Tips para la Construcción de Edificaciones,Casas Materiales y Equipos de Construcción.
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sábado, 15 de enero de 2011
Concreto: Módulo de Poisson.
Concreto: Módulo de Elasticidad.
Figura 9.15. Curva Típica Esfuerzo-Deformación para el Concreto Bajo Compresión, y Puntos para Definir el Módulo de Elasticidad según ASTM C-469.
De la Figura 9.15, y de acuerdo a la norma ASTM C-469, el módulo de elasticidad (Ec) se obtiene calculando la pendiente del segmento de recta que pasa por los puntos A y B, para lo cual es necesario obtener del trazo de la curva (o en el transcurso de la prueba) la ordenada correspondiente a las 50 microdeformaciones y la abscisa correspondiente al esfuerzo 0.40f’c. De la figura se observa también que la deformación que corresponde a la resistencia del concreto es 0.002 cm/cm, que corresponde a 2,000 microdeformaciones. Aún después de que el concreto alcanza su resistencia máxima, y si la carga se sostiene (el esfuerzo disminuye) hasta lograr la falla total (el concreto truena), se puede medir la deformación última que soporta el material, ésta deformación es de 0.035 cm/cm.
Pruebas como la del módulo de elasticidad del concreto son bastante tediosas si se realizan con instrumentaciones anticuadas, ya que el factor humano es determinante para la toma secuencial de lecturas tanto de carga como de deformaciones, por ese motivo se aconseja emplear una instrumentación adecuada como la mostrada en la Figura 9.16, donde se observa que se han conectado al cilindro de prueba un medidor de deformaciones electrónico conocido LVDT (Linear Variable Differential Transformer) con el cual se miden las deformaciones verticales, estas deformaciones se registran automáticamente por medio de una computadora conectada al medidor, y por medio de un programa se puede graficar la curva σ -ε y calcular al mismo tiempo el módulo de elasticidad.
Figura 9.16. Determinación del Módulo de Elasticidad del Concreto.
El módulo de elasticidad es un parámetro muy importante en el análisis de las estructuras de concreto ya que se emplea en el cálculo de la rigidez de los elementos estructurales, en algunos lugares como en la ciudad de México y a raíz de los terremotos de 1985, se han echo cambios en el Reglamento de construcciones del Distrito Federal, estos cambios demandan valores mínimos para el módulo de elasticidad dependiendo del tipo de concreto que se emplee en la obra, por lo tanto ahora, además de la f’c se debe garantizar Ec. En algunos estructuristas existe la tendencia a suponer valores de Ec, para lo cual emplean fórmulas sugeridas por diversas instituciones, por ejemplo el Comité Aci-318 sugiere en su reglamento la siguiente ecuación para concretos de 90 a 155 lb/pie3:
Cualquiera que sea la expresión que se use, no se debe perder de vista que el valor que se obtenga es útil solamente a nivel de anteproyecto, para el proyecto final de una obra se debe emplear el módulo de elasticidad del concreto que realmente estará en la obra, esto sólo es posible si el estructurista tiene el cuidado de recabar la información del productor local del concreto, o en su defecto se deben cotizar las pruebas respectivas con cargo al trabajo de análisis y diseño. Es muy peligroso para la seguridad de la estructura emplear indiscriminadamente fórmulas cuando se desconocen las características elásticas del concreto que se puede fabricar en la zona donde se construirá la obra.
Concreto: Resistencia al Intemperismo.
La cantidad de aire necesaria para brindarle protección al concreto contra el deterioro provocado por el congelamiento y el deshielo varía entre 4 y 6% por volumen, este tipo de protección se debe dar al concreto en climas muy fríos durante el invierno, como el norte de Estados Unidos, parte de Canadá y algunos países europeos. La ASTM ha normalizado algunas pruebas para evaluar la resistencia del concreto al congelamiento y deshielo, las pruebas aunque no necesariamente se correlacionan bien con las condiciones reales de las estructuras de concreto, si permiten calificar de una manera rigorista la durabilidad del material, las pruebas normalizadas a las que se hará referencia son la ASTM C-666 Método A “Congelamiento y Descongelamiento en agua” y la ASTM C-666 Método B “Congelamiento al Aire y Descongelamiento en Agua”. En ambos casos el concreto se debe saturar en agua antes de proceder a bajar la temperatura hasta -
17.8 °C posteriormente y de acuerdo a la norma y para las condiciones de cada caso se va aumentando la temperatura en forma gradual hasta lograr 4.4 °C, descongelándose el material. Lo anterior constituiría un ciclo de prueba, se considera que el material tiene una excelente durabilidad cuando resiste 300 ciclos sin mostrar una baja menor al 60% en el módulo de elasticidad dinámico. Las Figuras 9.13 y 9.14 muestran el equipo empleado en las pruebas y el daño causado por las pruebas en vigas moldeadas especialmente para este tipo de ensayes.
