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PESO
UNITARIO
El concreto convencional, empleado
normalmente en pavimentos, edificios y en otras estructuras tiene un peso
unitario dentro del rango de 2,240 y 2,400 kg por metro cúbico (kg/m3). El peso
unitario (densidad) del concreto varia, dependiendo de la cantidad y de la
densidad relativa del agregado, de la cantidad del aire atrapado o
intencionalmente incluido, y de los contenidos de agua y de cemento, mismos que
a su vez se ven influenciados por el tamaño máximo del agregado. Para el diseño
de estructuras de concreto, comúnmente se supone que la combinación del concreto
convencional y de las barras de refuerzo pesa 2400 kg/m3.
El peso del concreto seco iguala
al peso del concreto recién mezclado menos el peso del agua evaporable. Una
parte del agua de mezclado se combina químicamente con el cemento durante el
proceso de hidratación, transformando al cemento en gel de cemento. También un
poco de agua permanece retenida herméticamente en poros y capilares y no se
evapora bajo condiciones normales. La cantidad de agua que se evapora al aire a
una humedad relativa del 50% es de aproximadamente 2% a 3% del peso del
concreto, dependiendo del contenido inicial de agua del concreto, de las
características de absorción de los agregados, y del tamaño de la estructura.
Además del concreto convencional,
existe una amplia variedad de otros concretos para hacer frente a diversas
necesidades, variando desde concretos aisladores ligeros con pesos unitarios de
240 kg/m3, a concretos pesados con pesos unitarios de 6400 kg/m3, que se emplean
para contrapesos o para blindajes contra radiaciones.
RESISTENCIA A CONGELACION Y
DESHIELO
Del concreto utilizado en
estructuras y pavimentos, se espera que tenga una vida larga y un mantenimiento
bajo. Debe tener buena durabilidad para resistir condiciones de exposición
anticipadas. El factor de intemperismo mas destructivo es la congelación y el
deshielo mientras el concreto se encuentra húmedo, particularmente cuando se
encuentra con la presencia de agentes químicos descongelantes. El deterioro
provocado por el congelamiento del agua en la pasta, en las partículas del
agregado o en ambos.
Con la inclusión de aire es
sumamente resistente a este deterioro. Durante el congelamiento, el agua se
desplaza por la formación de hielo en la pasta se acomoda de tal forma que no
resulta perjudicial; las burbujas de aire en la pasta suministran cámaras donde
se introduce el agua y asi se alivia la presión hidráulica generada.
Cuando la congelación ocurre en un
concreto que contenga agregado saturado, se pueden generar presiones hidráulicas
nocivas dentro del agregado. El agua desplazada desde las partículas del
agregado durante la formación del hielo no puede escapar lo suficientemente
rápido hacia la pasta circundante para aliviar la presión. Sin embargo, bajo
casi todas las condiciones de exposición, una pasta de buena calidad (de baja
relación Agua – Cemento) evitara que la mayor parte de las partículas de
agregado se saturen. También, si la pasta tiene aire incluido, acomodara las
pequeñas cantidades de agua en exceso que pudieran ser expulsadas por los
agregados, protegiendo así al concreto contra daños por congelación y deshielo.
(1): El concreto con aire incluido
es mucho mas resistente a los ciclos de congelación y deshielo que el concreto
sin aire incluido, (2): el concreto con una relación Agua – Cemento baja es mas
durable que el concreto con una relación Agua – Cemento alta, (3) un periodo de
secado antes de la exposición a la congelación y el deshielo beneficia
sustancialmente la resistencia a la congelación y deshielo beneficia
sustancialmente la resistencia a la congelación y el deshielo del concreto con
aire incluido , pero no beneficia de manera significativa al concreto sin aire
incluido. El concreto con aire incluido con una relación Agua – Cemento baja y
con un contenido de aire de 4% a 8% soportara un gran numero de ciclos de
congelación y deshielo sin presentar fallas.
La durabilidad a la congelación y
deshielo se puede determinar por el procedimiento de ensaye de laboratorio
ASTM C 666, " Estándar Test Method for Resistance of Concrete to Rapid Freezing
and Thawing". A partir de la prueba se calcula un factor de durabilidad que
refleja el numero de ciclos de congelación y deshielo requeridos para producir
una cierta cantidad de deterioro. La resistencia al descascaramiento provocado
por compuestos descongelantes se puede determinar por medio del procedimiento
ASTC 672 "Estándar Test Method for Scaling Resistance of Concrete Surface
Exposed to Deicing Chemicals".
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