Tecnologia del hormigon

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 la malla 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 intermeCemento Agua 15% 18% Mezcla 1 7% 14% 4% Mezcla 2 24% 51%
Concreto con aire incluido

Aire 8%

Agreg. Fino 28%

Agreg. Grueso 31%

15% Mezcla 3

21%

3%

30%

31%

7% Mezcla 4

16% 1%

25%

51%Concreto sin aire incluido

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.

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 en la 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 ocompuesto), a menos que se señale de otra manera. El término materiales cementantes significa cemento portland o cemento adicionado, usados con o sin materiales cementantes suplementarios.

dio, cerca de 9.5 mm (3⁄8 pulg.) es, algunas veces, adicionado para mejorar la 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 aire atrapado 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 granulometría continua de tamaños de partículas es deseable para el uso eficiente de la pasta. A lo largo de este texto, se asumirá que se usan agregadosapropiados, a menos que se señale de otra manera.
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 de agregado y llena todos los espacios entre las partículas. (IMG12297, IMG12298)

Lacalidad 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 se enseña en la Figura 1-3. Para cualquier grupo de materiales y condiciones de curado,...