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UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL DOCENTE: ING. MILTON CESAR GORDILLO MOLINA N° cel: 952 544558 E-mail: [email protected] TACNA, OCTUBRE DEL 2015 CURSO: TECNOLOGIA DEL CONCRETO

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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

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UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNACARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

DOCENTE:

ING. MILTON CESAR GORDILLO MOLINA

N° cel: 952 544558

E-mail: [email protected]

TACNA, OCTUBRE DEL 2015

CURSO: TECNOLOGIA DEL CONCRETO

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CAPITULO I: RESEÑA HISTORICA DEL CONCRETO

ALCANCE

El concreto de cemento Portland, es uno de los mas usados y el mas versátil de los materiales de construcción. Esta versatilidad permite su utilización en todo tipo de formas estructurales, así en los climas mas variados.

El propósito de este capitulo es presentar algunos de los acontecimientos mas importantes en la historia de la selección de las mezclas de concreto. A continuación describiremos los hechos mas relevantes sobre este aspecto.

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CAPITULO I: RESEÑA HISTORIA DEL CONCRETO

1.1.- Durante el Imperio Romano. Durante el Imperio Romano el uso del concreto como elemento constructivo tanto en grandes como en pequeñas estructuras e infraestructuras alcanzó un grado de tal satisfacción que no se volvió a lograr hasta el siglo XIX. Esto se debió posiblemente a la gran habilidad constructiva de los romanos y a la facilidad de conseguir cerca de Roma arenas volcánicas con propiedades cementicias, con las que preparaban un mortero mezclando dichas arenas con piedras naturales (habitualmente cal y guijarros). Este mortero poseía unas propiedades físicas y mecánicas prácticamente idénticas a las que posee el concreto utilizado en las construcciones de la actualidad, y era utilizado en la construcción de estructuras enormes que han probado ser muy duraderas con el paso de los siglos.

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CAPITULO I: RESEÑA HISTORICA DEL CONCRETO

Las primeras referencias sobre un aglomerante con características similares al concreto están dadas por PLINIO, autor romano, quien se refiere a las proporciones de un aglomerante empleado en la construcción de las cisternas romanas, indicando que deben mezclarse…….¨cinco partes de arena gravilla pura, dos de cal calcinada mas fuerte y fragmentos de sílice.En esa época tanto los romanos como los griegos empleaban material puzolanico mezclado con cal para preparar morteros hidráulicos y concretos.

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CAPITULO I: RESEÑA HISTORICA DEL CONCRETO

Como lo describe Plinio los romanos ya hablaban y utilizaban ¨DISEÑO DE MEZCLAS¨, que si bien no eran ¨exactas¨; se basaban en experimentación en campo mediante mezclas de prueba.

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CAPITULO I: RESEÑA HISTORICA DEL CONCRETO

1.2.- Imperio Romano y la aparición del hormigón armado.Después del imperio romano el descubrimiento moderno se dio alrededor de 1756, fue por parte del Ingles John Smeaton, considerado uno de los padres de la ingeniería moderna.

Varios fueron los intentos fallidos de construir un faro sobre Eddystone, una roca sobresaliente en la bahía inglesa de Plymouth. El fracaso en la ejecución de la mencionada construcción fue debido a que la roca era frecuentemente cubierta por las aguas y el mortero de cal era lavado de las juntas de albañilería.

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CAPITULO I: RESEÑA HISTORICA DEL CONCRETO

Al ya mencionado Smeaton se le encargó, por parte de la Royal Society, la construcción definitiva del faro de Eddystone. Éste entendió rápidamente que la cal blanca comúnmente usada para el mortero era inferior en sus cualidades hidráulicas (propiedad de endurecer bajo el agua) a la cal gris.

Posteriormente observó que la Puzolana tenía todavía unas cualidades hidráulicas superiores a las de la cal gris gracias a la combinación de sus componentes mayoritarios; óxido de calcio (cal) y silicato de aluminio (arcilla).

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CAPITULO I: RESEÑA HISTORICA DEL CONCRETO

Joseph Asphin y I.C. Jhonson, a mediados de 1824, patentan el denominado cemento Portland estableciendo que este debe ser fabricado combinando materiales calizos y arcillosos en proporciones determinadas, calentando el material en un horno y pulverizando el producto hasta conseguir un polvo muy fino.

Alrededor de 1892, el francés Feret, establece los primeros principios modernos para el proporcionamiento de mezclas de mortero y de concreto, pero que posteriormente fueron mejorados.

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CAPITULO I: RESEÑA HISTORICA DEL CONCRETO

1.3.- A partir del año 1900 a la actualidad

En 1907, los norteamericanos Fuller y Thompsom publican ¨Laws of Proportioning Concrete¨, basados en sus investigaciones en relación con el concreto a ser empleado por la Comisión del acueducto de la ciudad de Nueva York. En este trabajo el énfasis esta en la densidad del concreto y en el como lograrla aplicando la conocida ¨Curva de Fuller¨, para graduar el agregado a máxima densidad.

