Tercera Unidad Tecno 2 PDF

 

cultad tad de d e Ar Arqui quitectura tectura e Facul Ingenierí ngeniería as Civil y del Ambiente Escuela Profesion Profesional al de Ingenierí Ingeniería a Civil

TECNOLOGIA DEL CONCRETO II TERC TE RCER ERA A UNI UNID DAD Prim imer era a Fase - 20 2020 20

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS CONCRETOS DE ALTA RESISTENCIA (CAR) Mg. Ing. Fernando Fernando de la Cruz Mendoza

 

CONCRETOS DE ALTA RESISTENCIA Se obtienen por incorporación a la mezcla de microsílices, una adición mineral, superplastificantes y un aditivo químico. Tienen resistencias en compresión que a los l os 28 días sobrepasan los 700 kg/cm2 y que alcanzan 1200 kg/cm2 o mayores a los 90 días. El ACI (Instituto Americano del Concreto) describe que el concreto de alta resistencia, es aquel que tiene una resistencia a la l a compresión, f c>=420 kg/cm2. ´

 

PARA QUE SIRVE EL CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA

1. Elaboración de elementos prefabricados, durmientes y pilotes de concreto concreto reforzado o prefabricado. 2. En columnas y muros de cortante de edificios de gran altura. 3. En Para o reparar que requieran entrar enpara servicio a corto co rto plazo. 4. la construir obtención de alta áreas res resistencia istencia a edad temprana permitir permit ir una rápida transmisión del esfuerzo del acero de presfuerzo al concreto o para permitir un rápido desmolde de elementos elem entos prefabricados. 5. Para construir superestruct superestructuras uras de puentes de mucha luz y para mejorar la durabilidad de sus elementos

.

 

VENTAJAS ❑  Se

puede obtener mayor resistencia de diseño.

❑   Se

pu puede ede intr introd oduc ucir ir may mayor ores es ni nive veles les de presf presfue uerz rzo o y se pu puede ede redu reduci cirr el deterioro de las piezas durante la entrega y manipulación.

❑  Se

puede propiciar la transmisión del presfuerzo a edades tempranas.

❑  Con

alta resistencia, la sección transversal de la estructura puede reducirse, lo que lleva a la disminución de la carga muerta de la estructura. (Favorable para edificios altos y puentes de grandes luces).

❑   La

trabaj trabajabi abilida lidad d que se alc alcanz anza a en estos estos concret concretos os con baj bajas as rela relacio ciones nes agua –  agua  – c cemento emento permite mejorar la impermeabilidad de los mismos.

 

DESVENTAJAS ❑   El

incremento de las deformaciones plásticas a largo plazo (creep). (creep).

❑  El

incremento en la retracción durante el fraguado

 

COMO DISEÑAR UN CAR

Un óptimo diseño de concreto resulta de la selección de los materiales disponibles en la localidad, que permitan que el concreto en estado plástico sea de fácil colocación y acabado, y que aseguren el desarrollo de la resistencia y demás propiedades del concreto endurecido que especifique

 

Consideracion Consideraciones es para el diseño Los agregados deben ser resistentes y durables. No es necesario que sean duros o de alta resistencia, pero si necesitan ser compatibles, en términos de rigidez y resis resistencia tencia con la past pasta a de cement cemento. o. En general se emplean agregados gruesos del menor tamaño máximo posible para lograr dichos concretos. La arena debe ser mas gruesa que la que se permite en la ASTM C 33 (módu (módulo lo de finura mayor de 3.2) debido al gran conten contenido ido de finos de los materiales cementantes.

 

Consideracion Consideraciones es para el diseño Las mezclas de concreto de alta resistencia tienen un mayor contenido de materiales cementantes que incre- mentan el calor de hidratación y posi po sible bleme ment nte e pr produ oduzc zcan an un una a ma mayo yorr co cont ntrac racci ción ón (ret (retrac racci ción ón)) po por  r  secado, creando un mayor potencial de agrietamiento. La mayoría de mezclas contienen una o mas adiciones como cenizas volantes (clase C o F), ceniza cenizass de alto horno molidas, micros microsílice, ílice, metacao metacaolín lín o materiales puzolánicos de origen natural.

 

Consideraciones es para el diseño Consideracion El con concret creto o de alt alta a res resist istenc encia ia nec necesit esita a por lo gen genera erall ten tener er una baj baja a relación agua/material cementante (A/C), dicha relación debe estar en el rango de 0.23 a 0.35. Relaciones A/C tan bajas solo se pueden obtener  con muy altas dosificaciones de aditivos reductores de agua de alto rango (o superplastificantes) de acuerdo al tipo F o G de la ASTM C 494. Un aditivo tipo A reductor de agua puede pued e usarse en combinación.

