UNIVERSIDAD DE HUNUCO FACULTAD DE INGENIERA ESCUELA ACADMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

Ao de la Diversificacin Productiva y del fortalecimiento de la Educacin UNIVERSIDAD DE HUNUCO FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P INGENIERIA CIVIL

relacin agua - cemento DOCENTE : ing. Cristhian jose yarlequE ramirezCURSO : tecnologa del concretoALUMNOS : BENAVENTE SALAS, NO ANTONIO CAMPOS LOARTE, ANY VANESSA GALIANO ORBEZO,CARMEN ESTHER Ramrez laguna Hilbert david

CICLO : IVGRUPO: 8HUNUCO-PER 2015

DEDICATORIA

El presente trabajo est dedicado a nuestros padres; quienes con su esfuerzo diario nos brindan su apoyo incondicional. A dios, ya que gracias a l tengo esos padres maravillosos, los cuales nos apoyan en mis derrotas y celebran nuestros triunfos, a nuestro docente del curso quien es nuestra gua en el aprendizaje, dndonos los ltimos conocimientos para nuestro buen desenvolvimiento en la sociedad.

INTRODUCCINEs conocida la importancia e influencia que tiene la relacin agua/cemento sobre las propiedades finales del concreto endurecido. Como tambin es cierto que se trata quizs, del parmetro ms manejado y controlado en cada metro cbico producido en una central de concreto preparado, desde la elaboracin de las dosificaciones tericas, hasta la comprobacin de las composiciones finales, Es preocupacin de todo fabricante de concreto mantenerse dentro de los lmites establecidos. Ello conlleva en muchos casos tener que reajustar las frmulas de dosificacin buscando un compromiso entre la reglamentacin vigente y la trabajabilidad del producto, por otra parte imprescindible Los expertos apuntan con acierto, que la cantidad de agua de amasado necesaria para que se produzca la hidratacin de la pasta del cemento, oscila alrededor de un 23 % del peso de los componentes anhidros de ste, dependiendo de la estequiometria de las ecuaciones de sus componentes activos. Esto quiere decir que un concreto fabricado con 350 kg de cemento comn con aproximadamente un 25 % de adiciones, podra necesitar en teora, unos 60 litros de agua para hidratarse, lo que l levara a tener una relacin a/c de 0,17. Pero, tambin es sabido que un concreto con esta cantidad de agua sera imposible de trabajar y de colocar en obra, lo cual justifica que sea necesario aadir ms cantidad de agua al concreto dentro de los lmites fijados.

Ocurre, en la mayora de los casos, que esta cantidad de agua resulta insuficiente para conseguir la adecuada trabajabilidad y las consistencias solicitadas en obra, por lo que el fabricante del concreto se ve obligado a recurrir a aditivos reductores de agua, hoy suficientemente contrastados. En esta situacin, se debe llevar la relacin a/c de los concretos a valores tales que permitan un ptimo funcionamiento del aditivo para cada tipo de consistencia. Es aqu, cuando el concepto de relacin a/c tiene una especial importancia, puesto que, en ocasiones, los valores antes mencionados se tienen que llevar a los lmites establecidos. Aparece entonces el concepto de relacin a-c efectiva.

Agua: El agua por emplear en las mezclas de concreto deber estar limpia y libre de impurezas perjudiciales, tales como aceite, cidos, lcalis y materia orgnica.Se considera adecuada el agua que sea apta para consumo humano, debiendo ser analizado segn norma MTC E 716. RELACIN AGUA CEMENTO

1. DEFINICIN:

La relacin agua / cemento constituye un parmetro importante de la composicin del concreto. Tiene influencia sobre la resistencia, la durabilidad y la retraccin del concreto.

La relacin agua / cemento (a/c) es el valor caracterstico ms importante de la tecnologa del concreto. De ella dependen la resistencia y la durabilidad, as como los coeficientes de retraccin y de fluencia. Tambin determina la estructura interna de la pasta de cemento endurecida.

La relacin agua cemento es el cociente entre las cantidades de agua y de cemento existentes en el concreto fresco. O sea que se calcula dividiendo la masa del agua por la del cemento contenidas en un volumen dado de concreto. R = R : Relacin agua / cemento

a : Masa del agua del concreto fresco

c : Masa del cemento del concreto

La relacin agua / cemento crece cuando aumenta la cantidad de agua y decrece cuando aumenta el contenido de cemento. En todos los casos, cuanto ms baja es la relacin agua / cemento tanto ms favorables son las propiedades de la pasta de cemento endurecida. Se trata de la relacin peso del agua al peso del cemento utilizado en una mezcla de concreto. Tiene una influencia importante en la calidad del concreto producido la menor proporcin de agua-cemento conduce a la mayor resistencia y durabilidad, pero puede hacer la mezcla ms difcil de manejar y verter.