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CAPITULO I: RESEÑA HISTORICA DEL CONCRETO

Duff Abrams, en 1918, como conclusión de un programa de investigaciones realizado en el Lewis Intitute de la Ciudad de Chicago, desarrolla la primera teoría coherente sobre el proporcionamiento de mezclas de concreto al demostrar, para las resistencias de compresión de esa época, la interdependencia entre la resistencia y el volumen de agua por unidad de volumen de concreto, el cual es detallado en el Boletín 1 del Structural Materials Research Laboratory. Aquí nace la conocida relacion agua-cemento o Ley de Abrams.

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CAPITULO I: RESEÑA HISTORICA DEL CONCRETO

En la década de los 70, el American Concrete Intitute, revisa la recomendación ACI 613-54 y la remplaza por la ACI 211-71 ¨Recommended Practice For Selecting Proportions for Normal Weight Concrete¨, la cual ha experimentado diversas modificaciones hasta el año 1985.En la actualidad el Comité 211 ha preparado recomendaciones para concretos normales, livianos, pesados, y ciclópeos. A la fecha continúan las investigaciones sobre diversos aspectos sobre tipos de concreto utilizando insumos novedosos.

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CAPITULO I: RESEÑA HISTORICA DEL CONCRETO

1.4.- Tecnología de concreto en el Perú

Como vimos la Tecnología del Concreto a nivel mundial ha venido ligada a la historia del cemento y al desarrollo de la Ingeniería Civil y el Perú sucedió algo similar.

En el imperio incaico hay evidencias de utilización de algún tipo de aglomerante.

En el siglo XX; en el Gobierno de A. Leguía se da impulso al uso de concreto par ejecutar proyectos como el Terminal marítimo del Callao, carretera Lima – Callao, etc.

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CAPITULO I: RESEÑA HISTORICA DEL CONCRETO

En 1915, llega la Cia. Constructora Foundation y trae los primeros hornos para la fabricación del cemento, iniciándose la tecnología del concreto local.

1916, la Cia. Peruana de Cemento Portland compra los hornos a dicha fundación e instala en el Rímac la primera fabrica de cemento, empleando materia prima de Atocongo.

En 1950 se consolidan las grandes empresas nacionales y se establece la primera empresa de concreto premezclado, que marca el despegue de la tecnología nacional del concreto y la construcción.

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

2.1 Aglomerantes.-

Se llaman materiales aglomerantes aquellos materiales que, en estado pastoso y con consistencia variable, tienen la propiedad de poderse moldear, de adherirse fácilmente a otros materiales, de unirlos entre sí, protegerlos, endurecerse y alcanzar resistencias mecánicas considerables.

Estos materiales son de vital importancia en la construcción, para formar parte de casi todos los elementos de la misma. Los materiales aglomerantes se clasifican en:

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

2.1.- Materiales de Construcción.-Materiales aglomerantes pétreos o aéreos, como pueden ser yeso, cal, magnesia, etc.

Materiales aglomerantes hidráulicos, como pueden ser el cemento, cal hidráulica, baldosa hidráulica, etc.

Materiales aglomerantes hidrocarbonados, como pueden ser alquitrán, betún, etc.

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

2.2.- CEMENTO.

Es el material aglomerante más importante de los empleados en la construcción. Se presenta en estado de polvo, obtenido por cocción a 1550 C° una mezcla de piedra caliza y arcilla, con un porcentaje superior al 22% en contenido de arcilla. Estas piedras, antes de ser trituradas y molidas, se calcinan en hornos especiales, hasta un principio de fusión o vitrificación.

La piedra caliza en una proporción del 75% en peso, triturada y desecada, junto a la arcilla en una proporción del 25% se muele y mezcla homogéneamente en molinos giratorios de bolas.

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

El polvo así obtenido es almacenado en silos a la espera de ser introducidos en un horno cilíndrico con el eje ligeramente inclinado, calentado a 1600º C por ignición de carbón pulverizado, donde la mezcla caliza - arcilla, sufre sucesivamente un proceso de deshidratación, otro de calcinación y por último el de vitrificación. El producto vitrificado es conducido, a la salida del horno a un molino-refrigerador en el que se obtiene un producto sólido y pétreo conocido con el nombre de clinker, que junto a una pequeña proporción o pequeña cantidad de yeso blanco y/o puzolana es reducido a un polvo muy fino, homogéneo y de tacto muy suave, como es el cemento, que es almacenado en silos para su posterior envasado y transporte.

