TECNOLOGIA DEL HORMIGON

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1 TECNOLOGIA DEL HORMIGON Av. 60 esq124 Tel / Fax (0221) /

2 CARRERA Ingeniería Civil ASIGNATURA Tecnología del Hormigón DISEÑO CURRICULAR: Plan Adecuación 2005 ORDENANZA Consejo Superior Nº 1030 DEPARTAMENTO: Ingeniería Civil APROBACIÓN: Consejo Académico RES Nº De la CURRICULA 1º CUATRIMESTRE NIVEL: 3º Año TOTAL DE HORAS: 64 PROGRAMA SINTÉTICO - Componentes del hormigón: agua, aglomerantes, agregados, aditivos. - Comportamiento del hormigón: Resistencia, elasticidad, fluencia, reología y durabilidad. - Control de calidad, ensayos destructivos y no destructivos. - Manejo del hormigón: preparación, transporte, colocación, curado. - Hormigones de alta performance. - Hormigones especiales. HORAS SEMANALES: 2 OBSERVACIONES OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA - Conocer los conceptos básicos de la tecnología del hormigón. - Demostrar habilidades para especificar, hacer control de calidad e interpretar resultados de las obras de hormigón. - Manifestar inquietud por el desarrollo tecnológico y la tecnología apropiada en la obra civil. VIGENCIA: Marzo de

3 EQUIPO DOCENTE ÁREA: CONOCIMIENTO DE MATERIALES JEFE DEL ÁREA: Ing. Ángel DI MAIO RESPONSABLE DE CÁTEDRA: Prof. Asociado O. Ing. Ángel DI MAIO AUXILIAR: Jefe de trabajos prácticos O. Sr. Jorge SOTA Ayudante de 1º I. Ing. Yury VILLAGRAN ZACCARDI NUMERO DE COMISIONES: 1 ARTICULACION CON OTRAS ASIGNATURAS Asignaturas y/o conocimientos con que se vincula: - Química - Tecnología de los materiales - Geología - Probabilidades y Estadística. CORRELATIVAS PARA CURSAR: CURSADAS: Tecnología de los materiales - Probabilidades y Estadística APROBADAS: Análisis matemático I Álgebra y geometría analítica Química general Física I CORRELATIVAS PARA RENDIR EXAMEN FINAL: APROBADAS: Tecnología de los materiales - Probabilidades y Estadística 3

4 PROGRAMA ANALÍTICO DESARROLLO UNIDAD TEMÁTICA Nº 1: CONTENIDOS: Introducción a la Tecnología del Hormigón. Especificaciones para estructuras de Hormigón Armado. Normas. Morteros y hormigones de cemento Pórtland. Composición y propiedades deseables. Principales factores que las influencian. Funciones de la pasta y de los agregados UNIDAD TEMÁTICA Nº 2: CONTENIDOS: Agua para morteros y hormigones de cemento Pórtland. Análisis químicos y ensayos físico - mecánicos para juzgar su aptitud. Muestreo. Normativas UNIDAD TEMÁTICA Nº 3: CONTENIDOS: Cementos. Diferentes tipos: mixtos, puzolánico, alta resistencia a los sulfatos, etc. Ensayos normalizados. Interpretación de resultados. Elección del tipo de cemento en base a las características y condiciones de exposición de la estructura a que se destina el hormigón. Control de calidad. Normativas UNIDAD TEMÁTICA Nº 4: CONTENIDOS: Agregados de peso normal, livianos y pesados. Origen y características de los mismos. Toma de muestras. Tamaño, forma y textura superficial de las partículas de los agregados. Adherencia del agregado. Porosidad. Análisis granulométrico: curvas granulométricas. Requisitos de granulometría. Granulometría de agregados finos y gruesos. Tamaño máximo. Módulo de finura. Ensayos para juzgar la aptitud de los agregados: sustancias nocivas, limpieza, resistencia estructural, dureza, durabilidad. Características que deben conocerse para dosificar las mezclas: peso específico, peso unitario, absorción de agua, contenido de humedad. Esponjamiento de las arenas TIEMPO ASIGNADO: 8 Hs. UNIDAD TEMÁTICA Nº 5: CONTENIDOS: Aditivos químicos. Aditivos minerales. Diferentes tipos de aditivos: Incorporadores de aire, fluidificantes, retardadores de fraguado, aceleradores de resistencia, superfluidificantes, etc. Objeto de su empleo en obra. Ventajas e inconvenientes. Ensayos para verificar su comportamiento. Adiciones. Materiales puzolánicos. Cenizas volantes. Escoria granulada de alto horno. Microsílice. Otros TIEMPO ASIGNADO: 4 Hs. UNIDAD TEMÁTICA Nº 6: CONTENIDOS: Propiedades de las mezclas en estado fresco. Características que definen su aptitud para la valoración en las estructuras. 4

