Concreto

1. Defina que es un mineral y que características físicas y químicas tiene.

Es una sustancia solida natural que tiene una estructura interna ordenada y una composición química que varía dentro de límites muy estrechos.

Sus propiedades físicas desde el punto de vista de edificación son: el color, lustre, la tonalidad de sus raspaduras, la forma de cristalización, la forma de su fractura y disposición de sus planos crucero, la tenacidad, la capacidad para permitir el paso de ondas y radiaciones (o luz) y la densidad relativa.

2. ¿Cuáles son las reglas que deben cumplir los agregados para que tengan un uso ingenieril?

Debe consistir en partículas durables, limpias, duras, resistentes y libres de productos químicos, absorbidos, recubrimientos de arcilla y otros minerales, finos que pudieran afectar la hidratación y la adherencia de la pasta de cemento.

3. Los agregados por el tipo de peso pueden producir concretos de peso ligero, normal y pesado, entonces haga una clasificación de los agregados de acuerdo a esta característica y de ejemplos:

a) La arena, piedra triturada, grava, escoria de alto horno producen concreto de peso normal de 2160 a 2560 kg/m3.

b) Los agregados como esquisto, pizarra, arcilla, escoria esponjada produce concreto ligero con peso volumétrico de 1440 a 1920 kg/m3. También la piedra pómez, escoria, perlita, vermiculita y diatomita se usan para producir concreto ligero aislante que tiene un peso de 240 a 1440 kg/m3.

c) Para producir concretos muy densos que sirven como blindaje contra las radiaciones, se usan materiales pesados, como la barita, limonita, magnetita, ilmerita, ematita, hierro y partículas de acero con un peso volumétrico de 2560 kg/m3.

4. ¿Cuáles son las razones que le interesan a un productor de concreto en relación a la granulometría delos agregados?

Existen varias razones por las que se especifican los límites de la granulometría y el tamaño máximo del agregado. La granulometría y el tamaño máximo afectan las proporciones relativas de los agregados, los requisitos de agua y de cemento, trabajabilidad, capacidad de bombeo, economía, porosidad, contracción y durabilidad del concreto.

5. ¿Por qué las variaciones de granulometría en los agregados puede afectar la uniformidad del concreto?

Porque las arenas muy finas a menudo resultan anti económicas, las arenas muy gruesas y el agregado grueso pueden producir mezclas rígidas no trabajables.

6. Mediante una tabla exprese los límites granulométricos del agregado fino de acuerdo a la norma ASTM C33 y cribas estandarizadas.

TAMAÑO DE LA MALLA % QUE PASA EN PESO

9.52mm (3/8”) 100

4.75mm (4) 95-100

2.36mm (8) 80-100

1.18mm(16) 50-85

0.60mm (30) 25-60

0.30mm (50) 10-30

0.15mm (100) 2-10

7. En relación a la granulometría del agregado grueso defina los siguientes conceptos.

a) Tamaño máximo de un agregado: es el mayor tamaño de malla por el cual todo el agregado debe pasar.

b) Tamaño máximo nominal: es el menor tamaño de malla por el cual debe pasar la mayor parte del agregado; la malla de tamaño máximo nominal puede retener de 5% a 15% del agregado; por ejemplo un agregado tiene un tamaño máximo de 1” y un tamaño nominal de ¾”.

8. Describa de qué manera la forma de las partículas y la textura influyen en las propiedades del concreto fresco.

• Los agregados pobremente graduados o angulares pueden ser difíciles de bombear.

• La adherencia entre la pasta de cemento y un agregado aumenta a medida que las partículas cambian de lisas y redondas a rugosas y angulares.

• El incremento de la adherencia es importante en un agregado que va a ser parte de un elemento de concreto que trabajara a flexión o que debe ser resistente a la flexión como los pavimentos.

• Los agregados deben de estar relativamente libre de partículas planas y elongadas, es decir se deben limitar en un 15% del peso total del agregado triturado por que incrementa el agua de mezclado y perjudica al concreto sobre todo en la resistencia a la flexión.

9. ¿Cómo se determina el peso específico de los agregados?