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

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2.3.- CEMENTO PORTLANDLlamado así a su color, semejante al de la piedra de las canteras inglesas de Pórtland, es un conglomerante hidráulico, obtenido por la pulverización del clinker, y sin más adición que la piedra de yeso natural, en un porcentaje no superior al 5%, para retardar el fraguado de los silicatos y aluminatos anhidridos, que forman el clinker. Su color es gris, mas o menos oscuro, según la cantidad de óxido férrico.

Compuestos químicos que forman en cemento portland.• Silicato tricálcico (3CaO.SiO2) Ca3Si• Silicato Dicálcico (2CaO.SiO2) Ca2Si• Aluminio Tricálcico (3CaO.Al2O3) Ca3Al• Aluminio ferrita Tricálcica (4CaO.Al2O3.Fe2O3) Ca4AlFe

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

COMPUESTOS QUIMICOS PRINCIPALESLos cuatro componentes principales del cemento portland contribuyen en el comportamiento, cuando se pasa del estado plástico al endurecido después de la hidratación y son:

•Silicato tricálcico (3CaO.SiO2).- Es el que produce la alta resistencia inicial del cemento portland hidratado, la reacción de este con el agua desprende gran cantidad de calor, la cual es proporcional a la rapidez de endurecimiento.

• Silicato Dicálcico (2CaO.SiO2).- Es el causante principal de la resistencia posterior de la pasta de cemento.

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

COMPUESTOS QUIMICOS PRINCIPALES

Aluminio Tricálcico (3CaO.Al2O3).- Yeso agregado al cemento portland durante la trituración o molienda en el proceso de fabricación.

• Aluminio ferrita Tricálcica (4CaO.Al2O3.Fe2O3).- Se hidrata con rapidez y desarrolla baja resistencia

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

RESUMEN

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

2.3.- PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS QUIMICOS PRINCIPALES

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS QUIMICOS PRINCIPALES

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS QUIMICOS PRINCIPALES

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS QUIMICOS PRINCIPALES

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

2.4.- CLASIFICACION DEL CEMENTO PORTLAND

Los cemento se fabrican en cinco tipos cuyas propiedades se han normalizado sobre las bases de las especificaciones ASTM de Normas para el cemento (C-150) y se clasifican en:

• TIPO I: Es el cemento destinado a obras de concreto en general, cuando las mismas no especifican la utilización de los otros cuatro tipos de cemento.

• TIPO II: Es el destinado a obras de concreto en general y obras expuestas a la acción moderada de sulfatos o donde se requiere moderado calor de hidratación.

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

2.4.- CLASIFICACION DEL CEMENTO PORTLAND• TIPO III: Es el cemento de alta resistencia inicial. El concreto hecho con cemento tipo III, desarrolla una resistencia igual a la desarrollada en 28 días por concreto hechos con cementos tipo I y II.

•TIPO IV: Es el cemento que requiere bajo calor de hidratación.

•TIPO V: Es el cemento del cual se requiere alta resistencia a la acción de los sulfatos. Las aplicaciones típicas comprenden las estructuras hidráulicas expuestas a aguas con alto contenido de álcalis y estructuras expuestas al agua de mar.

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

2.5.- OTROS TIPOS DE CEMENTOS• Cementos de AlbañileríaEl cemento de albañilería (cemento hidráulico) reemplaza o cumple una función casi similar a la cal hidráulica reforzada con un poco de cemento. En cuanto a su función, su resistencia es ligeramente superior debido al contenido de puzolana. Su tiempo de fraguado es menor, cualidad necesaria cuando se debe levantar mampostería en vertical con rapidez. Su trabajabilidad es menor, pero puede corregirse agregando una muy pequeña proporción de cal aérea.

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2.5.- OTROS TIPOS DE CEMENTOSCementos ExpansivosEl cemento expansivo es un cemento hidráulico que se expande ligeramente durante el período de endurecimiento a edad temprana después del fraguado. Debe satisfacer los requisitos de la especificación ASTM C 845, en la cual se le designa como cemento tipo E-1. Comúnmente se reconocen tres variedades de cemento expansivo:

E-1(K) contiene cemento Pórtland, trialumino sulfato tetra cálcico anhídrido, sulfato de calcio y óxido de calcio sin combinar.

E-1(M) contiene cemento Pórtland, cemento de aluminato de calcio y sulfato de calcio.

E-1(S) contiene cemento Pórtland con un contenido elevado de aluminato tricálcico y sulfato de calcio.

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

2.5.- OTROS TIPOS DE CEMENTOS Cemento Portland Blanco

El cemento Pórtland blanco difiere del cemento Pórtland gris únicamente en el color. Se fabrica conforme a las especificaciones de la norma ASTM C150, normalmente con respecto al tipo I y tipo III; el proceso de manufactura, sin embargo, es controlado de tal manera que el producto terminado sea blanco. El cemento Pórtland blanco es fabricado con materias primas que contienen cantidades insignificantes de óxido de hierro y de manganeso, que son las sustancias que dan el color al cemento gris.

