CONTROL DE LA TEMPERATURA DEL CONCRETO

Tiene como objetivo el control del gradiente térmico dentro del proceso de fraguado.

La norma NTC 3318 especifica que la temperatura máxima de colocación del concreto es de
32°C, pero en la norma ACI 305 nos indica que es a los 38°C siempre que se garantice óptimas
condiciones de curado.
Control de madurez del concreto

Es un término que se usa para referirse a la relación que existe entre el desarrollo de la
temperatura, la edad, y la evolución de la resistencia. Las propiedades del concreto evolucionan
en el tiempo, en la medida que el cementante reacciona, se hidrata y libera calor, presentando
cambios significativos en las primeras horas del fraguado.

Según la norma ASTM C1074 se realiza en control de temperatura por una cuestión de calidad,
ya que si existe un cambio de temperatura entonces hay un correcto fraguado.

En las siguientes tablas se muestran una relación entre tiempo y temperatura a su vez comparando
con otra tabla de resistencia a la compresión en el mismo periodo de tiempo.

¿Qué ocurre cuando la temperatura del concreto incrementa?

El efecto de tener incremento en la temperatura en el concreto en estado plástico sin ningún tipo
de control puede generar:

 Mayor velocidad en la pérdida de consistencia de la mezcla

 Mayor requerimiento de agua en la mezcla
 Tendencia a remezclar.
 Fraguado más rápido.
 Dificultad en el manejo del vaciado, compactado y acabado.
 Mayor probabilidad de presencia de fisuras por contracción plástica.
 Necesidad de curado temprano.

Alternativas para controlar los efectos del incremento de temperatura en el concreto:

De acuerdo con lo descrito en la ACI 305R-10, el concreto se puede producir en climas cálidos
sin límites máximos de temperatura, y se desempeñará satisfactoriamente si se toman las
precauciones adecuadas en cuanto a la dosificación, producción, entrega, colocación,
consolidación, acabado y curado.
Dentro de las alternativas para controlar los efectos antes mencionados están:

Reducción de temperatura del concreto, esto se puede lograr utilizando los constituyentes del
concreto con temperaturas lo más bajas posibles como: usar el cemento con temperatura menor a
60 °C, proteger del sol directo y rociar con agua los agregados y/o adicionando hielo a la mezcla,
además, se recomienda vaciar en la hora más fría del día.

Usar aditivos plastificantes y retardantes, los cuales producen los siguientes efectos:

 Retención prolongada de asentamiento.

 Control en la dosificación de agua.
 Tiempos de fraguado controlados.
 Optimización de la cantidad de cemento.
 Mejor trabajabilidad en el tiempo.
 Flexibilidad en la programación de las operaciones de vaciado y acabado.

Sin embargo, el hecho de adicionar hielo no siempre tiene los efectos deseados en la trabajabilidad
del concreto, como se observa en el siguiente gráfico, en el cual para una misma temperatura
ambiente de 34 °C se produce mayor pérdida de asentamiento en el concreto con hielo a 31 °C
que el concreto en el que se incrementó la dosis de aditivo y con una temperatura de 35 °C.
Efecto de la temperatura en estado endurecido

El efecto de tener incremento en la temperatura en el concreto en estado endurecido sin ningún

tipo de control puede generar:

 Mayor resistencia inicial y menor resistencia a los 28 días, debido a la formación

desordenada de los cristales de etringita.
 Fisuración por gradiente térmico.
 Formación temprana de la etringita tardía.

Como alternativa para controlar estos efectos está el uso de aditivos plastificantes y retardantes:

 Contrarresta los efectos de un endurecimiento inicial durante retrasos extensos entre el

mezclado y la colocación.
 Compensa la pérdida de resistencia a los 28 días por la prolongación en los tiempos de
fraguado, permitiendo la formación de un sistema más ordenado.
 Ayuda a eliminar las juntas frías.

La etringita tardía (DEF) es un producto hidratado del cemento formado después del fraguado y
es el resultado de las altas temperaturas tempranas (por encima de los 70 °C) en el concreto, que
impide la formación normal de etringita, generando expansión y fisuras en el mismo.

 Elementos estructurales de grandes dimensiones o masivos.

 Elementos de concreto curado con vapor de agua.
 Mezclas de concreto con alta dosificación de cemento en las cuales sea importante
considerar el calor de hidratación.
 Condiciones extremas de temperatura.

Medición térmica del concreto en estado fresco

Según ASTM 1064 – 17 y NTC 3357 – 13

Materiales:

 Dispositivo de medición de temperatura con una precisión de ± 0.5 °C con un rango de

0°C a 50° C. (que tenga 75ml me impresión).
 Dispositivo de medición de temperatura de referencia, con las moscas características
anteriormente mencionadas con la diferencia que tenga una precisión de ± 0.2 °C.
 Mezcla del concreto en un contener que permita 75 mm de concreto alrededor del
dispositivo de medición (carretilla).
Pasos para verificar la precisión del instrumento

 Tener un tanque que cuenten con 2 temperaturas mayores a 15°C

 Colocar Los 2 instrumentos de medición en ambos tanques, primero en uno luego en el
otro.
 Comparar la diferencia de temperatura.
 La diferencia de temperaturas debe ser menor a 0.5°C sino se tiene que cambiar de
instrumento de precisión.

Pasos para medir la temperatura del concreto fresco

 Ubicar el dispositivo de medición dentro del concreto asegurándose de que se

sumerja y que este rodeado pro 75mm de concreto por todos lados.