Considerando que ha sido sacado al horno totalmente o que se encuentra saturado o superficialmente seco (SSS) y se utilizan en los cálculos para el proporcionamiento de la mezcla.

10. Con que fin se tiene que medir o evaluar la absorción y la humedad superficial en los agregados y es que consiste el procedimiento.

Con el fin de controlar el contenido neto de agua en el concreto y se pueda determinar los pesos correctos de cada mezcla. Entonces la estructura interna de una partícula de agregado está constituida de materia sólida y de vacío que pueden o no contener agua, por eso se comprueba de la siguiente forma:

• Secado horno: completamente absorbentes.

• Secado al aire: secos en la superficie de la partícula pero contiene cierta humedad en el interior, siendo por lo tanto algo absorbentes.

• Saturados y superficialmente secos (SSS); no absorben ni ceden agua a la mezcla de concreto.

• Húmedos: contienen un exceso de humedad en la superficie (agua libre).

11. Con respecto a la absorción y humedad superficial presentes en los agregados, cuales son los niveles que hay que considerar para los diseños de mezclas.

• En relación a la absorción en el agregado fino puede variar de 0.2% va 4% en el agregado grueso de 0.2% a 2%.

• Los contenidos de agua libre, varían de 0.5% hasta 2% para agregado grueso, y de 2% hasta 6% para el agregado fino.

• El contenido de humedad drenado máximo en el agregado fino puede variar de 3% a 8% en el agregado grueso solo se acepta de 1% a 6%.

12. ¿Cuándo un agregado puede no ser resistente a congelación y deshielo?

Una partícula de agregado puede absorber tanta agua que no pueda acomodar la expansión y la presión hidráulica que ocurre durante el congelamiento del agua por eso se obtiene la expansión misma del agregado y la posible desintegración del concreto si han sido afectadas muchas partículas. Las partículas de agregado grueso son las que presentan valores de porosidad de 0.1 a 5 micras y provocan erupciones.

13. ¿Cuándo un agregado es susceptible de congelarse? Y como influye el ser fino o grueso.

Pueden existir un tamaño critico de partícula que fallara cuando se congela, sobre todo cuando se encuentre totalmente saturada; el tamaño critico dependerá de la velocidad de congelación, porosidad, permeabilidad y resistencia a la tensión de la partícula. El ser agregado fino dependerá de que sus partículas sean normales o uniformes. Sin embargo en agregados gruesos se presenta con más frecuencia, porque tienen sistemas de capilaridad interrumpidos por un gran número de macro poros o vacíos demasiados grandes para conservar su humedad par acción capilar.

14. En que consiste es agrietamiento en “D” y como se forman?

Es un deterioro por congelación- deshielo de los pavimentos de concreto que se absorban en los pavimentos luego de tres años de servicio. Las grietas en D son formaciones de grietas estrechamente espaciadas y paralelas a las juntas transversal y longitudinal que se multiplican posteriormente hacia afuera desde las juntas hacia el centro del tablero de pavimento.

15. De que propiedades del agregado depende el agrietamiento en “D”.

El agrietamiento en D es función de las propiedades de los poros, de ciertos tipos de partículas de agregados y del medio ambiente en el cual se ha colocado el pavimento.

16. Como se resolvería este problema de durabilidad en el concreto sujeto a congelación-deshielo.

Eligiendo agregados que tengan mejor comportamiento en ciclos de congelación, reduciendo el tamaño máximo de la partícula, instalar u drenaje efectivo para conducir el agua libre desde la su-base del pavimento.

17. Cuáles son las dos formas para evaluar el comportamiento de los agregados expuestos a la congelación-deshielo.

En el campo y por ensayos de congelación-deshielo de especímenes de concreto en el laboratorio, si los agregados de la misma fuente han proporcionado un servicio satisfactorio en este tipo de concreto con aire incluido, entonces se considera adecuados.

18. Como se mide el deterioro de un concreto sujeto a congelación-deshielo según la norma ASTM-C-666.

Los especímenes de concreto fabricados con agregados en cuestión, se sujetan a ciclos alternos de congelación y deshielo en agua y el deterioro se mide:

• La reducción en el módulo dinámico de elasticidad.

