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Hormigón

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Imagen:Concrete aggregate grinding.JPG Imagen:Cement mixer.jpg

El hormigón, también denominado concreto en algunos países, es un material muy utilizado en la construcción.

Resulta de la mezcla de uno o más conglomerantes (generalmente, se usa cemento) con áridos (grava, gravilla y arena), agua y, eventualmente, aditivos y adiciones. El cemento se hidrata en contacto con el agua, iniciándose complejas reacciones químicas que derivan en el fraguado y endurecimiento de la mezcla, obteniéndose al final del proceso un material con consistencia pétrea.

Los aditivos se utilizan para modificar las características básicas, existiendo una gran variedad de ellos: colorantes, aceleradores, retardadores de fraguado, fluidificantes, impermeabilizantes, etc.

Tabla de contenidos

[editar] Características físicas

Se indican valores aproximados.

  • Densidad: en torno a 2350 kg/m3
  • Resistencia a la compresión: de 150 a 500 kg/cm2 (15 a 50 MPa) para el hormigón ordinario. Existen hormigones especiales de hasta 2000 kg/cm2 (200 MPa).
  • Resistencia a la tracción: proporcionalmente baja, generalmente despreciable en el calculo global, del orden de un décimo de la resistencia a la compresión.
  • Tiempo de fraguado: dos horas, aproximadamente.
  • Tiempo de endurecimiento: progresivo, en función de la temperatura, humedad y otros parámetros. En 24 o 48 h la mitad de la resistencia a largo plazo, en una semana 3/4 partes y en 4 semanas prácticamente la resistencia total.
  • Hay que resaltar que el hormigón se dilata y contrae en magnitudes semejantes que el acero, pues tienen parecido coeficiente de dilatación, por lo que resulta muy útil su uso simultáneo en la construcción, además el hormigón, recubriéndolo, protege al acero de la oxidación.

[editar] Puesta en obra u hormigonado

Antes de su fraguado el hormigón tiene una consistencia plástica, o fluida, y se adapta a la forma del recipiente que lo contiene. Para su puesta en obra se utilizan moldes, denominados encofrados, los cuales se retiran posteriormente, generalmente; si permanecen, formando parte del conjunto, se denominan "encofrados perdidos".

[editar] Usos corrientes

Es un material con buenas características de resistencia ante esfuerzos de compresión. Sin embargo, tanto su resistencia a tracción como al corte son relativamente bajas, por lo cual se debe utilizar en situaciones donde las solicitaciones por tracción o corte sean muy bajas.

Para superar este inconveniente, se "arma" el hormigón introduciendo barras de acero, conocido como concreto reforzado, en donde se transmiten los esfuerzos de cortante y de tracción a las barras de acero. Es usual, además, disponer de barras de acero, reforzando las zonas o elementos netamente comprimidos, como es el caso de los pilares. Los intentos de compensar las deficiencias del hormigón a tracción y corte originaron el desarrollo de una nueva técnica a principios del siglo XX, la del hormigón armado.

Posteriormente se investigó la conveniencia de introducir tensiones en el acero de manera deliberada y previa al fraguado del hormigón de la pieza estructural, desarrollándose las técnicas del hormigón pretensado y el hormigón postensado. En ellas el hormigón resulta comprimido de antemano con lo cual las tracciones que surgirían, para resistir las acciones externas, se convierten en decompresiones de las partes previamente comprimidas, siendo esto muy ventajoso en muchos casos. Para el pretensado se utilizan aceros de muy alto límite elástico, dado que el fenómeno denominado fluencia lenta anularía las ventajas del pretensado.

[editar] Otros tipos de hormigón

[editar] Aireado o celular

Se obtiene incorporando a la mezcla aire u otros gases derivados de reacciones quimicas, resultando un hormigón de densidad < 1 (lo cual le permite por ejemplo flotar)

El termino celular refiere a que en este tipo de hormigon se procura formar celdas o celulas (burbujas)de gas independientes, aisladas entre si, que luego del fraguado dejan huecos que al material le proporcionan las varias caracteristicas especiales de este tipo de hormigon.

Existen distintas tecnicas de produccion de hormigon celular. Las dos mas conocidas son las del hormigon celular autoclavado (curado en autoclave) y las tecnicas de mezclado con agentes espumigenos o espumas especiales. En el primer caso las burbujas se generan mediante reacciones quimicas que producen gas, utilizando por ejemplo polvo de aluminio incorporado a la mezcla. En el segundo caso las burbujas suelen ser de aire el cual se atrapa primero en una espuma que luego se va incorporando a la mezcla. El hormigon celular autoclavado, adicionalmente es curado a alta temperatura y presion, lo cual genera reacciones quimicas adicionales que se traducen en una mayor resistencia y un menor tiempo de curado

Los hormigones celulares tipicamente no contienen aridos granulados. Normalmente contienen aridos particularmente finos (arena fina) y/o cenizas y en algunos casos incluso prescinden de los mismos (La mezcla basicamente es cemento y agua)

Las densidades a las que es posible llegar con estas tecnicas pueden llegar hasta los 450 kg/m3. No obstante como la resistencia del material se reduce drasticamente, en la practica se utilizan mayormente densidades algo mayores (en el entorno de los 600 a 800 kg/m3)


Entre las caracteristicas mas destacables e interesantes del hormigon celular se encuentran las siguientes: 

 - Bajo peso

 - Facilidad para trabajarlo una vez fraguado (por ejemplo ranurarlo para insertar conductos hidraulicos o electricos)

 - Excelente aislacion termica.

