cap 09- concreto al estado fresco
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CONCRETO EN ESTADO FRESCO
Javier E. Páez
Objetivos para el día de Hoy.
• Concreto• Materiales.• Concreto fresco
• Terminología básica.• Mezcla.• Transporte• Colocación• Compactación• Acabado
“Establecer parámetros para el adecuado manejo de la mezclaEn estado fresco”
Concreto
• Concreto• Mezcla de materiales
conformada por cemento, piedra, arena, agua y aditivo, y donde por medio de una reacción química entre el cemento y el agua se logra obtener una masa artificial de alta dureza y resistencia.
Concreto Fresco
• Fluidez• Reología• Plasticidad• Cohesividad
Concreto Endurecido
• Resistencia• Durabilidad• Estética
Concreto:
Componentes
Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos
Cemento
• Material con propiedades adhesivas y cohesivas que dan la capacidad de unir fragmentos sólidos para formar un material resistente y durable.
• Se le denomina cemento hidráulico por que tiene la particularidad de desarrollar sus propiedades (fraguado y endurecimiento) en presencia de agua, en virtud a que experimenta una reacción química con ella.
Clinker
Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos
Cabeza delmolino
Elementosmolturadores
Placas deblindaje
Diafragmaintermedio
Anillos deretención
Diafragmade descarga
Coraza del molino
Disposición deAlimentación
Cojinetesdel molino
Disposiciónde descarga
Accionamientodel molino
ELEMENTOS EXTERNOS
ELEMENTOS INTERNOS
Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos
Molturación
Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos
AlmacenamientoProducto final
Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos
Agregados
• Materiales inertes y resistentes de forma granular, naturales o artificiales que aglomerados por el cemento en presencia de agua conforman un todo compacto (piedra artificial). Su clasificación más general es por su tamaño, y es denominado como agregado fino (arena) y agregado grueso (piedra)
Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos
•Resistencia•Forma•Color•Acabado•Tamaño
“ Control de la contracción del concreto”
Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos
Análisis granulométrico
ASTM C 136
Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos
Agua
• Aquel componente del concreto, en virtud del cual, el cemento experimenta reacciones químicas que le dan la propiedad de fraguar y endurecer para formar un sólido único con los agregados. Para ello se clasifica en agua de mezclado y agua de curado
Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos
Evolución de los cambios de estado del Concreto
1 2 5 10 24
3 dí
as
100
7 dí
as
28 d
ías
1000
90 d
ías
1 añ
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10.000
25
50
75
100
Tiempo transcurrido desde el mezclado; en horas
Res
iste
ncia
rela
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en
%
Concreto convencional, sin aditivos@ temperaturas entre 21 – 26 ºC
Concreto Fresco
Concreto enrigidización
0
Conc
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gres
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2 4 6 8 10 12
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20
30
40
Tiempo transcurrido desde el mezclado; en horas
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s/g/
h
0
50
1 2 3 4
Pasta blanda
Pasta enRigidización
Pasta en endurecimiento
1
2
3
4
Rápido ascenso y descenso inicial, de máxima intensidad
Nivel prácticamente nulo (fase durmiente)
Segundo ascenso, menos rápido e intenso (fase de fraguado)
Descenso final, lento y prolongado (fase de endurecimiento.
Fases de evolución del desprendimiento de calor
Características del fraguado del concreto
Secuencia de operaciones en el concreto fresco
• Transporte– Traslado de la mezcla
desde la planta al sitio de vaciado.
• Distancias• Condiciones del
trayecto• Clima• Facilidad de acceso
Secuencia de operaciones en el concreto fresco
Colocación– Hacer llegar el
concreto al interior del espacio confinado por las cimbras.
• Directo• Bombeo• Lanzado• Deslizado
Secuencia de operaciones en el concreto fresco
• Compactación– Aplicación de fuerzas
dinámicas para adaptarlo a la forma del espacio confinado por las cimbras y expulsar el aire atrapado para reducir los vacíos dentro de la mezcla
Secuencia de operaciones en el concreto fresco
• Acabado– Ultima operación
destinada a obtener en la superficie del concreto las tolerancias geométricas requeridas en las especificaciones del proyecto.
33””..
4000 psi4000 psi
5 5 ““..
3200 psi3200 psi
7 7 ““..
2700 psi2700 psi99””..
2200 psi2200 psi
12 in12 in
Atributos del Concreto fresco
Trabajabilidad
Concreto
• Cuestionamientos que hace el constructor respecto al Concreto.• Llego duro a la obra/poco trabajable• Difícil de compactar.• No tiene consistencia y se segrega.• Se puede tapar la bomba.• No alcancé a darle acabado final.• Se presentaron fisuras
Atributos del Concreto fresco
INICIALINICIAL 60 60 minmin 120 120 minmin
Fluidez
Concreto
• Que es un buen concreto?Es aquel que satisface requerimientos de resistencia,
durabilidad, estética y estabilidad a un adecuado costo.• Desde el punto de vista Trabajabilidad?
