CONCRETOS

8.1 DEFINICION

El concreto es una mezcla de diversos elementos utilizada en la construcción. La adecuada dosificación es indispensable para poder preparar un concreto con las normas de calidad requeridas. Es la unión de cemento, agua, aditivos, grava y arena lo que nos da una mezcla llamada concreto.

El concreto es un material muy frecuente en la construcción ya que tiene la capacidad de resistir grandes esfuerzos de compresión. Sin embargo, no se desempeña bien ante otros tipos de esfuerzos, como la flexión o la tracción. Por lo tanto, el concreto suele utilizarse en conjunto con el acero, en un compuesto que recibe el nombre de hormigón armado.

8.2 CLASIFICACION

Concreto Simple.

Es una mezcla de cemento Pórtland, agregado fino, agregado grueso y agua, el cual no contiene ningún tipo de elemento de refuerzo o posee elementos menores a los especificados para el concreto reforzado.

Ventaja

• Resistencia a fuerzas de compresión elevadas.
• Bajo costo.
• Larga duración (En condiciones normales, el concreto se fortalece con el paso del tiempo).
• Puedes moldearse de muchas formas.
• Presenta variedad de colores y texturas.

Concreto Ciclópeo.

Es el concreto simple en cuya masa se incorporan grandes piedras o bloques; y q no contiene armadura. Es aquel que está complementado con piedras desplazados de tamaño máximo, de 10” cubriendo hasta el 30 %, como máximo del volumen total; éstas deben ser introducidas previa selección y lavado, con el requisito indispensable de que cada piedra en su ubicación definitiva debe estar totalmente rodeada de concreto simple. El concreto ciclópeo no se considera concreto estructural.

Concreto Armado.

Es el concreto que en su interior tiene armaduras de acero, debidamente calculadas y situadas. Este concreto es apto para resistir esfuerzos de compresión y tracción. Los esfuerzos de tracción los resisten las armaduras de acero. Es el concreto más habitual.

Al reforzar el concreto con acero en forma de varillas o mallas, se forma el llamado concreto armado o reforzado; el cual se utiliza para dar nombre a sistemas estructurales como: vigas o trabes, losas, cimientos, columnas, muros de retención, ménsulas, etc.

Concreto Pre-esforzado:

Pretensado:

Los tendones, generalmente son de cable torcido con varios torones de varios alambres cada uno, se restiran o se tensan entre apoyos. Se mide el alargamiento de los tendones, así como la fuerza de tensión aplicada con los gatos. Con la cimbra en su lugar, se vacía el concreto en torno al tendón esforzado. A menudo se usa concreto de lata resistencia a corto tiempo, a la vez que es curado con vapor de agua, para acelerar el endurecimiento. Después de haberse logrado la resistencia requerida, se libera la presión de los gatos. Los torones tienden a acortarse, pero no lo hacen por estar ligados al concreto por adherencia. En esta forma la fuerza de presfuerzo es transferida al concreto por adherencia, en su mayor parte cerca de los extremos de la viga.

Postensado:

Cuando se hace el presforzado por postensado, generalmente se colocan en los moldes de las vigas ductos huecos que contienen a los tendones no esforzados, y que siguen el perfil deseado, antes de vaciar el concreto. Los tendones pueden ser alambres paralelos atados en haces, cables torcidos en torones, o varillas de acero. El ducto se amarra con alambres al refuerzo auxiliar de la viga (estribos sin reforzar) para prevenir su desplazamiento accidental, y luego se vacía el concreto. Cuando éste ha adquirido suficiente resistencia, se usa la viga de concreto misma para proporcionar la reacción para el gato de esforzado.

8.3 TIPOS DE CONCRETO DE ACUERDO CON SU PESO

Concreto Normales.

Es un material utilizado en la construcción, principalmente con el objetivo de unir inertes y conformar una masa sólida de resistencia y durabilidad adecuada para obras. Es habitualmente utilizado en elementos estructurales como cimientos, placas o losas, columnas, muros, canales, tanques y pisos.

Concreto Pesado.

Es producido con agregados pesados especiales, logrando se una densidad por encima de los 6400 kg/m3. El concreto pesado es usado generalmente como una pantalla contra la radiación, pero es también empleado como contrapeso o lastre y otras aplicaciones donde la alta densidad es importante y así mismo también se usan como aplicación principal en la protección biológica contra los efectos de las radiaciones nucleares; paredes de bóvedas y cajas fuertes etc.

Concreto Ligero.

Es el concreto con poca densidad, formados por áridos de pequeña densidad. Es utilizado para la obtención de elementos que no precisen grandes resistencias, como tabiques, forjados de pisos, fachadas de revestimiento, y sobre todo, como aislante del calor y del sonido. Se denomina concreto ligero a todo aquel que tiene un peso volumétrico fresco menor de 1900 kg/m3. 

8.4 ALGUNOS TIPOS DE CONCRETOS ESPECIALES

CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA TEMPRANA:

 Los concretos de alta resistencia son aquellos cuya resistencia a la compresión a 28 días (f’c) son iguales o mayores a seis mil psi (6,000). Utilizando componentes con la más alta calidad y aditivos de última generación CEMEX ha logrado satisfacer las necesidades estructurales de los dueños, diseñadores y clientes para maximizar así sus obras hechas en concreto.

Dependiendo de su aplicación puede ser especificado como un concreto regular, bombeable o autocompactante.

