Concretos Especiales: “ Año Del Diálogo Y Reconciliación Nacional "

“ Año del Diálogo y Reconciliación Nacional "

CONCRETOS ESPECIALES  CONCRETO PESADOS.  CONCRETOS LIGEROS.  CONCRETOS MASIVOS.  CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA.  CONCRETO DE ALTO RENDIMIENTO.  CONCRETO TRASLUCIDO.

DATOS: ESTUDIANTE: ARIAS ESPINOZA GARY CICLO: IV-A CURSO: TECNOLOGIA DE CONCRETO

CONCRETOS PESADOS O DENSOS DEFINICION: Los concretos pesados se utilizan como protección contra las radiaciones producidas en las plantas en base a energía nuclear. La obtención de estos queda condicionada al empleo de áridos bajo peso específico, para lo cual se obtienen normalmente de rocas mineralizadas o bien, aunque con menor frecuencia, se recurre a áridos constituidos por granalla o trozos metálicos. Propiedades del Concreto Pesado: -Son preparados utilizando agregados pesados, alcanzando el peso unitario valores entre 2800 a 6000 kg/m3

-Las propiedades del concreto de gran peso, sea este en estado fresco o endurecido, se pueden adecuar para satisfacer las condiciones de la obra y los requisitos de blindaje por medio de una selección apropiada de los materiales y de las proporciones de la mezcla.

CARACTERISTICAS:  Densidad, que varía entre 2.8a6T/m3,adiferencia de los concretos normales, que se encuentran entre 2.2a2.3T/m3.  Una resistencia a la compresión a los 28 días de 280kg/cm  La fabricación de los cementos pesados se realiza con los cementos Portland normalizados y con agregados pesados ,naturales o artificiales, cuyas masas volumétricas absolutas se encuentran entre 3.5 a 7.6  Los agregados pesados deben tener granulometría conveniente, resistencia mecánica y compatibilidad con el cemento Portland.  Generalmente se usan agregados como las baritas, minerales de fierro como la magnetita, limonita y hemetita. También, agregados artificiales como el fósforo de hierro y partículas de acero como subproducto industrial.

COMPONENTES: 1.- CEMENTO: Para este tipo de hormigones en general en la clasificación el contenido de cemento que se utiliza esta en el orden de 350 (Kg/m3) 2.- AGUA: Los problemas frecuentes que se tienen con este tipo de hormigones es la segregación, por lo tanto para evitar la segregación se utilizan relaciones da agua cemento de 0.35 a 0.40, se pueden utilizan supe fluidificantes para conseguir hormigones clásicos. 3.- ARIDOS PESADOS: Para hormigones de gran peso se debe utilizar áridos que tienen alta densidad, de los casi sesenta y cinco minerales que tienen densidades superiores a 3500 (Kg/m) en el campo de la construcción solo algunos es utilizado como árido para el hormigón, la razón por la cual no son utilizados todos los minerales es por cuestiones económicas. Algo importante que se debe tomar en cuenta en la utilización de los áridos pesados, que estos materiales deben ser inactivos frente al cemento y no perjudicar sus propiedades mecánicas. Los áridos más usados son los siguientes:

a) BARITA • Barita, (BaSO4): Material opaco de estructura laminar. • Color ámbar. Densidad 4,5. • Dureza 3 a 3,5. • Se emplea en forma de polvo, arena y gravilla de hasta 30 mm de tamaño máximo. • Presenta problemas de granulometría.- Es el más común de los minerales de bario. • La Barita da hormigones de densidad comprendida entre 3,3 y 3,7 kg/dm3. b) MAGNETITA (Fe304) • Es uno de los áridos más empleados junto con la Barita. • Tiene brillo metálico. • El mineral viene mezclado con rocas ígneas y sedimentarias. • Densidad 4,2 a 5,2. • La magnetita da hormigones dé densidad comprendida entre 3,5 a 4,2 kg/dm3. • La itabira es una variedad de magnetita que procede del Brasil. c) LIMONITA (Fe, 03, 3H20) • Es un árido parecido a la magnetita. • Densidad 2,7 a 3,8.