Figura 9.13. Equipo Empleado en los Ensayos de Congelemiento-Deshielo.
Arriba se muestra un Refrigerador, Abajo la Prueba para checar la Reducción en el Módulo de
Elasticidad Dinámico.
Figura 9.14. Concretos Sometidos a Ciclos de Congelamiento-Deshielo ASTM C-666
Método.
Método.
Arriba un Concreto sin Aire Introducido (resistió 166 ciclos), Abajo un Concreto con Aire Introducido Después de 300 ciclos.
Concreto: Resistencia a la Fatiga.
Figura 9.12. Capacidad de Fatiga a la Flexión del Concreto Simple.
Concreto: Resistencia a la Flexión.
Figura 9.10. Ensaye a la Flexión de una Viga de Concreto.
El módulo de ruptura del concreto se calcula por medio de la fórmula:
En el caso particular del ensayo de vigas de concreto, tal vez en aras de evitar desperdicios y de hacer un uso más eficiente de los materiales, la ASTM ha normalizado el ensaye a compresión de segmentos de vigas rotas a la flexión, la norma ASTM C-116 describe los detalles de la prueba, la Figura 9.11 ilustra la prueba de compresión.
Figura 9.11. Ensaye de una Porción de Viga a la Compresión.
Concreto: Resistencia a la Tensión.
Figura 9.9. Prueba Brasileña o de Tensión Indirecta.
La resistencia a la tensión indirecta se puede calcular con la fórmula:
Concreto: Resistencia a la Compresión
Otro ejemplo real se presenta cuando es necesario extraer un corazón o núcleo de concreto de un elemento estructural para averiguar la resistencia que tiene el concreto del elemento (esto se tiene que hacer frecuentemente cuando no se cumple con la f’c de proyecto), en este caso por lo general se extraen núcleos con diámetros menores al del cilindro estándar, ver Figura 9.7.
En cada caso, cuando se prueba un cilindro de concreto se debe especificar el tamaño del cilindro y la relación que guardan la altura y el diámetro del espécimen, ya que esto afecta la resistencia reportada. En los cilindros de concreto se debe cumplir una relación de altura-diámetro igual a 2, de no ser así el resultado de la prueba se debe corregir por esbeltez (sí la relación es menor a 2 el resultado de la prueba se debe multiplicar por un factor menor a la unidad). Aún en el caso de que la relación altura-diámetro sea 2, el tamaño del diámetro afecta el resultado con respecto al cilindro estándar, véase la Figura 9.8.
La velocidad de ensaye de los cilindros también afecta los resultados de resistencia, la norma ASTM C-39 y la NMX-C-83 especifican velocidades de prueba similares, la norma mexicana señala que la velocidad debe estar dentro del intervalo de 84 a 210 kg/cm2/min, llegándose a permitir una velocidad mayor siempre y cuando no se rebase la mitad de la carga máxima esperada, para el resto de la carga se cumplirá con lo especificado. Entre más rápido se aplique la carga al cilindro mayor será la resistencia reportada, por el contrario, entre más lenta sea la aplicación de la carga menor será la resistencia reportada.
Los resultados de una prueba de compresión mal ejecutada pueden oscilar desde una disminución de un 20% en la f’c real hasta un aumento del 60%.
Figura 9.7. Extracción y Muestra de Núcleos de Concreto.
Figura 9.8. Efecto del Diámetro en la Resistencia a Compresión.
miércoles, 12 de enero de 2011
Dosificación del Concreto.
