INTRODUCCIÓN
El concreto es la mezcla del cemento, agregados
inertes (arena y grava) y agua, la cual se
endurece después de cierto tiempo formando una piedra
artificial. Los elementos activos del concreto son el agua y el cemento de los
cuales ocurre una reacción química que después de
fraguar alcanza un estado de gran solidez, y los elementos inertes, que son la
arena y la grava cuya función es formar el esqueleto de la mezcla, ocupando un
gran porcentaje del volumen final del producto, abaratandolo y disminuyendo los
efectos de la reacción química de la lechada.
Este material de construcción es el más extensamente
utilizado por varias razones, primero, porque posee una gran resistencia a la
acción del agua sin sufrir un serio deterioro, además de que puede ser moldeado
para dar una gran variedad de formas y tamaños gracias a la trabajabilidad de
la mezcla, siendo este de gran popularidad entre los ingenieros civiles por su
pronta disponibilidad en las obras y su bajo costo.
CONCRETO
DEFINICIÓN:
El concreto es el producto resultante de la mezcla de
un aglomerante (generalmente cemento, arena, grava o piedra machacada y agua)
que al fraguar y endurecer adquiere una resistencia similar a la de las mejores
piedras naturales.
Los cementos junto
a una fracción del agua del concreto componen la parte pura cuyas propiedades
dependen de la naturaleza del cemento y de la cantidad de agua utilizada.
Esta pasta pura
desempeña un papel activo: envolviendo los granos inertes y rellenando los
huecos de loa áridos, confieren al concreto sus características:
- De
resistencias mecánicas.
- De
contracción
- De
fisurabilidad.
CUALIDADES DEL CONCRETO FRESCO:
CONSISTENCIA: La facilidad con que un concreto fresco se
deforma nos da idea de su consistencia. Los factores más importantes que
producen esta deformación son la cantidad de agua de amasado, la granulometría
y la forma y tamaño de sus áridos.
DOCILIDAD: La docilidad puede considerarse como la aptitud
de un concreto para ser empleado en una obra determinada; para que un concreto
tenga docilidad, debe poseer una consistencia y una cohesión adecuada, así,
cada obra tiene un concepto de docilidad, según sus medidas y características.
DENSIDAD: Es un factor muy importante a tener en cuenta
para la uniformidad del concreto pues el peso varía según la granulometría, y
humedad de los áridos, agua de amasado y modificaciones en el asentamiento.
PRINCIPALES
PROPIEDADES DEL CONCRETO:
Podemos mencionar
como principales propiedades del concreto fresco:
- Trabajabilidad
- Consistencia
- Compacidad
- Segregación
- Exudación
- Contracción
- Peso
unitario
- Contenido
de aire
En el estado
endurecido el concreto presenta las siguientes propiedades:
- Resistencia
mecánica
- Durabilidad
- Impermeabilidad
- Estabilidad
volumétrica Elasticidad
RESEÑA HISTÓRICA:
Antigua roma: Cal,
ceniza volcánica, piedra, barras metálicas.
1825: El primer
concreto moderno producido en América se utiliza en la construcción del canal
de Erie, se utilizo cemento de cal hidráulica. Nueva york
1914: El Canal de
Panamá fue abierto después de décadas de construcción. Ofrece tres pares de
exclusas de concreto con suelos tan gruesos como 20 pies y las paredes tan
gruesas como 60 pies en el fondo.
1993: Museo JFK,
Boston El museo por sí mismo es una estructura dramáticamente angular de
cristal verde y concreto blanco que se aprovecha del inclinado terreno costero
con dramáticas vistas del mar y de la ciudad.
ANTECEDENTES
EN EL PERÚ:
La historia del
concreto está muy ligada con la historia del cemento, para ser más específicos
con el material cementante, que desde tiempos remotos ha servido para dar mayor
resistencia, ante los agentes de intemperismo, a la construcción de viviendas, templos,
palacios, etc. y por ende a una mayor comodidad social. Por ejemplo en la
cultura Egipcia se utilizaba un mortero, mezcla de arena con materia cementosa,
para unir bloques y lozas de piedra al elegir sus construcciones.
