CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVILLABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALESCURSO BASICO DE TECNOLOGA DELCONCRETOMayo del 20041CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. INDICEINDICE...................................................................................................................................................................................... 2CAPITULO 1: ........................................................................................................................................................................... 5CEMENTOS.......................................................................................................................................................................... 5CAPITULO 2: ......................................................................................................................................................................... 29AGUA PARA EL CONCRETO .......................................................................................................................................... 29CAPITULO 3: ....................................................................................................................................................................... 432AGREGADOS PARA EL CONCRETO ........................................................................................................................... 432CAPITULO 4: ....................................................................................................................................................................... 609ADITIVOS PARA EL CONCRETO................................................................................................................................. 609CAPITULO 5: ......................................................................................................................................................................... 70EL CONCRETO...................................................................................................................................................................... 70DISEO DE MEZCLAS DE CONCRETO ........................................................................................................................ 87CAPITULO 7: ....................................................................................................................................................................... 106ENSAYOS EN EL CONCRETO ...................................................................................................................................... 106I.EL CONCRETO EN ESTADO FRESCO ....................................................................................................................... 106II. EL CONCRETO EN ESTADO ENDURECIDO..................................................................................................... 110CAPITULO 8: ....................................................................................................................................................................... 118CONTROL ESTADSTICO EN ELCONCRETO............................................................................................................. 118REFERENCIA BIBLIOGRAFICA ....................................................................................................................................... 1312CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. PROLOGOEl presente documento a sido preparado como una herramienta til paraampliar y profundizar los conocimientos de la tecnologa del concreto, estadirigido a los estudiante de la facultad de ingeniera civil de la universidadnacional de ingeniera para ser usado como documento de consulta. La ultima edicin de este libro a sido mejorada y actualizada para poder brindar un notableincremento de productividad. Este trabajo a sido elaborado mediante la recopilaciones de notas y apuntes de clases del curso de tecnologa del concreto I seccin G con el apoyobibliogrfico de libros relacionados con la fabricacin y diseo del concreto,manuales para supervisores y normas que rigen a la fabricacin del concreto3CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. CEMENTOSProfesora:: Ing. Ana Torre Carrillo4CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. CAPITULO 1:CEMENTOS1.