DATOS TECNOLÓGICOS DEL HORMIGÓN NORMAL
(modelo)

Abril 1985

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A efectos legales, tiene validez como Reglamento Nacional el texto impreso editado por INTI-CIRSOC"

INDICE

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Introducción

1. CEMENTOS

1.1. Cementos normalizados
- Cemento Pórtland Normal, requisitos químicos
- Cemento Pórtland Normal, requisitos físicos
- Densidad sólida y aparente del cemento pórtland
- Fraguado de la pasta de cemento
- Falso fraguado
- Almacenamiento de cementos
- Color de los cementos
1.2. Compuestos básicos del Cemento Pórtland
- Fabricación del cemento
- Proceso de fabricación
- Composición de óxidos del clinker de cemento Pórtland
- Compuestos básicos de Cemento Pórtland
- Propiedades de los componentes básicos a hidratarse
- Influencia de los contenidos de silicatos y de aluminatos
1.3. Otros cementos
1.4. Normas IRAM de Ensayos de Cementos y Componentes

2. AGREGADOS

2.1. Tipos de agregados naturales, provenientes de la roca
- Densidad de algunos agregados naturales
2.2. Granulometría
- Tamices IRAM
- Tamaño máximo nominal
- Módulo de finura
- Ensayos de laboratorio
2.3. Agregado fino
- Límites granulométricos de agregados finos normales
- Sustancias perjudiciales
- Influencia de la humedad en la densidad aparente de la arena
- Humedad aproximada de agregados finos
2.4. Agregado grueso
- Límites granulométricos de los agregados gruesos normales
- Sustancias perjudiciales
- Densidad aparente de agregados gruesos
2.5. Curvas límites de agregados totales
2.6. Normas IRAM sobre agregados

3. AGUA

3.1. Componentes perjudiciales
3.2. Relación agua-cemento (a/c)
3.3. Requerimientos aproximados de agua en /m³ de hormigón fresco para
partículas angulosas
3.4. Máximas razones agua/cemento especificadas por razones de durabilidad
o por otros motivos.

4. ADICIONES

5. ADITIVOS

5.1. Incorporadores de aire
5.2. Aceleradores
5.3. Retardadores, plastificantes, fluidificantes y superfluidificantes

6. HORMIGON

6.1. Clasificación de los hormigones
6.2. Composición del hormigón
- Estudios previos
- Contenido unitario de cemento
- Propiedades empíricas
- Tamaño máximo del agregado grueso
- Preparación del hormigón
- Mezclado
- Temperatura del hormigón
6.3. Propiedades del hormigón fresco
- Consistencia
- Asentamiento del tronco cono y métodos de compactación recomendados
- Resumen de la ejecución del ensayo con el tronco de cono
- Apreciación de la trabajabilidad
6.4. Propiedades del hormigón endurecido
- Desarrollo de la resistencia del hormigón (influencias del curado, temperatura,
edad y tipo de cemento)
- Otras propiedades del hormigón (relación de resistencias tracción-compresión,
módulo de elasticidad
- Fluencia lenta y retracción
6.5. Hormigones de características y propiedades especiales
- Hormigones de elevada impermeabilidad
- Hormigones resistentes a bajas temperaturas
- Hormigones resistentes a la agresión química o físico-química
- Hormigones expuestos a acciones mecánicas y a la abrasión superficial
- Hormigones expuestos a la acción del calor (> 70ºC)
- Hormigones para su colado bajo agua
6.6. Normas IRAM sobre hormigones

7. DOSIFICACION DEL HORMIGON

7.1. Resistencia media en función del factor agua / cemento
7.2. Base del método de dosificación
7.2.1. Aplicación del método en obras pequeñas
7.2.2. Aplicación rigurosa del método
7.3. Ejemplo de aplicación
7.4. Dosificaciones tipo

8. PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS

8.1. Producción
8.2. Transporte
8.3. Colocación
8.4. Compactación
8.5. Curado
8.6. Remoción de encofrados

9. CONTROL DE CALIDAD Y ENSAYOS

9.1. Evaluación de la resistencia a compresión
9.2. Control estadístico de ensayos de resistencia
9.3. Ensayos de resistencia a compresión del hormigón
- Moldeo de probetas
- Curado de probetas
- Encabezado de probetas
- Ejecución del ensayo
- Variación de la resistencia con la esbeltez de la probeta y con su forma
9.4. Recubrimiento y separación libre entre barras para hormigón armado
9.5. Tolerancias dimensionales
9.6. Normas IRAM de ensayo y Normas IRAM-IAS para armaduras del hormigón armado

10. BIBLIOGRAFIA

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DIAGRAMA DE LA FABRICACION DEL CEMENTO PORTLAND

(Origen: Boletín del Cemento Pórtland, Publicación del Instituto del Cemento Pórtland Argentino, año XV Nº 82, Julio-Agosto 1981)

INTRODUCCIÓN

El hormigón normal de cemento Pórtland está constituido por agregado pétreos naturales, cemento Pórtland y agua. A veces se adicionan pequeñas cantidades se ciertas sustancias, aditivos químicos y adiciones pulverulentas, para conferir al hormigón fresco o endurecido ciertas propiedades especiales.

