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  • 7/28/2019 NATURALEZA MATERIALES DE CONCR.doc

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    Naturaleza y

    Materialesdel ConcretoEnrique Rivva Lpez

    CAPITULO PERUANOACl

    DIRECTIVA 2000 Presidente

    Roberto MoralesVice-Presiderite Alejandro

    Snchez

    Secretario ArmandoNavarro

    Directores TeodoroHarmsen Luis Zegarra

    Enrique Pasquel DanteBadoino Carlos Ramos

    Past-Presidente Juan Bariola

    CONSIDERACIONESGENERALES

    NATURALEZADELCONCRETO

    \ 1 CEMENTOSI * j&v

    1IAGREGADOS

    EFECTOSDELAGREGADOSOBRE

    LASPROPIEDADESDELCONCRETO1A

    AGUA

    ADITIVOS YADICIONES

    j b n

    rector Ejecutivongel Gmez

    ministradora -aty Ramos

    11

    "j. - v s A--. -'-r- - -v> -' -v , v* 'JajII Congreso Nacional de Estructuras y ConstruccinLima, 7 al 9 de Diciembre de 2000

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    Primera Edicin Diciembre 2000

    ENRIQUE RIVVA LPEZGeneral Borgoo 364 - Miraflores Lima 18 - Per. Telfono 446-9216

    Preparacin del LibroNATURALEZA Y MATERIALES DEL CONCRETOEdicin. Angel Gmez

    Katy Ramos, Roxana HerreraCartula: Pablo Apaza

    CAPTULO PERUANO ACICalle Nueve 472, Urb. Corpac, San Isidro Lima - Per. Telefax:(51-1) 476-7862 Pgina web:www.aci-peru.org.peE-mail:[email protected]

    Derechos Reservados.Prohibido la reproduccin total o parcial sin autorizacin del Autoro Captulo Peruano ACI.

    http://www.aci-peru.org.pe/http://www.aci-peru.org.pe/http://www.aci-peru.org.pe/mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]://www.aci-peru.org.pe/mailto:[email protected]:[email protected]
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    DEDICATORIA

    A la Escuela Nacional de Ingenieros que me form comoIngeniero Civil y a la Universidad Nacional de Ingeniera que mepermiti contribuir a formar excelentes Ingenieros Civiles yArquitectos.

    A mis profesores, colegas y alumnos de mis cincuenta aos deejercicio profesional.

    A Edwar Sower y Robert Cameron que me iniciaron en el estudiodel Concreto en un ya lejano 1952.

    BIOGRAFIADELAUTOREnrique ivva Lpez egres de la Escuela Nacional de Ingenieros, hoy

    Universidad Nacional de Ingeniera, con el ttulo de Ingeniero Civil en 1951 Desdeesa poca ha combinado su actividad profesional con la docencia y lainvestigacin en el campo del concreto. Especializado en Ciencias de losMateriales su actividad profesional se ha desarrollado en numerosas obraspblicas o privadas.

    Se inici en la docencia como Ayudante Alumno, habiendo alcanzado lacategora de Profesor Principal de las Facultades de Ingeniera Civil y deArquitectura de la Universidad Nacional de Ingeniera. Ha participado en el dictadode los cursos de Procedimientos de Construccin, Ensayo de Materiales;Tecnologa del Concreto I y II, Edificacin I y Construccin II. Ha sido asesor del

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    Post-Grado de la Facultad de Ingeniera Mecnica; as como profesor deconferencista en diversas universidades

    Su labor docente en la especialidad de concreto se complementa con

    importantes trabajos de investigacin realizados en el Laboratorio de Ensayos deMateriales de la Universidad Nacional de Ingeniera, en la asesora de mas de 100Tesis Profesionales sobre concreto; y en su participacin como expositor eneventos organizados por la Facultad de Ingeniera Civil de la UNI; la CmaraPeruana de la Construccin, la Asociacin de Fabricantes de Cemento; laSociedad de Ingenieros; la Asociacin de Ingenieros Civiles, la Sociedad Peruanade Ensayo de Materiales, el Comit Peruano del ACI; y el Captulo de IngenieraCivil del Colegio de Ingenieros del Per. En la actualidad colabora con la Facultadde Ingeniera Civil de la UNI como Asesor de Tesis Profesionales

    Su activa participacin en la vida universitaria le ha permitido ocupar loscargos de Rector de la Universidad Nacional de Ingeniera, Presidente del Consejo

    de Rectores de la Universidad Peruana; y Presidente del Consejo Nacional deAsuntos Contenciosos Universitarios.

    Es Profesor Emrito de la Universidad Nacional de Ingeniera y Honorario de laUniversidad Hermilio Valdizn. Miembro Honorario de la Sociedad de Ingenierosdel Per y de la Asociacin Peruana de Ingeniera Ssmica; Miembro fundador dela Asociacin de Ingenieros Civiles; de la Sociedad Peruana de Ensayo deMateriales; y del Colegio de Ingenieros del Per Recientemente se le ha otorgadoel ttulo de "Maestro de Maestros" de la Facultad de Ingeniera Civil de la UNI

    Ha publicado folletos, artculos y libros sobre concreto Entre estos ltimos seencuentran "Tecnologa del Concreto"; "Dosificacin de Concreto Normales y conAire Incorporado", "Puesta en Obra"; "Diseo de Mezclas", "ConcretosEspeciales", "Fabricacin del Concreto"; "Recomendacin para el Proceso dePuesta en Obra de Estructuras de Concreto Armado"

    'Sd-

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    Particip en la comisin encargada de redactar la Norma Peruana de Diseode Concreto Armado, y en la Norma ININVI "Especificaciones Tcnicas Generalesde las obras de concreto simple y concreto armado"

    En mrito a su permanente actividad profesional, docente e investigacin, ascomo a sus aportes e investigaciones en el campo del concreto le fue otorgado elPremio Nacional "Santiago Antnez de Mayolo" y desde 1990 fue reconocidocomo Miembro Distinguido del Captulo Peruano del American Concrete Institute.

    AGRADECIMIENTO

    A lo largo de mi carrera docente numerosos jvenes Bachilleres tuvieron lagentileza de buscarme para investigar conjuntamente con ellos en el campo delconcreto en el logrado intento de obtener su Ttulo Profesional de IngenierosCiviles Mucho de lo que descubrimos juntos est volcado en este Libro Mi eternoagradecimiento a.

    Wilfredo Valdivia Bravo; Domnino Ore; Ana Biondi Shaw; Pilar RodrguezBaigorria, Antonio Zevalos; Enrique Shiojama, Alberto Icaza Vega, AdolfoIbarguen Uribe, Augusto Acevello Pillaca, Carlos Paredes Carranza, Vctor LaraLuna; Jos de la Piedra Zapatol; Augusto Bedoya Figueredo, Jaime Csar Rosas,Francisco Valerio Rosales, Eva Snchez Mendoza, Catalina Tovar Cuba; JorgeChang Lpez, Crlos Alcntara Vallejo, Alicia Prez Chvez, Juan AdrianznHuamn, Ramn Alcedo Ramrez, Carlos Arteaga Lpez, Marco AsenjoYunis,Franklin Barnac Atn, Carmen Kuroiwa Horiuchi, Elena Tejada, Virgilio ChangArrascue, Toms Ibarguen Uribe, Francisco Tanake Nakano, Marcelino Salguero,

    Oswaldo Lizrraga; Augusto Rosas; Ricardo Espinoza; Waldo Carreo Fernndez;Jaime Herrera, Edmundo Lanao, Alfonso de los Ros Romaa, Augusto Figari

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    Garfias, Mara Mayorga; Octavio Nnez Valdivia, Carlos Barzola Gastel, JavierAlarcn Guzmn; Jorge Alva Hurtado, Jos Valencia Prez, Luis Arce Daz,Federico Baanante, Carlos Vlez Acosta; Fernando Tantalean, Lucio Mueras

    Orln; Ramn Calixto Amos, Segundo Cian Ly, Juan Gutierrez Euribe, GloriaGutierrez Mabama, David Ludea Snchez, Luis Li Wong, Guillermo CastilloCisneros, Juan Rivero Torres, Edgar Vargas, Zoila Ojeda Ta ra mona; Alfredo FuxBarbieri, Fernando Otero Balestra, Jorge Carrera Andrade, Jos Jordn Morales,Ario Spelucn Pecante, Julio Guerra Motta; Guillermo Michaels Bringas, JorgeFoinquinos Mora; Nstor Vsquez Angeles, Patricia Urrutia Marn, Mara ElianaRivarola Rodrguez, Heddy Jimnez Yabar, Juan Ticona Manrique, Eider FuentesRaveio, Julia Siu Chtrinos; Ricardo Len Velarde Huapaya, Carlos Aire Untiveros,Ketty Mejia Lucar; Enrique Gmez Lucar; Eduardo Bless Flores; Aurelio BreaCceres, Jaime Landman Landman, Rubn Coquis Tupac Aliaga; Jorge Luis

    Cabrera Vilela; Alex Rogelio Figueroa Pinedo, Javier Cornejo, Clara GuzmnQuispe, Hernn Cabrera Saldarriaga, Mara del Rosario Villanueva Daz; SomaRamos Aparicio, Marisol Yanque Bernal, Vanna Guffianti Parra, Liliana BautistaSerpa; Ana Torre Carrillo, Salome Avila Sotelo, Irma Vargas Victorio, Ana MaraCabanilla Moreno, Rafael Tello Rodrguez, Eddy Vargas Calle, Danitza LpezPacheco; Elvia Aliaga Marn, Nancy Alva, Elias Requena Soto, Irma del RosarioMartnez Vargas, Patricia Soto; Jos Alvarez Cangahuala; Marco Antonio CernaBermejo, Jenny Ehzabeth Vera Ortiz, Mara Galindo, Percy Lunarejo; y Luis Malea

    Que al permitirme ayudarlos contribuyeron a ampliar los mutuosconocimientos sobre el Concreto y sus materiales integrantes.

