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SUPERVISION DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO. INSTITUTO TECNOLOGICO DE VILLAHERMOSA.
CATEDRATICO: MIPA. NOEMI MENDEZ DE LOS SANTOS. ALUMNO: JESUS ESTUARDO OLÁN MÉNDEZ.
ING. CIVIL
CATEDRÁTICO:
MIPA. NOEMI MENDEZ DE LOS SANTOS
MATERIA:
SUPERVISIÓN DE ESTRUCTURAS
DE CONCRETOHORARIO :
15:00p.m. A 16:00p.m.
ENSAYO :
LIBRO CONCRETO PARA TÉCNICOS DE LA CONSTRUCCIÓN
ALUMNO :
JESUS ESTUARDO OLAN MENDEZ
Villahermosa, TAB. A 03-JUNIO-10
SUPERVISION DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO. INSTITUTO TECNOLOGICO DE VILLAHERMOSA.
La historia del concreto es la historia misma del hombre en la búsqueda de un espacio para vivir con la mayor comodidad, seguridad y protección posible. Desde que el ser humano supero la época de las cavernas, a aplicado sus mayores esfuerzos a delimitar su espacio vital, satisfaciendo primero sus necesidades de vivienda y después levantando construcciones con requerimientos específicos.
Los romanos crearon el concreto liviano y lo usaron por casi 800 años donde utilizaron rocas volcánicas porosas. El concreto de esta época era un material estructural y de construcción en todas sus variedades (300 A.C.).
Después de Cristo los normandos en Gran Bretaña diseñaron y construyeron la primera mezcladora de concreto (700 D.C.). Usaban caliza como agregado y cal calcinada como aglutinante.
Templos, palacios, museos son el resultado del esfuerzo que constituye las bases para el progreso de la humanidad. El pueblo egipcio ya utilizaba un mortero (mezcla de arena con materia cementosa) para unir bloques y lozas de piedra al elegir sus asombrosas construcciones. Los constructores griegos y romanos descubrieron que ciertos depósitos volcánicos, mezclados con caliza y arena producían un mortero de gran fuerza, capaz de resistir la acción del agua, dulce o salada. Un material volcánico muy apropiado para estar aplicaciones lo encontraron los romanos en un lugar llamado Pozzuoli con el que aun actualmente lo conocemos como puzolana. Investigaciones y descubrimientos a lo largo de miles de años, nos conducen a principios del año pasado, cuando en Inglaterra fue patentada una mezcla de caliza dura, molida y calcinada con arcilla, al agregársele agua, producía una pasta que de nuevo se calcinaba se molía y batía hasta producir un polvo fino que es el antecedente directo de nuestro tiempo.
El nombre del cemento Portland le fue dado por la similitud que este tenía con la piedra de la isla de Portland del canal ingles. La aparición de este cemento y de su producto resultante el concreto ha sido un factor determinante para que el mundo adquiera una fisionomía diferente. Edificios, calles, avenidas, carreteras, presas y canales, fabricas, talleres y casas, dentro del más alto rango de tamaño y variedades nos dan un mundo nuevo de comodidad, de protección y belleza donde realizar nuestros más ansiados anhelos, un mundo nuevo para trabajar, para crecer, para progresar, para vivir.
El desarrollo del concreto como material de construcción empezó poco después de la obtención de la patente del cemento Portland por parte de Joseph Aspdin (1824) y posteriormente se afianzó con la invención del concreto armado atribuido al jardinero parisiense Jack Monier.
El uso de la relación agua/cemento y el aumento de la durabilidad con la inclusión de aire, marcaron dos significativos avances en la tecnología del concreto: con base en ello se expandió su investigación. El empleo del concreto armado inicia en 1906.
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El concreto se define como un material compuesto, formado esencialmente de un medio aglomerante dentro del cual se hallan partículas o fragmentos de un relleno mineral relativamente inerte ahogadas.
En la industria de la construcción se utilizan 2 tipos de concreto, el hidráulico y el asfaltico, se dice que el concreto hidráulico, por su resistencia, puede adquirir prácticamente cualquier forma, prestándole la debida atención, resulta un material durable y económico.
En construcción, es un material muy utilizado en el mundo, cada país en su mayoría tiene un organismo que organiza y difunden el conocimiento sobre este material, en nuestro país dicha organización es la IMCYC que por sus siglas significa Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, en Estados Unidos se encuentra la ACI (American Concrete Institute), la PCA (Portland Cement Association) en conjunto con la ASTM.
El concreto se considera como una estructura formada por componente o parte, que en su mayoría es el agregado, la segunda parte es la pasta de cemento, una pasta presenta la consistencia óptima cuando no es muy fluida pero tampoco muy rígida.
