ) ÁReactividad Álcali‐Sílice (RAS) • Control de la RAS con: – Ceniza Volante – Escoria A ill l i d– Arcilla calcinada – Cementos Adicionados Lí it d l t id d• Límite del contenido de álcalis en el concreto • Ensayos de eficiencia• Ensayos de eficiencia Corrosión del Acero debido a la Carbonatación At d S lf tAtaque de Sulfatos • Usar baja relaciónUsar baja relación a/c • Usar cementos• Usar cementos resistentes a los sulfatossulfatos Vigas de Concreto después de Siete Años de Exposición a un Suelo Mojado Rico en p j Sulfatos Concreto Expuesto al Agua del MarConcreto Expuesto al Agua del Mar Depósitos de Etringita Secundaria en un Vacío Cementos Portland, Combinados y Ot C t Hid á liOtros Cementos Hidráulicos Cerca de 7000 años un piso de concreto descubierto durante la construcción de una carretera en Yiftah El en Galilea, Israel. El cemento portland fue patentado por primera vez en 1824vez en 1824 . Semejante con la caliza natural de la cantera de la isla de Portland en el Canal de la Mancha. El Primer Cemento Portland EE.UU. 1871— Coplay, Pensilvania Canadá 1889 —Hull, Quebec Latino AméricaLatino América 1888 en Brasil 1897 en Guatemala 1898 C b 1903 Mé i1898 en Cuba 1903 en México 1907 en Venezuela 1908 en Chile 1909 en Colombia 1912 en Uruguay1909 en Colombia 1912 en Uruguay 1916 en Perú 1919 en Argentina 1923 en Ecuador 1926 en Paraguay1923 en Ecuador 1926 en Paraguay 1928 en Bolivia 1936 en Puerto Rico 1941 en Nicaragua 1949 en El Salvadorg Ecuador 1923Ecuador, 1923 Ciudad: Guayaquil Fabrica: Industrias y ConstruccionesFabrica: Industrias y Construcciones Producción: 3.000 toneladas anuales Marca: “Cóndor” Ecuador, 2008 Producción: 5´000.000 toneladas anuales. Materia Prima • CalcioMateria Prima Calcio • Sílice Alú i• Alúmina • Hierro Fuentes de materia prima para fabricación de cemento portland Calcio Hierro Sílice Alúmina Sulfato Desechos Polvo de humo Silicato de calcio Mineral de aluminio Anhidrita industriales Aragonita Calcita de horno de fundición Arcilla Roca calcárea Arcilla Ceniza volante aluminio Bauxita Roca calcárea A ill Sulfato de calcio Yeso Polvo del horno de cemento Roca calcárea Mineral de hierro Costras de Greda Caliza Loes Arcilla Escoria de cobre Ceniza volante G d Creta Arcilla Greda laminado Lavaduras de mineral Marga Lavaduras de mineral C it Greda Granodiorita Caliza LGreda Caliza Mármol Cenizas de pirita Esquisto Cuarcita Ceniza de cáscara de arroz Arena Loes Lavaduras de mineral EsquistoMarga Coquilla Esquisto Arena Arenisca Esquisto Escoria Esquisto Escoria Estaurolita Escoria BasaltoEscoria Producción de Cemento PortlandProducción de Cemento Portland 1 La roca se reduce primero hasta un tamaño de 1251. La roca se reduce primero hasta un tamaño de 125 mm (5 pulg.) y después a un tamaño de 20 mm (3/4 pulg ) luego se almacenapulg.), luego se almacena. 2a. Las materias primas se muelen hasta que se vuelvan polvo y se las mezcla.las mezcla. 2b. Las materias primas se muelen, se mezclan con el agua para formar una lechada y se mezclan Molino de bolas 3. La calcinación transforma químicamente las materias primas en el clínker de cemento 4. Se muele el clínker junto con el yeso para convertirlos en cemento portland y se lo despacha Torres de precalentamiento y silos de almacenamientoTorres de precalentamiento y silos de almacenamiento AlmacenamientoAlmacenamiento Almacenamiento Cantera Yeso Clinker YesoTipos de CementoTipos de Cemento I Normal IA Normal con aire incluido II Moderada resistencia a los sulfatos IIA Moderada resistencia a los sulfatos con aire incluido III Alta resistencia inicial l i i i i i l i i l idIIIA Alta resistencia inicial con aire incluido IV Bajo calor de hidratación V Alta resistencia a los s lfatosV Alta resistencia a los sulfatos ASTM C 150 (AASHTO M 85)( ) ll d l hid iòDesarrollo de la hidrataciòn Vicat Gillmore Vicat Consistencia del MorteroConsistencia del Mortero ASTM C 230ASTM C 230ASTM C 230 ASTM C 230 ASTM C 1437 ASTM C 1437 AASHTO M 152AASHTO M 152AASHTO M 152AASHTO M 152 Mesa deMesa de FluidezFluidezMesa de Mesa de FluidezFluidez Cubos de morteroCubos de mortero ASTM CASTM C 109 (AASHTO T 106) 109 (AASHTO T 106) Masa Específica del CementoMasa Específica del Cemento FrascoFrasco de Le de Le ChatelierChatelier (ASTM C(ASTM C 188 or AASHTO T 133) 188 or AASHTO T 133) (( )) PicnómetroPicnómetro de de HelioHelio Masa UnitariaMasa Unitaria 33 33830 kg/m830 kg/m3 3 (52 lb/pie(52 lb/pie33)) 1650 kg/m1650 kg/m3 3 (103 lb/pie(103 lb/pie33))1650 kg/m1650 kg/m (103 lb/pie(103 lb/pie )) Transporte del Cemento Producción de cemento en EcuadorProducción de cemento en Ecuador EMPRESA PLANTA UBICACIÓN Cerro Blanco GuayaquilHOLCIM ECUADOR S. A. Cerro BlancoSan Rafael Guayaquil Latacunga LAFARGE CEMENTOS S. A. Otavalo INDUSTRIAS GUAPÁN S. A. Guapán Azogues CEMENTO CHIMBORAZO C A San Juan Chico RiobambaCEMENTO CHIMBORAZO C. A. San Juan Chico Riobamba 100% t i l í• 100% cemento gris que se consume en el país, • Cemento Portland IP, Norma INEN 490 (ASTM C 595) , mayor comercialización, • Cementos puros tipo I y II así como por desempeño HE , bajo pedido, • Cemento blanco y especiales se importan• Cemento blanco y especiales se importan. A Ñ O 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Población Habitantes 12.299.120 12.479.924 12.660.728 12.842.578 13.026.891 13.215.089 13.408.270 13.605.485 C d t T l d 2 765 093 3 117 831 3 275 063 3 217 290 3 492 607 3 715 501 4 140 824 4 443 509 UNIDADCONCEPTO A Ñ O Consumo de cemento Toneladas 2.765.093 3.117.831 3.275.063 3.217.290 3.492.607 3.715.501 4.140.824 4.443.509 Consumo Per Cápita Kg/habitante 225 250 259 251 268 281 309 327 CRECIMIENTO DEL CONSUMO A PARTIR DEL AÑO 2000 350 4.500.000 5.000.000 CRECIMIENTO DEL CONSUMO A PARTIR DEL AÑO 2000 300 2.500.000 3.000.000 3.500.000 4.000.000 a b it a n te e la d a s 200 250 0 500.000 1.000.000 1.500.000 2.000.000 K g /h a T o n e 200 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Cemento Per Cápita ARIDOS Agregado Fino • Arena y/o piedra Agregado Fino Arena y/o piedra triturada • < 5 mm (0.2 pulg.) • Contenido de agregado fino g g normalmente del 35% al 45% por masa o volumen total del agregado Agregado GruesoAgregado Grueso • Grava y piedra trituradatriturada • ≥ 5 mm (0.2 pulg.) • NormalmenteNormalmente entre 9.5 y 37.5 mm (3/8 y 1½ pulg.) Cuarzo (SiO2) Basalt (MgO, CaO, SiO2) Calcite CaCO3 Kaolins (Al2Si2O5(OH)4) Calcite CaCO3 Agregado de Peso Normal ASTM C 33 Pi d t it d Grava Piedra triturada Arena Produce concreto de peso normal: 2200 a 2400 kg/m3 (140 a 150 lb/pies3)2400 kg/m3 (140 a 150 lb/pies3) Agregado Ligero (1) ASTM C 330 Pizarra (shale) Expandida Escoria de carbòn Arcilla Expandida Produce concreto estructural ligero: 1350 a 1850 kg/m3 (90 a 120 lb/pies3) Agregado Ligero (2) i dPiedra pomez Perlite Vermiculite Produce concreto aislante ligero : 250 a 1450 k / 3 (15 t 90 lb/ i 3)1450 kg/m3 (15 to 90 lb/pie3) Agregado Pesado ASTM C 637, C 638 (Blindaje para radiación)g g BariteLimonitaMagnetita P d t d d h t 6400Produce concreto pesado de hasta 6400 kg/m3 (400 lb/pies3) Agregado Fino. Características GeneralesAgregado Fino. Características Generales G l t íGranulometría A d Fi C t í ti G lAgregado Fino. Características Generales A d Fi C t í ti G lAgregado Fino. Características Generales I á iImpurezas orgánicas. Resistencia a la disgregación por inmersión en sulfatos. Agregado Grueso. Características Generales Nominal size = tamaño máximo nominal – Tamaño máximo nominal = En las especificaciones o en– Tamaño máximo nominal = En las especificaciones o en la descripción del árido, es la abertura más pequeña de tamiz a través de la cual se permite que pase la totalidad del árido. El tamiz del tamaño máximo nominal puede t d l 5% l 15%retener del 5% al 15% Granulometría Es la distribución del tamaño de las partículas de un agregado que separtículas de un agregado, que se determina a través del análisis de los tamices (cedazos, cribas o mallas). A d fi 7 t iAgregado fino― 7 tamices normalizados con aberturas de 150 μm a 9.5 mm (No. 00 3/8 l )100 a 3/8 pulg.) Agregado grueso― 13 tamicesAgregado grueso 13 tamices normalizados con aberturas de 1.18 mm a 100 mm (0.046 pulg a 4 pulg )pulg. a 4 pulg.) Reducción de Vacíos 1 2 3 Volúmenes iguales de agregados: 1 y 2 tamaños uniformes y 3 combinación de 1 y 2 El nivel del liquido representa los vacios2. El nivel del liquido representa los vacios. ASTM C 125 Módulo de Finura (MF)( ) Granulometría Combinada Masa volumétrica y vaciosMasa volumétrica y vacios ASTM C 29 ASTM C1252 : Contenido de vacios suelto del agregado fino Masa volumétrica. Agregado para concreto de g g p peso normal 1200 a 1750 kg/m3 (75 a 110 lb/pie3).g/ ( /p ) VaciosVacios. 