1. 25. ~ CAPITULO 2.CDNCHETUS CELULARES. 2.1 GENERLIDADES. Puede considerarse que existen dos grupos principales de concretos celulares:concretos aireados y microporitos.La diferencia entre ambos grupos la define el sistema de porosidad que presentan,as como el tamao de los poros.En los concretos aireados la porosdad se forma mediante la inclusin de aire o agentes espumoeos,dando por re- sultado una gran cantidad de burbujas macroscpicas.En cambio,la es-tructura porosa de los mieroporitos se debe primordialmente al tipo demortero usado,el cual debe ser un material sumamente diludo y de Fra- ~guadc rpido,que permita que el aire entre a los poros que se formam - cuando la mezcla empieza a fraguar. l El sistema de porosidad as inte-grado resulta bastante homogneo. A continuaoin se_presenta en forma esquemtica la clasi- fioacin general de estos concretos: agenteseepumoseaee umosos .p espumados meonicamenteaireados Celulares gaseasos agentes qumicosmicroporitos - ~ - - . _ _ rgeaccin cal-slica. _ Todos los concretos celulares pueden ser curados al am-biente,con vapor o en autoclave,siempre y cuando el cementante emple do sea cemento.En caso de que se use mortero de cal en su fabricacin,para que se ebtenga un curado adecuado conviene agregar algo de puzolo-na,la cual reacciona quimicamente con la cal aun a temperatura ambien-te.Cuando se usa curado a vapor se logra un major y ms rpido endurg_cimiento del concreto.Cuando ea curado en autoclave se logra obtenerun concreto celular de calidad superior.De acuerdo cogel Fraguedo y Agrado de adherencia bue gaesshta que n au Vet depende ua las reacciou- ~ .uvnas : artificiais eu eis xitzeaveeian em 1a mescla.Lea oemzrvstos) estatura:- pueden subdividirse en tras grupos distintos:

2. 2?. a) Concretos cuya adherencie se tiene entre el agregadode arena silioea y lacal. En esta tias da : :xanax-aan na an pretensa : cancin mig mica alguna entre la arena y la cal a temperaturas normales. _ El endu-'recimiento o fraguado que se observa ea el resultado de la reaccin -quimica entre la cal hidratada y el bxido de carbono del aire.Sin embargo,cuando se cura e vapor por arriba de los 100 C,se presentan'. interacciones qumicas entre slica y cal,resultando un mortero hidrgtado de smlioato de calcio ms resistente que el mortero comn. b) Concretos cuya adherencia se presentawentre cal y ug zolona.*' La propiedad cementante de la puzolona combinada con# cal es conocida de mucho tiempo atrs.An existetdiscusiones entre - algunos investigadores para definir el proceso de fraguado de ste,-.atribuyndose a las condiciones inestables que presentan los minereles del tipo silicatoe de aluminio hidrstadoa que poseen las puzolonas,-cuando se someten a altas temperaturas. ' Los concretos aireados a base de cal o los microporitosrequieren para su fraguado que el cementante sea una puzolona activa, Lya que esta material siliceo reacoiona Facilmente con la cal an a temperaturas moderadas. La resistencia de los concretos ligeros elaborados a bg se puzolonas pueden desarrollar mayor resistencia si se utiliza curadoa vapor durante el periodo de fraguado. C] Concretos cuya adherencia se obtiene a base de cemag. tozEn este caso,puede utlizarsa cualquier tipo de agrggado para la elaboracin del concreto.El curado puede ser al ambien-te,a vapor o en autoolave ya que en cualquier caso el cemento logra - desarrollar su fraguado.Sin embargo,se prefiere smplear el sistema de curado en autoclave ya que asi se obtienen concretos de mayor resigtencia. El fraguadc del concreto curado da este modo se mejora 3. LN. an ms si lu mezcla cnntienm agregado fino de arena siiicea,ya que gta rw': ciona con hidrxwg do calcio uu se genero durante la hidrata-cin del cemento,aumentando el endurecimiento. 2.2 MATERIALES CON QUE SE ELAEDRAN LDS CONCHETOS CELULAHES. 2.2-1 CEMENTANTES. Los concretos aireados se hacen a base de cemanto o cal, . .en cambio los microporitos'uti1izan nicamenta cal.El cemento Port-land se empleo para lauaboracin de concretos espumoeos o gaseosos.