Un buen concreto es fundamental para la construcción de estructuras, esto quiere decir, una mezcla bien proporcionada de cemento, agua, agregado fino y grueso así como los aditivos necesarios. Los cementos hidráulicos son fabricados calcinando roca caliza, pizarra, arcillas ricas en hierro y sílice. Redundando nuevamente, la pasta del cemento quien da el factor significativo en la trabajabilidad, el fraguado, resistencia, flujo plástico, contracción y durabilidad del concreto.
Es de vital importancia estudiar el agua que se vierte en el cemento, ya que puede presentar impurezas, como azúcar, ácidos, material vegetal y aceites que impiden o retardan la hidratación.
La granulometría establece los requisitos de la pasta en términos de trabajabilidad, resistencia y dureza del concreto, pues es la encargada del arreglo de la distribución de las partículas de los materiales que conforman al concreto.
La dosificación se encarga de la selección y cuantificación de los ingredientes que constituyen al concreto, su objetivo es determinar cantidades óptimas, generalmente en masa, de cada ingrediente por tanda o ciclo de mezclado, también se le puede conocer a esta acción como diseño de la mezcla. Los métodos de dosificación proporcionan una aproximación de la cantidad necesaria requerida, el método más utilizado es el de la ACI, los más comunes son el método aproximado y el método practico.
Para asegurar una resistencia estructural adecuada del concreto se acepta que solamente algunos valores de las pruebas de ensayo sean menores a la resistencia especificada, la uniformidad del concreto depende del control de la dosificación, se caracteriza por el coeficiente de variación o la desviación estándar de los resultados de las pruebas de laboratorio.
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Un hecho que distingue al concreto de otros materiales de construcción es la versatilidad para ser utilizado en las mayorías de los proyectos de construcción, por ser un material de bajo costo y fácil de elaborar.
El concreto premezclado es vendido como un producto terminado, listo para usarse en estado plástico y sin endurecimiento, la industria del cemento premezclado es el segundo consumidor de cemento en México y el primero en países industrializados.
El concreto ligero es aquel que se elabora con un agregado ligero, el volumen unitario del concreto es de 1440 a 1850 kg/m3 en 28 días con 17.2 MPa mínimos de compresión, este es utilizado en edificios altos, pisos, marcos rígidos, muros, cascarones y elementos prefabricados, entre otros, se utiliza como material estructural para disminuir costos.
El concreto compactado con rodillos debe ser capaz de ser un concreto dosificado para soportar el tránsito de equipo de compactación externa sobre la superficie, este concreto tiene su origen en cortinas para presas que debían construirse con rapidez y bajo costo.
El concreto expansión o de retracción compensada se utiliza para minimizar el agrietamiento causado por la contracción por secado de las losas de concreto, pavimentos, pisos, productos prefabricados, productos postensados y estructuras.
Se considera como concreto de alta resistencia aquel concreto cuya resistencia a la compresión para diseño excede 41MPa, sin realizar cambios significativos en las propiedades del material y en las técnicas de producción del concreto.
El concreto reforzado con fibras se elabora con cemento Portland, agua, agregado mineral y fibras cortas que contienen o no aditivos para concreto, dichas fibras pueden ser de acero, plástico, vidrio y materiales descritos por el parámetro relación de aspecto definido como la división entre la longitud y el diámetro equivalente de la fibra.
El concreto lanzado es definido como mortero o concreto que es lanzado a gran velocidad por medios neumáticos sobre una superficie, se clasifica de acuerdo al procedimiento de lanzado como de mezcla húmeda o de mezcla seca y el tipo de agregado usado como grueso o fino.
El cemento impregnado con polímero es un concreto de cemento Portland hidratado que ha sido impregnado con un monómero que se somete a un proceso de polimerización, una vez que la esta se ha completado, se tiene un material compuesto de dos redes interactuando, la del cemento hidratado y una red continua de polímero que ocupa los intersticios en la red del concreto.
El concreto impregnado con azufre en los vacios de la pasta de cemento, se aplica a elementos de concreto presforzado, concreto prefabricado, concreto sujeto a aguas negras, concreto sujeto a ácidos y ambientes corrosivos.
El ferrocemento es el término que se utiliza para distinguirlo de un concreto de refuerzo ordinario por la forma en que el acero de refuerzo se distribuye en la masa de concreto. Este refuerzo
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consiste en capas de mallas o alambres que son cubiertas por concreto en espesores muy menores de 25mm.
El concreto celular o aireado es un concreto ligero que consiste de un sistema de celdas de aire macroscópicas uniformemente distribuidas en la matriz de la pasta de cemento o en el agregado y la pasta del cemento.
