lunes, 23 de junio de 2008

BARRIO ROBLEDO DE MEDELLIN

¨ BARRIO Robledo
¨ Ciudad
Medellín
Población
159,935 hab. (2005)
¨ Superficie
938.22 hectáreas
¨ Densidad
170 hab./hectárea
¨ ROBLEDO, DIVISIÓN BARRIAL.
¨ COMUNA Nº 7
¨ Robledo es una de las 16 comunas de la ciudad de Medellín
¨ Se encuentra ubicada en la zona noroccidental de la ciudad
¨ LIMITES DE ROBLEDO.
¨ Por el norte con el Corregimiento de San Cristóbal la Comuna Nº 6 Doce de Octubre y la Comuna Nº 5 Castilla
¨ Por el oriente con la Comuna Nº 5 Castilla y el Río Medellín
¨ Por el sur con la Comuna Nº 11 Laureles-Estadio, la Comuna Nº 12 La América y Comuna Nº 13 San Javier
¨ Por el occidente con el Corregimiento de San Cristóbal.
¨ HISTORIA DE ROBLEDO.
¨ En lo que actualmente se llama San Germán se asentó en el siglo XVII un núcleo de población al mando de Jerónimo Luis Téjelo en el denominado Tambo de Ana; este poblado fue arrasado en 1880 por una avalancha de la quebrada La Iguaná
¨ Hasta 1938 Robledo fue corregimiento de Medellín
¨ En la década de los 50
¨ Los primeros asentamientos se dieron en el actual barrio El Diamante
¨ En la década del 70 el poblamiento se dio a través de urbanizaciones piratas las urbanizaciones Altamira y López de Mesa
¨ SITIOS IMPORTANTES DE ROBLEDO
¨ Los montes del Jordán
¨ Cuando el viejo tranvía de Medellín se alargó hasta el extremo occidental del Valle, donde el llano se agota y una montaña se pone de pie, los baños y las piscinas del El Jordán, en el corregimiento de Robledo, se hicieron más famosos que nunca. Era 1924 y a partir de entonces, fue uno de los paseos de domingo preferidos por cualquier familia de la ciudad.
¨ El Jordán es una vieja casa, quizás la construcción más antigua del barrio Robledo (que hasta 1934 fue corregimiento), donde los arrieros que venían de los pueblos del occidente afanando recuas de mulas cargadas de mercancías para el mercado de Guayaquil, hacían una parada para descansar. Era una famosa fonda y hostal -que todavía está en funcionamiento aunque sólo como taberna- por la que obligatoriamente tenía que pasar cualquier viaje emprendido hacia la antigua capital, Santa Fe de Antioquia.
¨ Una vez tendida la línea del tranvía hasta este lugar en 1924, sus propietarios decidieron construir unas piscinas incipientes, que entonces no se llamaban piscinas, sino charcos y su fama alcanzó para que las familias con más dinero compraran en las lomas de Robledo para construir allí sus casas de recreo.
¨ FACULTAD DE MINAS
¨ En lo que actualmente se llama San Germán se asentó en el siglo XVII un núcleo de población al mando de Jerónimo Luis Téjelo en el denominado Tambo de Ana; este poblado fue arrasado en 1880 por una avalancha de la quebrada La Iguaná, hecho que determinó su traslado al actual barrio Robledo en busca de terrenos más seguros. Hasta 1938 Robledo fue corregimiento de Medellín, estaba ocupado por fincas de familias pudientes de la ciudad, exceptuando el casco urbano que estaba poblado por artesanos.
¨ En la década de los 50 con el proceso de expansión de la ciudad se inició el proceso de urbanización de los terrenos que hoy conforman esta comuna. Los primeros asentamientos se dieron en el actual barrio El Diamante, loteado por la firma Cock Arango Ltda. En los años sesenta el poblamiento se dio a través de urbanizaciones piratas. En la década del 70 el proceso se realiza de manera formal por medio de desarrollos de vivienda del Instituto de Crédito Territorial que construyó las urbanizaciones Altamira, los arahuacos y López de Mesa y de constructores particulares en el caso de La Pilarica. La última década se caracteriza por los procesos espontáneos de poblamiento a través de invasiones y por la construcción de urbanizaciones populares con normas mínimas en el extremo occidental de la comuna
¨ Ecoparque Cerro El Volador.
¨ El área total de Robledo es de unos 938.22 hectáreas, presenta una topografía quebrada, especialmente hacia el occidente, predominando las pendientes entre el 13.0% y el 36.0%. Se destaca el Cerro El Volador como el más importante accidente geográfico, además de ser un punto de referencia a nivel de la Comuna y de la ciudad.
¨ Existen cuatro quebradas; La Quintana, La Malpaso, La Moñonga y la Iguaná, que inciden en forma directa en las características topográficas de la Comuna. Por el mal manejo que se les ha dado a sus cuencas, estas quebradas se han convertido en fuentes de problemas de seguridad por las periódicas inundaciones en época de invierno
¨ La comuna Robledo es principalmente un sector residencial, por lo cual carece de estructura económica plenamente desarrollada, solo se presenta comercio básico y servicios complementarios a la vivienda, especialmente por los principales corredores viales y centros de barrio. Robledo tiene una buena infraestructura en materia de servicios hospitalarios y universitarios, en su perímetro se encuentran la Clínica Santa María, el Hospital Pablo Tobón Uribe, la Universidad Santo Tomás, la Universidad Nacional de Colombia con sus dos campus, la Ciudadela Robledo de la Universidad de Antioquia, el Colegio Mayor de Antioquia, la Institución Universitaria ESUMER, el Instituto Tecnológico Metropolitano, la Escuela de Ingenieros y la Facultad de Medicina de la UPB, entre otros.
¨ En 1954 murió Don Pablo Tobón Uribe, filántropo muy reconocido en la ciudad de Medellín, que al morir dejó en su testamento veintiséis millones de pesos destinados a la construcción de un Hospital que llevara su nombre.
¨ En 1955, año siguiente al de su muerte, se formó la Junta Directiva de la llamada "Fundación Hospital Pablo Tobón Uribe". En el testamento, dice Don Pablo, que el Hospital debe construirse en terrenos donados por el Municipio de Medellín. Y efectivamente, el Municipio donó los terrenos en el sector llamado "Belencito", pero no se construyó allí en consideración a que la Andi donó a la Fundación el Hospital que tenía iniciado en el sector de Robledo y no se justificaba comenzar un nuevo edificio.
¨ La primera piedra del Hospital de la Andi se había colocado en 1949 pero al crearse los Seguros Sociales en 1950 la Andi desistió de su propósito y en 1957entregó a la Fundación Pablo Tobón Uribe, sin condición alguna, el edificio que hasta ese momento estaba parcialmente construido.

viernes, 20 de junio de 2008

EL CONCRETO MATERIAL DE CONSTRUCCION

EL CONCRETO MATERIAL DE CONSTRUCCION








KATHERINE CANO CARDONA
ALFREDO DE JESUS TABORDA ZAPATA
JUAN CARLOS HERRERA JIMENEZ









SENA- SEDE DE LA CONSTRUCCION Y DESARROLLO DEL HABITAT
DESARROLLO GRAFICO DE PROYECTOS DE CONSTRUCCION
PROCESOS DE CONSTRUCCION
MEDELLÍN
2007




EL CONCRETO MATERIAL DE CONSTRUCCION






KATHERINE CANO CARDONA
ALFREDO DE JESUS TABORDA ZAPATA
JUAN CARLOS HERRERA JIMENEZ

Trabajo escrito de investigación detallada sobre los materiales que hacen posible el desarrollo de un proceso constructivo.

Asesor de investigación:
WALTER HERRERA
Profesor de materiales para procesos de construcción.





SENA-SEDE DE LA CONSTRUCCION Y DESARROLLO DEL HABITAT
DESARROLLO GRAFICO DE PROYECTOS DE CONSTRUCCION
PROCESOS DE CONSTRUCCION
MEDELLÍN
2007


RESUMEN

El concreto u hormigón es un material artificial utilizado en ingeniería que se obtiene mezclando cemento Pórtland, agua, algunos materiales bastos como la grava y otros refinados, y una pequeña cantidad de aire.

El hormigón es casi el único material de construcción que llega en bruto a la obra. Esta característica hace que sea muy útil en construcción, ya que puede moldearse de muchas formas. Presenta una amplia variedad de texturas y colores y se utiliza para construir muchos tipos de estructuras, como autopistas, calles, puentes, túneles, presas, grandes edificios, pistas de aterrizaje, sistemas de riego y canalización, rompeolas, embarcaderos y muelles, aceras, silos o bodegas, factorías, casas e incluso barcos.