    'Sd-

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    PROLOGO

    Pas de alta sismicidad, de clima y geografa variados y difciles,el Per es un constante desafo para los ingenieros civiles quetrabajamos en el campo del concreto.

    Somos fabricantes de concreto y, en muchos casos, sedesconocen muchas de las propiedades de los materiales queutilizamos, as como las limitaciones y posibilidades de ellos paralograr un concreto de alta calidad al menor costo.

    La tecnologa del Concreto ha experimentado en los ltimos 50aos tal cmulo de avances que cada da nos ofrece nuevasposibilidades y nos plantea nuevos desafos. Ingresamos al siglo XXIcon concretos de muy alta resistencia y calidad, los cuales exigen unconocimiento profundo de los materiales a ser utilizados.

    Este libro est orientado a dar una visin actualizada de iosmateriales y de las mltiples posibilidades de su utilizacin en lasdiferentes regiones y condiciones de trabajo. Es un estudioperfectible con los consejos, aportes y experiencia de sus lectores.

    Enrique Rivva Lpez

    CIP 362

    Miraflores, Diciembre del 2000

    Indic

    eCaptulo 1

    Materiales.........................................1

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    del Concreto..................................1

    Indice...................................................................................................7

    7.3 RESIDUO INSOLUBLE...............................................................68

    7.4 ANHIDRIDO SULFURICO...........................................................69

    8. REACCION QUIMICA...................................................................72

    8.1SILICATOS CALCICOS................................................................72

    8.2ALUMINATOS CALCICOS...........................................................72

    8.3SULFATO DE CALCIO.................................................................72

    8.4EL GEL.........................................................................................73

    9. fraguado........................................................................................73

    9.1CONCEPTO GENERAL...............................................................73

    9.2ESQUEMA DEL PROCESO.........................................................74

    9.3 REGULACION DEL FRAGUADO................................................87

    H 8 Rivva / Naturaleza y Materialesdel Concreto

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    9.4 FACTORES EN LA DURACION DEL FRAGUADO.....................88

    9.5 EL FALSO FRAGUADO..............................................................88

    9.6 TIEMPO DE FRAGUADO............................................................89

    10. ENDURECIMIENTO DE LAS PASTAS.......................................89

    10.1CONCEPTO GENERAL.............................................................89

    10.2POROSIDAD..............................................................................89

    10.3 COMPOSICION QUIMICA........................................................80

    10.4 FINURA DE MOLIENDA............................................................82

    10.5HUMEDAD.................................................................................82

    10.6TEMPERATURA........................................................................83

    11.3CONTENIDO DE AIRE...............................................................87

    11.4FRAGUADO...............................................................................87

    11.5 RESISTENCIAS MECANICAS..................................................88

    Capitulo Peruano del American Concrete Institute C^H rA.. 9B

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    11.6RETRACCION Y EXPANSION...................................................89

    11.7CALOR DE HIDRATACION 11.7.1 CONCEPTO........................89

    11.8. ESTABILIDAD DE VOLUMEN..................................................94

    11.8.1CONCEPTO............................................................................94

    11.8.2CAUSAS..................................................................................94

    11.8.3CONTROL............................................................................... 94

    11.8.4DETERMINACION..................................................................94

    11.9 FISURACION............................................................................94

    13.requisitos quimicos.......................................................................97

    14.REQUISITOS FISICOS................................................................98

    16.2 AGRIETAMIENTO TERMICO..................................................100

    16.3 MANEJABILIDAD....................................................................113

    16.4 RESISTENCIA.........................................................................114

    H 10 Rivva / Naturaleza y Materialesdel Concreto

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    16.5 ESTABILIDAD DE VOLUMEN.................................................105

    16.6 PROPIEDADES ELASTICAS..................................................106

    16.7 ESCURRIMIENTO PLASTICO................................................106

    16.8 PERMEABILIDAD................................................................... 107

    16.9 CORROSION DEL ACERO.....................................................121

    16.10 RESISTENCIA A LA CONGELACION...................................110

    16.11 RESISTENCIA A ATAQUES QUIMICOS..............................111

    16.12 RESISTENCIA A LAS ALTAS TEMPERATURAS.................12418.CONDICIONES DE COMPRA. .12919.APROBACION O RECHAZO DEL CEMENTO..................................................129

    Per Chapter.................................138Outstanding Chapter 1999............139

    capitulo/........................................................................................... 140

    6.9 CLASIFICACION PETROGRAFICA..........................................187

    7. CONSIDERACIONES GENERALES...........................................176

    Capitulo Peruano del American Concrete Institute C^H rA.. 11B

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    7.1CUMPLIMIENTO DE LAS ESPECIFICACIONES.......................176

    7.2MANEJO....................................................................................176

    7.3 GRANULOMETRIA...................................................................189

    7.4REACTIVIDAD ALCALI-AGREGADO.........................................189

    7.5ESTABILIDAD DE VOLUMEN....................................................189

    8. agregado fino..............................................................................191

    8.3 GRANULOMETRIA...................................................................192

    8.4 PARTICULAS INCONVENIENTES...........................................193

    8.5 MATERIA ORGANICA...............................................................211

    9. AGREGADO GRUESO...............................................................211

    9.1DEFINICION...............................................................................211

    9.2CARACTERISTICAS.................................................................. 211

    9.3GRANULOMETRIA....................................................................212

    H 12 Rivva / Naturaleza y Materialesdel Concreto

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    9.4TAMAO MAXIMO.....................................................................195

    9.5TAMAO MAXIMO NOMINAL....................................................195

    9.6 PARTICULAS PERJUDICIALES...............................................196

    9.7 CONDICIONES DE INTEMPERISMO.......................................196

    9.8 EROSION Y ABRASION...........................................................197

    9.9.LAVADO DE LAS PARTICULAS...............................................197

    9.10.CRITERIOS DE SELECCION..................................................197

    10. HORMIGON..............................................................................198

    10.1.DEFINICION............................................................................198

    10.2.RECOMENDACIONES DE EMPLEO......................................198

    10.3.LIMPIEZA................................................................................ 198

    10.4.MANEJO.................................................................................198

    10.5. LIMITACIONES DE EMPLEO.................................................198

    Capitulo Peruano del American Concrete Institute C^H rA.. 13B

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    11. AGREGADO MARGINAL 11.1. CONCEPTO............................198

    11.2. EMPLEO DE AGREGADOS MARGINALES...........................188

    11.3. PREPARACION DEL AGREGADO MARGINAL.....................201

    11.4. ECONOMIA DE LOS AGREGADOS MARGINALES..............201

    13.2. INSPECCION VISUAL RUTINARIA........................................203

    13.3. ENSAYOS RUTINARIOS DE CONTROL...............................203

    13.4. ENSAYOS DE ACEPTACION................................................203

    15. MUESTREO DE LOS AGREGADOS 15.1. OBJETO DEL MUESTREO 194

    15.2. NUMERO DE MUESTRAS.....................................................195

    16. ENSAYO DE LOS AGREGADOS 16.1. ASPECTOS GENERALES196

    16.2. NORMAS DE ENSAYO..........................................................209

    4. TRABAJABILIDAD......................................................................217

    4.1. CONCEPTOS GENERALES....................................................217

    H 14 Rivva / Naturaleza y Materialesdel Concreto

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    4.2. ACCION DEL AGREGADO FINO.............................................217

    4.3. ACCION DEL AGREGADO GRUESO......................................218

    4.4. OTRAS CONSIDERACIONES.................................................218

    5. CONSISTENCIA..........................................................................219

    5.1. CONSIDERACIONES GENERALES........................................219

    5.2.IMPORTANCIA DEL AGREGADO............................................220

    5.3.IMPORTANCIA DE LA GRANULOMETRIA..............................220

    5.4.GRANULOMETRIA DEL AGREGADO FINO............................220

    5.5.GRANULOMETRIA DEL AGREGADO GRUESO......................221

    6. SEGREGACION..........................................................................221

    6.1.CONCEPTO.............................................................................. 221

    6.2.PAPEL DEL AGREGADO.........................................................221

    7.EXUDACION................................................................................ 221

    Capitulo Peruano del American Concrete Institute C^H rA.. 15B

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    7.1.CONCEPTO.............................................................................. 221

    7.2.PAPEL DEL AGREGADO EN LA EXUDACION........................222

    8.COHESIVIDAD 8.1. CONCEPTO.................................................222

    9.TIEMPO DE FRAGUADO.............................................................222

    9.1. INFLUENCIA DEL AGREGADO...............................................222

    10.CONTENIDO DE AIRE...............................................................223

    10.1. CONSIDERACIONES GENERALES......................................223

    11. PESO UNITARIO......................................................................223

    12. TEMPERATURA DEL CONCRETO..........................................214

    13. FACILIDAD DE BOMBEO.........................................................214

    14. ACABADO DEL CONCRETO....................................................227

    15. CONGELACION........................................................................ 216

    15.3.POROSIDAD DEL AGREGADO..............................................229

    H 16 Rivva / Naturaleza y Materialesdel Concreto

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    15.4.OTROS FACTORES CONTRIBUYENTES..............................229

    15.5. AFLORAMIENTO...................................................................229

    15.6.AMPOLLADURAS...................................................................230

    15.7.AGRIETAMIENTO D...............................................................230

    15.8. ENSAYOS DE DETERMINACION.........................................230

    17. CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO.....................................233

    18. ACCION DEL FUEGO...............................................................233

    19. PROPIEDADES TERMICAS.....................................................222

    21. MATERIALES INCONVENIENTES...........................................224

    22.2. ATAQUE POR SALES............................................................226

    23. REACCION ALCALI-AGREGADO.............................................226

    23.1. ASPECTOS GENERALES..................................................... 226

    23.2. AGREGADOS REACTIVOS...................................................228

    Capitulo Peruano del American Concrete Institute C^H rA.. 17B

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    23.3. REACCION ALCALI-SILICE...................................................228