El concreto de alto desempeño o de alto comportamiento es un concreto que satisface los requisitos especiales de comportamiento y uniformidad, que no siempre pueden ser alcanzados en forma rutinaria por medio de materiales convencionales y prácticas normales de mezclado, colocación y curado.
La dosificación adecuada del concreto no es la única característica de calidad, también intervienen el mezclado, la transportación, la colocación, el acabado y el curado. El objetivo del control de calidad en el cemento es asegurar la conformación de los elementos estructurales de manera uniforme y satisfacer las especificaciones del proyecto.
La dosificación del concreto se realiza en masa, por hacerla en volumen causa graves errores debido a que el volumen del material granular es una cantidad indefinida en un metro cúbico. El equipo de mezclado debe ser capaz de satisfacer las restricciones indicadas en especificaciones, permitir el empleo de distintas tolvas para la dosificación del agregado y del cemento antes de ser despachados en el equipo de mezclado, el mezclado del concreto debe resultar en un producto uniforme y homogéneo que requiere de una rutina de mezclado adecuada basada en el modo y secuencia de introducir los ingredientes a la mezcladora y el tiempo de mezclado.
En el mezclado se trata de obtener el mínimo de tiempo que produzca un concreto homogéneo y uniforme dentro y entre revolturas. El número mínimo de revoluciones para lograrlo es el tiempo de mezclado entre 55 y 100 rpm.
Desde el punto de vista práctico, se desea que el material de concreto sea fácil de mezclado, transportación, colocación, compactación y acabado, por lo cual, la segregación y sangrado son 2 factores que tratan de minimizar durante las operaciones. La segregación es la separación de componentes del concreto resultando una mezcla no uniforme, el sangrado se define como la presencia de agua en la superficie de concreto después que ha sido compactado, pero antes del fraguado de la pasta de cemento. El factor que trata de eliminar la segregación durante el empleo del concreto fresco se llama trabajabilidad, y se define como la cantidad de energía necesaria para lograr la compactación completa del concreto sin presentar segregación.
La resistencia a la compresión no debe considerarse como la propiedad más importante del concreto endurecido, la durabilidad, impermeabilidad y estabilidad volumétrica pueden ser más importantes, el cemento hidratado sufre cambios volumétricos, una partícula de cemento aumenta un poco más de 2 veces su volumen, mientras que se reduce el volumen total agua-cemento.
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Generalmente, el concreto es un material durable y en algunos casos especiales es necesario diseñarlo para el ambiente en que se encontrara expuesto. Pero en cualquier caso deberá producir un concreto de buena calidad.
El diseño de un piso o pavimento de concreto involucra todos los aspectos que debe contener un documento referente a especificaciones, detallado y toma de decisiones antes de iniciar la construcción del piso o del pavimento. El diseño se basa en las propiedades del terreno de soporte, las propiedades del concreto y las cargas. El diseño de pisos de concreto determina el espesor, dimensiones de la losa, determinación de la necesidad de acero de refuerzo, detallado de las juntas y descripción del proceso constructivo, este se realiza en 2 pasos; el establecimiento de las propiedades geométricas y mecánicas de la losa, y la ubicación de las juntas y tolerancia de construcción.
El concreto reforzado es la combinación racionalizada de concreto hidráulico con acero de refuerzo. Es utilizado en un rango amplio de sistemas estructurales, que van desde las losas de piso hasta puentes con grandes claros.
Se usa en obra de ingeniería como silos, tolvas, depósitos y chimeneas, en obras viales como puentes, túneles y pavimentos, en la industria minera como elementos para apuntalamiento o entibaciones de excavaciones subterráneas, en obras urbanas en la construcción de viviendas y vías de comunicación.
Un elemento estructural prefabricado es aquel que se elabora en una posición diferente a la que tendrá en la estructura terminada. Los elementos pueden ser prefabricados en plantas especializadas alejadas de la obra o en plantas montadas en la misma. Las estructuras pueden combinar elementos prefabricados con elementos estructurales colados en la obra. Los elementos prefabricados de concreto pueden ser de concreto reforzados o preesforzados.
La supervisión de una obra de concreto tiene como objetivo garantizar el cumplimiento de las especificaciones de los contratos y los establecidos en los planos, en representación del propietario de la obra o por parte del contratista. La supervisión de obras de concreto está basada en la observación, medición, pruebas de laboratorio, análisis de resultados y verificación de la calidad de los materiales. Las fallas y defectos se presentan en elementos estructurales, cimentaciones, cerramiento, cubiertas, mampostería, acabados interiores y en instalaciones.
Bibliografía.
Concreto para técnicos de la construcción. Autor: Dr. René Muciño Castañeda. Edit: Ing. Raúl Hernández Martínez, Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto. Edición 2003.
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