d) LA ILMENITA (FeTiO3) • -Color negro metálico. • Densidad 4,72. • Dureza 5 a 6. e) FERROFOSFORO (Fe3P, Fe2 P, FeP) • Es un subproducto de la producción del fósforo. • Densidad 5,72 a 6,3. • Se ha empleado mucho como árido grueso y fino en protecciones dando hormigones de densidad de hasta 5,3 kg/dm3. TIPO DE AGRAGADO

Agua Fija % en peso

Peso especifico del agregado

Densidad del concreto

LIMONITA

8 -9

3.4 - 4.0

2883 - 3364

BARITA

0

4.0 - 4.6

3364 - 3684

ILMENITA

0

4.3 - 4.8

3524 -3844

MAGNETITA

0

4.2 - 5.2

3364 - 4165

FERRROFOSFORO

0

5.8 - 6.8

4085 - 5286

PERDIGONES Y PEPITAS DE ACER0

0

6.2 - 7.2

4645 - 6087

Kg/m3

Fabricación: Para el amasado de tipo de concreto se debe utilizar mezcladoras de eje vertical, debido a la mejor eficacia del amasado de la pasta, sin embargo no es aconsejable utilizar mezcladoras basculantes por que los esfuerzos sobre el eje son muy grandes. El tiempo de amasado, del concreto pesado es generalmente similar al tiempo de amasado de los concretos tradicionales se debe descargar cuidadosamente la mezcla de la mezcladora para evitar la segregación.

Puesta en Obra: La puesta en obra de esta clase de concreto se debe extremar vigilancia para evitar problemas de segregación y posibles descuidos de compactación, el espesor de las capas de vaciado no debe sobre pasar los 25 cm y además el vibrado debe ser enérgico y de corta duración con frecuencias próximas 20 ciclos / min. Durante el vaciado del concreto es conveniente controlar la homogeneidad del concreto a fin de detectar posibles huecos.

APLICACIÓN: Hoy se utiliza como protección biológica de personas y material frente a los rayos X y rayos gamma en radiografía industrial y en instalaciones de terapia médica, así como en aceleradores de partículas y reactores nucleares. El hormigón, tanto tradicional como pesado, es un material muy adecuado para las instalaciones de protección debido a sus buenas propiedades de absorción, frenado de neutrones rápidos, carácter formáceo y relativo bajo costo en comparación con otros materiales de protección.

EL CONCRETO PESADO EN EL CENTRO NUCLEAR DE HUARANGAL-PERÚ

El Instituto Peruano de Energía Nuclear edificó en la meseta de Huarangal, en la provincia de Lima, el Centro Nuclear de Investigaciones del Perú, construyendo en concreto el Block del Reactor RP-10. El concreto se ha diseñado para actuar como elemento estructural y de blindaje biológico contra la acción de radiaciones nucleares

COMCRETOS LIGEROS O LIVIANOS DEFINICION: El concreto ligero fue conocido durante muchos años como un concreto cuya densidad superficialmente seca no es mayor a 1,800kg/m3. Por otra parte, con la aplicación en miembros estructurales de concreto reforzado con agregados de peso ligero, la densidad límite tuvo que ser revisada, ya que algunas muestras de concreto hechas para este propósito a menudo daban concretos de densidad (superficialmente secos) de 1,840 kg/m3, o mayores. Esto, sin embargo, es aún concreto ligero dado que resulta todavía bastante más ligero que el concreto común, que usualmente pes a entre los 2,400 y 2,500kg/m3.

CARACTERÍSTICAS: • Reducción de Peso (Carga Muerta): Las condiciones de suelo inestable generalmente limitan el uso de concreto simple o armado; al aplicar concreto celular, que es liviano, permite tener más niveles de construcción en este tipo de suelo. • Velocidad de Construcción: No es necesaria la vibración para la colocación del concreto celular, para la mayoría de los materiales de construcción, tales como el ladrillo de barro recocido, el acarreo de los mismos queda limitado no por su volumen, sino por su peso. • Aislamiento Térmico: Una característica menos clara, pero no menos importante del concreto celular es la conductividad térmica relativamente baja que posee, la cual mejora según se reduce su densidad • Propiedades Acústicas: La efectividad de los muros sólidos para reducir el sonido trasmitido es proporcional al peso del muro, es decir, entre más liviano sea un muro más propiedad acústica proporciona, teniendo en cuenta la construcción de huecos grandes y distribución uniforme de vacíos con esto se garantiza aislar las frecuencias altas y bajas.