Pero en el Perú a
diferencia de estas culturas y a pesar de los grandes conocimientos incaicos
sobre astronomía, trazado y construcción de canales de irrigación,
edificaciones de piedra y adobe, etc. “No existen evidencias del empleo de
ningún material cementantes este periodo que se caracterizo por un desarrollo
notable del empleo de la piedra sin el elementos ligantes de unión entre
piezas”
Los materiales
aglomerantes o cementantes en el Perú datan del siglo XVI, en la Colonia, en la
que los españoles implantan los conocimientos técnicos europeos a Lima. Y a
medida que el auge y la riqueza del virreinato del Perú crecen también lo hacen
en gran medida las edificaciones y el ornato de las ciudades, motivando el
empleo de materiales y técnicas más elaboradas, como lo indica el siguiente
párrafo:
"en las
construcciones coloniales, generalmente de dos pisos, los cimientos eran de
piedra grande de río amarradas y con mezcla de cal y arena lo que se denominaba
el calicanto”
CEMENTO
La pasta de cemento
puede ser definida como el resultado de la reacción química del cemento con el
agua durante el proceso de hidratación, comprende cuatro elementos
fundamentales:
• El gel, nombre
con el que se denomina al producto resultante de la reacción química e
hidratación del cemento.
• Los poros
incluidos en ella.
• El cemento
hidratado, si lo hay.
• Los cristales de
Hidróxido de calcio, o cal libre que pueden haberse formado durante la
hidratación del cemento.
PROPIEDADES
GENERALES DEL CEMENTO:
•Buena resistencia
al ataque químico.
•Resistencia a
temperaturas elevadas. Refractario.
•Resistencia
inicial elevada que disminuye con el tiempo. Conversión interna.
•Se ha de evitar el
uso de armaduras. Con el tiempo aumenta la porosidad. Uso apropiado para bajas
temperaturas por ser muy exotérmico
TIPO I: cemento de
uso general, no se requiere de propiedades y características especiales normal
es el cemento Pórtland destinado a obras de concreto en general, cuando en las
mismas no se especifique la utilización de otro tipo.(Edificios,
estructuras industriales, conjuntos habitacionales).
TIPO II: Resistente
ataque moderado de sulfatos, como por ejemplo en las tuberías de drenaje (muros
de contención, pilas, presas) de moderada resistencia a los sulfatos, es el
cemento Pórtland destinado a obras de concreto en general y obras expuestas a
la acción moderada de sulfatos o donde se requiera moderado calor de
hidratación, cuando así sea especificado.(Puentes, tuberías de concreto).
TIPO III: Altas
resistencias a edades tempranas, a 3 y 7 días Alta resistencia inicial, como
cuando se necesita que la estructura de concreto reciba carga lo antes posible.
TIPO IV: Muy bajo
calor de hidratación (Presas)
TIPO V: Muy resistente
acción de los sulfatos (Plataforma marina) Usado donde se requiera una elevada
resistencia a la acción concentrada de los sulfatos (canales, alcantarillas,
obras.
TIPO I: cemento de
uso general, no se requiere de propiedades y características especiales
TIPO II: Resistente
ataque moderado de sulfatos, como por ejemplo en las tuberías de drenaje (muros
de contención, pilas, presas)
TIPO III: Altas
resistencias a edades tempranas, a 3 y 7 días
TIPO IV: Muy bajo
calor de hidratación (Presas)
TIPO V: Muy
resistente acción de los sulfatos (Plataforma marina)
CEMENTO
PORTLAND
El cemento Portland
es un conglomerante o cemento hidráulico que cuando se mezcla con áridos, agua
y fibras de acero discontinuas y discretas tiene la propiedad de conformar una
masa pétrea resistente y duradera denominada hormigón. Es el más usual en la
construcción y es utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón
(llamado concreto en Hispanoamérica). Como cemento hidráulico tiene la
propiedad de fraguar y endurecer en presencia de agua, al reaccionar
químicamente con ella para formar un material de buenas propiedades
aglutinantes.
Fue inventado en
1824 en Inglaterra por el constructor Joseph Aspdin. El nombre se debe a la
semejanza en aspecto con las rocas que se encuentran en la isla de Pórtland, en
el condado de Dorset.