    23.4.REACCION CEMENTO-AGREGADO.....................................241

    23.5.REACCION ALCALI-ROCAS CARBONATADAS....................242

    24. OTRAS REACCIONES QUIMICAS...........................................242

    25. RESISTENCIA...........................................................................243

    25.1. ALCANCE..............................................................................243

    25.2.INFLUENCIA DE LA DUREZA DEL AGREGADO...................245

    25.3.INFLUENCIA DE LA RESISTENCIA DEL AGREGADO..........246

    25.4. INFLUENCIA DE LATEXTURA SUPERFICIAL......................246

    25.5.INFLUENCIA DEL PERFIL DEL AGREGADO.........................247

    25.6.LIMPIEZA DEL AGREGADO...................................................248

    30.ESCURRIMIENTO PLASTICO......231.CAPACIDAD DE FRICCION SUPERFICIAL 232. EFECTOS DEL PROCESAMIENTO Y MANEJODE LOS AGREGADOS.....................333. EFECTOS DEL COSTO DEL AGREGADO 252

    capullo..........................................253

    H 18 Rivva / Naturaleza y Materialesdel Concreto

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    19/461

    Agua................................................................................................253

    1. CONCEPTOS GENERALES......2552. REQUISITOS DE CALIDAD......2553. UTILIZACION DE AGUAS NO POTABLES 2566. AGUA DE MAR.........................19

    7. REQUISITOS DEL COMITE 318 DEL ACI 218.ALMACENAMIENTO...................229.MUESTREO...............................2210. ENSAYO.................................231. DEFINICION..............................252.CONDICIONES DE EMPLEO.......253.RAZONES DE EMPLEO..............267. PRECAUCIONES EN EL EMPLEO DE ADITIVOS....................................................279.SELECCION DEL PORCENTAJE DE ADITIVO....................................................2810.PREPARACION DEL ADITIVO...2811 INCORPORACION A LA MEZCLA2912. EQUIPO DOSIFICADOR...........2913. MANTENIMIENTO Y PROTECCION30

    14. ACELERANTES.......................20

    15.8. METODOS DE INCORPORACION DE AIRE...........................55

    15.9. ADITIVOS INCORPORADORES DE AIRE 15.9.1. REQUISITOS ESENCIALES..........................................................................................................56

    15.10. ENSAYOS DE CONTENIDO DE AIRE...................................59

    15.11. FACTORES EN EL CONTENIDO DE AIRE...........................67

    15.11.3 AGUA................................................................................... 69

    Capitulo Peruano del American Concrete Institute C^H rA.. 19B

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    15.12.DOSIFICACION.......................................................................72

    15.14. INFLUENCIA SOBRE EL ESTADO FRESCO........................87

    15.15. propiedades al estado endurecido..........................................80

    15.16 aplicaciones...........................................................................104

    16. reductores de agua y reguladores de fragua 16.1 definicion.....104

    16.2 clasificacion............................................................................. 105

    16.4 empleo de los aditivos reductores de agua..............................105

    16.5 empleo de los aditivos retardadores de fragua..........................94

    16.6 efectos sobre el concreto no endurecido...................................94

    16.7efectos sobre el concreto endurecido.......................................107

    16.8rendimientoy comportamiento..................................................107

    16.9 ensayos de evaluacion..............................................................96

    17.2 razones de empleo....................................................................98

    H 20 Rivva / Naturaleza y Materialesdel Concreto

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    17.3 clases........................................................................................99

    18.2materiales empleados...............................................................112

    18.3efectos sobre el concreto..........................................................113

    19 aditivos para inyecciones 19.1 definicion....................................113

    19.2 materiales empleados..............................................................102

    20aditivos productores de expansion..............................................102

    20.1concepto...................................................................................102

    20.2materiales empleados...............................................................102

    20.3condiciones de empleo.............................................................102

    20.4efectos sobre el concreto..........................................................102

    21aditivos ligantes...........................................................................102

    21.1 CONCEPTO............................................................................ 115

    21.2CONDICIONES DE EMPLEO...................................................115

    Capitulo Peruano del American Concrete Institute C^H rA.. 21B

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    21.3EFECTOS................................................................................ 115

    22 AYUDAS PARA BOMBEO.........................................................115

    22.1DEFINICION.............................................................................115

    22.2FORMA DE TRABAJO.............................................................115

    22.3 CLASIFICACION.....................................................................104

    22.4 EFECTO SOBRE LAS PROPIEDADES..................................104

    23. ADITIVOS COLORANTES........................................................104

    23.1 OBJETO..................................................................................104

    23.2 PIGMENTOS...........................................................................104

    25.1 CONCEPTO............................................................................ 118

    25.2MATERIALES EMPLEADOS....................................................118

    25.3PROPORCIONES RECOMENDADAS.....................................118

    25.4EFECTIVIDAD..........................................................................118

    H 22 Rivva / Naturaleza y Materialesdel Concreto

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    26 ADITIVOS IMPERMEABILIZANTES..........................................118

    26.1DEFINICION.............................................................................118

    26.2MAGNITUD DEL PROBLEMA..................................................118

    26.3 NECESIDAD DE LOS IMPERMEABILIZANTES.....................119

    26.4 MATERIALES EMPLEADOS...................................................119

    27 ADITIVOS REDUCTORES DE IMPERMEABILIDAD.................119

    27.1DEFINICION.............................................................................119

    27.2MATERIALES...........................................................................119

    28ADITIVOS REDUCTORES DE LA EXPANSION ALCALI- AGREGADO 108

    28.1 MATERIALES..........................................................................108

    29ADITIVOS INHIBIDORES DE LA CORROSION..........................108

    29.1FACTORES EN LA CORROSION............................................108

    29.2MATERIALES INHIBIDORES...................................................108

    Capitulo Peruano del American Concrete Institute C^H rA.. 23B

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    29.3 EL CONCRETO COMO INHIBIDOR.......................................121

    30 ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES........................................121

    30.1CONCEPTO............................................................................. 121

    30.2CLASIFICACION......................................................................121

    30.3RAZONES DE EMPLEO.......................................................... 110

    30.4APLICACIONES ADICIONALES..............................................110

    30.6 PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO..........................125

    30.6.2CONSISTENCIA....................................................................114

    30.7 EFECTOS SOBRE EL CONCRETO ENDURECIDO...............128

    30.8 EMPLEO CON OTROS ADITIVOS.........................................118

    30.9DOSIFICACION........................................................................118

    30.10COMPORTAMIENTO.............................................................118

    31 MICROSILICES..........................................................................118

    H 24 Rivva / Naturaleza y Materialesdel Concreto

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    31.1 INTRODUCCION.....................................................................118

    31.4 FORMAS DISPONIBLES........................................................120

    31.7 PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO 31.7.1 RESISTENCIA ENCOMPRESION................................................................................135

    32.2 ALMACENAMIENTO............................................................... 132

    33. MUESTREO DE LOS ADITIVOS Y ADICIONES.......................132

    33.1. DEFINICION DE MUESTRA...................................................132

    33.2PROGRAMA DE MUESTREO..................................................132

    33.3SIGNIFICADO DE LA VARIABILIDAD......................................132

    33.4 MUESTREO DE LOS ADITIVOS Y ADICIONES.....................145

    34 ENSAYO DE LOS ADITIVOS Y ADICIONES.............................145

    34.1 RESPONSABILIDAD...............................................................145

    34.2 ADITIVOS................................................................................134

    Capitulo Peruano del American Concrete Institute C^H rA.. 25B

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    CAPITULO

    ConsideracionesGenerales

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    H 2 Rivva / Naturaleza y Materialesdel Concreto

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    1. ALCANCE

    Este libro tiene como propsito el complementar al Reglamento Nacional de Construccin y ala Norma Tcnica de Edificacin E.060 en el conocimiento de la Naturaleza y los Materialesempleados en la preparacin del concreto utilizado en estructuras.

    El texto de este libro trata de analizar la naturaleza del concreto y puntualizar losprocedimientos, requisitos, exigencias mnimas y Normas que deberan ser conocidos ycumplidos por el Contratista y la Supervisin en el proceso de seleccin y empleo de losmateriales a ser utilizados en la preparacin del concreto para una obra determinada.

    Es fundamental recordar que las indicaciones y notas de las especificaciones tcnicas delproyecto debern cumplir con los requisitos de la Norma Tcnica de Edificacin ConcretoArmado E.060, la cual tiene prioridad cuando sus recomendaciones estn en discrepanciacon Normas a las que ela hace referencia. Las anotaciones de este Libro ayudarn a cumplirdichos requisitos.

    Las Recomendaciones de este Libro estn referidas a materiales para concretos de pesonormal y en su elaboracin se ha tomado en consideracin, entre otros muchos documentos ynormas, las disposiciones establecidas en la Norma Tcnica de Edificacin E.060-89; y las delBuilding Code Requirement for Struc- tural Concrete del ACI (318-99). Podrn ser aplicadas ala construccin de estructuras de concreto liviano o pesado, estructuras prefabricadas y/oestructuras especiales en la medida que ello sea pertinente y se cuente con la indicacin delas especificaciones y/o autorizacin escrita de la Supervisin.

    Las aclaraciones y complementaciones a las especificaciones del Proyecto son resueltas en

    obra por la Supervisin, con indicacin escrita en el Cuaderno de Obras. La Supervisin podrsolicitar la colaboracin del Ingeniero Proyectista, cuya opinin escrita tiene el mismo valorque los citados documentos.

    Los ajustes en las especificaciones de obra, debido a las necesidades de una estructuradeterminada, pueden hacerse por la Supervisin, a pedido del contratista, empleando paraello un listado de requisitos suplementarios a dichas especificaciones Dichos ajustes, quedeben quedar claramente indicados en el Cuaderno de Obra, dependern de la naturaleza ycomplejidad de la estructura.

