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Ing. Williams Martínez
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Linea de Productos•Aditivos
•Impermeabilizantes•Pisos industriales y curadores•Pisos de seguridad•Cubrimientos y adhesivos epoxicos•Water stop y selladores de juntas
•Grouts de alta precision y morteros de reparaciónestructural•Accesorios para encofrados•Fibras
•Fireproofing•Pavimentos decorativos•Instrumemtos y equipos para laboratorio de suelos,concreto y asfalto
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Pasta Cemento + agua
Mortero Cemento + agua + arena
Lechada Cemento + agua + agua
Concreto Cemento + agua + agregado
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Cemento
Agua
Agregados Finos
Agregados Gruesos
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Propiedad delconcreto fresco quedetermina sucaracterística detrabajo, es decir, lafacilidad de ser
mezclado, colocado,compactado yacabado.
CARACTERISTICAS DEL CONCRETO FRESCO
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7/87COVENIN 339:2003
VERIFICACIÓN
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Método y duración del transporte Cantidad y características de los materiales Consistencia del concreto. Asentamiento
(revenimiento)
Granulometría del agregado, forma y textura de lasuperficie Aire incorporado Contenido de agua Temperatura ambiental y del concreto Aditivos
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Definición
Se conoce como tiempo de fraguado al
lapso que transcurre desde el mezclado delconcreto hasta el momento de aparición delatiesamiento de la pasta.
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FRAGUADO INICIAL:3.4 Mpa. – 500 p.s.i.35 kg/cm2
FRAGUADO FINAL:27.6 Mpa. – 4.000 p.s.i.
280 Kg/cm2
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- Es la reacción química entre elcemento y el agua luego de la cual,se forman nuevos compuestos conpropiedades de resistencia
Calor de hidratación
- Es el calor producido durante esareacción química.
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Disminución de volumen de la masa deconcreto
Estado fresco–
Hidratación del concreto Estado endurecido -Hidratación en concreto
Carbonatacion del cemento
> en estado fresco< en estado endurecido
CARACTERISTICAS DEL CONCRETO ENDURECIDO
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Mantenimiento de un contenido de humedad ytemperatura satisfactoria en el concreto por unperíodo de tiempo inmediatamente después decolocado y acabado el concreto para poder
alcanzar las propiedades deseadas.
Tiempo
Temperatura Humedad
Curado
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El crecimiento de las resistencias no es lineal
Resistencia a compresión ( ƒc′ )
1 dia - 30%3 dias - 50%7 dias - 75%
56 y 90 dias - 10% - 15% > 28-dias
Resistencia a compresión
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Aditivos DEFINICION ACI 116.2 R-2
ASTM - Aditivos son cualquier
componente en el concreto que nosea:
• Agua
• Agregados
•Cemento
•Fibras
Agregados al proceso de bacheoantes o durante el mezclado para
modificar las propiedades del concretoen estado fresco o endurecido
ACI – Incluye Puzolanas
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DOSIFICACION
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Tipo Función
A Plastificantes
B Retardadores
C Aceleradores
D Plastificantes y retardadores
E Plastificantes y aceleradores
F Superplastificantes
G Superplastificantes y retardadores
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• Incorporadores de aire
• Inhibidores de corrosión
• Controladores de hidratación
Otros aditivos químicos
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Efecto de los aditivos químicosEn concreto fresco
• Disminuir el contenido de agua
• Aumentar la trabajabilidad
• Reducir la segregación• Reducir la pérdida de asentamiento
• Mejorar el bombeo, trabajabilidad y acabado
• Modificar la rata y/o capacidad de exudación
• Retardar o acelerar el tiempo de fraguado
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En concreto endurecido•Incrementar la resistencia ante los ciclos de hielo y deshielo
• Aumentar la resistencia al impacto y a la abrasión
•Inhibir la corrosión de los metales embutidos
•Inhibir la expansión debido a la reacción agregado – sílice
•Reducir la retracción plástica
•Reducir la retracción del concreto
•Reducir la permeabilidad
•Producir concreto coloreado
•Producir concreto celular
Efecto de los aditivos químicos
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Aditivos Reductores de Agua
ACI 116 Aditivo que permiteaumentar el
asentamiento sinaumentar el contenidode agua o mantener elasentamiento,reduciendo la cantidadde agua.
