CONCRETO EN ESTADO FRESCO

Javier E. Páez

Objetivos para el día de Hoy.

• Concreto• Materiales.• Concreto fresco

• Terminología básica.• Mezcla.• Transporte• Colocación• Compactación• Acabado

“Establecer parámetros para el adecuado manejo de la mezclaEn estado fresco”

Concreto

• Concreto• Mezcla de materiales

conformada por cemento, piedra, arena, agua y aditivo, y donde por medio de una reacción química entre el cemento y el agua se logra obtener una masa artificial de alta dureza y resistencia.

Concreto Fresco

• Fluidez• Reología• Plasticidad• Cohesividad

Concreto Endurecido

• Resistencia• Durabilidad• Estética

Concreto:

Componentes

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

Cemento

• Material con propiedades adhesivas y cohesivas que dan la capacidad de unir fragmentos sólidos para formar un material resistente y durable.

• Se le denomina cemento hidráulico por que tiene la particularidad de desarrollar sus propiedades (fraguado y endurecimiento) en presencia de agua, en virtud a que experimenta una reacción química con ella.

Clinker

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

Cabeza delmolino

Elementosmolturadores

Placas deblindaje

Diafragmaintermedio

Anillos deretención

Diafragmade descarga

Coraza del molino

Disposición deAlimentación

Cojinetesdel molino

Disposiciónde descarga

Accionamientodel molino

ELEMENTOS EXTERNOS

ELEMENTOS INTERNOS

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

Molturación

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

AlmacenamientoProducto final

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

Agregados

• Materiales inertes y resistentes de forma granular, naturales o artificiales que aglomerados por el cemento en presencia de agua conforman un todo compacto (piedra artificial). Su clasificación más general es por su tamaño, y es denominado como agregado fino (arena) y agregado grueso (piedra)

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

•Resistencia•Forma•Color•Acabado•Tamaño

“ Control de la contracción del concreto”

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

Análisis granulométrico

ASTM C 136

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

Agua

• Aquel componente del concreto, en virtud del cual, el cemento experimenta reacciones químicas que le dan la propiedad de fraguar y endurecer para formar un sólido único con los agregados. Para ello se clasifica en agua de mezclado y agua de curado

Concreto: Cemento + Agregados + Agua + Aditivos

Evolución de los cambios de estado del Concreto

1 2 5 10 24

3 dí

as

100

7 dí

as

28 d

ías

1000

90 d

ías

1 añ

o

10.000

25

50

75

100

Tiempo transcurrido desde el mezclado; en horas

Res

iste

ncia

rela

tiva;

en

%

Concreto convencional, sin aditivos@ temperaturas entre 21 – 26 ºC

Concreto Fresco

Concreto enrigidización

0

Conc

reto

en

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gres

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2 4 6 8 10 12

10

20

30

40

Tiempo transcurrido desde el mezclado; en horas

Vel

ocid

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oría

s/g/

h

0

50

1 2 3 4

Pasta blanda

Pasta enRigidización

Pasta en endurecimiento

1

2

3

4

Rápido ascenso y descenso inicial, de máxima intensidad

Nivel prácticamente nulo (fase durmiente)

Segundo ascenso, menos rápido e intenso (fase de fraguado)

Descenso final, lento y prolongado (fase de endurecimiento.

Fases de evolución del desprendimiento de calor

Características del fraguado del concreto

Secuencia de operaciones en el concreto fresco

• Transporte– Traslado de la mezcla

desde la planta al sitio de vaciado.

• Distancias• Condiciones del

trayecto• Clima• Facilidad de acceso

Secuencia de operaciones en el concreto fresco

Colocación– Hacer llegar el

concreto al interior del espacio confinado por las cimbras.

• Directo• Bombeo• Lanzado• Deslizado

Secuencia de operaciones en el concreto fresco

• Compactación– Aplicación de fuerzas

dinámicas para adaptarlo a la forma del espacio confinado por las cimbras y expulsar el aire atrapado para reducir los vacíos dentro de la mezcla

Secuencia de operaciones en el concreto fresco

• Acabado– Ultima operación

destinada a obtener en la superficie del concreto las tolerancias geométricas requeridas en las especificaciones del proyecto.

33””..

4000 psi4000 psi

5 5 ““..

3200 psi3200 psi

7 7 ““..

2700 psi2700 psi99””..