    2. LIMITACIONES

    Las recomendaciones de este Libro no son aplicables, sin autorizacin escrita de laSupervisin, a los aspectos relacionados con materiales para Concreto Pesado parapantallas; Concreto Aislante; Concreto Refractario o Concreto Liviano.

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    3. RESPONSABILIDAD

    Todas las etapas analizadas en este Libro debern ser ejecutadas en por personalprofesional y tcnico calificado.

    La direccin y supervisin del Proyecto corresponden a ingenieros civiles colegiados, quienes

    son responsables del cumplimiento de lo indicado en las especificaciones del mismo.

    4. MATERIALESESPECIALES

    Previa autorizacin escrita del Ingeniero Proyectista y de la Supervisin, el Contratista podremplear materiales no indicados en las especificaciones de obra.

    La solicitud de autorizacin de empleo debe ser presentada por el Contratista a laSupervisin, acompaada por la informacin tcnica que avala el pedido.

    Las modificaciones aprobadas por escrito por la Supervisin tienen, en lo pertinente, lavalidez y efectos de las especificaciones del Proyecto a las cuales reemplazan ocomplementan. La solicitud y su aceptacin deben figurar en el Cuaderno de Obra.

    5. ESPECIFICACIONES

    En relacin con las especificaciones se tendr en cuenta:

    a. Los originales y copias de las especificaciones de obra, y de las especi ficaciones dedetalle, debern llevar la firma, sello y nmero de registro de un ingeniero civilcolegiado, el cual es el nico autorizado a aprobar cualquier modificacin a losmismos.

    b. Las especificaciones debern tener toda la informacin necesaria para la correctaejecucin del Proyecto.

    c. Toda la informacin referente a los materiales empleados estar en obra a disposicinde la Supervisin. Igualmente ser archivada por la persona o entidad que licite laobra.

    En las especificaciones de obra necesariamente deber indicarse el nombre y fecha del o losCdigos y Normas empleados.

    6. DIRECCIONDELAOBRA

    El Contratista y la Supervisin, por si mismos o por ingenieros civiles colegiados que losrepresenten en la obra, debern estar presentes en la eleccin de los materiales y durantetodas las etapas del proceso constructivo.

    Capitulo Peruano del American Concrete Institute C^H rA.. 15B

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    El Contratista ejecuta las diversas etapas del proceso constructivo de acuerdo a lo indicado enlos planos, las especificaciones del Proyecto y dems documentos tcnicos. Ningunamodificacin a los mismos podr ser efectuada sin autorizacin escrita de la Supervisin.

    Si ello fuere necesario, el Contratista designar al Ingeniero Civil Colegiado que actuar comoIngeniero Residente de la Obra y lo representar en ella.

    Cuando se requiera autorizacin previa de la Supervisin para emplear determinadosmateriales, el Ingeniero Residente la solicitar con 48 horas de anticipacin a la iniciacin delos mismos.

    El Contratista llevar un Cuaderno de Obra con un registro diario de la informacin referida alavance del proceso constructivo Este Cuaderno de Obra forma parte de los documentosentregados al propietario con el Acta de Recepcin de Obra

    Entre (as ocurrencias tcnicas que debern figurar en el Cuaderno de Obra estarn loscertificados de la calidad y proporciones de los materiales integrantes del concreto.

    7. PERSONAL

    El personal profesional, tcnico y obrero que participa en las diversas etapas del proyectodebe ser calificado. El personal profesional debe ser colegiado.

    8. EQUIPO

    El Contratista deber contar en obra con todas las facilidades, equipos, e instalaciones, quepermitan una ejecucin eficiente y ordenada de las diferentes etapas del proyecto, incluida lade seleccin de los materiales.

    9. SUPERVISIONEINSPECCION

    La Supervisin es seleccionada por el Propietario y lo representa ante el Contratista.Responde del cumplimiento de lo indicado en los planos y especificaciones del Proyecto. Lasdecisiones de la Supervisin obligan al Contratista.

    La Supervisin es ejercida o est representada en obra por un ingeniero civil colegiado que

    acta como Inspector. En zonas de alto riesgo ssmico el profesional debe ser de reconocidaexperiencia.

    H 4 Rivva / Naturaleza y Materialesdel Concreto

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    La Supervisin podr estar a cargo del Ingeniero Proyectista, en su calidad de responsabledirecto de los planos y especificaciones de obra. Si l no asume esta responsabilidad, sucontratacin como Asesor es recomendable para colaborar con la Supervisin en la ejecucindel proyecto de acuerdo a sus requerimientos.

    El Departamento de Inspeccin de Obras de la entidad pblica licitante deber tener personalprofesional calificado para la supervisin de obras de concreto.

    Las responsabilidades de la Supervisin debern estar indicadas en el contrato de sta, elcual debe ser de conocimiento del Contratista. Slo la Supervisin tiene autoridad paramodificar las especificaciones del Proyecto. La autorizacin escrita debe figurar en el Libro deObra y contar con la autorizacin del Ingeniero Proyectista cuando ello fuere necesario.

    La Supervisin lleva un Libro de las diversas incidencias del proceso constructivo, el cualforma parte de los documentos entregados al Propietario con el Acta de Recepcin de Obra

    El Contratista brinda a la Supervisin las facilidades necesarias para el cumplimiento de susfunciones.

    Los honorarios de la Supervisin son abonados por el Propietario de la obra.

    La seleccin de los materiales deber ser inspeccionada en la forma que es requerida por elReglamento Nacional de Construccin y la Norma Tcnica de Edificacin E.060

    El Ingeniero Inspector, bajo las ordenes de la Supervisin, deber requerir el cumplimiento de

    las especificaciones El registro de la Inspeccin deber incluir- Calidad y proporciones de losmateriales del concreto y resistencia de ste

    Los registros de la Inspeccin debern ser conservados por la Supervisin no menos de dosaos despus de terminado el proyecto.

    10. MUESTREOYENSAYODELOSMATERIALES

    10.1 DEFINICION DE MUESTRA

    Los materiales varan de lote en lote y an dentro de un lote No siendo econmico ensayartodos los elementos de un lote es necesario emplear muestras.

    Una muestra es una pequea porcin representativa de un volumen mayor de un materialsobre el cual se desea obtener informacin. El muestreo es el procedimiento a seguir paraobtener muestras. Las propiedades de las muestra son presentadas como representativas delas de la unidad mayor a la cual representa

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    Naturaleza delConcreto

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    1. DEFINICIONDELCONCRETO

    El concreto es un producto artificial compuesto que consiste de un medio ligante denominadopasta, dentro del cual se encuentran embebidas partculas de un medio ligado demonimadoagregado.

    La pasta es el resultado de la combinacin qumica del material cementante con el agua. Es lafase continua del concreto dado que siempre est unida con algo de eila misma a travs detodo el conjunto de ste.

    El agregado es la fase discontinua del concreto dado que sus diversas partculas no seencuentran unidas o en contacto unas con otras, sino que se encuentran separadas porespesores diferentes de pasta endurecida.

    Las propiedades del concreto estn determinadas fundamentalmente por las caractersticasfsicas y qumicas de sus materiales componentes, pudiendo ser mejor comprendidas si se

    analiza la naturaleza del concreto.

    2. IMPORTANCIADELCONCRETO

    Actualmente el concreto es el material de construccin de mayor uso en nuestro pas. Si bienla calidad final del concreto depende en forma muy importante del conocimiento del material yde la calidad profesional del ingeniero, el concreto es, en general, desconocido en muchos desus siete grandes aspectos: naturaleza, materiales, propiedades, seleccin de lasproporciones, proceso de puesta en obra, control de calidad e inspeccin, y mantenimiento delos elementos estructurales.

    La principal limitacin a las mltiples aplicaciones que se pueden dar al concreto es eldesconocimiento de alguno de los aspectos ya indicados; as como de la mayor o menorimportancia de los mismos de acuerdo al empleo que se pretende dar al material. Ello obligaal estudio y actualizacin permanentes para obtener del concreto las mximas posibilidadesque como material puede ofrecer al Ingeniero.

    3. REQUISITOSDELASMEZCLAS

    Las mezclas de concreto debern cumplir con los siguientes requisitos bsicos;

    a. La mezcla recin preparada deber tener la trabajabilidad, consistencia y cohesividadque permitan su adecuada colocacin en los encofrados. Esta mezcla deber estarlibre de segregacin y tener una exudacin mnima.

    b. La mezcla endurecida deber tener las propiedades especificadas en funcin delempleo que se va a dar a la estructura.

    c El costo de la unidad cbica de concreto endurecido deber ser el mnimo compatible con lacalidad deseada.

    H 8 Rivva / Naturaleza y Materialesdel Concreto

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    4. COMPOSICION DEL CONCRETO

    El concreto endurecido se compone de:

    a Pasta b Agregado

    5. LA PASTA

    5.1 ELEMENTOS FUNDAMENTALES

    Aquella parte del concreto endurecido conocida como pasta comprende a cuatro elementosfundamentales'

    a. El gel, nombre con el que se denomina al producto resultante de la reaccin qumica ehidratacin del cemento,

    b. Los poros incluidos en ella;c. El cemento no hidratado, si lo hay;

    d Los cristales de hidrxido de calcio, o cal libre, que puedan haberse formado durante lahidratacin del cemento.

    Estos cuatro elementos tienen un papel fundamental en el comportamiento del concreto.

    5.2 FUNCIONES DE LA PASTA

    La pasta tiene cuatro grandes funciones en el concreto:

    a. Contribuir a dar las propiedades requeridas al producto endurecido.

    b. Separar las partculas de agregado.c Llenar los vacos entre las partculas de agregado y adherirse fuertemente a ellasd. Proporcionar lubricacin a la masa cuando sta an no ha endurecido.

