CURSO: TECNOLOGIA DEL CONCRETO DOCENTE: Ing. VERGARA LOVERA, Daniel

1. PROPIEDADES ELÁCTICAS DEL CONCRETO – CAMBIOS VOLUMÉTRICOS CURSO: TECNOLOGIA DEL CONCRETO DOCENTE: Ing. VERGARA LOVERA, Daniel ALUMNO: MORIANO CRUZ, Eli Jhonatan FECHA: 28/06/2012

2. INTRODUCCION El concreto no es un material eminentemente elástico, esto se puede observar fácilmente si se somete a un espécimen a esfuerzos de compresión crecientes hasta llevarlo a la falla. Los cambios volumétricos constituyen uno de los aspectos más importantes del comportamiento del concreto, tanto desde el punto de vista de la tecnología del diseño de mezclas, su producción, colocación y curado, como desde la perspectiva del diseño estructural, dado que los efectos se traducen en contracciones y/o expansiones que ocasionan una gran variedad de problemas, asociados principalmente a fisuraciones y deformaciones que algunas veces son objetables desde el punto de vista estético y en otras producen la pérdida de capacidad portante y/o la alteración de las condiciones de uso y operatividad de las estructuras.

3. PROPIEDADES ELÁSTICAS DEL CONCRETO El concreto no es un material completamente elástico y la relación resistencia-deformación para una carga en constante incremento adopta generalmente la forma de una curva. Generalmente se conoce como Módulo de Elasticidad a la relación del esfuerzo a la deformación medida en el punto donde la línea se aparta de la recta y comienza a ser curva. MÓDULO DE ELASTICIDAD

4. MODULO DE ELASTICIDAD Modulo de Elasticidad del Concreto Modulo de elasticidad del Acero

6. MÓDULO DE ELASTICIDAD ESTÁTICO Y DINÁMICO MÓDULO DE ELASTICIDAD ESTÁTICO Es la relación que existe entre el esfuerzo y la deformación unitaria axial al estar sometido el concreto a esfuerzos de compresión dentro del comportamiento elástico. Es la pendiente de la secante definida por dos puntos de la curva del esfuerzo-deformación, dentro de esta zona elástica. Método del TurkishInstitution of Standards: Método del Comité Europeo del Concreto (CEC): Método del American Concrete Institute (ACI): MÓDULO DE ELASTICIDAD DINÁMICO • Método de Prueba Estándar para las Frecuencias de Resonancia fundamentales longitudinales de especímenes de Concreto.- Este método de prueba se utiliza para determinar el módulo de elasticidad dinámico, este método está destinado para la detección de cambios significativos en el módulo de elasticidad dinámico de las muestras de laboratorio o campo que han sido expuestas a la intemperie o a otro tipo de influencias de deterioro. • Método de Prueba Estándar para la Velocidad de Pulso a través del concreto.- Este método determina la velocidad de propagación de pulsos de onda de esfuerzo longitudinal a través del concreto. Esta velocidad está relacionada con las propiedades elásticas del concreto y su densidad.

7. RELACIÓN DE POISSON Es la relación entre las deformaciones transversal y longitudinal al estar sometido el concreto a esfuerzos de compresión dentro del comportamiento elástico. • Módulo de elasticidad longitudinal (Modulo de elasticidad estático) • Módulo de elasticidad transversal El módulo de elasticidad transversal, módulo de cortante o módulo de cizalla, para la mayoría de los materiales, en concreto los materiales isótropos guarda una relación fija con el módulo de elasticidad longitudinal y el coeficiente de Poisson. Coeficiente de Poisson El coeficiente de Poisson corresponde a la razón entre la elongación longitudinal y a la deformación transversal en un ensayo de tracción. Alternativamente el coeficiente de Poisson puede calcularse a partir de los módulos de elasticidad longitudinal y transversal:

8. CAMBIOS VOLUMÉTRICOS FENÓMENOS CAUSANTES DE LOS CAMBIOS VOLUMÉTRICOS • Están relacionados básicamente con el comportamiento de la pasta de cemento y su interacción con los otros elementos: agregados, agua, aditivos y las condiciones particulares del entorno como características ambientales de humedad, temperatura, viento, etc. 1.-CONTRACCIÓN O RETRACCIÓN: a) Contracción intrínseca o espontánea: Es la verdadera contracción de fraguado, producto del proceso químico de hidratación del cemento y su propiedad inherente de disminuir de volumen en este estado. b) Contracción por secado: Se produce por la pérdida de humedad de la pasta debido a la acción de agentes externos como son la temperatura, viento, humedad relativa, etc. Que propician la evaporación del agua y secado. El mecanismo es físico. El efecto no es irreversible, pues el reponer el agua de absorción trae como resultado una expansión, y la recuperación parcial de la contracción. C) Contracción por carbonatación: Se produce exclusivamente en el concreto endurecido, y es causado por la reacción de los cristales de Ca(OH)2 de los productos de hidratación del cemento comprimidos por la contracción de secado, con el CO2 del ambiente formándose CaCO3 con una reducción del volumen inicial que causa una descomprensión interna y contracción adicional.