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Clasificación de los reductores de agua
% de reducción de agua
Bajo rango. 5% - 10%
Mediano rango. 6% - 12%
Alto rango. 12% - 30%
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1. Lignosulfonatos2. Acido hidrocarboxílico3. Polímetros hidroxilados – carbohidratos4. Melamina sulfonada o condensados de
naftalenos formaldehidos5. Policarboxilatos
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1. PARA AUMENTAR EL ASENTAMIENTO
2. PARA BAJAR LA RELACION AGUA/CEMENTO====> AUMENTO RESISTENCIAS A TODAEDAD
3. PARA REDUCIR EL CONTENIDO DE
CEMENTO
4. COMBINACION DE LAS ANTERIORES
USOS GENERALES
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Mecanismos de reducción de agua Acción dispersante
Repulsión estérica
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Modificadores del tiempo de fraguado
• Aceleradores
Aumentan la rata de hidratación del cemento,mortero o concreto
•RetardadoresRetrasan la rata de hidratación del cemento,
mortero o concreto y alargan el tiempo defraguado
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Aceleradores
Temperatura Tiempo defraguado (aprox.)
210C ( 700F ) 6 horas
160C ( 600F )8 horas
100C ( 500F ) 11horas
40C ( 400F )14 horas
-10C ( 300F )19 horas
-70C ( 200F ) Concreto secongela
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C S3
C S2
Ca++ OH-
S04-- Na+
K+
S04--
OH-
Ca++K+
S04--
OH-
Ca++
CI-
CI-
Ca++
CI-
CI-
Ca++
Ca++CI-
CI-
C S3
C S2
Ca++ OH-
S04-- Na+
K+
S04--
OH-
Ca++K+
S04--
OH-
Sin aditivo Acelerador a base de CaCI2
Mecanismo de los aceleradores
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Aceleradores
Utilizado a temperatura normalpara:
• Aumentar la producción –Prefabricados / pretensados
• Ganancia de resistenciasiniciales
(Ejemplo: trabajos dereparación)
• Minimizar el lavado en obrasbajo agua.
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Aumenta el asentamiento Disminuye la exudación Aumenta la retracción Reduce la resistencia a edades tardías Reduce la resistencia a congelamiento – deshielo Reduce la resistencia a los sulfatos
Aumenta la reacción alkali - agregado
Efecto de los aceleradores en laspropiedades del concreto
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ACI 318 Cloruros ( ) (*)
Concreto pretensado 0.06
Concreto reforzadoexpuesto a cloruros
0.15
Concreto reforzadoen condiciones secaso protegido de lahumedad
1.00
Otras construccionesde concreto reforzado
0.30
Contenido del Ion Cloruro permitidoSegún ACI 318
(*) Máximo contenido de iones de clorosolubles en agua expresado como porcentajedel peso del contenido de material cementoso
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Retardadores
USOS
• Climas calientes
• Largos períodos de vaciado
• Mantener el concreto trabajablepara efectos de acabado
• En losasEliminar grietas por deflexiónEliminan juntas friasExtender el tiempo para const.
juntas
• Reducir el calor de hidratación
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BASE DE LOS ADITIVOS RETARDADORES
.- Lignosulfonatos
.- Ácidos hidrocarboxílicos
.- Azúcares
.- Ácidos y sales tartáricas
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Efecto de los retardadores en laspropiedades del concreto
• Aumenta el asentamiento
• Aumenta la exudación
• Aumenta la retracción
• Aumenta el contenido de aire
• Reduce la temperatura interna
• Reduce la resistencia a edades tempranas
• Aumenta la resistencia a edades tardías
UNA SOBREDOSIS PUEDE INHIBIR EL PROCESO DE HIDRATACIÓN
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Clasificación ASTM C494
Reductores de agua y Control de fraguado
ASTM C 494 Requerimientos para máximo contenido de agua
Tipo de Aditivo Contenido deagua
(Max. % control )
Tipo A Plastificante 95 - 5
Tipo B Retardadores
--
Tipo C Aceleradores --
Tipo D Plast. & R. 95 - 5
Tipo E Plast. & A 95 - 5
Tipo F Súper P. 88 -12
Tipo G SP & R 88 -12
Cl ifi ió ASTM C494
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Tipo de Aditivo FraguadoInicial
Fraguado Final
Tipo A Plastificantes
Tipo B Retardadores
Tipo C Acelerador 1 hr antes
3.5 hr antes
1 hr antes
Tipo D Plast. &retardador
Tipo E Plast. &
acelerador
1 hr antes
3.5 hr antes
1 hr antes
Tipo F Súper Plast.
