Katia Rodriguez 3 - Analisis para la materia de cuantificacion de materiales PDF

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Analisis para la materia de cuantificacion de materiales...

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INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa

MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN Y CUANTIFICACIÓN

“CONCRETOS Y MORTEROS”

ING. CLISERIO ALEJANDRO ORAMAS H.

KATIA RODRIGUEZ AGUILERA

LIC. EN ARQUITECTO CONSTRUCTOR

TERCER CUATRIMESTRE A

13 OCTUBRE DE 2019

Post entrega: 16 OCTUBRE DE 2019

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa INDICE

INTRODUCCIÓN 1. CONCRETOS Y MORTEROS 1.1

PROPIEDADES EN ESTADO PLASTICO

1.1.1 Trabajabilidad 1.1.2 Consistencia 1.1.3 Segregación 1.1.4 Exudación 1.1.5 Cohesividad 1.1.6 Sangrado 1.1.7 Peso Unitario 1.1.8 Fraguado 1.1.9 Homogeneidad 1.2

PROPIEDADES EN ESTADO ENDURECIDO

1.2.1 Encogimiento 1.2.2 Creep 1.2.3 Permeabilidad

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa 2. DOSIFICACIÓN DE MEZCLAS

3. ADITIVOS PARA CONCRETO

3.1

TIPO A

3.2

TIPO B

3.3

TIPO C

3.4

TIPO D

3.5

TIPO E

3.6

TIPO F

3.7

TIPO G

3.8

TIPO AA

4. CONTROL DE CALIDAD

5. PRUEBAS DE LABORATORIO COMPLEMENTARIAS

5.1

RESISTENCIA

5.1.1 Compresión 5.1.2 Flexión 5.1.3 Torsión 5.1.4 Cortante 5.2

MODULO DE ELASTICIDAD

5.3

CONGELACION Y DESHIELO

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa 5.4

DESGASTE

5.5

PERMEABILIDAD Y ELASTICIDAD

5.6

ESTABILIDAD VOLUMETRICA

BIBLIOGRAFIA

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa INTRODUCCIÓN El uso de materiales cementantes en la industria de la construcción se remonta a orígenes muy antiguos, históricamente se tiene conocimiento de la utilización de cementos desde la construcción de las pirámides de Egipto y morteros en años posteriores en Grecia y Roma, su desarrollo se vio estancado durante muchos años hasta que fueron patentados en Inglaterra desenvolviéndose propiamente dicho como materiales para la construcción gracias a sus propiedades. El concreto es una mezcla de varios componentes, más específicamente cemento, grava o agregado grueso, aire y agua, todo esto en diferentes proporciones, combinándolos para generar una reacción química que constituye un material homogéneo con características específicas de manejabilidad y resistencia. Puede confundirse el mortero ya que son materiales similares, pero en su defecto el mortero es una mezcla de conglomerantes inorgánicos (cemento gris o blanco), arena o agregado fino, agua y específicamente aditivos que le proporcionan características especiales. En el presente trabajo conoceremos más a detalle las características y propiedades de cada uno, así como su correcta preparación y control de calidad para sus funciones en la industria constructora.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa CONCRETOS Y MORTEROS 1. PROPIEDADES DE LOS CONCRETOS Y MORTEROS 1.1

PROPIEDADES EN ESTADO PLASTICO:

El estado plástico es la etapa que abarca desde que todos los materiales (componentes) han sido mezclados para la composición del material hasta su colocación en la posición final. El concreto o mortero recién mezclado debe ser plástico o semifluido y capaz de ser moldeado a mano, las propiedades en este punto deben permitir el llenado correcto y adecuado de los espacios mediante una masa homogénea. Dentro de las diversas propiedades en estado plástico reconocemos principalmente las siguientes:

1.1.1 Trabajabilidad: La mayor o menor dificultad para el mezclado, transporte, colocación y compactación del concreto, en ciertos casos incluyendo la terminación; básicamente determina el esfuerzo requerido para manipular una cantidad de mezcla fresca sin segregación dañina alguna. No puede ser medida directamente, pero existen ensayos que puedes relacionarla cuantitativamente. Una buena trabajabilidad mejora y facilita el transporte, el uso, la colocación y la resistencia, además, no menos importante, influye favorablemente en el costo de operación.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa 1.1.2 Consistencia: La oposición a experimentar deformaciones; se mide según términos de asentamientos, una mezcla muy húmeda presenta un asentamiento mayor por lo que se vera afectada la fluidez de esta en el proceso de colocación, esto se define mediante la prueba o ensayo del cono de Abrams (Norma ASTM C143-78). No son iguales,

sin

embargo,

se

relaciona

fuertemente

con

la

trabajabilidad.

1.1.3 Segregación: Se identifica como la descomposición mecánica del concreto, en otras palabras, es la separación de los materiales que constituyen una mezcla heterogénea lo que genera mayor debilidad, menor durabilidad y acabado pobre en la superficie. Esta descomposición puede presentarse de diversas formas:

•

Las

partículas

gruesas

tienden

a

separarse

por

desplazamientos sobre los taludes de la mezcla amontonada o porque se asientan más que las partículas finas por acción de

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa la gravedad; ésta generalmente ocurre en mezclas secas y poco cohesivas.

•

La otra forma de segregación ocurre en mezclas muy fluidas en las cuales se produce una separación entre la pasta y los componentes de la mezcla.

•

Por ultimo los procesos inadecuados de manipulación y colocación, ejemplo de ello el uso impropio del vibrador, el soltar el concreto de alturas mayores de ½ metro, etc.

1.1.4 Exudación: Se presenta mediante la elevación del agua de la mezcla a la superficie del concreto recién colocado, o durante el proceso de fraguado. Tanto la cantidad de agua de exudación como la velocidad con que esta llega a la superficie del concreto tiene mucho que ver con la evaporación, debido a que si la velocidad de evaporación es menor que la velocidad de exudación, se forma una película de agua que posteriormente queda porosa y con baja resistencia al desgaste. Si la velocidad de evaporación es mayor que la velocidad de exudación, se pueden producir grietas de contracción plástica. 1.1.5 Cohesividad: Describe la facilidad o dificultad que tiene la mezcla con los agregados de atraerse para mantenerse como suspensión del concreto evitando la disgregación. Se considera apropiado el nivel de Cohesividad cuando una mezcla no es ni muy plástica ni muy viscosa.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa 1.1.6 Sangrado: La migración del agua hacia la superficie superior del concreto recién mezclado, provocada por el asentamiento de los materiales Sólidos – Cemento, arena y piedra dentro de la masa. El asentamiento es consecuencia del efecto combinado de la vibración y de la gravedad. 1.1.7 Peso Unitario: El concreto convencional tiene un peso especifico (densidad) que varia de 2200 hasta 2400 kg/m3. La densidad la mezcla varía dependiendo de la cantidad y densidad del agregado, aire atrapado y del agua. Influye también el tamaño máximo del agregado, al reducirse la cantidad de pasta se aumenta la densidad. El peso unitario se expresa en kg/m3 de una muestra de 1m3, y se describe según su uso 1.1.8 Fraguado: Reacción química exotérmica producida cuando el cemento y el agua entran en contacto, el fraguado determina el endurecimiento de la mezcla y puede definirse en inicial y final:

•

Inicial: Estado en el que la mezcla pierde su plasticidad volviendo difícil su manejo.

•

Final: La consistencia alcanza un valor apreciable durante el endurecimiento normal de la mezcla.

Puede determinarse un tiempo de fraguado el cual se estima inicial durante los primeros 40 a 60 min. Y final ya pasadas las 10 horas aproximadamente.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa 1.1.9 Homogeneidad: Los diferentes componentes aparecen regularmente distribuidos, de forma que si se toman dos muestras en distintos lugares de la masa resulten muy similares o prácticamente iguales, esto requiere de un buen amasado, un transporte cuidadoso y una colocación adecuada.

