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Questions and Answers
¿Cuál es el efecto principal de la retracción en el hormigón?
¿Cuál es la cantidad promedio de retracción del hormigón en masa por metro?
¿Qué medida se toma para prevenir la retracción en el hormigón?
¿Cómo se define la resistencia característica del hormigón?
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¿Qué se asocia con un incremento en la retracción del hormigón?
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¿Cuál es la relación entre la resistencia a la tracción pura y la resistencia a tracción por hendimiento?
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¿Qué característica del hormigón puede afectar negativamente su uso con aceros de límite elástico elevados?
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¿Qué se estudia en la reología del hormigón?
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¿Cuál es la definición de alargamiento de rotura en el contexto del ensayo de materiales?
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¿Qué se busca comprobar con el ensayo de doblado?
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¿Cuál de las siguientes características geométricas de las barras corrugadas se usa para definir su sección equivalente?
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¿Qué incremento se produce al aumentar la tensión de trabajo en el hormigón?
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¿Qué aporta la adecuada composición química en los aceros de alta resistencia?
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¿Qué se entiende por capacidad mecánica de las armaduras?
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¿En qué condiciones se considera satisfactorio un ensayo de doblado simple a 180°?
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¿Qué se define como resistencia a la fatiga de los aceros?
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¿Cuál de las siguientes opciones describe adecuadamente una deformación elástica?
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¿Qué describe mejor al módulo tangente?
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¿Qué factores afectan el cálculo del acortamiento por fluencia en el hormigón?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la durabilidad del hormigón es correcta?
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¿Qué agentes se consideran mecánicos en la durabilidad del hormigón?
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¿Qué características deben tener las armaduras de acero utilizadas en hormigón?
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El límite elástico de un material se refiere a:
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¿Qué significa que una deformación sea plástica?
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¿Cuál es la función principal de las armaduras longitudinales?
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¿Qué se debe evitar en la colocación de armaduras antes del vertido del hormigón?
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¿Cuál es la condición necesaria para colocar dos barras en contacto en losas y vigas?
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¿Qué distancia mínima deben mantener las armaduras para evitar coqueras en el hormigón?
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¿Cuál es el método correcto para el doblado de armaduras de diámetro igual o superior a 25 mm?
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¿Qué determina la longitud de anclaje de una barra?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las armaduras secundarias es correcta?
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¿Qué se considera el radio mínimo de doblado para las barras levantadas?
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¿Cuál es una de las principales ventajas del hormigón armado en comparación con el hormigón en masa?
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¿Cuál de las siguientes variables no afecta la adherencia entre el acero y el hormigón?
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¿Qué tipo de hormigón presenta una mejor adherencia en comparación con el mortero?
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¿Qué factor NO se considera de naturaleza físico-química en la adherencia del hormigón?
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¿Cuál es el porcentaje óptimo de arena que se recomienda para la adherencia del hormigón?
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¿Cuál es uno de los objetivos de la adherencia en hormigón armado?
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¿Qué tipo de cemento se asocia con una mayor adherencia en comparación con los cementos puzolánicos?
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¿Cuál de las siguientes características del hormigón armado es incorrecta?
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Study Notes
Retracción del Hormigón
- La retracción del hormigón es una deformación que causa tensiones de tracción.
- La retracción es provocada por factores como el tipo y clase de cemento, la finura del cemento, presencia de finos en el hormigón y la cantidad de agua de amasado.
- El hormigón armado se retrae menos que el hormigón en masa.
- La retracción puede generar fisuras cuando se impide el libre acortamiento de la pieza.
- Se puede prevenir la retracción mediante juntas, curado prolongado y armaduras de pequeño diámetro en forma de malla superficial o armadura de piel.
- En promedio, el hormigón en masa se retrae 0.35 mm por metro, mientras que el hormigón armado se retrae 0.25 mm por metro.
- El exceso de agua en el amasado puede aumentar la retracción.
Resistencia Característica del Hormigón
- La resistencia característica (fck) es el valor que presenta un grado de confianza del 95%, es decir, que existe una probabilidad de 0.95 de que se presenten valores individuales de resistencia de probetas más altos que fck.
- La fórmula para calcular fck es: 𝒇𝒄𝒌 = 𝒇𝒄𝒎 (𝟏 − 𝟏, 𝟔𝟒𝜹).
- El valor del coeficiente 𝛿 puede variar de 15% (obras bien ejecutadas) a 25% (obras pésimas).
