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RESISTENCIA DE CONCRETO

La resistencia a la compresión se puede definir como la máxima resistencia medida de un espécimen de concreto o de mortero a carga axial. Generalmente se expresa en kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm2) a una edad de 28 días se le designe con el símbolo f’ c. Para determinar la resistencia a la compresión, se realizan pruebas especímenes de mortero o de concreto; a menos de que se especifique de otra manera, los ensayos a compresión de mortero se realizan sobre cubos de 5 cm., en tanto que los ensayos a compresión del concreto se efectúan sobre cilindros que miden 15 cm. de diámetro y 30 cm. de altura. La resistencia del concreto a la compresión es una propiedad física fundamental, y es frecuentemente empleada en los cálculos para diseños de puentes, de edificios y otras estructuras. El concreto de uso generalizado tiene una resistencia a la compresión entre 210 y 350 kg/cm. cuadrado un concreto de alta resistencia tiene una resistencia a la compresión de cuando menos 420 kg/cm. cuadrado, resistencia de 1,400 kg/cm. cuadrado se ha llegado a utilizar en aplicaciones de construcción. La resistencia a la flexión del concreto se utiliza generalmente al diseñar pavimentos y otras losas sobre el terreno. La resistencia a la compresión se puede utilizar como índice de la resistencia a la flexión, una vez que entre ellas se ha establecido la relación empírica para los materiales y el tamaño del elemento en cuestión. La resistencia a la flexión, también llamada módulo de ruptura, para un concreto de peso normal se aproxima a menudo de 1.99 a 2.65 veces el valor de la raíz cuadrada de la resistencia a la compresión.

El valor de la resistencia a la tensión del concreto es aproximadamente de 8% a 12% de su resistencia a compresión y a menudo se estima como 1.33 a 1.99 veces la raíz cuadrada de la resistencia a compresión. La resistencia a la torsión para el concreto está relacionada con el módulo de ruptura y con las dimensiones del elemento de concreto. La resistencia al cortante del concreto puede variar desde el 35% al 80% de la resistencia a compresión. La correlación existe entre la resistencia a la compresión y resistencia a flexión, tensión, torsión, y cortante, de acuerdo a los componentes del concreto y al medio ambiente en que se encuentre. El módulo de elasticidad representado por medio del símbolo E, se puede definir como la relación del esfuerzo normal, la deformación correspondiente para esfuerzos de tensión o de compresión por debajo del límite de proporcionalidad de un material. Para concretos de peso normal, E fluctúa entre 140,600 y 422,000 kg/cm cuadrado, y se puede aproximar como 15,100 veces el valor de la raíz cuadrada de la resistencia a compresión.

Los principales factores que afectan a la resistencia son la relación agua – cemento y la edad, o el grado a que haya progresado la hidratación. Estos factores también afectan a la resistencia a flexión y a tensión, así como a la adherencia del concreto con el acero. Las relaciones edad – resistencia a compresión. Cuando se requiera de valores más precisos para el concreto se deberán desarrollar curvas para los materiales específicos y para las proporciones de mezclado que se utilicen en el trabajo. Para una trabajabilidad y una cantidad de cementos dados, el concreto con aire incluido necesita menos agua de mezclado que el concreto sin aire incluido. La menor relación agua – cemento que es posible lograr en un concreto con aire incluido tiende a compensar las resistencias mínimas inferiores del concreto con aire incluido, particularmente en mezclas con contenidos de cemento pobres e intermedios.

Diagrama indicativo de la resistencia (en %) que adquiere el cemento a los 14, 28, 42 y 56

días

Evolución de la Resistencia a compresión de un Hormigón Portland normal

Edad del hormigón en días 3 7 28 90 360

Resistencia a compresión 0,40 0,65 1,00 1,20 1,35

ASENTAMIENTO DE CONCRETO

El asentamiento es la medida que da la facilidad de trabajo o consistencia al cemento. En otras palabras, mide la facilidad del cemento para empujar, moldear y alisar. En consecuencia, la calificación de asentamiento indica qué aplicación de cemento es buena para la construcción. Cuanto mayor sea el asentamiento, lo más viable es el cemento. Si el asentamiento del cemento es demasiado bajo, no se formará con mucha facilidad. Si es demasiado alto, se corre el riesgo de tener la grava, arena y cemento asentados fuera de la mezcla, por lo que es inutilizable.

Asentamiento y calidad

Cuanto menor es la cantidad de agua en una mezcla de cemento tradicional, menor será su asentamiento. Los valores bajos de asentamiento en las mezclas tradicionales generalmente significan mayor calidad de cemento. Sin embargo los ingredientes adicionales en las mezclas de cementos modernos hacen que sea imposible determinar la calidad del asentamiento del cemento. El cemento con plastificantes y un alto asentamiento en realidad puede tener menos agua que una mezcla de cemento tradicional, con un asentamiento bajo. A causa de estos ingredientes adicionales, se puede establecer el asentamiento de un lote de cemento para prácticamente cualquier valor al tiempo que conserva una mezcla de alta calidad.

Prueba de asentamiento

El asentamiento se prueba con un cono de asentamiento. Este es uno de 12 pulgadas (30.48 cm) de altura, el cono truncado se abre en la parte superior y la parte inferior. La parte superior es de 4 pulgadas (10.16 cm) de ancho y la parte inferior es de 8 pulgadas (20.32 cm) de ancho. Para probar el asentamiento, se llena el cono de asentamiento a 1/4 de su altura y se apisona con 25 golpes de una barra de acero de 3/4 de pulgada (1.90 cm). Luego se llena el cono a la mitad del camino y se apisona con otros 25 golpes. Después de esto, lo llenas al punto de 3/4 (1.90 cm) y apisonas de nuevo. Lleno hasta la parte superior con una última capa, se le da a la mezcla 25 golpes finales. Mide desde la parte superior del cono a la base. Tira del cono de asentamiento hasta afuera del hormigón y mide hasta qué punto el hormigón se hunde, o asienta, abajo, mediante la medición de la parte superior de la pila en el suelo. Resta esta medida a partir de la altura original del cono de asentamiento. La distancia del asentamiento hacia abajo se llama el

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