APLICACIONES 

• Pilotes y pilas de cimentación
• Elementos pre-esforzados; vigas y losas pre o post-tensadas
• Columnas en edificios de mediana y gran altura
• Bóvedas de seguridad
• Muros de contención
• Columnas y vigas en puentes
• Muros de cortante “shear walls” y de rigidez

CONCRETO MASIVO:

Según el ACI 207.1 R, concreto masivo se define como:

“Cualquier volumen de concreto con dimensiones lo suficientemente grandes como para que se tomen medidas que controlen la generación de calor de la hidratación del cemento y su cambio en volumen para minimizar el potencial de agrietamiento.”

Concreto que se cuela para obras de grandes dimensiones y que por su cuantioso volumen puede generar gran cantidad de calor de hidratación que obligue a tomar medidas especiales para minimizar los agrietamientos en la obra.

• Temperatura máxima del concreto al momento de colocación.
• Temperatura máxima de calor de hidratación del concreto durante el fragüe a edades definidas.
• Diferencial máximo de temperatura del concreto colocado entre el interior y exterior del elemento.

CONCRETO SIN SLUMP: 

Este concreto es definido también por ACI 116 como: concreto con una consistencia correspondiente a un slump de ¼ pulg. O menos.

Este concreto en estado normal (seco), debe ser lo suficientemente trabajable para ser colocado y consolidado con el equipo que va a ser usado en el trabajo.

Muchas de las reglas básicas que gobiernan las propiedades del concreto estándar son aplicables a este concreto; sin embargo,  la medida de la consistencia del concreto estándar difiere de la utilizada en éstos,  pues la prueba del cono de Abrams no es práctica para dar un parámetro de estas características.

CONCRETO ROLADO - COMPACTADO: 

Este es un concreto sin slump, y seco que esw compactado mediante un rodillo vibratorio un equipo en forma de una platea de compactación.  Este concreto es una mezcla de agregado, cemento y agua;  ocasionalmente materiales cementantes como el Fly Ash también puede ser usado. El contenido de cemento varía desde 60 a 360 kg/m3.  La mezcla puede ser hrecha con una mezcladora tradicional, o en algunas ocasiones con camiones mezcladores o mixer. Este concreto-rolado-compactado está considerado como el mas rápido y económico  método de construcción en presas de gravedad, pavimentos, aeropuertos, caminos rurales, y como sub-bases para caminos y avenidas que luego serán pavimentadas.

Una resistencia a la compresión de 70 a 315 kg/m2 pueden ser obtenidas para concreto-rolado-compactado en proyectos de presas. Los proyectos de pavimentos sin embargo requieren de un diseño a la compresión de aproximadamente 350 kg/cm2.

El concreto -rolado-compactado debe reunir algunas condiciones para su colocación, por ejemplo, tener suficiente espesor para que la compactación sea uniforme y completa con los equipos usados. Una medida optima del espesor puede ser de 8 a 12 pulg. Cuando va ser colocado y consolidado con equipo convencional de movimiento de tierra o equipos de pavimentos.

SHOTCRETE:

 Shotcrete es un mortero de concreto que es lanzado neumáticamente sobre una superficie a alta velocidad.  La relativamente seca mezcla es consolidada por la fuerza de impacto y puede ser colocada sobre superficies verticales u horizontales sin ocurrir disgregación.

 El shotcrete es usado tanto para una nueva construcción como para reparaciones.  Su aplicación es particularmente importante en estructuras abovedadas o en la construcción de túneles para la estabilización de fragmentos de roca suelta y expuesta.

Las propiedades del shotcrete endurecido son muy dependientes del operador. Shotcrete tiene un peso específico y una resistencia a la compresión similar a un concreto estándar y uno de alta resistencia respectivamente.  Agregados con tamaño máximo de ¾ pulg. Pueden ser usados.

Shotcrete puede ser producidos mediante un proceso seco o húmedo.

En el proceso seco se hace un pre-mezclado del cemento y los agregados; luego ésta mezcla, supuesta homogénea es impulsada por una compresora de aire hacia la boquilla. El agua es adicionada a la mezcla en la boquilla a la salida mezclándose íntimamente, para que inmediatamente sea lanzada, proyectada sobre la superficie.

En el proceso húmedo, todos los ingredientes son pre-mezclados y luego lanzados sobre la superficie. Si se adiciona al final de la boquilla una compresora de aire, se incrementa la velocidad del lanzamiento de la mezcla sobre la superficie.

CONCRETO BLANCO: 

El cemento blanco portland es usado para producir concretos blancos. Es un material usado ampliamente como material arquitectónico. El cemento blanco es fabricado de acuerdo con ASTM C150. Este concreto es producido con agregados y agua que no contengan materiales que puedan modificar la coloración del concreto.

CONCRETO COLOREADO:

Este concreto, puede ser producido usando agregados coloreados, añadiendo pigmentos de colores o ambos.  Cuando son usados los agregados de colores ellos deberán ser expuestos en la superficie del concreto.

8.5 CARACTERÍSTICAS DE UN BUEN CONCRETO:

El concreto de alto rendimiento debe cumplir los siguientes requerimientos:

Permeabilidad: como un indicador de su durabilidad no deberá exceder de 500 coulomb en un test de permeabilidad del ion cloro AASHTO 227. Este requerimiento lo haría prácticamente impermeable.

Estabilidad dimensional: medido en un alto módulo de elasticidad, baja contracción y deformación, y bajo valor de hidratación. 

Estas características son indispensables para evitar cualquier efecto de esfuerzos indeseables en las estructuras.