3.1. Concreto COMPOSICION

5/13/2018 3.1. Concreto COMPOSICION - slidepdf.com

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COMPOSICION DELCOMPOSICION DEL

CONCRETOCONCRETO



COMPOSICIONCOMPOSICION DEL CONCRETODEL CONCRETO

aa..-- LaLa pastapasta::

1)1) ElementosElementos FundamentalesFundamentales

2)2) FuncionesFunciones

3)3) PropiedadesPropiedades

4)4) InfluenciaInfluencia

bb..-- ElEl Agregado Agregado



1) Elementos f undamentales1) Elementos f undamentales:: A) A) ElEl gelgel:: SeSe denominadenomina así así alal productoproducto

resultant eresultant e dede lala reacciónreacción quí micaquí mica eehidrataciónhidratación deldel cementocemento..

B)B) LosLos porosporos:: incluidosincluidos enen ellaella..

C)C) ElEl cementocemento sinsin hidratar,hidratar, sisi lolo hayhay..

D)D) LosLos cristalescristales dede hidróxidohidróxido dede calcio,calcio, oocalcal librelibre queque puedanpuedan habersehaberse f ormadof ormadodurant edurant e lala hidrataciónhidratación deldel cementocemento..

La PastaLa Pasta



La PastaLa Pasta

Esquema típico de la est ructura de la Esquema típico de la est ructura de la

pasta de cementopasta de cemento

Poros por aire at rapadoPoros por aire at rapado

Poros por aire incorporadoPoros por aire incorporado

Cemento sin hidratarCemento sin hidratar(si lo hay)(si lo hay)

Cristales deCristales de hidroxidohidroxidode calciode calcio



A) A) ElEl gelgel:: eses lala part epart e sólidasólida dede lala pasta,pasta, lala

cualcual eses elel resultadoresultado dede lala reacciónreacción quí micaquí micacementocemento-- aguaagua durant edurant e elel procesoproceso dedehidrataciónhidratación..

-- Const ituidoConst ituido porpor loslos sólidossólidos dede hidrataciónhidratación(Hidratos(Hidratos dede SilicatosSilicatos dede Calcio)Calcio)..

-- ElEl aguaagua cont enidacont enida enen elel gelgel == aguaagua dedecombinacióncombinación,, queque nono eses evaporableevaporable porporserser int rí nsecaint rí nseca dede lala reacciónreacción quí micaquí mica..



Composición:Composición:

ElEl gelgel eses unauna aglomeraciónaglomeración porosaporosa dedepartí culaspartí culas solidament esolidament e ent relazadasent relazadas

(cristales(cristales int erconect int erconect.. ext remadament eext remadament epequeños),pequeños), enen susu mayoríamayoría escamosasescamosas oofibrosas,fibrosas, elel conjuntoconjunto dede laslas cualescuales f ormaf ormaunauna redred eslabonadaeslabonada queque cont ienecont iene

mat erialmat erial masmas oo menosmenos amorf oamorf o..



Comportamiento:Comportamiento:

DesempeñaDesempeña elel papelpapel masmas important eimportant e enen elelcomportamientocomportamiento deldel concreto,concreto,especialment eespecialment e enen susu resist enciaresist encia mecánicamecánica

yy susu modulomodulo dede elast icidadelast icidad.. LasLas razonesrazones dedesusu resist enciaresist encia aunaun nono est ánest án clarament eclarament ecomprendidascomprendidas (( f ísicas,f ísicas, quí micas)quí micas)..



B)B) PorosPoros:: Exist enExist en enen lala pastapasta cant idadescant idadesvariablesvariables dede espaciosespacios vacíos,vacíos, denominadosdenominadosporos,poros, loslos cualescuales nono cont ienencont ienen mat eriamat eriasólida,sólida, aunqueaunque puedenpueden estarestar llenosllenos dede

aguaagua..

