Fundamento Teórico

 

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2.  FUNDAMENTO TEÓRICO  2.1.  HORMIGÓN El Hormigón es un material artificial artificial de piedra, obtenido como resultado de moldear y endurecer una mezcla elegida correctamente, constituida por el aglomerante, agua, áridos y aditivos especiales. Tiene mucha importancia como material estructural, debido a que puede adaptarse fácilmente a una gran variedad de moldes, adquiriendo formas arbitrarias, de dimensiones variables, gracias a su consistencia plástica en estado fresco. El hormigón se puede clasificar en dos grupos estos son hormigón fresco y hormigón endurecido.

2.1.1.  Hormigón Fresco En su estado fresco el hormigón debe cumplir una serie de condiciones de acuerdo al tipo de obra en el que se va a usar este debe estar fresco manejable y de fácil colocación, las condiciones son la docilidad, la consistencia y la homogeneidad.

2.1.1.1.  Docilidad Para que un hormigón tenga la docilidad requerida debe presentar una resistencia y cohesión adecuada. Esta trabajabilidad trabajabilidad del hormigón está relacionada con la defor deformabilidad mabilidad o consistencia. Hay factores que afectan la docilidad los cuales son:   Finura del cemento   Tiempo de amasado   Relación agua cemento   Forma de los áridos   Granulometría de los áridos

2.1.1.2.  Consistencia Es la mayor o menor facilidad que q ue tiene el hormigón para deformarse. La consistencia se medirá por el asentamiento en el cono de Abrams como veremos en el punto 2.5.

2.1.1.3.  Homogeneidad Es la cualidad por la cual los diferentes componentes del hormigón aparecen regularmente distribuidos en toda la masa de manera tal que de dos muestras tomadas de distintos lugares en si la homogeneidad consiste en un buen amasado, una buena compactacion, un transporte cuidadoso y una puesta en obra adecuada. CIV 218 

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2.1.1.3.1.  Puesta En Obra Del Hormigón Una vez colocado el hormigón en obra debe ser homogénea compacto y uniforme. Se debe hormigonar verticalmente sin movimientos horizontales de la masa evitando que el hormigón no caiga de gran altura el espesor de las tongadas horizontales debe ser menor a 60 cm. las distintas capas se consolidaran sucesivamente una con la anterior cosiendo con el medio de compactación que se emplee sin transcurra mucho tiempo entre capas para evitar que la masa se seque o comience a fraguar la capa inferior.

2.1.1.3.2.  Compactación Para la compactación del hormigón se debe utilizar el método mas adecuado dependiendo al tipo de obra.   Compactación por picado mediante barra metálica para obras de pequeño importancia   Compactación por apisonado se efectúa mediante un golpeteo repetido por un pistón

adecuado las tongadas suelen ser de 15 a 20 cm. de espesor. Se emplea en elementos de  poco espesor y mucha superficie horizontal.   Compactación por vibrado se los utiliza para hormigones plásticos que requieren grandes resistencias ya que es apropiado para masas de consistencia seca

2.1.2.  Hormigón Endurecido Un hormigón será bueno si es durable o tiene gran resistencia al desgaste y tiene una baja  permeabilidad.

2.1.2.1.  Resistencia Al Desgaste La primera condición para con seguir un hormigón resistente al desgate es emplear un hormigón seco ya que la lechada superior es muy débil y productor de polvo.

2.1.2.2.  Permeabilidad Hay dos formas por las cuales el agua puede penetrar el hormigón por capilaridad y por  presión. Los factores que influyen en la permeabilidad son los que influyen en la red capilar, la relación agua cemento es la que más afecta ya que una relación alta podría aumentar la cantidad de agua donde gran parte no puede llegar a reaccionar con los granos de cemento y se pueden evaporar dentro de la mezcla produciendo vacios los cuales legarían a conformar la red capilar.

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2.2.  COMPONENTES DEL HORMIGÓN 2.2.1.  Cemento  El cemento Pórtland es un producto comercial de fácil adquisición el cual cuando se mezcla con agua ya sea solo o en combinación con arena, piedra u otros materiales similares, tienen la propiedad de reaccionar lentamente con el agua hasta formar una masa endurecida. Esencialmente es un clinker finamente molido, producido por la cocción a elevadas temperaturas, de mezclas que contienen cal, alúmina, hierro y sílice. Se debe diferenciar el cemento puzolánico del cemento Pórtland con puzolana, el cemento  puzolánico es aquel conglomerante hidráulico formado en su mayor parte por cal y puzolana (natural, cenizas volantes u otros) pudiendo tener una pequeña adición de clinker Pórtland, este cemento no tiene la misma calidad del cemento Pórtland con puzolana que es el que utilizaremos en el desarrollo de nuestro trabajo. Según la Norma Boliviana del Cemento (NB-011) tenemos las siguientes definiciones:

Materiales puzolánicos.- Son materias naturales o productos artificiales capaces de combinarse con la cal grasa, hidráulica o de hidrólisis de los cementos, a temperatura ambiente y en presencia de agua, para formar compuestos hidráulicos semejantes a los originados en la hidratación del clinker Pórtland. Dentro de estos materiales tenemos:

  Puzolanas naturales.- Son rocas tobáceas, volcánicas vítreas, de naturaleza traquítica



alcalina o pumítica. También son puzolanas naturales las harinas fósiles de naturaleza silísica, como la diatomita.

