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Tecnologia Concreto y Mortero Rivera

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abrasión puede determinarse por varios métodos, cada uno de 
los cuales intenta simular una forma de abrasión basada en la práctica. En todas las pruebas, 
la pérdida de masa de la muestra se emplea como medida de la abrasión. 
 
En la prueba de abrasión de las bolas de acero, se aplica una carga a una cabeza rotatoria que 
esta separada de la muestra mediante bolas de acero. Durante la prueba se hace circular agua 
con el fin de remover el material que se ha desprendido por desgaste. 
 
En la prueba de abrasión de la rueda desgastadora, se emplea una prensa barrenadora 
modificada para aplicar una carga a 32 ruedas giratorias desbastadoras en contacto con la 
muestra. La cabeza impulsadora gira 5000 veces a 190 revoluciones por minuto y como 
material abrasivo se emplea carborundo. 
 
Las pruebas con rueda desbastadora y con bolas de acero sirven para estimar la resistencia 
del concreto sometido a tráfico intenso; en cambio, la tendencia a la erosión por sólidos en 
agua corriente se determina mediante la prueba del chorro de perdigones. Se lanzan 2000 
piezas de acero quebrado para perdigones (de 850 µm de tamaño) bajo aire a presión de 6,3 
kg/cm2, por una boquilla de 6,3 mm, contra la muestra de concreto a una distancia de 102 mm. 
 
No es fácil simular las condiciones reales de desgaste y la principal dificultad en la prueba de 
abrasión reside en asegurar que el resultado de una prueba represente la resistencia 
comparativa del concreto a un tipo de desgaste determinado. 
 
 
7.6 ELASTICIDAD, CONTRACCIÓN Y FLUENCIA 
 
Como muchos otros materiales estructurales, el concreto tiene algún grado de elasticidad. Bajo 
carga sostenida la deformación unitaria se incrementa con el tiempo, o sea, el concreto 
presenta una fluencia. Además, independientemente de que esta sometido a carga, el concreto 
se contrae al secarse y este proceso se conoce como contracción. Las magnitudes de la 
contracción y la fluencia son del mismo orden que las de la deformación unitaria elástica, 
dentro de los límites usuales de esfuerzo; de modo que los diversos tipos de deformación 
unitaria deben tomarse siempre en cuenta. 
 
 
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7.6.1 - MÓDULO DE ELASTICIDAD ESTÁTICO 
 
El término "módulo de elasticidad" de Young, puede aplicarse solo estrictamente en la parte 
recta de la curva de esfuerzo-deformación unitaria o bien, si no hay parte recta, en la tangente 
a la curva en el origen. Este es el módulo tangente inicial, pero reviste poca importancia 
práctica. Es posible encontrar un módulo tangente en cualquier punto de la curva esfuerzo-
deformación unitaria, pero este módulo se aplica solamente a cambios muy pequeños por 
encima o por debajo de la carga para la cual se considera el módulo tangente. El incremento 
de la deformación unitaria, mientras actúa la carga completa o una parte de ella, se debe a la 
fluencia del concreto, pero la dependencia de una deformación unitaria instantánea respecto de 
la velocidad de carga dificulta mucho la demarcación entre las deformaciones unitarias 
elásticas y las de fluencia. 
 
En la práctica se hace una distinción arbitraria, la deformación que ocurre durante la carga se 
considera elástica y el subsecuente incremento en la deformación unitaria se considera 
fluencia. El módulo de elasticidad que satisface este requisito es el módulo secante que es un 
módulo estático. 
 
La relación entre el módulo de elasticidad y la resistencia depende de las proporciones de la 
mezcla (ya que generalmente el agregado tiene un módulo más alto que la pasta de cemento) 
y de la edad de la muestra; a edades mayores, el módulo se incrementa más rápidamente que 
la resistencia. 
 
El módulo del concreto con agregado ligero suele estar entre el 40 y 80 por ciento del módulo 
del concreto normal de la misma resistencia. Ya que el módulo del agregado ligero difiere un 
poco únicamente del módulo de la pasta de cemento, las proporciones de la mezcla del 
concreto ligero no afectan al módulo de elasticidad. 
 
