- Armadura Principal (o Longitudinal): Es aquella requerida para absorber los esfuerzos de tracción en la cara inferior de en vigas solicitadas a flexión compuesta, o bien la armadura longitudinal en columnas.
- Armadura Secundaria (o Transversal): Es toda armadura transversal al eje de la barra. En vigas toma esfuerzos de corte, mantiene las posiciones de la armadura longitudinal cuando el hormigón se encuentra en estado fresco y reduce la longitud efectiva de pandeo de las mismas.
- Amarra: Nombre genérico dado a una barra o alambre individual o continuo, que abraza y confina la armadura longitudinal, doblada en forma de círculo, rectángulo, u otra forma poligonal, sin esquinas reentrantes. Ver Estribos.
- Cerco:: Es una amarra cerrada o doblada continua. Una amarra cerrada puede estar constituida por varios elementos de refuerzo con ganchos sísmicos en cada extremo. Una amarra doblada continua debe tener un gancho sísmico en cada extremo.
- Estribo: Armadura abierta o cerrada empleada para resistir esfuerzos de corte, en un elemento estructural; por lo general, barras, alambres o malla electrosoldada de alambre (liso o estriado), ya sea sin dobleces o doblados, en forma de L, de U o de formas rectangulares, y situados perpendicularmente o en ángulo, con respecto a la armadura longitudinal. El término estribo se aplica, normalmente, a la armadura transversal de elementos sujetos a flexión y el término amarra a los que están en elementos sujetos a compresión. Ver también Amarra. Cabe señalar que si extisten esfuerzos de torsión, el estribo debe ser cerrado.
- Zuncho: Amarra continua enrollada en forma de hélice cilíndrica empleada en elementos sometidos a esfuerzos de compresión que sirven para confinar la armadura longitudinal de una columna y la porción de las barras dobladas de la viga como anclaje en la columna. El espaciamiento libre entre espirales debe ser uniforme y alineado, no menor a 80 mm ni mayor a 25 mm entre sí. Para elementos hormigonados en obra, el diámetro de los zunchos no deben ser menor que 10 mm.
- Barras de Repartición: En general, son aquellas barras destinadas a mantener el distanciamiento y el adecuado funcionamiento de las barras principales en las losas de hormigón armado.
- Barras de Retracción: Son aquellas barras instaladas en las losas dondela armadura por flexión tiene un sólo sentido. Se instalan en ángulo recto con respecto a la armadura principal y se distribuyen uniformemente, con una separación no mayor a 3 veces el espesor de la losa o menor a 50 cm entre sí, con el objeto de reducir y controlar las grietas que se producen debido a la retracción durante el proceso de fraguado del hormigón, y para resistir los esfuerzos generados por los cambios de temperatura.
- Gancho Sísmico: Gancho de un estribo, cerco o traba, con un doblez de 135º y con una extensión de 6 veces el diámetro (pero no menor a 75 mm) que enlaza la armadura longitudinal y se proyecta hacia el interior del estribo o cerco.
- Traba: Barra continua con un gancho sísmico en un extremo, y un gancho no menor de 90º, con una extensión mínima de 6 veces el diámetro en el otro extremo. Los ganchos deben enlazar barras longitudinales periféricas. Los ganchos de 90º de dos trabas transversales consecutivas que enlacen las mismas barras longitudinales, deben quedar con los extremos alternados.
lunes, 22 de septiembre de 2014
DEFINICIONES
domingo, 21 de septiembre de 2014
Ventajas del hormigón prefabricado:
Ahorro de recursos hídricos y disminución de materia prima.
El gran desafío actual de industria radica en reemplazar material cementante clínker por materiales cementicios suplementarios (SCMs) de origen local, que otorgan propiedades aditivas contra la corrosión y baja durabilidad, logrando además hormigones más resistentes.
La rápida urbanización y el desarrollo de la sociedad actual han provocado que la demanda por concreto aumente de manera significativa. Sin embargo, la actual industria del hormigón no prefabricado no ha sido capaz enfrentar adecuadamente esta demanda, por lo que la producción de estructuras de concreto que han sido ya fabricadas permiten suplir el vacío actual, motivando el desarrollo de nuevas tecnologías en la producción y de esa forma contribuir a optimizar los recursos y materias primas, con el objetivo de lograr una industria sustentable.
Sabemos que el hormigón o concreto prefabricado es un hormigón de desempeño que es diseñado, construido y desmoldado en fábricas especializadas por personal altamente capacitado que aplica un riguroso control de calidad. En su producción, los profesionales a cargo del desarrollo de cada pieza, dada la alta tecnología, otorgan consistencias y efectividades en la temperatura, humedad y relación agua-cemento que no pueden ser obtenidas en el concreto fabricado y montado en la misma obra.