5 Trabajabilidad y consistencia. Medida de la consistencia: asentamiento, penetración, mesa de Graf. Conceptos de segregación. Exudación. Tiempo de fraguado del hormigón y su relación con las condiciones de transporte, colocación y compactación. Efecto del aire intencionalmente incorporado sobre las propiedades del hormigón fresco. Determinación del contenido de aire. Peso de la unidad de volumen. Importancia del contenido unitario de cemento. Temperatura del hormigón. Toma de muestras de hormigón fresco. TIEMPO ASIGNADO: 6 Hs. UNIDAD TEMÁTICA Nº 7: CONTENIDOS: Dosificación de hormigones. Medición de los materiales componentes (en peso y en volumen). Cálculo de una mezcla de hormigón. Relaciones entre la pasta y los agregados. Variables a considerar en el proyecto de dosificación. Influencia de los distintos tipos de materiales. Metodologías de dosificación. Método empírico. Método semi-empírico (pastones de prueba). Método del American Concrete Institute. Otros métodos. Empleo de aditivos. Ajustes. Correcciones TIEMPO ASIGNADO: 10 Hs. UNIDAD TEMÁTICA Nº 8: CONTENIDOS: Elaboración del hormigón. Mezclado. Tipos de mezcladoras. Tiempo de mezclado. Hormigón elaborado. Transporte del hormigón (bombeo, canaletas, cintas transportadoras, baldes con descarga de fondo). Colocación. Compactación (manual, vibración). Uso adecuado de los vibradores. Curado. Tiempos y métodos de curado. Curado por humedecimiento. Membranas de curado. Importancia del curado en las primeras edades. Hormigonado en tiempo frío. Hormigonado en tiempo caluroso. Factores a considerar en cada caso. Curado de laboratorio. Curado a vapor UNIDAD TEMÁTICA Nº 9: CONTENIDOS: Propiedades del hormigón endurecido. La resistencia como índice de la calidad del hormigón. La relación agua-cemento. Resistencia a compresión, tracción, flexión. Factores que afectan a la resistencia: materiales componentes, proporciones, condiciones de curado y tipo de carga aplicada. Factores a considerar en los ensayos de resistencia: tamaño y forma de la probeta, moldeo, contenido de humedad y temperatura en el momento del ensayo, condiciones de las superficies de los extremos de las probetas. Efecto de la edad sobre la resistencia. Velocidad de aplicación de las cargas de ensayo. Estado de los platos de las máquinas. Calibración periódica de las mismas TIEMPO ASIGNADO: 6 Hs. UNIDAD TEMÁTICA Nº 10: CONTENIDOS: Propiedades elásticas del hormigón endurecido. Módulo de elasticidad. Distintos módulos. Forma de determinarlos. Influencia del tipo de hormigón sobre el módulo de elasticidad. Relación con la resistencia. 5

