Propiedades Fundamentales del Concreto Fresco

Trabajabilidad y Compactación

La compactación es crucial, ya que elimina cavidades de aire. Su deficiencia reduce drásticamente la resistencia (por ejemplo, un 5% de cavidades puede disminuir la resistencia hasta un 30%).

Factores que Afectan la Trabajabilidad

• Contenido de agua.
• Cantidad y relación entre agregado grueso y fino.
• Relación agregado/cemento.
• Exceso de arena: puede provocar segregación.
• Falta de arena: resulta en un concreto áspero y poroso.
• Forma y textura del agregado (el agregado esférico resulta en una mezcla más trabajable).
• Temperatura alta: disminuye la trabajabilidad debido a la evaporación del agua.

Tipos de Mezcla según Consistencia

• Seca o Rígida.
• Plástica o Fluida: Mezcla que fluye lentamente sin segregarse ni perder pasta de cemento.

Pruebas de Trabajabilidad

Las pruebas comunes incluyen: revenimiento, factor de compactación, flujo, remoldeo, penetración y mezclado.

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Ejecución y Colocación del Concreto

Supervisión Previa al Colado

Antes de iniciar el colado, es fundamental verificar los siguientes elementos:

• Apuntalamiento y contraventeo.
• Cimbras (encofrados).
• Acero de refuerzo.
• Vías de paso del concreto.
• Retiro de material extraño.
• Aplicación de desmoldante.
• Estado del tiempo.

Asegúrese de que todos los preparativos estén listos antes de iniciar la operación.

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Colocación (Colado) del Concreto

La colocación es un proceso clave para garantizar la calidad final del concreto. Los objetivos principales son mantener la homogeneidad y evitar la formación de juntas frías.

Cuidados Esenciales Durante la Colocación

• Descargar el concreto en forma vertical.
• Evitar la segregación.
• Mantener la calidad y uniformidad.
• Las caídas no confinadas no deben causar segregación.
• No dejar concreto sobre el acero de refuerzo en moldes profundos.

Métodos de Colocación

• Tiro Directo: Descarga directa desde el camión mezclador.
• Botes y Tolvas: Utilizados para bajos revenimientos; deben tener una inclinación mínima de 60°.
• Carretillas: Manuales o motorizadas, adecuadas para transporte en distancias cortas.

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Compactación del Concreto

La compactación es esencial para eliminar el aire atrapado, lo que resulta en una mejora significativa de la resistencia.

Tipos de Compactación (Vibrado)

• Interna: Realizada mediante vibradores de inmersión.
• Externa: Realizada con vibradores de superficie o vibradores adheridos a las cimbras.

Consideraciones para el Vibrado

Para asegurar una compactación efectiva, se deben considerar los siguientes puntos:

1. Tamaño y separación adecuada de los vibradores.
2. Intensidad de vibración.
3. Uso de distintas frecuencias.
4. Colocar el concreto por capas de 25 a 40 cm.
5. Evitar el exceso de vibrado.

Problemas Derivados de Vibrado Inadecuado (Exceso o Falta)

• Segregación.
• Cavidades de aire.
• Vetas de arena.
• Líneas de escurrimiento.
• Pérdida del aire intencionalmente incluido.

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Acabado del Concreto

El acabado comprende el conjunto de operaciones necesarias para nivelar, texturizar y proporcionar la apariencia final deseada a la superficie.

• Tipos de acabado: Enrasado, aplanado, pulido, texturizado y endurecido.
• Tratamientos Químicos: Se pueden aplicar tratamientos con silicato de sodio o fluorosilicatos para incrementar la dureza y resistencia superficial.

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Curado del Concreto

El curado es la última etapa del proceso de colocación. Su objetivo es mantener la humedad y la temperatura adecuadas para asegurar la hidratación completa del cemento y alcanzar la resistencia final de diseño.

Duración Recomendada del Curado

• Concreto fresco: 7 a 14 días.
• Concreto endurecido: 2 a 3 días adicionales.