SeSe clasificanclasifican enen::

Poros por aire at rapadoPoros por aire at rapado

Poros por aire incorporadoPoros por aire incorporado

Poros capilaresPoros capilares

Poros gelPoros gel



Se f orma durant e el mezclado . Lo aportan los mat eriales, at rapada en la masa de concreto. Es inevitable.

Tiene perfil irregular y no necesariament e est ánint erconectados. El tamaño varia desde no percept ibles a simple vista hasta 1 cm o mas. Ocupan hasta el 1 %.

Es indeseable porque:Disminuyen resist enciaDisminuyen durabilidadPueden aumentar permeabilidad

POROS POR

AIRE

ATRAPADO



Int encionalment e para incrementar la durabilidaddel concreto: crea cámaras en las que se puedecongelar el agua present e en los poros capilares,

evitando que la t ensión generada por la expansión (agua a hielo) cont ribuya a agrietar elconcreto.

Pueden ocupar hasta 5% del volumen delconcreto. Perfil esférico con diámet ros promedio ent re 0.08 a 0.10 mm.

Incrementar la durabilidad, t raba jabilidad , la plast icidad y fluidez de las mezclas, permit e la reducción de agua de mezcla

POROS POR

AIRE

INCORPORADO



Espacios ent re grupos de sólidos de hidrataciónde dimensiones que ofrecen espacio para la f ormación de nuevos productos de hidratación.

Dependen de la relación agua / cemento, como del grado de hidratación de la pasta.

Agua capilar a la contenida en ellos.

Varían en perfil y f orman un sist ema, en muchos casos int erconectados, dist ribuido al azar a t ravés de la pasta.

De tamaño submicroscópico est án en capacidadde cont ener agua que puede congelarse.

Aumenta la porosidad, permeabilidad capacidadde absorción de la pasta; pero disminuyen las resist encias mecánicas de la pasta endurecida.

POROS

CAPILARES



Se f orman durant e el proceso de f ormación delgel, son las partí culas de aire que quedanat rapadas dent ro de el, aisladas unas de ot ras.Se dice que es el agua que queda ret enida por

adsorción en la superficie int erna del propio gelSe presentan independient ement e de la relaciónagua cemento.

El agua contenida dentro de estos poros sellama agua de gel. puede evaporarse bajocondiciones especiales de exposición

Los poros gel t iene un diámet ro muy pequeño,del orden de aproximadament e de 0.00000018

mm. Equivalent e al de las moléculas de agua.Debido a su muy pequeño diámet ro el agua nocongela en ellos, estos poros no est ánint erconectados

POROS

GEL



ESQUEMA TIPICO DE LAESQUEMA TIPICO DE LA

DISTRIBUCION DE AGUADISTRIBUCION DE AGUAE

V

A

P

O

R

A

BL

E

AGUA LIBREH

I

D

RA

T

A

C

I

O

N

AGUA

CAPILAR

AGUA DE GEL

AGUA DECOMBINACION



La PastaLa Pasta

2) Funciones2) Funciones Cont ribuirCont ribuir aa dardar laslas propiedadespropiedades

requeridasrequeridas alal productoproducto endurecidoendurecido..

SepararSeparar laslas partí culaspartí culas deldel agregadoagregado.. LlenarLlenar loslos vacíosvacíos ent reent re laslas partí culaspartí culas dede

agregadoagregado yy adherirseadherirse f uert ement ef uert ement e aa ellasellas..

ProporcionarProporcionar lubricaciónlubricación aa lala masamasa cuandocuandoestaesta aunaun nono haha endurecidoendurecido..



La PastaLa Pasta

3) Propiedades:3) Propiedades: DependenDependen dede laslas propiedadespropiedades f ísicasf ísicas yy

quí micasquí micas deldel cementocemento..

LasLas proporcionesproporciones relat ivasrelat ivas dede cementocemento yyaguaagua enen lala mezclamezcla..

ElEl gradogrado dede hidrataciónhidratación deldel cemento,cemento, dadodadoporpor lala efect ividadefect ividad dede lala combinacióncombinaciónquí micaquí mica ent reent re est eest e yy elel aguaagua..



