Porosidad de los agregadosLos tamaos de los poros en el agregado varan en un amplio rango, pero hasta los ms pequeos son mayores que los poros del gel en la pasta de cemento (Neville, 1999). Algunos poros del agregado estn totalmente inmersos dentro de la partcula, pero otros se abren a la superficie, de modo que el agua, y otros agentes agresores, pueden penetrar en ellos. El grado de porosidad de las rocas comunes vara de 0 a 50% (Neville, 1999). Teniendo en cuenta que el agregado representa aproximadamente tres cuartas partes del volumen del concreto, es claro que la calidad de la roca utilizada como agregado es un factor que podra contribuir a la porosidad total del concreto. Sin embargo, la porosidad capilar es la que generalmente influye en la durabilidad del concreto.Porosidad de la pasta de cementoLa porosidad de la pasta de cemento es la suma del volumen de los huecos capilares y de los huecos del gel, y representa el espacio no llenado por los componentes slidos de la pasta de cemento hidratado (Neville y Brooks, 1998); depende principalmente de la relacin agua/cemento (a/c) y del grado de hidratacin alcanzado por el cemento. Por ejemplo, para una pasta de relacin a/c de 0,6, el volumen total de poros se encuentra generalmente entre 46% y 60% dependiendo del grado de hidratacin del cemento, que correspondera a niveles de hidratacin comprendidos entre 100% y 27%, respectivamente. En general, la porosidad de la pasta suele ser mayor a la porosidad del agregado.Porosidad del concretoLa porosidad del concreto (P) o total de huecos en el material compuesto, se ha modelado (Neville y Brooks, 1998) como una funcin de: la relacin agua/cemento, el grado de hidratacin del cemento (h), el volumen de aire atrapado A), las cantidades de agregados fino (arena, Af) y grueso (grava, Ag), y del cemento (c); y las gravedades especficas de los agregados (f y g). La Ecuacin 1 muestra el modelo matemtico.

Considerando un ejemplo con una relacin a/c de 0,55, proporciones por masa de 1:2:4 (cemento, arena, grava), contenido de aire de 2,3% y gravedades especficas de 2,44 y 2,40 (arena y grava, respectivamente); si el grado de hidratacin fuera de 0,7, la porosidad que se obtendra del modelo sera de 11,0%.

La durabilidad y la permeabilidad del concretoLa durabilidad del concreto a travs de la vida de una estructura es una de sus propiedades ms importantes, dado que es esencial que la construccin sea capaz de resistir por el tiempo necesario, a las condiciones para las cuales fue diseada.Los agentes del medio ambiente, que generalmente ocasionan la falta de durabilidad del concreto, requieren que el material sea permeable para poder penetrar a travs de la masa del material; estos agentes, adems, son auxiliados para su transporte interno por difusin, debida a los gradientes internos de humedad y temperatura, o por smosis.Para el concreto hecho con agregado comn de peso normal, la permeabilidad es controlada principalmente por la porosidad de la pasta de cemento. Sin embargo la permeabilidad no es una funcin simple de la porosidad ya que es necesario que los poros se encuentren interconectados; es decir, que para los mismos niveles de porosidad, el concreto puede tener diferentes valores de permeabilidad si sus poros se interconectan en forma ininterrumpida o no.En una pasta de cemento hidratada, el agua de mezclado es, en primera instancia, la responsable de su permeabilidad, porque su contenido determina el espacio no llenado por los slidos, ya sea porque es utilizada por las reacciones de hidratacin del cemento o debido a la evaporacin en el medio ambiente. Las condiciones en las que el concreto se cure determinarn finalmente dicha permeabilidad (Sols y Moreno, 2005).En general, cuando la relacin a/c es alta y el grado de hidratacin es bajo, la pasta de cemento tendr una alta porosidad capilar; contendr un nmero relativamente grande de poros amplios y bien conectados, y por lo tanto, su coeficiente de permeabilidad ser alto. En cuanto avanza la hidratacin, la mayora de los poros sern reducidos a un tamao pequeo (100 nm o menos) y tambin perdern sus interconexiones, de manera que la permeabilidad se abatir.En comparacin con las altas porosidades de las pastas de cemento (alrededor de 50%), el volumen de los poros en la mayora de los agregados naturales utilizados en el concreto est, generalmente, por debajo de 3% y rara vez excede de 10%. Se espera, por tanto, que la permeabilidad del agregado sea mucho ms baja que la de la pasta de cemento tpica.Tericamente, se esperara que la introduccin de partculas de agregado de baja permeabilidad en una pasta de cemento reduzca la permeabilidad del sistema. Las pruebas generalmente muestran que esto no es cierto (Mehta y Monteiro, 1998). La explicacin de por qu la permeabilidad del concreto es ms alta que la permeabilidad de la pasta de cemento correspondiente, se haya en las microgrietas que estn presentes en la zona de transicin de la interfase entre el agregado y la pasta de cemento.Para materiales como el concreto, con numerosas microgrietas, es difcil determinar la estructura de transporte del poro debido a los cambios impredecibles en la estructura del material al penetrar el fluido externo. Lo anterior se debe al estrechamiento o ampliacin de los poros y microgrietas ocasionados por las interacciones fsico-qumicas entre el fluido penetrante y los minerales de la pasta; como ejemplo se puede mencionar el fenmeno de la carbonatacin, o la acumulacin de sales en los poros.Los agregados calizosEn la Pennsula de Yucatn se utilizan agregados para concreto que se obtienen de la trituracin de piedra caliza geolgicamente formada de sedimentos calcreos marinos del Cenozoico. Esta caliza est compuesta, fundamentalmente, por carbonato de calcio (77%) y carbonato de magnesio (13%) (Pacheco y Alonzo, 2003).Estas rocas son extradas de estratos que se localizan desde el nivel del terreno natural, hasta una profundidad mxima que va de 7 a 10 metros, buscando no rebasar el nivel de aguas freticas. Las rocas de las diferentes canteras presentan variaciones en sus propiedades fsicas y, generalmente, se hacen ms porosas a medida que se acercan a la zona de saturacin del subsuelo (Sols y Baeza, 2003). En general, los agregados producto de la trituracin de esta roca suelen tener alta absorcin y gran cantidad de finos.

