PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADO FRESCO

CONCRETO FRESCO Es aquel concreto recin preparado cuyo estado es plstico y moldeable, en el cual no se produce el fraguado ni el endurecimiento y adopta la forma del encofrado.

Es la aparicin de agua en la superficie despus de que el

concreto ha sido colocado y compactado.

Este fenmeno se da antes del fraguado del concreto.

El agua es el componente mas ligero de una mezcla de

concreto; por lo tanto, el sangrado es una forma de

segregacin, porque los solidos en suspensin tiende a

moverse hacia abajo por la fuerza de gravedad.

Se da por la incapacidad de los materiales constitutivos de

retener toda el agua de mezclado en un estado de dispersin,

mientras que los solidos pesados se asientan.

SANGRADO

Es el mayor o menor trabajo que hay que aportar al concreto en estado fresco en los procesos de mezclado, transporte, colocacin, compactacin y acabado.

TRABAJABILIDAD

TRABAJABILIDAD

Propiedad que determina el esfuerzo requerido para

manipular una cantidad mezclada de concreto fresco con

una perdida mnima de homogeneidad.

Manipular: Es colocar el concreto en el molde.

Es compactar el concreto.

Es lograr el acabado especificado.

La trabajabilidad es una

propiedad compuesta, de por

lo menos dos componentes

principales:

La consistencia

y la

coehesividad

Cohesividad

Es la propiedad con la que el concreto permanece

homogneo, (opone a un concreto a segregarse)

Mezclado Transporte

Colocacin Compactacin

Est influenciada principalmente por la pasta, el contenido de agua y el equilibrio adecuado entre agregados gruesos y finos, produciendo en el caso ptimo una suerte de continuidad en el desplazamiento natural y/o inducido de la masa.

2. FACTORES QUE AFECTAN LA TRABAJABILIDAD:

A. Contenido de cemento Habr una mayor trabajabilidad cuando la cantidad de cemento en la mezcla sea mayor.

B. Fineza del cemento A mayor fineza, mayor trabajabilidad

C. Perfiles del agregado, textura superficial del agregado Las mezclas con canto rodado son siempre ms trabajables que mezclas similares con piedra partida.

PERFILES DEL AGREGADO, TEXTURA SUPERFICIAL DEL AGREGADO

Los agregados angulosos y

lajosos requieren mayor

cantidad de agua para la misma

trabajabilidad que la requerida

por los agregados lisos y

redondeados El agregado fino con partculas

de formas angulosas, afecta

proporcionalmente ms la

trabajabilidad del concreto que

piedras lajosas en el agregado

grueso

D. Granulometra del agregado:

No existe una granulometra ideal, desde el punto de vista de la trabajabilidad

El efecto de la granulometra sobre la trabajabilidad del concreto en estado fresco es variable , puesto que depende de los contenidos de cemento y agua. Entonces:

El uso de aditivos fluidificantes o

Incorporadores de aire puede mejorar la

trabajabilidad de las mezclas.

Un exceso de tiempo de transporte, o un

mezclado prolongado, an con velocidad

de agitacin baja pueden influir

negativamente en la trabajabilidad.

No debe agregarse agua en exceso para

hacer ms trabajable la mezcla, porque

reduce la resistencia del concreto

endurecido.

Tambin afectan la trabajabilidad del

concreto:

3. LMITES DE LA TRABAJABILIDAD:

La disminucin de la pasta con respecto a la cantidad de agregado en la mezcla, tiende a hacerla ms spera y dura. Por otra parte un incremento en el volumen de la pasta hace a la mezcla ms fluida.

Para una determinada cantidad de pasta y agregado se tiene: Si la pasta contiene ms cemento y menos agua, ser mas spera y poco trabajable. Si la pasta contiene ms agua y menos cemento, la pasta puede ser lo suficiente mente fluida, y no formar con los agregados una masa cohesiva.

4. ELECCIN DE LA TRABAJABILIDAD:

La trabajabilidad no debe ser mayor que la necesaria.

Un concreto con poca trabajabilidad no puede ser

adecuadamente colocado y compactado.