2. IMPORTANCIA

La importancia de la relacin agua / cemento fue descubierta hace 60 aos por Duff A. Abrams especialista de EE. UU. Despus de haber estudiado un gran nmero de concretos de diferentes composiciones, anunci la ley que expresa que con un agregado dado, la resistencia depende slo de la relacin agua / cemento del concreto fresco. Este descubrimiento ha provocado desarrollos importantes puesto que otras propiedades de gran valor del concreto, tambin dependen de la relacin agua / cemento. Una relacin agua/cemento baja, conduce a un concreto de mayor resistencia que una relacin agua/cemento alta. Pero entre ms alta esta relacin, el concreto se vuelve ms trabajable. La menor relacin a/c para obtener una hidratacin completa del cemento se considera igual a 0,42. La relacin agua / cemento constituye un parmetro importante de la composicin del concreto. Llamado tambin factor agua/cemento o coeficiente agua/cemento es el valor caracterstico ms importante de la tecnologa del concreto pues influye en la resistencia final del mismo, en la durabilidad, en los coeficientes de retraccin y de fluencia y en la determinacin de la estructura interna de la pasta de cemento endurecida.La relacin agua / cemento, tambin denominada como razn agua /cemento es una mezcla resultante de la composicin del cemento, agua y otros componentes como arena o gravas. Este parmetro es importante en todo tipo de cementos,ya que influye directamente sobre la calidad del producto obtenido para el trabajo en obras de construccin.

IMPORTANCIA DE LA RELACIN A/C

RELACION A/C BAJARELACION A/C ALTA

INFLUENCIA: RESISTENCIA DE LA PASTA DEL CONCRETO

3. APLICACIONES

3.1 MODIFICACIN DE LAS MEZCLAS:Se puede modificar la relacin agua / cemento de un concreto variando tanto su contenido de agua como el de cemento. Ambos mtodos producen el mismo resultado sobre la calidad de la pasta de cemento endurecida, pero no sobre las propiedades del concreto fresco. Hay pues posibilidades de modificar una mezcla de concreto para adaptarla a una exigencia particular. Vanse estos dos ejemplos:

a) Un concreto M1 tiene resistencias probables satisfactorias, pero es poco trabajable teniendo en cuenta las condiciones de su puesta en obra.M1. Composicin Agregados 1950 kg/m3 Cemento Portland 300 kg/m3 Agua 120 kg/m3 Propiedades Consistencia dbilmente plstico Asentamiento 1,0 cm Relacin agua/cemento 0,47 a 0,48 Resistencia promedio a la Compresin a 28 das 49,0 N/mm2 (490 kg/cm2)

La mezcla ser corregir aumentando a la vez el contenido de cemento y el de agua, sin modificar la relacin a/c.

M2. Composicin Agregados 1950 kg/m3 Cemento portland 330 kg/m3 Agua 133 kg/m3

Propiedades Consistencia Plstica Asentamiento 3 cm a 4 cm Relacin a/c 0,47 a 0,48 Resistencia promedio a la compresin a 28 das 48,5 N/mm2 (485 kg/cm2)

b) El concreto N1 tiene una consistencia conveniente pero su resistencia probable no alcanza los 40 N/mm2 prescritos.N1. Composicin Agregados 1950 kg/m3 Cemento portland 300 kg/m3 Agua 150 kg/m3

Propiedades Consistencia muy plstica Relacin a/c 0,57 a 0,58 Resistencia promedio a la compresin a los 28 das 36,0 N/mm2 (360 kg/cm2)

La mezcla se corrige aplicando la siguiente regla emprica:La misma cantidad de agua da aproximadamente la misma consistencia.Una disminucin de la relacin a/c de 0,10 provoca un aumento de resistencia aproximadamente + 10 N/mm2 (100 kg/cm2).Nueva Mezcla N2. Composicin Cemento portland 335 kg/m3 Agua 150 kg/m3

Propiedades Consistencia muy plsticaRelacin agua/cemento 0,51 a 0,52 Resistencia promedio a la compresin a los 28 das 42 N/mm2 (420 kg/cm2)

En los dos ejemplos se han podido modificar ciertas propiedades del concreto aumentando el contenido de cemento sin modificar otras caractersticas (Las cifras consignadas son solamente ejemplos y no se les debe atribuir un valor general.

3.2 MEJORAMIENTO DE LA DURABILIDAD DEL CONCRETOLa resistencia qumica del concreto est relacionada con su porosidad. Un material compacto que absorba pocos gases o lquidos agresivos debe naturalmente ser ms estable. En consecuencia la relacin agua / cemento tambin tiene una influencia determinante en este aspecto. La resistencia y la durabilidad estn pues ntimamente correlacionadas. Una modificacin de una de ellas implica tambin una modificacin de la otra. Es necesario tomar en cuenta esta concomitancia.Es por eso que como un ndice de durabilidad se considera la los resultados de las pruebas del Mtodo estndar de prueba de resistencia a la compresin de probetas cilndricas de concreto referidas en la norma ASTM C39.

