Índice
Tiempo de Fraguado del Concreto
Fraguado del concreto
El FRAGUADO es el proceso de
endurecimiento y pérdida de plasticidad del concreto (o mortero de cemento),
producido por la desecación y recristalización de los hidróxidos metálicos procedentes
de la reacción química del agua de amasado con los óxidos metálicos presentes
en el clinker que compone el cemento. Este proceso se realiza en un horno o
fragua donde se calienta el material para su moldeado o cambio de forma.
endurecimiento y pérdida de plasticidad del concreto (o mortero de cemento),
producido por la desecación y recristalización de los hidróxidos metálicos procedentes
de la reacción química del agua de amasado con los óxidos metálicos presentes
en el clinker que compone el cemento. Este proceso se realiza en un horno o
fragua donde se calienta el material para su moldeado o cambio de forma.
Realmente fraguar el
concreto se requiere un tiempo
considerablemente mayor, cinco a siete días dependiendo del área del
proyecto. Cuando el concreto está totalmente fraguado, alcanza su máxima
resistencia y durabilidad.
concreto se requiere un tiempo
considerablemente mayor, cinco a siete días dependiendo del área del
proyecto. Cuando el concreto está totalmente fraguado, alcanza su máxima
resistencia y durabilidad.
También se denomina fraguado al proceso
de endurecimiento de la pasta de yeso o del mortero de cal.
de endurecimiento de la pasta de yeso o del mortero de cal.
En el proceso general de
endurecimiento del concreto se presenta un estado de fraguado inicial en que la
mezcla pierde su plasticidad. Se denomina fraguado
final al estado en el cual la consistencia ha alcanzado un valor muy
apreciable. El tiempo comprendido entre estos dos estados se llama tiempo de
fraguado de la mezcla que se estima en unas diez horas, aunque varía
dependiendo de la humedad relativa, temperatura ambiente, etc.
endurecimiento del concreto se presenta un estado de fraguado inicial en que la
mezcla pierde su plasticidad. Se denomina fraguado
final al estado en el cual la consistencia ha alcanzado un valor muy
apreciable. El tiempo comprendido entre estos dos estados se llama tiempo de
fraguado de la mezcla que se estima en unas diez horas, aunque varía
dependiendo de la humedad relativa, temperatura ambiente, etc.
Se pueden añadir aditivos retardantes o
acelerantes del fraguado que permiten su mejor manejo en obra.
acelerantes del fraguado que permiten su mejor manejo en obra.
1. ¿Cemento
o Concreto?
El cemento es un
conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y
posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse después de
ponerse en contacto con el agua.
conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y
posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse después de
ponerse en contacto con el agua.
El producto resultante de la
molienda de estas rocas es llamada clinker y se convierte en cemento cuando se
le agrega una pequeña cantidad de yeso para evitar la contracción de la mezcla
al fraguar cuando se le añade agua y al endurecerse posteriormente.
molienda de estas rocas es llamada clinker y se convierte en cemento cuando se
le agrega una pequeña cantidad de yeso para evitar la contracción de la mezcla
al fraguar cuando se le añade agua y al endurecerse posteriormente.
Mezclado con agregados
pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica
que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón
(en España, parte de Suramérica y el Caribe hispano) o concreto (en México,
Centroamérica y parte de Sudamérica). Su uso está muy generalizado en la
construcción y la ingeniería civil.
pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica
que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón
(en España, parte de Suramérica y el Caribe hispano) o concreto (en México,
Centroamérica y parte de Sudamérica). Su uso está muy generalizado en la
construcción y la ingeniería civil.
2. Tipos de cemento
Se pueden establecer dos
tipos básicos de cemento:
tipos básicos de cemento:
2.1.1.
Origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra
caliza en proporción 1 a 4 aproximadamente.
Origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra
caliza en proporción 1 a 4 aproximadamente.
2.1.2.
Origen puzolánico: la puzolana del cemento puede ser de
origen orgánico o volcánico.
Origen puzolánico: la puzolana del cemento puede ser de
origen orgánico o volcánico.
Desde el punto de vista
químico se trata en general de una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio,
obtenidos a través del cocido de calcáreo, arcilla y arena. El material
obtenido, molido muy finamente, una vez que se mezcla con agua se hidrata y
solidifica progresivamente. Puesto que la composición química de los cementos
es compleja, se utilizan terminologías específicas para definir las
composiciones.
químico se trata en general de una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio,
obtenidos a través del cocido de calcáreo, arcilla y arena. El material
obtenido, molido muy finamente, una vez que se mezcla con agua se hidrata y
solidifica progresivamente. Puesto que la composición química de los cementos
es compleja, se utilizan terminologías específicas para definir las
composiciones.
