REPÚBLICA BOLIVARIANA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITA UNIVERSITARIO RIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSION MATURÍN
PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS DEL CONCRETO Y DEL ACERO DE REFUERZO
Pro!"or#
I%&!'r(%&!"#
Miguel Mongua
Maturín, Octubre 2014
INTRODUCCI$N En este trabajo podremos ver las propiedades del cemento y el acero, y las las empre empresa sass donde donde se traba trabaja jan n la elab elabora oraci ción ón de esto estoss mate materi rial ales es,, teniendo teniendo presente que el concreto concreto es el producto resultante resultante de la mecla de un aglomerante !generalmente cemento, arena, grava o piedra mac"acada y agua# que al $raguar y endurecer adquiere una resistencia resistencia similar a la de las mejo mejore ress pied piedra rass natu natural rales es%% & que que el acero acero es una una alea aleaci ción ón de "ier "ierro ro y carbo carbono no !m'( !m'(im imo o 2%1 2%11) de carbo carbono no#, #, al cual cual se le adici adicion onan an vari variado adoss elemen elementos tos de aleació aleación, n, los cuales cuales le con$ie con$ieren ren propie propiedade dadess mec'ni mec'nicas cas especí$icas para su di$erente utiliación en la industria%
El cemento junto a una $racción del agua del concreto componen la parte pura cuyas propiedades dependen de la naturalea del cemento y de la cantidad de agua utiliada% Esta pasta pura desempe*a un papel activo+ envolviendo los granos inertes y rellenando los "uecos de loa 'ridos, con$ieren al concreto sus características+ e resistencias mec'nicas% e contracción e $isurabilidad% • • •
El acer acero o -os -os prin princi cipa pale less elem elemen ento toss de alea aleaci ción ón son+ son+ .rom .romo, o, /ungsteno, Manganeso, iquel, anadio, .obalto, Molibdeno, .obre, u$re y 3ós$oro% -os productos $errosos con m's de 2%11) de carbono denominan $undiciones de "ierro%
DESARROLLO
PROPIEDADES DEL CONCRETO -as -as prop propie ieda dade dess b'si b'sica cass del del ceme cement nto o a trat tratar ar en rela relaci ción ón con con la composición del cliner son $raguado, desarrollo de resistencia, calor de "idrat "idrataci ación, ón, estabi estabilid lidad ad de volume volumen n y durabil durabilida idad d !resist !resistenc encia ia a ataque ataquess químicos#%
)*+r(&(,*-%. ,o%"!,/!%,*(" 0 1!2o,*+(+3
5ara caracteriar el cliner con respecto a los aspectos de producción y las propiedades del cemento, ser' 6til una clasi$icación de los minerales de cliner en los siguientes cuatro grupos+ !7#%8 -os silicatos de calcio, representados por el .9: y el .2:, son la parte principal de cliner de cemento portland !por lo general un ;< 8 =< )# y, b'sicamente, son los compuestos deseables para las propiedades de cementación en el cemento portland% !77#%8 -os aluminatos y $erritos de calcio, representados por .9, .43 y .23, se pueden considerar como componentes necesarios en la pr'ctica, porque las materias primas inevitablemente contienen algo de l2O9 y 3e2O9 y tambi>n por su importancia como $undentes durante el proceso de clineriación% 5or regla general, constituyen un 10 ? 20 ) del cliner e in$luyen en las propiedades del cemento de una manera signi$icante y, a menudo, tambi>n problem'tica% !777#%8 -os ó(idos libres de .aO y MgO suelen representar menos del < ) del cliner% En t>rminos generales son componentes no deseados que indican una cocción insu$iciente del cliner !.aO# o que son el resultado de un alto contenido de MgO en las materias primas !MgO#% !7v#%8 -os sul$atos que siempre est'n presentes en cantidades de "asta un 9 ), como resultado del au$re de las materias primas o el combustible trans$erido al cliner% /ienen una in$luencia pronunciada en las propiedades del cemento% -a base para las propiedades del cemento portland es su capacidad de reaccionar con el agua, $ormando nuevas $ases sólidas llamadas "idratos, que son estables $rente al agua%
U% 4ro,!"o +! 5*+r(&(,*-% o,/rr! "!'6% 2( "*'/*!%&! !,/(,*-% '!%!r(2#
n"idrita !sólida# @ gua
Aidrato !sólido# @ .alor
⇒
En el caso del cemento portland las reacciones apro(imadas son+
-as dos primeras reacciones !encuadradas# son las m's importantes para el desarrollo de un "ormigón resistente y duradero, y los compuestos que contienen l2O9 y 3e2O9 est'n presentes en el producto $inal, pero no son tan importantes como los productos de silicato de calcio% e esta manera, las consecuencias de los procesos de "idratación son+ • • • •
:olidi$icación !combinación# del agua% Beneración de nuevas $ases !"idratos#% umento del volumen total de $ases sólidas% esprendimiento de calor%
-os cambios $ísico8químicos son la base para las propiedades del cemento en la pr'ctica relacionadas con el uso $inal, propiedades que son+ • • • • •
