CONCRETO FRESCO La calidad del concreto de cemento Portland depende de la calidad de los componentes individuales pero también del proceso de producción del concreto. El proceso de producción consiste en: Mezclado Transporte Colocado Compactación Curado La trabajabilidad debe ajustarse para el método de colocado (bombeo, vibración, etc.) y de las condiciones climáticas al momento de colocado. CONCRETO FRESCO Las propiedades en estado fresco afectan enormemente las propiedades en estado endurecido. Concreto Fresco: Desde el mezclado hasta el momento en que termia el acabado en la superficie final. Operaciones: dosificación, mezclado, transporte, colocación, compactación, acabado superficial. El curado del concreto se realiza entre 6 a 10 horas después de colocado y es muy importante durante los primeros días de endurecimiento. Principales propiedades del concreto fresco durante su mezclado, transporte, colocación y compactación Fluidez o consistencia: Capacidad de dejarse manejar y de fluir dentro de las formaletas y alrededor del refuerzo con asistencia del equipo de compactación. Compactación: El aire atrapado durante el mezclado y manejo deberá poder removerse fácilmente por un equipo de compactación, como vibradores. Estabilidad o cohesividad: El concreto fresco deberá permanecer homogéneo y uniforma. No segregación de la pasta de los agregados (especialmente los gruesos) Fluidez y compactabilidad conocidas como trabajabilidad Concretos con mayor trabajabilidad son mas fáciles de colocar y manejar. TRABAJABILIDAD MEZCLADORA PLANETARIA Cantidad de energía mecánica necesaria requerida para producir una compactación total del concreto sin producir segregación Requerimientos a corto plazo mientras se encuentra fluido trabajabilidad : MEZCLADORA DE CAIDA LIBRE Debe ser mezclado y transportado fácilmente Debe ser uniforme a través de una mezcla o entre varias mezclas Debe ser suficientemente fluido para ser capaz de llenar completamente las formas para las que fue diseñado. Debe tener la habilidad de ser compactado totalmente sin una excesiva cantidad de energía aplicada. No se debe segregar durante su colocación. Debe tener capacidad de ser terminado adecuadamente. 1
FACTORES QUE AFECTAN LA TRABAJABILIDAD Contenido de agua de la mezcla Influencia de las proporciones de los agregados Propiedades del agregado Tiempo, temperatura, viento Características del cemento Contenido de aire Aditivos SEGREGACIÓN Separación de los componentes del concreto fresco, en general del agregado grueso del mortero: Colocación de las partículas de agregado grueso en el fondo de la mezcla. Separación de las partículas en el cuerpo del concreto, especialmente debido a una defectuosa vibración. Algunos factores que inducen la segregación son: Tamaños de agregado mayores de 25 mm Una alta densidad específica del agregado grueso respecto al agregado fino. Una muy poca cantidad de finos (arena o cemento) Partículas altamente planas y alargadas Mezclas demasiado secas o demasiado fluidas El uso de aditivos minerales finamente divididos o agentes incorporadores de aire reducen el riesgo que se presente segregación. Segregación SANGRADO Sangrado: Ocurre cuando el agua exuda del concreto en estado plástico mientras que las partículas se mueven hacia abajo por la gravedad. Evaporación: Perdida de agua de la superficie del concreto en días calientes o ventosos. 11 2
Sangrado y Evaporación Pérdida de adherencia del refuerzo por el fenómeno de sangrado No se espera que ocurran agrietamientos por retracciones plásticas Sangrado y Evaporación Agrietamiento por retracciones plásticas Existirá potencial para que ocurra agrietamiento plástico Por que: Excesivo sangrado, baja dureza, secado rápido. Cuando: 10 minutos a 3 horas Solución: Re vibrar, diseño de mezcla Agrietamiento por retracciones plásticas CONSISTENCIA Seco o rígido Plástico o manejable Fluido Como evitarlo: fundaciones que amortigüen Barreras de vapor No trabajar directamente bajo el sol Cubrir el concreto durante curado Colocar durante la noche Reforzamiento con fibras 3