30% a 45% en el agregado grueso. 40% 50% l d fi40% a 50% en el agregado fino. Masa Específica, Masa Especifica Relativa y Absorción (G d d E ífi D id d R l ti D id d) ASTM C 127 ASTM C 128(Gravedad Específica, Densidad Relativa, Densidad) M E ifi R l ti ASTM C 128 Masa Especifica Relativa. Agregados naturales 2.4 a 2.9 M E ifi (D id d)Masa Especifica (Densidad). Masa Especifica Relativa x Densidad Agua Densidad Agua =1000 kg/m3 (62.4 lb/pie3). Agregados naturales 2400 a 2900 kg/m3 (150 a 181Agregados naturales 2400 a 2900 kg/m (150 a 181 lb/pie3). Humedad Superficial y Contenido de Agua ASTM C 70: Humedad Superficial en el agregado fino. ASTM C 566 Contenido de humedad SSS (absorciòn) Agregado grueso 0 2% ‐ 4%Agregado grueso 0.2% ‐ 4% Agregado fino 0.2% ‐ 2% Contenido de Agua libreg Agregado grueso 0.5% ‐ 2% Agregado fino 2% ‐ 6%g g Hinchamiento del Arena Resistencia a Congelación y Deshielo ASTM C 666 ‐ AASHTO T 161ASTM C 88 – AASHTO T 104g y ASTM C 88 – AASHTO T 104 Fisuración tipo DFisuración tipo D Abrasión y Resistencia al Derrapamiento ASTM C 131 ASTM C 535 Resistencia baja a la abrasión baja puede aumentar la cantidad de finos en el hormigón durante la mezcla, y por lo tanto, aumenta la necesidad de, y p , agua y requieren un ajuste en w/c . Resistencia y Contracciòn ASTM C 170Resistencia y Contracciòn R i i l iò d l d i d 2 ASTM C 170 Resistencia a la tensiòn de los agregados varia de 2 a 15 MPa, y la Resistencia a la compresiòn de 65 a 270 MPaMPa. Por lo general los agregados, con alta absorción puede tener gran contracción en el secado. g Baja contracciòn Alta contracciònBaja contracciòn Alta contracciòn Cuarzo, Feldespato, Calizas, Dolomitas y Granitos. Arenisca, Pizarra, Hornblenda. Resistencia a acidos y otras sustancias corrosivasy S l i id ( H 6 0) t l t l i d l t ACI 515.1R Soluciones acidas (pH < 6.0) atacan los componenets e calcio de la pasta de cemento, la velocidad de ataque depende de la acides de la soluciòn. Agregados siliceos no pueden ser atacados por soluciones acidas sin embargo los agregados calcaleros a menudo reaccionan conacidas, sin embargo los agregados calcaleros a menudo reaccionan con los acidos resultantes de la reducciòn de acidez. Resistencia al fuego y Propiedades Tèrmicas • Los agregados ligeros son más resistencia al fuego que los agregados de peso normal debido a sus propiedades aislantes.p p p • Hormigón que contiene agregado grueso calcáreos funcionamejor bajo la exposición al fuego que agregados silíceos (granito o cuarzo)exposición al fuego que agregados silíceos (granito o cuarzo). Materiales Potencialmente Perjudiciales Agua Adiciones MineralesAgua, Adiciones Minerales y Aditivosy Aditivos Marlon Valarezo A. mfvalarezo@utpl edu ecmfvalarezo@utpl.edu.ec Agua de amasadoAgua de amasado ddy curadoy curado El aguaEl aguaEl agua El agua para la confección de hormigonespara la confección de hormigones •• Indispensable para la hidratación del cementoIndispensable para la hidratación del cemento d f d l d d ( l d dd f d l d d ( l d d•• Se adiciona para conferir docilidad (plasticidad y Se adiciona para conferir docilidad (plasticidad y ciertos niveles de cohesión en el hormigón fresco): es ciertos niveles de cohesión en el hormigón fresco): es elel agua de amasadoagua de amasadoel el agua de amasadoagua de amasado •• De esa agua de amasado el cemento va tomando la De esa agua de amasado el cemento va tomando la que necesita para su hidrataciónque necesita para su hidrataciónque necesita para su hidrataciónque necesita para su hidratación •• En general, la cantidad de agua de amasado es En general, la cantidad de agua de amasado es superior a la que el cemento necesita parasuperior a la que el cemento necesita parasuperior a la que el cemento necesita para superior a la que el cemento necesita para hidratarse. El exceso es lo que genera la hidratarse. El exceso es lo que genera la porosidad capilarporosidad capilar agua de amasadoagua de amasado agua de amasadoagua de amasado agua de amasadoagua de amasado agua de amasadoagua de amasado agua de amasadoagua de amasado agua de amasadoagua de amasado El aguaEl aguaEl agua El agua para la confección de hormigonespara la confección de hormigones •• En la mayoría de los ambientes, el agua de amasado En la mayoría de los ambientes, el agua de amasado puede perderse por evaporación antes de que la puede perderse por evaporación antes de que la p p p p qp p p p q hidratación del cemento alcance un nivel conveniente hidratación del cemento alcance un nivel conveniente (especialmente en las capas superficiales)(especialmente en las capas superficiales) •• Para lograr que continúe puede aportarse agua Para lograr que continúe puede aportarse agua regando la superficie: es el regando la superficie: es el agua de curadoagua de curado •• El agua de curado no genera porosidad capilar; al El agua de curado no genera porosidad capilar; al contrario, hace que disminuya puesto que permite contrario, hace que disminuya puesto que permite la formación de hidratos que van rellenando lasla formación de hidratos que van rellenando lasla formación de hidratos que van rellenando las la formación de hidratos que van rellenando las cavidades capilares que ocupaba el aguacavidades capilares que ocupaba el agua agua de curadoagua de curado agua de curadoagua de curado El aguaEl aguaEl agua El agua para la confección de hormigonespara la confección de hormigones •• Todas las aguas poseen sustancias disueltas, en Todas las aguas poseen sustancias disueltas, en mayor o menor medida, pero sólo algunas de ellas mayor o menor medida, pero sólo algunas de ellas d í f l d d d ll d ld í f l d d d ll d lpodrían afectar el adecuado desarrollo de la podrían afectar el adecuado desarrollo de la hidratación del cementohidratación del cemento •• No deben afectar por igual en el amasado que en el No deben afectar por igual en el amasado que en el curado, pero no se suele hacer distincióncurado, pero no se suele hacer distinción •• Las normativas de todos los países, establecen límites Las normativas de todos los países, establecen límites para las distintas sustancias que pueden contener las para las distintas sustancias que pueden contener las aguas a las que cabe recurrir para confeccionaraguas a las que cabe recurrir para confeccionaraguas a las que cabe recurrir para confeccionar aguas a las que cabe recurrir para confeccionar hormigones, es decir, para el agua de amasado y hormigones, es decir, para el agua de amasado y curado, sin distinguir entre amasado y curadocurado, sin distinguir entre amasado y curado Análisis Típicos de Agua, ppm Sustancia química Agua de abastecimiento Agua de mar Sílice (SiO2) 0 a 25 — Hierro (Fe) 0 a 0.2 — Calcio (Ca) 1 a 100 50 a 480 Magnesio (Mg) 0 a 30 260 a 1410 Sodio (Na) 1 a 225 2190 a 12,200 Potasio (K) 0 a 20 70 a 550 Bi b t (HCO ) 4 550Bicarbonato (HCO3) 4 a 550 — Sulfato (SO4) 2 a 125 580 a 2810 Cloruro (Cl) 1 a 300 3960 a 20 000Cloruro (Cl) 1 a 300 3960 a 20,000 Nitrato (NO3) 0 a 2 — Total de sólidos