Topicos de Tecnologia Del Concreto

ENRIQUE PASQUEL CARBAJALTOPICOS DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO EN EL PERU Arequipa 4947 Lima 18 .Perú Teléfono : 0051-1-4456540 Fax : 0051-1-4477143 Derechos Reservados ® Prohibida la reproducción parcial o total de esta obra sin permiso expreso del autor.Perú Teléfono : 0051-1-3451937 Fax : 0051-1-3450036 © Colegio de Ingenieros del Perú Consejo Nacional Av. Impreso en Lima. Mz E-5 No 163 Los Alamos de Monterrico Lima 33 . PERU PROLOGO A LA SEGUNDA EDICION ii .Segunda Edición Noviembre 1998 © Enrique Pasquel Carbajal Calle 4. Noviembre 1998 iii . iv . se han mejorado las tablas y gran parte de los gráficos. Nuevamente la iniciativa de Antonio Blanco como actual Decano Nacional del CIP ha hecho factible la presente edición al haberse agotado la anterior. y por el convencimiento que un trabajo de este tipo siempre puede y debe perfeccionarse . ameritando cada nueva edición incorporar un esfuerzo en ese sentido. Hemos hecho una revisión completa del libro en la búsqueda de mejorarlo y complementarlo en aspectos que han tenido la gentileza de hacernos notar colegas. y se ha replanteado el capítulo 13 enfocándolo desde la perspectiva de la Calidad Total. conferencias y seminarios que hemos dictado en varias ciudades del país. se han complementado los Capítulos 11 y 12 incorporando los últimos avances científicos relativos al diagnóstico de la reactividad alcalina en agregados y concreto endurecido. añadiéndose un índice alfabético para la ubicación fácil de los diversos temas.PREFACIO DEL AUTOR A LA SEGUNDA EDICION El apoyo brindado por el Colegio de Ingenieros del Perú en Noviembre de 1993. se han introducido algunas correcciones gramaticales y de sintaxis para una mejor comprensión del texto. Es así que en el Apéndice se ha añadido a la información suministrada por los fabricantes locales de cemento en 1993. Finalmente. por lo cual le expresamos nuestro mayor agradecimiento. estudiantes y amigos. hemos ampliado el capítulo 8 referido a la evaluación estadística de resultados de resistencia en concreto. la remitida posteriormente por aquellos que accedieron a actualizarla. como ya la tiene en otras áreas de la actividad productiva. durante los cursos. ENRIQUE PASQUEL CARBAJAL Noviembre 1998 v . que es un tema de gran vigencia a nivel internacional. que se constituyó en el Libro 17 de la “Colección del Ingeniero Civil“ ideada y promovida tan exitosamente por Antonio Blanco durante su gestión al frente del Capítulo de Ingeniería Civil. posibilitó la primera edición de este trabajo. que merece ser difundido por la trascendencia que tendrá en un futuro no muy lejano en la industria de la construcción . vi . Francisco Pasquel y Cáceres.DEDICATORIA A mi padre el Ing. Francisco Pasquel Ormaza y a la memoria de mi abuelo el Ing. vii . viii . el agradecimiento más profundo a mi esposa Adela y a mis hijos Enrique y Christian.P. para concretar su redacción y publicación . por toda su ayuda y comprensión durante el tiempo dedicado a la culminación de este trabajo. 1993 ix . Un reconocimiento especial a mi padre por su gran aporte en el desarrollo del Capítulo 1. pero no hubiera sido posible hacerla realidad sin el estímulo y apoyo desinteresado de mis amigos y colegas Juan Bariola. Nov. Finalmente. Gianfranco Ottazzi y Antonio Blanco.C.AGRADECIMIENTO La idea de escribir este libro data de hace varios años. E. x . Sin embargo. En el caso particular de la Tecnología del Concreto. que se aprende con la práctica . si reflexionamos en que lo concluido hace cuatro siglos constituye en el presente con todos los avances científicos logrados. establecida por uno de los mayores genios de la humanidad en una época en que paradójicamente el empirismo era el derrotero en la búsqueda de las respuestas a los fenómenos naturales. están a la espera de soluciones creativas de uso corriente que contribuyan al avance de la Tecnología del Concreto local. se dicta por lo general durante la formación del ingeniero civil sólo un curso de Tecnología del Concreto. pese a que es el concreto el material que debe dominar casi a diario el profesional de la construcción. Es una realidad. o superar profesionalmente las dificultades de hacer concreto en climas cálidos como sucede en la mayor parte de