  Puzolanas artificiales.- Son productos obtenidos por medio de tratamientos térmicos de

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arcillas, pizarras y otros similares.

  Cemento PÓRTLAND, Tipo I.- Son los conglomerantes hidráulicos constituidos a base



de: clínker Pórtland en proporción no menor del 95% en masa y de cualquiera de los componentes adicionales definidos en esta norma, o mezclas de ellos, en proporción no mayor del 5% en masa. Este núcleo no incluye ni el regulador de fraguado (que deberá añadirse al mismo en la proporción adecuado), ni los eventuales aditivos. CIV 218 

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  Cemento PÓRTLAND con puzolana, Tipo IP.- Son los conglomerantes hidráulicos

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constituidos a base de: clínker Pórtland en proporción no menor del 70% ni mayor del 94 % en masa, de puzolana natural en proporción no menor del 6% ni mayor del 30% en masa y de otros de los componentes adicionales definidos en esta norma, en proporción comprendida entre e 0% y el 5% en masa. Este núcleo no incluye ni el regulador de fraguado (que deberá añadirse al mismo en la proporción adecuado), ni los eventuales aditivos.

Características del cemento FANCESA Portland con Puzolana: Excelentes resistencias mecánicas.-  La resistencia mecánica que el cemento puede dar a un hormigón, resulta ser el factor de mayor importancia para el usuario, lo que no implica que éste sea el único factor a considerar, pues la técnica moderna exige paralelamente mayor duración, menor deformación y/o menor temperatura de hidratación. Para un mismo contenido de cemento por metro cúbico de hormigón, el cemento Pórtland con puzolana tiene un desarrollo de resistencia a la compresión algo distinto al de cemento Pórtland tradicional. Por una parte da resistencias algo más bajas a edades y plazos cortos (3 y 7 días), resistencias casi similares a 28 días y resistencias mayores a plazos largos (90 días). Este comportamiento se debe a:

  En el cemento FANCESA con Puzolana, el clínker está en menor proporción, por lo que

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la masa reaccionante es menor y en consecuencia el desarrollo de las resistencias es más lento a cortas edades.

  Por otro lado, una vez que el clínker se ha hidratado, proporcionando suficiente cal de



hidrólisis, entra en juego la acción puzolánica que la hace capaz de reaccionar con esta cal libre, combinándose con ella y fijándola a temperatura ordinaria. Esto proporciona compuestos hidráulicos adicionales que, sumados a los que sigue produciendo el clínker con el transcurso del tiempo, explican el que a partir de un momento dado, la resistencia de nuestro cemento con puzolana crezca más de prisa que la del cemento Pórtland tradicional y llegue a superar a la de éste. CIV 218 

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2.2.2.  Agregados En concretos estructurales comunes, los agregados ocupan aproximadamente entre el 70% y el 75% del volumen de la masa endurecida, el resto está conformado por la pasta de cemento endurecido, agua no combinada (es decir, agua no utilizada en la hidratación del cemento) y vacíos. Evidentemente los últimos dos no contribuyen a la resistencia del concreto. En general, en cuanto pueda empaquetarse el agregado con mayor densidad, mejor será la solidez, la resistencia a la intemperie y la economía del concreto. Por esta razón, resulta muy importante la graduación del tamaño de las partículas en los agregados, con el e l fin de producir este empaquetamiento compacto. También es importante que el agregado tenga buena solidez, durabilidad y resistencia a la intemperie; que la superficie esté libre de impurezas como arcillas, limos o materia orgánica, las cuales pueden debilitar la unión con la pasta de cemento; y que no se produzca una reacción química desfavorable entre el agregado y el cemento. Se debe tener en cuenta la humedad de los agregados para una buena dosificación del hormigón. Para reducir el peso específico del hormigón nos basaremos en la reducción del tamaño máximo del árido grueso según lo especificado en el Jiménez Montoya en la tabla 3.9 Características del agregado  agregado    Porosidad     Dureza   Peso específico  específico    Resistencia Resistencia     Superficie Superficie  

finura    Modulo de finura    Absorción  Absorción  

Granulometría     Granulometría

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2.2.3.  Agua  2.2.3.1.  Agua De Amasado 2.2.3.2.  Agua De Curado 2.2.4. 

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