2.2.
El cemento portland
El cemento portland
El poso de cemento más
utilizado como aglomerante para la preparación del concreto es el cemento
portland, producto que se obtiene por la pulverización del clinker portland con
la adición de una o más formas de yeso (sulfato de calcio). Se admite la
adición de otros productos siempre que su inclusión no afecte las propiedades
del cemento resultante.
utilizado como aglomerante para la preparación del concreto es el cemento
portland, producto que se obtiene por la pulverización del clinker portland con
la adición de una o más formas de yeso (sulfato de calcio). Se admite la
adición de otros productos siempre que su inclusión no afecte las propiedades
del cemento resultante.
Todos los productos adicionales
deben ser pulverizados conjuntamente con el clinker. Cuando el cemento portland
es mezclado con el agua, se obtiene un producto de características plásticas
con propiedades adherentes que solidifica en algunas horas y endurece
progresivamente durante un período de varias semanas hasta adquirir su
resistencia característica. El proceso de solidificación se debe a un proceso
químico llamado hidratación mineral.
deben ser pulverizados conjuntamente con el clinker. Cuando el cemento portland
es mezclado con el agua, se obtiene un producto de características plásticas
con propiedades adherentes que solidifica en algunas horas y endurece
progresivamente durante un período de varias semanas hasta adquirir su
resistencia característica. El proceso de solidificación se debe a un proceso
químico llamado hidratación mineral.
Con el agregado de
materiales particulares al cemento (calcáreo o cal) se obtiene el cemento plástico,
que fragua más rápidamente y es más fácilmente trabajable. Este material es
usado en particular para el revestimiento externo de edificios.
materiales particulares al cemento (calcáreo o cal) se obtiene el cemento plástico,
que fragua más rápidamente y es más fácilmente trabajable. Este material es
usado en particular para el revestimiento externo de edificios.
3. Cementos
de mezclas
Los cementos de mezclas se
obtienen agregando al cemento Portland normal otros componentes como la
puzolana. El agregado de estos componentes le da a estos cementos nuevas
características que lo diferencian del Portland normal.
obtienen agregando al cemento Portland normal otros componentes como la
puzolana. El agregado de estos componentes le da a estos cementos nuevas
características que lo diferencian del Portland normal.
3.1.
Cemento puzolánico
Se denomina puzolana a una fina ceniza volcánica
que se extiende principalmente en la región del Lazio y la Campania, su nombre
deriva de la localidad de Pozzuoli, en las proximidades de Nápoles, en las
faldas del Vesubio.
que se extiende principalmente en la región del Lazio y la Campania, su nombre
deriva de la localidad de Pozzuoli, en las proximidades de Nápoles, en las
faldas del Vesubio.
Posteriormente se ha
generalizado a las cenizas volcánicas en otros lugares. Ya Vitruvio describía
cuatro tipos de puzolana: negra,
blanca, gris y roja; Mezclada con cal (en la
relación de 2 a 1) se comporta como el cemento puzolánico, y permite la
preparación de una buena mezcla en grado de fraguar incluso bajo agua.
Esta propiedad permite el
empleo innovador del hormigón, como ya habían entendido los romanos: El antiguo
puerto de Cosa (puerto) fue construido con puzolana mezclada con cal apenas
antes de su uso y colada bajo agua, probablemente utilizando un tubo, para
depositarla en el fondo sin que se diluya en el agua de mar. Los tres muelles
son visibles todavía, con la parte sumergida en buenas condiciones después de
2100 años.
empleo innovador del hormigón, como ya habían entendido los romanos: El antiguo
puerto de Cosa (puerto) fue construido con puzolana mezclada con cal apenas
antes de su uso y colada bajo agua, probablemente utilizando un tubo, para
depositarla en el fondo sin que se diluya en el agua de mar. Los tres muelles
son visibles todavía, con la parte sumergida en buenas condiciones después de
2100 años.
