calidad delconcreto

LA CALIDAD DE LOS INGREDIENTES DEL CONCRETO por : DIEGO SANCHEZ DE GUZMAN Ingeniero Civil, MIC, MSclS INTRODUCCION El proporcionamiento de mezclas de concreto o «Diseño de Mezclas» , es un proceso que consiste en la selección de los ingredientes disponibles (cemento, agregados, agua, aditivos y adiciones) y la determinación de sus cantidades relativas para producir, tan económicamente como sea posible, concreto con el grado requerido de manejabilidad, que al endurecer a la velocidad apropiada adquiera las propiedades de resistencia, durabilidad, peso unitario, estabilidad de volumen y apariencia adecuadas.

Estas proporciones dependen de las propiedades y características de los ingredientes usados, de las propiedades particulares del concreto especificado (en éste caso concreto para pavimentos), y de las condiciones particulares bajo las cuales el concreto será producido y colocado. COMPOSICION DEL CONCRETO El principal componente del concreto, es el cemento Portland, el cual ocupa entre el 7% y el del volumen de la mezcla y tiene propiedades de adherencia y de cohesión que proveen buena resistencia a la compresión.

El cemento Portland es producido por el hombre y proviene de la calcinación de rocas calizas y arcillas. El segundo componente, el agua, ocupa entre el 14 y el 18 % del volumen de la mezcla reacciones químicas. La mezcla de cemento Portland y agua es llamada la pasta de cemento y sirve como lubricante de la mezcla fresca. Adicionalmente, la pasta endurecida provee resistencia mecánica y durabilidad al concreto. El tercer componente, los agregados, ocupan entre el 59 % y el 76 % del volumen de la mezcla.

Son esencialmente materiales inertes, naturales o artificiales, de forma granular, que por conveniencia práctica han sido separados en fracciones finas (arenas) y fracciones gruesas (gravas). En general, provienen de las rocas, pero también existen agregados artificiales. Los agregados, son considerados un llenante de la mezcla, que controla los cambios volumétricos de la pasta de cemento y que también provee resistencia mecánica.

Adicionalmente, el concreto también contiene alguna cantidad de aire atrapado (usualmente entre 1 % y 3 % del volumen de la mezcla, y puede contener aire incluido intencionalmente (entre 1 % y 7 % del volumen de la mezcla), lo cual se logra con el uso de aditivos o con cementos que tengan agentes inclusores de aire Por último, con alguna frecuencia se añaden aditivos y/o diciones a la mezcla con el objeto de modificar una o más propiedades del concreto tales como mejorar la trabajabilidad en estado fresco, reducir los requrimientos de agua de mezclado, acelerar o retardar los tiempos de f ementar resistencia, 2 ap aumentar la durabilidad, o durabilidad, o alterar otras propiedades. ESPECIFICACIONES Y CALIDAD DE MATERIALES Las propiedades y características de los materiales empleados en la producción del concreto, deben ajustarse a la normativa vigente en cada país. En Colombia, por ejemplo, se debe cumplir con las «Normas de Diseño y Construcción Sismo-Resistente

NSR-98″ y con las normas emitidas por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas (ICONTEC). Calidad del Cemento El cemento hidráulico utilizado para la producción del concreto debe ser cemento Portland (compuesto de clinkery yeso). Sin embargo, en muchos países de América Latina, se producen otros cementos (compuestos de clinker, yeso y alguna adición que desarrolla propiedades hidráulicas) , como el cemento portland de escoria de alto horno, el cemento portland puzolánico, o cemento portland adicionado; que también son frecuentemente utilizados en la producción de concretos, ya que cumplen specificaciones químicas, físicas y mecánicas similares a las de un cemento Portland.

Los cementos más comunes son los siguientes: Designación Portland Tipo Portland Tipo II Portland Tipo III Portland Tipo IV Portland Tipo V 1 Cemento Portland puzolánico Cemento Portland adicionado Calidad del Agua Puede usarse como agua de mezclado y/o de curado del concreto, aquella que no tenga un pronunciado olor o sabor, que esté limpia y libre de aceites, cítricos, sales, ácidos, azúcares, materia orgánica y cualquier otra sustancia perjudicial al pavimento terminado. para ello, el agua debe cumplir con las siguientes olerancias de concentraciones máximas de impurezas: 2 Tabla 3. 2. Tolerancias de concentraciones de Impurezas en el agua de mezclado mpurezas Máxima concentración tolerada Carbonatos de sodio y potasio 1. 000 ppm Cloruro de sodio 20. 000 ppm Cloruro, como CI (concreto pre – esforzado) 500 ppm Cloruro, como Cl (concreto húmedo o con elementos de aluminio, metales similares ó galvanizados) Sulfato de sodio 10. 00 ppm Sulfato, como S04 1 ,000 ppm 4 Carbonatos de Ca V ME, co onato orgamca 20 ppm Agua de mar (concentración total de sales para concreto no 35. 000 ppm reforzado) Agua de mar para concreto reforzado ó pre – esforzado No recomendable Además, en la tabla 3. 3, se fijan los criterios físicos y mecánicos de aceptación del agua con respecto a los tiempos de fraguado y a la resistencia del concreto producido con ella. Tabla 3. 3. Criterios físicos y mecánicos de aceptación de un agua cuestionable para concreto Ensayo Limites Norma Desviación de los tiempos de No más temprano de 0:30, NTC 118 fraguado con respecto al testigo ni más tarde de 0:30 (hr : min. ) Resistencia mínima a los 28 días de NTC 220 edad con respecto al testigo 3 Calidad del Agregado Fino

