PROPIEDADES DEL CONCRETO Y SUS COMPONENTES

 

Las propiedades del concreto son sus características o cualidades básicas. Las cuatro propiedades principales del concreto son: Trabajabilidad, Cohesión, resistencia y durabilidad. (IMCYC, 2004)

 

(Kumar Mehta, 1998) Propiedades del concreto y sus componentes.

  

 Propiedades.

  

Resistencia: es una medida de la cantidad de esfuerzo requerido para hacer fallar un elemento. La teoría del esfuerzo de trabajo para el diseño de concreto considera que este es el más adecuado para soportar la carga de compresión; esta es la razón por la cual la resistencia a la compresión del material es la que se especifica más generalmente, puesto que la resistencia del concreto es una función del proceso de hidratación, que es relativamente lento, tradicionalmente las especificaciones y las pruebas para la resistencia del concreto se basan en muestras curadas bajo condiciones estándar de temperatura y humedad por 28 días.

  

Modulo de elasticidad: se define como la relación entre el esfuerzo y esta deformación unitaria reversible. En materiales homogéneos, el modulo de elasticidad es una medida de las fuerzas de adherencia interatómicas y no es afectado por cambios microestructurales. Esto no es verdad para materiales heterogéneos multifaces tales como el concreto. El modulo de elasticidad del concreto a la compresión varia de 14x10³ al 40x10³ Mpa.

  

 

Tenacidad: es la energía requerida para que falle el material, el producto de fuerza por distancia, es representado por el área bajo la curva de esfuerzo-deformación unitaria.

 

Durabilidad: es definida como la vida de servicio de un material bajo ciertas condiciones ambientales. En general, los concretos densos o impermeables tienen una durabilidad de largo plazo. 

 

Componentes.

El concreto es un material compuesto que consiste esencialmente en un medio conglomerante dentro del cual se hallan ahogados partículas o fragmentos de agregados.

 

Agregado: es el material granular, tal como la arena, la grava, la piedra triturada o la escoria de acero de alto horno la cual además puede ser utilizada con un medio cementante para formar concreto o mortero de cemento hidráulico.

 

Grava: es el agregado grueso que resulta de la desintegración natural y de la abrasión de la roca o del procesamiento de conglomerado de adherencia débil.

 

 

Arena: es el agregado fino que resulta de la desintegración natural y de la abrasión de la roca o del procesado de piedra caliza deleznable.

 

 

Cemento: es un material finamente pulverizado que no es en si mismo conglomerante, si no que desarrolla la propiedad conglomerante como resultado de la hidratación (es decir, por las reacciones químicas entre los minerales del cemento y el agua). El cemento hidráulico mas comúnmente usado para hacer concreto es el cemento portland, que consiste principalmente de calcio hidráulico.

 

 

Aditivos: se definen como materiales diferentes a los agregados, el cemento y el agua, que se agregan a las mezclas de concreto inmediatamente antes o durante el mezclado. El uso de aditivos en la actualidad debido a los muchos beneficios que se obtienen en su aplicación, por ejemplo los aditivos químicos pueden modificar el fraguado y las características de endurecimiento de la pasta de cemento al influir en la velocidad de hidratación de este.

 

 

(Manuel Mena Ferrer, 1994) Propiedades del concreto y sus componentes.

 

 

 Propiedades.

La capacidad intrínseca del concreto, como material de construcción, para prestar un buen servicio permanente, depende substancialmente de que posea las características y propiedades adecuadas para resistir satisfactoriamente y por largo tiempo, los efectos de las solicitaciones mecánicas y las acciones detrimetales inherentes a las condiciones en que opera la estructura. En función de tales condiciones, es posible considerar dos casos principales: 1) cuando el funcionamiento de la estructura solo demanda del concreto, como condición prioritaria, un determinado comportamiento mecánico, o estructural, y 2) cuando la estructura debe operar en condiciones de exposición y servicio tales que sus afectos crean el riesgo de que es deteriore prematuramente el concreto.

 

En el primer caso, la propiedad básica que se procura obtener en el concreto endurecido es una determinada resistencia mecánica; en el segundo, además de esta resistencia, también se requiere propiciar otras características y propiedades en el concreto que lo hagan resistente y durable al verse sometido a las acciones dañinas específicamente previstas.