 Cerrar el vacío que genera la inserción en la parte de arriba del concreto.

 Dejar el instrumento sumergido durante un tiempo entre 2 y 5 minutos.

 Registrar la temperatura con una aproximación al 0.5°C más cercano.

Recomendaciones para evitar errores

 Seleccionar un buen instrumento con un error menor al 0.5°C.

 Hacer el proceso de verificación del dispositivo.
  Evitar que el instrumento tenga contacto con la mano y paredes del recipiente.

CONTENIDO DE AIRE EN EL CONCRETO

En ciertas circunstancias son elementos pasivos que no se toma mucha en cuenta; sin embargo
en construcciones modernas tiene mucha importancia en la actualidad, gracias a los avances de la
tecnología; como el uso del cemento con inclusor (incorporador) de aire y por otro lado están los
aditivos para este fin específicamente.

Aire atrapado

Durante las operaciones de dosificación y mezcla del concreto es introducido un volumen de aire
variable en cantidad, tamaño y forma de las burbujas; denominado generalmente como “aire
atrapado u ocluido”; si estas burbujas permanecen dentro del concreto ocupando un porcentaje
considerable del volumen, se obtendrá un descenso importante en la resistencia potencial de la
mezcla y en su durabilidad; por lo que se recomienda no ahorrar esfuerzos para lograr una
adecuada compactación del concreto.

Aire incorporado

Por otro lado, el aire que es introducido intencionalmente en el concreto fresco en forma de
esferoides uniformemente distribuidos y aislados, de diámetros variables entre 0,07 y 1,25 mm
produce algunos efectos deseables en el concreto; este aire se denomina “aire incorporado o
incluido”. En el concreto fresco aumenta la plasticidad de la mezcla y reduce la exudación y la
segregación y por razones de durabilidad; la manejabilidad es mejorada en parte porque las
burbujas de aire aumentan el volumen de mortero; además, su forma es flexible y ayudan al
movimiento de las partículas de agregado.

La inclusión de aire en el concreto deberá siempre usarse para estructuras expuestas a ciclos de
congelación y deshielo y generalmente para estructuras expuestas al agua del mar o sulfatos.

Resistencia al hielo

A medida que el agua se congela, pasa por un cambio de volumen, este da por resultado una
presión hidráulica que puede ser suficiente para desintegrar el hormigón.

La evaporación del agua y la subsiguiente cristalización de las sales para deshielo también pueden
causar un fenómeno semejante.

La experiencia de campo y en el laboratorio ha demostrado de modo concluyente que la inclusión

adecuada de aire aumenta la resistencia del hormigón a la desintegración por congelación y
deshielo, en un factor muy grande.
Aire incorporado en concreto

La consistencia de una mezcla puede conservarse si el volumen de arena se reduce en la misma

cantidad que se aumentó el contenido de aire; si se hace esta reducción, es posible disminuir el
contenido de agua en un 3% por cada 1% de aire incorporado; de esta forma recuperar parte de la
resistencia mecánica que se pierde por la presencia de vacíos dentro del concreto.

El contenido de aire aumentará en una mezcla cuando se presenten las siguientes variaciones:

 Una mayor cantidad de agentes aireantes.

 Mezclas más pobres en cemento.

 Agregados con tamaño máximo menor.

 Mayor cantidad de arena.

 Consistencias más húmedas.

 Operaciones de mezclado más fuertes y prolongadas.

¿Cómo se determina el contenido de aire?

La determinación del contenido de aire, en porcentaje por volumen, se realiza de acuerdo con lo
siguiente:

Estimación del agua de mezclado y contenido de aire

La cantidad de agua por unidad de volumen de concreto necesaria para obtener el asentamiento
deseado depende del tamaño máximo, perfil, textura y granulometría de los agregados, así como
de la cantidad de aire incorporado, no siendo apreciablemente afectada por la cantidad de
cemento.

PESO UNITARIO DEL CONCRETO

El peso unitario es el peso varillado, expresado en kilos por metro cubico (Kg/m^3), de una
muestra representativa del concreto.

𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝑝𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒

𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜 =
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒

Cuando las mezclas de concreto experimentan incremento de aire, disminuye el peso unitario. La
mayor compactación incrementa el peso unitario. Pero las modificaciones del peso unitario son
debidas al tipo de agregado empleado.

Es importante debido a que:

 Determina o comprueba el rendimiento de la mezcla.

  Determina el contenido de materiales (cemento, agua y agregado) por metro cúbico de
concreto, así como el contenido de aire.
 Formamos una idea de la calidad del concreto y de su grado de compactación.

Ensayo

El procedimiento consiste en llenar un molde de volumen determinado con muestra representativa

con 25 golpes para compactar y luego ser pesado, por consiguiente, se usa la formula y se halla
el peso unitario.

Video del canal de UNICON sobre ensayo de peso unitario:

https://www.youtube.com/watch?v=Xj_5z-ysDsc

REFERENCIAS

Contenido de aire en el concreto. (s.f.). Recuperado el 14 de Abril de 2021, de

https://civilmas.net/tecnologia-del-concreto/contenido-de-aire-en-el-concreto/

Pasquel Enrique: Tópicos de Tecnología del Concreto en el Perú. Primera Edición. 1993. Libro
7 de la Colección del Ingeniero Civil

Rivva Enrique: Naturaleza y Materiales del Concreto. ACI Capítulo Peruano del American
Concrete Institute. Primera Edición. Diciembre 2000