El cemento blanco se utiliza para fines estructurales y para fines arquitectónicos, como muros pre colados, aplanados, pintura de cemento, paneles para fachadas, pegamento para azulejos y como concreto decorativo. 

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

2.5.- OTROS TIPOS DE CEMENTOSEl cemento portland puzolánico, se normaliza en dos tipos según las proporciones de sus componentes y contenido de puzolana, y se clasifican en:

Cementos portland puzolánico Tipo 1P El cemento Pórtland IP puede ser empleado en construcciones en general y el tipo P se utiliza en construcciones donde no sean necesarias resistencias altas a edades tempranas. El tipo P se utiliza normalmente en estructuras masivas, como estribos, presas y pilas de cimentación. El contenido de puzolana de estos cementos se sitúa entre el 15 y el 45 % en peso.

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

CEMENTO PORTLAND PUZOLANICO

Cemento portland puzolánico 1PM

El cemento Portland tipo I (PM), modificado con puzolana, se emplea en todo tipo de construcciones de concreto. El cemento se fabrica combinando cemento Portland o cemento Portland de escoria de alto horno con puzolana fina. Esto se puede lograr:

1) Mezclando el cemento Portland con la puzolana.

2) Mezclando el cemento Portland de escoria de alto horno con puzolana.

3) Moliendo conjuntamente el Clinker de cemento con la puzolana.

4) Por medio de una combinación de molienda conjunta y de mezclado. El contenido de puzolana es menor del 15% en peso del cemento terminado

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

Características del cemento puzolánicoLa puzolana es una piedra de naturaleza ácida, muy reactiva, al ser muy porosa y puede obtenerse a bajo precio. Un cemento puzolánico contiene aproximadamente:•55-70% de clinker Portland•30-45% de puzolana•2-4% de yesoPuesto que la puzolana se combina con la cal (Ca(OH)2), se tendrá una menor cantidad de esta última. Pero justamente porque la cal es el componente que es atacado por las aguas agresivas, el cemento puzolánico será más resistente al ataque de éstas. Por otro lado, como el 3CaOAl2O3 está presente solamente en el componente constituido por el clinker Portland, la colada de cemento puzolánico desarrollará un menor calor de reacción durante el fraguado. Este cemento es por lo tanto adecuado para ser usado en climas particularmente calurosos o para coladas de grandes dimensiones.

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

2.5.- OTROS TIPOS DE CEMENTOSPRODUCCIONES ESPECIALES

Cemento Portland Tipo HE

El cemento YURA ALTA RESISTENCIA INICIAL, clasificado como cemento tipo HE según la norma NTP 334.082 (ASTM C 1157), es un cemento portland de última generación, elaborado bajo los más altos estándares de la industria cementera, colaborando con el cuidado del medio ambiente, debido a que en su producción se genera menor cantidad de C02 contribuyendo a una reducción de los gases con efecto invernadero.

Es un producto fabricado a base de Clinker de alta calidad, puzolana natural de origen volcánico de alta reactividad y yeso. Esta mezcla es molida industrialmente hasta lograr un alto grado de finura.

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

2.5.- OTROS TIPOS DE CEMENTOSPRODUCCIONES ESPECIALESCemento Portland Tipo HS

El Cemento YURA Anti Salitre, clasificado como cemento Tipo HS según la norma NTP 334.082 (ASTM C 1157), es un cemento portland de última generación, elaborado bajo los más altos estándares de la industria cementera, colaborando con el cuidado del medio ambiente, debido a que en su producción se genera menor cantidad de CO₂ contribuyendo a una reducción de los gases con efecto invernadero.

Es un producto formado en base a Clinker de alta calidad, puzolana natural de origen volcánico de alta reactividad y yeso.

Es un cemento de propiedades especiales, diseñado para todo tipo de estructuras y construcciones en general, que requieran una Alta Resistencia a los Sulfatos.

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

2.5.- OTROS TIPOS DE CEMENTOSEl cemento HS puede ser utilizado en estructuras que estarán en contacto con agua salada o en terrenos donde se verifique la presencia de sales.

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

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a). Finura o finezaReferida al grado de molienda del polvo, se expresa por la superficie específica, en m²/kg. En el laboratorio existen 2 ensayos para determinarlo:

• Permeabilimetro de Blaine• Turbidimetro de Wagner

Importancia:A mayor finura, crece la resistencia, pero aumenta el calor de hidratación y cambios de volumen. A mayor finura del cemento mayor rapidez de hidratación del cemento y mayor desarrollo de resistencia

Tipo de cemento Finura Blaine m2 / kg

I 370II 370III 540IV 80V 380

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

b). Peso especifico Referido al peso del cemento por unidad de volumen, se expresa en gr/cm³. En el laboratorio se determina por medio de:

• Ensayo del Frasco de Le Chatelier (NTP 334.005)

Importancia:

Se usa para los cálculos en el diseño de mezclas.