-Antecedentes Histricos:Se saben que desde pocas antiguas que los Romanos utilizaron como agregado ladrillosquebrados los que eran embutidos en una mezcla de cal con polvo del ladrillo o la cenizavolcnica de esta forma se construyeron una variedad amplia de estructuras como caminos,acueductos, templos , palacios etc.Se sabe tambin que se utilizaron losas de concreto en muchas de sus estructuras pblicas grandes como el Coliseo y el Partenn. Para lograr concretos de peso ligero, los romanos utilizaron recipientes de barro que eran embebidos en la estructura generando vacos en lasparedes. Y logrando as su propsito.En 1824, el ingles J.Aspin, elabor y patent un producto similar al cemento, obtenidomediante la coccin de una mezcla de calcreos y arcilla finamente molida. Este ligantepermiti confeccionar un hormign similar al obtenido con la piedra Prtland (calcreo muyresistente de la isla de Prtland) comnmente utilizado en Inglaterra para la construccin. De aqu la denominacin Cemento Prtland2.-Definiciones:Cemento PrtlandSegn la Norma Tcnica PeruanaNTP 334.009, el cemento Prtland es un cementohidrulico producido mediante la pulverizacin del Clnker compuesto esencialmente por silicatos de calcio hidrulicos y que contiene generalmente una o ms de las formas sulfato decalcio como adicin durante la molienda, es decir:Cemento Prtland = Clinker Prtland + YesoEl cemento Prtland es un polvo muy fino de color verdoso. Al mezclarlo con agua forma unamasa (pasta) muy plstica y moldeable que luego de fraguar y endurecer, adquiere granresistencia y durabilidad. El Clinker Prtland Es un producto semiacabado de forma de piedras negruzcas de tamaos de aproximadamente, obtenido de la calcinacin de una mezcla de materiales calcreos y arcillosos en proporciones convenientes, hasta llegar a una fusin incipiente (Clinkerizacin)a 1450 C. Est compuesto qumicamente por Silicatos de calcio, aluminatos de calcio, ferroaluminatos de calcio y otros en pequeas cantidades, los cuales se forman por la combinacin5CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. del xido de Calcio (CaO) con los otros xidos: dixido de silicio (SiO2) , xido de aluminio (A12O3) y xido frrico (Fe2O3).El Clnker Prtland se enfra rpidamente y se almacena en canchas al aire libre.El cemento Prtland es un polvo muy fino de color verdoso. Al mezclarlo con agua forma unamasa (pasta) muy plstica y moldeable que luego de fraguar y endurecer, adquiere granresistencia y durabilidad. Cemento Prtland Puzolnico: Es aquel cemento que contiene puzolana se obtiene por la pulverizacin conjunta de unamezcla de clnker Prtland y puzolana con adicin de Sulfato de calcio : El contenido depuzolana debe estar comprendido entre 15 y 40% en peso total. La puzolana debe ser unmaterial arcilloso o silico-aluminoso que por si mismo puede tener poco o ninguna actividadhidrulica pero que finamente dividida y en presencia de humedad reacciona qumicamente con el hidrxido de calcio a temperaturas ordinarias para formar compuestos que poseenpropiedades hidrulicas.3.-Materias primas del cemento PrtlandLas principales materias primas necesarias para la fabricacin de un cemento Prtland son:a.Materiales calcreos: Deben tener un adecuado contenido de carbonato de calcio(Co3Ca) que ser entre 60% a 80%, y no deber tener mas de 1.5% de magnesia. Aqutenemos a las margas, cretas v calizas en general estos materiales suministran el xidode calcio o cal.b.Materiales arcillosos: Deben contener slice en cantidad entre 60% y 70%. Estos materiales proveen el dixido de silicio o slice y tambin el xido de aluminio oalmina, aqu tenemos a las pizarras, esquistos y arcillas en general.c.Minerales de fierro: Suministran el xido frrico en pequeas cantidades. En algunoscasos stos vienen con la arcilla.d.Yeso: Aporta el sulfato de calcio.Nota: El yeso se aade al Clinker para controlar (retardar y regular) la fragua. Sin el yeso, el cemento fraguara muy rpidamente debido a la hidratacin violenta del aluminato triclcico y el ferroaluminato tetraclcico.4.-Proceso de FabricacinExtraccin de la materia prima: Esta se realiza con la explotacin de losyacimientos a tajo abierto. El material resultante de la voladura es transportado encamiones para su trituracin, los mismos que son cargados mediante palas ocargadores frontales de gran capacidad. Esta etapa comprende los procesos deexploracin, perforacin, carguo y acarreo.Trituracin de la materia prima: Se realiza en dos etapas, inicialmente se procesa6CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. en una chancadora primaria, del tipo cono que puede reducirla de un tamao mximode 1.5 m hasta los 25 cm.