disueltos 20 to 1000 35,000Total de sólidos disueltos 20 to 1000 35,000 Exponente de hidrógeno, pHExponente de hidrógeno, pHp g , pp g , p Medida de la acidezMedida de la acidez AmasadoAmasado Anomalías en el fraguado y en el Anomalías en el fraguado y en el endurecimientoendurecimientoendurecimientoendurecimiento CuradoCurado Solubilización de la capa superficialSolubilización de la capa superficial Aguas residuales, carbónicas, pantanosas,Aguas residuales, carbónicas, pantanosas, relacionadas con piritas o escorias de lignitosrelacionadas con piritas o escorias de lignitos Generalmente no son las de mar ni las que hanGeneralmente no son las de mar ni las que han discurrido en contacto con rocas calcáreasdiscurrido en contacto con rocas calcáreas relacionadas con piritas o escorias de lignitos,...relacionadas con piritas o escorias de lignitos,... discurrido en contacto con rocas calcáreasdiscurrido en contacto con rocas calcáreas Sustancias disueltasSustancias disueltas Sales contenidas en el aguaSales contenidas en el agua Residuo secoResiduo secoResiduo secoResiduo seco AmasadoAmasado Anomalías en el fraguado y en el Anomalías en el fraguado y en el g yg y endurecimientoendurecimiento CuradoCurado Microfisuraciones en la capa superficialMicrofisuraciones en la capa superficialMicrofisuraciones en la capa superficialMicrofisuraciones en la capa superficial Aguas de pozos próximos a terrenos salinos, Aguas de pozos próximos a terrenos salinos, g p p ,g p p , aguas de mar o de filtraciones del mar,...aguas de mar o de filtraciones del mar,... Sulfatos, SOSulfatos, SO44,, 44 AmasadoAmasado Ligera posibilidad de expansiones en la Ligera posibilidad de expansiones en la g p pg p p masa de hormigón endurecidomasa de hormigón endurecido CuradoCurado E i fi i lE i fi i lExpansiones y fisuraciones en la capa Expansiones y fisuraciones en la capa superficialsuperficial Aguas que circulan o afloran en terrenosAguas que circulan o afloran en terrenos Los límites son más elevados con cementos SRLos límites son más elevados con cementos SR Aguas que circulan o afloran en terrenosAguas que circulan o afloran en terrenos yesíferos, agua de mar o residuales de ciertasyesíferos, agua de mar o residuales de ciertas industrias,...industrias,... Ion cloruro, ClIon cloruro, Cl--,, AmasadoAmasado Promueve la corrosión de las armadurasPromueve la corrosión de las armaduras CuradoCurado Promueve la corrosión de las armadurasPromueve la corrosión de las armaduras Los límites son más extrictos en el hormigónLos límites son más extrictos en el hormigón p etensadop etensado Agua de mar o de filtraciones del mar,Agua de mar o de filtraciones del mar, pretensadopretensado Agua de mar o de filtraciones del mar,Agua de mar o de filtraciones del mar, agua de determinados terrenos salinos,...agua de determinados terrenos salinos,... ACI 318 ‐ Limites para Contenido de Iones Cloruro en el ConcretoACI 318 Limites para Contenido de Iones Cloruro en el Concreto Protección contra la corrosiónProtección contra la corrosión del refuerzo: Concentraciones máximas de iones cloruro l bl tacuosolubles en concreto endurecido a edades de 28 a 48 días, provenientes de materiales cementantes, agua, agregados, no deben exceder los limites de la tabla 4.4.1 ASTM C1218 : Método para determinar iones de cloro solubleen agua en concreto y mortero. Hidratos de carbonoHidratos de carbono AzúcaresAzúcares AmasadoAmasado Paralización o retraso del fraguado y del Paralización o retraso del fraguado y del endurecimientoendurecimientoendurecimientoendurecimiento CuradoCurado Efectos irrelevantesEfectos irrelevantes Aguas residuales de industrias relacionadasAguas residuales de industrias relacionadas con los hidratos de carbonocon los hidratos de carbonocon los hidratos de carbonocon los hidratos de carbono Sustancias orgánicas solubles en éterSustancias orgánicas solubles en étergg Aceites y grasasAceites y grasas AmasadoAmasado Altera el proceso de fraguado y puede Altera el proceso de fraguado y puede disminuir la adherencia pastadisminuir la adherencia pasta--áridoáridodisminuir la adherencia pastadisminuir la adherencia pasta áridoárido CuradoCurado Efectos irrelevantes (ligera solubilización)Efectos irrelevantes (ligera solubilización) Aguas residuales de industrias relacionadasAguas residuales de industrias relacionadas con aceites o grasascon aceites o grasas Efectos irrelevantes (ligera solubilización)Efectos irrelevantes (ligera solubilización) con aceites o grasascon aceites o grasas Criterios de Aceptación para Aguas DudosasCriterios de Aceptación para Aguas Dudosas Mét d d ASTM C94, AASHTO M157, INEN 1855 Característica Límites Método de ensayo Resistencia a la compresión, % mínimo de control a 7 días 90 ASTM C109 AASHTO T106 INEN 488INEN 488 Tiempo de fraguado, desviación De 1:00 antes ASTM C191 AASHTO T131p g , del testigo, h:min hasta 1:30 después AASHTO T131 INEN 158 Materiales CementantesMateriales Cementantes Suplementarios Ceniza Volante, Escoria, Humo de Sílice y Puzolanas Naturales Son materiales que usados conjuntamente con el cemento portland, contribuyen a mejorar las propiedades del concreto endurecido, esto por sus propiedades hidráulicas o puzolánicas o ambas. • Ceniza volante (Clase C) • Metacaolinita (arcilla calcinada) • Humo de sílice • Ceniza volante (Clase F)Ceniza volante (Clase F) • Escoria • Esquisto calcinado P olana L l i l ilí i ilí i l i• Puzolana : La puzolana es un material silícico o silícico aluminoso que, cuando está en la forma de polvo fino y en presencia de humedad, reacciona químicamente con el hidróxido de calcio , q liberado por la hidratación del cemento portland para formar silicato de calcio hidratado y otros compuestos cementantes. • Puzolanas Naturales : Un material natural que también se puede calcinar y/o procesar (ejemplos: metacaolinita cáscara de arrozcalcinar y/o procesar (ejemplos: metacaolinita, cáscara de arroz, cenizas volcánicas, esquisto calcinado) Clases de Puzolanas Naturales Clase N Puzolanas naturales crudas o calcinadas, incluyen: ASTM C 618 (AASHTO M 295)ASTM C 618 (AASHTO M 295) Metacaolinita incluyen: • Tierras diatomaceas • Sílex opalino y esquistos Metacaolinita • Sílex opalino y esquistos • Tufo y cenizas volcánicas o pumitas (piedras pómez) • Arcillas calcinadas incluyendo• Arcillas calcinadas, incluyendo metacaolinita y esquisto calcinado Clase F Ceniza volante Ceniza volante con propiedades puzolánicas Ceniza volante Clase C Ceniza volante con propiedades puzolánicas y cementantespuzolánicas y cementantes Escorias Granuladas de Alto Horno ASTM C 989 (AASHTO M 302)ASTM C 989 (AASHTO M 302) Grado 80 Escorias con bajo índice de actividad Grado 100Grado 100 Escorias con índice moderado de actividad Grado 120Grado 120 Escorias con alto índice de actividad Humo de Sílice ASTM C 1240ASTM C 1240 Es el subproducto finamente dividido resultante de la reducción del cuarzo de alta pureza con carbón en hornos eléctricosalta pureza con carbón en hornos eléctricos durante la producción de liga de silicio o ferrosilicio. El humo de sílice sube como un vapor oxidado de los hornosvapor oxidado de los hornos. Cantidades Típicas en el Concreto • Ceniza volante Porcentaje en masa del material cementante Ceniza volante – Clase C 15% a 40% Clase F 15% a 20%– Clase F 15% a 20% • Escoria 30% a 45% H d íli 5% 10%• Humo de sílice 5% a 10% • Arcilla calcinada 15% a 35% – Metacaolinita 10% • Esquisto calcinado 15% a 35%q Efectos de los Materiales Cementantes S l t i l C t FSuplementarios en el Concreto Fresco Reducido Ningún/poco efecto Ceniza volante Escoria Humo de sílice Puzolana NaturalAumentado Variado Demanda de agua Trabajabilidad Sangrado y segregación Contenido de aire Calor de hidratación Tiempo de fragauadoTiempo de fragauado Acabado Bombeabilidad Fisuración por contracción plástica Efectos de los Materiales