3raguado !el desarrollo de rigide inicial#% esarrollo de resistencias% .ambios del volumen !estabilidad de volumen#% esarrollo de calor% Cesistencia a ataques químicos%
-os primeros tres grupos de minerales arriba mencionados, es decir, los silicatos, los aluminatos y $erritos, y los ó(idos libres, todos son capaces de reaccionar con agua $ormando "idratos y, de esa manera, contribuir al desarrollo de las propiedades del cemento portland% -os sul$atos se disuelven en el agua y por su composición iónica in$luyen en los procesos de "idratación de los compuestos que $orman "idratos% dem's, los componentes secundarios !y en cierto grado los dem's componentes# que entran en soluciones sólidas en los minerales de cliner, pueden cambiar su reactividad y, de esa manera, in$luir la velocidad de "idratación% e ese modo, los constituyentes del cliner adicionalmente pueden+ ser clasi$icados en componentes que producen "idratos !los grupos 1, 2 y 9 arriba mencionados# y componentes que modi$ican la reactividad, que incluyen 'lcalis, sul$atos y constituyentes que entran en soluciones sólidas con los minerales de cliner% El yeso, que suele ser a*adido al cliner durante la molienda a cemento, naturalmente pertenece a este 6ltimo grupo%
Fr('/(+o3 .uando un cemento se amasa con agua en proporción del 20 al 9< por 100, en peso, se $orma una pasta que mantiene su plasticidad durante un tiempo muerto despu>s del cual la pasta empiea a rigidiarse "asta que desaparece su plasticidad a la ve que va aumentando su resistencia de
$orma gradual% Este $enómeno es consecuencia de las precipitaciones sólidas de gel o cristal que se producen durante las reacciones de "idratación y que dan lugar a un aumento progresivo de la viscosidad de la pasta% Aay que distinguir dos $acetas de esta trans$ormación que se conocen como D$raguadoD y DendurecimientoD de la pasta de cemento% urante el $raguado la pasta pierde su plasticidad llegando a adquirir algo de resistencias, mientras que el endurecimiento se caracteria por la ganancia progresiva de resistencias de una pasta $raguada% El $raguado, es pues, el desarrollo de rigide de una pasta o mortero de cemento, que cambia su car'cter de una masa pl'stica a un material rígido% El tiempo transcurrido antes del $raguado depende de varios $actores, incluyendo la temperatura, la relación
Agua Cemento
y las características del
cemento% urante el $raguado "ay que distinguir dos $ases conocidas como Dprincipio de $raguadoD y D$in de $raguadoD y que son importantes para conocer el tiempo durante el cual la pasta permanece pl'stica y, por tanto, es trabajable% El principio de $raguado se caracteria por iniciarse la rigide de la pasta y, el $inal del mismo viene marcado por la p>rdida de plasticidad de aquella% 5ara cumplir con las normas para cemento portland, el tiempo de $raguado inicial no debe ser in$erior a 90, 4< ó 0 minutos, mientras que el tiempo de $raguado $inal debe ser in$erior a =, 10 ó 12 "oras% -os límites del tiempo pueden variar de un país a otro% o e(iste una $rontera clara entre el $in de $raguado y el principio del endurecimiento de un cemento% El endurecimiento es el progresivo desarrollo
de resistencias mec'nicas y queda regulado por la naturalea y estructura de las películas coloidales que recubren los granos y que avanan "acia el n6cleo en la "idratación% Es $recuente, algunas veces, con$undir los t>rminos $raguado y endurecimiento cuando en realidad son dos $enómenos distintos y "asta tal punto, que pueden e(istir cementos de $raguado lento y de endurecimiento r'pido% -a evolución del $raguado se sigue por medio de la aguja de icat u otros sistemas an'logos y la del endurecimiento mediante ensayos de resistencia mec'nica% -os problemas en cuanto al control de la calidad del cemento con respecto al $raguado son+ 1% Evitar el $raguado anormal% 2% segurar uni$ormidad en los tiempos normales de $raguado% -os siguientes $actores asociados con el cliner son importantes para controlar el $raguado+ 1% -a cantidad de .9 ó de .9 @ .4 3 2% -a reactividad de .9 ó de .9 @ .4 3% 9% El contenido y la distribución de los 'lcalis%
4% -a cantidad de .9:% <% El contenido de ciertos componentes secundarios% -a cantidad de .9 en el cliner es un $actor dominante en el control del $raguado% 5or esto, las preocupaciones en cuanto al control del $raguado y la estabilidad del volumen en la pr'ctica ponen un límite superior al contenido de .9 en el cliner de alrededor del 1< )% :on importantes no sólo la cantidad e(acta sino tambi>n la reactividad del .9 !o la $ase de