- Los cementos a base de. escorias de altos hornos no se recomiendan paraconcretos celulares ya que se tienen problemas durante el curado en au- toclave,debido sobre todo al fraguado lento que presentan.Tampoco -son recomandables los cementos con excesivo contenido de aluminio. Los concretos celulares cuya cementacin se hace a base''de_ca1 como los si1icatos_espumosos y los microporitos smplean cal qugmada la dual al hdratarse requiere bastante cantidad de agua,misma - que obtiene de la mezola,acelerando el endurecimientgde la estructurac -ular.'El clogque se genera durante esta hidratacin facilita la - reaccin cal-silice,necesaria para la formaoin del concreto.El rpi do Fraguado de la mezch evita y previene la formacin de grietas que pgdieran ser perjudiciales en el producto Final.2.2-2 AGREGADDS.*_ Los principales agregados para concretos celulares los - constituyen la arena ailicea y las cenizas de combustibles pulverizados.Tambin existem otros materialea con alto contenido de slica que pue- den emplearso cn la Fabricccin de concretos ligeros celulares,pero - que son poco conocidos.La arena que se utiliza puede ser inerte o aerun agregado activo quimicamente.Cuando es inerte debe llonar los mis-moa raquiitoa que para concretos ordinarios.En muchos caaoa as Fact; ble combinar arena natural con arena seleccionada 0 inclusive con ceni- zas de combustible pulverizado,pero se debe tener cuidado en cada caso de aumentar el perodo de curado en autoclava para lograr resultados satisfactorios. Las cpnlzus me cmbustibla pulverizado son de diferentes 4. categorias y calidadas ya que dependem del contenido de carbon,de la - temurotura de los hrnes da donde se obtienen,del sistema de enFria- miento de los mismos,etc.Por estas razones es dificil cuantificar las precisasse:!aiaanquimiaaa da diabos agregadas.Bapendiando d 1a rala cin entre los componentes de cal y slica que la integran,estas ceni- zas de combustible pueden ser de diferentes categorias y por lo tanto ea tn sujetas a diferentes sistemas de fabricacin cuando se emplean para la elaboracin de concretos ligeros. La granulometria de estos agregados es por lo general eg mejante a la de las arenas.Entre ms Finos se tengan ser mayor la - densidad del concreto obtenido. ' Cuando setiene demasiado contenido de combustible en eg tas cenizas,es preferible emplearlas para la elaboracin de cDnorecio~nes que pueden utilizarse como agregados ligeros sinterizados.1 _2.2-3 DBTENCIUN DE LA_POHOSIDAD; Existen varios mtodos para lograr porosidades eo concre- tos celulares.Pueden emplearse agentes qumicos que permitan la inclu- sin de aire en el mortero o agentes espumosos que se mezclen en la masa semiendurecida de mortero.Utro mtodo consiste en agregar agua adicio- nal al mortero para que cuando esta se elimine,pueda introducirse aire en los poros.Algunas veces se logra crear porosidad sometiendo el mor- tero al vacio,formndose burbujas originadas por esfuerzos internos en v la masa del mortero.Sin embargo,este mtodo es poco comn.Los procgdimientos ms comnmente usados se reducen a los siguientes: a) Agentes Espumosos. - Es un procedimiento mecnico para la Formacin de la porosidad.Losegentee espumosos son disueltos en - - agua y espumados mecnicamente o por medio da presin de aire para mez-clarlos posteriormente con el mortero.Estos agentes deben llenar deter'minados requisitos para prevear un buen resultado en el producto final: deben ser estables,resistentes y de una estructura porosa homogenea.Adems no deben contener ingredientes que retarden el fraguado del con- creto formado.En caso requerido debern utilizarse estabilizadores ad; cionales como goma,polvo de carbn,cenizas,etc. 5. 30.Los principales agentes espumosoa que se han utilizado sa- tisfecariamente para'la elaboracin de concretos ligeros,son: Resinas de gomes~ A Resinas de Jabn Alumoaulfonato V Keratina hidrolizadaProtenas hidrolizadas,etc. b] Inclusin de Aire. - Este mtodo consiste en mezclar - - agentes qumicos productorea de gas en la masa semifluda de mortero.Es importante controlar el endurecimianto del mortero antes de mezclar los - agentes qumicos ya que la tensin_que deaarrollan estos elementos es re- ducida y en caso de que la pasta se haya endurecido bastante,la forma- cin da poros es incompleta.La reaccin qumica generada al entrar en - contacto estos agentes con la paste Pe mortero libera hidrgeno u oxigeno,dependinndo del agente quimico que ab utilize.Ea comn al uao de polvo de aluminio,carbonato de calcio,perxido de hidrgeno,etc.como agenu- tes qumicos para la inclusion de aire en la mezcla. C] Agentes Espumosos e Inclusin de Aire. - Algunas veces -_ es preferible utilizar una combinacin de los procedmiantba mencionadosanteriormente para lograr concretos de determinadas caractersticas.Al utilizar agentes qumicos y mtodos mecnicos para la Formacin de poros;dades,se logra obtener concretos de ms bajo peso volumtrica y de meda- res propiedades Fsicas y muxA: vx-.cu iu genuxnl uu uth uhu usados para la formacin de burbujas sun polvo de aluminio como BQBHLQ qumico y goma resinosa como agente espumoso. 