propiedades mecanicas del concreto

PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CONCRETO
Para el diseño de estructuras de concreto simple, de concreto armado, de concreto preesforzado, se utilizan las propiedades mecánicas del concreto endurecido. Entre las más importantes se tiene:
 Resistencia a la Compresión
 Módulo de Elasticidad
 Ductilidad
 Resistencia a la Tracción
 Resistencia al Corte
 Flujo Plástico

a. RESISTENCIAA LA COMPRESIÓN:

La resistencia a la compresión del concreto se determina en muestras cilíndricas estandarizadas de 15 cm de diámetro y 30 cm de altura, llevadas hasta la rotura mediante cargas incrementales relativamente rápidas, que duran unos pocos minutos. Esta resistencia se la mide luego de 28 días de fraguado bajo condiciones controladas de humedad.


La resistenciacaracterística a la compresión de un concreto (f'c), utilizada en diseño

estructural, se mide en términos probabilísticos, definiéndose que solamente un pequeño porcentaje de las muestras (normalmente el 5%) puedan tener resistencias inferiores a la especificada, lo que da lugar a que la resistencia media de las muestras (fm) siempre sea mayor que la resistencia característica.
Si se asume unadistribución normalizada (campana de Gauss) de los ensayos de rotura de cilindros de concreto, la resistencia característica puede calcularse a partir de la resistencia media y la desviación estándar (s), mediante la siguiente expresión:
f'c = fm -1.65 s
La resistencia a la compresión de concretos normales (210 -280 Kg/cm2) y de mediana resistencia (350-420 Kg/cm2) está dominada por la relaciónagua/cemento (a menor relación agua/cemento mayor resistencia) y por el nivel de compactación (a mayor compactación mayor resistencia), pero también son factores importantes la cantidad de cemento (a mayor cantidad de cemento mayor resistencia) y la granulometría de los agregados (mejores granulometrías dan lugar a mayores resistencias).
Todos los concretos, cuando no están cargados, presentan un númerolimitado de fisuras de adherencia entre el agregado grueso y el mortero, como producto de la retracción de fraguado.

Cuando los concretos de resistencia normal y mediana se someten progresivamente hasta un 70% de su esfuerzo de rotura, se incrementan casi linealmente las fisuras de adherencia tanto en número como en longitud, lo que añadido a la deformabilidad de los materiales permite manteneruna relativa linealidad entre los esfuerzos y las deformaciones.

Cuando los esfuerzos se aproximan al 90% del esfuerzo de rotura, las fisuras de adherencia crecen exponencialmente, y aparecen fisuras de mortero que unen las fisuras de adherencia, lo que conduce a rajaduras continuas que terminan produciendo la rotura total del concreto. Este proceso de fisuración se traduce en uncomportamiento inelástico del concreto en ese rango de esfuerzos.

En concretos de alta resistencia (f’c > 420 Kg/cm2), a más de los factores antes mencionados, tiene especial importancia la resistencia del material constitutivo de los agregados (roca de origen), ya que este parámetro impone un tope máximo a la resistencia del concreto pues el modo de fisurarse, cuando se aproxima a la rotura, involucraa rajaduras de agregado que lo atraviesan, por lo que el concreto jamás podrá alcanzar una resistencia superior a la de la roca de origen del agregado grueso.

Las fisuras de agregado reemplazan en una proporción alta a las fisuras de mortero (no las llegan a reemplazar totalmente), pues requieren recorrer menos longitudes en la masa de concreto cuando se combinan con las fisuras deadherencia para producir la rotura. Estas longitudes menores de fisuras combinadas (adherencia + mortero + agregado, en lugar de adherencia + mortero) para producir el colapso, provocan una rotura violenta de los hormigones de alta resistencia.
b. MÓDULO DE ELASTICIDAD:
Cuando se dibujan las curvas Esfuerzo-Deformación (σ - ) de las muestras cilíndricas de concreto sometidas a compresión bajo el...