La PastaLa Pasta4) Influencia de la pasta en el4) Influencia de la pasta en el

concretoconcreto:: LasLas propiedadespropiedades dede lala pastapasta sonson laslas queque

influyeninfluyen directament edirectament e sobresobre lala mezclamezclafinalfinal..

ParaPara unun cementocemento dado,dado, laslas caract eríst icascaract eríst icasyy porosidadporosidad dede lala pastapasta dependendependen dede lalarelaciónrelación aguaagua--cemento,cemento, yy deldel gradogrado dede

hidrataciónhidratación deldel cementocemento..



MECANISMOS DE HIDRATACIONMECANISMOS DE HIDRATACION

DEL CEMENTODEL CEMENTO

SeSe denominadenomina hidrataciónhidratación alal conjuntoconjunto dede

reaccionesreacciones quí micasquí micas ent reent re elel aguaagua yy losloscomponent escomponent es deldel cemento,cemento, queque llevanllevanconsigoconsigo elel cambiocambio deldel estadoestado plást icoplást ico alal

endurecido,endurecido, concon laslas propiedadespropiedadesinherent esinherent es aa loslos nuevosnuevos productosproductos yayaf ormadosf ormados..



Est eEst e procesoproceso eses exot érmico,exot érmico, generandogenerando ununflu joflu jo dede calorcalor haciahacia elel ext eriorext erior denominadodenominadocalorcalor dede hidrataciónhidratación..



MECANISMOS DEMECANISMOS DE

HIDRATACION DEL CONCRETOHIDRATACION DEL CONCRETO

Cambio de estado plást ico al endurecido.Cambio de estado plást ico al endurecido.

Dependiendo de la t emperatura, el t iempo,Dependiendo de la t emperatura, el t iempo,y la relación ent re la cant idad de agua y y la relación ent re la cant idad de agua y

cemento que reaccionan, se puedencemento que reaccionan, se puedendefinir de manera arbit raria cuat ro definir de manera arbit raria cuat ro estados.estados.



Unión del agua y pasta de cemento f ormando una pasta moldeable. Se caract eriza el proceso Se caract eriza el proceso por la dispersión de cada grano de cemento enpor la dispersión de cada grano de cemento en

millones de partí culas. millones de partí culas. El concreto sigue endureciéndose por años.El concreto sigue endureciéndose por años.

La acción del yeso cont rarresta la velocidad deLa acción del yeso cont rarresta la velocidad delas reacciones y se produce un periodo lat ent e o las reacciones y se produce un periodo lat ent e o de reposo y que dura ent re 40 y 120 minutos. de reposo y que dura ent re 40 y 120 minutos. En est e caso se f orma el hidróxido de calcio queEn est e caso se f orma el hidróxido de calcio que

cont ribuye a aumentar la alcalinidad de la pasta cont ribuye a aumentar la alcalinidad de la pasta que alcanza unque alcanza un PhPh del orden de 13.del orden de 13.

ESTADOPLASTICO



Se aceleran las reacciones quí micas, empieza elendurecimiento y la pérdida de plast icidad,midiéndose en t érminos de resist encia a

def ormarse. Es la etapa en la que se evidencia elproceso exot érmico.

Se f orma una est ructura porosa llamada gel deSe f orma una est ructura porosa llamada gel dehidratos de silicato de calcio (CHS o hidratos de silicato de calcio (CHS o torbemoritatorbemorita), con consist encia coloidal, que va ), con consist encia coloidal, que va

rigidizándose cada vez más en la medida que serigidizándose cada vez más en la medida que sevan hidratando los silicatos.van hidratando los silicatos.

Est e período dura alrededor de t res horas y seproducen una serie de reacciones quí micas quevan haciendo el gel más estable en el t iempo.

