🪨❓¿Qué es el CONCRETO? 👷‍♂️ ¿Cómo se usa en la INGENIERÍA CIVIL?

Summary

El guion del video ofrece una visión detallada del concreto, un material esencial en la construcción. Orlando Goméz, de JDM Academy, explica su versatilidad, resistencia y bajo mantenimiento, destacando su composición de cemento, arena y gravilla. Aborda diferentes tipos de cemento y sus usos específicos, y se adentra en conceptos como la plasticidad, el endurecimiento y la curación del concreto. Además, menciona la importancia de la resistencia mecánica y la impermeabilidad en su diseño, invitando a los espectadores a explorar más sobre el tema en futuras entregas.

Takeaways

• 🏗️ El hormigón es un material esencial en la construcción y ha llegado a ser indispensable en el entorno urbano.
• 🛠️ Es conocido por su versatilidad, resistencia, facilidad de uso y bajo mantenimiento, además de ser económico.
• 🔬 Se compone de un pegamento (cemento), agua y agregados (grava y arena), proporcionando solidez y resistencia al hormigón.
• 🧱 El cemento Portland es el tipo más utilizado, fabricado a partir de la combinación química de alumina, cal, hierro y sílice.
• 🔄 Existen diferentes tipos de cemento, cada uno con características específicas para adaptarse a diferentes tipos de construcciones.
• 💧 El agua utilizada en la fabricación del hormigón debe estar libre de materiales orgánicos y sales, para no comprometer su resistencia.
• ⚙️ La arena y la grava, conocidos como agregados gruesos y finos, son fundamentales para la calidad del hormigón y deben ser seleccionados con cuidado.
• 🕒 El hormigón experimenta un proceso de endurecimiento con etapas de inicial y final, lo que debe ser controlado para su manejo adecuado en la construcción.
• 💦 La curación del hormigón es esencial para mantener la humedad y evitar la formación de grietas y la penetración de agentes agresivos.
• 🚧 La permeabilidad del hormigón es una característica que permite el paso del agua, pero puede ser reducida con el uso de aditivos y técnicas de compactación adecuadas.
• 📊 La resistencia mecánica del hormigón se mide generalmente a los 28 días, aunque hay tendencias a evaluarla a los 7 días, dependiendo de la velocidad de desarrollo de la resistencia.

Q & A

¿Por qué es el hormigón un material indispensable en el entorno urbano?

El hormigón es indispensable en el entorno urbano porque es una componente esencial en la construcción de estructuras, tanto grandes como pequeñas, gracias a sus propiedades de versatilidad, resistencia, facilidad de uso y bajo mantenimiento.

¿Cuáles son las propiedades que hacen al hormigón una opción económica para la construcción?

El hormigón es económico debido a que está compuesto de ingredientes fácilmente accesibles y asequibles, como agua, cemento y agregados (gravilla y arena), que son elementos básicos y de bajo costo.

¿Qué es el cemento y cómo se relaciona con el hormigón?

El cemento es el componente principal del hormigón, actuando como el enlace que da cohesión al hormigón. Es un producto que se obtiene mediante la combinación química de alumina, cal, hierro y sílice, que se funden y luego se pulverizan para formar el clinker.

¿Cuáles son las diferentes variedades de cemento mencionadas en el guion y para qué se utilizan?

El guion menciona varias variedades de cemento: el tipo 1 (común), el tipo 2 (modificado para obras hidráulicas), el tipo 3 (de resistencia rápida), el tipo 4 (de calor bajo), y el tipo 5 (altamente resistente a los sulfatos). Cada tipo tiene aplicaciones específicas en función de sus propiedades y el entorno en el que se usarán.

¿Qué es la permeabilidad del hormigón y cómo afecta su resistencia y durabilidad?

La permeabilidad del hormigón se refiere a su capacidad para permitir el paso del agua. Un hormigón con mayor permeabilidad puede ser más propenso a la infiltración de líquidos, lo que puede reducir su resistencia y durabilidad. La impermeabilidad total se puede lograr con una buena mezcla, vibración y aditivos.

¿Cómo se determina la plasticidad del hormigón y por qué es importante?