( Chancado primario) . El material se deposita en unacancha de almacenamiento y luego de verificar su composicin qumica, pasa alchancado secundario reducindose a tamaos de hasta aproximadamente.Pre homogenizacin : El material triturado se lleva a la planta propiamente dichapor cintas transportadoras, depositndose en un parque de materias primas. Enalgunos casos se efecta un proceso de pre-homogeneizacin.Molienda de Crudos: Este proceso se realiza por medio de molinos de bolas oprensas de rodillos que producen un material muy fino adems de dosificarseadecuadamente los materiales para lograr un crudo optimo que ser el que ingrese alhorno.Homogenizacin: El Crudo finamente molido debe ser homogenizado a fin de garantizar que el Clnker sea de calidad constante es decir en esta etapa se debeasegurar la composicin qumica constante del crudo. Una vez homogenizado estematerial es transportado mediante fajas transportadoras al intercambiador de calor.Intercambiador de Calor ( Precalentador): Consiste en edificios que cuentan conuna torre de ciclones ubicados uno encima del otro al cual se le denominaprecalentador. El crudo que ya fue homogenizado ingresa por el extremo superior deeste precalentador pasando a travs de los ciclones quienes captan el calor residualevacuados con los gases de combustin salientes del horno en contracorriente con elflujo del material que ingresa, entonces este crudo que se calienta por accin de losgases generados en el quemador del horno e inicindose de esta manera el proceso de descarbonatacin y transformacin termo-qumico del crudo. En esta etapa se puedenalcanzar temperaturas hasta de 850C ( en la entrada al horno rotatorio ) , y en la partealta ( zona de salida de los gases del precalentador ) se alcanzan temperaturas alrededor de 280C En la base de este edificio se encuentra un sistema deprecalcinacin previo a su ingreso al horno rotatorio.El intercambio de calor seproduce mediante transferencias trmicas por contacto ntimo entre la materia y losgases calientes provenientes del horno, en un sistema de 4 a 6 ciclones en cascada, quese encuentran al interior de una torre de concreto armado de varios pisos, con alturassuperiores a los cien metros.Clinkerizacin:Es la zona mas importante del horno rotatorio siendo este elelemento fundamental para la fabricacin del cemento, se trata de un tubo cilndricode acero con dimetros de 4 a 5 mts. y longitudes de 70 a 80 mts. los mismos queinteriormente se encuentran revestidos interiormente con materiales refractarios parala obtencin del clinker se debe alcanzar temperaturas alrededor de los 1500C, elproceso en si es complejo se puede decir que se inicia con el ingreso del crudodescarbonatado al horno rotatorio y que por efecto del calor que genera la combustindel carbn o petrleo en un quemador situado en el extremo de la salida sufretransformaciones fsicas y qumicas , llegndose a obtener el producto intermediollamado Clinker esto sucede a temperaturas del orden de los 1400 a 1450C. El hornorotatorio de Cementos Lima alcanza una longitud de 83 mts y un dimetro de 5.25 mts y una inclinacin del 3% que permite el avance del material por deslizamiento , estos7CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. hornos giran a velocidades de 4.5 r.p.m y la temperaturas van desde 850C hasta1450C . Sin embarga la fase liquida que nos indica el inicio del proceso desinterizacin tiene lugar a temperaturas de 1260C y que al aumentar la temperaturaaumenta tambin la fase liquida o fundida.Temperaturaen el horno C110110-450600-75090012001300134014001450 Reacciones en el interior del Horno Evaporacin de la humedad( secado ) de los diferentes materialesDeshidratacin de los materiales (arcillas, yeso, caoliita),eliminacin del agua adsorbida.Inicio de reacciones de los materiales deshidratados y formacin en pequeas cantidades del C2S y compuestos intermedios como elaluminato Calcico y Ferrocalcita ( CA, C2F)La caliza se ha convertido en cal viva debido a la perdida de gascarbnico ,la cal viva esta lista para reaccionar con el medioambiente por lo cual es llevada rpidamente a la zona desinterizacin.Las arcillas se empiezan a