En la concepción moderna del hormigón, éste está constituido por un sistema de dos componentes: agregados y pasta de cemento. La pasta de cemento formada por cemento y agua, determina el hormigón fresco en alto grado, la trabajabilidad y la consistencia y constituye en el hormigón endurecido la matriz que envuelve a los agregados y que determina la resistencia y la durabilidad del hormigón.

En las hojas que siguen se han resumido los datos tecnológicos más importantes del hormigón normal de cemento Pórtland. El objetivo es una mayor difusión de la información que es requisito previo para lograr mejores calidades de hormigón en las obras. El contenido de las publicación toma en cuentas las Normas IRAM vigentes sobre los materiales y el Reglamento CIRSOC 201 "Proyecto, cálculo y ejecución de estructuras de hormigón armado y pretensado".

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1. CEMENTOS

Para la ejecución de las estructuras de hormigón se emplearán únicamente cemento de tipo Pórtland de marcas aprobadas. En casos especiales podrán emplearse otros tipos de cemento, si sus características han sido convenientemente estudiadas por un laboratorio oficial especializado, si cumplen los requisitos de calidad establecidos y si el empleo de dichos cementos ha sido aprobado por las partes por escrito.

1.1. Cementos normalizados

Tipos de cementos Pórtland normalizados en la Argentina

a) Cemento Pórtland normal (Norma IRAM 1503)

b) Cemento Pórtland de alta resistencia inicial (Norma IRAM 1646)

c) Cemento Pórtland puzolánico (Norma IRAM 1651)

d) Cemento Pórtland altamente resistente a los sulfatos (Norma IRAM 1669)

e) Cemento Pórtland de bajo calor de hidratación (Norma IRAM 1670)

f) Cemento Pórtland resistente a la reacción álcali-agregado (Norma 1671).

g) Cemento Pórtland de escorias de alto horno (Norma IRAM 1636)

Comentario: No todos los tipos de cemento Pórtland se mantienen en stock permanentemente, en particular el tipo g) no es de fabricación normal.

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Cementos de distintos tipos o marcas

No se permite el mezclado de distintos tipos o marcas de un mismo tipo de cemento. En un mismo elemento de la estructura no se permite el empleo de cementos de distintos tipos o marcas.

CEMENTO PÓRTLAND NORMAL - REQUISITOS QUÍMICOS (IRAM 1504)

CEMENTO PÓRTLAND NORMAL - REQUISITOS FÍSICOS (IRAM 1503)

Requisitos	Unidad	mín.	máx.
Material retenido sobre tamiz IRAM 75 m	%	---	15
Superficie específica promedio	cm2/g	2500
individual mín.		2250
Ensayo de expansión en autoclave	%	---	1
Tiempo de fraguadoinicialmín.		45	--
final hrs.		--	10
Resistencia mín. a flexión 7 días MPa (Kg/cm2)		3,5 (35)
28 días MPa (Kg/cm2)		5,5 (55)
Resistencia mín. de compresión7 días MPa (Kg/cm2)		17 (179)
28 días MPa (Kg/cm2)		30 (300)

DENSIDAD SÓLIDA Y APARENTE DEL CEMENTO PÓRTLAND (KG. DE MASA)

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Fraguado de la pasta de cemento Pórtland Normal (Ref. 3)

Las siguientes figuras muestran el principio y el fin del fraguado en función de la temperatura y del factor agua/cemento.

Figura 1. Principio y fin del fraguado en función
de la temperatura

Figura 2. Principio y fin del fraguado a temperatura constante
en función del factor agua-cemento

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FALSO FRAGUADO

El fenómeno puede producirse con elementos llevados a molido fino y con elevada adición de yeso siendo más sensible en épocas de tiempo frío. Por lo general, el falso fraguado se manifiesta entre uno y cinco minutos después del comienzo del amado. Se caracteriza por un brusco aumento de calor. No debe confundirse con el fraguado rápido al que acompaña un elevado desprendimiento de calor y una rigidez irreversible. Este se produce con cementos de elevado contenido de aluminato tricálcico (AC₃) e insuficiente contenido de yeso.

ALMACENAMIENTOS DE CEMENTOS

Los cementos de distinto tipo, marca o partida deben almacenarse separadamente y por orden cronológico de llegada. El empleo debe realizarse en el mismo orden.

El almacenamiento debe realizarse en depósitos o silos o bien ventilados, protegidos contra la intemperie. Particularmente debe evitarse un estacionamiento mayor de 60 días.

Figura 3. Influencia del estacionamiento prolongado
(según Ref. 3) del cemento.

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COLOR DE LOS CEMENTOS

Es una propiedad no normalizada.

Para el hormigón a la vista el color debe ser parejo. El color depende de las materias primas, del proceso de fabricación y de la figura del cemento. Los cementos de mayor superficie específica (molido más fino) de una misma planta tienen generalmente un color más claro que los cementos de mayor superficie específica.