aluminatosF$erritos#% En esta cone(ión, la te(tura de cristaliación y la solución sólida de iones ajenos en los cristales juegan un papel importante% ebido a la complejidad de las reacciones y $actores que ocasionan el $raguado de un mortero de cemento 5ortland, es di$ícil "acer una cuanti$icación del e$ecto de $actores especí$icos en esa propiedad% :in embargo, las siguientes reglas generales pueden ser 6tiles% 3raguado de acuerdo con el m>todo de penetración de una aguja !m>todo de icat# -os tiempos de $raguado normales para el cemento portland ordinario 3000
• •
cm 2 g
+
3raguado inicial+ 28< "oras% 3raguado $inal+ 98 "oras%
E$ectos típicos+ /iempo de $raguadoF .9+ @ 0%2 "F ) de .9
R!"*"&!%,*(# -a aplicación $undamental del cemento es la $abricación de morteros y "ormigones destinados a la construcción de elementos en los que, generalmente, la propiedad m's interesante es su resistencia mec'nica% 5or consiguiente, los cementos, junto con los 'ridos, tienen que con$erírsela y esto lo logran porque al amasarlos con agua dan lugar a pastas que endurecen y tiene una gran co"esión y, cuya porosidad va disminuyendo a la ve que las resistencias mec'nicas van creciendo con el paso del tiempo, presentando, adem's, las mismas una gran ad"erencia con los 'ridos que componen el mortero y el "ormigón%
/odas las $ases del cemento que "idratan pueden, potencialmente, contribuir al desarrollo de resistencias% El desarrollo de resistencias iniciales !es decir, "asta 2= días a 20 G.# est' dominado por la "idratación del .9: soportado por el .9, mientras las $ases de .2: y .43, que "idratan m's lentamente, contribuyen al desarrollo de resistencias $inales% -os 'lcalis y, sobre todo, los 'lcalis solubles, combinados como sul$atos, tienen una in$luencia pronunciada en el desarrollo de resistencias% Hn aumento del contenido incrementar' las resistencias iniciales !típicamente "asta 9 días de endurecimiento#, pero reducir' las resistencias $inales% El e$ecto bene$icioso en las resistencias iniciales es un resultado de los e$ectos acelerante de los procesos de "idratación iniciales, en parte causados por un e$ecto retardador en los procesos de "idratación $inales% Hna lista de los $actores m's importantes para el desarrollo potencial de resistencias debe incluir+ 1% -os contenidos relativos de los cuatro minerales de cliner dominantes, .9:, . 2:, . 9 y . 4 3% -os contenidos dependen de la composición de la "arina cruda y la e$icacia de la cocción% 2% -a reactividad de los minerales principales del cliner, que depende de la entrada en solución sólida de iones ajenos en los minerales y la "istoria t>rmica de la cocción% 9% El contenido y la distribución de los 'lcalis, que dependen del contenido de :O9 y de 'lcalis%
C(2or +! 5*+r(&(,*-%3 El calor de "idratación es un $actor de importancia en la pr'ctica% /iene un e$ecto autoacelerador en la "idratación de cemento y, por consiguiente, puede ser bene$icioso cuando se trabaja con "ormigón bajo condiciones ambientales $ríos% :in embargo, tambi>n puede ser un $actor problem'tico, ya que el calentamiento de la parte interior de la estructura de "ormigón puede generar grandes gradientes t>rmicos que pueden inducir tensiones
mec'nicas, que $inalmente pueden resultar en la $ormación de "endiduras, $isuras y grietas% Esto es sobre todo un problema para estructuras de "ormigón macias y compactas% En este 6ltimo caso, normalmente se pre$iere usar cementos especiales, llamados cementos de bajo calor de "idratación%
PLANTAS 7UE PRODUCEN CEMENTO EN VENEZUELA3 En $ec"a 2= de Mayo del 200=, el 5residente de la Cep6blica Augo ."'ve 3rías, dicta el Iecreto con Cango, alor y 3uera de -ey Org'nica de Ordenación de las Empresas 5roductoras de .ementoJ !ecreto o% 0K1#, por su con vinculación estrat>gica para el desarrollo de la ación, por raones de Iconveniencia nacionalJ y a $in de reservar al Estado la industria de $abricación de cemento% En este sentido se ordena la trans$ormación de las sociedades mercantiles y empresas $iliales y a$iliadas, que "asta esa $ec"a desarrollaban las actividades del sector cemento en el país, en Empresas del Estado% 5royectos a $uturo+
D!",r*4,*-%# O89!&*1o# .onstrucción y puesta en marc"a de una planta de cemento portland con capacidad para 1%000%000 ton de cemento por a*o a 12 m de la población de Luiriquire% :ector -as risas, 5arroquia El 5into, Municipio 5iar, Estado Monagas%
A2,(%,!# El alcance es el dise*o, procura, construcción y puesta en operación de una nueva planta de .emento con capacidad de 1%000%000 toneladasFa*o que se dirige a $ortalecer la capacidad de suministro de tan importante recurso, a la Bran Misión ivienda eneuela y dem's Obras del Estado eneolano%
M!&("# 5uesta en operación de una nueva planta de producción de cemento con capacidad de 1%000%000 /on de cemento por a*o
Lo'ro" : R!"/2&(+o" R!2!1(%&!"