descomponer y liberan slice , alumina yxidos de fierro, la Slice reacciona con la cal y se forma el C2S (Belita)Se forma el C4AF liquido que acta como fundente donde s edisuelven los dems materiales , este liquido es muy adhesivo yempezara a penetrar en los poros del ladrillo refractario , aislndolo y enfrindolo con lo cual queda pegado y se inicia la formacin de la costra en el horno.Los materiales disueltos en el C4AF reaccionan formndose el C2S e inicindose el C3ASe ha formado completamente el C3A , liquido muy viscoso que leda consistencia a la costra.Se encuentran formados todos los compuestos Enfriamiento: No todos los minerales deseados del clnker , hidrulicamente activos,quedan estables despus del proceso de clnkerizacin por lo que es necesario que elclnker caliente deba ser enfriado rpidamente es decir una vez que el clnker esdescargado por el horno pasa a la tercera parte del circuito de clnkerizacin que se 8CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. dan en los enfriadores. Estos enfriadores se encuentran a la salida del horno yrecibirn toda la carga del material que sale del horno a temperaturas entre 1000 a1100C , constan de varias superficies escalonadas compuestas por placas fijas yplacas mviles alternadas con unos pequeos orificios por donde pasa el aire que es insuflado por la parte inferior por la accin de ventiladores con el objeto de enfriar elclnker hasta aproximadamente 120C para ser almacenado posteriormente a estatemperatura el material en las canchas de almacenamiento. Si el clinker formado por el proceso de sinterizacin se enfra lentamente puede invertirse el sentido de lasreacciones de equilibrio y podran disolverse en la fase liquida una parte del silicato Triclcico ( compuesto importante para el desarrollo de resistencias en el cemento ) ,por lo tanto un proceso de enfriamiento lento podra bajar la resistencia del cementopor otro lado un proceso de enfriamiento rpido el cual es deseable por los efectos quepodran causar en el cemento tales como: mejor molturabilidad por la existencia defisuras tensionales en el clnker , menor proporcin de alita disuelta.Molienda del clnker: Mediante un proceso de extraccin controlado el clnker entraa los molinos de bolas o prensa de rodillos donde se obtendr una superficie especificaalta de los granos del cemento.Envasado y despacho: Generalmente el cemento se comercializa en bolsas de 42.5Kg., de acuerdo a los requerimientos del usuario tambin puede despacharse a granel.Las bolsas, son de en papel krap extensible tipo Klupac con contenido de hojas, entredos y cuatro de acuerdo a los requerimientos de transporte o manipuleo. Solo en casos muy especiales y necesarios, estas bolsas van provistas de un refuerzo interior depolipropileno.Estas bolsas de cemento son peridicamente controladas mediante la verificacin de suporosidad al aire, absorcin, impermeabilidad y resistencias mecnicas. Las fbricascementeras tambin comercializan el cemento en bolsones con capacidad de 1.5toneladas. Dichos bolsones son conocidos como big bag. Todas las fbricas de cementos del Per despachan cemento a granel. De esta forma sedespacha la cantidad mnima de 25 a 30 toneladas. Durante mucho tiempo, el cemento hasido suministrado en sacos de papel. Sin embargo, la tendencia mundial es el dedistribuirlo a granel, transportndolo en camiones cisterna y almacenndose en silos.Ventajas de adquirir el cemento a granel:Economa en la compra de cemento, mano de obra en la descarga, almacenamiento ymanipulacin.Economa por prdidas, debido a deterioros en las bolsas.Incremento en la productividad de la obra, se cuenta con el cemento iinmediatamente Mnimo riesgo de robos.Adems que significa para un pas ahorro de sus divisas por la disminucin de laimportacin de insumo para fabricacin del envase.9CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. 5.