Otras características favorables del hormigón son su resistencia, su bajo costo y su larga duración. Si se mezcla con los materiales adecuados, el hormigón puede soportar fuerzas de compresión elevadas. Su resistencia longitudinal es baja, pero reforzándolo con acero y a través de un diseño adecuado se puede hacer que la estructura sea tan resistente a las fuerzas longitudinales como a la compresión. Su larga duración se evidencia en la conservación de columnas construidas por los egipcios hace más de 3.600 años.









TABLA DE CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCION
OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL
2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
3. PROPIEDADES DEL CONCRETO 1
3.1. TRABAJABILIDAD 1
3.2. RESISTENCIA 2
3.2.1. Resistencia a la fatiga 3
3.2.2. Resistencia longitudinal 5
3.2.3. Pruebas no destructivas 5
3.3. ELASTICIDAD 7
3.3.1. Método de determinación del modulo de elasticidad 7
3.3.2. Efectos de las variables sobre el modulo de elasticidad 9
3.3.3. Relación entre los módulos de elasticidad 9
3.4. TENACIDAD 10
3.5. DURABILIDAD 11
3.5.1. Congelación y deshielo 11
3.5.2. Agentes para descongelamiento 12
3.6. PERMEABILIDAD Y ABSORCION 13
3.6.1. Estructura porosa del concreto 14
3.7. CAMBIOS DE VOLUMEN 15
3.7.1 CONCRETO FRESCO 16
3.7.1.1. Sangrado y contracción por fraguado 16
3.7.1.2. Contracción plástica 16
3.7.2. CONCRETO ENDURECIDO 17
3.7.2.1. Causados por la hidratación del cemento 17
3.7.2.2. Causados por los cambios térmicos 17
3.7.2.2. Causados por el almacenamiento continúo de humedad 17
3.8. TERMICAS 18
3.9. ACUSTICAS 18
3.10. ELECTRICAS 19
4. MATERIALES DEL CONCRETO 20
4.1. CEMENTO 20
4.1.1. Cemento Pórtland 20
4.1.2. Cementos especiales 21
4.1.3. Fabricación del cemento 22
4.1.4. Efectos en el concreto 23
4.2. AGREGADOS 23
4.2.1. Agregado grueso 24
4.2.2. Agregado fino 24
4.2.3. Grava, arena, piedra triturada, escoria de alto horno 24
4.2.4. Efectos en el concreto 24
4.3. AGUA 25
4.3.1. Requisitos de calidad 25
4.3.2. Efectos en el concreto 25
4.4. ADITIVOS 26
4.4.1. Clases de aditivos 26
4.4.2. Efectos en el concreto 27
5. TIPOS DE CONCRETO 28
5.1. Concreto fluido 28
5.2. Concreto normal o convencional 28
5.3. Concreto hidráulico 29
5.4. Concreto masivo 30
6. ESPECIFICACIONES SOBRE EL CONCRETO 31
6.1. Tiempo de mezclado 31
6.2. Condiciones de manejo 31
6.3. Equipos para mover y manejar el concreto 32
7. CONCLUSIONES 33
BIBLIOGRAFIA 34
ANEXOS 35

INTRODUCCION

El concreto es un material artificial resultante de la mezcla de una pasta, agregados, aditivos y agua.

Los romanos ya utilizaban este material para construir grandes obras públicas. El concreto se fabricaba originalmente con cal grasa en el caso de las obras corrientes y con puzolanas para las obras hidráulicas. Antes del descubrimiento de los cementos artificiales, se utilizaba como pasta la cal grasa, la cal hidráulica y los cementos naturales.

La necesidad de contar con un concreto de calidad hace indispensable conocer a detalle sus componentes, por ello en este trabajo se explican sus propiedades, características e informaciones específicas. En primer lugar se trataran sus propiedades mas importantes, luego, los materiales que lo componen y como afectan en su proceso de elaboración, los tipos de concreto que se emplean en la construcción, así como las condiciones que deben darse para su transporte y otras especificaciones no menos importantes que las anteriores.












2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GENERAL: Conocer de forma amplia la información acerca del concreto como material activo en los proyectos de construcción y profundizar en los diferentes temas que este contiene, para así lograr obtener sólidos conocimientos del material y dar un buen informe a la comunidad que lo requiere.

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Materiales que componen el concreto
Propiedades y cambios que tiene el concreto
Tipos de concreto
Maquinaria para transportar el concreto
Manipulación y fabricación del concreto


















3. PROPIEDADES DEL CONCRETO

3.1. TRABAJABILIDAD

La trabajabilidad de una mezcla de concreto se puede definir como la facilidad con la que puede mezclarse, manejarse, transportarse y colocarse en su posición final con una perdida mínima de homogeneidad. La trabajabilidad depende de las proporciones y características físicas de los ingredientes, peor no existe un acuerdo general acerca de las propiedades que se puedan usar de un concreto como medida de esa trabajabilidad. La trabajabilidad también depende del mezclado, el transporte y el equipo de compactación utilizado, del tamaño y forma de la masa de concreto a lo que se le va a dar esa forma y del espaciamiento y tamaño del refuerzo. Además la trabajabilidad es relativa un concreto puede considerarse como trabajable en algunas condiciones y no serlas en otras.

La consistencia o fluidez del concreto es una componente importante de la trabajabilidad, la cual se relaciona con el grado de humedad de ese concreto. Se mide por medio de pruebas de penetración de una bola, revenimiento o flujo. Normalmente, los concretos húmedos son mas trabajables que los secos, pero concretos con la misma consistencia pueden variar mucho en su trabajabilidad. Pueden determinarse otras componentes de la trabajabilidad a partir de una prueba con la llana, la cual permitirá evaluar propiedades como aspereza, pegajosidad, cohesividad y facilidad de manipulación. Se puede obtener otra medida de la trabajabilidad con base en la prueba de sangrado, en la que se determina la tendencia del agua a separarse de los otros componentes del concreto y subir hasta la parte superior de la masa de ese concreto.

Ya que todas las propiedades necesarias para determinar la trabajabilidad de la mezcla de un concreto no se conocen o son imposibles de medir, debe aplicarse una inspección visual sistemática junto con los resultados de las pruebas de consistencia, de la llana y de sangrado, para garantizar el uso del concreto con la trabajabilidad satisfactoria.

La trabajabilidad de la mezcla de concreto depende de la cantidad de cemento, de la finura de éste y de su composición química. Las mezclas muy pobres resultan propensas a ser ásperas y tener mala trabajabilidad, debido a la falta de material suficiente con la finura del cemento. En general, si lo demás se mantiene igual, la trabajabilidad aumenta conforme la finura del cemento.

La gradación y forma de los agregados finos y gruesos y el tamaño máximo del agregado grueso tiene efectos importantes sobre la trabajabilidad. Tanto los agregados finos y gruesos deben graduarse uniformemente, y no deben tener una cantidad excesiva de cualquier fracción de un tamaño que tendería a causar la interferencia de las partículas y daría por resultado una mala trabajabilidad.

Las mezclas trabajables de concreto hechas con agregados satisfactorios, cemento suficiente y la cantidad correcta de agua para producir el revenimiento requerido normalmente no necesitan que se les agreguen aditivos para tener la trabajabilidad satisfactoria. Sin embargo, los aditivos son útiles en las mezclas pobres y ásperas de concreto, de mala trabajabilidad y en donde se tiene condiciones difíciles de colado.

3.2. RESISTENCIA

Puesto que el concreto es una mas endurecida de materiales heterogéneos, sus propiedades reciben la influencia de un gran numero de variables relacionadas con las diferencias en los tipos y cantidades de ingredientes, las diferencias en el mezclado, el transporte, el colado y el curado, y las diferencias en la fabricación de la muestra y los detalles de la prueba.

La mayor parte del concreto se dosifica para obtener una resistencia dada a la compresión con un envejecimiento dado y, como consecuencia, lo que se aplica con más frecuencia es una prueba a la compresión. Normalmente no se requiere que el concreto resista fuerzas directas de tensión, debido a sus malas propiedades a este respecto. Sin embargo la tensión es importante con respecto al agrietamiento debido a la limitación de la contracción causada por la actividad química, la contracción por secado o la disminución en la temperatura. Las pruebas a la tensión también suministran una medida aproximada de la resistencia a la compresión.

Suelen requerirse pruebas a la flexión en vigas cuando concreto no reforzado va a quedar sujeto a la carga de flexión, como en el caso de los pavimentos de carreteras. Por lo común, las vigas se apoyan en los extremos y se cargan con una fuerza concentrada en el centro o con fuerzas concentradas en los dos puntos que la dividen en tres partes iguales. Las pruebas para determinar la resistencia de adherencia no se llevan a cabo con frecuencia, excepto para fines de investigación.