Cementantes Suplementarios en el Concreto EndurecidoSuplementarios en el Concreto Endurecido Reducido Ningún/poco efecto Ceniza V l Escoria Humo d Síli Puzolanas N lVolante sco a de Sílice NaturalesAumentado Variado Desarrollo de la resistencia Resistencia a Abrasión Resistencia a congelación-deshielo y descascaramiento por descongelantes Contracción por secado y fluenciaContracción por secado y fluencia Permeabilidad Reacti idad álcali síliceReactividad álcali-sílice Resistencia química Carbonatación Color del concreto Ataque de sulfatosAtaque de sulfatos Aditivos para Concreto •Inclusores de aire R d t d•Reductores de agua •Plastificantes •Aceleradores •Retardadores •Para Control de Hidratación •Inhibidores de corrosión•Inhibidores de corrosión •Reductores de contracción •Inhibidores de RAS •Colorantes •Aditivos diversos Aditivos Inclusores de Aire ASTM C 260 o AASHTO M 154ASTM C 260 o AASHTO M 154 • Aumenta la durabilidad del concreto expuesto a:• Aumenta la durabilidad del concreto expuesto a: – Congelación‐deshielo – Descongelantes– Descongelantes – Sulfatos – Ambientes álcali reactivosAmbientes álcali reactivos • Aumenta la trabajabilidad ASTM C 260ASTM C 260ASTM C 260ASTM C 260 AirAir--Entraining Admixtures for Entraining Admixtures for ConcreteConcrete Aditivos Reductores deReductores de Agua ASTM C494 AASHTO M 194 (tipo A) Ti A U i i lU i i l ( p ) • Tipo A – Reduce el contenido de agua 5% min. • Reducir el agua de la mezcla Usos principales:Usos principales: – Retarda el fraguado (normalmente se adiciona acelerador) Ti DReducir el agua de la mezcla para producir un cierto asentamiento. R d i l l ió / • Tipo D – Reduce el contenido de agua 5% min. R t d l f d• Reducir la relación w/c • Reducir el contenido de cemento – Retarda el fraguado • Tipo E – Reduce el contenido de agua • Aumentar el asentamiento. 5% min.– Acelera el fraguado ASTM C494 Chemical Admixtures for Concrete Aditi R d t d A d M di RAditivos Reductores de Agua de Medio Rango ASTM C 494 or AASHTO M 194 ASTM C 494 or AASHTO M 194 • Reducen el contenido de agua en 6% a 12%g • Reducen el contenido de cemento • Reducen la relación agua‐cemento • Sin retraso • Facilitan la colocación y el acabado Aditivos Reductores de Agua de Alto Rango ASTM C 494 or AASHTO M 194 ASTM C 494 or AASHTO M 194 • Reducen el contenido de H2O del 12% a 30%del 12% a 30% • La relación a/c reducida produce concretos con:concretos con: – Resistencia a compresión > 70 MPaMPa – Aumento de la resistencia inicial – Reduce laReduce la penetración de iones Superplastificantes Son esencialmente reductores de alto rango ASTM C 1017 En EE.UU., México y Ecuador: se conocen como plastificante. En Argentina y Chile, plastificante se refiere a reductores de agua convencionales. Tipo 1 ― Plastificante Tipo 2 ― Plastificante y Retardador • Producen concretos fluidos con alto asentamiento (mayor o igual a 190 mm )(mayor o igual a 190 mm ). • Reducen el sangrado (exudación). L l ifi i did• Los plastificantes con asentamiento extendido reducen la pérdida de asentamiento. Aditivos Retardadores Retardan el fraguado o la velocidad de endurecimiento ASTM C 494 o AASHTO M 194 (Type B), ASTM C 494 o AASHTO M 194 (Type B), velocidad de endurecimiento Usos principales:•Colocación en•Colocación en clima caluroso. •Colocación difícil. •Procesos especiales de b dacabado. Aditivos Aceleradores ASTM C 494 o AASHTO M 194 (Type C) ASTM C 494 o AASHTO M 194 (Type C) ASTM D 98 ASTM D 98 Aditivos Aceleradores AASHTO M 144 AASHTO M 144 Aceleran: • Hidratación (fraguado) • Desarrollo de la resistencia en edades tempranas A l d b d l d l iAceleradores a base de cloruro de calcio: Aumentan contracción por secado C fCorrosión potencial del refuerzo Descascaramiento potencial Oscurecen el concreto Inhibidores de Corrosión C t l d l ió d l• Control de la corrosión del acero del refuerzo • La dosis depende del nivel de cloruros previsto Aditivos Reductores de Contracción Inhibidores de RAS—Carbonato de Litio Aditivos Colorantes (Pigmentos) ADITIVOS SOLTEC S.C.C., (593) (2) 2238179( ) ( ) MAÑOSCA 141 Y AV.10 DE AGOSTO Quito ADMIX CIA.LTDA., (593) (2) 2807938 M.Ambrosi 711 Quito AGRECONS S.A. ) ( )(593) (4) 2395182 Esmeraldas No. 401-A e/ Padre Solano y Luis Vernaza Guayaquil Degussa CC Ecuador Tel 593‐2‐256‐6011 FAX: 593 2 256 9272FAX: 593‐2‐256‐9272 Sosaya 133 Quito • Acero Fibras • Acero • Vidrio • Sintéticas• Sintéticas • Naturales Efecto Tipo de Fibra Efectos sobre las Propiedades del Concreto p Reducción de la fisuración por contracción plástica Sintética, Acerop p Acero Aumento de la resistencia Vidrio, Acerotensión (tracción) Acero, Carbón Aumento de la resistencia a AceroAumento de la resistencia a flexión Acero, Vidrio Fibras de Acero R i t i Masa específica Diámetro, µm Resistencia a tensión (tracción), MPa Módulo de elasticidad, MPa Deformación en la roturaespecífica relativa (0.001 pulg.) MPa [kg/cm2] (ksi) MPa [kg/cm2] (ksi) en la rotura, % ( ) 7.80 100-1000 500-2600 210,000 0.5-3.5 [5 100-27 000] [2100 000] (4-40) [5,100-27,000] (70-380) [2100,000] (30,000) Métodos de AplicaciónMétodos de Aplicación y Producción • Mezcladas convencionalmente usadas en Capas superpuestasusadas en Capas superpuestas • Concreto Lanzado. – Estabilización de cuestasEstabilización de cuestas – Revestimiento de túneles – Revestimiento de pozos de minas de carbón – Concreto con fibras i d l h dimpregnadas por lechada Concreto con Fibras Impregnadas por Lechada (SIFCON) 1000 kg/m3Cemento 1000 kg/m 3 (1686 lb/yd3) A 330 kg/m 3 Agua 330 kg/m(556 lb/yd3) Arena siliciosa ≤ 860 kg/m3 0.7 mm (1450 lb/yd3) Lechada de sílice 13 kg/m 3 (1 3 lb/ d3)Lechada de sílice (1.3 lb/yd3) Reductor de agua de alto rango 35 kg/m3 (3 7 lb/yd3)de alto rango (3.7 lb/yd3) Fibras de acero (cerca de 800 kg/m 3 (84 lb/ d3)(10 Vol.-%) (84 lb/yd 3) ib d id iFibras de vidrio Propiedades de las Fibras de Vidriop Resistencia Módulo de Tipo de fibra de Masa específica Diámetro, µm (0.001 Resistencia a tracción, MPa [kg/cm2] Módulo de elasticidad, MPa / 2 Deforma- ción en la roturavidrio relativa (0.001 pulg.) [kg/cm2] (ksi) [kg/cm2] (ksi) la rotura, % E 2 54 8 15 2000 4000 72 000 3 0 4 8E 2.54 8-15 2000-4000 72,000 3.0-4.8 (0.3-0.6) [20,000- 41,000] [730,000] (10 400)(0.3 0.6) 41,000] (290-580) (10,400) AR 2.70 12-20 1500-3700 80,000 2.5-3.6 (0.5-0.8) [15,000- 38,000] (220 540) [820,000] (11,600) (220-540) ( , ) FibrasFibras Sintéticas • Acrílica • Aramida • Carbón• Carbón • Nylon P lié t• Poliéster • Polipropileno (F t )(Foto) Propiedades. Fibras Sintéticas Tipo de fibra de Densidad Diámetro, Resistencia a tensión Módulo de Deforma-ción en lafibra de vidrio relativa , µm (tracción), MPa elasticidad, MPa ción en la rotura, % Acrílica 1 18 5-17 200-1000 17 000-19 000 28-50Acrílica 1.18 5 17 200 1000 17,000 19,000 28 50 Aramida 1.44 10-12 2000-3100 62,000-120,000 2-3.5 1 90 8 0 1800 2600 230,000- 0 5 1 5Carbón 1.90 8-0 1800-2600 230,000380,000 0.5-1.5 Nylon 1.14 23 1000 5,200 20 Poliéster 1.38 10-80 280-1200 10,000-18,000 10-50 Polietileno 0.96 25-1000 80-600 5,000 12-100 Polipropil eno 0.90 20-200 450-700 3,500-5,200 6-15 Propiedades. Fibras Naturales Tipo de fibra l Densidad relativa Diámetro, µm (0.001 l ) Resistencia a tracción, MPa (ksi) Módulo de elasticidad, MPa Deformació n en la %natural relativa pulg.) (ksi) MPa(ksi) rotura, % Celulosa de 1 50 25-125 350-2000 10,000-40,000 de madera 1.50 (1-5) (51-290) (1,500-5,800) Sisal 280-600 (40- 13,000-25,000 3 5Sisal 85) (1,900-3,800) 3.5 Coco 1.12-1.15 100-400 (4-16) 120-200 (17- 29) 19,000-25,000 (2,800-3,800) 10-25(4 16) 29) (2,800 3,800) Bambú 1.50 50-400 (2-16) 350-500 (51- 73) 33,000-40,000 (4,800-5,800) Yute 1.02-1.04 100-200 (4-8) 250-350 (36- 51) 25,000-32,000 (3,800-4,600) 1.5-1.9 PastoPasto elefante 425 180 (17) 4,900 (26) 4,900 (710) 3.6 F t d ltFuentes de consulta: • PCA‐Portland Cement Association, Design