    5.3 PROPIEDADES DE LA PASTA

    Las propiedades de la pasta dependen de:

    a. Las propiedades fsicas y qumicas del cemento

    b. Las proporciones relativas de cemento y agua en la mezcla.c. El grado de hidratacin del cemento, dado por la efectividad de la combinacin qumica

    entre ste y el agua.

    5.4 INFLUENCIA DE LA PASTA EN EL CONCRETO

    Sin desconocer el papel fundamental que tiene el agregado en las caractersticas finales delconcreto, el comportamiento de ste como material de construccin est directamenteinfluenciado por las caractersticas de la pasta y propiedades finales de ella.

    Capitulo Peruano del American Concrete Institute C^H rA.. 9B

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    Para un cemento dado, las caractersticas y porosidad de la pasta dependenfundamentalmente de la relacin agua-material cementante y del grado de hidratacin deste, siendo mejores las propiedades del concreto y menor su porosidad cuanto ms baja esla relacin agua-material cementante de una mezcla trabajable y cuanto mayor es el grado dehidratacin del cemento

    Dependiendo el grado de hidratacin del cemento de la reaccin qumica entre ste y el agua,todas aquellas condiciones que favorezcan la hidratacin tienen importancia en la influenciade la pasta en el concreto.

    6. EL GEL

    6.1 CONCEPTO

    Se define como gel a la parte slida de la pasta, la cual es el resultado de la reaccin qumicadel cemento con el agua durante el proceso de hidratacin.

    6.2 PROCESO DE FORMACION

    En 1882 el investigador francs Le Chatelier sostuvo que los productos de hidratacin delcemento tenan una solubilidad menor que los compuestos originales, lo que daba lugar a quelos hidratos se precipitasen formando una solucin sobresaturada que presentaba cristaleselongados y entrelazados, los cuales posean alta cohesividad y propiedades adhesivas.

    En 1893 el investigador francs Michaelis enuncia la teora coloidal, sosteniendo el que

    aluminato triclcico, el sulfoaluminato de calcio y el hidrxido de calcio dan la resistenciainicial de la pasta y que, a continuacin, el agua saturada de cal ataca a los silicatos formandosilicato de calcio hidratado el cual, por ser casi insoluble, forma una masa gelatinosa. Debidoa la prdida gradual de agua de la mezcla, ya sea por secado o por hidratacin, esta masaendurece gradualmente obtenindose cohesin.

    H 10 Rivva / Naturaleza y Materialesdel Concreto

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    A partir de 1960 se acepta que ambas teoras contienen algo de verdad y no sonirreconciliables. En primer lugar no existe dudas en cuanto a que los coloides, en su condicinde partculas cristalinas de gran rea superficial, gozan de propiedades diferentes a los slidosusuales. Ello implica que el comportamiento coloidal de la pasta sera esencialmente funcindel rea superficial de la misma y no de la irregularidad de la estructura interna de laspartculas involucradas.

    Como consecuencia, en la actualidad se piensa que cuando el cemento se combina con el

    agua se produce muy rpidamente una solucin sobresaturada de hidrxido de calcio, conconcentracin de silicato cfcico hidratado en condicin metastable De acuerdo a Le Chateliereste hidrato se precipita rpidamente, correspondiendo el endurecimiento posterior a laprdida de agua del material hidratado, tal como lo enuncia Michaelius Presentndose elsilicato de calcio hidratado en forma de cristales interconectados extremadamente pequeos,los cuales de acuerdo a sus dimensiones pueden ser definidos como gel, Ja aparentedivergencia Le Chatelier-Michael/us se reducira finalmente a terminologa en la medida queel producto final es un gel consistente de cristales.

    6.3 COMPOSICIONEn su estructura el gel es una aglomeracin porosa de partculas slidamente entrelazadas,en su mayora escamosas o fibrosas, el conjunto de las cuales forma una red eslabonada quecontiene material ms o menos amorfo.

    En su composicin el gel comprende:

    a. La masa cohesiva de cemento hidratado en su estado de pasta ms densa.b. Hidrxido de caco cristalino.

    c. Poros Gel.6.4 COMPORTAMIENTO

    El gel desempea el papel ms importante en el comportamiento del concreto, especialmenteen su resistencia y comportamiento elstico. Las razones de su resistencia an no estnclaramente comprendidas, pero se acepta que intervienen dos clases de adherenciascohesivas: atraccin fsica y adherencia qumica

    La atraccin fsica es del tipo Van der Waal entre superficies de slidos separadosnicamente por los microscpicos poros gel. Esta adherencia es debida a la gran energadisponible en la superficie de las partculas de gel. Es una caracterstica distintiva de ste elque sus fuerzas internas son pequeas en comparacin con sus fuerzas superficiales.

    Capitulo Peruano del American Concrete Institute C^H rA.. 23B

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    La adherencia qumica es igualmente una causa importante de cohesin. Dado que el geltiene capacidad de esponjamiento limitada, debido a que sus partculas no puedendispersarse por adicin de agua, es evidente que ellas estn unidas por fuerzas qumicas,siendo la ligazn de los tipos inico y covalente.

    Si bien la fuerzas qumicas son ms importantes que las Van der Waal, la adherencia qumicaacta nicamente sobre Ja pequea fraccin que corresponde a la zona de contacto de laspartculas de gel. En cambio, la adherencia fsica acta sobre un rea mayor, dado que lasuperficie especfica del gel cemento es de cerca de dos millones de centmetros cuadradospor gramo. As, aunque la pasta es un gel del tipo de expansin limitada, la adherencia entrelas fibras es lo bastante fuerte para resistir expansiones tixotrpicas ilimitadas.

    Por lo expuesto, aunque en la actualidad se sigue investigando sobre la importancia de lainfluencia relativa de las adherencias fsica y qumica, no existe dudas sobre la importancia dela contribucin de ambas a las propiedades finales de la pasta endurecida.

    7. HIDRATACION Y CURADO DEL CONCRETOSe define como hidratacin al proceso de reaccin qumica del cemento en presencia delagua. La hidratacin requiere de presencia de humedad, condiciones de curado favorables, ytiempo

    Se define como tiempo de curado al perodo durante el cual el concreto es mantenido encondiciones de humedad y temperatura tales como para lograr la hidratacin del cemento enla magnitud que se desea para alcanzar la resistencia seleccionada.

    8. POROSIDAD DE LA PASTA8.1 CONCEPTO

    Existen en la pasta cantidades variables de espacios vacos, denominados poros, los cualesno contienen materia slida aunque, bajo determinadas circunstancias, algunos de ellospodran estar parcial o totalmente llenos de agua.

    8.2 CLASIFICACION

    Los poros presentes en la pasta se clasifican en cuatro categoras definidas por el origen,tamao promedio, o ubicacin de ellos. No existe una linea clara de demarcacin que separeun rango de otro. Los poros de estas cuatro categoras son:

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    a. Poros por aire atrapado.b. Poros por aire incorporado cPoros capilaresd. Poros gel.

    8.3 POROS POR AIRE ATRAPADO

    Durante el proceso de mezclado una pequea cantidad de aire, del orden del 1%, es aportadapor los materiales y queda atrapada en la masa de concreto, no siendo eliminada por losprocesos de mezclado, colocacin o compactacin. Los espacios que este aire forma en lamasa de concreto se conocen como poros por aire atrapado. Son parte inevitable de todapasta

    Los poros por aire atrapado varan en tamao desde aquellos que no son perceptibles asimple vista hasta aquellos de un centmetro o ms de dimetro. Su perfil puede ser irregulary no necesariamente estn interconectados.

    La presencia de los poros de aire atrapado es inevitable pero inconveniente dado quecontribuyen a la disminucin de la resistencia y durabilidad del concreto, pudiendoadicionalmente incrementar la permeabilidad.

    En la misma categora general de poros por aire atrapado, aunque estrictamente no lo son,algunos especialistas incluyen las fisuras u oquedades que en algunas oportunidades seobservan debajo del agregado grueso. Ellas han sido formadas por el agua que se haalmacenado debajo de ste y posteriormente se ha secado.

    8.4 POROS POR AIRE INCORPORADOFundamentalmente por razones de incremento en la durabilidad del concreto, por incrementoen la proteccin de la pasta contra los procesos de congelacin del agua en el interior de lamisma, se puede incorporar en forma intencional, mediante el empleo de aditivos qumicos,minsculas burbujas de aire las cuales se conocen como poros por aire incorporado.

    Las burbujas de aire incorporado son generalmente de perfil esfrico, con dimetros variablesque corresponden a un valor promedio de 0,08 0,10 mm. Su volumen en la unidad cbica deconcreto puede ocupar hasta ms del 5% de la misma, pudiendo encontrarse en un concreto

    con 5% de aire incorporado valores del orden de 330 mil burbujas de aire por centmetrocbico de pasta.

    HhjuIiCapitulo Peruano del American Concrete Institute 1 3 B

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    La razn principal del empleo de las burbujas de aire incorporado es que este sistema deporos el cual est muy estrechamente espaciado permite un incremento significativo de ladurabilidad del concreto al crear un gran nmero de cmaras en las que se puede congelar elagua presente en los poros capilares, evitando que la tensin generada por la conversin deagua a hielo contribuya a agrietar el concreto.

    Ventajas adicionales incluyen el que los poros de aire incorporado tienden a incrementar latrabajabilidad, plasticidad y fluidez de las mezclas; disminuyen la consistencia permitiendo lareduccin de agua sin prdida de la consistencia original, reducen la segregacin delagregado; y disminuyen la exudacin de las mezclas.

    El principal inconveniente de la presencia de burbujas de aire en la mezcla de concreto es questas, al incrementar la porosidad, tienden a disminuir las resistencias mecnicas en un 5%por cada 1% de aire incorporado. Esta disminucin es ms significativa en las mezclas ricas ytiende a disminuir conforme la mezcla es ms pobre, ello principalmente debido a que almejorar las propiedades al estado fresco permiten una reduccin en el contenido de agua con

    la consiguiente reduccin en la relacin agua-cemento.