Tipo G Super Plast.&retardador
Clasificación ASTM C494Reductores de agua y Control de fraguado
ASTM C 494 Requerimientos para tiempo de fraguado
Clasificación ASTM C494
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Tipo de AditivoFraguado
Inicial
Fraguado
Final
Tipo A Plastificantes
Tipo B Retardadores 1 hr después
3.5 hr después
1 hr después
Tipo C Acelerador
Tipo D Plast. &retardador
1 hr después
3.5 hr después
1 hr después
Tipo E Plast. &acelerador
Tipo F Súper Plast.
Tipo G Super Plast.&retardador
1 hr después
3.5 hr después
1 hr después
Clasificación ASTM C494Reductores de agua y Control de fraguado
ASTM C 494 Requerimientos para tiempo de fraguado
Clasificación ASTM C494
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Tipo de Aditivo Fraguado Inicial Fraguado FinalTipo A Plastificantes 1 hr antes
1.5 hr después1 hr antes1.5 hr después
Tipo B Retardadores
Tipo C Acelerador
Tipo D Plast. & retardador
Tipo E Plast. & acelerador
Tipo F Súper Plast. 1 hr antes1.5 hr después
1 hr antes1.5 hr después
Tipo G Super Plast.&retardador
Clasificación ASTM C494Reductores de agua y Control de fraguado
ASTM C 494 Requerimientos para tiempo de fraguado
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Clasificación ASTM C494
Reductores de agua y Control de fraguadoASTM C 494 Requerimientos para resistencia a compresión (% min
del valor de referencia)
Tipo de Aditivo 1 día 3 días 7 días 28 días 6 meses
Tipo A Plastificantes --- 110 110 100 100
Tipo B Retardadores --- 90 90 90 90
Tipo C Acelerador --- 125 100 90 90
Tipo D Plast. &retardador
--- 110 110 100 100
Tipo E Plast. &acelerador
--- 125 110 100 100
Tipo F Súper Plast. 140 125 110 110 115
Tipo G Super Plast.&retardador
125 125 110 110 115
Efecto en las propiedades del concreto
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Efecto en las propiedades del concretofresco de los plastificantes / súperplastificantes
• Aumenta el asentamiento
• Mejora la colocación
• Aumenta el bombeo• Mejora el acabado
• Mejora el acabado al
desencofrar • Tiene efecto en elcontenido de aire
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Efecto en las propiedades del concretoendurecido de los plastificantes / súper
plastificantes• Aumento de la resistencia a compresión
• Reduce la permeabilidad
• Aumenta la resistencia a los cloruros
• Mejora la resistencia a los ciclos de hielo /deshielo
• Aumenta la resistencia a los sulfatos
• Aumenta la resistencia a la abrasión
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Aumentar la cantidad deagua
Altera la relación w/c
Disminuye la resistencia
Utilizar un aditivoplastificante, sin alterarla cantidad de agua nivariar la relación w/c
No hay variación dela resistencia
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Aumentar la cantidad deCemento
Disminuyo la relación w/c
Aumento los costos
Mas alto calor de hidratación
Utilizar un aditivo plastificante,disminuyendo la cantidad de
agua, disminuyendo larelación w/c
Mantiene la cantidadde cemento
Disminuyendola relación w/c
Aumenta la resistencia
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Cemento: 394 Agua 199 litros w/c=0.50 Arena 779 kg
Piedra: 915 kg S = 3‖ R28= 320 kg/cm2 Costo= CC
Cemento: 315 kg Agua 160 litros (-20%) w/c=0.50 Arena 779 kg + comp Piedra: 915 kg + comp S = 3”