and Control of concrete Mixtures, 2004 • Rodríguez, J., Hormigón‐Apuntes de clase, Universidad de Granada, g , , g p , , 2009 • INECYC, Articulo sobre la producción de cemento en el Ecuador, 2008 • Valarezo, M., www.utpl.edu.ec/blog/mfvalarezo • Fotografías y artículos de internet. Marlon Valarezo A. f l @ l dmfvalarezo@utpl.edu.ec Diseño y Proporcionamiento de Mezclas de Concreto Normal Clase 05‐Tecnologia del Concreto y el AceroAcero Marlon Valarezo A. mfvalarezo@utpl edu ecmfvalarezo@utpl.edu.ec Características • Trabajabilidad • Durabilidad • ResistenciaResistencia • Apariencia E í Materiales• Economía Materiales • Cemento • Materiales cementantes suplementarios • Agua• Agua • Agregado • AditivosAditivos • Fibras Requisitos para Condiciones de Exposición Condición de exposición Relación a/c máxima en masa Resistencia min, f'c, kg/cm2 (MPa) [lb/pulg.2]Condición de exposición masa kg/cm (MPa) [lb/pulg. ] Concreto protegido de la exposición congelación-deshielo, descongelantes y sustancias agresivas Elija basándose en la resistencia, trabajabilidad y requisitos de acabado Elija basándose en los requisitos estructurales Concreto con baja permeabilidad, expuesto al agua 0.50 280 (28) [4000] Concreto expuesto a congelación-deshielo en la condición húmeda y a descongelantes 0.45 320 (31) [4500] Para protección del concreto reforzadoPara protección del concreto reforzado expuesto a cloruros 0.40 360 (35) [5000] Resistencia Requisitos para Concreto Expuesto a Sulfatos en Suelo o Agua Exposición a sulfatos Sulfatos (SO4) en el suelo , % en masa Sulfatos (SO4) en el agua , ppm Tipo de cemento Relación a/c max., en masa Resistencia mínima, f'c, kg/cm2 (MPa) [lb/pulg.2] Menor q e Menor q e Ningún tipoInsignificante Menor que 0.10 Menor que 150 Ningún tipo especial — — M d d 0 10 0 20 150 1500 Moderada i t i 0 50 280 (28) [4000]Moderada 0.10 a 0.20 150 a 1500 resistencia sulfatos 0.50 280 (28) [4000] Severa 0.20 a 2.00 1500 a 10,000 alta resist. a lf t 0.45 320 (31) [4500], sulfatos ( ) [ ] Muy severa Mayor que 2.00 Mayor 10,000 alta resist. a sulfatos 0.40 360 (35) [5000] Contenido de Aire y Demanda Aproximada de Agua para Varios Tamaños de Agregado yTamaño del Agregado Varios Tamaños de Agregado y Asentamientos Contenidos Máximos de Iones Cloruros para la Protección contra la Corrosión Contenido máximo de ión cloruro (Cl‐) en el concreto porcentaje Tipo de elemento (Cl ) en el concreto, porcentaje por masa de cemento Concreto pretensado 0.06 C t f d tConcreto reforzado expuesto a cloruro durante servicio 0.15 Concreto reforzado que estará seco o protegido de la humedad 1 00seco o protegido de la humedad durante servicio 1.00 Otras construcciones de concreto reforzado 0.30reforzado Métodos para el Proporcionamiento de Mezclas de ConcretoMezclas de Concreto • Método de la relación agua‐cementoMétodo de la relación agua cemento • Método del peso • Método del volumen absoluto E i i d (d dí i )• Experiencia de campo (datos estadísticos) • Mezclas de prueba Resistencia de Diseño: A partir de Datos deCampo Factor de Corrección para la Desviación Factor de Corrección para la Desviación EstándarEstándar ((≤≤ 30 Ensayos30 Ensayos).). Factor de corrección para la Número de Ensayos p desviación estándar Menos de 15 N.A. 15 1.16 20 1.08 25 1 0325 1.03 30 o más 1.00 C dC d á di ibl dá di ibl dCuando Cuando están disponibles datos para están disponibles datos para establecer la desviación establecer la desviación estándar.estándar. Resistencia a compresión especificada, f'c, MPa Resistencia a compresión media requerida, f'cr, MPa ≤ 35 f'cr = f'c+ 1.34s f'cr = f'c + 2.33s – 3.45 U l lUse el mayor valor más de 35 f'cr = f'c+ 1.34s f'cr = 0.90f'c + 2.33scr c Use el mayor valor Cuando Cuando NO NO están disponibles datos para están disponibles datos para t bl l d i iót bl l d i ió tá dtá destablecer la desviación establecer la desviación estándar.estándar. Resistencia a compresión especificada, f'c, MPa Resistencia a compresión media requerida, f'cr, MPac cr Menos de 21 f'c + 7.0 21 a 35 f'c + 8.5c Más de 35 1.10f'c + 5.0 ACI 211:ACI 211: DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO ACI 211 PASO 1: Si el asentamiento no esta especificado se puede utilizar la tabla A 1 5 3 1 SELECCIÓN DEL ASENTAMIENTO Si el asentamiento no esta especificado se puede utilizar la tabla A.1.5.3.1 ACI 211 PASO 2: SELECCIÓN TAMAÑO MAXIMO NOMINAL DEL AGREGADO Cuando no este especificado, considerar: • 1/5 ANCHO DEL ELEMENTO • 3/4 ESPACIAMIENTO ENTRE BARRAS • 1/3 ESPESOR DE LOS ACI 211 PASO 3: ESTIMACIÒN DE LA CANTIDAD DE AGUA Y CONTENIDO DE AIREPASO 3: ESTIMACIÒN DE LA CANTIDAD DE AGUA Y CONTENIDO DE AIRE ACI 211 PASO 4: SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA‐CEMENTO (W/C) ACI 211 PASO 5: CALCULO DEL CONTENIDO CEMENTO CANT. CEMENTO = CANT. AGUA MEZCLADO / (W/C) CANT. CEMENTO = 181 kg/0.55 CANT. CEMENTO = 329 kg. VERIFICAR SI EXISTEN REQUERIMIENTOS CON RESPECTO AL CONTENIDO MINIMO CEMENTO ACI 211 PASO 6: ESTIMACION DEL CONTENIDOPASO 6: ESTIMACION DEL CONTENIDO DE AGREGADO GRUESO 0 71l ét i 0.71masa volumétrica compactada (OD) Masa requerida 0.71 x = Para concretos menos trabajables, como el empelado en la construcción de pavimentos puede incrementarse en un 10%. ASTM C29‐03 Dado: 0.46 m3 de agregado grueso Masa unitaria = 1567 kg/m3, varillada Masa específica relativa = 2.65 Agua = 1000 kg/m3 0.46 m3 • 1567 kg/m3 = 715.5 kg 1 m3 g/ g Volumen absoluto = 715.5/(2.65 • 1000) = 0.27 m3 El agregado grueso es el 27% del volumen absoluto del concreto. 0.46 m3 ACI 211 PASO 7 ESTIMACIÒN DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINOPASO 7: ESTIMACIÒN DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINO A METODO BASADO EN EL PESOA. METODO BASADO EN EL PESO ( ) ( )GA ⎞⎜⎛( ) ( )1GW G G1CA100G10U AM C A MAM −− ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ −+−= UU MM it iit i tt ffUUMM = = MasaMasa unitariaunitaria concretoconcreto fresco fresco kg/mkg/m33 GGAA = = GravedadGravedad especificaespecifica media del media del dd fifi (SSD(SSD))agregadoagregado gruesogrueso y y finofino (SSD(SSD)) GGCC = = GravedadGravedad especificaespecifica del del cementocemento (3.15)(3.15) A = A = ContenidoContenido de de aaireire %% W = Agua de W = Agua de mezcladomezclado kg/mkg/m3 3 CCMM == ContenidoContenido dede cementocemento kg/mkg/m33CCMM ContenidoContenido de de cementocemento kg/mkg/m 1 Estimar un valor en función de la tabla o la ecuación:1. Estimar un valor en función de la tabla o la ecuación: Peso del concreto estimado: 2410 kg Tabla A1.5.3.7.1 Agua 181 kg 2. Sumar las masas conocidas de los materiales: g g Cemento 292 kg Agregado Grueso 1136 kg TOTAL 1609 kg 3 Estimar la masa del agregado fino:3. Estimar la masa del agregado fino: Masa del Ag. Fino = 2410‐1609 = 801 kg. ACI 211 PASO 7 ESTIMACIÒN DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINOPASO 7: ESTIMACIÒN DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINO A METODO BASADO EN EL VOLUMEN ABSOLUTOA. METODO BASADO EN EL VOLUMEN ABSOLUTO Temperatura, °C Densidad, kg/m3 • USA VOLUMENES OCUPADOS POR INGREDIENTES:AIRE, AGUA, CEMENTO AGREGADO Temperatura, C Densidad, kg/m 16 998.93 18 998 58, ,CEMENTO, AGREGADO GRUESO • RESTA DEL VOLUMEN TOTAL (UNITARIO) DEL 18 998.58 20 998.19 22 997 75TOTAL (UNITARIO) DEL CONCRETO EL VOLUMEN DE LOS INGREDIENTES. • VOLUMEN = 22 997.75 24 997.27 26 996 75VOLUMEN MASA/DENSIDAD • VOLUMEN = MASA/(Gr.Sp. *Densidad W) 26 996.75 28 996.20 30 995 6130 995.61 Volumen de agua: 181/1000 = 0.181 m3 Cantidad de agua = 181 kg Tabla 9.5 V l d t 292/(3 15 1000) 0 093 3Volumen de cemento: Cantidad de cemento = 292 kg 292/(3.15x1000) = 0.093 m3 Volumen de agregado grueso: 1136/(2.68x1000) = 0.424 m3g g g Cantidad de agregado grueso = 1136 kg /( ) Volumen de aire: 0.01x1000 = 0.010 m3Tabla 9.5 Volumen total: 0.708 m3 Volumen requerido de agregado fino = 1 – 0.708 = 0.292 Peso seco requerido de agregado fino = 0.292x2.64x1000 = 771 kg ACI 211 PASO 8: • ABSORCIÓN ADJUSTES POR HUMEDAD DE LOS AGREGADOS • HUMEDAD SUPERFICIAL • REDUCCION DEL AGUA DE MEZCLADO = HUMEDAD LIBRE H2O LIBRE = TOTAL H2O ‐ ABSORCIÓN H20 A. Grueso: (CH) 2%, (A) 0.5% Ej l A Grueso: 2% ‐ 0 5% = 1 5% = 0 015 ( ) , ( ) A. Fino: (CH) 6%, (A) 0.7% Ejemplo: 1. Ajuste en las masas de los agregados: A. Grueso: 2% 0.5% = 1.5% = 0.015 A. Fino: 6% ‐ 0.7% = 5.3% = 0.053 A. Grueso (húmedo): 1136 (1.02) = 1159 kg A. Fino (húmedo): 771 (1.06) = 817 kg j g g 2. Ajuste en el agua de la mezcla: Agua de la mezcla = 181‐1136(0.015)‐817(0.053)= 121 kg Las masas estimadas para 1 metro cubico de concreto son:p Agua 121 kgAgua 121 kg Cemento 292 kg Agregado grueso 1159 kg Agregado fino 817 kgAgregado fino 817 kg TOTAL 2389 kg Se debe verificar si las id dcantidades propuestas producen un concreto que obedece a los requisitos de construcción. ACI 211 PASO 9 MEZCLAS DE PRUEBA EN EL LABORATORIOPASO 9: Concreto suficiente (0.1m3) para ensayos de asentamiento, MEZCLAS DE PRUEBA EN EL LABORATORIO ( ) p y , contenido de aire y fabricaciòn de 3 probetas cilindricas (o vigas si es necesario) para ensayo de compresiòn (o flexiòn). • AÑADA H2O GRADUALMENTE • VERIFICAR ASENTAMIENTO• VERIFICAR ASENTAMIENTO • VERIFICAR CONT. AIRE Relación agua/cemento = 0.45 Mezcla no. Asentamiento, mm Contenido de aire, % Masa volumétrica, kg/m3 Contenido de cemento, kg/m3 Agregado fino, porcentaje del total de agregados Trabajabilidad 1 50 5.7 2341 346 28.6 Áspera 2 40 6.2 2332 337 33.3 Regular 3 45 7 5 2313 341 38 0 Buena3 45 7.5 2313 341 38.0 Buena 4 36 6.8 2324 348 40.2 Buena Proporciones para producir 0.1 m3 de Concreto para Pequeñas Obras Tamaño max. nominal del agregado grueso Concreto con aire incluidoConcreto con aire incluido Cemento, Agregado fino húmedo, Agregado grueso húmedo, Agua,del agregado grueso, mm Cemento, kg húmedo, kg húmedo, kg Agua, kg 9.5 46 85 74 16 12 5 43 74 88 1612.5 43 74 88 16 19.0 40 67 104 16 25.0 38 62 112 15 37.5 37 61 120 14 Concreto sin aire incluidoConcreto sin aire incluido Tamaño max. nominal del agregado grueso, mm Cemento, kg Agregado fino húmedo, kg Agregado grueso húmedo, kg Agua, kg 9 5 46 94 74 189.5 46 94 74 18 12.5 43 85 88 18 19.0 40 75 104 16 25.0 38 72 112 15 37.5 37 69 120 14 Errores en el Diseño de Mezclas • No variar la relación agua‐cemento (curva de 3 puntos). • No controlar la pérdida de asentamiento durante el diseño de la mezcla para identificar la tendencia de falso fraguado del cemento. • No controlar las temperaturas del concreto en edad t id tifi l f t d t d d ltemprana para identificar el efecto de retardo de los reductores de agua. F t d ltFuentes de consulta: • ACI 211.1 Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight, and Mass Concrete • PCA‐Portland Cement Association, Design and Control of concrete , g Mixtures, 2004 • Valarezo, M., www.utpl.edu.ec/blog/mfvalarezo • Fotografías y artículos de internet. Marlon Valarezo A. f l @ l dmfvalarezo@utpl.edu.ec Cambios de Volumen delCambios de Volumen del Hormigòn MarlonValarezo A. mfvalarezo@utpl.edu.ecp • Cambios de volumen en concreto fresco.Ca b os de o u e e co c eto esco Primeras 24 horas. Contracción Química. Contracción Autógena. Hundimiento Fisuras en hormigón endurecido. Hundimiento. Contracción Plástica. Expansión. Expansión TérmicaExpansión Térmica. • Cambios de volumen en concreto endurecido. Contracción por secado. Cambios de temperatura. Alabeo.Alabeo. • Deformaciones elásticas e inelásticas. Deformaciones unitaria por compresión/por cortante. Modulo de Elasticidad. Coeficiente de Poisson. Contracción Química y AutógenaContracción Química y Autógena Cambios de volumen en el hormigón. Contracción autógena y química. C t ió í iContracción química. Tazawa (1999), Japan Concrete Institute.( ), p HUNDIMIENTO Contracción plásticaHUNDIMIENTO Contracción plástica Expansión Cambios de Volumen en Concreto EndurecidoCambios de Volumen en Concreto Endurecido Contracción por Secado de Concreto con Ceniza Volante. Contracción por Secado y Aditivo Reductor de Agua de Alto Rango. Curado inicial. Cambios de Temperatura en el Concreto Endurecido Efecto del tipo de árido sobre la Cambios de Temperatura en el Concreto Endurecido Efecto del tipo de árido sobre la Expansión Térmica del hormigón. Tipo de áridoTipo de árido Coeficiente de expansión Coeficiente de expansión (millonésimos por (millonésimos por °°C)C) Cuarzo 11.9 Arenisca 11.7 Grava 10.8 Granito 9.5 Basalto 8.6 Caliza 6.8 Expansión Térmica deExpansión Térmica de Concretos con Agregados de Varios Tipos Efecto de la Temperatura sobre la Resistencia AlabeoAlabeo Deformación por CompresiónDeformación por Compresión Curva Esfuerzo‐DeformaciónCurva Esfuerzo Deformación Modulo de Elasticidad = E 140000 – 420000 kg/cm2g/ 14000‐41000 MPa P H 25 35MPPara H 25‐35MPa E=15000(f’c)1/2 (kg/cm2) E=5000(f’c)1/2 (MPa) Coeficiente de Poisson. Fuerzas Cortantes. 0,15 – 0,25 Generalmente: 0 20‐0 21 G= modulo de cortante (rigidez) Generalmente: 0,20 0,21 Deformación por FluenciaDeformación por Fluencia F t d ltFuentes de consulta: • PCA‐Portland Cement Association, Design and Control of concrete Mixtures, 2004 • Valarezo, M., www.utpl.edu.ec/blog/mfvalarezo, , p / g/ Marlon Valarezo A. mfvalarezo@utpl edu ecmfvalarezo@utpl.edu.ec Ensayos de Control en elEnsayos de Control en el HormigónHormigón Marlon Valarezo A. mfvalarezo@utpl edu ecmfvalarezo@utpl.edu.ec 1mfvalarezo@gmail.com 1. Muestreo 2. Consistencia 3. Temperatura3. Temperatura 4. Contenido de aire 5 Masa volumétrica5. Masa volumétrica 6. Especímenes para la i t iresistencia 7. Tiempo de fraguado 2mfvalarezo@gmail.com 1. Muestreo ASTM C 172 (AASHTO T 141), NTE 17631. Muestreo Muestreo del concreto fresco Requisitos: • Tamaño de la muestra ≥ 28 L (1 pie3). • Se la debe obtener duranteSe la debe obtener durante los 15 minutos entre la primera y la última porción de la amasadade la amasada. • No se la debe tomar ni de la porción inicial de la descarga, i t l ió fi lni tampoco a la porción final. 3mfvalarezo@gmail.com 2. Consistencia • Asentamiento mediante el cono de Abramscono de Abrams ASTM C 143 (AASHTO T 119), NTE 1578 • Medidor K de asentamiento ASTM C 1362ASTM C 1362 Este método permite una evaluación rápida de la fluidez y consistencia del hormigón recién mezclado. 4mfvalarezo@gmail.com Sample collected Slump Cone Filled Slump Measured Cone Removed and Concrete Allowed to ‘Slump’ 5mfvalarezo@gmail.com Consistencia (2) Aparato de vibración inclinada de la FHWA (Federal Highway Administration). Diseñado para medir la trabajabilidad de hormigón de bajo asentamiento, resultó ser un método muy indirecto y de difícil uso para laun método muy indirecto y de difícil uso para la medición de viscosidad del hormigón bajo vibraciòn . 6mfvalarezo@gmail.com Consistencia (3) • Consistómetro Vebe ASTM C 1170 Método de prueba utilizado para determinar la consistencia y la densidad de mezclas extremadamente secas. De uso común en concreto compactado con rodillo. 7mfvalarezo@gmail.com Consistencia (4) Penetración de la esfera de Kelly ASTM C 360 Este método de ensayo determina la profundidad de penetración de una masa de p p metal en hormigón de cemento hidráulico recién mezclado. 8mfvalarezo@gmail.com 3. Temperatura ASTM C 1064 (AASHTO T 309)ASTM C 1064 (AASHTO T 309): Temperatura del concreto de cemento portland frescocemento portland fresco 4. Masa Volumétrica y Rendimiento ASTM C 138 (AASHTO T 121): Masa volumétrica (Masa unitaria), rendimiento y contenido de airerendimiento y contenido de aire (gravimétrico) del concreto. ASTM C 1040 (AASHTO T 271): Masa volumétrica en la obra del concreto no endurecido y endurecido a y través de métodos nucleares. 