Métodos para medir la trabajabilidad: 1. Ensayo del cono de Abrahms 2. Ensayo del factor de compactación 3. Ensayo del Vebe 4. Ensayo de la mesa de flujo ENSAYO DE ASENTAMIENTO - ASTM C 143 NTC 396 Ensayo de Asentamiento NTC 396 ASENTAMIENTO MEDIANTE EL CONO 4
PERDIDA DE MANEJABILIDAD Con el mismo contenido de agua, mezclas con altas temperaturas presentan menos asentamientos NUEVOS ENSAYOS Transporte, Colocación y Vibrado del Concreto Transporte, Colocación y Vibrado del Concreto Tornillo de Arquímedes 5
DESCARGA MEDIANTE CANAL BOMBAS 6
VIBRADO DEL CONCRETO Vibración Manual Manual - Mecanica Regla vibratoria 7
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TERMINACION DEL CONCRETO Terminación manual Microtexturizado Macrotexturizado CURADO DEL CONCRETO Es el mantenimiento de un adecuado contenido de humedad y temperatura en el concreto a edades tempranas, de manera que éste pueda desarrollar las propiedades para las cuales fue diseñada la mezcla. El curado comienza inmediatamente después del vaciado y el acabado, de manera que el concreto Pueda desarrollar la resistencia y durabilidad deseada. Terminación de pisos industriales CURADO DEL CONCRETO El curado requiere adecuado: CURADO DEL CONCRETO Efectos del Curado húmedo en las ganancias de Resistencia Humedad Temperatura Tiempo Si no se tiene en cuenta alguno de estos factores, no se desarrollarán las propiedades deseadas. Efectos de un Curado Adecuado Incrementa Resistencia Impermeabilidad Resistencia a la abrasión Resistencia hielo-deshielo Estabilidad Volumétrica 9
Métodos de Curado 1. Proveer agua adicional con: Inmersión en estanque Aspersor o vapor Cobertores humedecidos Evaporación del agua superficial Saturado Curado del Concreto Proveer agua Agua surtida de una fuente externa Concreto Métodos de Curado 2. Sellar el agua de mezclado: Cubiertas plásticas Componentes formadores de membranas Componentes formadores de membranas Componentes Sellantes Evaporación del agua superficial Parcialmente saturado Membrana de curado Saturado Concreto 10
RESISTENCIA DURABILIDAD ENCHARCAMIENTO 11
PESO UNITARIO ASTM C231 TIPO A TIPO B ENSAYOS DE CONTENIDO DE AIRE MINI AIRMETER METODO VOLUMETRICO 12
PREPARACION DE PROBETAS PARA RESISTENCIA A LA COMPRESION Concreto en Ambientes Calidos Incremento en la demanda de agua Perdida acelerada de asentamiento Rata acelerada de fraguado Incremento en agrietamiento plástico Menor incorporación de aire Necesidad Critica de curado rápido Usar agua para combatir los efectos de climas calidos Efectos de la Temperatura en el Concreto Incrementa relación a/cm Decrece resistencia Decrece Durabilidad Apariencia superficial No uniforme Incremento en retracciones Water Conte ent (lb per yd 3 ) 310 300 290 280 270 260 250 Concrete Temperature Effect on Water Demand 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Concrete Temperature ( o F) Effect on Water Demand Compressi ive Strength, Percent of Reference Concrete Temperature Effect on Compressive Strength 120 100 80 60 40 20 0 1 10 100 Age, days 73 Degrees 90 Degrees 105 Degrees 120 Degrees Effect on Compressive Strength (W/C = 0.45) 13
Combatir Climas Calidos Materiales para Enfriar el Concreto Humedecer los agregados Enfriar el agua Reemplazar parte del agua por hielo Formaletas humedecidas, acero y el Equipo Evitar tiempos de transporte muy largos y mezclado prolongado Curado apropiado Usar aditivos y adiciones retardantes de fraguado Fly Ash Agrietamiento Térmico Por que: Excesivos gradientes térmicos Solución: Enfriamiento rápido Concreto en Clima Frio Combatir Temperaturas Frias El congelamiento antes de que el concreto alcance 500 psi resultará en resistencias ultimas 50% menores que )% la referencia Extiende el fraguado Ganancia de resistencias lenta Compressive Strength (Percent of Reference) 140 120 100 Temperature Effect on Strength Development 80 60 40 20 0 1 10 100 Age (days) 73 Degrees 55 Degrees 40 Degrees Calentadores portables Cerrar el Area Formaletas aislantes Usar cemento tipo III Adicionar 50-100 kgs de Cemento Portland Acelerantes químicos 14