-Composicin Qumicaa.Componentes Qumicos Los componentes qumicos del cemento Prtland se expresan por el contenido de xidos, enporcentajes. Los principales xidos son: la cal, slice, almina y el xido frrico, siendo el total de stos del 95% al 97%. En pequeas cantidades tambin se presentan otros xidos: lamagnesia, el anhdrido sulfrico, los lcalis y otros de menor importancia. As tenemos:Oxido ComponenteCaOSiO2Al2O3Fe2O3SO3MgOK2O y Na2OMn2O3TiO2P2O5Prdida x Calcinacinb.Compuestos Qumicos Porcentaje Tpico58% - 67%16% - 26%4% - 8%2% - 5%0.1% - 2.5%1% - 5%0% - 1%0% - 3%0% - 0.5%0% - 1.5%0.5% - 3% AbreviaturaCSAFDurante la calcinacin en la fabricacin del clinker de cemento Prtland los xidos se combinan con los componentes cidos de la materia prima entre si dando lugar a cuatroimportantes compuestos . Los principales compuestos que constituyen aproximadamente el 90-95% del cemento, tambin se presentan en menores cantidades, otros compuestossecundarios. Designacin Frmula AbreviaturaPorcentajeSilicato triclcicoSilicato diclcicoAluminato triclcicoFerro aluminato tetraclcicoCal libreMagnesia libre (Periclasa) 3CaO.SiO22CaO.SiO23CaO.Al2O34CaO.Al2O3.Fe2O3CaOMgO10 C3SC2SC3AC4AF 30% a 50%15% a 30%4% a 12%8% a 13%CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. Estos compuestos en presencia del agua se hidratan y forman nuevos compuestos que forman la infraestructura de la pasta de cemento endurecido en el concreto .6.-Propiedades de los compuestos principalesa.Silicato Triclcico (C3S), conocido tambin como alita. Se hidrata y endurece rpidamente Es el ms importante de los compuestos del cementoDetermina la rapidez o velocidad de fraguadoDetermina la resistencia inicial del cementoLibera gran cantidad de calor de hidratacin es equivalente a 120 cal/gr. Estecompuesto tiene mucha importancia en el calor de hidratacin de los cementosContribuye una buena estabilidad de volumenContribuye a la resistencia al intemperismo b.Silicato Diclcico (C2S), conocido tambin como belita.Contribuye con las resistencias a edades mayores a una semanaPor su porcentaje en el clinker es el segundo en importanciaSe hidrata y endurece con lentitudAlcanza elevada resistencia a la compresin a largo plazo (despus de prolongado endurecimiento)El valor de hidratacin es equivalente a 63 cal/grContribuye a la resistencia al intemperismo junto al C3SSu contribucin a la estabilidad de volumen es regularc.Aluminato Triclcico (C3A)Es el primero en hidratarse, o sea fragua con mucha rapidez (hidratacinviolenta)Libera gran cantidad de calor durante los primeros das de la hidratacin Incide levemente en la resistencia mecnica Tiene baja resistencia al intemperismo (accin del hielo y deshielo)Tiene mala estabilidad de volumenEscasa resistencia a la accin del ataque de los sulfatos y ataques qumicosCalor de hidratacin equivalente a 207 cal /gr11CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. d.Ferro Alumnato Tetra calcico (C4AF)Reduce la temperatura de formacin del clinker Rpida velocidad de hidratacin El calor de hidratacin es equivalente a 100 cal/gr (moderado)En la resistencia mecnica no esta definida su influenciaLa estabilidad de volumen es malaInfluye en el color final del cementoNota : El Silicato Triclcico (C3S) y el Silicato Diclcico (C2S) constituye el 75% delcemento. Por eso la resistencia mecnica se debe a stos dos compuestos.7.-Propiedades del cementoa.Finura o FinezaReferida al grado de molienda del polvo, se expresa por la superficie especfica, en m/kg. Enel laboratorio existen 2 ensayos para determinarloPermeabilimetro de BlaineTurbidimetro de WagnerImportancia: A mayor finura, crece la resistencia, pero aumenta el calor de hidratacin y cambios de volumen. A mayor finura del cemento mayor rapidez de hidratacin del cementoy mayor desarrollo de resistencia.Ejemplo:Tipo de cementoIIIIIIIVVb.Peso Especifico Finura Blaine m2 / kg370370540380380Referido al peso del cemento por unidad de volumen, se expresa en gr/cm. En el laboratoriose determina por medio de:Ensayo del Frasco de Le Chatelier (NTP 334.005)Importancia: Se usa para los clculos en el diseo de mezclasLos pesos especficos de los cementos Prtland son de aproximadamente 3.15c.Tiempo de FraguadoEs el tiempo entre el mezclado (agua con cemento) y la solidificacin de la pasta. Se expresa12CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. en minutos. Se presenta como: El tiempo de Fraguado Inicial y El tiempo de Fraguado Final. En el laboratorio existen 2 mtodos para calcularloAgujas 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.d.Estabilidad de Volumen Representa la verificacin de los cambios volumtricos por presencia de agentes expansivos,se expresa en %. En el laboratorio se determina mediante:Ensayo en Autoclave : NTP 334.004 (99)e.Resistencia a la CompresinMide la capacidad mecnica del cemento a soportar uan fuerza externa de compresin . Esuna de las ms importantes propiedades, se expresa en Kg/cm. En el laboratorio se determina mediante:Ensayo de compresin en probetas cbicas de 5 cm de lado (con morterocemento-arena normalizada): NTP 334. 