Si se combinan materiales satisfactorios en una mezcla trabajable de concreto que se deja envejecer en condiciones satisfactorias de curado, la relación agua/cemento de la mezcla influirá mucho sobre la resistencia del concreto endurecido con un envejecimiento dado. La posición exacta de la curva de resistencia contra la relación agua/cemento dependerá de las propiedades de cada uno de los ingredientes, las proporciones de los ingredientes, los métodos de mezclado y colado y los métodos de curado.

3.2.1. Resistencia a la fatiga: La información sobre las propiedades a la fatiga del concreto simple y del reforzado todavía es escasa y no se han establecido de manera confiable los efectos de diversos factores sobre la resistencia a la fatiga. Los siguientes hechos parecen tener una aceptación generalizada.

1. La resistencia a la fatiga del concreto simple secado al aire y sujeto a varios millones de ciclos de carga repetida a la compresión, para un rango de esfuerzos entre cero y un máximo, es alrededor del 55% de la resistencia estática ultima a la compresión.
2. La resistencia ala fatiga del concreto simple a la tensión, con una carga similar, es alrededor del 55% del modulo de ruptura.
3. La resistencia a la fatiga en la flexión del concreto simple, bajo varios millones bajo varios millones de ciclos de carga repetida, es alrededor del 55% de la resistencia estática última ala flexión, para un rango en la carga desde cero hasta un máximo.
4. El concreto simple no parece tener un limite de aguante, al menos dentro de 10 millones de repeticiones de carga.
5. El envejecimiento de las muestras de prueba, las condiciones de curado, el contenido de humedad y el rango de esfuerzo puede influir de manera significativa en los resultados.
6. La mayor parte de las fallas por fatiga de las vigas de concreto reforzado parecen deberse a la falla de acero de refuerzo, asociada con severo agrietamiento y concentración de esfuerzos y efectos de abrasión posibles. Las vigas con refuerzo longitudinal crítico parecen tener una resistencia a la fatiga del 60 al 70% de la resistencia estática última, para alrededor de un millón de ciclos.
7. La mayor parte de las fallas por fatiga de las vigas de concreto presforzado se deben a la falla por fatiga de los alambres o torones de esfuerzo y están relacionadas con la magnitud y severidad del agrietamiento. Existe cierta evidencia para sugerir que las vigas presforzadas son superiores a las vigas convencionales para resistir las cargas de fatiga.





3.2.2. Resistencia longitudinal: Es la resistencia que tiene el concreto a las fuerzas longitudinales que intentan romperlo. El término también se aplica a la resistencia a la tracción, y se define como la fuerza por unidad de sección que resiste un cuerpo antes de romperse.

El concreto tiene una baja resistencia longitudinal, debido a su estructura amorfa, y debe reforzarse con barras de acero para soportar las tensiones a las que suele estar sometido, pero reforzándolo con acero y a través de un diseño adecuado se puede hacer que la estructura sea tan resistente a las fuerzas longitudinales como a la compresión. Su larga duración se evidencia en la conservación de columnas construidas por los egipcios hace más de 3.600 años.

3.2.3. Pruebas no destructivas: Las pruebas no destructivas se utilizan en muestras y estructuras de concreto para obtener información sobre ciertas propiedades de ese concreto. Estas pruebas se pueden subdividir en los siguientes grupos:
1. Pruebas de indentación en las que se mide el rebote de un martillo accionado por un resorte y se relaciona con la resistencia última.
2. Pruebas sónicas que suelen comprender la determinación de la frecuencia resonante de la vibración longitudinal, transversal o de torsión de pequeñas muestras de concreto. Estas pruebas suministran información sobre el módulo dinámico de elasticidad, la constante de amortiguamiento y el decremento logarítmico.
3. Pruebas de transmisión de pulsos a frecuencias sónicas y ultrasónicas. En estas pruebas se mide la velocidad de un pulso de compresión que viaja a través del concreto y se obtiene información sobre la presencia o ausencia de grietas en el concreto monolítico. También se pueden aplicar para medir el espesor de losas en las que una de las caras es inaccesible.
4. Pruebas radiactivas que comprenden la absorción de rayos gamma y x. Estas pruebas proporcionan información sobre la densidad o calidad del concreto y también sobre la presencia o ausencia de acero de refuerzo.
5. Pruebas con sondas de penetración que requieren la medición de la profundidad a la que se hinca una espiga de acero, cuidadosamente hecha, mediante un cañón especial que se dispara con una carga de pólvora medida con precisión. Además debe determinarse la dureza de Mohs del agregado. Con estos valores conocidos, puede obtenerse una estimación de la resistencia a la compresión del concreto con base en tablas o diagramas dados.
El aparato de indentación de mayor uso es el martillo de Schmidt para pruebas del concreto. Esta es una herramienta valiosa cuando se usa con propiedad, pero su uso con descuido e indiscriminado puede llevar a conclusiones incorrectas. Muchas variables influyen sobre los resultados de las pruebas con el martillo, incluyendo la posición del propio martillo (vertical, horizontal o formando un ángulo intermedio), lo liso de la superficie de prueba, el contenido interno y superficial de humedad, el tamaño, forma y rigidez del ejemplar de muestra, el tipo de agregado, el tamaño de éste y su concentración cerca de la superficie, las bolsas de aire, el envejecimiento, la temperatura y las condiciones previas de curado. Las ventajas principales de las pruebas de indentación son su rapidez, sencillez y economía. Sin embargo, los resultados deben interpretarse con cuidado y tienen que considerarse cualitativos más que cuantitativos, a menos que se haya desarrollado una curva de calibración para la obra.

Las frecuencias sónicas sostenidas se usan principalmente para pruebas en el laboratorio de vigas y cilindros, para seguir el curso del deterioro, cuando las muestras se sujetan a pruebas de intemperización o exposición.

Las pruebas de velocidad de pulso suelen llevarse a cabo en estructuras de concreto para establecer información acerca del grado de uniformidad, en especial con frecuencia a la cantidad y posición de las grietas.

La prueba con sonda de penetración es una adición valiosa a los procedimientos disponibles de prueba usados para determinar la resistencia a la compresión del concreto.


3.3. ELASTICIDAD

El concreto no es un material verdaderamente elástico, pero el concreto que ha endurecido por completo y se ha cargado en forma moderada tiene una curva de esfuerzo de compresión-deformación que, en esencia, es una recta dentro del rango de los esfuerzos usuales de trabajo. El modulo de elasticidad, definido por la ecuación E: esfuerzo unitario/deformación unitaria, es una medida de la rigidez, o sea la resistencia del concreto a la deformación. El modulo de elasticidad del concreto estructural normalmente varia entre 2 y 6 millones de psi.

3.3.1. Método de determinación del módulo de elasticidad: En general los módulos de elasticidad se determinan a partir de pruebas a la compresión de cilindros de concreto. Los diferentes valores que pueden determinarse a partir de una prueba incluyen el módulo tangente inicial, el módulo secante y el módulo cuerda. Cada uno de estos valores se puede representar por la pendiente de la recta adecuada, suelen determinarse el módulo secante o la cuerda y usarse en los cálculos. Si la curva tiende a ser una recta hasta el esfuerzo del trabajo S los diferentes valores del módulo de elasticidad E tienden a volverse iguales (figura 6.25).

Se pueden obtener los valores de los módulos dinámicos de elasticidad al medir la frecuencia natural de vibración de muestras de dimensiones conocidas, o si se mide la velocidad de las ondas sonoras a medida que viajan a través del concreto. Estos valores de E son mayores que los obtenidos a través de pruebas estáticas.

Los valores de los módulos de elasticidad en la flexión se calculan a partir de la información de carga-deflexión obtenida con base en pruebas a la flexión. Si una viga simple apoyada en los extremos se carga en su centro y si solo se consideran las deflexiones debidas a la flexión, es posible obtener el modulo de elasticidad a partir de la ecuación:

E= (PL) 3/ 48ID.

En donde E= módulo de elasticidad, psi
P= carga central aplicada (en el rango de trabajo), lb.
D= deflexión de la mitad del claro debida a P, in
L= distancia entre los apoyos, in
I = momento de inercia de la sección con respecto al eje
Centroidal, (in)4

Pueden provenir efectos apreciables sobre el modulo de elasticidad a la flexión al no tomar en cuenta las deflexiones por los esfuerzos de corte, en especial para vigas que tienen una dimensión vertical relativamente grande y un claro corto.

