Luis Herrera

CI-48 Comportamiento y Diseño en

Concreto

1. PROPIEDADES DEL CONCRETO ARMADO

William Wilkinson solicita la patente de un sistema que incluía armadura de hierro para “La mejora de la construcción de viviendas, almacenes y otros edificios resistentes al fuego”

1854 1855

Joseph-Louis Lambot publica libro y patenta un sistema de construcción en concreto, el cual consistía en una lancha de concreto armado con alambres.

1860

Joseph Monier Patento varios métodos en la década del sesenta.

1861

François Coignet Ideó la aplicación en estructuras como techos, paredes, bóvedas y tubos

1866

G.A. Wayss Fundó una empresa de concreto donde se realizaban pruebas para ver el comportamiento.

Breve historia del concreto.

Luis Herrera

Componentes del concreto: cemento, agua, agregados y aditivos.

Materiales cementantes:

a) Cemento Portland: ASTM C150M b) Cementos hidráulicos adicionados*: ASTM C595M c) Cemento hidráulico expansivo: ASTM C845 d) Cemento hidráulico: ASTM C1157M e) Ceniza volante y puzolana natural: ASTM C618 f) Cemento de escoria: ASTM C989 g) Humo de sílice: ASTM C1240

* Se excluyen los tipos IS, que son un cemento adicionado que contiene la escoria molida de alto horno como un ingrediente en una cantidad mayor o igual al 70% en peso.

Luis Herrera

Componentes del concreto: cemento, agua, agregados y aditivos.

Agregados: a) Agregado de peso normal: ASTM C33M b) Agregado liviano: ASTM C330M

El tamaño máximo nominal del agregado grueso no debe ser superior a: a) 1/5 de la menor separación entre los lados

del encofrado b) 1/3 de la altura de la losa c) ¾ del espaciamiento mínimo libre entre las

barras o alambres individuales de refuerzo, paquetes de barras, tendones individuales, paquetes de tendones o ductos.

Luis Herrera

Componentes del concreto: cemento, agua, agregados y aditivos.

Agua: Debe cumplir con la norma ASTM C1602M En el caso de concreto presforzado o para concreto que tenga elementos de aluminio embebidos, incluyendo la parte de agua del mezclado con la que contribuye la humedad libre de los agregados, no debe contener cantidades perjudiciales de ion cloruro. La ASTM C1602M incluye límites opcionales para cloruros, sulfatos, álcalis y sólidos en el agua de mezclado a los que se puede apelar cuando sea necesario.

Luis Herrera

Aditivos • Los aditivos para reducción de agua y modificación

del tiempo de fraguado deben cumplir con ASTM C494M

• Los aditivos para producir concreto fluido deben cumplir ASTM C1017M

• Los aditivos incorporadores de aire: ASTM C260 No deben utilizarse en concreto presforzado o en concreto con elementos embebidos de aluminio, aditivos que contengan cualquier cloruro, que no sea impureza de los componentes del aditivo. Los aditivos usados en el concreto que contengan cemento expansivo que cumplan con la norma ASTM C845 deben ser compatibles con el cemento y no producir efectos nocivos.

Luis Herrera

Mezclado, transporte y colocación del concreto.

Mezclado, transporte y colocación del concreto.

Aspectos importantes: • f´c mínimo:

– f`c = 17Mpa – f`c = 21Mpa (Elementos sísmicos) – f´c según condiciones de durabilidad.

• Relación agua/ material cementante: a/mc

• Se deben efectuar ensayos.

• La dosificación debe basarse en: – Trabajabilidad y consistencia. – Resistencia a exposiciones especiales – Conformidad con los requisitos del ensayo de

resistencia.

LECTURA ACI318-11: Capítulo 4. Requisitos de Durabilidad Capítulo 5. Calidad del concreto, mezclado y colocación.

Mezclado, transporte y colocación del concreto.

Aspectos importantes: • Equipos limpios. • Retirar escombros y partículas

sueltas: Aserrín, clavos, pedazos de madera y otros deshechos.