R28= 320 kg/cm2 Costo= CC + aditivo –
ahorro cemento
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Concretos autocompactados
• La cantidad de agua es generalmente baja
• Cantidad de finos (pasante # 100) 520 y 560kg/m3 (generalmente)
• Uso de aditivos adecuados: Superplastificantes –Policarboxilatos – Agentes modificadores de laviscosidad
• Gradación de agregados apropiada• Contenido de material muy fino (polvo) – Fly Ash,microsílica, escoria
Aditi i d d i
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Aditivos incorporadores de aire
• Resistencia cicloscongelamiento –deshielo
• Aumentartrabajabilidad
• Aumentar la
durabilidad
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Mecanismo de Protección de losincorporadores de aire
Aire incorporado de10 a 100 micrones
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Mecanismo de Protección de losincorporadores de aire
Concreto sin aire incorporado
Saturación > 91,7%
R i i t d i
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Contenido de Aire Recomendado
Requerimientos de aire
Requerimientos por durabilidad
•Volumen de aire en la fracción del mortero del concretoaprox. 9% +/- 1% ó 18% del volumen de la pasta
•El requerimiento de aire aumenta a medida que elagregado grueso disminuye
•El requerimiento de aire aumenta cuando las condicionesde exposición son mas severas
Requerimientos de aire
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Especificaciones de Contenido de Aire ( tolerancia +/- 1.5 % )
Expos ur e N omin alMa ximumAggre gate Size
Mil d 4.5 4.0 3 .5 3.0 2 .5 2.0 1 .5Mode r ate 6.0 5.5 5 .0 4.5 4 .5 4.0 3 .5Sev er e 7.5 7.0 6 .0 6.0 5 .5 5.0 4 .5
9 .5mm3 /8in. 12.5mm½in .1 9mm3 /4in. 25mm1in .37 .5mm1 -1/2in 50mm2in .7 5mm3in.
Exposición
Tamaño nominal máximo del agregado
9.5 mm
3/8 in.
12.5
mm
½ in.
19 mm
¾ in.
25 mm
1 in.
37.5
mm
1-1/2
in.
50 mm
2 in.
75 mm
3 in.
BAJA 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5
MODERADA 6.0 5.5 5.0 4.5 4.5 4.0 3.5
SEVERA 7.5 7.0 6.0 6.0 5.5 5.0 4.5
q
ACI 318 ASTM C 94
Código de construcción Concreto premezclado
NOTAS
ACI 318 solo especi f ica para condic io nes Mod erada y Severa
ACI 318 perm ite reduc ir 1% si R28 > 35 MP / 5.000 psi
R i i t d i ASTM C 457
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Requerimientos de aire ASTM C 457
Factor de espaciamiento LL Distancia máxima de cualquierpunto de la pasta de cemento desdela periferia de una burbuja.
Menor de 0.25 mm. (0.010‖)
Superficie específica es la superficie
de la cantidad de burbujas en unvolumen de 1 mm 3.
24 mm2 / mm3 (60 pul2 / pulg3)
Superficie específica α
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Factores que afectan el contenido deaire
1.Materiales
2.Diseño de mezcla
3.Método de transporte
4.Método de colocación
5.Acabado
Factores que afectan el contenido de aire
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Materiales Material/Propiedades Efecto
Cemento Aumento en el contenidode cemento
Aumento en el contenidode finos
Aumento de los álcalis
Puzolanas Fly Ash
Silica Fume
Escoria con aumento de
finos
Factores que afectan el contenido de aire
F t f t l t id d i
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Materiales Material/P Effect.