El concreto debe ser lo sufrientemente trabajable como

para garantizar el progreso de la obra sin la necesidad de aadir agua.

Secciones pequeas:

La pequea distancia entre las caras del encofrado puede restringir o hacer difcil el proceso de compactacin del concreto.

Secciones muy elaboradas:

Donde las esquinas no son redondeadas, y donde el concreto no es fcilmente accesible y compactable.

Secciones altamente reforzadas:

Donde las barras de refuerzo estn cruzadas o superpuestas.

6. MEDIDA DE LA TRABAJABILIDAD: No existe un mtodo de laboratorio para medir la

trabajabilidad del concreto en estado fresco.

Depende en gran medida del criterio y experiencia del ingeniero.

Es una propiedad importante del

concreto fresco, esta propiedad

define la humedad de la mezcla por

su grado de fluidez de la misma .

La consistencia se define por el

asentamiento de la mezcla cuando

se realiza el ensayo del cono de

Abrams.

CONSISTENCIA

CLASIFICACIN DE LA CONSISTENCIA

TIPO DE MEZCLA ASENTAMIENTO

Mezclas Secas 0 - 2 Pulg.

Mezclas Plsticas 3 4 Pulg.

Mezclas Fluidas > a 5 Pulg.

La utilizacin de un agregado de perfil esfrico tiende a disminuir la consistencia del concreto, en el cual el contenido de pasta es el mismo.

El empleo de partculas de agregado grueso de textura superficial suavizada permite obtener mezclas menos consistentes.

Factores Que Disminuyen La Consistencia del Concreto:

una adecuada seleccin de proporcin de agregados finos y gruesos hace que la mezcla de concreto contenga una adecuada consistencia.

Algunos criterios para la seleccin de una granulometra adecuada pueden ser los siguientes:

Desde el punto de vista de la no existe consistencia

granulometra ideal. EL efecto de la granulometra sobre la consistencia no es constante ya que depende de los contenidos de cemento y agua de la mezcla.

MEDIDA DE LA CONSISTENCIA DEL CONCRETO

capas dando 25 golpes por capa, en un molde de forma de tronco de cono que tiene 0.20 cm de dimetro de base inferior, 0.10 cm. de dimetro de la base superior y 0.30 cm. de altura.

Se realiza mediante el ensayo

del Cono de Abrams segn la

norma ASTM C-143, es el

mtodo ms utilizado en obra

debido a su rapidez y

efectividad.

El ensayo consiste:

En llenar el concreto en 3

PROCEDIMENTO DEL ENSAYO DEL CONO DE

ABRAMS

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El supervisor solicitara la realizacin de este ensayo cada cierto tiempo para garantizar que la relacin de agua - cemento sea el apropiado y el asentamiento sea lo indicado en el proyecto. En el caso de concreto premezclado se realizar un control por camin concretero.

COHESIVIDAD La cohesividad se define como aquella

propiedad gracias a la cual es posible controlar la posibilidad de segregacin durante la etapa de manejo de la mezcla, al mismo tiempo que contribuye a prevenir la aspereza de la misma, y facilitar su manejo durante el proceso de compactacin del concreto.

Normalmente se considera que una mezcla de concreto posee el grado apropiado de cohesividad si ella no es demasiado plstica

plstica ni demasiado y no segrega viscoso, es

fcilmente.

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IMPORTANCIA DE LA COHESIVIDAD:

La importancia de la cohesividad de la mezcla vara con las condiciones de colocacin. Cuando es necesario transportar el concreto a gran distancia, hacerlo circular por canaletas o hacerlo pasar a travs de la malla de acero de refuerzos, es esencial que la mezcla sea cohesiva

La segregacin est definida como la descomposicin

mecnica del concreto fresco en sus partes

constituyentes cuando el agregado grueso tiende a

separarse del mortero.

La segregacin hace que el concreto sea: MAS DEBIL,

MENOS DURABLE, y dejar UN POBRE ACABADO DE

SUPERFICIE.

SEGREGACIN

La segregacin produce que disminuya la resistencia y la durabilidad del concreto.