Frecuentemente es utilizado para rellenos en los que no se requiere alta resistencia a la compresion; asi como también para prefabricados (tipicamente bloques o losetas) con los que luego se construyen paredes, tabiques y techos.

[editar] Traslúcido

Existe un hormigón traslúcido,obtenido por mezcla con plástico o fibra de vidrio. Un modelo a pequeña escala de una capilla con paredes de hormigón traslúcido ha sido desarrollado por Will Wittig.

  • Conducen electricidad, además de ser más resistentes y ligeros que los cementos convencionales.
  • El concreto translúcido tiene un peso volumétrico máximo de 2100 kg/m3 y el gris de 1950 kg/m3, cifras menores a los 2500 kg/m3, que es el peso de los cementos comerciales.
  • Permitirá, en el futuro, la construcción de edificios con muros y pisos por los cuales pueda atravesar la luz.

[editar] Microhormigón

Es un hormigón de altas prestaciones en los cuales las partículas del árido no superan los 10 mm. Se utiliza para la fabricación de tejas de hormigón y otros materiales.

  • Adquieren 90 por ciento de su resistencia final en menos de siete días, lo cual permitiría un ahorro significativo en la industria de la construcción, pues el tiempo para levantar una edificación disminuiría casi 60 por ciento.

[editar] Permeable

Es un hormigón que utiliza áridos de gran tamaño, lo cual permite que una vez colocado queden huecos entre la pasta y las piedras. Por estos espacios puede escurrir el agua u otros líquidos. Su desarrollo aún está en fase experimental, pero se proyecta su utilización en estacionamientos y pavimentos.

[editar] Ciclópeo

El concreto ciclópeo está constituido por una mezcla de hormigón con una resistencia última a la compresión de 175 kg/cm2 a los 28 días, a la cual se le agregará hasta el 35% de piedra. Es utilizado principalmente para muros de contención, cimientos corridos y sobrecimientos.

[editar] De alta densidad

Los hormigones convencionales tienen una densidad aproximada de entre 2200 y 2500 kg/m3. Se denomina hormigón de alta densidad u hormigón pesado a todos aquellos hormigones con una densidad superior a la habitual. Estos hormigones, capaces de alcanzar densidades de hasta 6000 kg/m3 y más, están fabricados con áridos de densidades superiores a los habituales (normalmente barita, magnetita, hematita...). El hormigón pesado se ha utilizado generalmente para blindar estructuras y proteger frente a la radiación. Centrales nucleares, salas de radiología de hospitales, aceleradores de partículas.

[editar] Especificaciones usuales

[editar] Especificaciones para hormigón in situ

Imagen:Hormigonado poco comun de un muro pantalla.JPG Se denomina hormigón in situ al que se coloca en obra fresco antes del fraguado. En España, por ley, la normativa que regula los tipos de hormigones, el proceso de fabricación y la puesta en obra es la EHE. El tipo de hormigón que se coloca en obra está previamente diseñado en el proyecto, y es responsabilidad del ejecutor del hormigonado cumplir las especificaciones fijadas. Paralelamente a la ejecución un laboratorio homologado controla que los hormigones que se colocan cumplen las especificaciones requeridas. El ensayo más conocido es la rotura de probetas cilindricas donde se mide la tensión que alcanza en rotura.

[editar] Especificaciones para hormigón premezclado

El hormigón puede ser mezclado en mezcladoras portátiles llevadas a pie de obra pero, generalmente, será premezclado en fábricas de producción de hormigón. El hormigón premezclado puede ser:

  1. Pesado y mezclado en una planta central y entregado al sitio de la obra en camiones transportadores no mezcladores
  2. Pesado en una planta central y mezclado en el camión mezclador en tránsito o después de llegar al sitio de la obra
  3. Parcialmente mezclado en la planta con el mezclado completo en un camión mezclador en ruta al sitio de la obra, llamados hormigoneras. La planta central puede estar localizada en el sitio de la obra.

La planta de pesado y mezclado debe ser inspeccionada para verificar sus condiciones de lo adecuado de las instalaciones de almacenaje de materiales, precisión y confiabilidad de los equipos de pesado, condiciones de los equipos de mezclado y los procedimientos apropiados de mezclado.

[editar] Especificaciones para los materiales del hormigón

Los materiales, incluyendo el cemento, la arena, el agregado grueso y el agua, deben ser inspeccionados para que cumplan con las especificaciones y práctica aceptadas.