051 (98)Se prueba a diferentes edades : 1,3,7, 28 das.Importancia: Propiedad que decide la calidad de los cementosf.Contenido de aireMide la cantidad de aire atrapado o retenido en la mezcla (mortero), se expresa en % delvolumen total. En el laboratorio se determina mediante:Pesos y volmenes absolutos de mortero C-A en molde cilndrico estndar: NTP334.048 Importancia: Concretos con aire atrapado disminuye la resistencia (5% por cada 1 %)g.Calor de HidratacinEs el calor que se genera por la reaccin ( agua + cemento ) exotrmica de la hidratacin del cemento, se expresa en cal/gr.y depende principalmente del C3A y el C3S . En el laboratoriose determina mediante:Ensayo del Calormetro de Langavant o el de la Botella Aislante. Se empleamorteros estndar: NTP 334.06413CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. 8.-Tipos de cementosa.Cementos Prtland sin adicinConstituidos por Clinker Prtland y la inclusin solamente de un determinado porcentaje desulfato de calcio (yeso). Aqu tenemos segn las Normas Tcnicas:Tipo I : Para usos que no requieran propiedades especiales de cualquier otro tipo Tipo II: Para uso general y especficamente cuando se desea moderada resistencia alos sulfatos o moderado calor de hidratacinTipo III: Para utilizarse cuando se requiere altas resistencias inicialesTipo IV: Para emplearse cuando se desea bajo calor de hidratacinTipo V: Para emplearse cuando se desea alta resistencia a los sulfates.b.Cementos Prtland AdicionadosContienen adems de Clinker Prtland y Yeso, 2 o ms constituyentes inorgnicos quecontribuyen a mejorar las propiedades del cemento. (Ejm.: puzolanas, escorias granuladas dealtos hornos, componentes calizos, sulfato de calcio, incorporadores de aire). Aqu tenemos segn Normas tcnicas:Cementos Prtland Puzolnicos ( NTP 334.044 )Cemento Prtland Puzolnico Tipo IP : Contenido de puzolana entre 15% y 40%.Cemento Prtland Puzolnico Modificado Tipo I (PM) : Contenido de puzolanamenos de 15%.Cementos Prtland de Escoria ( NTP 334.049 )Cemento Prtland de Escoria Tipo IS : Contenido de escoria entre 25% y 70%Cemento Prtland de Escoria Modificado Tipo I (SM) : Contenido de escoriamenor a 25%Cementos Prtland Compuesto Tipo 1 (Co) (NTP 334.073): Cemento adicionadoobtenido por la pulverizacin conjunta de Clinker Prtland y materiales calizos (travertino), hasta un 30% de peso.Cemento de Albailera (A) (NTP 334.069): Cemento obtenido por la pulverizacinde Clinker Prtland y materiales que mejoran la plasticidad y la retencin de agua.Cementos de Especificaciones de la Performance (NTP 334.082): Cemento adicionado para aplicaciones generales y especiales, donde no existe restricciones enla composicin del cemento o sus constituyentes. Se clasifican por tipos basados enrequerimientos especficos: Alta resistencia inicial, resistencia al ataque de sulfatos, 14CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. calor de hidratacin. Sus tipos son:GU : De uso general. Se usa para cuando no se requiera propiedades especialesHH : De alta resistencia inicialMS : De moderada resistencia a los sulfatosHS : De alta resistencia a los sulfatos MH: De moderado calor de hidratacinLH : De bajo calor de hidratacin9.-Los Cementos en el PerEn el Per, actualmente tenemos las siguientes empresas cementeras:Nota: NOMBRECementos Lima S ACementos Pacasmayo S A ACemento Andino S AYura SACemento Sur S ACemento Rioja UBICACINAtocongo Lima Pacasmayo - La Libertad Condorcocha - Tarma ( Junin )Yura - ArequipaCaracote - Juliaca ( Puno )Pucallpa - UcayaliEl cemento en el Per se comercializa en bolsas de 42.5 kg. de papel krap extensible tipoKlupac , que usualmente estn entre dos y cuatro pliegos, de acuerdo a los requerimientos detransporte o manipuleo eventualmente y por condiciones especiales pueden ir provistas de unrefuerzo interior de polipropileno. Estas bolsas son ensayadas para verificar su porosidad alaire, absorcin, impermeabilidad y resistencias mecnicas. Las fbricas cementeras Nacionales estn preparadas para realizar la comercializacin del cemento en bolsones concapacidadde1.5toneladasaestosselesAdems se puede despachar estos cementos a granel. conocecomobigbag.La capacidad instalada (Tn/Ao), as como los mercados de cada uno de estas fbricas de cemento se muestran a