El método canadiense requiere conocer: la relación agua-cemento (a/c en decimal), el tamaño máximo del agregado grueso (mm), el módulo de finura de la arena, especificar si el concreto tendrá aire introducido o no, y el revenimiento deseado (mm). El proceso de diseño se hace con base en intentos, los pasos que se acostumbra seguir son como sigue:
1. Elegir una cantidad de cemento de cemento requerido para elaborar digamos tres cilindros de concreto, con dimensiones estándar de 15 x 30 cm. En este caso 10 Kg son suficientes.
2. Determinar la cantidad de agua, multiplicando la cantidad de cemento por la relación agua- cemento, por ejemplo sí la relación a/c=0.40.
agua = 10 x 0.40 = 4 Kg
3. Estimar la masa del agregado requerido (ver Figura 9.6), supóngase que el tamaño máximo del agregado es 20 mm, y que el concreto no tendrá aire introducido.
masa total del agregado = 8.1 x 4 = 32.4 Kg
4. Obtener las masas tanto de la arena como de la grava (ver Tabla 9.5), supóngase que el módulo de finura de la arena es 2.5, por lo tanto de la tabla el 35% será arena, y su complemento grava.
arena = 0.35 x 32.4 = 11.34 Kg grava = 0.65 x 32.4 = 21.06 Kg
Se aconseja pesar un 20% más de arena y de grava para posibles ajustes, con el fin de lograr la consistencia y trabajabilidad deseadas.
______________________
concreto sin aire introducido
-----------------------------
concreto con aire introducido
Nota: Para concretos con revenimientos bajos (25-50 mm), aumentar los agregados en 8%. Para concretos de revenimientos altos, disminuir los agregados en 6%.
Figura 9.6. Cantidad Aproximada de Agregado por Cantidad de Agua en un Concreto de Consistencia Media (Revenimiento de 75-100 mm).
Tabla 9.5. Cantidad de Arena como Porcentaje del Total de Agregado.
5. Mézclese el cemento y el agua, adicionando la arena y la grava hasta que la mezcla sea trabajable con la cuchara de albañil. Mida el revenimiento de la mezcla y determine si la mezcla es arenosa, gravosa o tiene una buena trabajabilidad, si la mezcla hubiera sido con aire introducido, a estas alturas se haría la prueba correspondiente para determinar el contenido de aire.
6. Obténgase la densidad de la mezcla entendiéndose esto como la relación entre la masa y el volumen que ocupa en un recipiente de volumen conocido, en ingeniería se conoce esto como el peso volumétrico, aceptando que intercambiamos sin ningún problema los términos masa y peso (no desconocer sus diferencias en aplicaciones reales).
7. Colar o moldear los cilindros para las pruebas de resistencia a la compresión.
8. Calcular las proporciones de la mezcla por m3. Considérese hipotéticamente que la mezcla con las cantidades 11.34 Kg de arena y 21.06 Kg de grava salió bien, y que el peso que se acomodó en un recipiente de 0.01 m3 correspondió a 22 Kg, entonces:
peso volumétrico = 2,200 Kg/ m3
Las cantidades empleadas se resumen a continuación:
cemento = 10.00 Kg
agua = 4.00 arena = 11.34
grava = 21.06
total = 46.40 Kg
Para calcular las cantidades por m3 se realizan las siguientes operaciones:
cemento = 474 Kg/ m3
agua = 190 Kg/ m3
arena = 538 Kg/ m3
grava = 999 Kg/ m3
La mezcla consumirá 9.5 sacos de cemento (1 saco = 50 Kg) por metro cúbico de concreto aproximadamente. Con la resistencia promedio obtenida de los cilindros y las apreciaciones de la mezcla de ensayo, se repite todo el proceso hasta obtener la mezcla más adecuada, la elección debe considerar varios ensayos como se indica a continuación:
Ensayo No Revenimiento Peso Volumétrico Consumo de Cemento Resistencia Trabajabilidad
Naturalmente que se debe contar con alguna ayuda en el momento de elegir la relación agua-cemento, ya que ésta influye en la resistencia que se obtendrá en la mezcla de ensaye, para este fin existen tablas como la recomendada por el comité ACI 211.1 que se presenta a continuación en la Tabla 9.6.