2.3- CONCRETUS AIHEADUS. 2.3-1-GENERALIDADES.Los concretos ligeros aireados son hechos a base de morta-xro de oemento o cal y la estructura porosa que presentan se logra obtenermediante la incluain de aire en Forma mecnica o a travs de agentes qu;micos espumosos.Los agregados que se emplean pueden ser arenas siliceas,cenizas de cqmbustible pulverizado,arcillas quemadas y granuladas,esco-ria molida da altos hornos,etc.Por lo general estos materialea contie- 6. 31.uutldad comu;nun uma c 'oracle de material de ailice,el cual a la vez - que nterviene como agregedo'eirve para reaccionar quimicamente con losdemnntaltea ya sea as;e semente y_ de esta mas &negrei- a1 generate : qn eu Forma final. Estas concretos pueden obtenerse con pesos volumtricos - dentro de un-rango de variacin entre 400 y 1600 Kg/ ma con resistsnciaa_ a la compresin entre 15 y 60 Kg/ cm2.Cabe hacer ls aclaracin de que el nombre concretos aires dos no corresponde propiemente al material que se treta,ya que solo es ! un mortero de cemento o cal,segn el caso.'Sin embargo,en virtud de haberse difundido su uso con este nombre.se ha convenido seguirlo lla-mando asi. _ i Este material puede usarse en forma de unidades prefabri- cadas o aplicarse in situ.La utilizacin de concretos sireadoe in si- tu,reduce sua propiedadea fsicas y mecnicas ya que solo las unidades prefabricadas que han sido curadas en autccleve (vapor a alta presin),obtienen caracteristicas fisico-qumicas aceptables.La aplicacin in _situ de este tipo de material se reduce a casos en los que solo se de- seen aprovechar las propiedades trmicas del mismo y donde altas resis- tencias no son necesarias y la contraccin por sacado no tiene importan cia. El conocimiento ms o menos preciso de los concretos ligg ros aireados data de prinP1nvu Nut siglo,pero eu utillzuun nomeru- cial empez durante 1929 en buiza.El desarrollo alcanzuuu Aceda entog ces as conaiderable,llegando inclusive a competir en algunos paises -con los materiales de construction usuales. 2.3-2 CLASIFICACION DE LDB CDNHETDS AIHEAD03.La clasificacin se hace en base al procedimiento usado - para lograr la porosidad y al tipo de cementante empleado.V; Los dos mtodos principales de hacer concreto aireado son la produccin de gas en la mezcla por medio de una accin quimica o laadicin de espuma o de una substancia que produzca espuma en la mezcla. 7. T1 no da Camerata _H Paygsg:&grada cazzgrm A unnerat aanumasu agente eeeumeaee aemantu 311163139 Bpuwg_ - agentes ebumaoa cai n,Concreto gasaoso N inclusin de aire semente Silicato gaseoao ' ' inclusion de aire cal E1 equipo para la eleboracidn de estos concretos no varia 'mucho con el tipo de cementanteuaado,pero ei veria bastante segn el -agente empleado para obtener el sistema de por-oe. La elaborecin da concretos espumosos tuvo su Origen en - Alemania con el concreto eonocido como "Iporitbeton",hecho a base de - arena silicea y un agente en polvo de cido sulforoso de naftaleno,uee_r_ doiuna proporcin de uno por ciento del contenido de cemento.Se uen cg mo entobilizaor un oompuelto diiuid da audio.Otros concretos espuma- sns que tambin se originaram en Alemania pero que no han difundido eu. -_ uso son el "Betacel" y el "ze11beton" que difieren dal anterior por!el - agente espumas: : utilizado. g Cuando se usa como cementante 1a cal,a1 concreto aireado reeuentemente se 'le denomina silicato espumoso y solo ee Factible produ- cirlo mediante curado de vapor a presin cuando la arena eilicea usada - como agregado ea inerte.Puedo utilizarse tambin com agregado el pol-.vo da cenizas de combustible,lee cuales en virtud de su Finura pmducenuma reaocin quimica setisfuutxuztixa. _Los concretos geeeoeos se producao con arena silicea y - uaando_ cemento portland como ceuxentante.Puede fraguar a temperature eg biente.Los agentes inclusores' de aire mas comumente empleadoe son elpolvo de aluminio,carbonato de calcio gperxido de hidrgeno.La resistencia del concreto gaseoeo asi formado disminuyecuando ea dieminuye su peso volumtrica.Da acuerdo con las investiga- ciones da Graf,para lograr obtener reaistencias mnimas de 20 Kg/ cm2 serequieren las eiguientes cantidades de cemanto,segn su peso volumtrica. 