Los pesos específicos de los cementos Pórtland son de aproximadamente 3.15 gr/cm3.El cemento portland puzólanico YURA tiene un peso especifico 2.86 gr/cm3

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

c). Tiempo de fraguado

Es el tiempo entre el mezclado (agua con cemento) y la solidificación de la pasta. Se expresa en minutos. Se presenta como: El tiempo de Fraguado Inicial y El tiempo de Fraguado Final. En el laboratorio existen 2 métodos para calcularlo.

• Agujas de Vicat : NTP 334.006 (97)• Agujas de Gillmore : NTP 334.056 (97)

Importancia:Fija la puesta correcta en obra y endurecimiento de los concretos y morteros.

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

d). Estabilidad de volumen

Representa la verificación de los cambios volumétricos por presencia de agentes expansivos, se expresa en %. En el laboratorio se determina mediante:

• Ensayo en Autoclave : NTP 334.004 (99)

La estabilidad de volumen se determina observando la expansión volumétrica de la pasta de cemento de consistencia normal, indicada por el desplazamiento relativo de dos agujas

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

e). Resistencia a la compresiónMide la capacidad mecánica del cemento a soportar una fuerza externa de compresión . Es una de las más importantes propiedades, se expresa en Kg/cm². En el laboratorio se determina mediante:

• Ensayo de compresión en probetas cúbicas de 5 cm de lado (con morterocemento-arena normalizada): NTP 334. 051 (98).

Se prueba a diferentes edades : 1, 3, 7, 28 días.

Importancia: Propiedad que decide la calidad de los cementos

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

f). Contenido de aire

Mide la cantidad de aire atrapado o retenido en la mezcla, se expresa en % del volumen total. En el laboratorio se determina mediante:

•Pesos y volúmenes absolutos de mortero C-A en molde cilíndrico estándar: NTP334.048

Importancia: Concretos con aire atrapado disminuye la resistencia (5% por cada 1 %)

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

f). Calor de hidratación

Es el calor que se genera por la reacción ( agua + cemento ) exotérmica de la hidratación del cemento, se expresa en cal/gr. y depende principalmente del C3A y el C3S . En el laboratorio se determina mediante:

• Ensayo del Calorímetro de Langavant o el de la Botella Aislante. Se emplea morteros estándar: NTP 334.064

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CAPITULO II: AGLOMERANTES

2.7 LOS CEMENTOS EN EL PERU

En el Perú, actualmente tenemos las siguientes empresas cementeras:

NOMBRE UBICACIÓNCementos Lima S A  Atocongo – Lima Cementos Pacasmayo S.A.A. Pacasmayo - La Libertad Cemento Andino S.A.   Condorcocha - Tarma ( Junín ) Yura S.A.  Yura - Arequipa Cemento Sur S.A.   Caracoto - Juliaca ( Puno ) Cemento Rioja  Pucallpa - Ucayali

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EMPRESA TIPOS DE CEMENTO QUE PRODUCEN

Cementos Lima S.A. Sol I, Sol II, Supercemento Atlas IP

Cementos Pacasmayo S.A. Pacasmayo I, Pacasmayo II, Pacasmayo V, Pacasmayo MS-ASTM C-1157, Pacasmayo IP, Pacasmayo ICo (compuesto)

Cemento Andino S.A.  Andino I, Andino II, Andino V, Andino IPM

Cementos Selva  Cemento portland tipo I, II, V, Puzolánico 1P, Compuesto 1Co.

Yura S.A. Yura I, IP, IPM, de albañilería marca Estuco Flex

Cemento Sur S.A. Rumi I, Inti IPM, Portland tipo II, tipo V.

Cemento Rioja S.A. Cemento Portland Tipo IPM.

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2.8 USOS Y APLICACIONES DE LOS CEMENTOS PORTLAND

a. Cementos Pórtland estándar (Sin adición)

Tipo I: Para construcciones de concreto y mortero de uso general y cuando no se requiere propiedades específicas, se utiliza en

concretos que no estén sujetos al ataque de factores agresivos como podría ser la presencia de sulfatos en el suelo y agua.

Tipo II: En obras donde se requiera resistencia moderada a la acción de los sulfatos (ejm. Estructuras de drenaje) y/o moderado calor de hidratación (consecuencia de la hidratación del cemento). Se recomienda en edificaciones, estructuras industriales, puentes, obras portuarias, perforaciones y en general en todas aquellas estructuras de volumen considerable, y en climas cálidos

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2.8 USOS Y APLICACIONES DE LOS CEMENTOS PORTLAND

Tipo III: Para obras que requiera alta resistencia elevadas a edades tempranas, normalmente amenos de una semana (ejm: adelanto de la puesta en servicio) y también en obras de zonas frías su uso permite reducir el curado controlado .