La plasticidad del hormigón se determina mediante la altura de temple, que se mide con un molde en forma de cono truncado conocido como cono de Abrams. Es importante porque afecta la facilidad de colocación y la cohesión del hormigón, impactando directamente en su calidad y rendimiento.

¿Qué es el proceso de endurecimiento del hormigón y cómo se controla?

El endurecimiento del hormigón es el proceso químico que ocurre cuando el cemento se mezcla con el agua, lo que provoca la pérdida de plasticidad y la formación de la estructura rígida del hormigón. Se controla mediante la adición de aceleradoras o retrasadores para ajustar el tiempo de inicio y final del proceso de endurecimiento.

¿Qué es la curación del hormigón y por qué es esencial para su resistencia y durabilidad?

La curación es el proceso de mantener el hormigón en un ambiente de humedad adecuada para prevenir la pérdida de agua por evaporación, lo que mejora su resistencia mecánica, impermeabilidad y durabilidad.

¿Cómo se evalúa la resistencia al desgaste y al desgaste del hormigón y por qué es importante?

La resistencia al desgaste y al desgaste se evalúa mediante la curación adecuada y el monitoreo de la humedad en el hormigón, especialmente durante los primeros días después de su colocación. Es importante para garantizar que el hormigón tenga una larga vida útil y una mayor resistencia a los agentes agresivos.

¿Qué son los aditivos para el hormigón y cómo contribuyen a sus propiedades?

Los aditivos para el hormigón son sustancias añadidas a la mezcla para mejorar sus propiedades, como la impermeabilidad, la plasticidad, la resistencia a los sulfatos y la cohesión. Ejemplos de aditivos incluyen la pintura de asfalto, el cal viva mezclado con el cemento y otros.

¿Cuáles son algunos factores que influyen en la velocidad de desarrollo de la resistencia mecánica del hormigón?

La velocidad de desarrollo de la resistencia mecánica del hormigón depende de varios factores, como la proporción agua/cemento, la composición y finura del cemento, la calidad intrínseca de los agregados, las condiciones de temperatura ambiente y la eficiencia del proceso de curación.

Outlines

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🏗️ Introducción al hormigón: Su importancia en la construcción

El primer párrafo introduce al hormigón como un material esencial en la construcción urbana, comparándolo con la importancia de los árboles en un bosque. Orlando Goméz de JDM academy explica que el hormigón es versátil, resistente, de bajo mantenimiento y económico. Se describe su composición básica, compuesta por un producto pástico y moldeable (mezcla de agua y cemento) y piezas de piedra (agregados). El cemento es la componente más compleja, fabricado a partir de la combinación química de varios elementos y luego pulverizado para formar el clinker. Además, se mencionan los diferentes tipos de cemento, cada uno con características específicas para su uso en distintas aplicaciones constructivas.

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🗝️ Características y componentes del hormigón

Este párrafo profundiza en los componentes y características del hormigón. Se discute el uso de cements adicionados como el cemento blanco y el cemento pozzolano, y sus usos ornamentales y en obras marítimas respectivamente. Se menciona la importancia del uso de agua adecuada y la selección correcta de arena y grava como agregados. Se describe el proceso de medición de la plasticidad del hormigón mediante la altura de temple y cómo esto puede variar según la necesidad de diferentes elementos constructivos. También se toca el tema de la permeabilidad del hormigón y cómo se puede reducir con la aplicación de aditivos y técnicas de mezcla adecuadas.

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⏱️ Proceso de endurecimiento y curado del hormigón

El tercer párrafo se centra en el proceso de endurecimiento del hormigón y su curado. Se explica cómo la mezcla de cemento y agua desencadena una reacción química que lleva al endurecimiento del hormigón, pasando por etapas de inicial y final setting. Se discuten los tiempos estimados para estos procesos y cómo se pueden controlar con aceleradoras y retrasadores. El curado es presentado como un proceso esencial para mejorar la resistencia y durabilidad del hormigón, evitando la pérdida de agua y la entrada de agentes agresivos. Además, se menciona la importancia de las pruebas de resistencia a la compresión y cómo la velocidad de adquisición de esta resistencia depende de múltiples variables, incluida la proporción agua/cemento, la calidad de los agregados y las condiciones de curado.