El módulo de elasticidad en el corte, conocido también como modulo de rigidez, se puede determinar a partir de pruebas de torsión por medio de la ecuación: G= L / OI

En donde G= módulo de elasticidad en el corte
L= torque
O= ángulo de torsión
I = momento polar de inercia de la sección transversal

3.3.2. Efectos de las variables sobre el modulo de elasticidad: Los mismos factores que causan las variaciones en la resistencia en el concreto también provocan las variaciones en el módulo de elasticidad, pero no parece haber alguna relación directa entre los dos. En general, los factores que hacen aumentar la resistencia también causan aumentos en el módulo de elasticidad. De este modo, las relaciones agua/ cemento menores, las mezclas mas ricas, los menores contenidos de aire, los periodos mas largos de curado y los mayores envejecimientos en el momento de la prueba conducen a una resistencia y módulo de elasticidad mejorados. Las variables de la prueba también son importantes. El módulo de elasticidad disminuye a medida que se disminuye la razón de la prueba, debido a que los efectos de flujo plástico aumentan con el tiempo; conforme se incrementa el esfuerzo S al que se determina E, debido a que los efectos de flujo plástico aumentan con los esfuerzos más altos, y conforme se disminuye la humedad en la prueba. La cantidad, tipo y gradación del agregado tienen efectos importantes sobre E. en condiciones comparables, el concreto hecho con piedra caliza (E= 4000 000 psi) tiene un módulo de elasticidad mucho menor que el del concreto hecho con roca trapeana (E= 13 300 000 psi).

3.3.3. Relación entre los módulos de elasticidad: en condiciones comparables y para cargas menores que el 50% de la última, los módulos estáticos de elasticidad para la tensión, compresión y flexión son aproximadamente iguales. Los módulos dinámicos de elasticidad son mayores que los valores estáticos. El módulo de elasticidad en el corte parece que varía entre 0.4 y 0.6 del modulo de elasticidad en la compresión.


3.4. TENACIDAD

El concreto simple tiene malas propiedades de tenacidad, encontrándose en general la energía de ruptura en la compresión por debajo de 10 in-lb/ (in)3 y, por lo común, la energía de ruptura en la flexión debajo de 0.1 in-lb/ (in)3. para fines de comparación, la energía de ruptura del acero en la tensión es alrededor de 15 000 in-lb/(in)3. el posible aumentar ligeramente la tenacidad del concreto al incrementar la resiste4ncia de éste. Se puede tener un aumento significativo en la tenacidad (resistencia al choque) por la adición de cantidades adecuadas de refuerzo, colocado aleatoriamente, que consista en fibras de nylon o alambres de acero, o ambos, de tamaño adecuado. Los alambres de acero colocados aleatoriamente también son eficaces para incrementar las resistencias a la tensión y flexión del mortero y el concreto.

El concreto usado para fines estructurales, como en puentes y edificios, se refuerza con acero para la tensión y el corte y también es posible que tenga acero para la compresión y la temperatura. El diseño de estructuras de concreto reforzado debe tomar en cuenta las cargas de choque que resultan de terremotos y otro tipo de cargas dinámicas. Las estructuras de concreto reforzado diseñadas en forma adecuada son muy resistentes a las explosiones producidas por los bombardeos y a las cargas dinámicas causadas por los terremotos.

Las propiedades de tenacidad, resistencia y durabilidad del concreto fresco y endurecido se han mejorado de manera significativa al impregnar el concreto con un monómero y realizar la polimerización por técnicas de radiación o termo catalíticas.




3.5. DURABILIDAD

El buen concreto es un material relativamente durable en una amplia variedad de exposiciones. Sin embargo, por lo común las condiciones de intemperización pueden tener efectos dañinos y causar la desintegración del mal concreto. Los efectos de la intemperización se deben a la acción disruptiva de la congelación y el deshielo, a la humidificación y el secado alternados, a la actividad química indeseable y a variaciones en la temperatura en la masa del concreto.

Los factores principales que pueden influir sobre la durabilidad del concreto incluyen las propiedades físicas del concreto endurecido, los materiales componentes de los cuales se produjo el concreto, los métodos de fabricación y construcción aplicados y la naturaleza de las influencias de deterioro. Para tener una buena durabilidad, el concreto debe tener una baja relación agua/cemento, debe producirse con materiales buenos seleccionados adecuadamente, debe ser denso y estar bien hecho, debe curarse en forma apropiada y, en donde exista congelación y deshielo, debe contener entre el 4 y 6% de aire incluido.

3.5.1. Congelación y deshielo: el aire incluido influye sobre las propiedades del concreto recién mezclado y del endurecido. El concreto con aire incluido es más plástico y trabajable, tiene menos tendencia a sangrar y puede colarse con menos segregación que aquel que no tiene aire incluido. El concreto endurecido que con aire es más uniforme, tiene menos absorción y permeabilidad y es mucho más resistente a la acción de congelación y deshielo.

Durante la congelación y el deshielo, la pasta del cemento o el agregado, o ambos, pueden resultar dañados por la dilatación. En este proceso, se pueden producir esfuerzos mas allá del limite proporcional, los cuales pueden causar agrandamiento permanente a desintegración real. Se cree que la dilatación y los esfuerzos asociados se debe a: 1) la presión hidráulica generada cuando los cristales de hielo en crecimiento desplazan el agua no congelada y la hacen fluir, venciendo la resistencia, hacia las partes no congeladas de la masa, 2) el crecimiento de cristales capilares de hielo, 3) las presiones osmóticas causadas por aumentos locales de concentración de álcali producidos por la separación de hielo puro de la solución.

Algunos de los factores importantes que intervienen en la congelación y el deshielo del concreto son: 1) el tamaño, homogeneidad y características de los agregados, en especial la porosidad y las características relacionadas de absorción y permeabilidad; 2) las proporciones de la mezcla de concreto, con especial referencia a la relación agua/ cemento y la cantidad y características del aire incluido;3) la cantidad y distribución de la humedad disponible para la pasta de cemento y para el agregado;4) el grado de saturación de la pasta y el agregado en relación con el coeficiente de la saturación crítica de 0.917 (en el concreto no saturado, el componente con la textura mas fina tiende a estar mas cerca de la saturación y, como consecuencia, la pasta de cemento tiende a estar mas saturada que el agregado);5) la razón de congelación y deshielo;6) los detalles de los ciclos de congelación y deshielo que incluyen el medio en el que se llevan a efecto;7) el envejecimiento del concreto cuando se inicia la congelación y el deshielo;8) el numero total de ciclos de congelación y deshielo, y 9) la presencia o ausencia de cloruro de calcio, cloruro de sodio u otras sales durante la congelación y el deshielo.

3.5.2. Agentes para descongelamiento: en zonas en donde las condiciones climáticas son severas, los pavimentos de concreto se sujetan con frecuencia a la aplicación directa de cloruro de calcio o salde roca en escamas, para eliminar el hielo, o a aplicaciones repetidas de materiales granulares impregnados con estas sales. En estas condiciones se ha generada descostramiento de la superficie.

El concreto que va quedar sujeto a congelación y deshielo y a la accion de sales para descongelamiento normalmente debe contener entre el 4 y 7% de aire incluido. Además, como el concreto es más vulnerable a los daños por descostramiento de la superficie durante los primeros días, con frecuencia se aplican recubrimientos sobre esa superficie antes de la primera temporada invernal.

El concreto dosificado de manera adecuada que contenga la cantidad y tipo necesarios de aire incluido resistirá satisfactoriamente el descostramiento debido al uso de cloruro de calcio cloruro de sodio para eliminación del hielo, pero no resistirá la acción de todas las sales no se deben usar agentes para descongelamiento que consten principalmente de sulfato de amonio o nitrato de amonio, debido a so ataque químico sobre el concreto. Las soluciones de estas sales desintegraran el concreto en condiciones de congelación o de temperatura ambiente normal. Debe considerarse la composición química de un agente para descongelamiento, así como sus efectos posibles sobre las propiedades del concreto, antes de que se utilice.