•
5lanta de 6ltima tecnología, aplicada en cada uno de los equipos
•
que la con$orman 3ec"a prevista para prueba con carga de equipos principales de operación Nunio 2014
I;4(,&o So,*o : Po2<&*,o •
.apacidad de producción de un millón de toneladas de cemento que se dirige a $ortalecer la capacidad de suministro de tan importante recurso, a la Bran Misión ivienda eneuela y
•
dem's Obras del Estado eneolano% Empleos irectos generados+ 1%200 en construcción y 2;0
•
cuando se encuentre en operación Empleos 7ndirectos generados+ 9%000 en construcción y =00 cuando se encuentre en operación
7nversión /otal+ MMH: 9K<,K<
D!",r*4,*-%# O89!&*1o# ise*o, procura y construcción de una nueva línea de .emento con capacidad de 1%000%000 toneladasFa*o% En el sector :an :ebasti'n de los Ceyes, Municipio :an :ebasti'n, Estado ragua A2,(%,!# El alcance es el dise*o, procura, construcción y puesta en operación de
una
nueva
línea
de
.emento
con
capacidad
de
1%000%000 toneladasFa*o que se dirige a $ortalecer la capacidad de suministro de tan importante recurso, a la Bran Misión ivienda eneuela y dem's Obras del Estado eneolano% M!&("# P/!"&( en operación de una nueva línea de producción de cemento con capacidad de 1%000%000 /n de cemento por a*o Lo'ro" : R!"/2&(+o" R!2!1(%&!" Entes ejecutores+ ."ina+ ./7. eijing .o% -/ eneuela+ .orporación :ocialista de .emento, :%% 7nicio de Obras .iviles y Prdenes de .ompra de Equipos Medulares 3inaliación del vaciado de la $undación de los silos de cemento 5rocura de equipos mayores al ;<) de su ejecución total% • • • • •
•
4=,9) del total de m9 de concreto ya se encuentran vaciados en
•
la planta 3ec"a prevista
para
la
5rueba
de
los
equipos
de
Operación+ 7.7EMCE 2014 I;4(,&o So,*o : Po2<&*,o .apacidad de producción de un millón de toneladas de cemento que •
se dirige a $ortalecer la capacidad de suministro de tan importante recurso, a la Bran Misión ivienda eneuela y dem's Obras del •
Estado eneolano% Empleos irectos generados+ 202 en construcción y 1<0 cuando se
•
encuentre en operación Empleos 7ndirectos generados+ =00 en construcción y 00 cuando se encuentre en operación
D!",r*4,*-%# O89!&*1o# 7ncrementar la capacidad actual del Aorno !9000 /5 de .liner, 20 /5A de .rudo y 1K0 /5A de .emento# equivalentes a 4<0%000 /onF*o en la 5lanta .umarebo, Edo% 3alcón
A2,(%,!# El alcance es 7ncrementar la capacidad actual del Aorno !9000 /5 de .liner, 20 /5A de .rudo y 1K0 /5A de .emento# equivalentes a 4<0%000 /onF*o en la 5lanta .umarebo, Edo% 3alcón% Esta producción esta destinada a $ortalecer la capacidad de suministro de tan importante recurso, a la Bran Misión ivienda eneuela y dem's Obras del Estado eneolano% ic"o proyecto se desarrolla con recursos propios de la empresa%
M!&("# 5uesta en operación de una nueva planta de producción de cemento con capacidad de 4<0%000 /on de cemento por a*o adicionales
Lo'ro" : R!"/2&(+o" R!2!1(%&!" •
7ncrementar la capacidad actual del Aorno !9000 /5 de .liner, 20 /5A de .rudo y 1K0 /5A de .emento# en !02# $ases+
•
3ase 7+ .apacidad de producción+ .liner 9;00 /5, 920 /5A de
•
.rudo y 200 /5A de .emento 3ase 77+ .apacidad de producción+ .liner 4200 /5, 920 /5A de
•
.rudo y 220 /5A de .emento 5ara alcanar la capacidad de despac"o anual de .emento de 1%40%000 toneladas en la 3ase 77%
3ec"a prevista para la 5rueba de los equipos de Operación+ NOVIEMBRE
=>?@ I;4(,&o So,*o : Po2<&*,o •
.apacidad de producción de un millón de toneladas de cemento que se dirige a $ortalecer la capacidad de suministro de tan importante recurso, a la Bran Misión ivienda eneuela y dem's Obras del
•
Estado eneolano% Empleos irectos generados+ 10< en construcción y 210 cuando se
•
encuentre en operación Empleos 7ndirectos generados+ 910 en construcción y 00 cuando se encuentre en operación
D!",r*4,*-%# O89!&*1o# ise*o, procura y construcción de una nueva línea de .emento con capacidad de 1%200%000 toneladasFa*o en -as -lanadas, Municipio .andelaria, Estado /rujillo
