Semana 10: "Concreto en estado fresco"

I. PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADO FRESCO:

I.I. TRABAJABILIDAD: Es el mayor o menor trabajo en estado fresco, en los procesos de mezclado, transporte, colocación y compactación.

Para medir la trabajabilidad es mediante la prueba del Slump.

I.II. SEGREGACION: Ocurre cuando los agregados gruesos, que son más pesados como la piedra chancada se separan de los demás materiales del concreto.

I.III. EXUDACION: Se origina cuando una parte del agua sale a la superficie del concreto.

I.IV. CONTRACCIÓN: Produce cambios de volumen en el concreto debido a la perdida de agua por evaporación, es importante controlar la contracción porque puede producir problemas de fisuracion.

II. INCIDENCIA DE LOS DIFERENTES MATERIALES COMPONENTES EN LA TRABAJABILIDAD DEL CONCRETO:

• Plastificantes reductores de agua.
• Se definen como aditivos que permiten, facilidad de manipulación de la mezcla, una reducción de la cantidad de agua en un hormigón incluso permiten obtener estos dos efectos simultáneamente.
• El aumento de trabajabilidad permite la colocación del hormigón en estructuras complicadas, con alta densidad de armadura o con efectos superficiales especiales sin necesidad de incrementar cantidad de agua de amasado y por consiguiente la dosis de cemento para obtener las resistencias especificadas.
• Manteniendo una determinada trabajabilidad, permite aumentar la compacidad del hormigón y, por consiguiente, su resistencia, impermeabilidad y durabilidad. Por la misma razón, la retracción y en consecuencia, la tendencia a la rotura fisuras.

III. EL MECANISMO DE PARTICIPACIÓN DE LOS PLASTIFICANTES Y SÚPER PLASTIFICANTES EN LA TRABAJABILIDAD:

• Los súper plastificadores se emplean en dosis mayores que los plastificadores reductores de agua, (0.8 a 3%) y pueden ser agregados al final del amasado sin diluir previamente en el agua.
• El efecto sobre la trabajabilidad del hormigón se mantiene entre 30 y 60 minutos según el aditivo, característica que hace conveniente agregarlo inmediatamente antes del término del amasado y obliga a una rápida colocación.
• El efecto se termina una vez transcurrido el tiempo señalado, volviendo el hormigón a su docilidad inicial. Eventualmente puede agregarse una nueva dosis, remezclando el hormigón con el fin de prolongar el efecto por otro periodo.
• Los hormigones fluidos obtenidos con estos aditivos pueden ser colocados con gran facilidad, pues son prácticamente autonivelantes y por lo tanto se reduce el trabajo de colocación y se elimina la necesidad de vibrar salvo en zonas densamente armadas.
• Cuando los aditivos fluidificantes se emplean como reductores de agua se obtiene un incremento de algunas características del hormigón endurecido, especialmente su resistencia, durabilidad e impermeabilidad.

IV.TRABAJABILIDAD:

La trabajabilidad del concreto, puede  definirse como la propiedad que determina el esfuerzo requerido para manipular una cantidad de mezcla de concreto fresco.

En esta  definición el termino significa incluir todos los funcionamientos involucrados para manejabilidad del concreto fresco, llamándolos: transportación, colocación, compactación y también, en algunos casos, terminación .En otras palabras, la  trabajabilidad es esa propiedad que hace al concreto fresco fácil de manejar y contar, sin un riesgo apreciable de segregación.

V. TEMPERATURA EN LA TRABAJABILIDAD:

Se sabe que bajo condiciones de climas calientes se requiere más agua para que una mezcla dada tenga el mismo revenimiento y la misma consistencia. Esto se demuestra, que bajo condiciones consideradas, una disminución aproximadamente de 25 mm en el revenimiento fue provocada por 10°C de aumento en la temperatura del concreto. El efecto de la temperatura en la demanda de agua viene principalmente de efectos en la proporción de hidratación del cemento, y posiblemente también en la proporción de evaporación del agua.

VI. ENSAYO DE ASENTAMIENTO(REVENIMIENTO):

La norma establece el procedimiento para determinar la docilidad del hormigón fresco por el método del asentamiento del cono de Abrams, ya sea en laboratorio o en obra.

Procedimiento del ensayo:

VI.I.MUESTRA DE HORMIGÓN Y ACONDICIONAMIENTO DEL EQUIPO: La cantidad de hormigón necesaria para efectuar este ensayo, no será inferior a 30 litros. Respecto del equipo a emplear, éste se debe humedecer previamente sólo con agua, con el objeto de evitar que los implementos le resten humedad a la mezcla (no se permite emplear aceite ni grasa).