• Encofrados recubiertos con productos que permitan desencofrar fácilmente.

• El refuerzo debe estar limpio. • Retirar el agua libre. • La superficie debe estar libre de

lechada y de otros materiales perjudiciales.

Mezclado, transporte y colocación del concreto.

Aspectos importantes: • Todo concreto debe mezclase hasta que se

logre una distribución uniforme y todos los componentes se hayan mezclado.

• La mezcladora debe descargarse completamente antes de que se vuelva a cargar.

• El concreto premezclado debe cumplir con ASTM C94M o ASTM C685M.

• Evitar tiempos de mezclado excesivamente prolongados.

Mezclado, transporte y colocación del concreto.

Aspectos importantes: • El concreto mezclado en obra debe cumplir:

– Mezcladora aprobada. – La mezcladora debe girar a la velocidad

recomendada por el fabricante. – El mezclado debe prolongarse por lo menos

durante 90 segundos después de que todos los materiales estén dentro del tambor.

– El manejo, la dosificación y el mezclado de los materiales deben cumplir con las disposiciones aplicables de ASTM C94M

– Debe registrarse: • Número de tandas producidas • Dosificación del concreto producido • Localización aproximada del concreto colocado en la

estructura. • Hora y fecha de mezclado y de su colocación.

Mezclado, transporte y colocación del concreto.

• Transporte.

– Emplear métodos que eviten la segregación o la pérdida del material: • Bombas • Cintas transportadoras • Sistemas neumáticos • Carretillas • Vagonetas • Cubos de grúa • Tubos tremie.

– El equipo de transporte debe ser capaz de proporcionar un abastecimiento de concreto en el sitio de colocación sin segregación de los componentes, y sin interrupciones que pudieran causar pérdidas de plasticidad entre capas sucesivas de colocación.

Mezclado, transporte y colocación del concreto.

• Colocación.

– El concreto debe depositarse lo más cerca posible de su ubicación final para evitar la segregación debido a su manipulación o desplazamiento.

– Vaciar a una velocidad que permita que el concreto conserve su estado plástico en todo momento y fluya fácilmente dentro de los espacios entre el refuerzo.

– Debe colocarse el concreto en una operación continua hasta terminar el llenado programado definido por sus juntas de construcción.

– Debe compactarse por medios adecuados y acomodarse por completo alrededor del refuerzo y en las esquinas del encofrado.

– Vaciar a nivel.

Mezclado, transporte y colocación del concreto.

• No se debe:

– Colocar concreto que haya endurecido parcialmente o que se haya contaminado con materiales extraños.

– Colocar concreto al que después de preparado se le adicione agua.

– Colocar concreto que haya sido mezclado después de su fraguado inicial.

• Juntas de construcción: – Las superficies deben limpiarse y

estar libre de lechada.

– Inmediatamente antes de iniciar una nueva etapa de colocación de concreto, deben mojarse todas las juntas de construcción y debe eliminarse el agua empozada.

– Deben hacerse y ubicarse de manera que no perjudiquen la resistencia de la estructura.

– En entrepisos deben localizarse dentro del tercio central del vano de las losas, vigas y vigas principales.

• Juntas de construcción:

– Las vigas, vigas principales o losas apoyadas sobre columnas o muros no deben construirse hasta que el concreto en del apoyo vertical haya endurecido hasta el punto que haya dejado de ser plástico.

– Las vigas, vigas principales, ábacos y capiteles de columnas deben construirse monolíticamente como parte del sistema de losas.

• Curado: – El concreto debe mantenerse a una

temperatura por encima de 10 grados centígrados.

– Mantenerse en condiciones de humedad por lo menos durante los primeros 7 días después de la colocación, excepto concretos de alta resistencia inicial.

– El concreto de alta resistencia debe mantenerse por lo menos 3 días.

– Se puede acelerar el curado, mediante vapor a alta presión, vapor a presión atmosférica, calor y humedad u otro proceso aceptado.

– El curado acelerado debe proporcionar: • f´c mayor o igual.

• Concreto con una durabilidad equivalente.