9. FLUJO O FLUENCIA Es el incremento de deformación unitaria en el concreto en función del tiempo, bajo una carga constante y permanente. Es una característica inherente a la pasta de cemento endurecido, su efecto en el concreto depende de la interrelación con los demás componentes. El flujo o fluencia podemos relacionarla con un reacomodo interior de las partículas de la pasta. También se denomina flujo plástico pues para una cierta condición constante de carga y un tiempo de aplicación determinado, se produce una deformación no recuperable o plástica. El efecto más importante del flujo, reside en que ocasiona la relajación o reducción gradual de esfuerzos de comprensión, lo cual resulta de singular importancia en el caso de concreto preesforzado. Cualquier medida que reduzca la contracción reducirá también el flujo.

10. CAMBIOS TÉRMICOS Las variaciones de la temperatura en el concreto producen cambios volumétricos. Cuando estos esfuerzos superan la resistencia en tracción del concreto se produce la fisuración. Puede deberse al calor de hidratación del cemento y/o a las condiciones ambientales. El coeficiente de expansión térmica del concreto es del orden de 7 a 11x10-6/°C con un promedio de 10x10-6/°C. Los cambios térmicos producidos por el calor de hidratación del cemento se verifican con mayor intensidad en los concretos masivos.

11. AGRESIVIDAD QUÍMICA INTERNA Y EXTERNA • LA AGRESIÓN QUÍMICA INTERNA: constituida por reacciones de los constituyentes del concreto con la pasta de cemento, generándose compuestos que cambien de volumen y se expanden destruyéndolo. Se produce porque el concreto contiene agregados contaminados con cloruros y/o sulfatos o son reactivos con los álcalis del cemento produciéndose en ambos casos compuestos expansivos. Este tipo de agresión tarda varios años en manifestarse, no existe manera de contrarrestar su efecto salvo la preparación y reposición del concreto dañado. • LA AGRESIÓN QUÍMICA EXTERNA: constituida por el flujo de sales en solución (sulfatos), hacia el concreto, formando sulfoaluminatos que tienen la propiedad de aumentar de volumen. Para combatir este efecto, se debe usar cementos con bajo contenido de aluminato tricálcico como Tipo II y V y los cementos puzolánicos.

12. CONTROL DE LOS CAMBIOS VOLUMETRICOS CONTROL DE LA CONTRACCION Y EL FLUJO • En el diseño de mezclas: Emplear relación a/c baja. Usar menor cantidad de agua Usar agregados densos con poca absorción Emplear aditivos que reduzcan la relación agua cemento. Emplear el mayor tamaño de agregados y mayor porcentaje depiedra compatibles con las condiciones de colocación y trabajabilidad. • En los procesos constructivos: Evaluar en cada caso particular las condiciones ambientales y de colocación del concreto. Controlar la temperatura de colocación del concreto no supere los valores referenciales. • En los diseños estructurales: No escatimar las juntas necesarias para reducir al mínimo posible las restricciones a las deformaciones. Para losas o pisos, las juntas no menos de 30 veces el espesor del elemento.

13. CONTROL DE LOS CAMBIOS TÉRMICOS • En el diseño de mezclas: Emplear cementos de bajo calor de hidratación para estructuras masivas. Diseñar mezclas para el menor asentamiento. Estimar previamente a los vaciados masivos las temperaturas a que llegará el concreto en función del tipo de cemento. • En los procesos constructivos: Control meticuloso de temperaturas antes, durante y después de los vaciados masivos. Planificación meticulosa de cada etapa de producción, transporte, colocación y curado del concreto masivo. • En los diseños estructurales: Especificar en los diseños el tipo de cemento a emplearse. Evaluar la información disponible sobre registros de temperatura, humedad, viento, etc. Tener en cuenta el tipo de rellenos laterales que se especifiquen para estructuras expuestas a ambiente.

14. CONTROL DE LA AGRESION QUIMICA • Evaluar los agregados para descartar si son reactivos con los álcalis o están contaminados con cloruros y sulfatos. • No emplear aditivos que contengan cloruros, ni agua con sales. • Impermeabilizar la estructuras expuestas al flujo de soluciones salinas mediante pinturas bituminosas con base de alquitrán o brea. • Reemplazar el suelo contaminado con rellenos granulares que sirvan de drenaje al romper el flujo capilar y evitar que las sales entren en contacto con el concreto.

15. CONCLUSIONES Es importante tener control sobre los cambios volumétricos, en todos los procesos, ya que será mejor diseñar un concreto durable que la demolición o cambio a la construcción hecha en obra. A continuación describo los efectos que tienen algunos factores que influyen en los esfuerzos a comprensión: el concreto aumenta su capacidad de carga con la edad y el tipo de curado empleado, los efectos de la relación agua-cemento es, a mayor relación menor es la resistencia.