3.6. PERMEABILIDAD Y ABSORCION

El agua puede penetrar en un cuerpo poroso, como liquido o vapor, por atracción capilar, se le puede impulsar hacia el interior de ese cuerpo bajo presión o se puede introducir por una combinación de presión y atracción capilar. El movimiento del agua a través del cuerpo también puede comprender efectos osmóticos. Por absorción se entiende el proceso por el cual el concreto lleva agua hacia sus poros y capilares. La permeabilidad del concreto al agua o vapor es la propiedad que permite el paso de fluido o vapor a través del concreto.
Todas las mezclas de concreto absorben algo de agua y son permeables hasta cierto punto. Sin embargo, existe abundante evidencia la cual indica que el concreto y el mortero se pueden hacer tan impermeables que ninguna filtración ni humedad resulten visibles sobre la superficie opuesta a aquélla por la que entra el agua. Aparentemente, incluso cuando la humedad es alta, la resistencia por fricción al flujo evita que el agua salga por la superficie libre del concreto con una razón suficientemente rápida como para escapar a la evaporación. En las estructuras hidráulicas, en donde la impermeabilidad constituye una gran preocupación, la permeabilidad puede ser mas importante que la resistencia.

3.6.1. Estructura porosa del concreto: El concreto tiene poros en todos sus componentes. Los poros en los agregados sufren solo pequeños cambios con el tiempo, pero los poros en la pasta de cemento están sujetos a grandes cambios, en especial durante los primeros días de la pasta. En una pasta de cemento puro recién mezclada, se cuenta con espacio lleno de agua para la formación de los productos de la hidratación. Este espacio, originalmente función de la relación agua/cemento de la pasta es reducido en forma continua por el volumen del gel hidratado que se precipita. En cualquier instante, el sistema capilar es esa parte del espacio original lleno de agua que no se llena con gel hidratado. De este modo, resulta evidente que la hidratación reduce el tamaño y volumen de los poros capilares e incrementa el volumen del gel, y que el proceso es continuo a medida que progresa la hidratación.

En el gel, los poros son muy numerosos y de tamaño mucho menor que el de los poros capilares. El agua en los poros del gel no se comporta como agua libre normal, debido al tamaño muy pequeño de los poros. Esto también se cumple par el agua en los poros capilares, pero en un grado menor, debido a que los poros son de tamaño más grande. La permeabilidad de la pasta esta asociada más íntimamente con los poros capilares, porque el agua que se encuentra en estos poros responde más a los cambios en la presión hidrostática que la que se encuentra en los poros del gel.

Los agregados, los cuales constituyen alrededor del 70 al 75% del volumen total del concreto, tienen porosidades que van desde casi 0 hasta alrededor del 20% del volumen del sólido. El tamaño de los poros varía considerablemente, son más grandes que los poros del gel y pueden ser al menos tan grandes como los poros capilares más grandes. Asociados con los agregados se tienen los vacíos que están en contacto con las superficies inferiores de los agregados gruesos, los cuales resultan del flujo hacia arriba del agua a través del concreto plástico. Además, la tendencia de la pasta de cemento a asentarse durante el estado plástico conduce a la producción de vacíos entre las partículas de arena.

El concreto suele contener aire atrapado y, además, puede contener huecos de aire incluido adicionados a propósito. En general, los huecos llenos de aire son esferoides que no se conglutinan y están separados, los cuales reducen el sangrado, tienden a reducir la estructura en canales y disminuyen la permeabilidad.

3.7. CAMBIOS DE VOLUMEN

Los cambios de volumen en el concreto, debidos a variaciones en el esfuerzo, la temperatura y la humedad, son parcial o completamente reversibles, pero los cambios de volumen debido a la acción química y mecánica destructiva suelen ser acumulativos mientras continúe la acción. Los cambios de volumen no restringidos, debidos a variaciones en la temperatura, humedad o esfuerzo por lo general no son importantes, pero los cambios de volumen que son restringidos por las cimentaciones, el refuerzo o los miembros de conexión pueden conducir a esfuerzos que pueden causar situaciones peligrosas o incluso la falla.

En general se conocen las causas de los cambios de volumen y las reacciones del concreto a estos cambios, pero todavía no es posible construir estructuras de concreto, como edificios, puentes, pavimentos y cortinas de presas, con la seguridad de que no se agrietaran.

3.7.1. CONCRETO FRESCO

3.7.1.1. Sangrado y contracción por fraguado: el concreto fresco en el estado plástico sufre cambios significativos de volumen. Estos cambios se deben a la absorción de agua, la sedimentación (sangrado), la hidratación del cemento y los cambios térmicos, y la temperatura y la humedad de la atmósfera circundante influyen sobre ellos. La absorción del agua por parte de los agregados y el sangrado del agua libre hasta la parte superior, en donde puede perderse por drenaje de las cimbras o por evaporación causan contracción. El sangrado se inicia poco después de que el concreto ha sido colado y continúa hasta que la compactación máxima de los sólidos, la interferencia de las partículas o el fraguado detienen la acción. Por lo común una gran parte de la contracción debida a la absorción y el sangrado tiene lugar durante la primera hora después del colado.

3.7.1.2. Contracción plástica: la contracción y agrietamiento plásticos ocurren en la superficie del concreto fresco al poco tiempo de haber sido colado y mientras todavía está plástico. La causa principal de este tipo de contracción es el secado rápido del concreto en la superficie. Con los mismos materiales, proporciones y métodos de mezclado, colado, acabado y curado, pueden desarrollarse grietas un día pero no el siguiente. Suelen intervenir las condiciones atmosféricas cambiantes que incrementan la razón de evaporación desde la superficie. Se obtienen las razones más altas de evaporación cuando la humedad relativa del aire es baja, cuando las temperaturas del concreto y del aire son elevadas, cuando la temperatura del concreto es mayor que la del aire y cuando está soplando un viento fuerte sobre la superficie del concreto.


3.7.2. CONCRETO ENDURECIDO

3.7.2.1. Causados por la hidratación del cemento: los cambios de volumen que se deben a la hidratación del cemento y que no incluyen los cambios debido a las variaciones en la humedad, la temperatura o el esfuerzo se llaman cambios autógenos de volumen. Estos cambios pueden ser expansiones o contracciones, dependiendo de la importancia relativa de dos factores opuestos: la expansión del gel nuevo debido a la absorción del agua libre de los poros o la contracción del gel debida a la extracción de agua por la reacción con el cemento restante no hidratado. parece que la magnitud del cambio autógeno de volumen aumenta a medida que se incrementan la finura del cemento y su cantidad, para una consistencia dada. Las contracciones finales parecen ser algo mayores para los cementos de bajo calor (tipo IV) que para el cemento Pórtland normal.

3.7.2.2. Causados por los cambios térmicos: el concreto no restringido se expande a medida que se eleva la temperatura y se contrae cuando ésta disminuye. El valor promedio del coeficiente de expansión térmica, la razón a la que se lleva a efecto el cambio de térmico de volumen, es de 5,5 millonésimas por grado Fahrenheit, el cual por fortuna esta cercano al valor correspondiente a cero.

Los cambios térmicos en el concreto masivo se mantienen tan bajos como se puede mediante el uso de cementos Pórtland de bajo calor, por refrigeración artificial y por otros procedimientos especiales, para evitar el agrietamiento a medida que se enfría el concreto desde la temperatura máxima hasta la estable. También son importantes los cambios térmicos en los pavimentos.

3.7.2.3. Causados por el almacenamiento continuo de humedad: el concreto curado en húmedo empieza a expandirse después de que se ha producido la contracción por fraguado y continua con una razón decreciente, con almacenamiento continuo de humedad. La expansión final suele ser menor del 0.025% y presenta poco cambio después de 10 años de almacenamiento de humedad. Por lo común, la expansión máxima debida al almacenamiento de humedad es alrededor de un cuarto a un tercio de la contracción debida al secado en el aire. Las expansiones obtenidas con el cemento de tipo I parecen ser mayores que las de los tipos II, III, IV y V.

3.8. TERMICAS

Las propiedades térmicas así como las propiedades de resistencia, del concreto se pueden hacer variar considerablemente por cambios en los materiales, proporciones y métodos de fabricación. Es necesario conocer las propiedades térmicas del concreto para diseñar y predecir el comportamiento de una gran variedad de estructuras construidas con este material. Aun cuando, en general, el concreto es superior a los metales y piedras naturales en su capacidad aislante, es superado a la temperatura ambiente por materiales como el asbesto, la magnesia en polvo, la lana mineral y el corcho pulverizado. A temperaturas elevadas, los materiales como la magnesia en polvo y la tierra de infusorios son mucho mejores materiales aislantes. El valor protector del concreto a temperaturas elevadas, probado en muchas grandes conflagraciones, se debe a su gran resistencia al fuego, en conjunción con su conductividad relativamente baja y su alta resistencia.

3.9. ACUSTICAS

El control de sonido en un cuarto debe considerarse con respecto al origen de ese sonido, se origine dentro o fuera del cuarto.