Aditivos químicos Reductores de agua
Retardadores
Aceleradores
Superplastificantes
Agregados Aumento en el tamañomáximo del agregado
Aumento en elcontenido de arena
Factores que afectan el contenido de aire
F t f t l t id d i
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Materiales Material/Propiedad Efecto
Manejo ycolocación
Cintas transportadoras
Bombeado
Shotcrete Mezcla
húmeda
Vibración internaprolongada
Excesivo acabado
Aumento de latemperatura
Factores que afectan el contenido de aire
Efecto del contenido de aire en las
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Efecto del contenido de aire en laspropiedades del concreto
Concreto fresco:
Aumenta la trabajabilidad
Reduce el requerimiento
de agua Reduce la segregación
Reduce la exudación
Aumenta la bombeabilidad
Reduce el contenido de
arena
Concreto endurecido:
Aumenta la resistenciacongelamiento – deshielo
Aumenta la resistencia alescamamiento
Reduce la permeabilidad
Aumenta la resistencia alos sulfatos
Reduce la resistencia(Aproximadamente 5% dereducción en la resistenciaa compresión por cada 1%de aire)
Medida del contenido de aire
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Método depresión
ASTM C 231
Método volumétrico
ASTM C 173
Chase airindicator
AASHTO T 199
Métodogravimétrico
ASTM C 138
Medida del contenido de aireEn concreto fresco
Medida del contenido de aire
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Medida del contenido de aireEn concreto endurecido
ASTM C 457 Métodostandard para determinarmicroscópicamente elcontenido de aire enconcreto endurecido
Procedimiento:
•Método lineal –transverso
•Método modificado deconteo puntual
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Aditivos especiales
• Control de la hidratación
• Inhibidores de corrosión
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Aditivo para control de la hidratación
Sistema químico de dos componentes:
1. Un estabilizador (o retardador) Detiene la Hidratación
2. Un activador Reestablece la Hidratación
Usos:
1. Devolución de concreto
El concreto se puede estabilizar durante la noche y activarse al díasiguiente para su uso
2. Concreto transportado a grandes distanciasEl concreto es estabilizado en la planta y activado al llegar a la obra
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Inhibidores de corrosión
Definición (ACI 116)
―Un compuesto químico,
en forma líquida o en
polvo, generalmentemezclado en el concreto y
algunas veces aplicadosobre el concreto y que
disminuye efectivamente lacorrosión del acero derefuerzo‖
I hibid d ió
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OH-
Fe O2 3
OH-
OH-
OH-
CI-
Fe++
Capasprotectoras
CI-
Inhibidores de corrosiónpH concreto > 13. Capa protectora (pasiva) óxido de hierro
1. Penetración delión cloruro
2. Desestabilizalocalmente lacapa pasiva
3. Ocurre lacorrosión
4. Expansión
5. Agrietamiento,desconch. odelaminación
Inhibidores de corrosión
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OH-
Fe O2 3
OH-
No2- No2-2Fe++OH- OH-
2Fe++ + 20H- + 2NO2- + 2NO + Fe203 + H20
Inhibidores de corrosión
Inhibidores a base de Nitrito de calcioNitrito de Calcio Ca ++ + 2 NO2
Estabiliza el Fe2O3Restaura la capa pasiva de protección
Inhibidores de corrosión
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CI-
CI-
CI-
CI-2 3 HidrocarbonTailCH2Polar
Group
Inhibidores de corrosiónInhibidores orgánicos – Aminas y ésteres
• Esteres – Capa protectora poros del concreto- Reduce la penetración e la humedad- Aumenta la resistencia del ingreso del
cloruro
• Aminas – Son absorbidas por la superficie delacero
- Forman una capa protectora
Resultado:
• Aumenta el tiempo para elinicio del proceso decorrosión
•Disminuye la rata decorrosión
Estructuras utilizadas con inhibidores de corrosión
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Estructuras utilizadas con inhibidores de corrosión
M t i l C t C l t i
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• Puzolanas Naturales
Fly ash• Puzolanas Artificiales Escoria
Microsilice
Material Cementoso Complementario
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Reducen el calor de hidratación
Mejoran la capacidad resistente a la agresión
química
Poca permeabilidad a los iones cloruro
Otras propiedades, dependiendo del tipo deadición
Cemento con adiciones
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Puzolana — ―Es un material silíceo oalúmino - silíceo que en una forma muyfina y en presencia de humedad,reacciona químicamente con el hidróxidode calcio producido por la hidratación delcemento portland para formar compuestos
con propiedades cementantes‖.
Materiales cementososcomplementarios - puzolanas
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Puzolanas naturales: Es un materialnatural que puede ser calcinado y/oprocesado ( ej. metakaolin, antracita (rice
husk), cenizas volcánicas, pizarracalcinada
Puzolanas artificiales: Cenizas volantes
(Fly ash), Microsílica y escorias
Materiales cementosos complementariosPuzolanas
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Partícula de arcilla calcinada
Partícula de pizarra calcinada
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Partícula de pizarra calcinada
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Fly Ash- Cenizas volantes
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Microsilica / Silica Fume
Ef t d MCC l i d d d l t f
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Efecto de MCC en las propiedades del concreto fesco
Reduce Sin/poco ef.