    8.5 POROS CAPILARES

    Se define como poros capilares a los espacios originalmente ocupados por el agua en elconcreto fresco, los cuales en el proceso de hidratacin del cemento no han sido ocupadospor el gel.

    El gel slo puede desarrollarse en los espacios originalmente llenos de agua. Por tanto, si larelacin agua-cemento es alta o el curado es pobre, la cantidad de espacios ocupables por el

    gel ser alta y slo una parte de ellos ser ocupada por el gel durante el proceso dehidratacin, quedando los espacios residuales en la condicin de poros capilares.

    Los poros capilares no pueden ser apreciados a simple vista, varan en perfil y forman unsistema, en muchos casos interconectado, distribuido al azar a travs de la pasta. En la pastaen proceso de formacin los espacios llenos de agua son continuos. Conforme progresa lahidratacin los capilares son separados por el ge al comenzar a ocupar ste los espaciosoriginalmente llenos de agua, pudindose llegar a un sistema parcialmente discont/nuo, elcual definitivamente se presenta en relaciones agua-cemento bajas. En la prctica nunca sellega a un sistema totalmente discontinuo an en relaciones agua-cemento tan bajas como0.45

    La importancia de los poros capilares radica en que, conforme aumenta su nmero:a. Disminuyen las resistencias mecnicas de la pasta endurecida.b. Aumentan la porosidad, permeabilidad y capacidad de absorcin de la pasta.

    14 'T -r-^ E Riwa / Naturaleza y Materiales del Concreto

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    c. Aumenta la vulnerabilidad de la pasta al ataque por accin de las bajas temperaturas sobreel concreto.

    Este ltimo punto es de gran importancia dado que los poros capilares son los principalesresponsables de la vulnerabilidad de la pasta al ataque de las heladas debido a que estn encapacidad de contener agua que puede congelarse. Esta agua al pasar al estado slidodebido a las bajas temperaturas incrementa su volumen en un 9%, originando esfuerzos detensin que el concreto no est en capacidad de soportar, aumentando con ello la capacidadde deterioro del mismo.

    b.6 POROS GEL

    Durante el proceso de formacin del gel quedan atrapados dentro de ste, totalmenteaislados unos de otros, as como del exterior, un conjunto de vacos a los cuales se lesconoce con el nombre de poros gel.

    Estos poros se presentan en el gel en forma independiente de la relacin agua- cemento y elgrado de hidratacin de la pasta, ocupando aproximadamente el 28% de la misma

    Los poros gel tienen un dimetro muy pequeo, del orden de aproximadamente 0 0000010mm, equivalente al de las molculas de agua. Debido a su muy pequeo dimetro el agua nocongela en ellos. Estos poros no estn interconectados

    La imposibilidad que tiene el agua para congelar en los poros gel es debida,fundamentalmente, a que no hay espacio suficiente para que se pueda producir lanuclearizacin de! hielo. Las partculas que conforman el gel son cuatro o cinco veces

    mayores que los poros gel.b.7 IMPORTANCIA DE LA POROSIDAD

    El agua presente en los poros gel est tan firmemente unida que no se evaporar bajocondiciones de secado que eliminaran casi toda el agua de los poros mayores. Esta aguapuede ser considerada para efectos prcticos como agua qumicamente combinada.

    En el caso de los poros por aire atrapado, estos tienen tan baja propensin a retener aguaque pueden considerarse virtualmente vacos.

    Los poros de aire incorporado, cuyo rango de dimetros est entre el de los poros capilares yel de los poros gel, no retienen agua ni estn interconectados, pudindoseles considerarcomo virtualmente vacos.

    Capitulo Peruanode! American Concrete Institute

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    9.2 CLASIFICACION

    El agregado empleado en la preparacin del concreto se clasifica en agregado fino, agregadogrueso y hormign, conocido este ltimo como agregado integral

    Se define como agregado fino a aquel, proveniente de la desintegracin natural o artificial delas rocas, que pasa el Tamiz de 3/8" y queda retenido en el tamiz N9 200. El ms usual de losagregados finos es la arena, definida como el producto resultante de la desintegracin naturalde las rocas.

    Se define como agregado grueso a aquel que queda retenido en el Tamiz N 9 4 y esproveniente de la desintegracin natural o artificial de las rocas. El agregado grueso sueleclasificarse en grava y piedra triturada o chancada La grava es el agregado gruesoproveniente de la disgregacin y abrasin natural de materiales petreos Se le encuentrageneralmente en canteras y lechos de ros depositado en forma natural. La piedra chancada,o piedra triturada, es el agregado grueso obtenido por trituracin artificial de rocas y gravas

    Se define como hormign, o agregado integral, al material conformado por una mezcla dearena y grava. Este material, mezclado en proporciones arbitrarias se da en forma natural enla corteza terrestre y se le emplea tal como se le extrae de la cantera.

    9.3 FUNCIONES DEL AGREGADO

    Las tres principales funciones del agregado en el concreto son.

    a. Proporcionar un relleno adecuado a la pasta, reduciendo el contenido de sta por unidad de

    volumen y, por lo tanto, reduciendo el costo de la unidad cbica de concreto, bProporcionar una masa de partculas capaz de resistir las acciones mecnicas, dedesgaste, o de intemperismo, que puedan actuar sobre el concreto

    c Reducir los cambios de volumen resultantes de los procesos de fraguado y endurecimiento,de humedecimiento y secado; o de calentamiento de la pasta

    9.4 INTERRELACION AGREGADO-CONCRETO

    Las propiedades del concreto resultantes del empleo de un agregado determinado dependen

    de*a. La composicin mineral de las partculas de agregado, la cual influye fundamentalmentesobre la resistencia, durabilidad y elasticidad del concreto.

    Capitulo Peruano del American Concrete Institute C^H rA.. 29B

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    La porosidad de los agregados naturales generalmente empleados en la preparacin deconcretos de peso normal, se encuentra usualmente por debajo del 10% y casi siempre pordebajo del 3%, en contraste con el 30% ms de la porosidad total de las pastas Es lgicoesperar, a partir de estos valores, que la permeabilidad de los agregados usualmenteempleados sea mucho menor que la de la pasta

    Sin embargo, a nivel de laboratorio se ha podido comprobar que ello no siempre es as,habindose encontrado que muchas rocas empleadas como agregado en el concreto puedentener valores de permeabilidad en el orden de, o ms altos que, aquellos que se encuentranen pastas preparadas con relaciones agua-cemento en los rangos de 0.4 0.7

    La explicacin de esta aparente anomala se encuentra en el hecho que los capilares oespacios porosos en el agregado a travs de los cuales el agua puede fluir, son en promedioconsiderablemente mayores que los existentes en la pasta an cuando ellos se presentan enmucho menor proporcin.

    Los pequeos vacos presentes en el agregado, en forma similar a los poros capilares de la

    pasta, pueden bajo determinadas circunstancias ser parcial o totalmente llenados de aguaEsta puede congelarse a las temperaturas que usualmente se dan en climas fros.

    10. CAPACIDADDERETENCIONDELAGUAENLOSPOROS

    La capacidad con la que diversas clases de poros, presentes en la pasta y/o el agregado,pueden retener agua est inversamente relacionada a su tamao. En relacin con esto sepueden hacer las siguientes distinciones:

    a.El agua presente en los poros gel est firmemente adherida, de manera tal que ella

    no puede evaporarse bajo condiciones de secado que haran eliminarse casi toda elagua presente en los poros mayores. Para los propsitos de un estudio sobre lanaturaleza del concreto, el agua de los poros gel deber considerarse como aguaqumicamente combinada, aunque desde el punto de vista de la fsico-qumica podranestablecerse algunas diferencias.b.Los grandes poros tienen muy pequea propensin a retener agua, por lo que encircunstancias totalmente inusuales ellos estn llenos.c.En los poros de aire incorporado, los cuales normalmente no suelen apreciarsevisualmente, puede afirmarse lo mismo que en el caso de los grandes poros.

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    d.Ocupando un rango de tamaos intermedios entre aquellos que son visibles por elojo y los poros gel, los poros capilares tienen una afinidad intermedia con el agua.Pudiendo su contenido incrementarse o disminuir con el humedecimiento o secado delconcreto, y siendo el agua presente en los capilares mayores ms fcilmenteremovible por secado que aquella presente en los capilares de dimetro menor, e. Losporos presentes en el agregado son generalmente mayores que los poros capilares

    presentes en la pasta, con la excepciones previamente ya indicadas, y por ello tienenuna menor habilidad para tomar y retener agua. Sin embargo, los pequeos porospresentes en algunos agregados se comportan, en relacin con el agua, en forma muysimilar a los poros capilares presentes en la pasta

    Una consecuencia de las propiedades de los diversos tamaos de poros presentes en elconcreto, es que puede considerarse que existe una competencia entre ellos en relacin conel agua disponible. En efecto, en el proceso de secado del agua contenida en el concreto, losgrandes poros que contienen agua tendern a secarse ms fcilmente en tanto que los mspequeos lo harn con mayor dificultad

    Por otra parte, en el humedecimento de concretos secos, la entrada del agua en los porosestar determinada por dos tipos de acciones diferentes:

    a. La alta capilaridad de los poros muy pequeos producir un nivel de fuerzas muy altopara el agua en movimiento, pero ste ser impedido por la baja permeabilidad delsistema de poros muy pequeo circundante, con el resultado que estos ltimos porostendern a llenarse muy lentamente.

    b. La pequea capilaridad de los grandes poros, o macroporos, crea pequeas fuerzasde impulso para el movimiento del agua. Adicionalmente estos poros estngeneralmente rodeados de un sistema de poros de permeabilidad restringida.

    Las dos circunstancias mencionadas se combinan para reducir la velocidad de movimiento delagua en los macroporos, excepto aquellos que estn muy cerca de la superficie como ya seindic.