 

Consideracion Consideraciones es para el diseño

El contenido total de materiales cementantes debe estar alrededor de 415 kg/m³, pero no mas de 650 kg/m³. El us uso o de aire aire in inco corp rpor orad ado o en es estte co conc ncre reto to ocas ocasio iona nará rá un una a gr gran an reducción en la resistencia deseada .

 

PROPIEDADES DEL CONCETO ENDURECIDO ENDURECIDO Superficie interna Microsílice tiene una gran área superficial (por su alta al ta superficie específica), teniendo efecto importante sobre propiedades al estado no endurecido. P.Ejm. En un dosaje de 10 % de microsílice (en peso de cemento), se añaden por cada gramo de cemento 50,000 a 100,000 microesferas que hacen que qu e mezcla se sature con material muy fino. Causando incremento en superficie interna de un gran orden de magnitud.

 

PROPIEDADES DEL CONCETO ENDURECIDO ENDURECIDO

Color Concr Co ncret eto o co con n mic micro rosí sílic lice e ta tant nto o al esta estado do fr fres esco co endure endu reci cido do tien ene e col olor orac ació ión n concretos sin aditivo.

gr gris is osc scur uro o

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MICROSILICE ACI) I) (AC

de defi fine ne la mi micr cros osílílic ice e o hu humo mo de sí sílilice ce como “sílice   no cris cristtal alin ina a de mu muy y el elev evad ada a finura producida en hornos de arco eléctrico como subprodu duc cto de sililic cio pri rim mar ariio aleaciones con silicio” silicio”.. (ACI 116R).

o

Se presenta habitualmente como un producto de co color lor gris gris,, si simi mila larr al ce cemen mento to po port rtlan land d o cenizas volantes. (100 veces mas fina que el cemento) cem ento)

 

MICROSILICE Deb ebid ido o a su suss pr pro opi pied edad ades es pu puzzolá láni nica cass y su ele leva vada da fi finu nura ra de pa part rtíc ícu ula lass (de dell orden rden de micras) es capaz de reducir la permeabilidad y aumentar las resistencias mecánicas. Tama mañ ño de las las partíc rtícu ula lass de la lass adiciones nes condi co ndici ciona ona la reac reacti tivi vidad dad de és ésta tass du dura rant nte e el proceso de curado. La finura de la microsílice supone una elevada superficie específica.

 

NANOSILICE La nanosílice es un producto líquido, por lo que su manipulación y conservación resulta más sencilla. Material de una elevada pureza, con un tamaño de partículas del orden de nanómetros

Por ello,aumentando la superficie específica de la de nanosílice es mayor, su capacidad reacción con co n la po port rtla land ndit ita, a, re requ quir irie iend ndo o un una a me meno nor  r  cantidad de aditivo que la necesaria al emplear  microsílice.

 

Propiedadess del concreto no endurecido endur ecido Propiedade Trabajabilidad El incremento en el área superficial da incremento incr emento en las fuerzas superficiales internas, originando aumento de cohesividad en el concreto. El concreto se vuelve menos trabajable durante duran te colocación, que obliga a incremento en asentamiento para mantener trabajabilidad “aparente”. Siendo necesario que las microsilices sean empleadas empl eadas con plastificantes o superplastificantes.

 

Propiedades del concreto no endurecido Propiedades endur ecido Superficie interna Microsíli Micros ílices ces ti tienen enen gra gran n áre área a sup superf erfici icial al debido debido a su muy alt alta a sup superf erfici icie e específica. En un dosaje del 10 % de microsílice en peso del cemento, se añade por  cada gramo de cemento 50,000 a 100,000 microesferas que hacen que la mezc me zcla la se sa satture ure co con n ma matter eria iall mu muy y fino fino ca caus usan ando do in incr crem emen entto en la superficie interna.

 

Propiedade Propiedadess del concreto no endurecido endur ecido Aire incorporado El do dosa saje je de ad adit itivo ivo in inco corpo rpora rado dorr de aire aire nec neces esar ario io pa para ra pro produ duci cir  r  determinado volumen de aire en la pasta se incrementa con aumentos en el contenido de microsílice, m icrosílice, debido a la alta área superficial de ésta.

Cohesividad Desde Desd e que el conc concret reto o co con n mic micro rosí sílilice ce es má máss co cohe hesi sivo vo,, es men menos os suceptible sucept ible a proce procesos sos de segreg segregación ación que los concreto concretoss regular regulares es , aún en los concretos fluidos.