• Depende de la aplicación– Es un elemento altamente reforzado?– Será consolidado o compactado mediante vibración
interna o externa?– Es este un sistema para concreto autonivelante (SLC)– Es un concreto para prefabricados de muros, losas o
elementos con formaleta?– Será este un concreto bombeado?
Así es de que, definir un “buen” concreto en términos de facilidad de colocación depende de como y donde será colocado.
Concreto Fresco
Trabajabilidad: Lo clasifican en tres clases– Cualitativa: Trabajabilidad, fluidez,
compactabilidad, estabilidad, bombeabilidad, consistencia etc.. Para ser usado como descripción general sin ensayos cuantitativos.
– Cuantitativa Empirica: Asentamiento, factor de compactación, Ve-be. Para ser usado en pruebas simples cuantitativas y circunstancias particulares.
– Cuantitativa Fundamental: Viscocidad, reometria, torque etc
Cuantitativa Empírica
Concreto Fresco
PREMOLDEADOS
PAVIMENTOS
ESTRUCTURALES
FLUIDOS
AUTOCOMPACTANTES
Mayor fluidez
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2420 22 26 28 30
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
X
(CM)
25 veces25 veces25 veces
ASENTAMIENTO EN EL CONO DE ABRAMS = Medida universal de la trabajabilidad
Concreto: En estado fresco; trabajabilidad
Concreto Fresco
Cuantitativa Fundamental
Concreto Fresco: Terminología
• Sangrado – Exudación.Fenómeno presente en el concreto cuando tenemos exceso de agua de diseño o una alta dispersión de los componentes del mismo debido a compatibilidad cemento aditivo
“Segregación Estática”
Concreto Fresco: Terminología
• Segregación: Separación- Diferencial
de los componentes del concreto generando una no uniformidad de la masa del concreto
“Segregación Dinámica”
Concreto Fresco: Terminología
• Consistencia Movilidad relativa o capacidad del concreto o mortero de fluir. La medida usual es Asentamiento, flujo para el mortero, cono de marsh para el grout y resistencia a la penetración para la pasta de cemento (Vicat)
Concreto Fresco: Terminología
• Consistencia Plástica/ Reología
Condición del concreto o mortero fresco tal que la deformación es homogénea y continua sin llegar a ser inestable - Fluidez
Concreto Fresco: Terminología
• Viscosidad plásticaValor mínimo de esfuerzo que hace el concreto para sufrir una deformación. Por debajo de este valor mínimo la viscosidad es constante por arriba del valor la viscosidad aumenta.
MECANISMO DE ACCIONM oléculas de aditivoionizadas (aniónico)(ind iv idualizadas)
G rano de Cem ento
Acción Física: Incorporación de aireAcción Química: Disminución en la velocidadde hidratación.Acción Físico-química: Rebaja tensión superficial
Reología:
Reología de la pasta de cemento:
Cemento
Agua
Cemento
Agua
++
+ +
Mecanismo de Acción
No aditivo: Floculación Adsorción en la superficie del grano de cemento
Aditivos: Fluidificantes, Plastificantes, Reductores de agua
• Mejora la trabajabilidad del concreto para una determinada relación a/mc
• Modifica la cantidad de agua para una trabajabilidad dada.
Aditivos: Reductor de agua de alto rango . ASTM C 494 Tipo F & G
• Muy alta fluidez sin problemas de segregación.
• Mayor cohesividad y auto compactación• Mayores resistencias iniciales y finales• Alta fluidez con el control de la perdida de
manejabilidad
Hiperplastificantes
Retardar la perdida de humedad de lalosa. Un período mas largo de retenciónde humedad, permite una mejor hidrata-ción del cemento, lo cual nos da mejores resistencias del concreto y su superficie.
Curado
Curado
Does Concrete Shrink or Does It Swell?. Aïtcin, P.-C. Concrete International. ACI. December 1999.
Curado & Contracción
Métodos Curado
1. Curado con agua• Inundado• Manguereado• Emposado
“Cuidado con la temperatura del agua”
MMéétodos Curadotodos Curado
2. Retardadores de humedad
• Lonas húmedas
• Papel retenedor de agua
• Laminas de polietileno
MMéétodos Curadotodos Curado
3. Compuestos curadores de membrana
• Altos sólidos
• ASTM C-1315
GRACIAS
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