    Adicionalmente a las dos consideraciones anteriores, es importante indicar que los grandesporos presentes en la masa de concreto, incluyendo los poros de aire incorporado,permanecen sin llenar an en concretos sumergidos en agua. Los poros de tamao

    intermedio tienden a llenarse ms fcilmente que los poros muy grandes o muy finos.11. NATURALEZAQUIMICADELAPASTAEl proceso qumico mediante el cual los silicatos y aluminatos clcicos, as como el sulfato decalcio, que componen el cemento reaccionan con el agua, y parcialmente unos con otros,para formar la pasta se denomina genricamente proceso de hidratacin. Este proceso esmuy complejo y puede continuar por meses o aos. En este estudio slo se analizar algunosaspectos del mismo.

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    Los productos slidos presentes en el gel son todos de naturaleza bsica, pudiendo ser todosellos atacados y descompuestos por los cidos, aunque la velocidad de ataque puede sersignificativamente baja para cidos dbiles o diluidos

    Igualmente, los productos de la hidratacin pueden ser atacados por el bixido de carbono elcual, en presencia del agua, forma cido carbnico cuyo ataque puede ser severo o leve deacuerdo a las circunstancias en que acta.

    En general, los productos de la hidratacin del cemento son estables frente a aguas ordinariasy a muchas soluciones. De no ser as el concreto no hubiese llegado a ser el importantematerial de construccin que es. Igualmente, con algunas excepciones, son estables frente ala accin de bases y soluciones.

    El aluminato triclcico, un compuesto indeseable pero inevitable de la pasta, es fcilmenteatacado por soluciones de sulfato, en presencia del hidrxido de calcio y la humedad, paraformar sulfoaluminato de calcio. Los agentes ms enrgicos son las soluciones de sulfatos de

    sodio y magnesio

    El proceso de hidratacin, teniendo lugar mediante y por medio del agua, da por resultado laliberacin de hidrxido de calcio el cual rpidamente forma una solucin saturada de estasustancia en el agua contenida en los poros capilares y poros gel. Esta solucin permaneceen los poros capilares an despus de considerable secado del concreto endurecido y tieneuna basicidad no menor a un pH de 12, siendo generalmente ms alta debido a la presenciade hidrxidos alcalinos, tales como los hidrxidos de sodio o potasio, o ambos, formados apartir de los pequeos porcentajes de lcalis presentes en el cemento. Estos valores altos delpH son de vital importancia en la prevencin de la corrosin del acero de refuerzo

    12. NATURALEZA QUIMICA DEL AGREGADO

    Aunque para propsitos prcticos el agregado es considerado usualmente qumicamenteinocuo, ello no siempre es cierdo. En efecto, se ha encontrado que:

    a.Algunos agregados, naturales o artificiales, pueden entrar en reaccin qumica conlos constituyentes del cemento, especialmente con los lcalis, dando origen amltiples problemas originados por la reaccin y expansin lcali-agregado

    b.Aunque la mayora de los agregados ricos en slice son en si mismos resistentes alos ataques ligeramente cidos; los agregados calcareos, especialmente la calcita y ladolomita, pueden ser atacados por los cidos.

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    c.Aunque las motivaciones no estn an muy claras, se ha encontrado que losagregados carbonatados pueden, en algunas ocasiones, tener aplicacin til comoagregados de sacrificio en concretos expuestos a ataques por cidos dbiles amedios, a fin de reducir el ataque a la pasta en si misma y as prolongar la vida delconcreto en el cual tales concretos son empleados.

    13. PROPIEDADES DEL CONCRETO13.1 CONCEPTO

    Para cada caso particular de empleo se requieren en el concreto determinadas propiedades.Es por ello que el conocimiento de todas y cada una de las propiedades del concreto, ascomo de la interpelacin entre ellas, es de importancia para el ingeniero el cual debe decidir,para cada caso particular de empleo del concreto, Ja mayor o menor importancia de cada unade ellas.

    Al analizar las propiedades del concreto, el ingeniero debe recordar las limitaciones de lasmismas en funcin de las mltiples variables que pueden actuar sobre el concretomodificndolo En este anlisis es importante que el ingeniero recuerde que el concreto, comocualquier otro material, puede sufrir adicionalmente modificaciones en el tiempo y que puedeclaudicar por fallas atribuibles a problemas de durabilidad, an cuando su resistencia hayasido la adecuada

    En el anlisis de las propiedades del concreto es importante recordar que ellas estnntimamente asociadas con las caractersticas y proporciones relativas de los materiales

    integrantes; que la calidad, cantidad y densidad de la pasta es determinante en laspropiedades del concreto; y que la relacin agua-cemento lo es sobre las caractersticas de lapasta.

    13.2 PROPIEDADES FUNDAMENTALES

    Las propiedades ms importantes del concreto al estado no endurecido incluyen latrabajabilidad, consistencia, fluidez, cohesividad, contenido de aire, segregacin, exudacin,tiempo de fraguado, calor de hidratacin, y peso unitario.

    Las propiedades ms importantes del concreto al estado endurecido incluyen las resistenciasmecnicas, durabilidad, propiedades elsticas, cambios de volumen, impermeabilidad,resistencia al desgaste, resistencia a la cavitacin, propiedades trmicas y acsticas, yapariencia.

    14. IMPORTANCIA DE LA SELECCION DE LOS MATERIALES

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    preparacin del concreto. Personal calificado y mano de obra especializada son indispensablesi se desea que el producto final, la estructura, sea de buena calidad.

    Es imposible preparar un concreto de buena calidad, el cual cumpla con los requisitosexigidos por el proyectista, si no se posee una adecuada preparacin en los diversosaspectos de la tecnologa del concreto.

    Un concreto malo, un producto de inferior calidad, es preparado con cemento, agua yagregados. Son exactamente estos mismos materiales los ingredientes de un buen concreto.La diferencia radica nicamente en el como hacerlo, en la adecuada preparacin profesionaldel ingeniero y el personal a sus rdenes, as como en la atencin que haya sido dada atodos los aspectos de la preparacin de un buen concreto

    19. FACTORES EN LA VARIACION DE CALIDAD

    Algunos de los principales factores que pueden intervenir en la variacin de calidad delconcreto se pueden agrupar en los siguientes rubros:

    a.Variables en los materiales, cuya responsabilidad es atribuible al constructorb.Variables en el proceso de produccin, cuya responsabilidad es atribuible alconstructor.c. Variables en el control de calidad del concreto, cuya responsabilidad es atribuble ala Supervisin o al Laboratorio encargado del control

    d Variables debidas a la preparacin del personal que interviene en la obra.

    20. VENTAJAS Y LIMITACIONES DEL CONCRETO

    Las principales ventajas del concreto como material de construccin son:a. Su versatilidad, la cual permite obtener las formas que el proyectista desee, b Laposibilidad de fabricarlo en obra, como unidades vaciadas en sitio; o fuera de ella comounidades prefabricadas.c. El empleo de materiales locales, especialmente agregados y agua.d. Su bajo costo por unidad cbica si se lo compara con el de otros materiales.

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    1. INTRODUCCION

    El cemento es el componente ms activo del concreto y, generalmente, tiene el mayor costo

    unitario Por ello, y considerando que las propiedades del concreto dependen tanto de la cantidadcomo de la calidad de sus componentes, la seleccin y uso adecuado del cemento sonfundamentales para obtener en forma econmica las propiedades deseadas para una mezcladada.

    En el mercado peruano existe variedad de cementos para ser empleados por el usuario y lamayora de ellos proporcionan adecuados niveles de resistencia y durabilidad en las obrasusuales.

    Algunos de los cementos disponibles proporcionan niveles ms altos para determinadas

    propiedades que aquellos exigidos por las especificaciones de la obra, por lo que siempre debeindicarse en stas los requisitos exigidos para el cemento. Imponer requisitos que no sonnecesarios es antieconmico y, adems, puede perjudicar caractersticas importantes delconcreto

    La importancia de elaborar especificaciones adecuadas es obvia, ya que ellas deben garantizarque slo se ha de emplear la cantidad y tipo de cemento adecuados para alcanzar los requisitosque se desea obtener en el concreto. La totalidad de los cementos empleados en el Per soncementos portland que cumplen con los requisitos que especifica la Norma ASTM C 150; o

    cementos combinados, que cumplen con lo indicado en la Norma ASTM C 595.2. PRELIMINARES HISTORICOS 2.1 LOS

    INICIOSDesde los tiempos de Grecia y Roma y hasta mediados del siglo XVIII se empleo la cal comonico aglomerante para las construcciones. A los morteros obtenidos se les adicionaba materiasde origen volcnico, hoy conocidas como puzolanas, o materiales de alfarera triturados,obtenindose un mejor resultado de la resistencia frente al agua natural o de mar

    Las materias de origen orgnico adicionadas procedan de las islas de Santorn, o la localidad dePozzuoli. Los morteros as obtenidos no eran hidrulicos y fueron la base para la construccinhasta 1756 en que se descubri y empleo el primer aglomerante hidrulico.

    La necesidad de construir en zonas marinas cre la necesidad de buscar aglomerantes capacesde endurecer bajo el agua y resistir su efecto de disgregacin. Corresponde al ingeniero inglesSMEATON la seleccin de los materiales entre los aglomerantes disponibles, para llevar a cabola edificacin del faro de Eddystone ubicado a pocas millas del puerto de Plymouth.

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    El criterio de seleccin de las cales fue realizado experimentalmente formando esferas de unos 5cms con aglomerantes amasados en agua y determinando su endurecimiento de formacualitativa observando la dureza y comprobando que las de mayor dureza correspondan a losaglomerantes con calizas menos puras. Asociando la cualidad hidrulica al residuo arcilloso que

    la caliza original calcinada dejaba al ser atacada por cido ntrico, estimo la formacin decompuestos los cuales pudieran ser los responsables del comportamiento adecuado enpresencia del agua.

    Smeaton, al publicar sus resultados en 1756 indic que esperaba poder obtener un cementocon un endurecimiento anlogo al de la piedra de portland, tan estimada por su solidez yduracin.