8. Cemento Portland Peso Volumtrico ' Kg/ m3 ,. ,Kg/ m3. 225 ' : :ooo - 110o 250 BOB - 900 350 550 HDDEn virtud de que las propiedades fsicas y mecnicas de -'los concretos aireadoa curedoa con vapor a altas preeionae son mucho me-V 2) Polvo blenqueador a. ba Perxido de Cloruro deJorea due equellos que se cura al ambiente o solo con vapor,el uso de -Autnnlnuns:nar : Fan-tn n1- nqfn n . ... ---. ._-__ . ._. _ -. _.. - _- . mn._rede se ha generalizado bastante,e gre- do tal que en la actuelidad gran mayoria de las empresas productoras de concretos aireadoe lo utilizan. 2.3-3 FABRICACION DE LDS CNCBETS AIREADDS. La tecnologia para la tabricacin da concretos aireadoe - depende primordialmente de dos Factores:si el concreto se va a elabo- rar in situ o ei se ve a elaborar en la fbrica propiamente dicha. Aperte de estas razones,los procedimiantoe varian un po- oo segn los material qu n unn y ugn n trata do obtener canon-tos eepumosoe o concretos geeeosoe. a-3-1 FAEHICAIDN DE CONBRETUS GASEDBS. 1 En el caso de los concretos geeeosoe,le Formacin de gaspuede iluatrarae en Forma cualitativa como eigue: 1)' Polvo de cal Alumneto tricalcicoAluminio + hidratada l' 59" ' e Hidratado "' "1d"59"+ + agua + Oxgeno. se de cloro y clacio - Hidrgeno " Calcio.E1 primer mtodo ea el que se usa con ms profuen en la actuelidad y es la base para le alaboracin del concreto Siporex.La vg locidad de fprmacin de las burbujas de hidrgeno se controla mediante - agentes qumicos especiales.' 'E1 proceso de fabriaeoin ea el siguiente: 9. 34o~ La arena,una vez aeleceionade y humedecida ea coloca enun molde rotatorio qe evita eu endurecimiento y sacado,despus el ma-teria se lleva mediante hombee e un meeeninmo donde no pelo y eo revueg ve.Be all!el material se mazcla con aumento y agua y se coloca en elmolde.el cual ya lleva colocadas les verillae del refuarzo.Posterior- mente ee le agrega el polvo de aluminio que aeta como agente incluaor - de aire.E1 molde debe llenarse solo hasta un 60 o 70 por ciento pre-'viendo la expanein que se tendr al intervenir el agente qumico.E1 -mortero eai formado se mantiene eu el molde durante seis horas aproximada mente.El exceso de material as removido mediante un alambra a tensin que se deapleza a lo largo del molde.Una vez endurecido el material.-"se lleva a 1a'mduina cortadora donde ae obtienen las piezas de las di-mensiones que se requieran.Despus de cortarsa,ae llevan los puertoe- al curado en autoclave,donde se mantiene durante 16 horas.Despua las piezas son almecenadas para eu uso ooaterior.Las varillaa de refuerzovienen ganaralmente soldados en forme de mello y la centidad que se colo_que en el molda depender del uso que se pretenda dar a las unidades Fa-bricadas.Dichae varillas,antes de colocarse en el molde deben tratar- se con agentes antioorrosivoa,sobre todo cuando estos van a trabajar e tensin o compreain y se requiere una buena adherencia con al concreto. En el esquema de la siguiente pgina se muestra el proce- so descrito para la fabricacin de concretos geseosos. 2.3-3-2 FARICACIDN DE CNCDFTDS ESPUMOSUS. ue tcnico de elanurecin de concretos aspuuneus a base - de cemento o cal se ha dasarwollado coneiderahlamente en la Unin Sovi- tica.E1 proceso,ye sea usando cemento o cal como cementantes,as sim; lar: La arena seca ea lleveda a uno de los silos de a1macena-'miento de la planta.Otros dos silos contienen cemento o cal hidratada. La arena y el camentanta pasen a travs de tolvas donde se pesan y dosifg can.llevndose enseguida a una cmara mezcladora donde ea revuelven y se les agrega agua.Por ln general loa concretos eepumoeoe contienen una -parte da comento por dos partes de arena y los silicatos eepumosos contig nen una parte da cal por tres partes de arena.La denaidad se controla - 10. DOSIFlADOR DE CEMENTOoomrmaboa DE ARENA ENDURECWOALMABENAMIENTO ARENA HUME DACORTADDRASFOLVO DE ALNlNlOCAMARA DE URADO A VAPORALMCENAJEDESMANTELR MOLDEPROGESO DE ELABORAC| ON DEL CONCRETO GASEOSOCmediante la dosificacin de los agentes espumosos que se agrsguen.Estoe agentes son espumedos en un tambor de mezclado y_ posteriormente 'amadoscon el mortero.El concreto ye formado se lleva a un tanque distribuidor, de donde a travs de tuberas flexibles es colocado en los moldes,que eg rn del tamao y forma que se requiera.El refuerzo de las piezas se org para con enticipacin y se coloca en los moldes antes de ser llehados.