FABRICACIÓN:
La fabricación del
cemento Portland se da en tres fases:
Preparación de la
mezcla de las materias primas: Las materias primas para la producción del
portland son minerales que contienen: óxido de calcio (44 %), óxido de silicio
(14,5 %), óxido de aluminio (3,5 %), óxidos de hierro (3 %) óxido de manganeso
(1,6 %).
Producción del
clinker: Se forma tras calcinar caliza y arcilla a una temperatura que está
entre 1350 y 1450 °C. Se compone aproximadamente de:
40-60 % de silicato
tricálcico,
20-30 % silicato
dicálcico,
7-14 % aluminato
tricálcico,
5-12 %
ferritoaluminato tetracálcico
Preparación del
cemento. El cemento obtenido tiene una composición del tipo:
64 % óxido de
calcio
21 % óxido de
silicio
5,5 % óxido de
aluminio
4,5 % óxidos de
hierro
2,4 % óxido de
magnesio
1,6 % sulfatos
1 % otros
materiales, entre los cuales principalmente agua.
PRODUCCIÓN DE
CEMENTO POR EMPRESA
Las empresas
cementeras en Perú, producen los siguientes tipos de cemento:
Cemento Andino S.A.
Cemento Portland
Tipo I
Cemento Portland
Tipo II
Cemento Portland
Tipo V
Cemento Portland
Puzolánico Tipo I (PM)
Cementos Lima S.A.
Cemento Portland
Tipo I; Marca "Sol"
Cemento Portland
Tipo IP - Marca "Super Cemento Atlas"
Cementos Pacasmayo
S.A.A.
Cemento Portland Tipo I
Cemento Portland Tipo II
Cemento Portland
Tipo V
Cemento Portland
Puzolánico Tipo IP
Cemento Portland MS-ASTM C-1157
Cemento Portland
Compuesto Tipo 1Co
Cementos Selva S.A.
Cemento Portland Tipo I
Cemento Portland Tipo II
Cemento Portland
Tipo V
Cemento Portland
Puzolánico Tipo IP
Cemento Portland
Compuesto Tipo 1Co
Cemento Sur S.A.
Cemento Portland
Tipo I - Marca "Rumi"
Cemento Portland
Puzolánico Tipo IPM - Marca "Inti"
Cemento Portland
Tipo II*
Cemento Portland
Tipo V*
Yura S.A.
Cemento Portland Tipo I
Cemento Portland Tipo IP
Cemento Portland
Tipo IPM
NORMA TÉCNICA
NTP 334.090 PERUANA
Las siguientes
normas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto constituyen
requisitos de esta Norma Técnica Peruana. Las ediciones indicadas estaban en
vigencia en el momento de esta publicación. Como toda norma está sujeta a
revisión, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en base a ellas, que
analicen la conveniencia de usar las
ediciones recientes
de las normas citadas seguidamente. El Organismo Peruano de Normalización posee
la información de las Normas Técnicas Peruanas en vigencia en todo
momento.
La presente NTP se
aplica a los siguientes tipos de cemento adicionado que generalmente son
concebidos para el uso indicado.
5.1.1 Cementos
Portland adicionados para construcción de concreto en general.
5.1.1.1 Tipo IS:
Cemento Portland con escoria de alto horno.
5.1.1.2 Tipo IP:
Cemento Portland puzolánico.
5.1.1.3 Tipo IL:
cemento Portland – caliza
5.1.1.4 Tipo I(PM):
Cemento Portland puzolánico modificado.
5.1.1.5 Tipo IT:
Cemento adicionado ternario.
5.1.1.6 Tipo ICo:
Cemento Portland compuesto.
PROPIEDADES ESPECIALES
- Cuando se solicite, se debe especificar moderada
resistencia a los sulfatos o moderado calor de hidratación, o ambos,
agregando el sufijo (MS) o (MH), respectivamente, al tipo de cemento
indicado en el apartado 5.1.1.
- Cuando se solicite por el comprador de alta
resistencia a los sulfatos, se debe especificar agregando el sufijo (HS)
al tipo de cemento indicado en el apartado 5.1.1.
- Cuando se solicite por el comprador se debe
especificar bajo calor de hidratación, agregando el sufijo (LH), al tipo
de cemento indicado en el apartado 5.1.1.
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