Como agregado fino, se considera aquél cuya fracción está comprendida entre el tamiz de 4. 76 mm (No. 4) y el tamiz de 0. 074 micras (No. 200) y provenga de arenas naturales o de la trituración de rocas, gravas, escorias siderúrgicas u otras fuentes aprobadas. El porcentaje materiales calcáreos no Ituración, procedente de sap límites que señalan las normas y que se indican en la tabla 3. 4. Tabla 3. 4. Granulometría para Agregado Fino Tamiz Porcentaje que pasa (mm) Pulgadas 10 100 4. 76 No. a 95 – 100 2. 38 80 – 100 1. 19 NO. 16 50 – 85 0. 595 No. 30 25-60 0. 297 No. 50 10- 30 0. 149 No. 100 2-10 En ningún caso el agregado fino podrá tener más de 45 % de material retenido entre dos tamices consecutivos..

Además, durante el periodo de construcción no se permitirán variaciones mayores de 0. 2 en el módulo de finura, con respecto al valor correspondiente a la curva ra la dosificación de los en la arena triturada, se Incrementa al 5 % siempre y cuando el polvo proceda del proceso de trituración y se encuentre libre de arcilla o esquistos. Adicionalmente, el agregado fino debe estar libre de cantidades perjudiciales de materia orgánica.. Si el agregado es sometido al ensayo colorimétrico de ontenido de materia orgánica y resulta un color más oscuro que el normal de referencia (Ambar No. 3), se debe rechazar. Tabla 3. 6. Valores del contenido de materia orgánica en el agregado fino, según el ensayo colorimétrico NTC 127.

Color Número de la Criterio de aceptación referencia orgánica Amarillo claro Aceptable Amarillo oscuro Aceptab e Ambar 10 % cuando se ensaya con sulfato de sodio o del 15 % cuando se ensaya con sulfato de magnesio. 5 En caso de no cumplirse esta condición, el agregado puede ser aceptado, si se comprueba que a ser empleado en un concreto de propiedades similares, expuesto a ondiciones de intemperie parecidas, haya dado pruebas de comportamiento satisfactorio. Además, el equivalente de arena, no puede ser inferior al 65 Calidad del Agregado Grueso Como agregado grueso para elaborar concretos que van a ser empleados en pavimentos rígidos, se considera aquél material granular cuya fracción esté comprendida entre el tamiz de 50. 8 mm (2 y el tamiz de 4. 76 mm (No. 4) y provenga de gravas naturales o de la trituración de rocas, gravas aprobadas.

No se permite el uso de agregado grueso que provenga de escorias de alto horno. El agregado grueso, deberá cumplir con los siguientes requisitos: Al igual que en el agregado fino, el agregado grueso no puede presentar reactividad potencial (álcali – sllice y/o álcali – carbonato), con los hidróxidos alcalinos de la pasta de cemento (Na20 y K20). La granulometría del agregado grueso debe ser cerrada y el tamaño máximo nominal superior a 25. 1 mm (1 «), p er los 50. 8 mm («2). Es 8 ap decir, que la nominal. Tabla 3. 8. Granulometría del Agregado Grueso. 50. 8 mm 38. 1 mm 25. 4 mm (1. 5 1′) 57. 0 2. 25 50. 8 38. 1 25. 4 1. 5 19. 1 3/4 12. 5 9. 1 aplanamiento y alargamiento del agregado grueso procesado, no deberán ser mayores del 15 %. El desgaste del agregado grueso, edido en la máquina de los Angeles, no podrá ser mayor del 40 El contenido de sustancias perjudiciales en el agregado grueso, no debe rebasar las siguientes especificaciones: Tabla 3. 10. Límites máximos para sustancias dañinas en el agregado grueso para concreto de pavimentos rígidos Material Porcentaje máximo permitido Terrones de arcilla y partículas deleznables 0. 25 % Partículas blandas 5. 0 % Material que pasa por el tamiz de 74 micras Cantidad de partículas livianas 0. 5 % Contenido de sulfatos, como S04 1. 2 % 7 El límite permitido de ma el tamiz de 74 micras en 0 OF la arena triturada, se