Keywords

💡Hormigón

El hormigón es un material compuesto que se utiliza extensamente en la construcción. Es fundamental para el entorno urbano y su apariencia grisácea a menudo pasa desapercibida, a pesar de su complejidad interna. En el video, se discute su importancia, versatilidad y resistencia, así como su bajo costo, que lo hacen indispensable en la construcción moderna.

💡Versatilidad

La versatilidad del hormigón se refiere a su capacidad para ser utilizado en una amplia variedad de formas y aplicaciones en la construcción. En el video, se menciona que puede ser utilizado para estructuras grandes o pequeñas, desde baldosas sencillas hasta arcos y conchas grandes, destacando su utilidad en la creación de una gran cantidad de elementos constructivos.

💡Resistencia

La resistencia del hormigón es una de sus principales ventajas, ya que puede soportar cargas y presiones significativas sin daños. En el guion, se destaca su resistencia al agua y al fuego, lo que lo hace ideal para usos en estructuras que puedan estar expuestas a estos elementos.

💡Cemento

El cemento es un componente esencial del hormigón, actuando como un enlace que, al reaccionar con el agua, da lugar a la endurecimiento del hormigón. En el video, se describe cómo el cemento Portland es fabricado y se mencionan diferentes tipos de cemento que se adaptan a diferentes necesidades constructivas.

💡Agregados

Los agregados, compuestos por grava y arena, son una parte fundamental del hormigón, proporcionando estructura, fuerza y solidez. En el guion, se menciona que sin ellos, el hormigón se vuelve frágil y se hace más caro, destacando su importancia en la formulación del hormigón.

💡Endurecimiento

El endurecimiento del hormigón es el proceso por el cual la mezcla pasa de ser maleable a duro. Se menciona en el video que este proceso comienza con la mezcla de cemento y agua y se desarrolla a lo largo de etapas, incluyendo el tiempo de inicio y final del endurecimiento, que son cruciales para el manejo adecuado del hormigón en la construcción.

💡Curacion

La curación es el proceso de protección del hormigón para mantenerlo en un ambiente de humedad adecuada, evitando la pérdida de agua por evaporación y mejorando su resistencia. En el video, se describe cómo la curación puede ser aplicada a través de cubiertas o irrigación superficial para mejorar la durabilidad y la impermeabilidad del hormigón.

💡Permeabilidad

La permeabilidad del hormigón se refiere a su capacidad para permitir el paso del agua. En el guion, se discute cómo la calidad de los agregados y los procedimientos de extracción y tratamiento pueden influir en la permeabilidad del hormigón, siendo un aspecto importante a considerar en la diseño de mezclas para obras que requieren impermeabilidad total.

💡Resistencia a la compresión

La resistencia a la compresión es una de las propiedades más evaluadas del hormigón, ya que indica su capacidad para soportar cargas. En el video, se menciona que esta resistencia se mide a los 28 días y que hay un movimiento para acortar este periodo a los 7 días, siendo una medida clave para la seguridad y la integridad de las estructuras.

💡Aceleradores y retrasadores

Los aceleradores y retrasadores son aditivos utilizados en la mezcla del hormigón para controlar el tiempo de endurecimiento. En el guion, se menciona el uso de compuestos de cloruro de calcio para acelerar el proceso y de azúcares u otros productos similares para retrasarlo, adaptando así el hormigón a las necesidades de la obra.

💡Armadura de concreto

La armadura de concreto, aunque no se discute en profundidad en el guion proporcionado, es mencionada como un tema para futuras videos. La armadura se refiere a los barres de acero incrustados en el hormigón para proporcionar resistencia a la tracción, lo que es esencial para la integridad y la resistencia de las estructuras de concreto reforzado.

Highlights

El concreto es un material esencial en la construcción desde tiempos inmemoriales, llegando a ser una parte indispensable del entorno urbano.

Orlando Goméz presenta el JDM Academy, donde hablará sobre el concreto, considerado el material más importante para la construcción.

El concreto es versátil, resistente al agua y al fuego, de fácil uso y puede ser moldeado en diversas formas.