Tabla 9.6. Resistencias Promedio Estimadas para Concreto.
Las cantidades en peso por m3 obtenidas del método empírico de proporcionamiento de la
mezcla se pueden relacionar con los volúmenes respectivos (fracciones de m3) de acuerdo a la siguiente ecuación:
mezcla se pueden relacionar con los volúmenes respectivos (fracciones de m3) de acuerdo a la siguiente ecuación:
donde:
volumen total = 1 m3
agua = peso del agua en Kg
cemento = peso del cemento en Kg grava = peso de la grava en Kg arena = peso de la arena en Kg
aire = volumen del aire atrapado o introducido, según el caso
γc = peso específico del cemento
γg , γa son los pesos específicos de la grava y de la arena respectivamente, en condición saturada
y superficialmente seca para ambos casos
martes, 11 de enero de 2011
Control de Calidad del Concreto
La Figura 9.5 muestra algunos elementos de la distribución normal aplicables.
En la figura X representa la resistencia promedio cuya posición coincide con la del origen para la variable estandarizada Z, otros puntos de la variable resistencia están expresados en función de la desviación estándar (s ), ésta desviación estándar se calcula de un número de resultados lo suficientemente grande para estimar adecuadamente el parámetro poblacional. Las áreas bajo la curva normal indican probabilidades de ocurrencia. Cuando se diseñan las mezclas de concreto se debe ejercer un buen control de calidad sobre los factores que inciden en el comportamiento de la variable resistencia. Otro parámetro muy empleado en el control de calidad del concreto es el coeficiente de variación, generalmente representado por V (por facilidad se representará el parámetro como V), éste parámetro se calcula dividiendo la desviación estándar entre la resistencia promedio y se multiplica por cien, es decir, se expresa en porcentaje.
Existen normas que permiten evaluar la calidad del concreto, por ejemplo el Comité ACI 214-77 sugiere los siguientes valores mostrados en la Tabla 9.2.
Tabla 9.2. Normas para el Control de Calidad del Concreto.
Para ilustrar la aplicabilidad de estos conceptos se citarán algunas especificaciones contenidas en la NMX-C-155, “Concreto Hidráulico-Especificaciones”, norma que siguen los premezcladores (compañías que venden el concreto premezclado). Normalmente los premezcladores manejan dos tipos de concretos, el Clase A y el Clase B, los cuales deben cumplir con las siguientes características:
Clase A
a) Se acepta que no más del 20% del número de pruebas de resistencia a compresión tengan valor inferior a la resistencia especificada f’c. Se requiere un mínimo de 30 pruebas.
b) No más del 1% de los promedios de 7 pruebas de resistencia a compresión consecutiva será inferior a la resistencia especificada. Además se debe cumplir con todos los promedios consecutivos de las muestras anotadas en la Tabla 9.3.
Clase B
a) Se acepta que no más del 10% del número de pruebas de resistencia a la compresión tengan valores inferiores a la resistencia especificada. Se requiere un mínimo de 30 pruebas.
b) No más del 1% de los promedios de 3 pruebas de resistencia a compresión consecutiva será inferior a la resistencia especificada. Además se debe cumplir con todos los promedios consecutivos de las muestras anotadas en la Tabla 9.3.
Tabla 9.3. Valores Mínimos en Pruebas de Resistencia a Compresión.
Se recomienda emplear concreto clase A cuando se diseñe por el método de esfuerzos de
trabajo, en pavimentos y en usos generales. El concreto clase B se recomienda cuando se diseñe por el método de resistencia última, para concreto preesforzado y para estructuras especiales. Cuando el número de pruebas es menor de 30 se considera que la información es insuficiente, y según la calidad del concreto todos los promedios de pruebas consecutivas posibles de resultados obtenidos deben ser igual o mayor que las cantidades indicadas en la Tabla 9.3.
Las plantas premezcladoras que cumplan con los requisitos de resistencia deben tener un buen control de calidad que se refleja en una desviación estándar lo suficientemente baja como para eliminar la ocurrencia de resultados excesivamente bajos. La mayoría de las plantas premezcladoras que cumplan con la norma NMX-C-155, deben tener valores para la desviación estándar de alrededor de 25 a 40 kg/cm2 (entre menor el valor, mejor el control de calidad).