6 Relación de Poisson. Extensibilidad y agrietamiento. Tipos y causas del agrietamiento. Tensiones provocadas por las acciones térmicas y el agrietamiento en los hormigones masivos UNIDAD TEMÁTICA Nº 11 CONTENIDOS: Durabilidad del hormigón. Permeabilidad. Estructura de poros y capilares. Factores que influyen sobre la impermeabilidad. Influencia de la razón agua-cemento. Uniformidad del hormigón. Absorción. Factores que influyen sobre la durabilidad. Causas internas y externas. Reacciones químicas entre los componentes del hormigón. Reacción álcalisílice. Ataque por sulfatos, cloruros, agua de mar. Aguas agresivas (puras, ácidas). Agentes químicos provenientes de procesos industriales. Acciones climáticas. Efectos de la congelación y deshielo TIEMPO ASIGNADO: 6 Hs. UNIDAD TEMÁTICA Nº 12: CONTENIDOS: Corrosión. Formas de corrosión (generalizada, localizada, intergranular). Corrosión química y electroquímica. Causas generales de la corrosión electroquímica (por cuplas galvánicas, por corrientes perdidas, etc.). Corrosión y pasividad de metales. Protecciones. Protección galvánica (catódica y anódica). Corrosión en diferentes tipos de ambientes TIEMPO ASIGNADO: 4 Hs. UNIDAD TEMÁTICA Nº 13: CONTENIDOS: Hormigones especiales. Hormigón masivo: Tipos de estructuras en que se emplea; materiales componentes; características y composición del hormigón masivo. Hormigón liviano: características de los materiales componentes; dosificación de hormigones livianos; usos; ventajas y limitaciones. Hormigón pesado: características de los agregados; propiedades y principales usos de estos hormigones. Hormigones compactados a rodillo. Hormigones de Alta Performance. Hormigones reforzados con fibras de acero. Principales características TIEMPO ASIGNADO: 4 Hs. UNIDAD TEMÁTICA Nº 14: CONTENIDOS: Patología de las estructuras de hormigón armado. Evaluación de estructuras construidas. Métodos de evaluación. Ensayos destructivos: extracción y ensayo de testigos; factores a considerar en los ensayos. Ensayos No Destructivos: magnéticos, superficiales, penetración, vibracionales, radiográficos, etc. Factores a considerar en cada uno de ellos. Alcances y limitaciones. Usos. TIEMPO ASIGNADO: 4 Hs. 6

7 UNIDAD TEMÁTICA Nº 15: CONTENIDOS: Control de calidad. Especificaciones. Control de los materiales y de las operaciones de medición de los mismos en obra. Control estadístico de la calidad del hormigón. Curvas de frecuencia. Influencia del control sobre la calidad de las estructuras y los costos. Aseguramiento de calidad. Acreditación OBLIGATORIA: BIBLIOGRAFÍA GENERAL - Concreto: Estructura, propiedades y materiales. Autor: Mehta, P. K. Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A. C. México Tecnología del Concreto. Tomos I y II. Autor: Neville, A. M. Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C. México Apuntes y Guías de Trabajos Prácticos de la Cátedra. Autor: Di Maio, Ángel A. Editados por el Centro de Estudiantes de la UTN Regional La Plata. - Durabilidad del Hormigón Estructural. Editado por la Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón. Año Hormigones Especiales. Editado por la Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón. Año COMPLEMENTARIA: - Normas IRAM. - Reglamento CIRSOC 201. Proyecto, Cálculo y Ejecución de Estructuras de Hormigón Armado y Pretensado. - Revista Hormigón. Editada por la Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón. 7

8 PLANIFICACIÓN DE CÁTEDRA Cronograma Unidad y/o Tema Actividades Tiempo U.T.1. Presentación de la materia Clase expositiva. 2 hs. U.T.2. Agua. Clase dirigida. 2 hs. U.T.3. Cementos. Clase dirigida. 2 hs. U.T.4. Agregados. Clase dirigida. 2 hs. U.T.4. Agregados. Resolución de problemas. 2 hs. U.T.4. Agregados. Práctica de laboratorio. 2 hs. U.T.5. Aditivos. Clase dirigida. 4 hs. U.T.6. Mezcla en estado fresco. Clase dirigida. 2 hs. U.T.6. Mezcla en estado fresco. Práctica de laboratorio. 4 hs. U.T.7 y 8. Dosificación de hormigones. Clase dirigida. 2 hs. U.T.7. Dosificación de hormigones. Resolución de problemas. 2 hs. U.T.7. Dosificación de hormigones. Práctica de laboratorio. 10 hs. PRIMER PARCIAL U.T.9. Hormigón en estado endurecido Clase dirigida. 4 hs. U.T.10. Hormigón en estado Práctica de laboratorio. 4 hs. endurecido U.T.11. Durabilidad. Clase dirigida. 4 hs. U.T.11. Durabilidad. Práctica de laboratorio. 2 hs. U.T.12. Corrosión. Clase dirigida. 4 hs. U.T.13. Hormigones especiales. Clase dirigida. 4 hs. U.T.14. Patología de las estructuras. Clase dirigida. Ensayos No Destructivos. 2 hs. U.T.14. Patología de las estructuras. Práctica de laboratorio. Ensayos No Destructivos. 2 hs. U.T.15. Control de calidad. Clase dirigida. 2 hs. SEGUNDO PARCIAL SUBTOTAL HORAS TEÓRICAS 36 SUBTOTAL HORAS DE FORMACIÓN EXPERIMENTAL HORAS DE RESOLUCION DE PROBLEMAS DE INGENIERIA TOTAL HORAS CATEDRAS 64 PLANIFICACIÓN DE CÁTEDRA FORMACIÓN PRÁCTICA HORAS DE FORMACIÓN EXPERIMENTAL: 24 HORAS DE RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE INGENIERÍA: 4 HORAS DE PROYECTO Y DISEÑO: Esta asignatura, no posee este tipo de horas