La ventaja económica del concreto se debe a sus ingredientes básicos: agua, cemento y agregados.

El cemento es el componente principal del concreto, con un proceso de fabricación complejo.

Existen diferentes tipos de cemento, como el tipo 1, comúnmente utilizado, y el tipo 2, para obras hidráulicas.

El cemento tipo 3 ofrece una resistencia rápida, mientras que el tipo 4 es de baja calor y el tipo 5 resistente a los sulfatos.

Se fabrican cementos con aditivos, como el cemento blanco, el cemento puzolánico y el cemento de escoria.

El uso del agua en la fabricación del concreto debe ser libre de contaminantes orgánicos para evitar reducir la resistencia del material.

La selección adecuada de la arena, un agregado fino, es crucial para la calidad del concreto.

El grano, o agregado grueso, también es fundamental y debe provenir de rocas consistentes y bien consolidadas.

Las características intrínsecas del concreto, como la plasticidad y la consolidación, son importantes para el diseño de mezclas.

El proceso de endurecimiento del concreto incluye etapas de inicio y final de la consolidación, que deben ser controladas cuidadosamente.

La curado del concreto es esencial para protegerlo y mejorar su resistencia mecánica y durabilidad.

La permeabilidad del concreto, que permite el paso del agua, depende de la calidad de los agregados y los procesos de fabricación.

El desarrollo de la resistencia mecánica del concreto se ve influenciado por variables como la proporción agua/cemento y las condiciones ambientales.

Se realizarán pruebas de compresión simple en muestras estandarizadas para inferir otras características mecánicas del concreto.

El JDM Academy explorará temas adicionales relacionados con el concreto, como el acero de refuerzo, en futuras videos.

Transcripts

Since time immemorial,

concrete has been a material that began to be used much more frequently in the construction area,

so much so that today it has become an indispensable component for an urban environment,

just as trees are for a forest.

It is something that we observe in our day to day and that we generally pay very little attention to.

But beneath the greyish exterior, a world full of complexity is hidden.

Hey! I'm Orlando Goméz and this is JDM academy.

In today's chapter I will talk to you about concrete.

Concrete is probably the most important material available for construction.

In addition to its versatility, it can be used in one form or another for almost all structures,

large or small, being a material widely used in the world.

It is strong, durable, low maintenance, resistant to the actions of water and fire,

it is easy to use and it can be placed in a wide variety of shapes, ranging from simple slabs,

beams and columns, to large arches and shells.

However, none of these advantages would be worth it without this: it is cheap.

Compared to other materials,

concrete is economical and we can verify this if we take a good look at what it is made of.

This is made up of two parts:

one is a pasty and moldable product,

which has the property of hardening over time,

and the other is stony pieces that are included in that paste.

In turn, the paste is made up of water and a binder, which is cement.

Water fulfills the double mission of giving fluidity to the mixture

and of reacting chemically with the cement, thereby leading to its hardening.

The stone materials (also known as aggregates),

are made up of gravel and sand, these form the structure of the concrete,

give it strength and solidity, in addition to making the mix cheaper,

without them the concrete would crack and brittle.

As you can see its ingredients are not a big deal,

one falls from the sky and the other comes essentially from the earth.

But from these small elements, the foundations of everything around us are mainly born.

In fact, of the ingredients of concrete, cement is its main component

and is the only one that has a certain manufacturing complexity.

The most widely used is portland cement

and it is made by chemically combining alumina, lime, iron and silica which,

when melted, are finally pulverized, thus forming the clinker,

then a small amount of uncalcined plaster

and water are added, which control the properties of the setting.

you might not know this, but every time somebody says concrete instead of cement,

an engineer's calculator gets damaged.

Just kidding! I really do not blame them, that mistake is made by anyone,

especially if they have never made a mix design in life. But rest assured,

that at the end of the video they will know how to differentiate them.

Within the general limits of composition with which the clinker is obtained,

some variants can be established,

which give rise to products of somewhat different characteristics from each other,

which constitute the different types of cements.

We have the cement type 1;

known as common cement,

it is used in general constructions

and also in those places where the heat generated by its hydration

does not cause any structural problem.