A2,(%,!# El alcance es el dise*o, procura, construcción y puesta en operación de una nueva planta de .emento con capacidad de 1%200%000 toneladasFa*o que se dirige a $ortalecer la capacidad de suministro de tan importante recurso, a la Bran Misión ivienda eneuela y dem's Obras del Estado eneolano% ic"o proyecto se desarrolla con recursos propios de la empresa%
M!&(" 5uesta en operación de una nueva planta de producción de cemento con capacidad de 1%200%000 /on de cemento por a*o
Lo'ro" : R!"/2&(+o" R!2!1(%&!" ."ina+ ./7. eijing .o% -/
eneuela+ .orporación :ocialista de .emento, :%% 7nicio de movimientos de tierra en /2*o =>?
I;4(,&o So,*o : Po2<&*,o .apacidad de producción de un millón de toneladas de cemento que se dirige a $ortalecer la capacidad de suministro de tan importante recurso, a la Bran Misión ivienda eneuela y dem's Obras del Estado eneolano% Empleos irectos generados+ 00 en construcción y 1<0 cuando se encuentre en operación Empleos 7ndirectos generados+ 1%=00 en construcción y 4<0 cuando se encuentre en operación
eneolana de cementos+
:ede 5rincipal .alle -ondres, entre .alles ueva &or y /rinidad% Hrbaniación -as Mercedes% aruta Edo% Miranda eneuela
O$icina 5rincipal+ v% 5pal% e los .ortijos de -ourdes, 2da% /ransversal, .entro Empresarial :enderos, 5iso 2 .aracas% /el>$onos+ !0212#20;%40%00
O$icina 5rincipal v% 5rincipal -a .astellana% .entro -etonia, /orre 7B an, piso % .aracas /el$s+ !<= 212# 2;%9K11 F 2;%9=49
-ocaliación+ -as -lanadas, Municipio .andelaria, Estado /rujillo% -ocaliación+ -as -lanadas, Municipio .andelaria, Estado /rujillo%
Hbicación geogr'$ica de las plantas+
PROPIEDADES DEL ACERO DE REFUERZO3 •
uctilidad, es la elongación que su$re la barra cuando se carga sin llegar a la rotura%
•
-as especi$icaciones estipulan que el estiramiento total "asta la $alla, no sea menor que cierto porcentaje mínimo !tabla <%9# que varía con el
•
tama*o y grado de la propia barra% urea, se de$ine como la propiedad del acero a oponerse a la
•
penetración de otro material% Cesistencia a la tensión, Es la m'(ima $uera de tracción que soporta la barra, cuando se inicia la rotura, dividida por el 'rea de sección inicial de la barra% :e denomina tambi>n, m's precisamente, carga unitaria m'(ima a tracción% -ímite de $luencia, $y%8Es la tensión a partir de la cual el material
pasa a su$rir de$ormaciones permanentes, es decir, "asta este valor de tensión, si interrumpimos el traccionamiento de la muestra, ella volver' a su tama*o inicial, sin presentar ning6n tipo de de$ormación permanente, esta se llama de$ormación elastica% El ingeniero utilia el límite de $luencia de la barra para calcular la dimensión de la estructura, pues la barra soporta cargas y sobrecargas "asta este punto y vuelve a su condición inicial sin de$ormación% 5asado este punto, la estructura esta $ragiliada y comprometida% En general, en el caso de los aceros de durea natural, el límite de $luencia coincide con el valor aparente de la tensión correspondiente al escalón de cedencia% En los casos en que no aparece este escalón o aparece poco de$inido, como suele ocurrir con los aceros estirados en $río, es necesario recurrir al valor convencional establecido en las prescripciones, como se e(plica m's abajo, para aceros de resistencia mayor a 4200QgFcm2% -as barras con resistencias "asta 2=00 QgFcm2 presentan una curva elasto8pl'stica, como se ve en la $igura <%10 a#, entonces $y se identi$ica con claridad% 5ara aceros de resistencias mayores, "asta 4200 QgFcm2, la curva es$uero8de$ormación unitaria puede ser elasto8plastica o no, dependiendo de las propiedades del acero y del procesos de $abricación%