Tipo IV: Para Estructuras se requiera bajo Calor de Hidratación, caso de represas, centrales hidroeléctricas y obras de grandes masas de concreto, también debe tenerse en cuenta que este cemento desarrolla resistencias a una velocidad inferior a la de los otros cementos .

Tipo V: Además de las cualidades del Tipo II, es recomendado para obras donde se requiera elevada resistencia a los sulfatos. Es el caso de obras portuarias expuesta al agua de mar También en canales, alcantarillas, túneles, suelos con alto contenido de sulfatos. Estos cementos desarrollan resistencias mas lentamente que los cementos tipo I incrementan su resistencia a los sulfatos .

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2.8 USOS Y APLICACIONES DE LOS CEMENTOS PORTLAND

b. Cementos Pórtland AdicionadosTipo IP y IPM : Cementos cuya adición viene ha ser la puzolana tienen uso similar al del Tipo I, y se recomienda en obras masivas o con ataques de aguas agresivas, aguas negras, en cimentaciones en todo terreno, son cementos de moderado calor de hidratación y de moderada resistencia a los sulfatos.

Tipo MS : Cementos adicionados de escorias se puede emplear en todo tipo deconstrucciones de concreto son resistentes a la agresión química, se puede utilizar en estructuras en ambientes y suelos húmedos-salitrosos, para estructuras en cimientos y pisos. En general se puede decir que tienen moderada resistencia a los sulfatos y moderado calor de hidratación.

Tipo I Co : Corresponde al cemento tipo I mejorado con mayor plasticidad, se puede utilizar en obras de concreto y de concreto armado en general, morteros en general, especialmente para tarrajeo y asentado de unidades de albañilería, pavimentos y cimentaciones.

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2.9 ALMACENAMIENTO DEL CEMENTO

La buena disposición que se adopte para el almacenamiento de los insumos del concreto, contribuirá en la buena marcha de la obra, además de una producción eficiente del concreto de calidad.

El diseño general de las instalaciones de almacenamiento, se efectúa en la etapa previa de la construcción, teniendo en cuenta entre otros los siguientes parámetros:

• Ubicación y características del área donde se asienta la construcción.  Espacios disponibles. • Consumo promedio de concreto de acuerdo al cronograma de la obra. • Consumo máximo y duración del periodo en el cual se realiza la mayor

producción de concreto. • Forma y medios de aprovisionamiento de los materiales. • Stock mínimo que es conveniente mantener. • Ubicación de las mezcladoras o central de mezcla. • Alternativas y costos para las diferentes instalaciones de almacenamiento

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2.9 ALMACENAMIENTO DEL CEMENTO

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RECOMENDACIONES PARA EL APILAMIENTO

El apilamiento del cemento, por periodos no mayores de 60 días, podrá llegar hasta una altura de doce bolsas. Para mayores periodos de almacenamiento el limite recomendado es el de ocho bolsas, para evitar la compactación del cemento. Las bolsas de cemento se dispondrán de manera que se facilite su utilización de acuerdo al orden cronológico de recepción, a fin de evitar el envejecimiento de determinadas partidas.

No deberá aceptarse, de acuerdo a lo establecido en la norma, bolsas deterioradas o que manifiesten señales de endurecimiento del cemento.

En obras pequeñas o cuando el cemento va a estar almacenado en periodos cortos, no más de 7 días, puede almacenarse con una mínima protección. Por lo menos el cemento deberá estar separado del piso en unos 10 cm y apoyado sobre un entarimado de tablas de 1 ½¨ y listones de 3¨X2¨. 

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RECOMENDACIONES PARA EL APILAMIENTO

Correcto apilamiento del cemento en obra

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Características de los Cementos en el Perú

Marca Tipo Peso especifico

Superficie específica (cm2/gr)

Sol I 3.15 3500

Atlas IP 2.97 5000

Andino I 3.12 3300

Andino II 3.17 3300

Andino V 3.15 3300

Pacasmayo I 3.11 3100

Yura IP 3.06 3600

Yura IPM 3.09 3500

Rumi IPM 3800

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CAPITULO III: AGUA PARA LA MEZCLA

EL AGUA EN EL CONCRETOEl agua es un elemento fundamental en la preparación del concreto, estando relacionado con la resistencia, trabajabilidad y propiedades del concreto endurecido

REQUISITOS QUE DEBE CUMPLIR

El agua empleada en la preparación y curado del concreto, deberá cumplir con los requisitos establecidos en la Norma NTP 339.088 y ser de preferencia agua potable.