La resistencia real del concreto debe ser tal que exceda a la resistencia de proyecto f’c, ¿qué tanto debe sobrepasar f’c?, El exceso de resistencia a considerar en las mezclas de concreto está en función de la variabilidad esperada. El comité ACI-214 recomienda las siguientes expresiones, dependiendo si se usa la desviación estándar o el coeficiente de variación.
Donde:
fcr = resistencia requerida en promedio
f ' c = resistencia de diseño especificada
t= constante que depende de la proporción de pruebas que pueden caer abajo de
(Tabla 9.4)
V = coeficiente de variación de pronóstico, expresada en decimal
σ = desviación estándar de pronóstico
Tabla 9.4. Valores de t .
lunes, 10 de enero de 2011
Resistencia del Concreto.
Normalmente la resistencia del concreto se evalúa a los 28 días, sin embargo esta evaluación se puede hacer a diferentes edades según la conveniencia de monitorear la ganancia en resistencia. Para evaluar la resistencia del concreto se emplean cilindros de concreto de 15 cm de diámetro por 30 cm de altura, en la fabricación de los cilindros se sigue la norma NMX-C-160 y en el ensaye de los cilindros se sigue la norma NMX-C-083. Antes de someterse los cilindros al ensaye de compresión se deben cabecear de acuerdo a la norma NMX-C-109, el cabeceo consiste en moldear regularmente con un compuesto de azufre fundido los extremos del cilindro, dejando en cada extremo una capa lo suficientemente delgada y resistente que garantice que los planos de apoyo del cilindro sean perfectamente paralelos entre ellos y a la vez perpendiculares al eje del cilindro (se acepta una desviación no mayor de 0.5°). El compuesto de azufre debe aplicarse al menos 2 horas antes del ensaye.
La Figura 9.4 muestra un cilindro y las partes que hacen contacto con él en una máquina de ensayes, a un lado del conjunto se muestran algunos croquis de las diversas formas de falla que se pueden observar en un cilindro ensayado, a un lado de los resultados del ensaye se acostumbra dibujar la forma de falla del espécimen probado. El significado de las formas de falla de acuerdo a la numeración mostrada en la Figura 9.4 se describe a continuación:
1. Este patrón se observa cuando se logra una carga de compresión correcta sobre un espécimen bien preparado.
2. Este patrón se observa comúnmente cuando las caras de aplicación de la carga se encuentran en el límite de tolerancia especificada o excediendo a ésta.
3. Este patrón se observa en especímenes que presentan una superficie de carga convexa y/o por deficiencia del material de cabeceo o también por concavidad del material de cabeceo; también por concavidad del plato de cabeceo o por convexidad en una de las placas de carga.
4. Este patrón se presenta en especímenes que tienen una de las caras de aplicación de carga en forma cóncava y/o por deficiencias del material de cabeceo o también por concavidad de una de las placas de carga.
5. Este patrón se observa cuando se producen concentraciones de esfuerzo en puntos sobresalientes de las caras de aplicación de carga por deficiencia del material de cabeceo o rugosidades en el plato de cabeceo o en las placas de carga.
6. Este patrón se observa en especímenes que presentan una cara de aplicación de carga convexa y/o por deficiencias del material de cabeceo o del plato del cabeceador.
7. Este patrón se observa cuando las caras de aplicación de carga del espécimen se desvían ligeramente de las tolerancias de paralelismo establecido o por ligeras desviaciones al centrar el espécimen en la placa inferior de la máquina de ensayes.
Figura 9.4. Elementos de Carga en una Prueba de Compresión.
La resistencia obtenida del ensaye de cilindros permiten estimar la resistencia del concreto depositado en las cimbras, sin embargo de ninguna manera se debe considerar como idéntica a la resistencia que tiene el elemento estructural, el cual de entrada tiene una forma geométrica y un confinamiento diferentes. Los ensayes de compresión son muy útiles para evaluar la calidad de un concreto, permiten investigar también la influencia de un gran número de factores en esta propiedad. La resistencia a compresión del concreto es quizás una de las propiedades más estudiadas, a tal grado que se ha determinado que esta variable presenta una distribución de tipo normal.
domingo, 9 de enero de 2011
Colocación del Concreto Fresco.