- Es recomendable evitar usar hormigones poco resistentes con aceros de límite elástico elevado debido a la adherencia.
Resistencia a la Tracción del Hormigón
- La resistencia a la tracción del hormigón es importante para la resistencia al esfuerzo cortante, la adherencia y el deslizamiento de las armaduras.
- La resistencia a la tracción se puede obtener mediante ensayos de flexotracción, hendimiento o tracción.
- La resistencia a la tracción pura suele ser el 85% de la resistencia a la tracción por hendimiento.
Reología del Hormigón
- La reología estudia la evolución de las deformaciones producidas por tensiones a largo plazo.
- El hormigón está compuesto por fases sólida, líquida y gaseosa.
- Las deformaciones se clasifican en:
- Dependientes de las cargas exteriores: Instantáneas (elásticas, remanentes) y Diferidas (fluencia, elásticas diferidas, plásticas diferidas)
- Independientes de las cargas exteriores: Térmicas y Retracción
Módulo de Deformación Longitudinal
- Módulo tangente: también llamado módulo de elasticidad, su valor es variable y se determina por la inclinación de la tangente a la curva en un punto.
- Módulo de secante: también llamado módulo de deformación, se mide por la inclinación de la recta que une el origen y un punto.
- El acortamiento por fluencia depende del grado de humedad del ambiente, el espesor de la pieza y la composición del hormigón.
- La fórmula para calcular el acortamiento por fluencia es: 𝜺𝒕 = 𝝋𝒕 × 𝝈/𝑬𝒄, donde 𝝋𝒕 es un coeficiente, 𝝈 es la tensión aplicada y 𝑬𝒄 es el módulo de deformación a los 28 días.
Durabilidad del Hormigón
- La durabilidad es el conjunto de propiedades que permiten que el material conserve un coeficiente de seguridad aceptable durante su vida de servicio.
- Los agentes agresivos al hormigón pueden ser mecánicos (cargas, impactos, vibraciones), físicos (variaciones de temperatura y humedad, heladas) y químicos (agua, gases, áridos reactivos).
- Se puede mejorar la durabilidad del hormigón mediante una compactación adecuada, utilizando una relación agua/cemento baja y un buen proceso de consolidación.
Armaduras
- Las armaduras más comunes son las barras lisas y corrugadas de acero ordinario y de alta resistencia.
- Las barras se clasifican por sus características geométricas y mecánicas.
- Características geométricas: Diámetro nominal (6, 8, 10, 12, 16, 20, 25 mm), sin grietas ni mermas de sección superiores al 5%.
- Características mecánicas: Límite elástico, resistencia (carga unitaria de rotura o carga máxima de tracción), alargamiento de rotura y aptitud de doblado.
- El ensayo de doblado verifica la plasticidad del acero, necesaria para evitar roturas frágiles durante la manipulación.
Barras de Adherencia Ordinaria
- Los aceros de alta resistencia se basan en la idea de aumentar el límite elástico del acero ordinario, obteniendo mayor resistencia con el mismo peso.
- Para lograr la alta resistencia se realizan tratamientos como:
- Adecuada composición química: se aumenta la proporción de carbono y se añaden pequeñas cantidades de manganeso y silicio.
- Tratamientos físicos: Estirado y retorcido en frío de las barras, controlando las variables del proceso.
Características Geométricas y Adherentes de las Barras Corrugadas
- La sección recta de las barras corrugadas no es constante ni circular, se define como diámetro medio equivalente y se calcula mediante ∅ = 𝟏𝟐, 𝟖√𝒈, donde g es el peso por metro lineal.
- El área de la sección se calcula mediante 𝑨 = 𝟏, 𝟐𝟕𝟒𝒈.
- La forma del corrugado se define por la altura de los resaltos, el ancho del resalto, el paso de la hélice y el ancho de los cordones longitudinales.
Comportamiento a la Fatiga de los Aceros
- La resistencia a la fatiga es la mayor carrera de tensiones que puede soportar un acero en dos millones de ciclos sin romperse.
- Las estructuras sometidas a fatiga son pocas, como puentes de ferrocarril, cimentaciones de máquinas oscilantes y estructuras expuestas al viento.
Capacidad Mecánica de las Armaduras
- La capacidad mecánica U de una armadura se define como el producto del área de su sección por su resistencia de cálculo: 𝑼 = 𝑨𝒔 ∗ 𝒇𝒚𝒅.