5ara aceros de resistencias mayores a 4200 QgFcm2, donde el grado de $luencia no est' de$inido, el código .7 especi$ica que el es$uero de $luencia, $y, debe determinarse como el es$uero que corresponde a una de$ormación de 0%009< cmFcm, tal como se muestra en la 5robablemente, la resistencia en el punto de $luencia, es decir, el es$uero el'stico m'(imo que puede soportar la barra, es la propiedad mec'nica m's importante para el dise*ador% -a resistencia a la tensión se controla por un límite sobre la resistencia en el punto de $luencia y esta no puede ser menor que 1%2< veces la resistencia real en el punto de $luencia% :i bien la tendencia actual, en la construcción con "ormigón re$orado, es "acia el uso de barras de re$uero con grado de resistencia m's elevado, dado que el uso de estas conduce a una reducción signi$icativa del tonelaje de acero y del tama*o de los miembros estructurales de "ormigón, lo que da por resultado economía en la mano de obra y en otros materiales, se tiene un límite practico sobre cu'n $uerte debe ser el acero de re$uero utiliado en una construcción est'ndar de Aormigón armado+ /odas las resistencias del acero tienen apro(imadamente la misma elongación para el mismo es$uero de tensión aplicado !mismo módulo de elasticidad EsR2%1S10 QgFcm2#% :i un acero tiene una resistencia en el punto de $luencia que es el doble de la de otro, puede aplicarse el doble de de$ormación permanente, esta se llama de$ormación el'stica% El ingeniero utilia el límite de $luencia de la barra para calcular la dimensión de la estructura, pues la barra soporta cargas y sobrecargas "asta este punto y vuelve a su condición inicial sin de$ormación% 5asado este punto, la estructura esta $ragiliada y comprometida% En general, en el caso de los aceros de durea natural, el límite de $luencia coincide con el valor aparente de la tensión correspondiente al
escalón de cedencia !$igura <%10 a#% En los casos en que no aparece este escalón o aparece poco de$inido, como suele ocurrir con los aceros estirados en $río, es necesario recurrir al valor convencional establecido en las prescripciones, como se e(plica m's abajo, para aceros de resistencia mayor a 4200 QgFcm2% -as barras con resistencias "asta 2=00 QgFcm2 presentan una curva elasto8pl'stica, como se ve en la $igura <%10 a#, entonces $y se identi$ica con claridad% 5ara aceros de resistencias mayores, "asta 4200 QgFcm2, la curva es$uero8de$ormación unitaria puede ser elasto8plastica o no, dependiendo de las propiedades del acero y del procesos de $abricación% 5ara aceros de resistencias mayores a 4200 QgFcm2, donde el grado de $luencia no est' de$inido, el código .7 especi$ica que el es$uero de $luencia, $y, debe determinarse como el es$uero que corresponde a una de$ormación de 0%009< cmFcm, tal como se muestra en la $igura <%11% 5robablemente, la resistencia en el punto de $luencia, es decir, el es$uero el'stico m'(imo que puede soportar la barra, es la propiedad mec'nica m's importante para el dise*ador% -a resistencia a la tensión se controla por un límite sobre la resistencia en el punto de $luencia y esta no puede ser menor que 1%2< veces la resistencia real en el punto de $luencia% :i bien la tendencia actual, en la construcción con "ormigón re$orado, es "acia el uso de barras de re$uero con grado de resistencia m's elevado, dado que el uso de estas conduce a una reducción signi$icativa del tonelaje de acero y del tama*o de los miembros estructurales de "ormigón, lo que da por resultado economía en la mano de obra y en otros materiales, se tiene un límite practico sobre cu'n $uerte debe ser el acero de re$uero utiliado en una construcción est'ndar de Aormigón armado+ /odas las resistencias del
acero tienen apro(imadamente la misma elongación para el mismo es$uero de tensión aplicado !mismo módulo de elasticidad EsR2%1S10 QgFcm2#% :i un acero tiene una resistencia en el punto de $luencia que es el doble de la de otro, puede aplicarse el doble de es$uero, pero se obtendr' el doble de elongación% .on cargas moderadas, el re$uero de acero se estirar' casi lo mismo que lo que puede estirarse el "ormigón que lo rodea sin agrietarse severamenteT si se aplica m's carga, el acero puede soportar la carga con seguridad, pero el "ormigón que lo cubre se agrietar'% Esto no sólo da mal aspecto sino que, en general, permitir' la corrosión del re$uero%