Está prohibido el empleo de aguas ácidas, calcáreas, minerales, carbonatadas, provenientes de minas o relaves, aguas que tengan residuos minerales o industriales, aguas con contenidos de sulfatos mayor a 1% , aguas que contengan materia orgánica. Igualmente está prohibido el empleo de aguas que tengan porcentajes significativos de sales de sodio o potasio disueltas.

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CAPITULO III: AGUA PARA LA MEZCLA

Podrá utilizarse aguas naturales no potables, previa autorización de la Supervisión, únicamente si:

• Está limpias y libres de cantidades perjudiciales de aceites, ácidos, álcalis, y otros elementos dañinos para el concreto.

• La calidad del agua, determinada mediante análisis de laboratorio, cumple con los valores que a continuación se indican, debiendo ser aprobados por la inspección las excepciones a los mismos.

SUSTANCIAS DISUELTAS

VALOR MAXIMO ADMISIBLE

Cloruros 300 ppm

Sulfatos 300 ppm

Sales de magnesio 150 ppm

Sales solubles 1500ppm

P.H. Mayor de 7

Sólidos en suspensión 1500 ppm

Materia orgánica 10 ppm

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CAPITULO III: AGUA PARA LA MEZCLA

La sales u otras materias dañinas que pudieran estar presentes en los agregados y/o aditivos, deberán sumarse a aquellas que aporta el agua del mezclado, a fin de evaluar el contenido total de sustancias que puedan dañar el concreto, acero de refuerzo y otros elementos embebidos.

Si en el concreto han de estar embebidos elementos de aluminio y/o fierro galvanizado, el contenido de cloruro indicado anteriormente deberá disminuir a 50 ppm.

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CAPITULO III: AGUA PARA LA MEZCLA

Concreto presforzado 0.06%

Concreto armado, con elementos de aluminio o de fierro galvanizado embebidos

0.06%

Concreto armado expuesto a la acción de cloruros 0.10%

Concreto armado no protegido, el cual cual puede estar sometido a un ambiente húmedo pero no expuesto a cloruros

0.15%

Concreto armado que deberá estar seco o protegido de la humedad durante su vida por medio del recubrimiento impermeable

0.80%

El contenido de ión cloruro presente en el agua y demás ingredientes del concreto no deberá exceder, expresado como porcentaje en peso del cemento, de los siguientes valores:

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CAPITULO III: AGUA PARA LA MEZCLA

El agua de mar solo podrá utilizarse en la preparación del concreto si se cuenta con la autorización escrita del Ingeniero Proyectista y la Supervisión. Es recomendable que la mezcla tenga un contenido de cemento mínimo de 350 kg/m3, una relación de agua cemento máxima de 0.60, consistencia plástica; y un recubrimiento al acero no menor de 70 mm en el terreno. Está prohibido el empleo de agua de mar como agua de mezclado en los siguientes casos:

• Concreto pres forzado

• Concreto cuya resistencia a la compresión a los 28 días sea menor a 210 kg/cm2.

• Concretos en los que están embebidos elementos de aluminio o de fierro galvanizado.

• Concretos vaciados en climas cálidos.

• Concreto con acabados superficial de importancia, concretos cara vista (expuestos).

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CAPITULO III: AGUA PARA LA MEZCLA

En caso de tener que usar en la dosificación del concreto, agua no potable o de calidad no comprobada, debe hacerse con ella cubos de mortero, que deben tener a los 7 y 28 días un 90% de la resistencia de los morteros que se preparen con agua potable.

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CAPITULO III: AGUA PARA LA MEZCLA

EN RESUMEN

En relación con su empleo en el concreto, el agua tiene dos diferentes aplicaciones: como ingrediente en la elaboración de las mezclas (10%-25%) y como medio de curado de las estructuras recién construidas

La importancia esta en las características fisicoquímicas y no en las bacteriológicas

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CAPITULO III: AGUA PARA LA MEZCLA

EN RESUMEN No parece haber consenso general en cuanto a las limitaciones

que deben imponerse a las substancias e impurezas cuya presencia es relativamente frecuente, como puede ser el caso de algunas sales inorgánicas (cloruros, sulfatos), sólidos en suspensión, materia orgánica, dióxido de carbono disuelto, etc. Sin embargo, en lo que sí parece haber acuerdo es que no debe tolerarse la presencia de substancias que son francamente dañinas, como grasas, aceites, azúcares y ácidos

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CAPITULO III: AGUA PARA LA MEZCLA

EN RESUMEN Se suele suponer que el agua de uso potable es apropiada para su

utilización en mezcla de concreto. Esto suele ser cierto aunque no en todos los casos, es primordial verificar que no contenga sabores olores ni colores. Y en lo posible obtener antecedentes de su uso en concreto. El agua de uso industrial usualmente no es adecuado para uso en concreto

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CAPITULO III: AGUA PARA LA MEZCLA

EN RESUMEN

Casos especiales

En casos en que el agua no sea de uso potable como en represas hidroeléctricas o fuentes como lagos lagunas y ríos se debe verificar su calidad mediante pruebas químicas.