-' Finalmente,los moldes son almacenadoa mientras el concreto fragua,lo -.cual dura alrededor de~6 a 12 horas.Para un endurecimiento o Freguado -completo,las unidades se llevan a la autoclave donde se mantienen duran- te 18 horas.Posteriormente,una vez enfriados,lee piezas son almacena-A das para eu utilizacin. En el esquema de la siguiente pgina se presentan en formasimplificada los distintos pesos del proceso de fahricacin de concretos aapumosos. La produccin de un buen concreto espumoso involucra un - considerable conooimiento tcnico y una mano de obra altamente eapecialio zada. Por esta rezn eu uso ms difundido ea en forma de elementos precg 11. 3.3 .DEFOS| T0 DERENACRWDORA AGENTE E$PUM050eaueezol MOLDES: resumo nnicum.AUTOCLAVE .MM^= ~^EPROCESO DE ELABORACION DE UN CONCRETO ESPUMOSOlados hechos en Fbrica,donde puede mantenerse fcilaente su control yuniformidad.Sin embargo,el empleo de este material como plantilla ais lente se est incrementando y se est reduciendo su tcnica de e1aoora- cin a una rutina bastante simple,con lo cual se logra que operadores - sin experiencia logren trebajos satisfactorios despus de unas cuentas - horas de entrenamiento. 2.4.- MICHDFURITOS. Las caracteristicas principales de estos concretos son - las mejores propiedades trmicas y su alta resistencia.Tanto la resis- tencia a la compresin como a la tensin as notoriamente mayor que en - 'los concretos aireados.El_poder cementante que poseen se deriva de la reaccin qumica entre la arena silicea y la cal al generarse silicato -.clcioo..1cLos matarieles que interviensn en su fabricacin son los mismoe que los correspondientes a los concretos aireados,pero la dife- L rencia estriba en el proceso de fornacin de poros.ua eetructura poro- 12. 37.3 @Q M!NWBBFiEQNuma iii- miw @MEQRHQ !agua qn ! ,3- M1423::rp- meme at;;advinda rfaptwn? ? un 'AFFQW sua Dosa!!em alt. - 91090.7*- ain aguazidasg 5im9ra pierde . el.QQHSN-D da agua an casam antes da eu fraguado.E1 epeuio que deja el agua a1 desalojaraa ea raamplazedn - por aire,imtegnndose une estructura porosale mes:del : mortero.Lul centidad de agua necesaria es fijeda por 1a ebsorcin dal.mortero y cuan-do existe ste en xceso el concreta fregue en le parte inferior dal : no17. de.Los agregados empleados para 1a fahricacin de ncroporitos aon ere-bna ailicse e ceniza de combustilale pulverizado..E1 cementente ea por 1o general cal hidratada. An cuando puede obtener-se buena calidad de concretos : :u- rndolos a 1a tempereturmambiente,as recomendable el uso de curado a v5_ por para mejores resultados.'_Aunque 1a tcnica de qlaboracin de los microporitoa eo cn sencilla,eu ueo no se ha difundido axu le siena forme que los concretos . - aireadoe ya que presenta 1a dasventaja da au alta absorcin de agua y blame de contraccin por sacado durante le etapa de fraguedo del material(,Para obtener micmportoe de bje densidad e base de arena silicea,debe tener-se une alta relacin agua-slidos y'debe emplerse cel cozida como . IJEMBIVGEHB para acelerar eu endurecimento.Cuando se empleen cenizae de combustible pulverizado como agregado de los mioroporitoe,pu_e_ de curar-sa el material a temperatura ambiente sin consecuencias desfavor-g bles. . Las cenizas.de oombustlible pulverizedo utilizadas pare 1.aL elaborecin 'de . microporitoe pueden emplacar-se en forma diluda o con ace-v eo contenido do humedod.En 1 primer caso se usa cel vive decida comocementante y en el segundo peso puede userse semente o cal hidratada. n** Cuando se usen les cenizas de combuetiblas pulvarizados en Farma lquida,'los mldae deben contener filtros para escapa del agua en exceso-en el fondo del mismo.Ademe en estos casos ea conveniente un - precalentamianto dl material antes de somew . jeto de evite: - egrietemientos an 1a masa dal DDHCILL. ,vu cg locando el noz-tera en el molde,esta se somete a vibrado pm. ; ayuder a1 - desalojarento del agua y a1 endurecimento del mortero. 13. 38.Los NJWTLQ cometidos a curado a vapor a altas pra-. sionus desarrnllan mjruu mnruutersaas fisicas y mecnicas que los -normales,De acuerdo can los uutudios llevadoa a cabo por Anderegg pue- den MUIHEAPEQ resistencia:entre 45 y ; ao kg/ em con' pasa:volumtricosque variam entre 400 y 650 Kg/ ma,dependiendo del tipo de agregado que -'se use y del sistema de curado empleado. 2.5.- CDNSIDEHACIDNES DE DISEN PARA CUNCHETOS CELULARES. 