El control del sonido que se origina dentro de un cuarto requiere que paredes, plafón, piso y muebles que estén dentro de el tengan buenas cualidades de absorción del sonido. El coeficiente de absorción del sonido de uso más común es un número que expresa la relación de la energía sonora absorbida por una superficie a la cantidad de energía incidente sobre esa superficie. En general, el coeficiente de absorción se da para una frecuencia del sonido de 500Hz. El coeficiente de reducción del ruido es el promedio de los coeficientes a 250, 500, 1000, 2000 y 4000 Hz, expresado hasta el 0.05 más cercano.

El coeficiente de absorción del sonido para el concreto simple colado es de más o menos 0.02, lo cual indica que el 98% de la energía sonora incidente es reflejada por la superficie.

3.10. ELECTRICAS

La destrucción de algunas estructuras de concreto reforzado se ha debido aparentemente a la acción electrolítica de corrientes vagabundas que provienen de circuitos cercanos de energía eléctrica. La acción es mucho mas intensa para el concreto mojado que para el concreto seco, en especial si en el agua de mezclado están presentes cloruro de calcio o de sodio. El uso cada vez mayor de durmientes de concreto ha puesto de relieve la necesidad de tener más información acerca de la resistividad eléctrica del concreto. Los estudios que contienen la corriente directa y alterna, han demostrado que el concreto húmedo se comporta en esencia como un electrolito, lo cual se encuentra en el rango de los semiconductores. Cuando el concreto es secado al horno se considera que es un aislador razonablemente bueno.









4. MATERIALES DEL CONCRETO

4.1. CEMENTO

El cemento es una sustancia de polvo fino hecha de argamasa de yeso capaz de formar una pasta blanda al mezclarse con agua y que se endurece espontáneamente en contacto con el aire.

Tiene diversas aplicaciones, como la obtención del concreto por la unión de arena y grava con cemento Portland (es el más usual), para pegar superficies de distintos materiales o para revestimientos de superficies a fin de protegerlas de la acción de sustancias químicas. El cemento tiene diferentes composiciones para usos diversos. Puede recibir el nombre del componente principal, como el cemento calcáreo, que contiene óxido de silicio, o como el cemento epoxiaco, que contiene resinas epoxídicas; o de su principal característica, como el cemento hidráulico o el cemento rápido. Los cementos utilizados en la construcción se denominan en algunas ocasiones por su origen, como el cemento romano, o por su parecido con otros materiales, como el caso del cemento Portland, que tiene cierta semejanza con la piedra de Portland, utilizada en Gran Bretaña para la construcción. Los cementos que resisten altas temperaturas se llaman cementos refractantes.

El cemento se fragua o endurece por evaporación del líquido plastificante, como el agua, por transformación química interna, por hidratación o por el crecimiento de cristales entrelazados. Otros tipos de cemento se endurecen al reaccionar con el oxígeno y el dióxido de carbono de la atmósfera.

4.1.1. Cemento Portland: Los cementos Portland típicos consisten en mezclas de silicato tricálcico (3CaO·SiO2), aluminato tricálcico (3CaO·Al2O3) y silicato dicálcico (2CaO·SiO2) en diversas proporciones, junto con pequeñas cantidades de compuestos de hierro y magnesio. Para retardar el proceso de endurecimiento se suele añadir yeso.

Los compuestos activos del cemento son inestables, y en presencia de agua reorganizan su estructura. El endurecimiento inicial del cemento se produce por la hidratación del silicato tricálcico, el cual forma una sílice (dióxido de silicio) hidratada gelatinosa e hidróxido de calcio. Estas sustancias cristalizan, uniendo las partículas de arena o piedras —siempre presentes en las mezclas de argamasa de cemento— para crear una masa dura. El aluminato tricálcico actúa del mismo modo en la primera fase, pero no contribuye al endurecimiento final de la mezcla. La hidratación del silicato dicálcico actúa de modo semejante, pero mucho más lentamente, endureciendo poco a poco durante varios años. El proceso de hidratación y asentamiento de la mezcla de cemento se conoce como curado, y durante el mismo se desprende calor.

El cemento Portland se fabrica a partir de materiales calizos, por lo general piedra caliza, junto con arcillas, pizarras o escorias de altos hornos que contienen óxido de aluminio y óxido de silicio, en proporciones aproximadas de un 60% de cal, 19% de óxido de silicio, 8% de óxido de aluminio, 5% de hierro, 5% de óxido de magnesio y 3% de trióxido de azufre. Ciertas rocas llamadas rocas cementosas presentan en su composición estos elementos en proporciones adecuadas y se puede obtener cemento a partir de ellas sin necesidad de emplear grandes cantidades de otras materias primas. No obstante, las cementeras suelen utilizar mezclas de diversos materiales.

4.1.2. Cementos especiales: Mediante la variación del porcentaje de sus componentes habituales o la adición de otros nuevos, el cemento Portland puede adquirir diversas características de acuerdo a cada uso, como el endurecimiento rápido y resistencia a los álcalis. Los cementos de fraguado rápido, a veces llamados cementos de dureza extrarrápida, se consiguen aumentando la proporción de silicato tricálcico o mediante una trituración fina de modo que el 99,5% logre pasar un filtro de 16.370 aberturas por centímetro cuadrado. Algunos de estos cementos se endurecen en un día como los cementos ordinarios lo hacen en un mes. Sin embargo, durante la hidratación producen mucho calor y por ello no son apropiados para grandes estructuras en las que esa cantidad de calor puede provocar la formación de grietas. En los grandes vertidos se suelen emplear cementos especiales de poco calor de fraguado, que por lo general contienen mayor cantidad de silicato dicálcico. En obras de hormigón expuestas a agentes alcalinos (que atacan al hormigón fabricado con cemento Portland común) se suelen utilizar cementos resistentes con bajo contenido en aluminio. En estructuras construidas bajo el agua del mar se emplean normalmente cementos con un contenido de hasta un 5% de óxido de hierro, y cuando se precisa resistencia a la acción de aguas ricas en sulfatos se utilizan cementos con una composición de hasta un 40% de óxido de aluminio.

4.1.3. Fabricación del cemento: En la fabricación del cemento se trituran las materias primas mezcladas y se calientan hasta que se funden, formando el “clínquer”, que a su vez se tritura hasta lograr un polvo fino. Para el calentamiento se suele emplear un horno rotatorio de más de 150 m de largo y más de 3,2 m de diámetro. Estos hornos están ligeramente inclinados, y las materias primas se introducen por su parte superior, ya sea en forma de polvo seco de roca o como pasta húmeda hecha de roca triturada y agua. A medida que desciende a través del horno, se va secando y calentando con una llama situada al fondo del mismo. Según se acerca a la llama se separa el dióxido de carbono y la mezcla se funde a temperaturas entre 1.540 y 1.600 ºC. El material tarda unas seis horas en pasar de un extremo a otro del horno. Después de salir del horno, el clínquer se enfría con rapidez y se tritura, transportándose a una empaquetadora o a silos o depósitos de almacenamiento. El material obtenido tiene una textura tan fina que el 90% o más de sus partículas podría atravesar un tamiz o colador con 6.200 agujeros por centímetro cuadrado.

En los hornos modernos se pueden obtener de 27 a 30 kg de cemento por cada 45 kg de materia prima. La diferencia se debe sobre todo a la pérdida de agua y dióxido de carbono. Por lo general, en los hornos se quema carbón en polvo, consumiéndose unos 450 kg de carbón por cada 900 g de cemento fabricado. También se utilizan gases y otros combustibles derivados del petróleo.

Para comprobar la calidad del cemento se llevan a cabo numerosas pruebas. Un método común consiste en tomar una muestra de argamasa de tres partes de arena y una de cemento y medir su resistencia a la tracción después de una semana sumergida en agua.

4.1.4. Efectos en el concreto: la trabajabilidad del concreto depende de la cantidad de cemento, de la finura de este y de su composición química. la mezcla escasa de cemento resultan ásperas y tienen mala trabajabilidad. La trabajabilidad aumenta conforme aumenta la finura del concreto.

Los cementos no dosificados o fabricados de manera adecuada pueden provocar un fraguado instantáneo, acompañado por una liberación de calor, esta condición es permanente y no se puede mejorar por medio de mezclado o agitación adicionales.

4.2. AGREGADOS

La gran variedad de material granular que se incorpora en el concreto hace que sea muy difícil la expresión de una definición por completo satisfactoria de agregado. Por ejemplo, algunas puzolanas finamente divididas, como la ceniza muy fina, pueden actuar de manera simultánea como un suplemento para el agregado fino y también contribuir con propiedades cementosas que liguen la masa como un todo.
4.2.1. Agregado grueso: agregado retenido de modo predominante o aquella porción de agregado que es retenida por el tamiz No. 4 (de 4.75 mm).