la costa. emplear y evaluar profesionalmente el comportamiento de un xi . por lo que problemas tan antiguos como son el producir técnicamente concreto durable en la sierra y el altiplano. en muchos casos pierden su eficacia y trascendencia. El objetivo de este libro es el de proveer las herramientas científicas básicas para conocer. que en nuestras universidades. resulta hoy en día de una vigencia notable. el camino lógico y obligatorio en el desarrollo y aplicación de cualquier tecnología.INTRODUCCION " La práctica sin ciencia es como un barco sin timón " Leonardo DaVinci. cuando en las obras se suman los errores y deficiencias por desconocimiento de los conceptos que gobiernan el producto final. hace ya algunos años que se viene relegando en nuestro país la importancia de este campo. que si bien son fundamentales. dándole la connotación equivocada de una especialidad con base científica limitada. 1452-1519 La premisa que antecede a este párrafo. por falta de actualización y profundidad en estos temas. Nuestro país cuenta con toda la gama de climas y condiciones ambientales posibles. y algunas veces dentro de un curso general de "Materiales de Construcción". trabajar en forma científica y eficiente con agregados marginales como es el caso de nuestra selva. y que en algunos casos son singulares. se instruye al futuro ingeniero con métodos de cálculo y diseño estructural cada vez mas complejos y refinados. El Autor xii . pero si este trabajo con sus limitaciones contribuye en aportar a los lectores algunas respuestas y soluciones. complementada con recomendaciones prácticas emanadas de la experiencia científica comprobada en diversas obras por el autor. se ha pretendido enfocarlos dentro de la óptica de las realidades de nuestro país. No creemos haber cubierto todos los temas y no dudamos que se encontrarán aspectos que quizás merecieron otro tratamiento o estén incompletos . Pese a tocarse los temas clásicos de cualquier libro sobre Tecnología del Concreto. Se ha tratado de incorporar la información técnica mas actualizada con las limitaciones del avance continuo que existe en este campo.material como el concreto que tiene un potencial inagotable tanto en su uso como en la investigación de los fenómenos que lo afectan. nos sentiremos satisfechos ya que este libro habrá cumplido su cometido. pero elaboradas con el ánimo de reflexionar con el lector en la búsqueda de soluciones para el progreso de esta especialidad en nuestra patria. a sus problemas cotidianos en el empleo del concreto. con apreciaciones personales que quizás resulten en algunos casos polémicas. .3 1..........................1 4..0 2.. La Tecnología del Concreto.....5 3...... Estructura de la pasta del cemento hidratado.. Fabricación del Cemento Portland.2 1.............EL AGUA EN EL CONCRETO....0 3..... El Siglo XX....INDICE Página CAPITULO 1.. Los Cementos Peruanos y sus características..4 3.....2 3.1 3..EL CEMENTO PORTLAND ....CONCEPTOS GENERALES SOBRE EL CONCRETO Y LOS MATERIALES PARA SU ELABORACION. CAPITULO.. La Colonia.2...... Condiciones de control y almacenaje en obra y sus consecuencias.... Tipos de cemento y sus aplicaciones principales. CAPITULO 3.......0 4....... CAPITULO 4..59 4.RESEÑA HISTORICA DE LA TECNOLOGIA DEL CONCRETO EN EL PERU.. Conceptos fundamentales...... Mecanismo de hidratación del cemento...8 Introducción.7 3.5 Introducción.. xiii ....6 3.... El agua para curado. Los Gremios....... Los componentes del Concreto....3 3......... Composición del Cemento Portland........... El agua de mezcla......2 Introducción........1 1.1 1.....2 Introducción.....4 1....... El Imperio Incaico..17 3.1 2..11 2..........0 1. Las fórmulas de Bogue para el cálculo de la composición potencial de los cementos.. La República del Siglo XIX... .0 6......10 5..... Propiedades Principales del Concreto fresco.4 5..69 5...... Características Físicas..129 7..9 5... Mezcla de Agregados.11 5.8 5.. Aditivos reductores de agua .... Curadores Químicos... Características Resistentes....1 6......LOS AGREGADOS PARA CONCRETO.....6 6....5 5.. El Módulo de Fineza.7 6. CAPITULO 6.CAPITULO 5. Características Geométricas y morfológicas..ADITIVOS PARA CONCRETO.0 7......PROPIEDADES PRINCIPALES DEL CONCRETO.... Propiedades Térmicas......... Aditivos acelerantes.... Aditivos