Puede producir fisuramiento y agujeros, afectando la resistencia y el acabado de un elemento estructural

La EXUDACIN es definida como la elevacin de una parte del agua de la mezcla hacia la superficie, generalmente debido a la sedimentacin de slidos. El proceso se inicia momentos despus que el concreto ha sido colocado y consolidado en los encofrados y continua hasta que se inicia el fraguado de la mezcla, se obtiene mxima consolidacin de slidos.

EXUDACIN

Fig. 1 Esquema de reduccin de volumen manifestado por el concreto debido al fenmeno de exudacin

Cuando la exudacin es excesiva, debe darse atencin a la

granulometra y angularidad del agregado fino. El empleo de

arenas muy finas, las mezclas de arenas, y un control ms

cuidadoso son factores que pueden contribuir a la reduccin

de la exudacin. Una forma de controlar la exudacin es el

empleo de agregado fino adecuadamente graduado, con

presencia de los tamaos menores en las proporciones

adecuadas.

TIEMPO DE FRAGUADO

Fraguado del concreto. Cuando el cemento y el agua entran en contacto,

se inicia una reaccin qumica exotrmica que

paulatino endurecimiento de la determina el

mezcla. Dentro del proceso general de

endurecimiento se presenta un estado en que la

mezcla pierde apreciablemente su plasticidad y se

vuelve difcil de manejar; tal estado corresponde al

fraguado inicial de la mezcla. A medida que se

produce el endurecimiento normal de la mezcla, se

presenta un nuevo estado en el cual la

un valor muy consistencia

apreciable;

final.

ha alcanzado

este estado se denomina fraguado

Se puede definirse como tiempo de fraguado de una mezcla determinada, al lapso entre el fraguado inicial y fraguado final o en otras palabras el tiempo necesario para que la mezcla pase del estado fluido al slido.

Normalmente, el inicio de fraguado ocurre entre 2 y 6 horas despus del mezclado, y el final ocurre entre 4 y 12 horas.

TIEMPO DE FRAGUADO

El fraguado falso o endurecimiento prematuro, como se le llama a veces, es un endurecimiento inicial de la pasta de cemento que en raras ocasiones se presenta entre 1 y 5 minutos despus del mezclado. Este problema se puede modificar o eliminar mediante el mezclado continuo o por el remezclado de la pasta de cemento o del concreto, con lo cual desaparece el endurecimiento sin prdida de la calidad.

FRAGUADO FALSO

Variaciones en el cemento

Temperatura de la mezcla

Temperatura ambiental.

Contenido de cemento de la mezcla

Dimensiones del elemento de concreto

Consistencia y relacin agua-cemento

Caractersticas de exudacin

Aditivos empleados

FACTORES QUE INFLUYE

Cuando el concreto es empleado en losas o pavimentos, los siguientes factores tambin

deben ser considerados

Humedad relativa

Velocidad del viento

Radiacin solar

Capacidad de absorcin de la sub rasante

Influencia del cemento

El proceso de hidratacin de diferentes cementos puede variar debido a las diferentes materias primas, finura del molido, los aditivos, la cantidad de agua adicionada y la temperatura de los

materiales en el momento del mezclado. El aluminato triclcico (C3A) es tal vez el compuesto que se hidrata con mayor rapidez, y por ello propicia mayor velocidad en el fraguado y en el desarrollo de calor de

hidratacin en el concreto

Influencia de la temperatura

Los aumentos de temperatura acortan el retardo y las reducciones de temperatura lo extienden.

Cada grado debajo de 20C extiende el tiempo de retardo en aproximadamente 1 hora.

Cada grado por encima de 20C disminuye el tiempo de retardo en 0.5 horas.

Para mayor seguridad Trabajar con un concreto sin retardo de frage puede ser un problema en temperaturas superiores a 25C. Ya que ste le acelera el tiempo de fraguado y evapora el agua. Esta evaporacin produce una retraccin acelerada, aumentando la probabilidad de fisuracin y disminuyendo la resistencia del hormign

OTRAS

INFLUENCIAS

Una puede ser las caractersticas del agua por ejemplo:

No debe contener ingredientes dainos ni para

el hormign ni para las armaduras

SUSTANCIAS DISUELTAS

Afectan al fraguado y endurecimiento.

