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Módulo Hormigón Escuela de Construcción

Ph.D. César ECHAVARRIA

Estructura y micro-estructura del hormigón

El hormigón está compuesto de cemento calcáreo, agua, agregados o áridos, aire, aditivos y eventualmente adiciones. El principal componente del hormigón es el cemento Portland, el cual ocupa entre el 7% y el 15% del volumen de la mezcla y tiene propiedades de adherencia y de cohesiónque proveen buena resistencia a la compresión. El segundo componente es el agua y ocupa entre el 14% y el 18% del volumen de la mezcla e hidrata al cemento Portland por medio de complejas reacciones químicas. La mezcla de cemento Portland y agua es llamada pasta de cemento.

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Estructura y micro-estructura del hormigón
Concrete components: Cement, water, sand, and aggregate next to a cutsection of hardened concrete. coarse

Estructura y micro-estructura del hormigón
Concrete Ingredients, portland cement, sand, aggregate, air and water.

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Estructura y micro-estructura del hormigón

Portland.

Estructura y micro-estructura del hormigón
Sawed and polished section of hardened concrete made with crushed limestone. Cement-and-water paste completely coats each aggregateparticle and fills all spaces between particles.

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Estructura y micro-estructura del hormigón

El tercer componente del hormigón son los agregados que 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). Los agregados son considerados un llenante de la mezcla, controlan los cambios volumétricos de la pasta de cemento y proveen también resistencia mecánica.

Estructura y micro-estructura del hormigón
Separation of concrete aggregates into various sieve sizes gives a visual illustration of why control of aggregate gradation is important in maintaining uniformity in the concrete.

4 Estructura y micro-estructura del hormigón
ASTM C33. Standard set of 8-in. diameter sieves used for analyses of fine aggregate. These include 3/8-in., No. 4, No. 8, No. 16, No. 30, No. 50, No. 100, and pan.

Estructura y micro-estructura del hormigón

El hormigón también contiene alguna cantidad de aire atrapado (usualmente entre 1% y 3% del volumen de la mezcla), puede contener aire incluidointencionalmente (1% a 7% del volumen de la mezcla), lo cual se logra con el uso de aditivos o con cementos que tengan agentes inclusores de aire.

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Estructura y micro-estructura del hormigón
Cross-section comparison of non-air-entrained (left side) and airentrained (right side) concrete.

Estructura y micro-estructura del hormigón

Photomicrograph showing Air Void Coalescence inconcrete.

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Estructura y micro-estructura del hormigón
Photomicrograph of air-entrained concrete (9%).

Estructura y micro-estructura del hormigón

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Estructura y micro-estructura del hormigón
Constituents of concrete: Aggregate (Sand and gravel), portland cement, water, and admixtures.

Estructura y micro-estructura del hormigón

Por último, con alguna frecuencia se añaden aditivosy/o adiciones a la mezcla con el objeto de modificar una o mas propiedades del hormigón tales como mejorar la manejabilidad en estado fresco, reducir los requerimientos de agua de mezclado, acelerar o retardar los tiempos de fraguado, incrementar resistencia, aumentar la durabilidad, o alterar otras propiedades. La proporción relativa de los distintos ingredientes debe estar suficientementecompensada para que el hormigón sea compacto (denso y sólido), homogéneo, poco poroso y resistente.

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Estructura y micro-estructura del hormigón
Fly ash is a powder resembling cement. The color is usually gray, tan, or white. Silica fume and ground slag resemble the gray ash on the right.

Estructura y micro-estructura del hormigón
Particle of fly ash containing additional fly ash spheres....
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