FRAGUADOINICIAL



Se obt iene al t érmino de la

etapa del fraguado inicial,caract erizándose porendurecimiento significat ivo y

def ormaciones permanent es.La est ructura del gel est áconst ituida por el ensambledefinit ivo de sus partí culas

endurecidas.

FRAGUADOFINAL



SeSe produceproduce aa part irpart ir deldel fraguadofraguado finalfinal yy eses elelestadoestado enen queque sese mant ienemant iene ee incrementanincrementan concon elelt iempot iempo laslas caract eríst icascaract eríst icas resist ent esresist ent es.. LaLa reacciónreacciónpredominant epredominant e eses lala hidrataciónhidratación permanent epermanent e dede

loslos silicatossilicatos dede calciocalcio yy enen t eoríat eoría dede maneramaneracont inuacont inua ee indefinidaindefinida..

EsEs elel estadoestado finalfinal dede lala pasta,pasta, loslos sólidossólidos dedehidrataciónhidratación manifiestamanifiesta susu ba jaba ja solubilidadsolubilidad porpor loloqueque elel endurecimientoendurecimiento eses f act iblef act ible aunaun ba joba jo aguaagua..

Volumen de productos de hidratación es menor Volumen de productos de hidratación es menorque la suma de volúmenes de agua y cemento que la suma de volúmenes de agua y cemento debido a que por combinación quí mica eldebido a que por combinación quí mica elvolumen de agua disminuye en alrededor de unvolumen de agua disminuye en alrededor de un25% lo que t rae como consecuencia cont racción25% lo que t rae como consecuencia cont racciónde pasta endurecida.de pasta endurecida.

ENDURECIMIENTO



Para que se produzca hidratación completa sePara que se produzca hidratación completa se

necesita suficient e cant idad de agua,necesita suficient e cant idad de agua,t emperatura adecuada y t iempo t emperatura adecuada y t iempo curado curado consist e en procurar estos t res elementos consist e en procurar estos t res elementos

para completar proceso.para completar proceso. Esta demost rado que relación a /c mí nima Esta demost rado que relación a /c mí nima

para hidratación es del orden de 0.25 a 0.30para hidratación es del orden de 0.25 a 0.30en peso dependiendo de cada caso. en peso dependiendo de cada caso.



POROSIDAD DEL AGREGADOPOROSIDAD DEL AGREGADO

El agregado es poroso y permeable, pudiendo variarel total de poros, de acuerdo a los diferent es t ipos derocas, ent re el 0.3% y el 20%.

Algunas rocas

Macroporos: Poros grandesLa capilaridad es muy pequeña o despreciable.

Los poros del agregado

pueden cont ener agua enf orma parcial o total y originar problemas como la congelación:Reduce durabilidad

El concreto endurecidono es impermeableal agua.La porosidad permit eel pase del agua.



Permeabilidad del concretoPermeabilidad del concreto

No es una simplefunción de la cantidad deporos

Depende:- del tamaño- distribucion-continuidad

La permeabilidad de la pasta yconsecuentementedel concreto, es

controlada por la porosidad capilar.



-La porosidad, permeabilidad y capilaridad comprendenfenómenos f ísicos que t ienen int erdependencia,

un concreto será tanto más permeable y t endráuna posibilidad de absorción capilar más important ecuanto más poroso sea.

La porosidad son sist emas de vacíos present een la est ructura int erna del concreto endurecido. Esta porosidad es la que condiciona el comportamiento

post erior del concreto para absorber lí quidos y supermeabilidad o capacidad de flu jo a t ravés de él.



La porosidad cerrada: los poros no secomunican entre ellos ni con el exterior;principalmente formada por una parte de

la porosidad de los agregados y por el aireatrapado e n el concreto.

La porosidad abierta: los poros secomuniquen entre si y con el medioexterior al concreto; está formada por unaparte de la porosidad de los agregados y

por los microcanales de jados al evaporarseparte del agua de mezclado del concreto(poros capilares).La porosidad abierta, es aquella que debepreocupar a los constructores en concreto.

POROSIDAD

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