Tipos de Curado

Los métodos incluyen curado por humedad, inmersión, rociado, cubiertas húmedas, materiales granulares, películas impermeables, vapor o presión.

• Curado en Autoclave: Utilizado en productos industriales, puede alcanzar temperaturas de hasta 260 °C.

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Control de Calidad y Ensayos Normalizados del Concreto

1. Muestreo del Concreto (NMX-C-161 / ASTM C-172)

El muestreo es el proceso inicial para obtener muestras representativas del concreto fresco tal como llega a la obra, asegurando la validez de los ensayos posteriores.

Muestreo de Concreto Fresco

• Obtener muestras representativas al momento de la colocación.
• Tomar al menos 2 porciones (para pavimentos) o 5 porciones (para contenedores).
• Mezclar las porciones antes de realizar ensayos (como revenimiento o moldeado de cilindros).

Muestreo de Concreto Endurecido

Se realiza mediante la extracción de núcleos cilíndricos (corazones).

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2. Prueba de Revenimiento (NMX-C-156 / ASTM C-143)

Objetivo: Determinar la consistencia del concreto fresco. Esta propiedad influye directamente en el transporte, la colocación y el acabado.

Rangos Comunes de Revenimiento

• 25–50 mm: Adecuado para pavimentos.
• 100–125 mm: Típico para losas.
• 150–200 mm: Usado en muros.

Importancia y Aplicación

El revenimiento indica qué tan fluido o trabajable es el concreto antes del fraguado. Se mide para:

• Control de calidad.
• Verificar el contenido de agua.
• Evaluar la trabajabilidad, fluidez y bombeabilidad.

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3. Módulo de Elasticidad (NMX-C-128 / ASTM C-469)

Objetivo: Conocer la deformación del concreto ante la aplicación de una carga.

Se obtiene aplicando una carga controlada a un cilindro de concreto y midiendo su deformación.

Fórmula de Cálculo:

$$E = \frac{\sigma_2 – \sigma_1}{\varepsilon_2 – \varepsilon_1}$$

Donde $E$ es el módulo de elasticidad, $\sigma$ es el esfuerzo y $\varepsilon$ es la deformación unitaria.

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4. Índice de Rebote – Esclerómetro (NMX-C-192 / ASTM C-805)

Objetivo: Determinar la uniformidad y resistencia superficial del concreto endurecido de manera no destructiva.

Cuidados para la Ejecución de la Prueba

• La superficie debe estar seca y pulida.
• Usar siempre el mismo martillo (esclerómetro).
• Espaciar los impactos un mínimo de 2.5 cm.
• Comparar concretos de edad y condiciones ambientales similares.

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5. Obtención y Prueba de Corazones (NMX-C-169 / ASTM C-42)

Objetivo: Medir la resistencia a la compresión del concreto endurecido en estructuras existentes.

Se extraen núcleos cilíndricos (corazones) de estructuras o especímenes de prueba.

Importancia: Permite evaluar directamente la calidad del concreto colocado en obra.

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Interpretación de Resultados de Ensayos

• Los resultados deben compararse rigurosamente con las normas vigentes (NMX o ASTM).
• Es fundamental que exista uniformidad y consistencia entre los resultados obtenidos.
• Las variaciones se minimizan mediante la capacitación continua del personal y el mantenimiento preventivo del equipo.

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Conclusión General sobre el Control de Calidad

• El objetivo de los métodos estandarizados es garantizar la obtención de resultados confiables, independientemente de quién o dónde se realicen las pruebas.
• Es vital verificar periódicamente los equipos de prueba y mantener al personal altamente capacitado.
• Toda desviación en los resultados debe ser justificada técnicamente.

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Tareas Destacadas para el Estudio

1. Investigar en qué consiste el proceso de hidratación del concreto.
2. Investigar y exponer los procesos y equipos usados para fabricar, transportar, colocar y acabar el concreto.