Cuando se pretenda, por ejemplo, disminuir una resistencia, que parece excesiva, reduciendo el contenido de cemento. Las adaptaciones propuestas en los dos ejemplos del punto b) pueden ser aplicadas con el mismo espritu a la durabilidad del concreto.

3.3 INFLUENCIA SOBRE EL COEFICIENTE DE RETRACCINEl mejoramiento de la resistencia y de la durabilidad por el aumento del tenor de cemento tiene en principio por consecuencia un aumento de la retraccin debido al ms alto contenido de finos del concreto.Se puede aceptar, por otra parte, que la disminucin de la relacin agua / cemento provoca la reduccin del coeficiente de retraccin. El problema consiste en saber si esos efectos antagnicos se compensan.La figura 4 muestra que eso es as con los hormigones convencionales a condicin de que la relacin agua / cemento sea modificada, como en el ejemplo b). En casos semejantes la elevacin del contenido de cemento no causa un aumento apreciable del coeficiente de retraccin. En cambio si se aumentan simultneamente las cantidades de cemento y de agua sin modificar la relacin agua / cemento, es necesario esperar una retraccin ms importante.

4. RESISTENCIA A LA COMPRESION SEGN RELACION A/C

Influye en cuatro factores muy importantes: la relacin A/C, la relacin cemento/agregado, la distribucin granulomtrica, y por supuesto la consistencia de la mezcla y resistencia del concreto

La relacin agua cemento influye mucho en la consistencia de la mezcla, pues cuanta mayor cantidad de agua, mayor fluidez en la mezcla, mayor plasticidad y mayor trabajabilidad.

La resistencia a la compresin especificada a los 28 das, para un tipo individual de concreto, es la resistencia que se espera sea igualada o sobrepasada.La tolerancia promedio debe igualar a la resistencia especificada ms una tolerancia que responde a las variaciones en los materiales; a las variaciones de mtodos de mezclado, transporte y colocacin del concreto y las variaciones en la elaboracin, curado y ensayo de las muestras cbicas de concreto.

Hidratar al cemento para formar una pasta que pueda fraguar y posteriormente endurecer, convirtindose en el cementante requerido para unir las partculas de ridos. En forma sencilla podemos considerar al cemento como un pegamento en polvo que requiere agua de mezcla para ser usado. La cantidad de agua necesaria para activar qumicamente al cemento es aproximadamente un 28 % de su peso. Es decir, se necesitan como mnimo unos 28 litros de agua para hidratar por completo 100 kg de cemento. Sin embargo, si usamos esta cantidad de agua, la mezcla resultara extremadamente seca y no manejable en obra (trabajable).

Otorgar trabajabilidad o fluidez a la mezcla de concreto para que pueda ser utilizado en obra. La cantidad de agua necesaria para esta funcin es adicional a la requerida para combinarse qumicamente con el cemento.

Influye mucho en la consistencia de la mezcla, pues cuanta mayor cantidad de agua, mayor fluidez en la mezcla, mayor plasticidad y mayor trabajabilidad.

Para un volumen dado de cemento, la pasta con el mayor contenido de agua tendr el mayor volumen total de espacio disponible, pero despus de la hidratacin completa, todas las pastas contendrn la misma cantidad de productos slidos resultantes de tal proceso, por lo que la pasta con el mayor espacio total termina en un correspondiente mayor volumen de huecos capilares, estos huecos se atan entre s y crean la POROSIDAD. La estructura de la porosidad en el concreto influye fuertemente en su actuar. La porosidad determina las proporciones a las que las especies agresivas pueden entrar en la masa y causar destruccin.

Proporcionar la resistencia adecuada. La relacin de agua cemento de preferencia debe de ser de 0.55; es decir, por cada 1 Lt. de agua debe haber dos Kg. de cemento, ya que esto influir directamente en la resistencia del concreto.