2.5-1 GENERALIDADES. -El uso de concretos celulares para propsitos eatructura- les es a la vez inadecuado y antieconmico.Tsmpoco es conveniente para usarse en estructuras sujetas a rigoroso interperismo.Su utilizacin - ms generalizada ea como bloquos unidades de concreto precoladas y re- _Forzadss para muros y techos donde la resistencia a la flexin,compre- sin o cortante tange carcter secundario.Tambin ss factible usares'- concreto celular colado en obra,pero como en estos casos no es posible,emplear mtodo rigurcso de curado,el material est sujeto a cambios considerables de volumen por contraccin al secarse y humedecerse.Por ss- ts ragn su uso est rsstringido generalmente a plantillas aislantes en donde es de poca importancia el agrietamiento por contraccin.El procg.ao quimico de Formacidn de gas no as adecuedo pargconcretos colados en -obra a excepcin de trabajos especiales de inyecoin,el mtodo ms con-veniente en estos casos ss el de produccin mecnica de espuma por mediode agentes especiales. b Para la aplicacin de los concretos celulares en forma de unidades precoladas,deben tomarse en coneidsracin algunos puntos esen- ciales para evitar problemas de construccin. Daoern usares unidades curadae satisfsctoriamente.Se smplearn completamente secos y debsr1protegsrse en -la obra mientras vayan a usarse. Se colocarn en reas de dimensiones limitadas,o en su - defecto debarn preverse juntas de dilatacin.En edificios rgidos de- ber permitirse al libre movimiento de los extremos. En las uniones debern usarse mezclas dbiles. 14. 9xdo oe aoliqoo' .' enemies. 39.Deben assegurar ! de que estn coeplotaeente aeoee antes de"abdicar 1o ! acabados o el unypaedo. nv , v N ,111 -ya 1.aen grandes &rue; . ~ No eo deben humadecer excaaivamente lee unidades antes de aplicar los reoubrinientos. Las mazelas que ao ueon en los acabados debern ser nezclae_r _ _I V Com en el : eso de todo les estructuraa oonpueetae' de ong creto reformado;deben hacerse algunos coneideradionos de dieee,como -' por eJenplo le que se refiere a qu eeccioneeplanes permanecer plenas oncondiciones nomeia:de carga.Ademe,en virtud de que la edherencia en tre el rofuerzo y el concreto,en el caso de concretos celulares,es ne- nor que en el de concretos densos,deben consider-area factores de ceguei-' _ dad mayorea para preever el deslizamento.Eetas y otras consideracioneedeben hacer-se para el diseo de elementos de concreto celular air-gado,-tanto en ln que se refiere a flexin,adherencie y cortante. 2. 5-2 FLEXION? ?Los mtodos de diseo usados generalnnte por los fabrica;toe estn baeadoe en 1a teoria elstica o utilizando un factor da came.Bin cercar-go,estos mtodos no estn totaluente eceptados por ; os comits encarnados do elaborar los reglementoa de dieeo. d Aun cuando se han hecho mmeroeae pruebae en nienbzue de - concreto celular euJeto e flexin,no ee ha logrado recopilar informacin u 4 Esto est go- bernado principalmente por au relativamente haja resistencia a 1a compre- sin y eu bajo ndulo de elaeticidad. suficiente para cnnooiniento preciso de su compor-talento. Es neceearia ms informacin rea__pacto a 1a defornecin nitaria mxima que el wma-ato celular puede reaeiatir bajo diferentes condiciones de carga sin que aperezca freotura;esw . .., ~.. ... ..unw~ - r7 _ necesaria tambin ms investigacin en 1o que respecba a la relacin ee-fuerzo-deformecin a grandes eefuerzos y el efecto de cargas constantes - en esta relacin;le correspondencia que existe entre las resistenciae og_ tenides en cilindros de pruebe y le resistencia real en una unidad febri- . nunca negava dinaantfwiusdos guandu;n.nenhum e tania-s e',"___. 15. sad-aa . nvsitiasaia. ,1 .N"De nau-# con algum- satunisa realizem.cn : alastra:En" pobadcorta duacin,al factor da carga o reatar de seguridad e'Tlcidn dependa de' la fora an que la viga e loan fallen.Bin embargo,- la relacin' entre 1a cama de falla y 1a carga da diaeo no debe ser : ua- Vnor de 2.5. conviene que el dieeo de la eeccin se haga an forma tal -que la falla e tanga en la zona d tansin.y no como resultado del a5-. Fuerzo cortante ode compresn del concreto. La ? alla o mtura del concrete ocurre a deformacionea uni- tariasVc-onsiderables,del orden de BCD x 1200 x 10's. , qu,corresponde" aun 65 u BO por ciento da 1a carga da falle porvflexint bebido a su a5- tructura pax-esa',en algums tipos de concretos celulares 1a cer-ga de rup- tura por compresin ea mayor en relacin con la