4.2.2. Agregado fino: aquella porcion de un agregado que pasa por el tamiz No. 4 (de 4.75 mm) y es retenida de modo predominante por el No200 (de 75um).

4.2.3. Grava: material granular que es retenido de modo preponderante por el tamiz No 4(de 4.75 mm) y que resulta de la desintegración y abrasión naturales de la roca o al procesar un conglomerado débilmente ligado.
Arena: aquella porción de un agregado que pasa por el tamiz No. 4( de 4.75 mm) y es retenida de modo predominante por el No. 200( de 75 um), y que resulta de la desintegración y abrasión naturales de la roca o al procesar arenisca por completo desmenuzable.
Piedra triturada: producto que resulta de la trituración artificial de rocas, piedras-bolas o pedruscos grandes, todas las caras del cual poseen de modo considerable aristas bien definidas y que han sido resultado de la operación de trituración.
Escoria de alto horno enfriada por aire: producto no metálico, que consta en esencia de silicatos y aluminosilicatos de calcio y otras bases, y que se desarrolla en condición fundida simultáneamente con el hierro en un alto horno.

4.2.4. Efectos en el concreto: la gradación y forma de los agregados finos y gruesos y el tamaño máximo del agregado grueso tiene efectos importantes sobre la trabajabilidad. Tanto los agregados finos como los gruesos deben graduarse uniformemente, desde fino hasta grueso, y no deben tener una cantidad excesiva de cualquier fracción de un tamaño que tendería a causar la interferencia de las partículas y daría por resultado una mala trabajabilidad.


4.3. AGUA

En el concreto el agua tiene dos diferentes aplicaciones, como ingrediente en la elaboración de las mezclas y como medio de curado de las estructuras recién construidas. En el primer caso es de uso interno como agua de mezclado, y en el segundo se emplea exteriormente cuando el concreto se cura con agua.

Una practica bastante común consiste en utilizar el agua potable para fabricar concreto sin ninguna verificación previa, suponiendo que toda agua que es potable también es apropiada para elaborar concreto; sin embargo, hay ocasiones en que esto no se cumple. En todo caso, la consideración contraria pudiera ser mas conveniente, es decir, que el agua para la elaboración del concreto no necesariamente requiere ser potable, aunque si debe satisfacer ciertos requisitos de calidad.

4.3.1. Requisitos de calidad: los requisitos de calidad no tienen ninguna relación obligada con el aspecto bacteriológico (como es el caso de aguas potables), sino que básicamente se refieren a sus características físico-químicas y a sus efectos sobre el comportamiento y las propiedades del concreto.

4.3.2. Efectos en el concreto: en diversa especificaciones y practicas recomendadas, al establecer la calidad necesaria en el agua de mezclado, se pone mas énfasis en la evaluación de los efectos que produce en el concreto, que en la cuantificación de las sustancias indeseables e impurezas que contiene.

No siempre ocurre así durante la construcción particularmente en las hidroeléctricas, en donde es necesario acudir a fuentes de suministro de agua cuya calidad es desconocida y con frecuencia muestra señales de contaminación.
4.4. ADITIVOS

Los aditivos no son conglomerantes sino ciertos productos que, integrados en el concreto o en los morteros, les confieren cualidades particulares.

4.4.1. CLASES DE ADITIVOS

Aditivos plastificantes: los aditivos plastificantes son los productos destinados a hacer mas dócil, es decir, mas trabajable el concreto. estos productos permiten una cierta fluidez en concretos prácticamente secos con una reducción del agua de amasado entre un 15 y un 20%. Por tanto los plastificantes mejoran la trabajabilidad del concreto con una relación constante agua/cemento(es decir, permiten una modificación de la cantidad de agua para una misma trabajabilidad).
Aditivos fluidificantes: los aditivos fluitificantes tienen una utilización bastante parecida a los plastificantes, pero se diferencian en que reducen la cantidad de agua para una trabajabilidad previamente determinada. permite obtener concretos más plásticos, menos segregables y mas dóciles.
Aditivos hidrófugos: están concebidos para mejorar la impermeabilidad y reducir la absorción capilar de los morteros o concretos.
Aditivos retardadores del fraguado: ofrecen la posibilidad de realizar obras monolíticas, pese a las indispensables interrupciones de las etapas de hormigonado en elementos constructivos de mucho espesor. Permiten aumentar el tiempo de fraguado sin alterar las resistencias mecánicas de concreto.
Aditivos aceleradores del fraguado: se utilizan para obtener un tiempo de fraguado menor, lo que permite la realización de trabajos urgentes con la resistencia mecánica normal.
Aditivos aceleradores de endurecimiento: permiten avanzar el ritmo de los trabajos permiten obtener unas resistencias iniciales mas elevadas y desencofrar mas pronto.
Aditivos anticongelantes: lo que hacen es rebajar el punto de congelación del agua del concreto, ofrecen protección frente a temperaturas heladas.

4.4.2. Efectos en el concreto: existen una gran diversidad de compuestos patentados que influyen sobre diferentes características de la trabajabilidad estos compuestos se clasifican como agentes humectantes, agentes dispersadotes, agentes densificantes, retardadores, aceleradores, agentes inclusotes de aire y reductores de la cantidad de agua de alto rango. cuando estos agentes se usan en el concreto de modo adecuado pueden ser muy eficaces sin embargo el uso indiscriminado de estos componentes pueden producir efectos dañinos en lugar de convenientes.
















5. TIPOS DE CONCRETO

5.1. CONCRETO FLUIDO

Es el concreto que se produce mediante la incorporación de aditivos plastificantes, para dar un revenimiento mayor de 19cm sin perder su naturaleza cohesiva, es decir ese tipo de concreto que da ubicado en la zona de consistencia fluida. Las mezclas de concreto fluido se consideran inconvenientes cuando dicha fluidez se obtiene como resultado de utilizar un mayor contenido de agua, pues ello acarrea invariablemente efectos negativos al concreto, no ocurre así cuando la mezcla se fluidifica mediante la incorporación de un aditivo reductor de agua en alto grado, o plastificante que produce un aumento.

La consistencia de este tipo de concreto normalmente se define en función del revenimiento. Sin embargo, el comportamiento reológico de una pasta de cemento con aditivos plastificantes, no siempre puede hacerse extensivo al concreto que lo contiene; en la pasta, estos adictivos reducen tanto el esfuerzo de cadencia como la viscosidad plástica. Cabe considerar que en el caso de un concreto fluidificado con aditivos, lo deseable es que se reduzca el esfuerzo de cadencia para que se deforme con facilidad, pero conservando una viscosidad plástica adecuada para que no segregue al fluir.

5.2. CONCRETO NORMAL O CONVECIONAL

Para el diseño de estas mezclas se consideran revenimientos medios que pueden variar entre 2.5 y 17.5 cm., aproximadamente; en consecuencia abarca las zonas de consistencia semi-fluida, plástica y semi-plástica.

Este tipo de concreto, que es el de uso común en las obras que se construyen con equipos y procedimientos ordinarios, suele elaborarse mediante mezclas de consistencia semifluida, plástica y semi-plástica en las que resulta aplicable la prueba de revenimiento, es usual que la consistencia de este concreto se defina en las especificaciones y documentos similares en terminos del revenimiento. Sin embargo, existen otros procedimientos que también son aplicables para evaluar la consistencia de este tipo de concreto, si bien algunos son de utilidad principalmente en laboratorios, cuando se diseñan las mezclas de concreto necesarias para cumplir con los requisitos de consistencia y trabajabilidad.

5.3. CONCRETO HIDRAULICO

Es un material que en pocas horas se transforma y cambia de estado, desde su condición inicial de mas blanda uniforma hasta la de cuerpo rígido que toma la forma del molde en que se coloca, y después continua evolucionando para adquirir con el tiempo sus propiedades definitivas como cuerpo duro y resistente.

Al concreto recién mezclado se le considera en estado fresco mientras conserva suficiente blandura paras ser moldeado. En tanto que el concreto ya colocado se le considera como un material en curso de endurecimiento progresivo. Para dar el uso y tratamiento adecuado al concreto en ambos estados, es necesario reconocer sus respectivas características y propiedades, y los factores que las modifican a fin de modificarlas como más convenga. El proceso de solidificación y endurecimiento del concreto es el resultado de las reacciones químicas que se producen entre el cemento y el agua, reacciones que de manera global y de principio a fin corresponden al proceso de hidratación del cemento, el cual para fines prácticos se considera dividido en dos etapas, la del fraguado y la del endurecimiento.



