El control
como factor de
CONCRETO:
El concreto es un material durable y resistente pero, dado que se
trabaja en su forma líquida, prácticamente puede adquirir cualquier forma.
.Esta combinación de características es la razón principal por la que es un
material de construcción tan popular para exteriores.
Ya sea que adquiera la forma de un camino de entrada amplio hacia
una casa moderna, un paso vehicular semicircular frente a una residencia, o una
modesta entrada delantera, el concreto proporciona solidez y permanencia a los
lugares donde vivimos.
En la forma de caminos y entradas, el concreto nos conduce a nuestro
hogar, proporcionando un sendero confortable hacia la puerta.
La mezcla intima de los componentes del concreto convencional
produce una masa plástica que puede ser moldeada y compactada con relativa
facilidad; pero gradualmente pierde esta característica hasta que al cabo de
algunas horas se torna rígida y comienza a adquirir el aspecto, comportamiento
y propiedades de un cuerpo sólido, para convertirse finalmente en el material
mecánicamente resistente que es el concreto endurecido.
Consecuentemente con ello, el comportamiento mecánico
de este material y su durabilidad en servicio dependen de tres aspectos
básicos:
Las características, composición y propiedades de la
pasta de cemento, o matriz cementante, endurecida.
La calidad propia de los agregados, en el sentido más
amplio.
La afinidad de la matriz cementante con los agregados
y su capacidad para trabajar en conjunto.
CEMENTOS RECOMENDABLES POR SUS EFECTOS EN EL
CONCRETO
Las
condiciones que deben tomarse en cuenta para especificar el concreto idóneo y
seleccionar el cemento adecuado para una obra, pueden determinarse por la
indagación oportuna de dos aspectos principales:
1) las características propias de la
estructura y de los equipos y procedimientos previstos para construirla.
2) las condiciones de exposición y
servicio del concreto, dadas por las características del medio ambiente y del
medio de contacto y por los efectos previsibles resultantes del uso destinado a
la estructura.
Existen
diversos aspectos del comportamiento del concreto en estado fresco o
endurecido, que pueden ser modificados mediante el empleo de un cemento
apropiado, para adecuar los a los requerimientos específicos dados por las
condiciones de la obra.
Las principales características y propiedades
del concreto que pueden ser influidas y modificadas por los diferentes tipos y
clases de cemento, son las siguientes:
· Cohesión y
manejabilidad
· Concreto Pérdida de
revenimiento fresco
· Asentamiento y
sangrado
· Tiempo de fraguado
· Adquisición de
resistencia mecánica
· Concreto Generación
de calor endurecido
· Resistencia al
ataque de los sulfatos
· Estabilidad
dimensional (cambios volumétricos)
· Estabilidad química
(reacciones cemento-agregados)
EFECTOS EN EL CONCRETO FRESCO
COHESIÓN Y MANEJABILIDAD
La
cohesión y manejabilidad de las mezclas de concreto son características que
contribuyen a evitar la segregación y facilitar el manejo previo y durante su
colocación en las cimbras. Consecuentemente, son aspectos del comportamiento
del concreto fresco que adquieren relevancia en obras donde se requiere
manipular extraordinariamente el concreto, o donde las condiciones de
colocación son difíciles y hacen necesario el uso de bomba o el vaciado por
gravedad.
Prácticamente,
la finura es la única característica del cemento que puede aportar beneficio a
la cohesión y la manejabilidad de las mezclas de concreto, por tanto, los
cementos de mayor finura como el portland tipo III o los portland-puzolana
serían recomendables en este aspecto. Sin embargo, existen otros factores con
efectos más decisivos para evitar que las mezclas de concreto segreguen durante
su manejo y colocación. Entre tales factores puede mencionarse la composición
granulométrica y el tamaño máximo del agregado, el consumo unitario de cementante,
los aditivos inclusores de aire y el diseño de la mezcla de concreto.
ASENTAMIENTO Y SANGRADO
En
cuanto el concreto queda en reposo, después de colocarlo y compactarlo dentro
del espacio cimbrado, se inicia un proceso natural mediante el cual los componentes
más pesados (cemento y agregados) tienden a descender en tanto que el agua,
componente menos denso, tiende a subir. A estos fenómenos simultáneos se les
llama respectivamente asentamiento y sangrado, y cuando se producen en exceso
se les considera indeseables porque provocan cierta estratificación en la masa
de concreto, según la cual se forma en la superficie superior una capa menos
resistente y durable por su mayor concentración de agua. Esta circunstancia
resulta particularmente inconveniente en el caso de pavimentos de concreto y de
algunas estructuras hidráulicas cuya capa superior debe ser apta para resistir
los efectos de la abrasión mecánica e hidráulica.