La colocación debe hacerse por capas, en espesores de 15 a 30 cm en concreto reforzado, con el objeto de dar tiempo a compactar bien el concreto alrededor de las varillas, en concretos con poco refuerzo las capas pueden ser hasta de 60 cm de altura. Cada capa de concreto debe ser perfectamente compactada por medio de vibradores, la eficiencia de los vibradores depende de las características mecánicas de estos aparatos y de la manera en que el operador los trabaje. El trabajo de vibrado consiste en introducir el vibrador de manera vertical en la capa de concreto sin tocar el fondo, se debe consumir un tiempo entre 5 y 15 segundos en todo el proceso, moviéndose a otro lugar lo suficientemente cercano para que las áreas de influencia del vibrado se traslapen. El vibrador no se debe usar para empujar o tratar de acomodar el concreto. La eficiencia de los vibradores de inmersión depende de: sus dimensiones, el número de revoluciones por minuto (rpm) o frecuencia de vibración y la amplitud de vibración. De tal manera que se debe seleccionar aquel equipo que realice el mejor trabajo según el tipo de concreto a compactar. En general entre más alta es la frecuencia de vibrado, el tiempo necesario para consolidar el concreto es menor (en el proceso de consolidación o compactación se busca expulsar el exceso de aire y sin excederse en el vibrado se pretende lograr una masa de concreto homogénea y sin segregación). Las frecuencias de vibrado comunes pueden variar entre 3,000 y 6,000 rpm.
El curado del concreto consiste en mantener el concreto recién colado en condiciones de humedad adecuadas mientras el cemento se hidrata, esto es, se pretende evitar que se pierda el agua en forma excesiva (ya sea por evaporación o por fugas en el cimbrado defectuoso), en la práctica es inevitable alguna pérdida de agua, pero generalmente se compensa porque los concretos se dosifican dé tal manera que llevan un exceso de agua necesario para lograr la consistencia de colocación adecuada. Resulta más crítico cuidar el curado en las losas que en otros elementos estructurales, debido a que la superficie expuesta es mayor, en estos casos se acostumbra colocar después del fraguado final, una película de curado a base de jabones, ceras o materiales plásticos, la cual tienen como propósito evitar que el agua se evapore, con esto se favorece el curado del concreto. El curado también se puede hacer por medio de riegos de agua en forma constante u otros medios. El curado se debe prolongar por el tiempo que se requiera para garantizar la resistencia deseada, en trabajos corrientes se especifica al menos siete días.
viernes, 7 de enero de 2011
Contenido de Aire en el Concreto y Peso Volumétrico.
Figura 9.3. Aparato para Medir el Contenido de Aire en el Concreto Fresco.
El recipiente se llena en capas con el concreto fresco, varillando según se especifica, se enrasa el recipiente y se tapa, a continuación se llena con agua el volumen de la tapa hasta purgar el líquido al través de unas válvulas, posteriormente se cierran las válvulas y se bombea aire, la presión que se levanta mueve la aguja de un indicador en la tapa del recipiente, después se libera la presión y se lee el contenido de aire directamente en el indicador. Con esta prueba se puede verificar el peso volumétrico del concreto, basta con pesar el recipiente enrasado antes de colocar la tapa, y puesto que el volumen del recipiente es conocido resulta fácil calcular este parámetro.
jueves, 6 de enero de 2011
Consistencia de la Mezcla de Concreto: Prueba de Revenimiento.