9mfvalarezo@gmail.com 5. Contenido de Aire Método por presión ASTM C 231 (AASHTO T 152)Método por presión ASTM C 231 (AASHTO T 152) Método volumétrico ASTM C 173 (AASHTO T 196) Método gravimétrico ASTM C 138 (AASHTO T 121) Indicador de aire de bolsillo AASHTO T 199 10mfvalarezo@gmail.com Frecuencia del Ensayo de Asentamiento • Primera amasada del día. • Siempre que la consistencia parezca variar• Siempre que la consistencia parezca variar. • Siempre que se moldeen en la obra cilindros para d i t i Frecuencia del Ensayo de Contenido de Aire ensayos de resistencia. Frecuencia del Ensayo de Contenido de Aire • Normalmente realizado en el sitio de entrega del concreto para garantizar el contenido de aire adecuado. • Siempre que se moldeen en la obra cilindros para p q p ensayos de resistencia. • El registro de la temperatura del concreto se debeEl registro de la temperatura del concreto se debe mantener. 11mfvalarezo@gmail.com 6. Especímenes de Prueba Especímenes moldeados en la obra ASTM C 31 (AASHTO T 23) Especímenes moldeados en el laboratorio ASTM C 192 (AASHTO T 126) Límite de tiempo: Empiece el moldeo ≤ 15 minutos después del muestreoEmpiece el moldeo ≤ 15 minutos después del muestreo 12mfvalarezo@gmail.com Tamaño de los Especímenes de Prueba Cilindros : – Tamaño Máx. del agregado 50 mm (2 pulg.):Tamaño Máx. del agregado 50 mm (2 pulg.): 150 × 300 mm (6 x 12 pulg.)—Cilindro estándar – Tamaño Máx. del agregado > 50 mm (2 pulg.): Diá t 3 t ñDiámetro = 3 x tamaño max. agreg. Altura = 2 x diámetro – Concreto de alta resistencia: 100 x 200 mm (4 x 8 pulg.) Vigas para Flexión:Vigas para Flexión: • Tamaño máx. del agregado 50 mm (2 pulg.): Sección transversal: 150 × 150 mm (6 x 6 pulg.)—Viga estándar ( )Longitud: ≥ 500 mm (20 pulg.) • Tamaño máx. del agregado > 50 mm (2 pulg.): Sección transversal = 3 x tamaño máx. agreg. Longitud = 3 x profundidad + 50 mm (20 pulg.) 13mfvalarezo@gmail.com Curado de las Probetas ASTM C 511 Curado inicial tiempo máximo de almacenamiento:tiempo máximo de almacenamiento: 48 horas Temperatura: 16 a 27 °C Temperatura 16 a 27 C 20 a 26 °C (hormigón alta resistencia) Curado final T t 23 2°CTemperatura: 23 + 2°C. 14mfvalarezo@gmail.com 7. Tiempo de Fraguado ASTM C 403 (AASHTO T 197) ASTM C 403 (AASHTO T 197) Determina el tiempo de fraguado del concreto midiendo la resistencia a laconcreto, midiendo la resistencia a la penetración producida en intervalos de tiempo regulares. 15mfvalarezo@gmail.com 8. Resistencia del Concreto in‐situ ASTM C 1074 Método de la Madurez: Estima la resistencia del hormigón en sitio para permitir el inicio de actividades de construcción críticos, tales como: (1)Eliminación de encofrado y reapuntalamiento. (2)Tensado de los tendones (hormigón post tensado). (3)Terminación de protección en clima frío. (4)Apertura de carreteras al tráfico. El í di d d té i d l f t ti t tEl índice de madurez se expresa en términos del factor tiempo‐temperatura o en términos de la edad equivalente a una temperatura específica. 16mfvalarezo@gmail.com Ensayos Adicionales para el Concreto Fresco Ensayos acelerados para resistencia a compresión ASTM C 684 • AguaCaliente (35°C±3°C) • Agua hirviendog • Autogeno • Alta temperatura (150°C±3°C) Contenido de clorurosContenido de cloruros Método de la NRMCA 17mfvalarezo@gmail.com Ensayos Adicionales para el Concreto Fresco • Contenido de material cementante suplementario • Sangrado (exudación) ASTM C 232 (AASTO T 158) C t id d l M t i l C t t Sangrado Contenido del Material Cementante Suplementario en el Concreto 18mfvalarezo@gmail.com 1. Compresión 2. Flexión 3. Tensión 4. Contenido de aire 5. Masa volumétrica5. Masa volumétrica 6. Contenido de cemento 7 Análisis petrográfico7. Análisis petrográfico 8. Modulo de Elasticidad 19mfvalarezo@gmail.com 1. Ensayo de Resistencia a Compresión ASTM C 39 Mortero de azufre Almohadillas no adherentes 20mfvalarezo@gmail.com Resistencia a la Compresión del ConcretoResistencia a la Compresión del Concreto cf ′ Ensayo de compresión en cilindros estandar a los 28 dias. m ∅ 15 cm 15 cm 30 c m ASTM C39 BS15 cm 15 cm ( ) ( )0.85c cASTM BSf f′ ′≅ Normalmente: 21, 24, 28, 35 MPa Alta resistencia: 60 - 90 MPa Concreto simple : < 15 MPaConcreto simple : < 15 MPa mfvalarezo@gmail.com 21 Ensayo de Resistencia del Concreto Endurecido Se puede realizar en: • Probetas moldeadas de muestras del concreto fresco • Especímenes extraídos o aserrados • Cilindros colados en el sitio 22mfvalarezo@gmail.com Mortero de Azufre ASTM C 617 (AASHTO T 231) C iASTM C 617 (AASHTO T 231) Capping de cilindros de concreto Almohadillas de Neopreno ASTM C 1231 Uso de almohadillas no adherentes en la determinación de la resistencia a compresión de cilindros de concreto p endurecido 23mfvalarezo@gmail.com Concrete testing Same cylinder after failure Compression testing of a concrete cylinderCompression testing of a concrete cylinder http://www.antouncivil.com.au/vca/Images/testing.jpg http://www.concrete‐curb.com/wp‐ content/uploads/BreakageCylinder.jpg p g g jpg 24mfvalarezo@gmail.com 2. Ensayo de Resistencia a Flexión ASTM C 78 25mfvalarezo@gmail.com Resistencia a tensión en Flexión. 2bd PL =R Ensayo viga estandar : P M bd r Mcf I = = Modulo de roturad b L b mfvalarezo@gmail.com 26 27mfvalarezo@gmail.com Frecuencia del Ensayo de Resistencia • ACI 318 y ASTM C 94 requiere que se realicen ensayos :ACI 318 y ASTM C 94 requiere que se realicen ensayos : – Para cada clase de concreto colocado en cada día, por lo menos una vez al día. – Y por lo menos una vez para cada 115 m3 (150 yd3) • Se requiere el promedio de la resistencia de dos cilindros a los 28 días. 28mfvalarezo@gmail.com Evaluación de los Resultados de Ensayos de y Compresión Resistencia a compresión satisfactoria si:Resistencia a compresión satisfactoria si: – El promedio del conjunto de tres ensayos consecutivos de resistencia es igual o superior a ƒ ′consecutivos de resistencia es igual o superior a ƒc – Ningún ensayo individual de resistencia (promedio de dos cilindros) 3.5 MPa sea menor que la ) q especificada Si los resultados de los cilindros no cumplen con estos criterios: – Evaluar la resistencia del concreto en el sitio a é d dtravés de corazones aserrados 29mfvalarezo@gmail.com Extracción de núcleos de concreto ASTM C42 Este método de ensayo cubre la obtención, preparación y prueba de (1) núcleos perforados de concreto para determinar l d l ósu longitud, o su resistencia a la compresión, o su resistencia a la tracción por hendimiento y (2) vigas de concreto aserradas para determinar su resistencia a la flexiónpara determinar su resistencia a la flexión. 30mfvalarezo@gmail.com Evaluación de la Resistencia a ó dCompresión de Corazones Concreto representado por corazones se consideran P di d l p p estructuralmente adecuados si: • Promedio de la resistencia de 3 corazones escorazones es por lo menos 85% de la ƒc′ƒc • Ningún corazón tenga menos del 75% de la ƒc′ 31mfvalarezo@gmail.com 3. Ensayo de Resistencia a Tensión ASTM C 496 • En gran medida afecta al agrietamiento de estructuras. 10 15% P • Aproximadamente 10-15% de la resistencia a compresión. D P LL 2 t Pf =ctf LDπ 21 . 5 9 1 . 8 6 k g f / c m f o r n o r m a l - w e i g h t c o n c r e t ec t cf f ′≈ − 21 . 3 3 1 . 5 9 k g f / c m f o r l i g h t - w e i g h t c o n c r e t ec t cf f ′≈ − mfvalarezo@gmail.com 32 4. Modulo de Elasticidad y coeficiente de Poisson ASTM C 469 σ f ′ Modulo inicial ASTM cf ′ Modulo Secante 0.5 cf ′ en = Ec0.5 cf ′ ε Proporciona el valor de la relación 0.003≈ Deformación última ε entre la deformación lateral y longitudinal del hormigón endurecido a cualquier edad. ( )MPacfwE cc '043.05.1= para Wc entre 1.5 y 2.5 kN/m3. para hormigón de masa normal.( )MPacfEc '4700= mfvalarezo@gmail.com p g( )MPacfEc 4700 33 5. Contenido de Aire ASTM C 457 Este método puede ser utilizado para desarrollar datos para estimar la probabilidad de daños debidos a la congelación y descongelación cíclica o para explicar por qué ha ocurrido. 