 

Propiedadess del concreto no endurecido endur ecido Propiedade Demanda de agua Como consecuencia de cambios en trabajabilidad de concretos con o sin microsilice con el tiempo de adición y el dosaje del aditivo, las diferencias en la demanda de agua entre los dos tipos de concreto varían significativamente con el dosaje de microsílice empleado.

Asentamiento Las mayores reducciones en el asentamiento se encuentran siempre en mezclas con una inmediata adición de microsílice. En contraste las reducciones menores se encuentran con demoras en la adición.

 

Propiedades del concreto no endurecido Propiedades endur ecido Segregación Para un mismo contenido de agua, las mezclas que incorporan microsílice, por su alta fineza y mayor demanda de agua, son más densas y cohesivas y menos propensas a la segregación. Debido a su alta fineza, cuando se emplea microsílice, las mezclas tenderán a secarse y ganar consistencia obligando a la utilización de supe su perp rpla lasstifican icanttes qu que e pe perrmi mittan obt bten ener er me mezzclas las mu muy y flui luida dass si sin n modificación del contenido de agua

 

Propiedades del concreto no endurecido Propiedades endur ecido Exudación La exudación se reduce debido a los cambios en las propiedades reológicas del concreto, que controlan las fuerzas internas causadas por la alta superficie total de la adición. adición. Asimis Asimismo mo mejora mejoran n la capacida capacidad d de acomodo acomodo de las partíc partícula ulass de agregado. Contracción Plástica El agrietamiento por contracción plástica en la mezcla: ocurre cuando la velocidad de evaporación del agua de la superficie del concreto excede a la velocidad con la cual el agua sube a la l a superficie por exudación. Debido a la reducción de la exudación en los concretos con microsílice , deberá proporcionarse protección temprana contra pérdidas de humedad del concreto fresco para evitar grietas de contracción contracción plástica. Curado adecuado en tiempo y en calidad.

 

Propiedade Propiedadess del concreto no endurecido endur ecido Fraguado y endurecimiento El tiempo de fraguado de los concretos con miscrosílice es similar a aquel de los concretos ordinarios. Esta condicionado a las condiciones de trabajo en obra pudi pu dien endo do se serr modi modifi fica cado do por por el empl empleo eo de re redu duct ctor ores es re reta tard rdad ador ores es o de acelerantes sin cloruros. Calor de hidratación La reacción puzolánica entre el microsílice, el hidróxido de calcio, y el agua genera calor aunque en el concreto con microsílice desarrollará menos calor  total que el concreto sin ella. Esto porque la cantidad de cemento se reduce, al igual que el calor total inicialmente involucrado.

 

Propiedades del concreto endurecido Resistencia Se modifican en forma importante si se incorpora microsílice a la mezcla. La magnitud y porcentaje de incremento de la resistencia dependen de factores como: Tipo de mezcla, tipo de cemento, cantidad de microsílice, empleo de aditivos reductores de agua, propiedades del agregado y régimen de curado. La adic adició ión n de micr micros osíli ílice ce re repr pres esen enta ta nota notabl bles es incr increm emen ento toss de re resi sist sten encia cia a compresión y flexión.

 

Propiedades del concreto endurecido Durabilidad La durabilidad es modificada por la presencia de microsílice en la mezcla. m ezcla. Factores como: ataques químicos, reacción álcali-agregado, ataque de sulfatos, procesos de congelación, desgaste pro abrasión, etc.

Permeabilidad y porosidad La presencia de microsílices reduce la concentración de iones sodio, potasio y calcio en el agua presente en los l os poros, siendo el 20 % el más efectivo. Las mezclas que contienen microsílices son más resistentes al lavado, y el álcali en lo loss poro poross para para posi posibl bles es re reac acci cion ones es al alca calili-a -agr greg egad ado o se re redu duce ce en form forma a importante.

 

Propiedades del concreto endurecido Contracción y expansión Si bien la contracción de los concretos con microsílice es similar a la de los concretos normales, nor males, debido debido a la reducción reducción en el tiempo de secado, la contracció contracción n tiene lugar  más lentamente en los concretos con microsílice lo cual podría dar la idea que la contracción contracc ión es menor en los concretos con microsílice que en los concretos normales.

Escurrimiento Plástico (Alargamiento o acortamiento de estructura de concreto) Importante reducción en el escurrimiento plástico por la adición de microsílices en los concretos de alta resistencia si se compara con concretos de resistencia normal.

 

Propiedades del concreto endurecido

Adherencia Una mejora de cohesividad por mejor distribución de elementos de los concretos con microsílice, (por pequeño tamaño sus partículas) mejora la superficie de contacto y por consiguiente la adherencia entre el concreto fresco con microsílice y aspectos tales como: acero de refuerzo, concreto antiguo, fibras y agregado.

 

GRACIAS