La utilización del hormigón prefabricado permite contribuir al ahorro de los recursos hídricos y lograr estructuras más durables, sin embargo es indispensable avanzar hacia un conocimiento de nuevas tecnologías que permitan una adición eficiente de materiales cementicios suplementarios.
Ceniza de cascarilla de arroz
¿Una alternativa promisoria para hormigones?
En el contexto de responsabilidad ambiental actual, del cual la industria de la construcción no puede abstraerse, el uso de materiales cementicios suplementarios (MCS) como reemplazo de cemento se constituye como una de las principales alternativas para disminuir la huella de carbono del hormigón. Es así como en Chile, las puzolanas naturales (PN) de origen volcánico han sido utilizadas ampliamente en los cementos comerciales; sin embargo, existen muchas otras alternativas que podrían resultar en un mejor desempeño ambiental, técnico y económico. Entre ellas destaca la ceniza de cascarilla de arroz (CCA), un material con propiedades puzolánicas que deriva de los desechos de la industria agrícola. Esta investigación tiene como objetivo evaluar los efectos en resistencia y durabilidad de la sustitución parcial de cemento por CCA en mezclas de hormigón. Se elaboró mezclas con 10-20-30% de sustitución de cemento Portland por CCA para evaluar efectos en resistencia a compresión y durabilidad (absorción capilar y penetración de iones cloruro) y compararlos con aquellos obtenidos usando PN. Los ensayos de resistencia a compresión muestran que las sustituciones utilizadas mejoran el desempeño mecánico del mortero a 90 días.
Similarmente, todos los ensayos de durabilidad permiten concluir que el uso de MCS reduce la permeabilidad del hormigón a la edad de ensayo. Debe tenerse presente los efectos que la actividad puzolánica del MCS seleccionado y el tamaño medio de partícula tienen en la resistencia temprana, lo que puede traducirse en un criterio de selección de acuerdo a los requerimientos en obra.
Hormigon Postensado A.Carril
Hormigon Postensado
Se denomina hormigón postensado o postesado a aquel hormigón al que se somete, después del vertido y fraguado, a esfuerzos de compresión por medio de armaduras activas (cables de acero) montadas dentro de vainas.
A diferencia del hormigón pretensado, en el que las armaduras se tensan antes del hormigonado, en el postensado las armaduras se tensan una vez que el hormigón ha adquirido su resistencia característica.Al igual que en el hormigón pretensado, la ventaja del postensado consiste en comprimir el hormigón antes de su puesta en servicio, de modo que las tracciones que aparecen al flectar la pieza se traducen en una pérdida de la compresión previa, evitando en mayor o menor medida que el hormigón trabaje a tracción, esfuerzo para el que no es un material adecuado.
Donde Se Utiliza?
A diferencia del hormigón pretensado, en el que las armaduras se tensan antes del hormigonado, en el postensado las armaduras se tensan una vez que el hormigón ha adquirido su resistencia característica.Al igual que en el hormigón pretensado, la ventaja del postensado consiste en comprimir el hormigón antes de su puesta en servicio, de modo que las tracciones que aparecen al flectar la pieza se traducen en una pérdida de la compresión previa, evitando en mayor o menor medida que el hormigón trabaje a tracción, esfuerzo para el que no es un material adecuado.
Donde Se Utiliza?
El empleo de hormigón postensado suele reducirse a estructuras sometidas a grandes cargas y con grandes separaciones entre apoyos, en las cuales la reducción del coste de los materiales compensa el aumento de la complejidad de ejecución.
La técnica del postensado se utiliza generalmente in situ, es decir, en el mismo emplazamiento de la obra.
Incovenientes?
- Requiere de maquinaria y mano de obra más especializada que el hormigón sin postensar.
- El cálculo es más complejo.
Hormigon Del Hoy A.Carril
LA MÉDULA OSEA DE LA CONSTRUCCIÓN
El concreto es un material que se utiliza mucho en Procesos de construcción, también se lo conoce como hormigón; el nombre concreto proviene del latínconcretus que significa “unir”, mientras que el término hormigón quiere decir “moldeable”.
Los terminos concreto y hormigon pueden ser considerados sinonimos |
El concreto resulta de la mezcla de conglomerantes, conocidos como cemento, con áridos (arena, grava o gravilla) agua y finalmente adiciones y aditivos. El agua es la encargada de hidratar el cemento, iniciando así grandes reacciones e importantes reacciones químicas que terminan endureciendo la mezcla, obteniéndose así el concreto. Los aditivos que se emplean para producir modificaciones en las características básicas son entre ellos: retardadores, colorantes, aceleradores, impermeabilizantes, etc.