continuacin:15CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. EMPRESACementos Lima S A CAP. INST.4300,000 MERCADOLima, Callao, Ica, AncashCementos Pacasmayo S A A 2300,000 LaLibertad, Amazonas, Cajamarca, Lambayeque, Piura, Tumbes, AncashCemento Andino S AYura SA Cemento Sur S A 1060,000 600,000155,000 Lima, Callao, Junn, Huancavelica, Cerro de Pasco,Loreto,Ucayali,SanMartn,AyacuchoArequipa, Moquegua, Tacna, ApurimacPuno, Cusco, Apurimac, Madre de Dios, Moquegua, TacnaEn relacin a los tipos cementos por empresa producidos actualmente en el Per, tenemos:EMPRESACementos Lima S ACementos Pacasmayo S A Cemento Andino S ACementos Selva Yura SACemento Sur S ACemento Rioja S.A. TIPOS DE CEMENTO QUE PRODUCESol I, Sol II, Supercemento Atlas IPPacasmayo I, Pacasmayo II, Pacasmayo V,Pacasmayo MS-ASTM C-1157 , Pacasmayo IP,Pacasmayo ICo ( COMPUESTO )Andino I, Andino II, Andino V, Andino IPMCemento Prtland Tipo I, Tipo II, Tipo V,Puzolanico 1P,Compuesto 1CoYura I, Yura IP, Yura IPM, Cemento de Albaileramarca Estuco Flex .Rumi I, Inti 1PM, Portland tipo II, Portland Tipo V.Cemento Prtland Tipo IPM16CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. 10.-Requisitos Tcnicos de los cementos: Se muestran de acuerdo a las Normas TcnicaPeruanas NTP 339.009, los requisitos fsicos y qumicos de los cementos Prtland.Requisitos fsicos obligatoriosTiposRequisitos FsicosResistencia la Compresin mn Kg/cm 3 das7 das28 dasTiempo de fraguado, minutos Inicial, mnimo Final, mximo Expansin en autoclave, % mximo Resistencia a los Sulfatos% mximo de expansinCalor de Hidratacin, mx, KJ/Kg7 das28 dasa.Requisitos qumicos obligatorios I120190280* 453750.80------ II100170280* 453750.80--290* -- V80150210453750.800.04*14 das---- MS100170280* 454200.800.106meses---- IP130200250454200.800.10*6meses290* 330* ICo130200250454200.80------Requisitos Qumicosxido de Magnesio (MgO), mx, %Trixido de Azufre (SO3), mx, %Prdida por Ignicin, mx, % Residuo Insoluble, mx, %Aluminato triclcico (C3A), mx, %lcalis equivalentes( Na2O + 0.658 K2O ), mx, % I6.03.53.00.75--0.6* 17 II6.03.03.00.7580.6* V6.02.33.00.7550.6* Tipo MS------------ IP6.04.05.0------ ICo6.04.08.0------CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. b.Requisitos fsicos opcionalesTipoCaractersticas Fsicas OpcionalesIIIIII IV VFalso Fraguado, % ( P. Fin ) minimo Calor de Hidratacin, mx, Cal/gr7 das28 dasResistencia la Compresin (MPa) 28 dasResistencia a los sulfatos, 14 das, mxc.Requisitos qumicos opcionalesCaractersticas Qumicas OpcionalesAluminato triclcico (C3A), mx, %Suma ( C3S + C3A ), mx %lcalis equivalentes( Na2O + 0.658 K2O ), mx, % 50----280--I----0.6 5070--280--II--580.6 50--------TipoIII5 - 8--0.6 506070----IV------ 50------0.04V------Los tipos de cemento cuyo requisitos para concretos expuestos a soluciones que contienensulfatos se muestran a continuacin:Exposicin asulfatos Sulfatossolubles en agua (SO4)en el suelo Sulfatos(SO4) en el agua,ppm Tipo Cemento Concreto conagregado de peso normalrel. a/c mxen peso Concreto conagregado de peso normal yligero Resist. Comp.mnma MPaInsignificante 0 49.2 > 24.6 Clase de DISPERSIN ENTRE TESTIGOSCoeficiente de variacin V para diferentes grados de control ( % )OperacinConcreto en ObraConcreto en Laboratorio Excelente< a 3.0< a 2.0 Muy bueno3.0 a 4.02.0 a 3.0 Bueno4.0 a 5.03.0 a 4.0 Suficiente5.0 a 6.04.0 a 5.0 Deficiente> 6.0> 5.0Las tablas anteriores se pueden utilizar como referencia para estimar t, Ds y V cuando no se tengan datos en obra asumiendo un grado de control apropiado.Si no se puede asumir el grado de control, lo recomendable es considerar los valores ms pesimistas 125CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. de estos valores.4.CRITERIOS DEL REGLAMENTO DEL ACI 318Ensayo de resistencia en compresin = Promedio de ensayo de 2 Probetas obtenidas de una misma muestra de concreto y que han sido curadas bajo condiciones controladas a 28 dasEl nivel de resistencia de una determinada clase de concreto se considerar satisfactoria si secumplen los siguientes requisitos:1.El promedio de todos los grupos de 3 ensayos de resistencia en compresinconsecutivos sea fc'+f ' cr =fc 1.34 DS2.Ningn ensayo de resistencia debe ser menor que fc en ms de 35 Kg/cm f 'cr = f 'c 35+Las frmulas anteriores slo son vlidas si: 2.33DSa.Se disponen de resultados de al menos 30 ensayos consecutivos de un tipo de concretob.Las resistencias obtenidas