1.2. Compuestos básicos del cemento Pórtland

FABRICACIÓN DEL CEMENTO PÓRTLAND

Las materias primas son de roca calcáreas y arcillosas. Las primeras proveen la cal (Ca0) y las segundas la sílice (Si0₂) y la alúmina (Al₂0₃).

Para producir 1 tonelada de clinker se precisan más de 1,5 t de materias primas.

PROCESO DE FABRICACIÓN (ver diagrama de la página V)

- explotación de cantera, luego trituración y acopio

- dosificación del material crudo

- homogenización del material crudo vía húmeda o vía seca

- cocción de horno rotativo (1 a 2 RPM) de gran diámetro (orden de 6 m) y longitudes hasta 180 m, temperatura de salida 1500º; el material crudo es precalentado a 800º C aprovechando los gases calientes provenientes del horno. En la última parte del recorrido el material entra en un estado de clinkerización.

- molido del clinker: el clinker se presenta en forma de piedras porosas granuladas que son molidas en molinos de bola.

COMPOSICIÓN DE LOS ÓXIDOS DEL CLINKER DEL CEMENTO PÓRTLAND (%)

+ Símbolo abreviado

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COMPUESTOS BÁSICOS DEL CEMENTO PÓRTLAND (% valores medios)

Las letras simbolizan los siguientes elementos:

C = Ca0

S = Si0₂

A = Al₂0₃

F = Fe₂0₃

Figura 4. Desarrollo de la resistencia de los componentes de clinker.

Requisitos para los elementos según referencia 5 con una:

a) moderada capacidad de resistencia a los sulfatos: AC₃ 8%

b) alta capacidad de resistencia a los sulfatos: AC₃ 5% y FAC₄ + 2AC₃ 20%

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Propiedades de los componentes básicos a hidratarse (Ref. 3)

1) El yeso que se agrega en la fabricación del cemento modifica la velocidad de todos los componentes

2) Frente a cloruros y sulfatos produce variación de volumen y de grietas.

3) Elevada frente a aguas salinas.

Influencia de los silicatos: Al reaccionar el SC₃ con el agua, se libera cal, la cual es sensible a la acción de las aguas ácidas, puras y carbónicas agresivas. SC₃ se hidrata rápidamente desprendiendo gran cantidad de calor.

SC₂ tiene características opuestas al SC₃, su reacción con el agua es lenta, produce menos calor de hidratación y libera menos cal.

Los contenidos sumados de SC₃ y SC₂ dan valores prácticamente constantes.

Influencia a los aluminatos: AC₃ es el primero en hidratarse (en las primeras 24 hs.). La incorporación de yeso evita que el fraguado sea casi instantáneo. Es muy vulnerable ante la presencia de los sulfatos que provocan una acción expansiva en detrimento de la cohesión de la pasta cementicia.

FAC₄ aporta muy poco a la resistencia del cemento y aparece como consecuencia de la necesidad de controlar el contenido de AC₃. Tiene características opuestas a aquel.

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1.3. Otros cementos

Cemento puzolánico: compuesto por una mezcla de cemento de un clinker Pórtland y una puzolana natural o artificial (25 a 40 %).

Puzolanas naturales: materiales silicios o siico-aluminosos de origen volcánico, capaces de reaccionar con la cal en presencia de agua, formando silicatos de calcio estables.

Puzolanas artificiales: escoria de alto horno, cenizas volantes (producidas por la combustión de carbón en usinas) y las arcillas activadas.

Cementos puzolánicos liberan menos cal al hidratarse y se consigue una real mejora frente a aguas que pudieran producir el fenómeno de lixiviación (proceso químico de disolución y arrastre de un sólido por un líquido) de la cal libre, pero su resistencia a los sulfatos puede ser menor que la del cemento Pórtland normal.

1.4. Normas IRAM de ensayos de cementos y componentes

1503 Cemento Pórtland normal

1504 Cemento Pórtland. Análisis químico (residuos insolubles).

1612 Cemento Pórtland. Método de determinación de la consistencia normal.

1614 Cemento Pórtland. Método de ensayo acelerado para pronosticar la resistencia a la compresión.

1616 Cemento Pórtland. Método de determinación del contenido de escorias granuladas de alto horno.

1619 Cemento Pórtland. Método de determinación del tiempo fraguado.

1620 Cemento Pórtland. Método de determinación de la constancia de volumen mediante el ensayo de autoclave.

1621 Cemento Pórtland. Método de ensayo de finura por tamizado húmedo (residuo sobre tamiz 5 m - Nº 200).

1622 Cemento Pórtland. Método de determinación de las resistencias a la compresión y a la flexión.

1623 Cemento Pórtland. Método de ensayo de finura por determinación de la superficie específica por permeametría (método Blaine).

1643 Cementos. Muestreo (toma de muestras).

1668 Puzolanas. Características y muestreo.

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