• Absorción de agua Los concretos ligeros, esencialmente aquéllos utilizados en bloques, son algo porosos y, por lo tanto, tiene una mayor absorción que los concretos ordinarios. Esto no se considera de gran importancia en la práctica, pues el concreto ligero que se expone a la intemperie generalmente no se usa sin una capa protectora adecuada • Durabilidad El ataque químico generalmente se presenta como agua freática, corrosiva, particularmente sulfato, un ambiente contaminado y escurrimiento de líquidos reactivos. El concreto celular no posee una resistencia especial a estos agentes, es igual al concreto tradicional, sino que, por el contrario, por el hecho de ser en general más poroso que los concretos convencionales, es más vulnerable.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS: Entre ellas están:  Densidad menores a los concretos tradicionales.  Su costo es mayor en un 30 a 50% a los concretos tradicionales.  La necesidad de más cuidado en la colocación; la mayor porosidad y su mayor contracción por secado.  Los ahorros en acero estructural y en los tamaños disminuidos de la cimentación debido a cargas disminuidas  Una resistencia y un aislamiento mejores contra el fuego, el calor y sonido  Reducción de las cargas muertas.  Mayor rapidez de construcción, así como menores costos de transportes y acarreos

APLICACIONES: • Recomendado especialmente para la construcción de coberturas livianas, aislamientos, rellenos y elementos de amortiguación de impactos. • Es ampliamente usado en la fabricación de paneles de concreto liviano de una sola capa, empleando construcción en ángulo. • Ideal para la fabricación de estructuras comerciales livianas, fábricas y para viviendas residenciales • Este concreto se usa principalmente para reducir la carga muerta (peso propio, carga permanente) de los miembros de concreto, tales como losas en edificios altos. • También se ha utilizado para cubierta de puentes, pilares y vigas, losas y elementos de muros en edificios de acero y de estructuras de acero, estructuras para parqueo, muros de inclinación hacia arriba, losas de cubierta y losas compuestas en cubiertas metálicas. Ideal para fábricas y para viviendas residenciales.

CONCRETO MASIVO DEFINICION: El concreto masivo es cualquier volumen de concreto con dimensiones lo suficientemente grandes como para exigir que se adopten medidas para hacer frente a la generación de calor de hidratación del cemento y el consecuente cambio de volumen para reducir al mínimo la figuración. Las propiedades principales del concreto masivo son: Durabilidad, economía, acciones térmicas, Quedando en segundo lugar la resistencia a la compresión. Altas resistencia a la compresión usualmente no son requeridas en los hormigones masivos, existen excepciones

CARACTERÍSTICAS: La característica que distingue al concreto masivo de otro tipo de concreto es el comportamiento térmico. La reacción agua-cemento es exotérmica por naturaleza, la temperatura se eleva en el interior del hormigón donde la disipación de temperatura es lenta lo que provoca un aumento de temperatura considerable. Importantes fuerzas de tensión y esfuerzos pueden desarrollarse asociado a un cambio volumétrico dependiente del incremento o disminución de temperatura en la masa de concreto. Características principales:  Durabilidad  Economía  Acciones Termales Características secundarias:  Resistencia en Compresión

APLICACIÓN DEL CONCRETO MASIVO: La práctica en construcciones con hormigones masivos ha evolucionado para satisfacer los requerimientos de la ingeniería, como presas de gravedad de hormigón, arcos de presas, esclusas de navegación, reactores nucleares, centrales eléctricas, grandes cimentaciones de muelles, puentes. También son aplicables a las estructuras más pequeñas, donde los altos niveles de tensiones por causas térmicas, generan potenciales grietas debido a los cambios volumétricos no tolerables.

CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA  En esencia la composición de los concretos de alta resistencia no difiere de la composición de los concretos convencionales; la diferencia radica en la proporción de cada uno de los componentes utilizados en la mezcla. De esta forma se aprovecha de forma óptima cada uno de los componentes, agregando sólo la cantidad mínima necesaria para que se produzcan las diferentes reacciones químicas dentro de la masa de concreto.  Cuando se habla de concreto de alta resistencia, es necesario indicar el rango de valores para los que el término debe aplicarse, pero antes de intentar acotar las resistencias para las cuales puede usarse esta acepción, puede ser útil describir cómo se han venido incrementando en las últimas décadas los valores de la resistencia a la compresión.

CARACTERISTICAS:

 Adquiere a edad temprana una alta resistencia.  El periodo de tiempo en el que se desea que el concreto adquiera una determinada resistencia muestra un rango muy amplio: va desde unas pocas horas hasta algunos días.  Para lograr un concreto con estas características se puede usar los materiales y las mismas practicas de diseño.  La resistencia puede ser obtenida por una o una combinación de los siguientes materiales dependiendo de las condiciones de trabajo que las especificaciones lo requieran: • Cemento tipo III (Alta resistencia temprana). • Alto contenido de cemento (360 a 600 Kg. Sobre metro cúbico). • Baja relación agua-cemento (0.2-0.45). • Aditivos químicos. • Microsílice.

Aplicaciones:

Se utiliza para el colado de elementos y estructuras tales como: pilotes y pilas de cimentación, elementos pre-esforzados; vigas y losas pre o post-tensadas, columnas en edificios de mediana y gran altura, bóvedas de seguridad, muros de contención, columnas y vigas en puentes

Ventajas:  El concreto de alta resistencia tiene un módulo de elasticidad más alto que el concreto de baja resistencia, de tal manera que se reduce cualquier pérdida de la fuerza pretensora debido al acortamiento elástico del concreto. Las pérdidas por flujo plástico que son aproximadamente proporcionales a las pérdidas elásticas, son también menores.  Minimizan el costo, ya que los anclajes comerciales para el acero de presfuerzo son siempre diseñados con base de concreto de alta resistencia. De aquí que el concreto de menor resistencia requiere anclajes especiales o puede fallar mediante la aplicación del presfuerzo. Tales fallas pueden tomar lugar en los apoyos o en la adherencia entre el acero y el concreto, o en la tensión cerca de los anclajes.  El concreto de alta resistencia está menos expuesto a las grietas por contracción que aparecen frecuentemente en el concreto de baja resistencia antes de la aplicación del refuerzo.  El concreto de alta resistencia a la compresión ofrece una mayor resistencia a tensión y cortante, así como a la adherencia y al empuje, y es deseable para las estructuras de concreto presforzado ordinario.

CEMENTO DE ALTO RENDIMIENTO DEFINICION:  El concreto de alto desempeño supera las propiedades y la constructibilidad del concreto convencional. Para producir estos concretos especialmente diseñados, se usan materiales normales y especiales y pueden ser necesarias prácticas especiales de mezclado, colocación (colado) y curado. Normalmente, un gran número de pruebas de desempeño es necesario para demostrar la satisfacción de las necesidades específicas del proyecto.  Concretos que, además de excelentes resistencias (400 a 1000 kg/cm2), tienen características particulares de trabajabilidad, gran impermeabilidad y durabilidad a la abrasión y a la agresividad química, mediante la inclusión de aditivos minerales y fibra

PROPIEDADES :             

Alta resistencia. Alta resistencia inicial. Alto módulo de elasticidad. Alta resistencia a la abrasión. Alta durabilidad y vida útil larga en ambientes severos. Baja permeabilidad y difusión. Resistencia al ataque químico. Alta resistencia a la congelación y a los daños causados por las sales de deshielo. Tenacidad y resistencia al impacto. Estabilidad de volumen. Fácil colocación. Compactación sin segregación. Cohibición del crecimiento de bacterias y moho.

APLICACIONES:  El concreto de alto desempeño está siendo usado principalmente en túneles, puentes y edificios altos debido a su resistencia, durabilidad y alto módulo de elasticidad. Además, se lo puede utilizar en reparaciones de concreto, concreto lanzado, postes, garajes y aplicaciones a!r$colas  En todas las estructuras donde se requieran condiciones particulares de durabilidad.  Ideal para construcciones industriales.