Disposición de las Armaduras
- Las armaduras se clasifican como principales (longitudinales y transversales) y secundarias.
- Las armaduras principales absorben los esfuerzos de tracción, las longitudinales a lo largo del elemento y las transversales por esfuerzos cortantes y torsores.
- Las armaduras secundarias absorben esfuerzos no preponderantes y pueden ser de montaje, de piel, de retracción y de reparto.
Colocación de las Armaduras
- Las armaduras deben estar limpias, exentas de óxido, pintura, grasa o sustancias perjudiciales.
- Deben ajustarse al encofrado y entre sí para evitar corrimientos durante el vertido del hormigón.
Distancias entre Barras
- Las armaduras deben mantener una distancia mínima para permitir la colocación y compactación del hormigón.
- La distancia horizontal entre dos barras de la armadura principal debe ser ≥ que:
- Dos centímetros
- El diámetro de la barra más gruesa
- 1,2 veces el tamaño máximo del árido.
- La distancia vertical libre entre dos barras consecutivas debe ser ≥ que:
- Dos centímetros
- 0,75 veces el diámetro de la barra más gruesa.
- En losas, vigas y elementos similares se pueden colocar dos armaduras en contacto si son de adherencia mejorada.
- En soportes y elementos verticales se pueden colocar dos o tres barras en contacto si son de adherencia mejorada.
Doblado de Armaduras
- El doblado debe realizarse en frío y a velocidad moderada.
- Los anclajes extremos de las barras deben asegurar la transmisión de esfuerzos al hormigón sin dañarlo.
- Los métodos de anclaje más comunes son: prolongación recta, gancho o patilla, armaduras transversales soldadas y dispositivos especiales.
- El radio mínimo de doblado para las barras levantadas se define por: 𝒓 ≥ 𝟑𝒇𝒚𝒌 ∗ ∅; 𝒓≥𝟓∗∅.
- La longitud de anclaje depende de la geometría de la armadura, adherencia, resistencia del hormigón, posición de la barra, esfuerzo de la armadura y forma del dispositivo de anclaje.
- Es recomendable colocar los anclajes en zonas comprimidas.
El Hormigón Armado
- El hormigón en masa es resistente a la compresión, pero ofrece escasa resistencia a la tracción.
- El hormigón armado se obtiene al reforzar el hormigón en masa con barras de acero en las zonas de tracción.
- Las ventajas del hormigón armado son:
- Adaptable a cualquier forma de moldes y encofrados.
- Económico y competitivo con el acero.
- Ofrece mayor monolitismo.
- Mayor durabilidad y resistencia al fuego que la madera.
Adherencia entre Hormigón y Acero
- La adherencia entre hormigón y acero es un fenómeno complejo, fundamental para el funcionamiento del hormigón como material estructural.
- En la adherencia intervienen la adhesión, rozamiento, resistencia al corte y compresión.
- La fuerza necesaria para arrancar el hierro de una probeta de hormigón se obtiene mediante el ensayo de arrancamiento simple.
- El valor de la tensión de adherencia se determina al dividir dicha fuerza por la superficie adherente.
Objetivos de la Adherencia
- Anclar las barras.
- Transmitir las tensiones tangenciales periféricas que aparecen en la armadura principal.
- Introducir e incrementar las fuerzas en las armaduras.
Causas de la Adherencia
- Físico-químicas: provocan la adhesión del acero con el hormigón a través de fuerzas capilares y moleculares.
- Mecánicas: resistencia al deslizamiento debido a la penetración de pasta en las irregularidades de la superficie de las barras.
Variables que Afectan la Adherencia
- Diámetro de la barra
- Límite elástico
- Geometría superficial
- Resistencia del hormigón
- Recubrimiento del hormigón
- Armadura transversal
Influencia del Tipo de Hormigón en la Adherencia
- A igualdad de resistencia, la adherencia acero-hormigón es el doble que la de acero-mortero.
- La cantidad óptima de arena para la adherencia es del 20 a 30% del volumen total de áridos.
- La calidad del cemento influye en la adherencia, con cementos portland se obtiene una adherencia 25% mayor que con los cementos puzolánicos.
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Description
Este cuestionario se centra en dos conceptos fundamentales del hormigón: la retracción y la resistencia característica. Aprenderás sobre los factores que afectan la retracción del hormigón, así como los métodos para prevenir fisuras. Además, se abordará la importancia de la resistencia característica en la construcción.