2200 psi2200 psi

12 in12 in

Atributos del Concreto fresco

Trabajabilidad

Concreto

• Cuestionamientos que hace el constructor respecto al Concreto.• Llego duro a la obra/poco trabajable• Difícil de compactar.• No tiene consistencia y se segrega.• Se puede tapar la bomba.• No alcancé a darle acabado final.• Se presentaron fisuras

Atributos del Concreto fresco

INICIALINICIAL 60 60 minmin 120 120 minmin

Fluidez

Concreto

• Que es un buen concreto?Es aquel que satisface requerimientos de resistencia,

durabilidad, estética y estabilidad a un adecuado costo.• Desde el punto de vista Trabajabilidad?

• Depende de la aplicación– Es un elemento altamente reforzado?– Será consolidado o compactado mediante vibración

interna o externa?– Es este un sistema para concreto autonivelante (SLC)– Es un concreto para prefabricados de muros, losas o

elementos con formaleta?– Será este un concreto bombeado?

Así es de que, definir un “buen” concreto en términos de facilidad de colocación depende de como y donde será colocado.

Concreto Fresco

Trabajabilidad: Lo clasifican en tres clases– Cualitativa: Trabajabilidad, fluidez,

compactabilidad, estabilidad, bombeabilidad, consistencia etc.. Para ser usado como descripción general sin ensayos cuantitativos.

– Cuantitativa Empirica: Asentamiento, factor de compactación, Ve-be. Para ser usado en pruebas simples cuantitativas y circunstancias particulares.

– Cuantitativa Fundamental: Viscocidad, reometria, torque etc

Cuantitativa Empírica

Concreto Fresco

PREMOLDEADOS

PAVIMENTOS

ESTRUCTURALES

FLUIDOS

AUTOCOMPACTANTES

Mayor fluidez

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2420 22 26 28 30

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

X

(CM)

25 veces25 veces25 veces

ASENTAMIENTO EN EL CONO DE ABRAMS = Medida universal de la trabajabilidad

Concreto: En estado fresco; trabajabilidad

Concreto Fresco

Cuantitativa Fundamental

Concreto Fresco: Terminología

• Sangrado – Exudación.Fenómeno presente en el concreto cuando tenemos exceso de agua de diseño o una alta dispersión de los componentes del mismo debido a compatibilidad cemento aditivo

“Segregación Estática”

Concreto Fresco: Terminología

• Segregación: Separación- Diferencial

de los componentes del concreto generando una no uniformidad de la masa del concreto

“Segregación Dinámica”

Concreto Fresco: Terminología

• Consistencia Movilidad relativa o capacidad del concreto o mortero de fluir. La medida usual es Asentamiento, flujo para el mortero, cono de marsh para el grout y resistencia a la penetración para la pasta de cemento (Vicat)

Concreto Fresco: Terminología

• Consistencia Plástica/ Reología

Condición del concreto o mortero fresco tal que la deformación es homogénea y continua sin llegar a ser inestable - Fluidez

Concreto Fresco: Terminología

• Viscosidad plásticaValor mínimo de esfuerzo que hace el concreto para sufrir una deformación. Por debajo de este valor mínimo la viscosidad es constante por arriba del valor la viscosidad aumenta.

MECANISMO DE ACCIONM oléculas de aditivoionizadas (aniónico)(ind iv idualizadas)

G rano de Cem ento

Acción Física: Incorporación de aireAcción Química: Disminución en la velocidadde hidratación.Acción Físico-química: Rebaja tensión superficial

Reología:

Reología de la pasta de cemento:

Cemento

Agua

Cemento

Agua

++

+ +

Mecanismo de Acción

No aditivo: Floculación Adsorción en la superficie del grano de cemento

Aditivos: Fluidificantes, Plastificantes, Reductores de agua

• Mejora la trabajabilidad del concreto para una determinada relación a/mc

• Modifica la cantidad de agua para una trabajabilidad dada.

Aditivos: Reductor de agua de alto rango . ASTM C 494 Tipo F & G

• Muy alta fluidez sin problemas de segregación.

• Mayor cohesividad y auto compactación• Mayores resistencias iniciales y finales• Alta fluidez con el control de la perdida de

manejabilidad

Hiperplastificantes

Retardar la perdida de humedad de lalosa. Un período mas largo de retenciónde humedad, permite una mejor hidrata-ción del cemento, lo cual nos da mejores resistencias del concreto y su superficie.

Curado

Curado

Does Concrete Shrink or Does It Swell?. Aïtcin, P.-C. Concrete International. ACI. December 1999.

Curado & Contracción

Métodos Curado

1. Curado con agua• Inundado• Manguereado• Emposado

“Cuidado con la temperatura del agua”

MMéétodos Curadotodos Curado

2. Retardadores de humedad

• Lonas húmedas

• Papel retenedor de agua

• Laminas de polietileno

MMéétodos Curadotodos Curado

3. Compuestos curadores de membrana

• Altos sólidos

• ASTM C-1315

GRACIAS