Ventajas:  Permite mayor tiempo de vida de las estructuras.  Se pueden diseñar menores secciones estructurales, con ahorro en áreas de construcción.  Incremento de rendimientos en ejecución de obras.  Muy poca o ninguna compactación y / o vibrado.

CONCRETO TRANSLÚCIDO DEFINICION:  El concreto translucido es la combinación de materiales convencionales, como es el cemento, agregados y agua, mas las fibras de vidrio. Fue creado con el propósito de brindar mejor apariencia frente a la luz, sin descuidar propiedades fundamentales como la resistencia a la compresión  Un material presenta transparencia cuando deja pasar fácilmente la luz. La transparencia es una propiedad óptica de la materia. Se dice, en cambio, que un material es traslúcido cuando deja pasar la luz de manera que las formas se hacen irreconocibles, y que es opaco cuando no deja pasar apreciablemente la luz. COMPOSICIÓN QUÍMICA: La presente invención se refiere al campo de los aditivos para concreto, los cuales permiten lograr un concreto con uso estructural y arquitectónico con sorprendentes propiedades ópticas. El aditivo objeto de la presente invención comprende la incorporación de concreto como aglutinante, una matriz o aglutinante polimérico, preferentemente dos matrices poliméricas, una resina epóxica y la otra policarbonatada, acompañadas cada una de su respectivo catalizador.

CARACTERÍSTICAS: 1. La plasticidad depende su mayor o menor aptitud para poder rellenar completamente las juntas. La plasticidad se puede considerar realizando ensayos con el cono de Abrams. 2. Tiene una resistencia igual o tres veces más que el hormigón tradicional. Es diferente según el tipo de esfuerzo del que se trate. 3. Resistencia a compresión 4. Aislamiento Térmico 5. Podría tener hasta 20 metros de espesor sin reducir la capacidad característica de las fibras ópticas de trasmitir la luz. 6. Se pueden construir estructuras importantes, ya que la fibra óptica con que está compuesto este material no perjudica la bien conocida resistencia a la compresión del hormigón. 7. Los bloques pueden ser producidos en varios tamaños, teniendo en cuenta que incluyen también propiedades de aislamiento térmico. 8. Permite el paso de la luz hasta un 80% por lo que reduce el consumo eléctrico en el lugar en donde sea implantado. 9. Dependiendo de la pureza de los materiales y la instalación este concreto puede tener hasta 50 años de vida útil. 10. Es un 30% más liviano que el hormigón convencional

VENTAJAS

DESVENTAJAS

 1.

3 veces más resistente

 1.

 2.

100% impermeable

 2. Al ser un concreto resistente su destrucción es muy difícil, esto aumenta los costos para su demolición.

 3. Se pueden comprar solo los agregados y así hacerlo en obra.  4.

Son más ligeros.

 5.

Permite el paso de 80% de la luz.

 6.

Ahorro de energía.

 7.

Mayor confort

 8.

Ahorra el tartajeo o acabado.

 9.

Variedad de diseños arquitectónicos.

 10.

Resiste el ataque de las sales.

 11.

Soporta altas temperaturas.

15% a 20 % más costoso

 3. Aun no se encuentra normado como concreto estructural, quiere decir que no puede recibir cargas su uso es exclusivo de manera arquitectónica, a pesar de sus ventajas físicas y químicas.  4. Al ser un concreto nuevo tiene poca difusión en cuanto su preparación y colocación en obra, por tanto la mano de obra se hace más costosa.

APLICACIONES: Este concreto gracias a sus propiedades físicas y químicas, encaja perfectamente en ambientes donde se requiere gran cantidad de luz.  Por sus características, y color, es usado en estructuras ornamentales y arquitectónicas.  Fácil de pigmentar  Resistencia mayor a la de los cementos grises.  Excelente acabo.  Usado para estucados, esculturas, elementos pre fabricados, escarchados, granitos, mármol, terrazos, asentado de blocks de vidrio, enchapes, morteros, concretos, adhesivos, y en otras aplicaciones.  Compatible con aditivos para concretos (CHEMA)  Usado en todo tipo de obras tanto interiores como exteriores, por su alta resistencia mecánica a la compresión tiene los mismos usos estructurales que el cemento gris.

MUCHAS GRACIAS