37BHC <%10 a# iagrama Es$uero e$ormación para ceros de urea atural -aminados en .alienteT b# curvas típico es$uero8de$ormación unitario para barras de re$uero ota+ -as curvas est'n indicadas seg6n su límite de $luencia
37BHC <%11 iagrama Es$uero e$ormación para ceros de resistencia mayor a 4200 gFcm2% En general, no se puede usar la mayor resistencia de los aceros con resistencias en el punto de $luencia de 4200
QgFcm2, como re$uero
est'ndar a la tracción, sin causar el agrietamiento del "ormigón, a menos que se tomen disposiciones especiales en el dise*o del miembro% •
Maleabilidad, es la capacidad que presenta el acero de soportar la
•
de$ormación sin romperse, al ser sometido a un es$uero de
compresión% /enacidad, viene siendo la conjugación de dos propiedades+ ductilidad y resistencia% Hn material tena ser' aquel que posee una buena
•
ductilidad y una buena resistencia al mismo tiempo% 3atiga, cuando un elemento estructural se somete a cargas cíclicas, este puede $allar debido a las grietas que se $orman y propagan, en especial cuando se presentan inversiones de es$ueros, esto es conocido como $alla por $atiga, que puede ocurrir con es$ueros menores a la carga de de$ormación remanente% -ímite de $atiga% :e eval6a en un diagrama Es$uero m'(imo
!resistencia a la $atiga# vs% el n6mero de ciclos "asta la $alla, estos diagramas indican que la resistencia a la $atiga, de un acero estructural, decrece con un aumento de n6mero de ciclos, "asta que se alcana un valor mínimo que es el límite de $atiga% .on la tracción considerada como positiva y la compresión negativa, las pruebas tambi>n demuestran que a medida que disminuye la relación entre el es$uero m'(imo y el mínimo, se reduce de modo considerable la resistencia al a $atiga% -as pruebas indican adem's que los aceros con resistencia a la tracción semejante tienen casi la misma resistencia a la $atiga%
Estas propiedades se determinan mediante la realiación de di$erentes pruebas o ensayos, para determinar qu> material es el que emplearemos para el $in que le queramos dar% En la tabla <%9 se dan algunas características mec'nicas para di$erentes grados y clases de aceros%
!1#% A R cero para Aormigón ! R urea aturalT E3 R Estirado en $río# !2#% 5ara el c'lculo de valores unitario se utiliar' la sección nominal% !9#% Celación mínima admisible entre los valores de la carga unitaria de rotura y del límite el'stico, obtenidos en cada ensayo
PLANTAS 7UE PRODUCEN ACERO EN VENEZUELA3 S*+or -a :ider6rgica del Orinoco l$redo Maneiro, :idor es un complejo sider6rgico integrado que utilia tecnologías de Ceducción irecta y Aornos El>ctricos de rco% -os procesos de esta sider6rgica se inician con la $abricación de 5ellas y culminan con la entrega de productos $inales -argos !arras y lambrón# y planos !-'minas en .aliente, -'minas en 3río y Cecubiertos#%
Este complejo es el principal del país, est' ubicado en la ona industrial de Matanas, estado olívar, región suroriental de eneuela, sobre la margen derec"a del río Orinoco, a 2=2 m de su desembocadura en el oc>ano tl'ntico% Esta sider6rgica ubicaba a eneuela en cuarto lugar como productor de acero integrado de m>rica -atina y el principal de la región ndina, "a logrado colocar su nivel de producción en torno a los 4 millones de toneladas de acero líquido por a*o, con indicadores de productividad, rendimiento total de calidad, oportunidad en las entregas y satis$acción de sus clientes, comparables con las empresas m's competitivas de -atinoam>rica% Es reconocida adem's por ser el primer e(portador no petrolero del país% esde el 12 de mayo del 200=, :idor es una empresa perteneciente al Estado veneolano, luego de que el 5residente de la Cep6blica Augo ."'ve 3rías, decretar' la nacionaliación de la misma, la cual en 1KK; "abía sido privatiada%
S*/,(#