1.2

PROPIEDADES EN ESTADO ENDURECIDO:

1.2.1 Encogimiento: Se define como el cambio inicial de volumen debido a la perdida de agua o succión, la cual debe prevenirse para evitar fisuras, en estado fresco disminuye un 1%, esto se conoce como encogimiento plástico. Este cambio de volumen ocurre del 15% al 30% en las primeras dos semanas y del 65% a 85% en el primer año.

1.2.2 Creep: Es la deformación gradual a largo plazo debido al tiempo y sometido a una carga definida. 1.2.3 Permeabilidad: Es una afectación a la durabilidad, que permite la entrada de sustancias que reducen la resistencia, existen vacíos como los de agregados y pasta que no afectan la permeabilidad, sin embargo, vacíos como la evaporación del agua, la finura del cemento, etc. si tienen influencia sobre las fallas de esta.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa Estas propiedades son cuantificadas a través de ensayos estandarizados, las pruebas mecánicas que evalúan la resistencia se realizan mediante la toma de muestras, que permiten ensayar repetidamente la muestra de manera que se pueda estudiar la variación de la resistencia y otras propiedades con el paso del tiempo.

2. DOSIFICACIÓN DE MEZCLAS Tipo de

Usos

Concreto

Resistencia

Materiales

(Libras x plg2)

CEMENTO

ARENA

GRAVA

AGUA

1,2,2

Concreto

3,200

420

0,67

0,67

250

1,2,3

Armado

3,000

350

0,56

0,84

180

1,2,4

Concreto

2,500

300

0,48

0,95

170

1,3,3

Simple

2,100

300

0,71

0,71

170

1,3,4

Concreto

2,000

260

0,63

0,84

170

1,3,6

Pobre

1,500

210

0,5

1.00

160

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3. ADITIVOS PARA CONCRETO Descritos, Organizados y Clasificados según la norma ASTM 494, que nos indica: 3.1

Tipo A Descrito como retardante de agua, presenta un efecto disperso de las partículas de cemento, lo que genera mayor resistencia y un ahorro importante.

3.2

Tipo B Retardante de fraguado, dosificado funciona como agente de fraguado extendido con una duración de hasta 30 horas.

3.3

Tipo C Contrario al tipo B, es un acelerante de fraguado, esto mediante una razón química, lo que acelera el tiempo y la resistencia de compresión axial, además de ser compatibles con agentes diversos.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa 3.4

Tipo D Combina las funciones retardantes y reductor de agua, favorece la hidratación de las partículas de cemento, reduciendo el agua y plastificando la masa, provee plasticidad y fluidez mejorando sus propiedades en estado plástico y endurecido.

3.5

Tipo E Combinación de acelerante y reductor de agua, incrementas las propiedades en estado plástico, así como en endurecimiento, mas precisamente, la trabajabilidad y la resistencia.

3.6

Tipo F Se identifica como un reductor de alto rango, mayormente recomendado para pre o postensado. A pesar de ser compatible con agentes varios, cada material debe agregarse por separado.

3.7

Tipo G Reductor de alto rango y retardante, es especifico para concretos de alta trabajabilidad, extiende el tiempo de esta a temperaturas de 54* C.

3.8

Tipo AA: Identificado como inclusor de aire, es un sistema de espacios de aire que protege al concreto contra el daño que causan los ciclos de congelamiento y descongelamiento.

La resistencia a sales

deshielante sulfatos y corrosión se ve en aumento.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa 4. CONTROL DE CALIDAD Punto importante de la utilización de materiales cementantes es poder predecir el comportamiento del concreto en estado endurecido garantizado el cumplimiento de sus especificaciones con el costo mas bajo dentro de lo posible, por ellos es de vital importancia el análisis, la elaboración y el correcto cumplimiento de un plan para el control de la calidad según las diversas normas técnicas requeridas ejemplificadas a continuación:

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5. PRUEBAS DE LABORATORIO COMPLEMENTARIAS 5.1