5.4. CONCRETO MASIVO

Se define el concreto masivo como cualquier volumen de concreto con dimensiones suficientemente grandes para requerir que se tomen medidas para hacer frente a la generación de calor por hidratación del cemento y al consecuente cambio de volumen, a fin de minimizar el agrietamiento. La principal característica que distingue el concreto masivo de otros tipos de concreto es su comportamiento térmico, debido a la acumulación del calor de hidratación del cemento en el seno de la estructura como consecuencia básica de sus grandes espesores.

En función de lo anterior puede decirse que, cuando la estructura por construir es de grandes dimensiones volumétricas, deben tomarse medidas para evitar el sobrecalentamiento de la misma por efecto del calor de hidratación del cemento, y una de tales medidas consiste en utilizar un cierto tipo de concreto, denominado masivo, cuya mezcla se diseña específicamente para producir menos calor por unidad de volumen, reduciendo al mínimo posible su contenido unitario de cemento.













6. ESPECIFICACIONES SOBRE EL CONCRETO

6.1. TIEMPO DE MEZCLADO

El mezclado del concreto tiene como finalidades básicas producir un contacto íntimo entre el agua y el cemento y lograr una distribución uniforme de todos sus componentes, se dice que una revoltura de concreto es suficientemente homogénea cuando las muestras obtenidas al principio y al final de la descarga de la mezcladora se someten a ciertas pruebas.

El tiempo que debe durar la operación de mezclado del concreto a fin de producir revolturas homogéneas depende de varios factores relacionados con el tipo y la capacidad de la mezcladora el tamaño máximo del agregado y la consistencia de las mezclas.

6.2. CONDICIONES DE MANEJO

Toda mezcla de concreto empieza a experimentar un cambio gradual de consistencia a los pocos minutos de salir de la mezcladora.
la transportación del concreto desde la mezcladora hasta el sitio de colado debe realizarse en forma expedita y protegida contra la influencia perjudicial del medio ambiente.
la colación del concreto en el espacio cimbrado debe coordinarse convenientemente con la transportación de manera que las entregas de concreto no deban permanecer demasiado tiempo en espera.
durante la colación del concreto en el espacio cimbrado debe evitarse que resulte expuesto a la acción del sol, el viento, y la lluvia protegiéndolo por medios apropiados según el caso.
siempre que sea posible deben efectuarse los colados en las horas en que las condiciones climáticas resulten menos severas. En clima calido en la noche o el amanecer.
6.3. EQUIPOS PARA MOVER Y MANEJAR EL CONCRETO

La mayor parte del concreto se entrega desde una planta una planta dosificadora o fija de mezclado central por medio de camiones de mezclado en tránsito. Debe seleccionarse con cuidado el equipo para mover el concreto desde su punto de entrega hasta su lugar en la obra terminada.
1. canalones: los canalones constituyen una manera fácil y expedita para transferir o mover el concreto hacia una parte más baja.
2. carretillas, carretones para concreto o carros motorizados: estos vehículos se pueden utilizar en obras pequeñas a nivel del piso, son lentos y utilizan mucha mano de obra de acuerdo con las normas actuales.
3. cucharones: los cucharones se transportan o manejan por grúa, grúa fija, malacate, monorriel, camión, vagón de ferrocarril, cable transportador o helicóptero. Se cuentan con dos tipos de cucharones: el convencional cilíndrico o cuadrado con descarga por el fondo y el abatible que se utiliza cuando la altura libre es limitada.
4. transportadores: los transportadores de banda se usan para transferir el concreto horizontalmente y ha distancias moderadas en el sentido vertical.
5. bombas para concreto: las bombas son de uso más común para mover concreto desde el cambio de entrega hasta el lugar en donde se usa.
6. tolvas receptoras: las tolvas receptoras se usan en combinación con otro equipo para proporcionar almacenamiento temporal.
7. canalones para caída libre o trompas de elefante: estos dispositivos están diseñados para entregar el concreto a un lugar mas bajo.





7. CONCLUSIONES

· Se puede concluir de este trabajo que el concreto es un material de gran importancia en el desarrollo de una obra de construcción y que por lo tanto debe ser manejado bajo condiciones y normas específicas para que su resultado sea satisfactorio.
· Debe considerarse que aunque el concreto parece ser un material simple su estructura es bastante complicada y tiene unas propiedades y características muy particulares y beneficiosas para la construcción.
· El concreto resulta ser un ingrediente esencial y demasiado importante en una obra tanto grande como pequeña.




















BIBLIOGRAFIA

Manual de la construcción con concreto, libro, tomos I y II.
Manual de tecnología con concreto, libro, tomos I, II y III.



























ANEXOS

APELLIDO ZAPATA

APELLIDO ZAPATA
Apellido de caballeros servidores fieles al rey.
Apellido rancio que tiene su origen en la casa real del reino de Aragón España. El linaje se extendió por toda la península ibérica y se dice que todos los zapatas provienen de la primitiva casa solar cuyo tronco reconocido es Rui Sánchez zapata copero mayor del rey Enrique lll y Juan ll rey de castilla a quienes esta sirvió con valentía en la guerra y en la paz por lo que recibió como premio de Juan ll una gran herencia en Madrid donde fundó una casa e hizo su asiento.

EN COLOMBIA Y ANTIOQUIA
Según las genealogías de Antioquia y Caldas de Gabriel Arango Mejía fueron barios los Españoles que llegaron con este apellido a Antioquia en los tiempos de la conquista de remedios en el año de 1560.
Sin embargo barios de ellos no perpetuaron el apellido pues no dejaron varones que continuaran la sucesión o perduraran.
El primero del que se tiene noticias fue el capitán Juan Zapata que llego con los conquistadores Martínez de Ospina desde Victoria y Mariquita y se caso con Potenciana de Meneses, hija del conquistador Antonio de Meneses y de Luisa Nogueral de ellos no se conoce descendencia. Años después llegaron a remedios los capitanes Luis y Francisco Zapata de cárdenas los cuales pasaron de España al nuevo reino de granada asistieron a las campañas contra los indios Gualies y luego volvieron a remedios.
Luis Zapata de Cárdenas se estableció en remedios y se caso con Mariana Valero hija del conquistador García Valero, de esta unión quedaron tres hijos Alonso (sacerdote). Catalina (esposa del capitán Juan del Toro fundador de la familia de su apellido) y María de Herrera (esposa de Baltasar de Burgos Antolinez).
Los que hoy llevan el apellido descienden de Antonio Zapata Gómez de Munera y Victoriano Zapata.
Antonio Zapata Gómez de Munera Nació el 11 de junio de 1609 en 1640 llego a Antioquia donde se caso con Ana María de Toro zapata hija del capitán Fernando de Toro Zapata y de María de Ordas y Figueroa Nacieron siete hijos Juan, Lorenzo, José Ignacio, Fernando, Antonio, Manuel, Javier y siete hijas Gertrudis, María, Ana, Barbará, Francisca, Gregoria y catalina.
Antonio se traslado al valle de aburra y fue uno de los más ricos colonos, tenía su hato y ranchería en Guayabal murió en su casa el 29 de Noviembre de 1672.
Otro Zapata que llego a Antioquia fue Victoriano se estableció en Barbosa, se caso con Isabel Jaramillo hija de Francisco Jaramillo y Martina Muñoz Castrillon dejo numerosa familia José, María, Pedro, Luis, Ramona, Liboria, Rita, Petronila, Gabina, Francisca y Genara.
Francisco Javier Zapata Serna ocupo varias veces el puesto de alcalde en los años de 1718, 1719 y 1736. Era nieto del Español Antonio Zapata Gómez de Munera y se caso cuatro veces.
Lorenzo Zapata del Pino Nacio en Antioquia el 2 de julio de 1735 fue alcalde de la ciudad se caso con Lucia de Osa y tubo cuatro hijos María Ignacia, María Francisca, Juana maría, Mateo, Cosme, Juan Francisco, María Josefa, José Manuel, María Lorenza y Juan Antonio.
En 1870 aparecen asentadas en Rio Negro María Luisa Zapata Montoya y su esposo Ricardo Hoyos, eran los dueños de la hacienda Fizebad luego paso a manos de la fmilia Mora Carrasquilla y luego a everfit. La pareja tuvo 18 hijos 9 hombres y 9 mujeres, cruzaron con la familia Gómez Martínez los Hoyos de Rio Negro, los Borrero los Uribe Hoyos de Bogotá y Cali, los Escobar Hoyos, los Arcila de Rio Negro y los Campusanos. Heriberto Zapata Cuencar Nacido en Copacabana en 1910