La
puzolana es una piedra
de naturaleza ácida, muy reactiva, al ser muy porosa y puede obtenerse a bajo
precio. Un cemento puzolánico contiene aproximadamente:
puzolana es una piedra
de naturaleza ácida, muy reactiva, al ser muy porosa y puede obtenerse a bajo
precio. Un cemento puzolánico contiene aproximadamente:
55-70 % de clinker Portland
30-45 % de puzolana
2-4 % de yeso
Puesto que la puzolana se
combina con la cal (Ca(OH)2), se tendrá una menor cantidad de esta última. Pero
justamente porque la cal es el componente que es atacado por las aguas
agresivas, el cemento puzolánico será más resistente al ataque de estas. Por
otro lado, como el 3CaOAl2O3 está presente solamente en el componente
constituido por el clinker Portland, la colada de cemento puzolánico
desarrollará un menor calor de reacción durante el fraguado. Este cemento es
por lo tanto adecuado para ser usado en climas particularmente calurosos o para
coladas de grandes dimensiones.
combina con la cal (Ca(OH)2), se tendrá una menor cantidad de esta última. Pero
justamente porque la cal es el componente que es atacado por las aguas
agresivas, el cemento puzolánico será más resistente al ataque de estas. Por
otro lado, como el 3CaOAl2O3 está presente solamente en el componente
constituido por el clinker Portland, la colada de cemento puzolánico
desarrollará un menor calor de reacción durante el fraguado. Este cemento es
por lo tanto adecuado para ser usado en climas particularmente calurosos o para
coladas de grandes dimensiones.
Se usa principalmente en
elementos en las que se necesita alta impermeabilidad y durabilidad.
4. Cemento
Siderúrgico
La puzolana ha sido
sustituida en muchos casos por la ceniza de carbón proveniente de las centrales
termoeléctricas, escoria de fundiciones o residuos obtenidos calentando el
cuarzo. Estos componentes son introducidos entre el 35 hasta el 80 %. El porcentaje
de estos materiales puede ser particularmente elevado, siendo que se origina a
partir de silicatos, es un material potencialmente hidráulico.
sustituida en muchos casos por la ceniza de carbón proveniente de las centrales
termoeléctricas, escoria de fundiciones o residuos obtenidos calentando el
cuarzo. Estos componentes son introducidos entre el 35 hasta el 80 %. El porcentaje
de estos materiales puede ser particularmente elevado, siendo que se origina a
partir de silicatos, es un material potencialmente hidráulico.
Ésta debe sin embargo ser
activada en un ambiente alcalino, es decir en presencia de iones OH-. Es por
este motivo que debe estar presente por lo menos un 20 % de cemento Portland
normal. Por los mismos motivos que el cemento puzolánico, el cemento
siderúrgico tiene mala resistencia a las aguas agresivas y desarrolla más calor
durante el fraguado.
activada en un ambiente alcalino, es decir en presencia de iones OH-. Es por
este motivo que debe estar presente por lo menos un 20 % de cemento Portland
normal. Por los mismos motivos que el cemento puzolánico, el cemento
siderúrgico tiene mala resistencia a las aguas agresivas y desarrolla más calor
durante el fraguado.
Otra característica de estos
cementos es su elevada alcalinidad natural, que lo rinde particularmente
resistente a la corrosión atmosférica causada por los sulfatos.
cementos es su elevada alcalinidad natural, que lo rinde particularmente
resistente a la corrosión atmosférica causada por los sulfatos.
5. Hidratación.
El agua y el cemento
producen una reacción química cuando son combinados en las proporciones
correctas. Este proceso es denominado “hidratación”
y ocasiona que el cemento se endurezca cuando se combina con agua a la
temperatura correcta. Temperaturas exteriores muy elevadas pueden ocasionar que
se evapore mucha agua demasiado rápido, mientras que las temperaturas debajo de
50 grados Fahrenheit (10 grados Centígrados) pueden tornar un fraguado lento
precipitadamente.
producen una reacción química cuando son combinados en las proporciones
correctas. Este proceso es denominado “hidratación”
y ocasiona que el cemento se endurezca cuando se combina con agua a la
temperatura correcta. Temperaturas exteriores muy elevadas pueden ocasionar que
se evapore mucha agua demasiado rápido, mientras que las temperaturas debajo de
50 grados Fahrenheit (10 grados Centígrados) pueden tornar un fraguado lento
precipitadamente.
Es importante mantener la
superficie del concreto nuevo humedecida a medida que fragüe, para permitir la
hidratación apropiada. Capas protectoras temporarias, como el yute,
frecuentemente se emplean para demorar la evaporación del agua tan necesaria
para el fraguado apropiado.
Los tiempos de curado normales están en el rango entre cinco y siete días para los proyectos
de concreto tradicionales, pero pueden demorar significativamente más para
aplicaciones de concreto muy profundo o secciones de concreto que requieran un
apoyo estructural enorme.
de concreto tradicionales, pero pueden demorar significativamente más para
aplicaciones de concreto muy profundo o secciones de concreto que requieran un
apoyo estructural enorme.