9 METODOLOGÍA DIDÁCTICA Con relación al planteo metodológico de las clases, por el hecho de ser miembro de la cátedra desde el año 1985, y estar a cargo de la misma desde el año 1993, considero importante destacar que la metodología aplicada hasta el presente, en donde el profesor no realiza solamente una exposición del tema sino que incentiva la participación del alumno mediante discusiones, ha dado resultados satisfactorios. Debe destacarse que lo comentado anteriormente ha experimentado mejores resultados a partir de la aplicación del nuevo plan de estudios, ya que los alumnos comienzan a cursar la materia habiendo visto en años anteriores asignaturas relacionadas con el Área de los Materiales, como las Integradoras (Ing. Civil I y II) y también Tecnología de los Materiales, motivo por el cual ya poseen ciertos conocimientos sobre los materiales y sus posibles usos. El hecho comentado, sumado al número reducido de alumnos que generalmente cursan y a que se dictan clases dos días por semana, favorece el desarrollo y seguimiento de los diferentes temas, pudiéndose realizar un intercambio fluido de opiniones, información y discusión. El dictado de la materia comprende: desarrollo de clases en el aula, tareas de gabinete, prácticas de laboratorio y en lo posible visitas a obras. Al inicio de la cursada a los alumnos se les comenta: - la metodología de trabajo a desarrollar durante el cuatrimestre. - el cronograma del curso, indicando los temas a tratar, las actividades de laboratorio, las fechas de las evaluaciones y las posibles visitas a obras. - el listado de material bibliográfico de estudio y de consulta. Desarrollo de las clases: Los diferentes temas que integran el programa de la materia son expuestos por el profesor, dependiendo la extensión y profundidad de la exposición del grado de dificultad que presente cada uno de ellos. El hecho de que las distintas temáticas que se abordan en esta asignatura están muy estrechamente ligadas unas con otras y como consecuencia de poseer la misma una ajustada carga horaria durante el cuatrimestre, en algunas ocasiones y cuando se considera que se trata de temas de fácil interpretación, los mismos son planteados en forma general, orientando la actividad de los alumnos mediante guías de trabajo y/o apuntes, siendo dichos temas posteriormente tratados cuando se expone otro que lo involucra. 9

10 Prácticas de laboratorio: Una vez tratado el tema en el aula, y en la medida que el mismo lo permita, se llevan a cabo las experiencias de laboratorio, las que tienen significativa importancia en esta asignatura, ya que es allí donde los alumnos realmente experimentan lo tratado en la teoría, visualizando el comportamiento que tienen los diferentes materiales que se emplean para la elaboración de los hormigones y comprendiendo algunos de los fenómenos que se producen en este material cuando se encuentra en su estado fresco y/o endurecido como así también muchos de los ensayos que se realizan con el fin de caracterizar a los distintos tipos de hormigones. Las prácticas tienen carácter obligatorio y los alumnos, como fue comentado, concurren a ellas conociendo el tema y lo que se va a realizar, hechos que les permite fijar los conceptos descriptos teóricamente, aclarar dudas y generar discusiones. Posteriormente el alumno debe presentar un informe sobre lo realizado, el que es evaluado por el ayudante para su aprobación. EVALUACIONES Se toman dos parciales y dos recuperatorios de cada uno de ellos, en todos los casos en forma escrita. En casos límites, cuando la aprobación está dudosa, se complementa la evaluación en forma oral. Para rendir cada parcial es requisito tener aprobados los trabajos prácticos realizados en el período previo a cada evaluación. Para rendir el segundo parcial es necesario tener aprobado el primero. Para tener aprobada la cursada es necesario haber aprobado ambos parciales. RECURSOS AUXILIARES Para el desarrollo de las clases en el aula, se utiliza habitualmente proyector y/o retroproyector, hecho que en muchos casos agiliza y facilita la interpretación de los temas ya que de esta forma pueden presentarse gráficos, resultados, diagramas, fotos, etc. 10