Resistencia

5.1.1 Compresión: Es la máxima resistencia medida de un espécimen de concreto o de mortero sometido a carga axial. Se expresa en kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm2) a una edad de 28 días se le designe con el símbolo f’ c. Para determinarla se realizan pruebas especímenes de mortero o de concreto, sobre cubos de 5 cm. en tanto que los ensayos a compresión del concreto se efectúan sobre cilindros que miden 15 cm de diámetro y 30 cm de altura.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa 5.1.2 Flexión: Se utiliza generalmente al diseñar pavimentos y otras losas sobre el terreno. Es un índice de la resistencia a la flexión, una vez que entre ellas se ha establecido la relación empírica para los materiales y el tamaño del elemento en cuestión. Es también llamada módulo de ruptura. 5.1.3 Torsión: Se encuentra relacionada con el módulo de ruptura y con las dimensiones del elemento de concreto. La torsión en estructuras de concreto armado aparece generalmente debido

a

la

componentes.

continuidad La

existencia

extremadamente rara

ya

entre

sus

de

torsión

que

elementos pura

es

generalmente está

combinada con momentos flectores, esfuerzos de corte y esfuerzos axiales.

5.1.4 Cortante: La resistencia al cortante del concreto puede variar desde el 35% al 80% de la resistencia a compresión. La correlación existe entre la resistencia a la compresión y resistencia a flexión, tensión, torsión, y cortante, de acuerdo a los componentes del concreto y al medio ambiente en que se encuentre.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa 5.2

Módulo de elasticidad Denotando por medio del símbolo E, es la relación del esfuerzo normal y la deformación correspondiente para esfuerzos de tensión o de compresión por debajo del límite de proporcionalidad de un material.

5.3

Congelación y Deshielo El concreto utilizado en estructuras y pavimentos, debe tener buena durabilidad para resistir condiciones de exposición anticipadas. El factor de intemperismo más destructivo es la congelación y el deshielo mientras el concreto se encuentra húmedo, particularmente cuando se encuentra con la presencia de agentes químicos des congelantes. El deterioro provocado por el congelamiento del agua en la pasta, en las partículas del agregado o en ambos.

5.4

Desgaste Los pisos, pavimentos y estructuras hidráulicas están sujetos al desgaste; por tanto, en estas aplicaciones el concreto debe tener una resistencia elevada a la abrasión. Los resultados de pruebas relacionan a la abrasión o desgaste con la resistencia a la compresión del concreto. El tipo de agregado y el acabado de la superficie o el

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTRUCCIÓN Campus Villahermosa tratamiento utilizado también tienen fuerte influencia en la resistencia al desgaste.

5.5

Permeabilidad y hermeticidad El concreto empleado en estructuras que retengan agua o que estén expuestas a mal tiempo o a otras condiciones de exposición severa debe ser virtualmente impermeable y hermético. La hermeticidad se define a menudo como la capacidad del concreto de refrenar o retener el agua sin escapes visibles. La permeabilidad se refiere a la cantidad de migración de agua a través del concreto cuando el agua se

encuentra a presión, generalmente las mismas

propiedades que convierten al concreto menos permeable también lo vuelven más hermético.

5.6

Estabilidad Volumétrica El concreto endurecido presenta ligeros cambios de volumen debido a variaciones en la temperatura, en la humedad en los esfuerzos aplicados. Estos cambios de volumen o de longitud pueden variar de aproximadamente 0.01% hasta 0.08%. En le concreto endurecido los cambios de volumen por temperatura son casi para el acero.

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BIBLIOGRAFIA

PROPIEDADES DEL CONCRETO: https://disenodemezclas.blogspot.com/2012/03/propiedades-delconcreto.html CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRA, INFOGRAFIA: https://www.360enconcreto.com/blog/detalle/control-de-calidad-del-concreto PROPIEDADES

DEL

CONCRETO

EN

ESTADOS

FRESCO

Y

ENDURECIDO.: https://es.scribd.com/document/369746573/Propiedades-Del-Concreto-enEstado-Plastico?doc_id=369746573&order=480443053 ESPECIFICACIONES MATERIALES CEMENTANTES: https://www.academia.edu/22146762/Propiedades_de_los_Morteros DOSIFICACIÓN DE CONCRETOS Y MORTEROS https://www.academia.edu/8442749/DOSIFICACION_DE_CONCRETOS_Y_ MORTEROS...