cerrespcndiente para con-1 iDe acuerde een los mtodos ceevancione de dieac,1a de-cretos densos. Flexin.mxima permitida en miembros a.flexin por concretos celulares dg_ be ser da l/25O a l/4CD del claro a cargas nor-males de trabajo. El incremento en aceno de refuerzo aumenta considerableeeg_. te la rigidez en _los mienten:a flexin,siendo este incrementa mayor queel que se tiene en concretos nxjdinarioa.cuando esta auvnento do refuerzo ae coloca en la zona de compreain,la rigidez ootenida as aun mayor. En relacin a laa normas de disao de miembros a flexin -Len concretos celulares,en virtud de que en la mayor-a de los casos 1a - Veleboracin deastas unidades se hace a travs de empresas ye estahleci_ das,en las cuales se han hecho -inversiones grandes en capital y equipo, los ddallea de diseo utilizado for-nan parta de las patentes de elabora-cin de los concretos ! y por 1o tanto no een del conocimiento general. E1 diseo inicial se hace solo para determinar los proceda nientos de fabricacn conveniente,afirundose posteriormente mediante eg_ En algunos paises los mtodos elsticos o de resistencialtima,no son aceptados en virtud de que no son suficientemente precisos y se tienen variacicnes cnnsiderabls con les pruebes practices realiza- das.Por esta razn se prefiere utilizar eneayes de carga hasta 1a falla 16. 4:; y considerar deformaciones Daruioiblea on cada cmo especifico.En vir- tud de que el.concreto celular puede cesar-roller grandes defor-nacionee, 'debe tener-se cuidado en considerar para el dieoo relacionou claro-Mofo: acido adeouadas y prova tambin refuema an 1a zona de conpnsion da los miambroa. El mtodo de diaao est basado en la suposicin de un -q factor de carga de 1.75 contra la falla del refuerzo de tenain.E1 Pagtor considerado para la falla en compresin ea de 2.6, pero est basado en la resistencia desarrollada por especimenes cbicos mismos que indi-'can resistenciae 5D por ciento mayores _que las realea observadas en com-presin pa?name. . 'El diagrama de esf-'uenzoa en 1a zona de conpreaion se aupg ne del tipo parablica y se consider-la qua la distancia del aja neutro a 1a resultante de compresin ea da 0.36 d ,donde d es 1a distancia de -_- la ltima fibra da compraein al eJe neutro.Con ayuda de la table ai- quiente y da las relacionea expueates a continuacin,puede proceder-sa a calcular una seccin cualquieraa 'd "K1 'm-rg 1 - K2 dMt' t? ??donde _ d - altura efectiva de la aeocin. 1 - ietancia desde la resultante en comproein a1 refue:x : od tansin.Mt - Momento total da flexin.b n encho de la eeccin.Nf - Resistencia a la campresidn obtanida da eapecinenee - cbicos.-fs u Resistencia pemisibla a la tensin del acero de ra- fuerza. As n,Area del refuerzo de tenain. v rnawwaonaneuunanswvvr- 'z u K y K- Coeficientes sin dimensiones. Sa supone *que la defornacin unitaria del acero en tenain as do 21130 x 10's al faller,aunque 1a correspondiente defomnacin an el concreto sea *considerablemente menor. 17. 42COEFICIENTES K,Y K2 UTILIZADOS PARA EL DISENO DE MIEMBFIOS A FLEXION DE CONCRETO CELULAR. --i-' K,K7_ g x 1o 'E' 0.200 2.55 0.925 50o 0.231 2.20 0.917 eco 0.259 A 1.94 ' ' 0.907 70o o.2a6 O 1.73 0.397 a eco 0.311 v 1.58 0.533 90o 0.333 1.45 0.330 100o 0.355 .1.34 0.872 110o 0.375 1.26 0.865 120o 0.394 1.19 e ' 0.351 130o 0.412 1.12 e olssz 140o 0.429 ' 1.05 0.846 150o 0.444 1.02 0.540 1600 0.459 0.97 0.835 ' 170o o.47a 0.93 0.830 V 150o 0.488 0.89 0.525 p 190o 0.500 0.57 0.820 200o s 090, -5. 18. 43.2.b ADHEHENCIA Y ANCLAJE.a Son varios los factores que incluyen en la resistencia por' adherenoia de los concretos ligeroel el eltode adoptado para proteger -u las varillaa da rafuarze contra la corroain,la resistencia dal concreto. el dinetro_de laa varillas.etc.Por estas razones ea necesario asgu-irarae suficientemente de le calidad de la adherencia para un concreto da-' . terminado,prefirindose en muchos casos disponer varillaa cartas solda-das perpendicularmente a las del refuerzo principal. _ _ Cuando laa varillas de refuerzo se recubren de una pelicu- la bituninoaa para evitar la corroein,generalmente la resistencia por - . adherencia se considera nula.De este modo,dependiendo del recubrimien-7o^usEdo'ser la adherencie que se tanga;aaun cuando se calcule que sta es suficiente,siempre se colocan varillaa soldados transversales cuando menos en los extremos del refuerzo principal.La longitud de estas vari- llas transversales puede