    Entre 1812 y 1818, el qumico francs VICAT confirmo la idea de Smeaton y di el nombre dehidrulicas a este tipo de calizas que endurecan bajo agua. El llego a la conclusin que la slicey la almina, procedentes de la arcilla, daban estas propiedades hidrulicas, obtenindose losmismos resultados con una mezcla de caliza pura con una arcilla que con una marga natural.

    En 1819 el holands John llega a la misma conclusin El material tiene gran difusin en Europay en 1874, el ingles ASPDIN obtiene una patente en la que figura por primera vez el nombre decemento portland atribuido al producto obtenido de esta forma

    ASPDIN Y JOHNSON descubren que las fracciones de material calcinadas a alta temperaturadan un producto escorificado, de color ms oscuro, el cual tena un endurecimiento ms lento,

    con mayor hidraulicidad y alcanzaba resistencias mucho ms elevadas. Este producto,inicialmente desechado, no era sino un chnker muy proximo al actual portland.

    En 1838 el ingles BRUNEL, al entregar la obra del tnel bajo elTmesis, hace constar en losdocumentos el nombre del aglomerante utilizado cemento portland.

    En resumen, de 1793 a 1838 se llega al conocimiento de dos hechos fundamentales: que laimpurificacin de calizas con arcillas proporciona aglomerantes, y que la calcinacin de estasmezclas a mayor temperatura da lugar a ms elevadas resistencias y mayor hidraulicidad. Estosdos hechos sealan el camino para obtener el actual cemento portland.

    2.2 PRIMEROS ESTUDIOS SISTEMATICOS

    Los primeros estudios sistemticos se deben a LE CHATELIER y MICHAELIS, quienes realizananlisis qumicos de las materias primas para obtener su composicin de xidos mayoritarios,encontrando Si02, AI203, Fe203 y Cao. El Cao es un xido bsico, el Si02 un xido cido, y elAI203 y el Fe203 son xidos cidos cuando se hayan en presencia de un exceso de xido msbsico, como lo es el CaO

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    Entre los ensayos que realizan se encuentran mezclas de una determinada caliza conproporciones diversas de una misma arcilla; se analizan y obtienen los correspondientescementos despus de su calcinacin; se determina resistencias y propiedades fundamentales decomportamiento hidrulico. Al relacionar resultados obtenidos se establecen el llamado mdulo

    hidrulico y el mdulo de silicatos

    2.3 ESTADO ACTUAL

    A la fecha, los importantes estudios realizados por BOGUE, LEA, DESCH, TAY- LOR, etc.; ascomo las tcnicas de anlisis qumico, mtodos colormtricos, procedimientosespectrofotomtricos, procedimientos de absorcin atmica, la espectroscopia de emisin, elanlisis espectromtrico por fluorescencia de rayos X, la difraccin de rayos X, la espectroscopiaen el infrarrojo, la resonancia nuclear magntica, la microscopa ptica, la microscopaelectrnica, el anlisis trmico diferencial,los diagramas de fases, etc. han permitido tener unavisin cada vez ms completa del comportamiento del clinker y el cemento.

    3. DEFINICIONES

    3.1 CLINKER PORTLAND

    El clinker es fabricado mediante un proceso que comienza por combinar una fuente de cal, talcomo las calizas, una fuente de slice y almina, como las arcillas, y una fuente de xido dehierro, tal como el mineral de hierro. Una mezcla adecuadamente dosificada de los materiales

    crudos es finamente molida y luego calentada a una temperatura suficientemente alta, alrededorde los 1500 C., a fin que se produzcan las reacciones entre los componentes del cemento. Elproducto obtenido del horno es conocido como clinker de cemento portland. Despus deenfriado, el clinker es molido con una adicin de cerca del 6% de sulfato de calcio (yeso) paraformar el cemento portland.

    3.2 CEMENTOS

    Se define como cementos a los materiales pulverizados que poseen la propiedad que, poradicin de una cantidad conveniente de agua, forman una pasta conglomerante capaz de

    endurecer tanto bajo el agua como al aire y formar compuestos estables. Quedan excluidas deesta definicin las cales hidrulicas, las cales aereas y los yesos.3.3 CEMENTO PORTLAND NORMAL

    El cemento portland normal es el producto obtenido por la pulverizacin del clinker portland conla adicin eventual de sulfato de calcio. Se admite la adicin de otros productos siempre que noexcedan el 1% en peso del total y que la Norma correspondiente determine que su inclusin no

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    afecta las propiedades del cemento resultante. Los productos adicionados debern serpulverizados conjuntamente con el clinker.

    El cemento portland normal deber cumplir con los requisitos indicados en la Norma ASTM C

    150 para los Tipos I, II, y V, los cuales se fabrican en el Per. Alternativamente podrnemplearse los requisitos de las Normas NTP para cementos.

    El cemento portland normal Tipo I se emplear en todos aquellos casos en que no se requierenen el concreto las propiedades especiales especificadas para los otros Tipos. Debe cumplir conlos requisitos de las Normas ASTM C 150 NTP 334 039.

    El cemento portland normal Tipo II se recomienda para construcciones de concreto expuestas amoderado ataque por sulfatos, o en aquellos casos en que se requiere un moderado calor dehidratacin. Este cemento tendr un contenido de alumnato triclcico (C3A) menor del 8%;

    menores cambios de volumen; menor tendencia a la exudacin; mayor resistencia al ataque porsulfatos; y menor generacin de calor; as como adecuadas resistencias tanto en las edadesiniciales como en las finales Este cemento debe cumplir con los requisitos de la Norma ASTM C150 de la Norma NTP 334.038.

    El cemento portland normal Tipo V se recomienda cuando se requiere en el concreto altaresistencia a la accin de los sulfatos; alta resistencia en compresin; o baja generacin decalor. Este cemento tendr un contenido de alumnato tricalcico (C3A) menor del 5%. Debercumplir con los requisitos de las Normas ASTM C 150 NTP 334.044.

    3.4 CEMENTOS HIDRAULICOS COMBINADOS

    Los cementos hidrulicos combinados son el producto obtenido de la pulverizacin conjunta delclinker de cemento portland y un material reactivo que posee propiedades puzolnicas, con laadicin eventual de sulfato de calcio Estos cementos pueden igualmente ser preparados pormezcla de los ingredientes finamente molidos. En ambos casos deben cumplir con los requisitosde la Norma ASTM C 595.

    En el campo de los cementos hidrulicos combinados, en el Per se fabrican los cementos

    puzolnicos Tipos IP, IPM, y IS. El cemento puzolnico Tipo IP es un cemento portland con unporcentaje adicionado de puzolana entre 15% y 45%, que debe cumplir con los requisitos de lasNormas ASTM C 595 NTP 334 044

    El cemento puzolnico Tipo IPM es un cemento portland con un porcentaje adicionado depuzolana menor del 15%, que debe cumplir con los requisitos de las Normas ASTM C 595 NTP334 044 Del cemento puzolnico IS no se tiene mayor informacin.

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    3.5 MATERIAL CEMENTANTE

    En el caso de los cementos combinados se entiende por puzolana a cualquier material que,pulverizado, fija hidrxido de calcio a la temperatura ambiente formando, en presencia del agua,

    compuestos que poseen propiedades hidrulicas.

    El material que posee propiedades puzolnicas puede ser natural, caso de la tierra dediatomeas, rocas opalinas, esquistos, cenizas volcnicas, pumitas, etc; material calcinado, comolos anteriormente nombrados y algunas arcillas y esquistos; o un material artificial obtenido comosubproducto, tal como las cenizas, escoria de altos hornos y microslices.

    a. Las puzolanas naturales se incorporan al cemento principalmente debido a su capacidadde reaccionar en presencia del hidroxido de calcio y el agua, permitiendo un incrementoen la resistencia en edades posteriores, disminucin del contenido de cemento,modificacin del color, incremento en la durabilidad en presencia de sulfatos, e inhibicinde la reaccin lcali-agregados. Las desventajas incluyen una menor resistencia inicial,un tiempo de curado ms largo, incremento en los requerimientos de agua, y problemasderivados del manejo de un material adicional.

    b. Las escorias de alto horno finamente molidas pueden ser empleadas como un materialcementante separado, aadido a la tanda, o como un ingrediente de los cementoscombinados. Sus principales constituyentes son compuestos de calcio, magnesio, slice,almina y oxgeno Son compatibles con el cemento portland en un amplio rango deproporciones. El comportamiento de una escoria determinada depende

    fundamentalmente de las caractersticas del cemento con el cual es empleada.Generalmente se obtienen incrementos en la resistencia con cementos que tienen altocontenido de C3A y alta fineza.

    c. Las cenizas son el residuo finamente dividido de la combustin del carbn Contienenpartculas esfricas muy pequeas de material vitreo con propiedades puzolnicas. Sonmateriales puzolnicos, tendiendo a ser ms reactivas aquellas con alto contenido decalcio Son compatibles con los cementos portland La cantidad de ceniza empleada puedevariar de menos del 5% a ms del 40% La cantidad mnima de cenizas por resistencia alos sulfatos es variable pero se acepta que no debe ser menor del 20%. Pueden ser

    Otiles para controlar los efectos de la reaccin lcali-agregado Sus principales problemasson menores resistencias iniciales, irregularidad en la incorporacin de aire, tiempos defraguado mayores, y necesidad de prolongar el tiempo de curado d Las microslicestienen un dimetro de un centsimo del correspondiente al cemento y su superficieespecfica Blaine es 50 veces mayor. Tienen alta reactividad puzolnica y combinadascon el cemento y un superplastificante incrementan la resistencia y durabilidad ydisminuyen la permeabilidad

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    4. FABRICACION DEL CEMENTO

    4.1 SINTESIS

    Para la fabricacin del cemento portland se procede, esquemticamente, de la siguiente manera.

    La materia prima, material