:ider6rgica Uuliana !:iuca# es una empresa en$ocada en la $abricación de barras de acero con resaltes para uso como re$uero estructural% -ocaliada en .iudad Ojeda, Estado Uulia, a K0 ilómetros de Maracaibo, es la tercera mayor productora de acero de eneuela% :iuca o$rece productos milim>tricos !10mm, 12mm, 1mm y 2
Co;42!9o "*+!r6r'*,o N(,*o%(2
El .omplejo :ider6rgico acional 4ro+/,! (,!ro +! 2( ;!9or ,(2*+(+ para los mercados de la construcción y metalmec'nico, tanto nacional como e(tranjero% .uenta con dos centros operativos encargados de la producción de acero líquido+ 5lanta .asima y 5lanta arquisimeto% Estas dos plantas elaboran semiterminados utiliando "ornos de arco el>ctrico y modernos procesos de colada continua%
5lanta .asima%
5lanta ntímano%
5lanta Buarenas
5lanta alencia
5lanta -ara
5lanta arquisimeto
S*1!%"(
:ivensa es una corporación veneolana dedicada a la manu$actura de productos largos de acero para las industrias de la construcción, manu$actura e in$raestructura% Mediante continuos programas de inversión en sus divisiones, :idetur e 7A, :ivensa contribuye al desarrollo del país al generar nuevos empleos, dinamiar la economía regional y participar de manera protagónica en las actividades de reciclaje de material $erroso% -as empresas $iliales de :ivensa tienen presencia a nivel nacionalT sus nueve plantas operativas est'n ubicadas en los estados olívar, .arabobo, Miranda, -ara y istrito 3ederal% dicionalmente, :idetur tiene 14 centros de recolección de material $erroso ubicados en di$erentes ciudades% -as $iliales :idetur e 7A guardan una estrec"a relación con las comunidades donde operan, desarrollando desde "ace m's de tres d>cadas una amplia gestión de compromiso social%
esde un punto de vista crítico debemos analiar pro$undamente esta pregunta, V qu> se debe que las plantas no est>n produciendo el cemento su$iciente, para cubrir las necesidades de todo el puebloW Esta es una realidad que partió de una buena idea pero luego $ue presa de las malas decisiones adoptadas por el ejecutivo nacional% El 2= de Mayo del 200=, el 5residente de la Cep6blica Augo ."'ve 3rías, dicta el Iecreto con Cango, alor y 3uera de -ey Org'nica de Ordenación de las Empresas 5roductoras de .ementoJ !ecreto o% 0K1#, por su con vinculación estrat>gica para el desarrollo de la ación, por raones de Iconveniencia nacionalJ y a $in de reservar al Estado la industria de $abricación de cemento% En este sentido se ordena la trans$ormación de las sociedades mercantiles y empresas $iliales y a$iliadas, que "asta esa $ec"a desarrollaban las actividades del sector cemento en el país, en Empresas del Estado% o cabe duda que la producción de cemento es una tema estrat>gico para el desarrollo de la nación, por eso mencion'bamos al principio del te(to que lo que sucede "oy en día en eneuela nació de una idea $undamentada en el nacionalismo, ya que muc"as de nuestras empresas $ueron vendidas a transnacionales e(tranjeras% 5ero en todo 'mbito debe e(istir un punto de equilibrio, en la política el equilibrio debe ser entre lo p6blico y lo privado% El estado no puede manejar el 100) de las industrias, eso le generaría p>rdidas importantes como sucede "oy en día cuando se estatia una empresa, la producción baja y los trabajadores dependen de un subsidio del estado% -o que sucedió aquí, $ue el pretender estatiar todas las empresas a ligera, incluyendo aquellas con varias d>cadas en el país con records de producción, sin estar preparados%
Estudios de organismos importantes, dicen que la producción en los 6ltimos dos a*os en general "a disminuido en un 4=) y la demanda aumentada, sin contar las $allas en la distribución en todo el país% Hna empresa debe de tener supervisión, competencia para alcanar el tope de su capacidad y buena distribución% spectos en los que "an $allado las empresas estatiadas% 5or eso nuestra visión crítica, independientemente del tinte político siempre debe e(istir la crítica constructiva para solucionar los problemas%
CONCLUSI$N