calcularse da acuerdo con la siguiente frmula - emprica: 1 - 1.15 u -; Li l - longitud efectiva de la varilla transversal.u - dimetro de la varilla.ft - limite de fluenoia del rsfuerzo.f - resistencia a la conpresin del concreto. Para determinar el nmero de vsrillss trasversalea raque- ridaa,debe tomarae en consideracin la resistencia de la soldadura entre estas varillaa y las del refuerzo principal donde se scldarn.Se reco- mienda que la soldadura tanga suficiente resistencia para soportar no ne-Vnos del 35 al 50 por ciento de la carga,a la cual el refuerzo principal alcanza su limite de cedencia,dependiendo en todo caso del tipo de acero estructural que se use.Las varillaa transversales deben disearse para resistir como mximo las dos tercaras partes de su carga da ruptura as nismo,ae recomienda que la resistencia mxima suportada por cada soldadg ra no debe ser mayor que la sexta parte de la necesario para que el re- Fuerzo principal alcance su limite de cedencia.Por otra parte,la resig tencia de cada soldadura no debe exceder de: 19. R. fs_n. ^.s. . 15351.42'R - resistencia da cada soldadura.(Kg) _ MMw_w___ _ Q - esfuerzo permisible en el acero principal (Kg/ cm2) ! K A5 - rea del refuarzo principal [ cm2)d - dimetro da la varilla transvaral (cm. )f - resistencia a la compresin del concreto (Kg/ cm2) 'n - nmero de varillas transvarsales necesarias. Esta expresin,tomada del Heglamanto Alemn para Concre- tos Ligaroa,considera nula la adherencia entre al refuerzo principal y al concreto y supone que la adharancia necesario ser abaorbida exclusi- vamanta por laa varillas transveraales.Adems,recomianda que las var;llas colocadas an las extremos deben ser capaces da resistir la mitad da la fuerza total calculada a partir dal refuerzo principal,aistribuyndg se las varillas transversalas restantes da acuerdo con al diagrama da eg fuarzos cortantes N 42.5-4 CURTANTE. - Sa acaatumbra calcular la resistencia nl cortantn. n con-cretos celulares de acuerdo con las normas y raglamantos convencionalea.,l. iEn base a esto,la resistencia permisible as alredador de 1/45 da la re- sistencia a comprasin del concreto.Estas considaracionas han dado re- sultados satisfactorios an muchos paises y son los que actualmente ea eg tan utilizando. En concretos celulares no es conveniente provear refuerzopara cortante ya que dificulta la fabricacin.Cuando al esfuerzo calcg.lado sea mayor que al parmiaible,es preferibla aumentar al peralta delmienbrn en vez de colocar refuarzu para cortante. En virtud de que los esfuerzos cortantes en losaa son pa-~quaoa,lua riglamsntoa elabaradoa en ltimas fnchan indicln que na ou -.rnecesario proveer refuerzo para cortante an este tipo de miembros y como en alnso de concretos celularas,la mayoria da las unidades fabricadas trabajan como una combinacin do viga-lose,este rafuerzo pueda ser omi- 20. 45. tido.Sin embargo,en casos especiales en que el concreto celular trabg Je como viga sujeta a condiciones severas de cargas,como en el caso dedinteles,las estructuras deben disearse considerando el refuerzo nece- sario para absorber los esfuerzos cortantes que se tengen,sobre todo en los apoyos.En caso de tenerse miembros sujetos a cargas considerables,es preferible usar concreto ordinaria en vez de concreto ligero celular. .2.5-5 CONTROL DE DEFDHMACINES. Las deformaciones permanentes en los concretos celulares debidas a efectos combinados de Flujo plstico,cohtraccin por sacado y momhsntos trmicos en condiciones normeles de temperatura 7 xumsdsd,a- son porlb general menores que en los concretos ordinarios.Esto se debeprimordialmente al proceso de curado en autoclave a que son sometidos. Como se dijo anteriormente,las deformaciones mximas pe; mitidas en concretos ligeros celulares son las mismas que para concretos ordinarios y varian entre 1/250 y 1/400 del claro.Sin embargo,aun cuag do se ha llegado a aceptar estos limites,el aspecto de la deformacin - mxima permisi+ble en concretos ligeros requiere mayor investigacin. Cuando se presentan grandes claros que cubrir y se tiene duda respecto a la deformacin que se tendr,es conveniente aumentar la rigidez de la lose mediante refuerzo en la parte superior embebido en - renuras especialmente diseadas que a la vez sirven para lograr la unin- entre una unidad precolada y las dems,como se muestra en las Figures - aiguientes: Refuerzo superiorque do continuidade los losas g aumento su rigndez