Superplastificantes..6 5.. La Superficie Específica. Aditivos Naturales y de procedencia corriente.7 5.4 6. Aditivos Incorporadores de aire.Plastificantes. Aditivos Retardadores....9 Introducción..... CAPITULO 8... Aditivos Impermeabilizantes. Exploración y explotación de Canteras....8 6.EVALUACION ESTADISTICA DE LOS RESULTADOS DE ENSAYOS DE RESISTENCIA EN CONCRETO..145 xiv .......1 7... Evaluación de la calidad y la gradación de agregados.2 6....113 6..2 Estructura Interna del Concreto.3 6. Clasificación de los Aditivos para Concreto.. CAPITULO 7...0 5.1 5.. El análisis Granulométrico.. Características Químicas.. Clasificación de los Agregados para Concreto. Propiedades Principales del Concreto Endurecido.2 5.12 Introducción.5 6.3 5... Concreto lanzado o shotcrete... CAPITULO 10....4 10.. Concreto Compactado con Rodillo...1 Introducción. Concreto Ligero.....4 9.0 9....3 9.. Criterios del Reglamento Nacional de Construcciones..0 8..213 10.. Concreto con agregado precolocado. CAUSAS Y CONTROL... El Método del Módulo de fineza Total. Fundamentos Estadísticos. Concreto Pesado...13 10.4 Introducción. Concreto Refractario.8.11 10.... Criterios del Reglamento ACI-318. Concreto Impregnado con polímeros..171 9...10 10.2 8. Concreto Anti-contracción.3 8.8 10.3 10. El Método Tradicional del ACI y sus alcances....1 9..12 10. CAPITULO 9... Métodos basados en curvas teóricas..7 Introducción. CAPITULO 11...CAMBIOS VOLUMETRICOS EN EL CONCRETO FISURACION......15 Introducción. Concreto de cemento portland polimerizado. xv ....0 10.....DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO NORMALES. Concreto con microsílice. Concreto cementado con polímeros. Fenómenos causantes de los cambios Volumétricos.5 10. Concreto con cenizas volátiles..1 8..2 10.....14 10.6 10.. Criterios Generales... Parámetros básicos de los métodos de diseño de mezclas de Concreto.... Concreto Masivo....2 9. Optimización de Diseños de Mezcla en Obra..237 11...1 10..0 11....6 9..9 10.CONCRETOS ESPECIALES..... Métodos basados en curvas empíricas.... Pasos generales en los métodos de diseño de mezclas... Concreto Sulfuroso....7 10. Concreto Fibroso.5 9. 12.6 Cloruros.. 12.LA DURABILIDAD DEL CONCRETO. Control de la contracción y el flujo. 12..0 Introducción. 12..11 11.18 Recomendaciones sobre reacciones químicas en los agregados..1 Conceptos Básicos de calidad xvi ..0 Introducción.. Contracción intrínseca o espontánea. CAPITULO 12. 12. 12.......14 Como combatir la corrosión...... 12..16 Reacción Sílice-Alcalis.1 Factores que afectan la durabilidad del concreto..4 11... Cambios Térmicos.. Contracción por carbonatación..9 Abrasión. Control de los cambios volumétricos.13 Contracción o Retracción. CAPITULO 13.....10 11.. 12...6 11.3 11. Factores que afectan la contracción por secado.9 11.8 Control de la agresión química. 12.. Flujo o Fluencia..2 Congelamiento y deshielo y su mecanismo..12 11. 12.15 Reacciones químicas en los agregados. Control de la agresión química. Agresión Química Interna y Externa.12 Corrosión de metales en el concreto.. 12... 12.11 Recomendaciones para el control de la abrasión. 12.. 12. Contracción por secado....11...5 11......4 Ambiente químicamente agresivo...7 11..2 11. 12.317 13. 13..273 12..5 Efecto de compuestos químicos corrientes sobre el concreto........ COMO ESTABLECERLA Y CONTROLARLA.LA CALIDAD EN LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCION Y LA CONSTRUCCION CON CONCRETO ...17 Reacción Carbonatos-Alcalis..10 Factores que afectan la resistencia a la abrasión del concreto.. 12. Control de los cambios térmicos. 12.8 11.7 Sulfatos.3 Control de la durabilidad frente al hielo y deshielo. 12.....13 Mecanismo de la corrosión. .351 INDICE ALFABETICO.... Control de calidad del concreto Conceptos estadísticos básicos para evaluar resultados de pruebas standard de control de calidad del concreto...2 13..... Control de calidad del concreto fresco............ Control de calidad del concreto endurecido.................3 13..........13... Control de calidad de los materiales para la fabricación del concreto............. APENDICE Información suministrada por fabricantes de cemento.............373 -----OO----- xvii ..7 La calidad en la industria de la construcción y la construcción con concreto.......4 13...6 13.....5 13... xviii .