 

En la tabla 3.2 se presenta una relación de las correspondientes propiedades del concreto endurecido que constituyen los medios defensa que este opone para ser afectado por dichas acciones, haciendo distinción entre las propiedades mecánicas relacionadas con su comportamiento meramente estructural y las de carácter físico, químico o fisiológico que influyen en su durabilidad propiamente dicha.

 

Componentes

 

El concreto de uso común, o servicio convencional, se produce mediante la mezcla de tres componentes esenciales, cemento, agua y agregados, a los cuales eventualmente se incorpora un cuarto componente que genéricamente se designa como aditivo.

 

Al mezclar estos componentes y producir lo que se conoce como una revoltura de concreto, se introduce de manera simultanea un quinto participante representado por el aire.

 

(Harry Parker, 1996) propiedades del concreto y componentes.

 

Propiedades.

 

Las tres propiedades de mayor interés son el contenido de agua de la mezcla húmeda, la densidad y la resistencia a la compresión del concreto terminado.

 

Además de las propiedades básicas estructurales, existen varias propiedades del concreto que se relacionan con su uso como material de construcción y, en algunos casos, son su integridad estructural.

 

Trabajabilidad: propiedad del concreto húmedo mezclado para ser manipulado, colocado en las cimbras y darle un acabado mientras aun es fluido.

 

Impermeabilidad: en general, es aconsejable tener un concreto no poroso. Este puede ser primordial para muros o para pisos, compuestos de losas de pavimentación, pero por lo común es bueno para proteger el refuerzo de la corrosión.

 

Densidad: el peso unitario del concreto, en esencia, esta determinado por la densidad del agregado grueso y por la cantidad de aire en la masa de concreto terminado.

 

Resistencia al fuego: el concreto es incombustible, por lo que su naturaleza aislante y protectora contra el fuego utiliza para preservar el refuerzo de acero.

 

Contracción: los materiales mezclados con agua, como el yeso, el mortero y el concreto, tienden a contraerse durante el proceso de endurecimiento. En el caso del concreto simple, la contracción, en promedio, de aproximadamente un 2% del volumen.

 

Componentes.

 

Cemento: el cemento mas usado en la construcción de edificios es el cemento portland. De los cinco tipos de cemento portland básicos que, en general, están disponibles en estados unidos, y para los cuales la American society for testing and materials (sociedad estadounidense para pruebas y material) ha establecido especificaciones, dos de ellos representan la mayoría del cemento que se emplea en los edificios.

 

Agua para la mezcla: el agua debe estar suficientemente limpia, libre de aceite, materia orgánica y sustancias que puedan afectar las acciones de endurecimiento, curado o la calidad general del acabado del concreto.

 

Agregados pétreos: los agregados mas comunes son la arena, la roca triturada y los guijarros.

 

Aditivos: las sustancias que se agregan al concreto para mejorar su manejo, acelerar su fraguado, endurecer su superficie e incrementar su impermeabilidad se conocen como aditivos.

 

(Frederick s. Merritt, 1988) propiedades del concreto y componentes.

 

Propiedades.

 

El concreto no es un material linceamente elástico, la relación esfuerzo deformación para cargas crecientes en forma continua se traza como línea curva. Para un concreto que se ha endurecido por completo y ha recibido una precarga moderada, la curva de esfuerzo deformación es, prácticamente, una línea recta dentro de los limites de los esfuerzos usuales de trabajo.

 

Componentes.

 

El concreto es una mezcla de cemento portland, agregado fino, agregado grueso, aire y agua. Es un material temporalmente plástico que puede colocarse o moldearse y, mas tarde, se convierte en una masa solida por reacción química.

 

Literatura citada:

 

Kumar Mehta y Paulo Monteiro. 1998. IMCYC. Concreto, primera edición. Capitulo 1 pag. 3 y 6.

 

Manuel Mena Ferrer. 1994. LIMUSA. Manual de Tecnología del concreto, Secciones 1 y 2 Pag. 1,2,3 y 4.

 

Harry Parker y James Ambrose. 1996. LIMUSA. Concreto Reforzado, tercera edición. Tema 2 pag. 30, 31 y 32

 

Frederick S. Merrit. 1988. McGRAW-HILL. Manual del Ingeniero Civil, primera edición, sección 5 pag. 5-8 y 5-13.

 

Revistas relacionadas:

IMCYC (Conceptos básicos del concreto), Diciembre 2004.