• Expansión lineal.

• Pérdida de peso de los especímenes.

• Criterio de falla por expansión de 0.035% en 350 ciclos de congelación-deshielo.

• Se deberá llevar registros de servicios para contar con un criterio adecuado.

19. El humedecimiento y secado afectan a la durabilidad de los agregados, entonces que parámetros de las rocas se ven afectados.

Los coeficientes de expansión y de contracción de las rocas varían con la temperatura y el contenido de humedad. En algunos agregados se producen deformaciones severos si ocurren humedecimientos y secados alternos y con ciertos tipos de roca, que provoca un incremento permanente en el volumen del concreto hacia como una eventual falla.

20. ¿Qué agregados son susceptibles al humedecimiento y secado?

Los terrenos de arcilla y otras partículas desmenuzables se pueden desintegrar rápidamente si ocurren ciclos repetidos de humedecimiento y secado. Otros agregados como cantos arcillosos y arcillas esquistosas presentan erupciones debido a las características de hinchamiento con la humedad.

21. Con respecto a la resistencia y contracción de los agregados describa:

a) Resistencia.

La resistencia a la tensión varía desde 20 Kg/cm2 hasta 160 Kg/cm2 y la resistencia a compresión varía desde 700 Kg/cm2 hasta 2810 Kg/cm2.

b) Resistencia a la contracción.

Los agregados tienen diferentes compresibilidades, módulo de elasticidad y características del concreto. De ahí que los agregados con elevada absorción tengan características de contracción elevada al secarse.

c) De ejemplos de agregados con contracciones bajas y altas.

Los agregados como el cuarzo y feldespato junto con las calizas, las dolomitas y los granitos se consideran agregados de contracción baja. Los agregados como la arenisca, esquisto, pizarra, grauvaca y hornablenda presentan contracciones elevadas por secado en el concreto.

22. Con respecto a la resistencia a los ácidos y otras sustancias corrosivas describa:

a) El papel de los ácidos en los agregados.

Desintegran rápido o lentamente al concreto, algunos ácidos como oxálicos son inofensivos pero otros como el óxido clorhídrico y sulfúrico son muy ofensivos. Los ácidos atacan y lixivian a los compuestos de calcio de la pasta de cemento.

b) Resistencia de los agregados.

Algunos agregados silicosos, calcáreos son benéficos en exposiciones a acido suave. Los ácidos también pueden decolorar al concreto. Los agregados silicosis reaccionan fuertemente con soluciones de hidróxido de sodio y atacan a los agregados.

23. En relación al fuego y propiedades térmicas de los agregados describa:

a) Resistencia

Los agregados ligeros manufacturados y naturales, tienen mucha resistencia al fuego que los agregados del peso normal debido a sus características aislantes y a su estabilidad a altas temperaturas.

b) Ejemplos de agregados que ofrecen resistencia al fuego.

Agregados gruesos calcáreos que tendrán un mejor desempeño comparado con un agregado que contenga cuarzo o silicio, cuarcito y granito.

c) Como influyen las temperaturas elevadas en estos agregados.

Aproximadamente 500°C el cuarzo se expande a 0.85% provocando una expansión destructiva.

24. Describe las características de calidad que deben cumplir las aguas alcalinas.

El hidróxido de sodio no debe exceder del 0.5 % en relación al peso del cemento y el hidróxido de potasio no debe exceder al 1.2% en relación también al peso del cemento.

25. Describa de qué manera los aceites y algas pueden perjudicar la calidad de una mezcla de concreto.

Los aceites que se encuentran el en agua como el de tipo mineral (petróleo) y los aceites de tipo orgánico (animales y vegetales) afectan la resistencia de ahí que las concentraciones de aceite mayores de 2.5% en relación al peso del cemento reduce la resistencia es más de 20%. En relación a las algas presentes en el agua no es adecuada para producir concreto, porque las algas pueden causar una reducción excesiva en la resistencia ya sea influyendo en la hidratación del cemento o bien provocando que se influya una gran cantidad de agua en el concreto.

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