A/Cfc (kg/cm)

0,36420

0,40370

0,45340

0,50295

0,55275

0,60230

0,65220

0,70185

0,75165

0,80140

5. ADITIVOS RECONMENDABLES EN LA RELACION A/CExisten aditivos qumicos que, en proporciones adecuadas, cambian (mejoran) las caractersticas del hormign fresco, del hormign endurecido y del proceso de fraguado.Losaditivos plastificantesson los ms utilizados en nuestro medio, y permiten que la trabajabilidad del hormign fresco mejore considerablemente, por lo que se los suele utilizar en hormigones que van a ser bombeados y en hormigones que van a ser empleados en zonas de alta concentracin de armadura de hierro. Estos mismos aditivos pueden conseguir que, manteniendo la trabajabilidad de un hormign normal, se reduzca la cantidad de agua de amasado mejorando con ello la resistencia del hormign.Existenaditivos superplastificantes(tambin se los conoce en el mercado comoreductores de agua de alto rango) que pueden convertir a un hormign normal en unhormign fluido, que no requiere de vibracin para llenar todos los espacios de las formaletas, inclusive en sitios de difcil acceso para el hormign. As mismo, si se mantiene una trabajabilidad normal, estos aditivos permiten la reduccin de la relacin agua/cemento hasta valores cercanos a 0.30, consiguindosehormigones de mediana resistencia(entre 350 Kg/cm2y 420 Kg/cm2) yhormigones de alta resistencia(mayores a 420 Kg/cm2).

6. CONSISTENCIA O FLUIDES DEL CONCRETO RELACION A/CLa consistencia o fluidez del concreto depende de la cantidad de agua de mezclado. Para un ensayo in situ que nos indicara indirectamente su trabajabilidad ser La prueba de revenimiento (cono de Abrams), consiste en tomar muestras de la mezcla de cemento que se va a analizar, debe ser aproximadamente dentro de los primeros cinco minutos despus de preparar la mezcla. Se emplea un cono que se debe humedecer con agua y se sita en una superficie plana, lisa, hmeda y no absorbente. El cono es fabricado de acero, con un espesor mnimo de 1,5 mm y un recubrimiento de zinc, cuyas dimensiones son: dimetro superior 100 mm, dimetro de la base 200 mm y altura 300 mm. Se llena el cono 1/3 del volumen, se golpea uniformemente 25 veces su interior con una barra de acero de punta hemisfrica, y se golpean los lados con un mazo para distribuir la mezcla en el cono. Nuevamente este se llena 2/3 de su volumen (la mitad) y se penetra con la barra pero sin tocar la primera capa; por ltimo, se llena el cono totalmente y se golpea sin afectar la capa anterior. Se remueve el exceso del concreto del tope del cono con una barra de acero, de manera que este quede perfectamente lleno y nivelado. Adems, se limpia el exceso de la base del molde, se retira lentamente el molde, se coloca invertido al lado de la mezcla y la barra de acero se posa sobre l. Se toma como referencia la barra de acero y se mide inferiormente la altura del cono que se form; si existe una cada lateral o inclinacin del concreto, el ensayo se descarta. La altura obtenida es la medida del revenimiento del concreto.

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Segn la teora y lo puesto en prctica sobre la creacin de una mezcla de concreto, es necesario tener presentes cuatro factores muy importantes: la relacin A/C, la relacin cemento/agregado, la distribucin granulomtrica, y por supuesto la consistencia de la mezcla y resistencia del concreto.

La relacin A/C, como se ve en los resultados delos distintos grupos, influye mucho en la consistencia de la mezcla, pues cuanto mayor cantidad de agua, mayor fluidez en la mezcla, mayor plasticidad y mayor trabajabilidad.

Debido a lo observado, se concluye que al alterar la relacin A/C, este constituye el factor ms importante que determina las propiedades del cemento, porque las reacciones de hidratacin del cemento son las que determinan su resistencia; al elaborarlo, la consistencia depende de la cantidad de agua y el curado necesita de esta para mejorar las propiedades del concreto.

A partir de la prueba de revenimiento se puede determinar la consistencia del concreto y saber cmo se comportar al colocarlo. En cada caso, la medida de revenimiento cambi significativamente de una muestra a otra, variando solo la cantidad de agua y manteniendo la cantidad de los dems componentes.

Tambin la relacin de cemento y agregado es de vital importancia, ya que mucha piedra o arena opacaran la cantidad de cemento a nivel micro, haciendo que este no pudiera unirse entre s, se menciona que la importancia de la granulometra de los agregados radica en que de ellos dependern.

las propiedades de los diferentes tipos de concretos, mayor estabilidad volumtrica y resistencia; por esto conviene que los agregados ocupen la mayor masa del concreto, compatible con la trabajabilidad.

Por ltimo, el factor que destaca en el concreto es su resistencia. Se determinaron pruebas de compresin a dos probetas por grupo donde se observa que las mezclas con menor cantidad de agua tienen una resistencia a la compresin alta, ya que conforme aumenta la cantidad de agua, disminuye la resistencia a la compresin.

Esta ltima se halla ligada directamente a la porosidad del concreto; al tener mayor cantidad de agua en la mezcla, esta va a ocupar mucho volumen, y cuando se lleven a cabo las reacciones de hidratacin, quedarn espacios vacos en el concreto. Estos ltimos se denominan poros.

Se recomienda revisar la norma E.60 del RNE.

TECNOLOGIA DEL CONCRETOPgina 4