NOTA: La muestra deberá tomarse entre el 10 y el 90% de la descarga.

VI.II. POSICIÓN DEL OPERADOR: Se coloca el molde sobre la placa de apoyo horizontal. El operador se para sobre las pisaderas evitando el movimiento del molde durante el llenado.

NOTA: Verificar que el lugar sea horizontal, firme y sin vibraciones.

VI.III. LLENADO DEL MOLDE- 1RA CAPA: Se llena el molde en tres capas de igual volumen, apisonadas con 25 golpes de varilla, distribuidos uniformemente. La capa inferior se llena hasta aproximadamente 7 cm de altura, se compacta con 25 golpes de varilla-pisón; los primeros golpes con la varilla ligeramente inclinada alrededor del perímetro, continuando hacia el centro en espiral.

NOTA: La capa se debe apisonar en toda su profundidad sin golpear la placa.

VI.IV. LLENADO DEL MOLDE- 2DA CAPA: Se llena el cono hasta 2/3 de su volumen (15 cm o media altura) y compacte nuevamente con 25 golpes de pisón, penetrando algunos centímetros en la 1ra capa. El apisonado se distribuye uniformemente.

NOTA: Si por falta de precisión, se golpea el cono al introducir la varilla, el ensayo se debe repetir.

VI.V. LLENADO DEL MOLDE- 3RA Y ÚLTIMA CAPA: Se llena el cono hasta desbordarlo y se compacta nuevamente con 25 golpes de pisón, penetrando algunos centímetros en la 2da capa.

VI.VI. ENRASE Y LIMPIEZA: Terminada la compactación de la capa superior, se enrasa la superficie haciendo rotar sobre ella la varilla-pisón. Sin dejar de pisar las pisaderas se limpia el hormigón derramado alrededor molde.

VI.VII. LEVANTAMIENTO DEL MOLDE: Se carga el molde con las manos, sujetándolo por las asas y dejando las pisaderas libres. Luego se levanta en dirección vertical sin perturbar el hormigón en un tiempo de 5 a 10 segundos.

NOTA: Toda la operación de llenado y levantamiento no debe demorar más de 3 minutos.

VI.VIII.MEDICIÓN DEL ASENTAMIENTO: Se coloca el pisón horizontalmente atravesado sobre el cono invertido, de modo que se extienda por sobre el hormigón asentado. Se mide la distancia entre la barra y el centro original de la cara superior del hormigón, aproximando a 0,5 cm. Esta distancia es el ASENTAMIENTO del hormigón.

VII. ENSAYO DE PENETRACIÓN:

El  ensayo de penetración  estándar de siglas S.P.T.  consiste en contar el número de golpes que se necesitan para introducir dentro del suelo , un tubo partido a diferentes profundidades,  en este caso con variaciones de medio metro y se lo utiliza especialmente en terreno que requiere realizar un  reconocimiento  geotécnico. El toma muestras es golpeado con una energía constante. Con una masa en caída libre de 145lb  y una altura de caída de 70cm.

En recomendable realizarlos en depósitos de suelo areno y de arcilla blanda: no se recomienda para suelos de roca grava o arcilla consolidada ya que puede dañar el equipo

VIII. LA SEGREGACIÓN DEL CONCRETO:

La segregación está definida como la descomposición mecánica del concreto fresca en sus partes constituyentes cuando el agregado grueso tiende a separarse del mortero.

La segregación hace que el concreto sea: Más débil, menos durable, y dejara un pobre acabado de superficie.

IX. EXUDACIÓN DEL CONCRETO:

Es definida como la elevación de una parte del agua de la mezcla hacia la superficie, generalmente debido a la sedimentación de sólidos. El proceso se inicia momentos después que el concreto ha sido colocando y consolidado en los encofrados y continua hasta que se inicia el fraguado de la mezcla, se obtiene máxima consolidación de sólidos, o se produce la ligazón de las partículas.

X. EL FRAGUADO EN EL CONCRETO:

El proceso de endurecimiento (fraguado) de los concretos se debe  a la combinación del agua con las partículas de cemento (hidratación). El control de estas condiciones es vital en el primer proceso de endurecimiento. Por esta razón un concreto bien proporcionado, si no tiene la humedad  necesaria, será de baja calidad, porque secara rápidamente.

Para que el endurecimiento o fraguado se complete adecuadamente es durante los primeros 7 días mantenerlo húmedo.

Este proceso dura por lo menos 28 días, tiempo necesario para obtener un endurecimiento natural y lograr la calidad requerida.

Cabe mencionar  que un buen fraguado no corregirá los problemas que resultaran  de usar elementos (arena, piedra, cemento) inadecuados o mal proporcionado.