34mfvalarezo@gmail.com 6. Masa Volumétrica Saturada con Superficie Seca (SSS) ASTM C 642 1 MM MDsss = ρ Siendo: DSSD masa volumétrica en la condición SSS 21 MM − DSSD masa volumétrica en la condición SSS M1 masa SSS al aire, kg M2 masa aparente, inmersa en agua, kg 2 p , g , g ρ densidad del agua, 1000 kg/m3 35mfvalarezo@gmail.com Contenido de Aire y Absorcióny Resistencia a Vol. De Absorción Absorción después de Cemento, kg/m3 a/mc compres. A 90 días, MPa vacíos perm., % después de inmersión, % inmersión y hervido, % 445 0 29 76 7 8 0 3 13 3 27445 0.29 76.7 8.0 3.13 3.27 327 0.50 38.2 12.7 5.45 5.56 245 0 75 28 4 13 3 5 81 5 90245 0.75 28.4 13.3 5.81 5.90 Concretos sujetos al curado húmedo por 7 días 36mfvalarezo@gmail.com Permeabilidad Permeabilidad Cemento Resistencia a compres a 90 Ensayo penetración de cloruros 90 días de encharque Agua AireCemento, kg/m3 a/mc compres. a 90 días, MPa cloruros, coulombs encharque % Cl Agua, m/s Aire, m/s ASTM C 39 ASTM C 1202 AASHTO T API RP API RP AASHTO T 22 AASHTO T 277 259 27 27 445 0.29 76.7 852 0.022 — 3.19 x 10-100 327 0.50 38.2 4315 0.076 1.94 x 10-12 1.65 x 10-9 245 0 75 28 4 5915 0 085 8 32 x 1 45 x 245 0.75 28.4 5915 0.085 8.32 x 10-12 1.45 x 10-9 37mfvalarezo@gmail.com Ensayos de DurabilidadEnsayos de Durabilidad • Resistencia a congelación ASTM C 666, C 671, C 682 • Reactividad álcali‐agregado ASTM C 227, C 289, C 295, C 441, C 586, C 1260, C 1293 Resistencia a los sulfatos ASTM C 1012 Prueba de la barra de mortero saturado, valioso en la determinación de la resistencia a los sulfatos deldeterminación de la resistencia a los sulfatos del concreto que estará continuamente mojado. 38mfvalarezo@gmail.com Resistencia a la abrasión ASTM C 418, C 779, C 944, C 1138 Este metodo cubre laEste metodo cubre la evaluación en Laboratorio de laLaboratorio de la resistencia relativa de una superficie deuna superficie de concreto a la abrasión. Simula la acción deSimula la acción de agentes abrasivos como agua y traficocomo agua y trafico. 39mfvalarezo@gmail.com Resistencia a la Corrosión ASTM C 876S C 8 6 40mfvalarezo@gmail.com Corrosion Determination Potentiometric MappingCorrosion Determination ‐ Potentiometric Mapping 41mfvalarezo@gmail.com Ensayos de Humedad C li iCualitativos: • Lámina de plástico • Revestimiento adherido • Resistencia eléctrica • Impedancia eléctrica • Medidores nucleares de humedad Cuantitativos: • Método gravimétrico • Tasa de emisión de vapor • Sondas de humedad relativa 42mfvalarezo@gmail.com Carbonatación ASTM C 856 A través de la prueba de color de fenoftaleina se puede estimar la profundidad de carbonatación mediante laestimar la profundidad de carbonatación mediante la prueba de PH del concreto. La carbonatación reduce el PH, con ello las áreas no carbonatasda se vuelven rojizas, mientras que las áreas carbonatadas no cambian de color. 43mfvalarezo@gmail.com Otros Ensayo del ConcretoEndurecidoOtros Ensayo del Concreto Endurecido • Contenido de cemento portland ASTM C 1084 (AASHTO T 178) • Contenido de MCS y aditivos orgánicos • Contenido de cloruros • Análisis petrográficop g ASTM C 856 • Cambio de longitud —contracción por secadoCambio de longitud contracción por secado ASTM C 157 (AASHTO T 160) • Método de ensayo del PH• Método de ensayo del PH • Permeabilidad C id d h d d• Contenido de humedad 44mfvalarezo@gmail.com Ensayos No Destructivos (END)Ensayos No Destructivos (END) • Esclerómetro• Esclerómetro • Penetración • Madurez • Arranque• Arranque • Rotura • Dinámico o vibración Ot• Otros 45mfvalarezo@gmail.com Numero de rebote (Schmidt) ASTM C ASTM C 805805( ) Este metodo es aplicable para evaluar la uniformidad del concreto en sitio, para delinear regiones de concreto pobre o deteriorado en l d luna estructura y para estimar la resistencia del concreto en sitio. 46mfvalarezo@gmail.com 47mfvalarezo@gmail.com Sonda de Windsor ASTM C 803ASTM C 803 Este metodo es aplicable para estimar en sitio el esfuerzo del concreto, mediante una relacion experimental entre la , p resistencia a la penetracion y el esfuerzo del concreto. 48mfvalarezo@gmail.com Ensayo de Arranque ASTM C ASTM C 900900 Este metodo de prueba determina el esfuerzo al arranque delEste metodo de prueba determina el esfuerzo al arranque del concreto endurecido al medir la fuerza aplicada para arrancar un metal embebido en un fragmento o especimen de concreto o en una estructura. 49mfvalarezo@gmail.com Pulse velocity testing • Ultrasonic Pulse Velocity Pulse velocity testing U t aso c u se e oc ty – Dynamic modulus of elasticity C ki– Cracking 50mfvalarezo@gmail.com Impact Echo Testing • Other Dynamic Tests Impact echo– Impact echo 51mfvalarezo@gmail.com END Propiedades del concreto Método recomendado Métodos posibles Resistencia Sonda de penetración Esclerómetro ArranqueArranque Rotura d d ó Calidad general Sonda de penetración Esclerómetro Velocidad de pulso Eco de pulso ultrasónico y uniformidad Velocidad de pulso ultrasónico Radiografía gamma Examen visual g g Espesor Radar Radiografía gammaEspesor Radiografía gamma Eco de pulso ultrasónico 52mfvalarezo@gmail.com Propiedades MétodoPropiedades del concreto Método recomendado Métodos posibles V l id d d lRigidez Velocidad de pulso ultrasónico Prueba de carga Velocidad de pulso d d d d d d dDensidad Velocidad de pulso ultrasónico Radiografía gamma Medidor de densidad de neutrones Tamaño y localización de las barras de Medidor de recubrimiento (pachómetro) Radiografía de rayos X Eco de pulso ultrasónico R dlas barras de acero (pachómetro) Radiografía gamma Radar Estado deEstado de corrosión del acero de f Medida de potencial eléctrico refuerzo 53mfvalarezo@gmail.com Propiedades del concreto Método END recomendado Métodos END posiblesdel concreto recomendado posibles Impacto acústico Termografía de infrarrojo Radiografía por rayos X Presencia de vacíos bajo la f Impacto acústico Radiografía gamma Velocidad de pulso Radiografía por rayos X Eco del pulso ultrasónico Radarsuperficie Velocidad de pulso ultrasónico Radar Ensayo de frecuencia de resonanciaresonancia Integridad estructural de la Prueba de carga Ensayo usando emisiónestructural de la estructura de concreto Prueba de carga (carga‐deflexión) Ensayo usando emisión acústica 54mfvalarezo@gmail.com REGISTROS E INFORMES Se debe considerar las necesidades del proyecto y losSe debe considerar las necesidades del proyecto y los requisitos reglamentarios al definir los informes y registros.registros. El reporte se debe conservar durante toda la vida del proyecto. Deben ser legibles completos y confiablesDeben ser legibles, completos y confiables. Muchas veces se usan para resolver disputas; como p p ; futuras modificaciones a la estructura. 55mfvalarezo@gmail.com El i f d b i l i lEl informe debe incluir al menos: 1. Fecha y lugar. 2. Volumen total de hormigón por cada clase. 3. Identificación del elemento donde se coloca. 4. Marca y tipo de cemento.4. Marca y tipo de cemento. 5. Fuente y tamaño de los áridos. 6. Asentamiento, Temperatura, Densidad, Cont. Aire. 7 Ti d d i i i l l b t i7. Tipo de curado inicial y en laboratorio. Ejemplo de reporte. 56mfvalarezo@gmail.com F t d ltFuentes de consulta: • PCA‐Portland Cement Association, Design and Control of concrete Mixtures, 2004 • Valarezo M., Román J., “Técnico en Ensayos de Agregados del Concreto‐Nivel I“, Editorial UTPL, ISBN 978‐9942‐00‐495‐6, Loja‐Ecuador, Enero 2009. • Valarezo M., Román J., “Técnico en Pruebas de Resistencia del Concreto“, Editorial UTPL, ISBN 978‐9942‐00‐496‐3, Loja‐Ecuador, Enero 2009. • Valarezo M., Palacios J., Carvallo J., “Técnico en Ensayos de Campo‐Grado I“, Editorial UTPL, ISBN 978‐9942‐00‐402‐4, Loja, Ecuador, Agosto 2008. • Valarezo, M., www.utpl.edu.ec/blog/mfvalarezo fí í l d i• Fotografías y artículos de internet. Marlon Valarezo AMarlon Valarezo A. mfvalarezo@utpl.edu.ec 57mfvalarezo@gmail.com