Propiedades y Comportamiento del Concreto en la Construcción

Tipos de Concreto

Concreto Simple

Es la mezcla de arena, grava, cemento y agua sin refuerzo. Es resistente a la compresión, pero débil en tensión, lo que limita su aplicación como elemento estructural.

Concreto Reforzado

Es la combinación de concreto simple con acero de refuerzo para resistir tensiones. Generalmente, se emplean barras de acero colocadas en las zonas donde se prevé que se desarrollarán tensiones bajo las acciones de servicio. El acero restringe la aparición de grietas originadas por la poca resistencia a la tensión del concreto simple.

Concreto Preesforzado

Es una modalidad del concreto reforzado, en la que se crea un estado de esfuerzos de compresión en el concreto antes de la aplicación de las acciones. De este modo, se contrarrestan los esfuerzos de tensión producidos. La manera más común de preesforzar consiste en tensar el acero de refuerzo y anclarlo en los extremos.

Proceso del Concreto

Proporción

Es la determinación de la cantidad de los materiales que intervienen en la mezcla para fabricar el concreto, partiendo de la relación agua-cemento y la resistencia deseada.

Mezclado

Consiste en cubrir el agregado con la pasta de cemento hasta conseguir una mezcla uniforme.

Transporte

Una vez fabricado, el concreto debe trasladarse hasta el lugar del colado. El medio de transporte debe ser lo suficientemente rápido para evitar la pérdida de revenimiento antes de su colocación y eficaz para evitar la segregación y la pérdida de mortero o lechada.

Colocación

Es el proceso de colocación del concreto dentro del molde o cimbra.

Vibrado

Es el proceso que facilita la colocación del concreto recién vaciado dentro de las cimbras, elimina al máximo los vacíos dentro de la mezcla, uniforma la distribución de los materiales y propicia un buen contacto entre el concreto, la cimbra y el acero de refuerzo.

Fraguado

Es un proceso físico-químico mediante el cual el concreto pasa de un estado de plasticidad inicial a otro de cierta rigidez o firmeza. Se considera que la etapa de fraguado inicia cuando el cemento entra en contacto con el agua y termina cuando la pasta de cemento se convierte en un cuerpo rígido capaz de soportar o resistir una presión arbitraria.

Curado

Es la forma de controlar la humedad y la temperatura del concreto recién vaciado durante el fraguado inicial, lo que permite la adquisición de las propiedades deseadas (resistencia, rigidez, durabilidad, impermeabilidad, entre otras).

Propiedades del Concreto

f'c: Resistencia específica del concreto a la compresión, esfuerzo de trabajo a los 28 días.

f''c: Magnitud del bloque equivalente de esfuerzos del concreto a compresión.

f*c: Resistencia nominal del concreto a la compresión en kg/cm².

El concreto de resistencia normal empleado para fines estructurales puede ser de:

• Clase I: Con peso volumétrico en estado fresco superior de 2200-2400 kg/m³.
• Clase II: 1900-2200 kg/m³.

Falla Dúctil

La falla se presenta con excesiva deformación debido a la deformación por fluencia del acero, especialmente en vigas (0.9).

Falla Frágil

No se presenta aviso previo antes de la falla. Se presenta colapso por falla instantánea a compresión en el concreto (0.7).

Ductilidad: Es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin fallar bajo altos esfuerzos de tensión y compresión.

Rigidez: Es una medida de la resistencia de un material al deformarse; es la capacidad de un elemento estructural para soportar esfuerzos sin deformarse o desplazarse.

Deformación: Se refiere a los cambios en las dimensiones de un miembro estructural cuando este se encuentra sometido a cargas externas.

Deformación Unitaria: Relación existente entre la deformación total y la longitud inicial del elemento, la cual permitirá determinar la deformación del elemento sometido a fuerzas de tensión o compresión axial.

Esfuerzo: Es una función de las fuerzas internas en un cuerpo que se producen por la aplicación de las cargas exteriores.

Solicitaciones: Son esfuerzos básicos que pueden resistir los materiales estructurales según su forma, posición, vínculos y tipos de carga.

Resistencia: Se refiere al grado de oposición que presenta un material a las fuerzas que tratan de deformarlo.