Fly ash Escoria Silicafume
Puz.Natur Aumenta Varia
Requrimiento de agua
Trabajabilidad
Exudacion y segregación
Contenido de aire
Calor de hidratación
Tiempo de fraguado
Acabado
Bombeabilidad
Agrietamiento por ret. plástica
Efecto de MCC en las propiedades del concreto
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p pendurecido
Reduce No/poco ef.
Fly ash Escoria Silicafume Nat.Pozzolans Aumenta Varia
Ganancia de resistencia
Resistencia a la abrasión
Resistencia a sales p / deshielo
Retracción secado / creep
Permeabilidad
Reacción Alkali-Silice
Resistencia
Carbonatación
Color del concreto
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Obtenemos Concretos:
Altas resistencias mecanicas Altas resistencias quimicasExtremadamente baja permeabilidad a loscloruros
Alta resistividad electrica
Silica Fume
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DOSIFICACION:
5 % AL 10% SOBRE EL PESO DECEMENTO
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ALTAS RESISTENCIAS ACOMPRESION - 600 A1200 KG/CM²
ALTAS RESISTENCIAS A
TEMPRANA EDAD. 250KG/CM2 A 24 HORAS -400 KG/CM² A 3 DIAS
ALTAS RESISTENCIAS AFLEXION - 150 KG/CM²
ALTA RESISTENCIA A LA ABRASION
VIGAS Y COLUMNAS
POSTENSADOS -PREFABRICADOS
PAVIMENTOS - AEROPUERTOS
PUENTES - PISOSINDUSTRIALES
Aplicaciones
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ALTA RESISTENCIA ALOS ATAQUESQUIMICOS:
CLORUROS,NITRATOS, SULFATOS, ACIDOS Y REACCION ALCALIAGREGADO
RESISTENCIA ALLAVADO
MULTIPLES:FABRICAS DE ALIMENTOS,
PRODUCTOSFARMACEUTICOS,QUIMICOS, SAL,ETC.
REPARACIONESBAJO AGUA
Aplicaciones
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REDUCCION DEL REBOTE HASTA UN 50% MENOS
ESPESORES SOBRE CABEZA DE 40 CMS. EN UNSOLO PASE
ALTA ADHERENCIA COLABORA EN PROCESOS DEREPARACION
EN COMBINACION CON LA FIBRA DE ACEROGENERA INCREMENTOS EN EL CONTROL DEGRIETAS, RESISTENCIA AL IMPACTO YTENACIDAD
Aplicaciones en concreto proyectado
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¡¡¡MUCHAS
GRACIAS
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CARACTERISTICAS DE TRABAJABILIDAD
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Característicasde trabajabilidad
Método deensayo
Valores recomendadospor Asociaciones
Deformabilidad yrata de flujo
Cono deasentamiento
(mm)
1
23
4
5
6
620 – 720
650 – 800600 – 700
≥ 660
N/A
650 - 750
T-50(segundos)
24
6
2 a 53 a 5
3 a 7
CARACTERISTICAS DE TRABAJABILIDAD,MÉTODO DE ENSAYO Y VALORES
RECOMENDADOS -1
CARACTERISTICAS DE TRABAJABILIDAD,
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Característicasde
trabajabilidad
Método deensayo
Valoresrecomendados por
Asociaciones
Habilidad dellenar espacios
restringidos -deformabilidad
Envase deCaisson
1
2
> 80%
> 90 a 100%
Cajón en L = Habilidad para pasar
Cajón enU
= Habilidad para pasar
J-Ring = Habilidad para pasar
,MÉTODO DE ENSAYO Y VALORESRECOMENDADOS - 3
Aplicaciones especiales
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Aplicaciones especialesConcretos autocompactados
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C1610 / C1610 M- 06ªStandard Test Method for Static Segregation ofSelf-Consolidating Concrete using ColumnTechnique
C 1611 / C1611M – 05Standard Test Method for Slump Flow of Self-Consolidating Concrete
C1621 / C1621M – 06Standard Test Method for Passing Ability of Self-consolidating Concrete by J-Ring