FIGURA N° 11: PRUEBA DE CONSISTENCIA DEL CONCRETO

En estudios realizados se ha determinado que los concretos, de igual

consistencia, con aire incorporado son considerablemente más trabajables y

cohesivos que concretos similares sin aire incorporado, excepto en los altos

contenidos de cemento.

• Segregación y exudación. La incorporación de aire a las mezclas de concreto reduce en forma notable la segregación y exudación, aceptándose como un

criterio general que, aparentemente, las burbujas de aire mantienen las

reduce y el agua no es expelida. El Grupo Walker sostiene que la reducción

en los proceso de segregación y exudación probablemente es el resultado

de cuatro fenómenos físicos y químicos: Las burbujas flotan sobre y entre

los agregados y el cemento con lo que disminuyen la velocidad de

sedimentación; las burbujas disminuyen el área efectiva a través de la cual

pueden ocurrir los movimientos diferenciales del agua; la capacidad de

adherencia entre la pasta y los agregados es aumentada en la medida que

se establece adherencia mutua entre las burbujas y las partículas de

cemento y agregados; el área superficial de las burbujas presentes en el

concreto plástico es lo suficientemente grande como para retardar la

velocidad con la que el agua deberá separarse de la pasta por acción del

drenaje. Powers indica que la incorporación de aire hace la pasta más

viscosa por la resistencia de las fuerzas capilares en la superficie externa a

incrementar el área superficial de la masa. El grupo Mielenz también señala

que las propiedades de la pasta con aire incorporado, como una masa

estructuras, dependen principalmente de fuerzas capilares.

2.2.3.10 PROPIEDADES AL ESTADO ENDURECIDO.

Riva López (2000) también explica nueve propiedades del concreto en estado endurecido que se ven modificadas con la inclusión de aire al concreto:

• Resistencias mecánicas. La resistencia mecánica es la primera y principal desventaja de la presencia de aire incorporado. Los estudios efectuados

permiten apreciar que para obtener una resistencia a la compresión

determinada es necesario emplear menores volúmenes de agua cuando se

efectuados se ha considerado que el contenido de cemento es el mismo y

que los contenidos de agua y agregado fino se ha reducido a fin de mantener

la trabajabilidad del concreto original y la suma de los volúmenes absolutos

igual a la unidad.

• Resistencia a la flexión. Las investigaciones realizadas por Goldbeck y gray han permitido demostrar que los efectos de la incorporación de aire sobre la

resistencia a la flexión son similares a los que se presentan cuando se trata

de resistencia a la compresión.

• Módulo de elasticidad. En ensayos realizados en el Laboratorio de Ensayo de Materiales de la Universidad Nacional de Ingeniería se ha encontrado una

disminución hasta del 20% en el módulo de elasticidad en relación con

concretos sin aire incorporado.

• Cambios de volumen. Estudios realizados en el Laboratorio de Ensayo de la Universidad Nacional de Ingeniería han determinado que, en la expansión

de especímenes curados bajo agua, la incorporación de aire permite una

reducción de la expansión aproximadamente el 15% por cada 1% de aire.

• Resistencia a la congelación. El cambio más importante que se obtiene por la incorporación de aire a la mezcla es un notable aumento en la durabilidad

del concreto por incremento en la resistencia a la congelación del agua en

aquellos casos en que está sometido a acciones intempéricas severas

debidas a la acción de heladas y deshielo. El daño que causa el

congelamiento es debido al crecimiento de cristales de hielo en los vacíos

presentes en el concreto, estos cristales deberán atraer por succión al agua

manera los cristales de hielo continúan creciendo conforme se vaya

extrayendo agua de los vacíos mayores y posteriormente de los más

pequeños. Para que un concreto sea resistente a la congelación, él deberá

tener un bajo contenido de agua, de manera tal que nunca debería estar

totalmente saturado.

• Permeabilidad y absorción. La incorporación de aire parece no tener efectos importantes sobre la permeabilidad, debido a que el aditivo brinda una mayor

homogeneidad y uniformidad como resultado de una mejor trabajabilidad.

Wright ha señalado que siendo las burbujas de aire un medio discontinuo no

cabe esperar que la presencia de las mismas haga el concreto más

permeable.

• Resistencia a la abrasión. Es lógico pensar que si la incorporación de aire disminuye la resistencia de concreto a la compresión también disminuirá su

residencia a la abrasión. Esta disminución en la resistencia a la abrasión

puede ser importante en concretos con contenidos de aire mayores del 10%.

Para valores que no excedan del 5% a 6% en el contenido de aire, la

reducción en la resistencia a la abrasión no es importante y no hace

excluyente el empleo de aire en la construcción de caminos o pavimentos en

los que, razones de durabilidad, el incremento en la resistencia a proceso de

congelación y deshielo es más importante.

• Peso unitario. La incorporación de aire permite apreciar una disminución en el peso unitario del concreto.

• Adherencia con el acero. Al incorporar aire al concreto se incrementa la capacidad de adherencia entre el concreto y el acero de refuerzo, sin

embargo, es importante indicar que investigaciones realizadas por Russell y

Wuerpel permitieron determinar los efectos del aire sobre la adherencia entre

el acero de refuerzo y el concreto son similares a los que se presentan

cuando se trata de resistencia a la compresión.

2.2.4 HIDRATACIÓN DEL CONCRETO.

2.2.4.1 FRAGUADO Y ENDURECIMIENTO DEL CONCRETO.

Las variaciones de estado que sufre el concreto desde su elaboración hasta que

se coloca y compacta en el elemento estructural son diversas, es por ello que se

ha agrupado en tres etapas que caracterizan cada una de manera singular a las

características del concreto dentro de su proceso evolutivo.

a. El lapso anterior al fraguado, durante el cual el concreto se muestra como

una mezcla relativamente blanda y moldeable, en función de la consistencia de

diseño.

b. El lapso de fraguado, tiempo en el cual la mezcla aumenta su consistencia

progresivamente para convertirse en una masa rígida que ya no es moldeable,

pero que aún no adquiere resistencia mecánica apreciable.

c. El lapso posterior al fraguado que corresponde a la etapa de endurecimiento

propiamente dicho, en la que el concreto evoluciona para adquirir la resistencia

mecánica y demás propiedades inherente, que se identifican con el material de

construcción previsto para prestar el servicio requerido. El concreto al hallarse

dañarlo de manera permanente, pero aún, se le admite operaciones

superficiales relacionadas con el acabado; finalmente en la tercera etapa el

concreto manifiesta toda su rigidez y dureza para permitir cualquier

manipulación adicional.

d. Al seguir el proceso de rigidización del concreto en sus dos primeras

etapas por el método de las agujas de penetración, se obtiene una evolución.

Se estableció que el concreto puede ser moldeado o remoldado sin perjuicio

mientras su grado de consistencia o de rigidez se conserva inferior al de un

cierto estado definido por una resistencia a la penetración igual a 35 kg/cm², el

cual se designa como estado de fraguado inicial o de límite de compactación

por vibración, de esta manera, la adquisición de dicha resistencia a la

penetración representa el final de la primera etapa y el principio de la segunda.