ESTUDIANTE

Capítulo 1

Fundamentos del Concreto
El concreto (hormigón) es básicamente una mezcla de dos
componentes: agregados y pasta. La pasta, compuesta de
cemento portland y agua, une los agregados, normalmente
arena y grava (piedra triturada piedra machacada,
pedrejón), creando una masa similar a una roca. Esto
ocurre por el endurecimiento de la pasta en consecuencia
de la reacción química delcemento con el agua (Fig. 1-1).
Otros materiales cementantes (cementícios, cementosos) y
adiciones minerales se pueden incluir en la pasta*.
Generalmente los agregados (áridos) se dividen en dos
grupos: finos y gruesos. Los agregados finos pueden ser
arena natural o artificial (manufacturadas) con partículas
de hasta 9.5 mm (3⁄8 pulg.); agregados gruesos son las
partículas retenidas en lamalla 1.18 mm (tamiz no.16) y
pueden llegar hasta 150 mm (6 pulg.). El tamaño máximo
del agregado grueso comúnmente empleado es 19 mm o 25
mm (3⁄4 pulg. o 1 pulg.). Un agregado de tamaño interme-

Cemento Agua
15%
18%

Aire
8%

7% 14% 4%

24%

Agreg. Fino
28%

Agreg. Grueso
31%

Mezcla 1
Concreto
con aire
incluido

51%

Mezcla 2

15%

21%

3%

30%

31%Mezcla 3

7%

16% 1%

25%

51%

Concreto
sin aire
incluido

Mezcla 4

Fig. 1-2. Variación de las proporciones usadas en concreto,
en volumen absoluto. Las barras 1 y 3 representan mezclas
ricas con agregados de pequeño tamaño. Las barras 2 y 4
representan mezclas pobres con agregados gruesos
grandes.

dio, cerca de 9.5 mm (3⁄8 pulg.) es, algunas veces,
adicionado para mejorarla granulometría general del agregado.
La pasta se compone de materiales cementantes, agua
y aire atrapado o aire incluido (intencionalmente incorporado). La pasta constituye aproximadamente del 25% hasta
40% del volumen total del concreto. La Figura 1-2 muestra
que el volumen absoluto del cemento está normalmente
entre 7% y 15% y el volumen del agua está entre 14% y
21%. El contenido de aireatrapado varía del 4% hasta 8%
del volumen.
Como los agregados constituyen aproximadamente
del 60% al 75% del volumen total del concreto, su selección
es muy importante. Los agregados deben componerse de
partículas con resistencia mecánica adecuada y con
resistencia a las condiciones de exposición y no deben
contener materiales que puedan causar deterioro del
concreto. La granulometríacontinua de tamaños de
partículas es deseable para el uso eficiente de la pasta. A lo
largo de este texto, se asumirá que se usan agregados
apropiados, a menos que se señale de otra manera.

Fig. 1-1. Componentes del concreto: cemento, agua, agregado fino, agregado grueso, son combinados para formar el
concreto. (IMG12501)
* El texto está dirigido para la utilización del cemento portland enla
producción del concreto. El término “cemento portland” se refiere al
cemento hidráulico de silicato de calcio, producido por el calentamiento de los materiales que contienen calcio, silicio, aluminio y
hierro. El término “cemento” usado a lo largo del texto se refiere al
cemento portland o al cemento adicionado (mezclado o compuesto),
a menos que se señale de otra manera. El términomateriales cementantes significa cemento portland o cemento adicionado, usados con
o sin materiales cementantes suplementarios.

1

Diseño y Control de Mezclas de Concreto

◆

EB201

Fig. 1-3. Sección transversal del concreto endurecido, confeccionado con grava redondeada de silicio (izquierda) y calcáreo
triturado (derecha). La pasta de cemento y agua cubre completamente cada partícula deagregado y llena todos los espacios
entre las partículas. (IMG12297, IMG12298)

La calidad del concreto depende de la calidad de la
pasta y del agregado y de la unión entre los dos. En un
concreto adecuadamente confeccionado, cada y toda
partícula de agregado es completamente cubierta por la
pasta y todos los espacios entre las partículas de agregados
se llenan totalmente con pasta, como...