Se debe verificar esto a diferentes épocas del año para verificar que calidad de agua se tendrá durante la construcción.

El agua de mar es normalmente rechazada de inmediato para su uso en concreto especialmente porque causa gran corrosión en los refuerzos de hierro debido a su alta concentración de cloruros (más de 20000 ppm). Aunque se ha utilizado para escolleras.

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CAPITULO IV: ADITIVOS

Se define a un aditivo como un material distinto del agua, del agregado o del cemento, el cual es utilizado como un componente del concreto y que se añade a este antes o durante el mezclado a fin de modificar una o algunas de sus propiedades.

• Los aditivos a ser empleados en las mezclas de concreto deberán cumplir con los requisitos de la Norma NTP 339.086. Su uso está limitado por lo indicado en las especificaciones técnicas del proyecto o por la autorización de la Supervisión.

• El empleo de aditivos no autoriza a modificar el contenido de cemento de la mezcla. Los aditivos empleados en obra deberán ser de la misma composición, tipo y marca que los utilizados para la selección de las proporciones de la mezcla de concreto

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CAPITULO IV: ADITIVOS

• El contratista deberá demostrar a la inspección que con los aditivos seleccionados se podrá obtener en el concreto las propiedades requeridas; así como que ellos son capaces de mantener la misma calidad, composición y comportamiento del concreto en toda la obra.

• En la selección de la cantidad de aditivo por unidad cúbica de concreto se tendrán en consideración las recomendaciones del fabricante; las propiedades que se desea obtener en el concreto, características de los agregados; resistencia a la compresión de diseño especificada; condiciones ambientales y de trabajo en obra

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CAPITULO IV: ADITIVOS

• El contratista proporcionará a la inspección la dosificación recomendada del aditivo a ser empleado, así como una indicación de los efectos perjudiciales al concreto, que pudieran esperarse de posibles variaciones en la misma (en la composición química del aditivo y contenido de cloruros).

• Los aditivos incorporadores de aire, deberán cumplir con los requisitos de la Norma NTP 339.086 ó de la Norma ASTM C-260.

• Los aditivos reductores de agua; retardadores, acelerantes, reductores de agua y retardadores; reductores de agua y acelerantes; deberán cumplir con los requisitos de las Normas NTP 339.086 ó 339087 y ASTM C-1017

• Las puzolanas y cenizas que se emplean como aditivos deberán cumplir con los requisitos de la Norma ASTM C-618.

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CAPITULO IV: ADITIVOS

• Las escorias de alto horno finamente molidas, cuando se emplean como aditivos deberán cumplir con los requisitos de la Norma ASTM C-989.

• El cloruro de calcio, o los aditivos que contengan cloruros que no sean impurezas de los componentes del aditivo, no deberá emplearse en:

Concreto presforzado. Concreto que tengan embebidos elementos de aluminio o fierro

galvanizado Concreto colocado en encofrados de metal galvanizado. Concretos masivos. Concretos colocados en zonas de climas cálidos.

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CAPITULO IV: ADITIVOS

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CAPITULO IV: ADITIVOS

Tipos de aditivosLos aditivos son considerados en la norma de acuerdo a la siguiente clasificación:

• Plastificante, reductor de agua.- mejora la consistencia del concreto y reduce la cantidad de agua de mezclado requerida para producir concreto de consistencia determinada.

• Acelerador.- que acorta el tiempo de fraguado y el desarrollo de la resistencia inicial del concreto

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CAPITULO IV: ADITIVOS

Tipos de aditivos• Retardador.- Que alarga el tiempo de fraguado en el concreto.

• Plastificante y retardador.- Que reduce la cantidad de agua de mezclado requerida para producir un concreto de una consistencia dada y retarda el fraguado.

• Plastificante y acelerador.- que reduce la cantidad de agua de mezclado requerida para producir un concreto de una consistencia dada y acelera su fraguado y el desarrollo de su resistencia.

• Incorporadores de aire.- aumentan la resistencia del concreto a la acción de las heladas porque se introducen burbujas diminutas en la mezcla de cemento endurecida. Estas burbujas actúan como amortiguadores para los esfuerzos inducidos por la congelación y descongelación.• Adhesivos.- Que mejoran la adherencia con el refuerzo de acero

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CAPITULO IV: ADITIVOS

Requisitos de comercializaciónDeberá entregar el aditivo envasado en recipientes que aseguren su conservación (SELLADOS), conteniendo la siguiente información:

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CAPITULO IV: ADITIVOS

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CAPITULO IV: ADITIVOS

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CAPITULO IV: ADITIVOS

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CAPITULO IV: ADITIVOS