Such concretes reach their design strength after approximately 28 days

and then continue to gain strength at a slower rate.

The cement type 2;

it is known as modified,

mainly destined to construction of hydraulic works

since this one hardens with the water and presents low heat of hydration.

It has an acceptable resistance to the sulfates.

Its use is generalized in works where strong thicknesses of concrete are required like dams,

buttresses and retaining walls.

The cement type 3;

is of fast resistance is recommended

in those places where it is required speed

in the execution of the work.

It acquires a certain resistance

(approximately 80%) in the third part of the time that the cement type 1,

nevertheless, the final resistance is the same one that corresponds to the normal concrete.

Type 4 cement; it is low heat

it is highly recommended in those places where castings with large thicknesses are required due

to its low heat of hydration it acquires its resistance very slowly.

Type 5 cement; it is highly resistant to sulfates,

its use is recommended in the construction of foundations exposed to the disintegrating attack of soils;

it resists very well the attack of sulphated and aggressive waters.

In addition to the above-mentioned cements, cements with additives

such as white Portland cement, pozzolanic Portland cement,

slag Portland cement or ferro Portland are also manufactured.

White cement has similar characteristics to type 1 cement,

with the difference that the latter does not contain ferric oxide.

In addition, in its manufacture the clays are replaced by kaolin,

a white material based on silica and aluminium oxide.

This cement is used in most cases for ornamental purposes.

Pozzolanic cement (pozzolan is a volcanic rock similar to basalt)

is obtained by grinding cement, pozzolan and gypsum by calcination.

The use of pozzolans improves the resistance of cement against the attack of sulfates

and considerably reduces excessive heat in the mixture,

also improves workability in concrete, helps to produce more impermeable concrete

and considerably reduces segregation.

Pozzolanic cement is highly recommended in the construction of maritime works.

It can be used in works of any kind, being also recommended in hydraulic works

since it hardens when in contact with water.

Speaking of water...

You can use any kind of water to make concrete,

how about trying beach water? The truth is that no,

only water free of organic materials such as chloride sulfates and oils

should be used, since the presence of these in the concrete reduces its resistance.

also the use of cloudy water with an unpleasant smell or taste should also be ruled out

Another component of concrete that must be properly selected is sand.

This is also known as fine aggregate and is classified into coarse,

medium, fine, and very fine sand,

however, the maximum acceptable size should be between 5 and 6 mm.

The best sand for construction is mine sand,

which comes from deposits that can be found today far from watercourses,

in strata of greater or lesser depth,

but which possibly constituted rivers or lagoons in previous geological eras.

However, in most cases,

the sand is extracted from places close to current water courses:

meanders and riverbeds, lagoons, etc.

As for the fourth component of concrete, gravel,

also known as coarse aggregate, likewise, is usually distinguished in fractions of various sizes

that receive very different names, usually local,

which do not always have the same meaning: pebble,

crushed stone, gravel, and so on.

Good quality coarse aggregates

can be obtained from any type of consistent, generally abundant, rock.

Well-consolidated limestones are a frequent source,

but so are granites and similar rocks.

Shales, especially unconsolidated ones, are not recommended.

It should be noted that the quality of the aggregates depends,

in a very important way, on the extraction procedures and the treatments they have been subjected to.

In practice there is no aggregate that can be used successfully as it is extracted from the deposit,

without any treatment.

There are characteristics that are intrinsic to concrete,

which are important to identify when making a mix design.

First we have the plasticity, which is measured with the height of temper,

which is determined by a truncated cone shape mold known as the abrams cone.

This test consists of filling the mold with the mixture whose height of tempering is desired to know;

the mixture is poured in three batches

that will be compacted by applying 25 strokes to each batch;

once the concrete is packed at the level of the upper edge of the mold,

it is extracted by carefully pushing it from the top.

The mixture due to lack of support will deform,

lowering its height in greater or lesser proportion depending on the consistency of the mixture.

The difference in level between the height of the mould and that of the fresh mixture

is called the tempering height and is measured in centimetres.