ESTADOS DEL CONCRETO Estado fresco.-Al principio el concreto parece una masa. Es blando ypuede ser trabajado o moldeado en diferentes formas. Y as se conserva durante la colocacin y la compactacin. Las propiedades ms importantes del concreto fresco son la trabajabilidad, cohesividad, exudacin y segregacin. 3.2. Estado fraguado.- Despus, el concreto empieza a ponerse rgido. Cuando ya no est blando, se conoce como FRAGUADO del concreto El fraguado tiene lugar despus de la compactacin y durante el acabado. 3.3. Estado endurecido.- Despus de que concreto ha fraguado empieza a ganar resistencia y se endurece. Las propiedades del concreto endurecido son resistencia y durabilidad.

PROPIEDADES DEL CONCRETO

Las propiedades del concreto son sus caractersticas o cualidades bsicas. Las cuatro propiedades principales del concreto son: trabajabilidad, cohesividad, resistencia y durabilidad. (IMCYC, 2004). Las caractersticas del concreto pueden variar en un grado considerable, mediante el control de sus ingredientes. Por tanto, para una estructura especfica, resulta econmico utilizar un concreto que tenga las caractersticas exactas necesarias, aunque est dbil en otras.

Trabajabilidad.Es una propiedad importante para muchas aplicaciones del concreto. En esencia, es la facilidad con la cual pueden mezclarse los ingredientes y la mezcla resultante puede manejarse, transportarse y colocarse con poca prdida de la homogeneidad.

Durabilidad.El concreto debe ser capaz de resistir la intemperie, accin de productos qumicos y desgastes, a los cuales estar sometido en el servicio.

Impermeabilidad.Es una importante propiedad del concreto que puede mejorarse, con frecuencia, reduciendo la cantidad de agua en la mezcla.

Resistencia.Es una propiedad del concreto que, casi siempre, es motivo de preocupacin. Por lo general se determina por la resistencia final de una probeta en compresin. Como el concreto suele aumentar su resistencia en un periodo largo, la resistencia a la compresin a los 28 das es la medida ms comn de esta propiedad. (Frederick, 1992).

Segregacin.La segregacin est definida como la descomposicin mecnica del concreto fresco en sus partes constituyentes cuando el agregado grueso tiende a separarse del mortero. Exudacin.Es definida como la elevacin de una parte del agua de la mezcla hacia la superficie, generalmente debido a la sedimentacin de slidos. El proceso se inicia momentos despus que el concreto ha sido colocado y consolidado en los encofrados y continua hasta que se inicia el fraguado de la mezcla, se obtiene mxima consolidacin de slidos, o se produce la ligazn de las partculas.

SEGREGACION DEL CONCRETO Es la separacin de los diferentes componentes de una mezcla fresca compuesta de elementos de tamaos y pesos heterogneos, las partculas mayores que tambin suelen ser las ms pesadas tienden a sentarse en el fondo de su lugar de transporte o colocacin y las finas y livianas ascienden a la superficie. Esto se produce cuando la cohesin interna entre los constituyentes del hormign no es la adecuada, es peligroso entonces llenar un encofrado o un molde con un material en estas condiciones. La segregacin hace que el concreto sea: ms dbil, menos durable, y dejar un pobre acabado de superficie. La segregacin produce que disminuya la resistencia y la durabilidad del concreto. Puede producir fisuras y agujeros, afectando la resistencia y el acabado de un elemento estructural. TIPOS DE SEGREGACIN La segregacin se puede presentar de dos maneras: Primero,cuando las partculas gruesas tienden a separarse por desplazamiento sobre los taludes de la mezcla amontonada o porque se asientan ms que las partculas finas por accin de la gravedad, esta generalmente ocurre en mezclas secas y poco cohesivas. Segundo,cuando se separa la pasta (cemento y agua) de la mezcla lo cual acurre en mezclas hmedas y con pasta muy diluida.