El módulo de elasticidad de acuerdo al ACI se puede tomar como: 
 
Ec = 4270 * (W)1,5 * (RC)1/2 en kg/cm2 (7.1) 
 
Donde: 
RC =Resistencia a la compresión del concreto en kg/cm2 
W = Masa unitaria del concreto endurecido (1,4 a 2,5 Ton/m³) 
 
 
 
Foto No 7.1 Ensayo de Resistencia a la compresión y determinación del módulo de elasticidad y la relación de 
Poisson del concreto. 
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 Foto No 7.2 . Masa unitaria del concreto endurecido 
 
El módulo de elasticidad para el concreto de masa normal según el Decreto 1400, puede 
tomarse como: 
 
Ec = 13000 * (Resist. a la compresión)½ en kg/cm2 (7.2) 
 
 
El módulo de elasticidad según la NSR/98 para el concreto de masa normal, debe determinarse 
experimentalmente a partir de curvas esfuerzo-deformación obtenidas para un grupo 
representativo de cilindros estándar de concreto según la norma NTC 4025. En el mismo 
ensayo se puede determinar la relación de Poisson, si se miden las deformaciones en el 
sentido no solo vertical sino también horizontal. 
 
Ec = (S2 – S1) / (ε2 v – ε 1 v ) (7.3) 
 
µ = (ε2 H – ε 1 H ) / (ε2 v – ε 1 v ) (7.4) 
 
 
Donde: 
 
Ec = Módulo de elasticidad estático del concreto en kg/cm2 o Mpa. 
S2 = 40% del esfuerzo máximo en kg/cm2 o Mpa. 
S1 = Esfuerzo correspondiente a ε 1 v 
ε2 v = Deformación unitaria vertical correspondiente a S2 
ε1 v = Deformación unitaria vertical de 0,00005. 
ε2 H = Deformación unitaria horizontal correspondiente a S2 
ε1 H = Deformación unitaria horizontal correspondiente a ε1 v de 0,00005. 
 
 
 
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En el caso de que no se disponga de este valor experimental, la norma NSR-98 ha 
determinado los siguientes valores, para concretos cuya masa unitaria (wc) varía entre 1450 y 
2450 kg/m3: 
 
Para agregado grueso de origen ígneo: 
 
Ec = (wc)1,5 0,047 CF´ en Mpa (7.5) 
 
 
Para agregado grueso de origen metamórfico: 
 
Ec = (wc)1,5 0,041 CF´ en Mpa (7.6) 
 
 
Para agregado grueso de origen sedimentario: 
 
Ec = (wc)1,5 0,031 CF´ en Mpa (7.7) 
 
 
El valor medio para toda la información experimental nacional, sin distinguir por tipo de 
agregado, es: 
 
Ec = (wc)1,5 0,034 CF´ en Mpa (7.8) 
 
 
En ausencia de un valor experimental de Ec o cuando no se disponga del valor de la masa 
unitaria del concreto, puede utilizarse: 
 
Para agregado grueso de origen ígneo: 
 
Ec = 5500 CF´ en Mpa (7.9) 
 
 
Para agregado grueso de origen metamórfico: 
 
Ec = 4700 CF´ en Mpa (7.10) 
 
 
Para agregado grueso de origen sedimentario: 
 
Ec = 3600 CF´ en Mpa (7.11) 
 
 
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El valor medio para toda la información experimental nacional, sin distinguir por tipo de 
agregado, es: 
 
Ec = 3900 CF´ en Mpa (7.12) 
 
La relación de Poisson para el concreto debe determinarse por medio del ensayo de cilindros 
de concreto, realizado de acuerdo con la norma NTC 4025 (ASTM C469). En el caso de que no 
se disponga del valor experimental puede utilizarse un valor de 0,20. 
 
 
7.6.2 - MÓDULO DE ELASTICIDAD DINÁMICO 
 
Ya que durante la vibración de la muestra se aplica un esfuerzo demasiado pequeño, el módulo 
dinámico se refiere casi solamente a los efectos elásticos y no se ve afectado por la fluencia. 
 
Por esta razón, el módulo dinámico es aproximadamente igual al módulo tangente inicial y es, 
por lo tanto, apreciablemente mas alto que el módulo secante (estático). La diferencia entre el 
módulo estático y el dinámico se debe también a la heterogeneidad del concreto que