Una vez elaborada la mezcla de concreto, se debe evaluar la consistencia de la misma, esta evaluación consiste en medir que tan aguada es la mezcla, si ésta consistencia es aceptable para el trabajo por realizar se prosigue, de otra manera se deben hacer correcciones antes de emplear la mezcla en la obra. La consistencia del concreto se mide con la prueba del revenimiento, ésta prueba se debe ejecutar de acuerdo a la norma mexicana NMX-C-156 enunciada como “Revenimiento en el concreto fresco- Método de prueba”, o según la norma ASTM C-143. La prueba consiste en llenar de concreto un cono truncado, de 30 cm de altura, como el que se muestra en la Figura 9.2, el llenado se hace en 3 capas, varillando cada capa con 25 golpes de la varilla mostrada en la figura, una vez que se enrasa el cono con la misma varilla, se levanta verticalmente el molde, y se mide la diferencia de altura entre el cono de concreto abatido y la altura del molde, esta diferencia en cm se llama revenimiento del concreto.
Algunos revenimientos considerados como normales en concretos de tipo estructural pueden variar entre 5 y 10 cm, revenimientos altos podrían ser de 10-15 cm, y revenimientos bajos podrían ser menores de 5 cm. El revenimiento, o lo aguado del concreto está en relación directa con el tipo de aplicación y la energía de compactación que se empleará en consolidar el concreto. Por ejemplo en la fabricación de durmientes de concreto para ferrocarriles se acostumbra emplear concretos con revenimiento cero, en este caso se emplea la vibro-compresión para dar forma a las piezas. Algunas instituciones como el ACI recomiendan los revenimientos mostrados en la Tabla 9.1 para un buen número de aplicaciones con la siguiente consideración: el revenimiento máximo se puede aumentar en 2 cm si el concreto no se consolida con vibrador.
Figura 9.2. Cono para Prueba de Revenimiento Contrastando con la Bola de Kelly.
Tabla 9.1. Revenimientos Recomendados en Diversas Obras de Concreto.
El revenimiento del concreto se fija dependiendo entonces del tipo de elemento a colar y de la trabajabilidad que se requiere. Normalmente se acepta una variación en la medición del revenimiento ya sea en más o en menos, por ejemplo, la norma NMX-C-155 “Concreto hidráulico- Especificaciones”, señala las siguientes tolerancias: ± 1.5 cm si el revenimiento es menor de 5 cm, ± 2.5 cm si el revenimiento se encuentra entre 5 y 10 cm, y ± 3.5 cm si el revenimiento es mayor a 10 cm. El ingeniero debe preocuparse por entender la correlación que tiene la prueba del revenimiento con otras propiedades del concreto, ya que en muchas ocasiones tal prueba será el único recurso inmediato que se tenga para aceptar o rechazar un concreto. El criterio de calificar un concreto con base exclusivamente en la resistencia a compresión puede ocasionar problemas sin solución, ya que generalmente la verificación de la resistencia se lleva a cabo hasta los 28 días, para entonces la obra ya estará muy avanzada. Más adelante se revisarán otras pruebas que se pueden adoptar para asegurarse de que el concreto que se coloque desarrolle la resistencia esperada.
miércoles, 5 de enero de 2011
Estructura del Concreto.
Por otro lado, el agua, la cual también tiene un precio que no hay que subestimar, es un recurso natural cada vez más escaso y difícil de conseguir. El agua potable es más que suficiente para elaborar concreto, sin embargo, por la necesidad tan grande de reservar este preciado recurso para consumo humano, en algunas ciudades como la de México, en el futuro y por ley, algunas industrias como la del concreto premezclado tendrán que emplear el efluente de las plantas de tratamiento de aguas residuales para elaborar su concreto. Esto plantea un gran reto en el control
de la calidad tanto de las aguas tratadas como del concreto elaborado con dicho ingrediente.
Figura 9.1. Estructura del Concreto Hidráulico.
Como parte de la estructura del concreto se debe incluir el aire que se encuentre en la masa. El aire puede ser aquel que se produce en forma natural durante el mezclado y colocación del concreto en las cimbras, en cuyo caso se llama aire atrapado, este aire constituye hasta un 2% en volumen, pero puede ser más, especialmente si la colocación ha sido defectuosa. La forma de las burbujas de aire atrapadas es irregular. Por otro lado cuando se introduce intencionalmente aire en el concreto, generalmente por medio de un aditivo, la forma de las burbujas es esférica. El aire introducido se genera durante el mezclado, este tipo de aire se introduce intencionalmente en el concreto para protegerlo contra los efectos del intemperismo, la cantidad de aire varía entre 4 y 6 %.
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