Los
principales factores que influyen en el asentamiento y el sangrado del concreto
son de orden intrínseco, y se relacionan con exceso de fluidez en las mezclas,
características deficientes de forma, textura superficial y granulometría en
los agregados (particularmente falta de finos en la arena) y reducido consumo
unitario y/o baja finura en el cementante.
¿POR QUÉ SE DEBE ESPERAR 28 DIAS ?
La edad de 28 días se eligió en los momentos en que
se comenzaba a estudiar a fondo la tecnología del concreto, por razones técnicas y prácticas.
Técnicas porque para los 28 días ya el desarrollo de resistencia está avanzado
en gran proporción y para la tecnología de la construcción esperar ese tiempo
no afectaba significativamente la marcha de las obras. Prácticas porque 28 días
es un múltiplo de los días de la semana y evita ensayar en día festivo un
concreto que se vació en días laborables. Pero las razones técnicas han cambiado
sustancialmente porque con los métodos constructivos actuales 28 días puede
significar un decisivo adelanto de la obra por encima de los volúmenes de
concreto cuya calidad no se conoce.
La
velocidad de ganancia de resistencia
mecánica del concreto depende
de numerosas variables y resultan muy diferentes entre unos y otros concretos.
De esas variables, la más importante puede ser la composición química del
cemento, la misma finura, la relación agua cemento, que cuanto más baja sea
favorece la velocidad, la calidad intrínseca de los agregados, las condiciones
de temperatura ambiente y la eficiencia de curado. Esto hace que los índices de
crecimiento de la resistencia no pueden ser usados en
forma segura o precisa con carácter general para cualquier concreto.
Todos
los comportamientos de la resistencia
mecánica del concreto han llevado a conocer día a día la naturaleza
del concreto:
El concreto es una masa endurecida que por su propia
naturaleza es discontinua y heterogénea. Las propiedades de cualquier sistema heterogéneo
dependen de las características físicas y químicas de los materiales que lo
componen y de las interacciones entre ellos. Con base en lo anterior, la
resistencia del concreto depende principalmente de la resistencia e interacción
de sus fases constituyentes:
– La resistencia de la pasta
hidratada y endurecida (matriz).
– La resistencia de las
partículas del agregado.
– La resistencia de la
interface matriz-agregado.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESISTENCIA MECÁNICA
DEL CONCRETO
CONTENIDO DE CEMENTO
El
cemento es el material más activo de la mezcla de concreto, por tanto sus
características y sobre todo su contenido (proporción) dentro de la mezcla
tienen una gran influencia en la resistencia
del concreto a cualquier edad. A mayor contenido de cemento se
puede obtener una mayor resistencia y a menor contenido la resistencia del
concreto va a ser menor.
RELACIÓN AGUA-CEMENTO Y CONTENIDO DE AIRE
En el
año de 1918 Duff Abrams formuló la conocida “Ley de Abrams”, según la cual,
para los mismos materiales y condiciones de ensayo, la resistencia del concreto completamente compactado, a
una edad dada, es inversamente proporcional a la relación agua-cemento. Este es el factor más importante en la
resistencia del concreto:
Relación agua-cemento = A/C
Donde:
A= Contenido de agua en la mezcla en kg
C= Contenido de cemento en la mezcla en kg
De
acuerdo con la expresión anterior, existen dos formas de que la relación
agua-cemento aumente y por tanto la resistencia del concreto disminuya: aumentando la cantidad de
agua de la mezcla o disminuyendo la cantidad de cemento. Esto es muy importante
tenerlo en cuenta, ya que en la práctica se puede alterar la relación
agua-cemento por adiciones de agua después de mezclado el concreto con el fin
de restablecerasentamiento o
aumentar el tiempo de manejabilidad, lo cual va en detrimento de la resistencia del concreto y por
tanto esta práctica debe evitarse para garantizar la resistencia para la cual
el concreto fue diseñado.