[editar] Cemento

Imagen:02 Hormigón para muestras.jpg

Artículo principal: Cemento
  • Tipo de cemento: debe ser del tipo especificado o permitido con la aprobación del ingeniero. Los certificados del molino deben ser proporcionados para mostrar que el cemento está de acuerdo con los requerimientos de la norma ASTM C150, de las Especificaciones Estándar para Cemento Pórtland. El cemento tipo IV no debe ser usado en cimientos de hormigón. Cementos Tipo III o menores, pueden ser permitidos para pruebas de cimientos vaciados en sitio para ganar una resistencia rápida. Cementos Tipo II y Tipo V pueden ser especificados para exposición a sulfatos.
  • Cementos remanentes: en la tolva de almacenaje no más de 6 meses; almacenados en bolsas por más de 3 meses deben ser examinados antes de usarse para asegurarse que reúne los requerimientos de ASTM 150. El cemento no debe ser usado directamente del molino si aún está caliente. Se le debe permitir al cemento que se enfríe antes de usarlo para reducir la posible ocurrencia de hidrataciones falsas.

El cemento debe ser inspeccionado en busca de grumos causados por la humedad. Las bolsas de cemento deben ser inspeccionadas en busca de rasgaduras, perforaciones u otros defectos. Si el cemento va a ser agregado por bolsas, el peso de las bolsas debe ser revisado por lotes y la variación no debe ser mayor de un 3 %.

[editar] Arena

Artículo principal: Arena (concreto)

Debe ser mezclada con áridos sulfurosos como la arcilla, bien graduada a escala y libre de limo, arcilla o materiales inorgánicos. La gravedad específica o módulo de fineza puede ser especificada para mezclas especiales tales como hormigones de agregado grueso reducido u hormigones aligerados con material margosos tipo cerámico. En otra serie de casos se puede observar una granulometría bien diferenciada a través de microscopios ultragénicos sensibles a la radiación ultravioletas que no afecta a este tipo de materiales.

[editar] Agregado grueso

Artículo principal: Grava (concreto)

Las especificaciones pueden permitir grava o piedra triturada. El uso de roca triturada requiere más cemento y arena para trabajabilidad comparables. Inclusores de aire también mejoran la trabajabilidad. Agregados ligeros no son recomendados. Agregados reactivos al álcali o agregados de areniscas, chertas y rocas arcillosas o micáceas no deben ser permitidas. Los agregados no deben estar cubiertos de limo, arcilla o material orgánico y sales químicas. La gravedad específica del agregado grueso debe estar especificada y también debe estar bien graduada con un máximo de tamaño ¾ de pulgada (19,05 mm) y con las cantidades de agregado menores de 3/16 (4,76 mm) distribuidas uniformemente y dentro del 3 %.

[editar] Agua

Artículo principal: Agua (concreto)

Como regla general, el agua de mezclado debe ser potable. No debe contener impurezas que puedan afectar la calidad del hormigón. No debe tener ningún tipo de sabor o contener limo u otras materias orgánicas en suspensión. Aguas muy duras pueden contener elevados concentraciones de sulfatos. Pozos de agua de regiones áridas pueden contener sales disueltas dañinas. Si es cuestionable, el agua puede ser químicamente analizada.

[editar] Otras especificaciones usuales

[editar] Tiempo transcurrido

Imagen:Cono de Abrams 05.jpg Para temperaturas normales, el tiempo total desde el inicio de mezclado para descargar no debe exceder 1,5 h y debe ser reducido en tanto aumente la temperatura. La mezcla debe ser descargada antes de 300 revoluciones del tambor.

[editar] Asentamiento(Revenimiento)

La prueba de asentamiento debe ser hecha en cada vaciado, de acuerdo con las normas de control de calidad, entre más estricto es el control de calidad mayor muestreo debe darse.

[editar] Retemperado

La adición de agua a la mezcla de hormigón para compensar la pérdida de asentamiento resultante de la demora en la entrega o vaciado no se permitirá bajo ningún criterio.

[editar] Clasificación del hormigón

El hormigón o concreto se clasificará con base en su resistencia nominal a la compresión, en kg/cm2, a los 28 días. Por resistencia nominal a la compresión se entiende la resistencia mínima a la compresión de por lo menos 95% de las muestras sometidas a pruebas. Las pruebas se ejecutarán sobre cilindros de ensayos de 15 cm de diámetro por 30 cm de alto. Todo concreto deberá tener una resistencia a los 28 días no menor a las indicadas en los planos o a lo especificado detalladamente para cada una de las estructuras. La resistencia mínima a la compresión a los 7 días no deberá ser menor de 70% del valor especificado para los 28 días. La tolerancia máxima de la resistencia en cilindros aislados no será menor de 10%.

[editar] Lingüística

El término hormigón procede de formicō es de origen latino que alude a la cualidad "moldeable" o de dar "forma". El término concreto es originario del latín concretus que significa "crecer unidos" o "unir". Su uso en español es una transmisión por vía de anglicismo, siendo la voz inglesa concrete.

[editar] Véase también

[editar] Normativa relacionada

Instrucción del Hormigón Estructural, valida para España.

[editar] Enlaces externos

Commons


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