In addition, it is important to know that a concrete with air inclusion,

gives the mixture a greater plasticity and cohesion, and that the greater the tempering,

the greater the fluidity of the mixture

Not all structural elements made of concrete need mixtures of equal plasticity.

In fact, there are works that require very plastic concretes

and there are structures where it is possible to work with harder mixtures.

The use of concrete in the construction of a structure

will depend on the tempering of the mix, and on the standard chosen for the test.

Another characteristic of concrete is the setting,

this occurs when the cement is mixed with water,

which generates a chemical reaction causing the mixture to lose its plasticity little by little.

This is because the cement and the water continue reacting and producing the hardening of the mixture.

Before its total hardness, the mixture undergoes two stages within its general process

which are the initial setting and the final setting.

The first one corresponds to a mixture when it loses its plasticity

becoming difficult to work.

When the mixture in its hardening process reaches its second stage,

it reaches such a hardness that it enters its final setting,

where the mixture is no longer workable.

The initial setting time is difficult to define,

however, ranges from 50 to 60 minutes.

On the other hand, the final setting time is estimated at between 9 and 10 hours.

The hardening of the cement-water mixture

must be controlled for its adequate handling in the construction,

otherwise, the concrete hardens too fast or too slowly causing problems.

Sometimes it is necessary to use accelerators

and retarders based on calcium chloride compounds to speed up

the setting process and sugars or products of similar composition to slow it down.

Curing is the protection given to concrete to keep it in a favorable indoor humidity environment

by preventing moisture loss through evaporation.

This loss of water induces cracks in the concrete by plastic shrinkage or setting

and opens the door to aggressive agents.

To avoid this, curing is applied, with which mechanical resistance is improved,

waterproofing is gained, resistance to wear and tear and abrasion are increased,

and greater durability is achieved.

The preservation of the water in the mass can be done in two ways.

Either its output is prevented, or the lost amount is replaced.

In the first case, they use methods of covering the pieces,

and in the second, surface irrigation methods are used.

It is very important to monitor the humidity in the concrete mainly during the first 7 days

for normal concrete and three days for those of rapid resistance at an early age.

The aggregates that make up concrete, especially sand and gravel,

leave a certain amount of voids that are difficult to fill with water and cement.

Consequently, these voids allow water to pass through on a greater or lesser scale,

depending on whether the casting and vibrating has been done correctly or incorrectly.

This characteristic of concrete of allowing water to pass through it is known as permeability.

On the other hand, when a work requires a total impermeability,

it can be increased, in addition, with a good mixing and an adequate vibration, with.

Additives for the concrete, using asphalt paint,

using slaked lime mixed with the cement, among others.

In a structure the concrete is submitted to very varied solicitations

(compression, cut, traction, flexotraction, aggressive agents and others).

It is not practical to carry out control tests that analyze all those tensional states,

so it has been established the custom of carrying out the destructive test to simple compression,

on standardized specimens and infer, from its results,

the values of other mechanical characteristics such as resistance to traction or to cut.

As important as how resistant the concrete can get, it is the speed with which it acquires it that matters.

From the moment the cement grains begin their hydration process, the hardening reactions begin,

which first manifest themselves with the stiffening of the setting

and then continue with an evident gain in strength,

at first quickly and, as time goes by, decreasing the speed.

In most countries the normative age at which compressive strength is evaluated is 28 days,

although there is a significant trend to bring that date down to 7 days.

The speed of development of mechanical resistance depends on many variables

and they are very different from one another.

Of these variables, the most important may be: the water/cement ratio,

which the lower the ratio the more conducive to speed; the composition and fineness of the cement;

the intrinsic quality of the aggregates; the ambient temperature conditions;

and the efficiency of the curing process.

It is important to mention that all of this is just an abbreviation of the subject.

And that reinforced concrete is a point full of complexity,

besides the fact that it has many constructive applications as in buildings, dams and everything else.

In the following videos I will try to go a little deeper into the subject

and be as explanatory as possible.

In the next video we will talk about reinforcing steel for concrete.

If you have any questions about concrete, put them in the comments’ section below

and maybe I can incorporate them in the next videos.

Remember to leave your like and subscribe to the channel for more content on construction.

Thanks for watching. See you later