SANGRADO DEL CONCRETOEl sangrado es una forma de segregacin en la cual una parte del agua de la mezcla tiende a elevarse a la superficie de un concreto recin colado. Es provocado por el asentamiento de los materiales. Adems se presenta cuando dichos materiales del concreto no pueden retener toda el agua agregada a la mezcla cuando se asientan sus componentes. Tambin es consecuencia del efecto combinado de la vibracin durante la compactacin y de la gravedad. El sangrado es un fenmeno al que el concreto tiende naturalmente, pero se debe evitar el exceso de segregacin de agua cuidando la proporcin de agua-cemento-agregados del concreto.

CAUSAS QUE PRODUZCAN LA SEGREGACIONLa segregacin puede producirse por dficit de cemento, exceso de agua, falta de partculas finas, exceso de elementos gruesos, transporte y/o colocacin inconveniente. Las primeras causas corresponden a los elementos componentes del hormign radican en el proceso de produccin de la mezcla. Las dos ltimas se presentan por ejemplo si al hormign se le desliza por una pendiente, (caso de la canaleta), las partculas mayores tienden a desplazarse primero o si el hormign es trasladado a distancias largas se agudiza la segregacin en la medida que tal distancia se alarga. Las causas ms comunes que producen la segregacin del concreto son: La diferencia del Tamao de las Partculas y su distribucin granulomtrica.

Densidad y proporcin de los constituyentes. Mal mezclado, transportes largos y sometidos a vibracin. Colocacin inadecuada y sobre vibracin al consolidarlo. Dejar caer el concreto desde alturas mayores a metro. Descargar el concreto contra un obstculo.

MEDIDAS PARA DISMINUIR LA SEGREGACION DEL CONCRETO

Generalmente procesos inadecuados de manipulacin y colocacin son las causas del fenmeno de segregacin en las mezclas, por lo que se recomienda. La segregacin puede ser reducida empleando una buena granulometra Reduciendo el agua de amasado Utilizando medios de transporte adecuados Reduccin de espesor de la masa transportada Si se utiliza la compactacin por vibracin es aconsejable emplear un hormign poco fluido con una relacin agua/cemento reducida. Controlar el tiempo de vibrado, ya que el excesivo vibrado de una mezcla produce segregacin. Colocar el concreto directamente en la posicin definitiva y no p0ermitir que fluya. No usar el vibrador para extender el concreto. La mezcla debe ser especialmente cohesiva.

CASO PRCTICO Se estudiara las etapas del proceso de produccin del concreto, teniendo en cuenta en cada uno de ellos las recomendaciones para reducir la segregacin en la mezcla de concreto.

Figura:Aspectos a tomar en cuenta en el proceso constructivo del concreto en obras civiles.

MEZCLADO DE CONCRETO

Las mezclas deben ser operadas dentro de los lmites de capacidad y velocidad designados por el fabricante del equipo. El tiempo de mezclado debe ser medido desde el momento en que estn todos los materiales en el interior de la mezcladora, incluyendo el agua. Cuando no se realizan pruebas de informalidad de mezclado el tiempo aceptable para mezcladoras que tengan una capacidad de 1.0 metro cubico y menos y cuyo revenimiento del concreto sea mayor de 5 cm, no debe ser menor que un minuto. Para mezcladoras de mayor capacidad, el tiempo mnimo indicado debe aumentarse en 15 segundos por cada metro cubico.

TRANSPORTE DE CONCRETO

La segregacin ocurre cuando parte del concreto se mueve ms rpido que el concreto adyacente. Por ejemplo el traqueteo de las llantas de las carretillas con ruedas metlicas tiende a producir que el agregado grueso se precipite al fondo. Mientras que la lechada asciende a la superficie.

INGENIERA CIVIL UNIVERSIDAD SAN PEDRO - HUARAZ 8 El concreto debe trasportarse de modo que se prevenga la segregacin y prdida de materiales. Se emplean camiones concreteros, fajas trasportadoras, canaletas metlicas etc. Las fajas y canales debern tener una pendiente que no favorezca la segregacin o prdida de concreto para lo cual deber tener una inclinacin que no vare entre 20 y 25. El concreto transportado por ellas deber ser protegido contra el secado. Los camiones concreteros permiten trasladar el concreto a la planta dosificadora, sin embargo, la mezcla no debe permanecer en l ms de una hora y media, a menos que se previsiones especiales.

COLOCADO DE CONCRETO

Si se coloca el concreto directo desde un camin, vierta verticalmente y nunca permita que el concreto caiga de una altura mayor a 1 m. Siempre vierta el concreto nuevo sobre el concreto que ya est en su lugar.

VIBRADO DE CONCRETO

Al compactar con un vibrador, asegrese de usarlo cuidadosamente. Nunca extienda el concreto hacia los lados con un vibrador, ya que esto puede causar segregacin de la mezcla. Asegrese siempre de vibrar el concreto de manera uniforme.