al ensayar los cilndros no varen en ms de 70 Kg/cm conel fc especificadoSi tenemos menos de 30 ensayos?Cuando no se disponga de al menos 30 ensayos el ACI recomienda que al valor Ds que se calcule deber incrementarse de acuerdo a la siguiente tabla:N Ensayos Menos de 1515202530 msY si no tengo datos estadsticos? Factor de incrementoVer Tabla cuando no se conoce el Ds 1.161.081.031.00Cuando se tenga menos 15 ensayos o no se cuente con registros estadsticos, el ACIrecomienda que para calcular el fcr se utilice la siguiente tabla:fc Especificado< 210210 350> 350 126 fcr (Kgcm)fc + 70fc + 84fc + 98CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. Ejemplo 3Supongamos que hubo cambio en la supervisin de una obra, teniendo los datos estadsticosde resistencias a la compresin de las probetas en obra, deseamos conocer ?- El fcr de diseo- El fc especificado- Desviacin Estndar- El comportamiento del concreto en obraSolucinLo que haremos primero es calcular la resistencia promedio y la desviacin estndar de lasprobetasN Resistencia ( Kg/cm ) N Resistencia ( Kg/cm )EnsayoIndividualPromedio 3 EnsayoIndividualPromedio 3123456789101112131415161718 281315318280279280275310280295312315296309290308304308 304.7304.3292.3279.7278.0288.3288.3295.0295.7307.3307.7306.7298.3302.3300.7306.7306.0308.0 1920212223242526272829303132333435 290280286295290314315286321278276275312278290279280 285.3287.0290.3299.7306.3305.0307.3295.0291.7276.3287.7288.3293.3282.3283.0Calculamos los parmetros bsicos de la informacin que contamos, entonces:Xprom = 294.3 Kg/cm = fc diseoDs = 15.3 Kg/cm 127CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. Valores de dispersin en el control del concreto en ensayos individuales330320310300290280270 0 5 10 15 20 25 30 35 Mximo321 Kg/cmProm294 Kg/cmMnimo275 Kg/cmN MuestraValores de dispersin en el control del concreto en promedio de 3 ensayos consecutivos310.0305.0300.0295.0290.0285.0280.0275.0270.0 Mximo307.7 Kg/cmProm294.8 Kg/cmMnimo276.3 Kg/cm0 5 10 15 20 25 30 35Clculo del fc especificado N Muestra1.El promedio de todos los grupos de 3 ensayos de resistencia en compresinconsecutivos sea fc=fc +294.3' 1.34(15.3) =>f 'c = cm273.8 Kg /2.Ningn ensayo de resistencia debe ser menor que fc en ms de 35 Kg/cm c +294.3 =f '35 2.33(15.3) =>f ' c = cm293.7 Kg /Escogiendo el menor valor tenemos que :f ' c = Kgcm273.8/128 R e s is te n cia ( K g /cm ) R e s is te n cia ( K g /cm )CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. Ejemplo 4El contratista nos entrega los datos de la resistencia a compresin de las probetas, adems nosdice que el fc = 210 Kg/cm, deseamos conocer ?- El fcr especificado- Desviacin Estndar- Si el concreto esta cumpliendo con el fc especificadoAnlisis del ProblemaN Resistencia ( Kg/cm ) N Resistencia ( Kg/cm )EnsayoIndividualPromedio 3 Ensayo IndividualPromedio 3123456789101112131415161718 226212208258280212206235255210220204208220215225218260 215.3226.0248.7250.0232.7217.7232.0233.3228.3211.3210.7210.7214.3220.0219.3234.3224.3222.3 1920212223242526272829303132333435 195212210215230245205200211215208206240215240260280 205.7212.3218.3230.0226.7216.7205.3208.7211.3209.7218.0220.3231.7238.3260.0Clculo del fc de diseoPromedio = 224.5 Kg/cm = fcrDs = 22.4 Kg/cm Comprobando el factor t:t = 224.5 210=24.89 0.58De la tabla del factor t encontramos una probabilidad de 2.5 en 10 (25%) de obtener probetas129CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. por debajo del fc lo que no satisface el ACI (1 en 100)Clculo del fc especificado1.El promedio de todos los grupos de 3 ensayos de resistencia en compresinconsecutivos sea fcf ' cr = 210 + 1.34(22.4) => f ' cr = cm240 Kg / 2. Ningn ensayo de resistencia debe ser menor que fc en ms de 35 Kg/cm f ' cr = +21035 2.33(22.4) =>f ' cr = cm227.2 Kg /Escogiendo el mayor valor tenemos que :f ' c = 240 Kg / cm 130CURSO BASICO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA INGENIEROS CIVILESING. ANA TORRE C. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA-Cdigo ACI 318.-Normas ASTM-Normas Tcnicas Peruanas-Naturaleza y Materiales del Concreto, Ing. Enrique Rivva Lopez-Concretos de Alta Resistencia, Ing. Enrique Rivva Lopez-Diseo de Mezclas, Ing. Enrique Rivva Lopez-Diseo de Mezclas, Ing Rafael Cachay Huamn-Tpicos de Tecnologa del Concreto en el Per, Ing. Enrique Pasquel C.-Manual de supervisin de obras de concreto, Federico Gonzales131