HIDRATOS DE CARBONO

Son sustancias de naturaleza orgnica (azcares) que dificultan o impiden con su presencia la hidratacin de los granos de cemento. Afectan directamente al fraguado del cemento hasta el punto de evitar su endurecimiento

PESO UNITARIO

Cuando las mezclas de concreto experimentan incremento de aire, disminuye el peso unitario. La mayor compactacin incrementa el peso unitario. Pero las modificaciones del peso unitario son debidas al tipo de agregado empleado.

El peso unitario es el peso varillado, expresado en kilos por metro cubico (Kg/m^3 ), de una muestra representativa del concreto.

El peso unitario del concreto se emplea principalmente para: Determinar o comprobar el rendimiento de la mezcla.

Determinar el contenido de materiales (cemento, agua y

agregado) por metro cbico de concreto, as como el contenido de aire.

Formamos una idea de la calidad del concreto y de su grado de

compactacin.

ENSAYO

La determinacin del peso unitario puede realizarse aplicando el mtodo de ensayo de la ASTM C -138

El procedimiento para su determinacin, consiste en llenar un molde de volumen determinado con muestra representativa, en 3 capas sucesivas con 25 golpes cada capa, y luego pesarlo.

De acuerdo al tipo de agregado utilizado, los concretos se clasifican en livianos, normales y pesados.

Concretos livianos: son preparados con agregados livianos y su peso unitario vara desde 480 a 1600 (kg/m^3) . Concreto normal: son preparados con agregados corrientes y su peso unitario vara de 2300 a 2500 (kg/m^3) .segn el tamao mximo del agregado. El peso unitario promedio es de 2400 (kg/m^3) . En concretos ciclpeo, el tamao mximo del agregado vara de 3- 6 y el peso unitario puede llegar a 2500 (kg/m^3) . En concretos de alta resistencia, en los que el tamao mximo del agregado grueso es el orden de 3/8 a 1/2, el peso unitario del concreto suele estar en el orden de los 2300 (kg/m^3) . Concretos pesados: son preparados utilizando agregados pesados, alcanzando el peso unitario valores de 5200 (kg/m^3) . Si se usan agregados ferrosos. Que se emplean para contrapesos o para blindajes contra radiaciones.

UNIFORMIDAD

La uniformidad del concreto se estudia evaluando mediante el coeficiente de variacin, la dispersin existente entre caractersticas anlogas de distintas amasadas.

La uniformidad del concreto depende de muchas variantes, entre las cuales podemos destacar: El tiempo que se le da al concreto para su mezclado, La buena adherencia entre pasta y agregado, La granulometra de los agregados empleados para la fabricacin del concreto, etc.

CONCLUSIONES: La trabajabilidad est influenciada por la pasta, el agua

de mezclado y por el equilibrio entre los agregados.

Por lo general el concreto es trabajable cuando durante su desplazamiento mantiene siempre una pelcula de mortero sobre el agregado grueso.

La consistencia vara por diversos motivos, uno de ellos es por el perfil del agregado, finura del agregado fino y del cemento.

Cuando la viscosidad del mortero se reduce por insuficiente concentracin de la pasta, mala distribucin de las partculas o granulometra deficiente; las partculas gruesas se separan del mortero y se produce segregacin

E l mal control de la segregacin; provocara en el concreto endurecido cangrejeras, fisuras disminuyendo la resistencia y durabilidad del producto final.

CONCLUSIONES:

La exudacin se produce inevitablemente, pues es una propiedad inherente a su estructura, siendo importante evaluarla y controlarla para evitar efectos negativos.

El fraguado es el proceso de endurecimiento y por ende, prdida de plasticidad, del concreto en el tiempo.

En el fraguado inicial, aumenta bruscamente la viscosidad, tambin aumenta la temperatura, luego de algunas horas, la pasta se vuelve indeformable y se transforma en un bloque rgido (fraguado final)

La densidad y el peso unitario se refieren a mezclas de concreto en las cuales an no ha comenzado la reaccin entre el cemento y el agua o que habiendo comenzado es todava insignificante