Construcción concreto

Apuntes para la materia de Estructuras de Concreto

Ing. José Antonio Mendoza Ríos

Año 2011

Capítulo I El Concreto Reforzado y su Resistencia
1.1.- Introducción:
El concreto es un material compuesto en forma de piedra, permitiendo que una mezcla de cemento, arena, grava y agua, cuidadosamente proporcionada se endurezca dentro de moldes de la forma u dimensiones deseadas. El cemento yel agua reaccionan químicamente uniendo sus partículas en una masa sólida.

1.2.- Componentes de un Concreto.
Pueden obtenerse concretos con una amplia gama de propiedades resistentes mediante una adecuada modificación de las proporciones de los materiales constituyentes. Veamos primero cada uno de ellos:

A.- Cemento Hidráulico: Según la norma mexicana NMX-C-414-ONNCCE: Es un materialinorgánico fina-mente pulverizado, comúnmente conocido como cemento, que al agregarle agua, ya sea solo o mezclado con arena, grava u otros materiales similares, tiene la propiedad de fraguar y endurecer, incluso bajo el agua, en virtud de reacciones químicas durante la hidratación y que, una vez endurecido, conservará su resistencia y estabilidad.
ONNCCE: Organismo Nacional de Normalización yCertificación de la Construcción y Edificación.

Desde la antigüedad, se emplearon pastas y morteros elaborados con arcilla, yeso o cal para unir la mampostería en las edificaciones. Fue en la Antigua Grecia cuando empezaron a usarse tobas volcánicas extraídas de la isla de Santorini, los primeros cementos naturales.

Foto No. 1.1.- Vista actual de la Isla de Santorini en Grecia

En el siglo I a. C.se empezó a utilizar un cemento natural en la Antigua Roma, hecho con cal combinada con un material a base de cenizas volcánicas a las que le llamaron puzolana, ya que se obtenía de la región de Pozzuoli, cerca del Vesubio

Figura No.1.1.- Localización de la región de Pozzuoli, cerca del volcán Vesubio en Italia

Hasta el año 1750 sólo se utilizaban los morteros de cal y materialespuzolánicos, herencia de la Antigua Roma.

Hacia 1750-1800 se investigaron mezclas calcinadas de arcilla y caliza, obteniendo resultados parecidos a los primeros morteros y concretos. En base a lo anterior podemos establecer que hay dos tipos básicos de cementos: a).- De origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza b).- De origen volcánico: obtenidos a partir de cal y puzolanas

JosephAspdin patentó en 1824 el Portland Cement, denominado así por su color gris verdoso oscuro y su dureza que le recordaban a las piedras de la isla de Portland en el condado de Dorset, Inglaterra

Figura No. 1.2.- Portada de la patente del cemento Portland por Joseph Aspdin

Isaac Johnson, en 1845, obtiene el prototipo del cemento moderno, con una mezcla de caliza y arcilla calcinada a altatemperatura.

Foto No. 1.2.- En 1845 Isaac Johnson, obtiene el prototipo del cemento moderno.

En el siglo XX surge el auge de la industria del cemento, debido a los experimentos de los químicos franceses Vicat y Le Chatelier y el alemán Michaélis, que logran cemento de calidad homogénea; la invención del horno rotatorio para calcinación y el molino tubular El proceso de fabricación del cementoactual consiste en moler finamente la materia prima, mezclarla en ciertas proporciones y calcinarla en un horno rotatorio de gran dimensión, a una temperatura de 1400 °C, donde el material se sintetiza y se funde parcialmente formando bolas conocidas como ““clinker””.

Foto No. 1.3.- Vista del Clinker

Este clinker, cuando se enfría, se tritura hasta obtener un polvo fino al que se le añadeyeso para obtener el cemento Portland. Actualmente de acuerdo a la Norma mexicana NMX-C-414- ONNCCE se distinguen seis Tipos de cemento, cuyas características se muestran en la Tabla No. A1.1 del Anexo 1. En ese mismo anexo se encuentra la Tabla No. A1.2 donde se da la clasificación de los cementos por su resistencia mecánica a la compresión y características física. Y en la Tabla No. A1.3, se...