El concreto ordinario posee una resistencia a la compresión de 150 a 500 kg/cm cuadrados, hoy en dia existen tipos de concretos especiales que son capaces de resistir hasta 2000 kg/cm cuadrados. También posee resistencia a la tracción pero no mucha; su tiempo de fraguado oscila entre la forma instantanea y dos horas y media, su densidad es de 2350 kg/m cuadrado. Antes de que se lleve a cabo el fraguado del concreto, el mismo posee una consistencia más o menos fluida adaptándose a la forma del recipiente que lo contiene, para darle forma se emplean moldes de tipo transitorio que se conocen como encofrados; los mimos se retiran luego de ser utilizados.
Hormigón en la actualidad
El concreto es un material que pose como principal característica la resistencia ante esfuerzos de compresión, de todas formas su resistencia ante la tracción como al corte son muy bajas, es por esto se lo usa sólo en circunstancias donde los riesgos de fallo por tracción o cortes sean casi nulos. Para superar esta deficiencia se introducen en el concreto barra hechas de acero, haciendo así que el esfuerzo de tracción descanse en estas barras.
Es habitual, a la vez, emplear barras de acero en elementos o áreas netamente comprimidas, como en los pilares, ya que, en definitiva, los intentos de compensar las desventajas del concreto dieron lugar al desarrollo de una nueva técnica: el hormigón armado.
Los expertos investigaron también, cuán conveniente era introducir tensiones en el acero de forma deliberada, desarrollándose así las técnicas del hormigón postensado y el hormigón pretensazo.
Aquí el concreto resulta comprimido de forma previa y por eso las tracciones que surgirán para poder resistir las tracciones externas se vuelven decompresiones de las partes que estaban previamente comprimidas, brindándonos así muchas ventajas.
Tipos de concreto u hormigón
A medida que pasaron los años el concreto fue perfeccionándose y dividiéndose según sus aplicaciones: está el concreto aireado o celular que se obtiene agregándole a la mezcla una gran cantidad de aire, obteniendo así un hormigón de densidad menor a 1, lo cual nos otorga un muy buen aislamiento térmico.
Tenemos también el concreto traslúcido, que se obtiene mezclando plástico o fibra de vidrio, el microhormigón, es el que más altas prestaciones posee se emplea principalmente para fabricar tejas de Uralita y otro tipo de ecomateriales. Tenemos también el hormigón de tipo permeable, el cual emplea áridos de gran tamaño que permite, una vez colocado, que queden huecos entre las piedras y la pasta; de todas maneras su desarrollo está en una fase experimental pero en poco tiempo lo veremos utilizado en pavimentos.
El hormigón ciclópeo está formado por una mezcla de concreto con una resistencia a la compresión de 175 kg/cm cuadrados y se emplea en la fabricación de muros de contención. Por último en la clasificación, tenemos el hormigon de alta densidad, conocido también como hormigón pesado, este tipo de concreto posee una densidad superior a la habitualmente conocida, es capaz de alcanzar una densidad de hasta 6000 kg/m cúbicos y más. Su fabricación es a base de áridos de densidades superiores a los comunes, por lo general esta clase de concreto se emplea para blindar estructuras y proteger instalaciones frente a la radiación.
Historia Del Hormigon Y Cemento A.Carril
sábado, 20 de septiembre de 2014
Hormigon Pretensado
El hormigón presentado es el material predominante en puentes de vigas, en puentes construidos "in situ" de largos tramos entre pilas, o construidos por métodos especiales como voladizos, empuje, etc. También es muy empleado en pisos de rascacielos, en cámaras de reactores nucleares, así como en los pilares y núcleos resistentes de edificios preparados para resistir un alto grado de terremoto y protección contra explosiones.Una ventaja del hormigón pretensado es el menor coste de construcción gracias al empleo de elementos más ligeros, como losas delgadas - especialmente importante en los edificios altos en los que el ahorro de peso del piso puede traducirse en plantas adicionales para el mismo y menos coste. El aumento de las longitudes aumenta el espacio utilizable en los edificios; disminuyendo el número de juntas, lo que conduce a la disminución de los costes de mantenimiento durante la vida de diseño de un edificio, ya que dichas juntas son el principal escenario de debilidad en los edificios de hormigón.
El primer puente de hormigón pretensado en América del Norte es el Walnut Lane Puente Memorial en Filadelfia (Pensilvania). Se terminó y se abrió al tráfico en 1951.
Ventajas
La resistencia a la tracción del hormigón convencional es muy inferior a su resistencia a la compresión, del orden de 10 veces menor. Teniendo esto presente, es fácil notar que si deseamos emplear el hormigón en elementos, que bajo cargas de servicio, deban resistir tracciones, es necesario encontrar una forma de suplir esta falta de resistencia a la tracción.Normalmente la escasa resistencia a la tracción se suple colocando acero de refuerzo en las zonas de los elementos estructurales donde pueden aparecer tracciones. Esto es lo que se conoce como hormigón armado convencional. Esta forma de proporcionar resistencia a la tracción puede garantizar una resistencia adecuada al elemento, pero presenta el inconveniente de no impedir el agrietamiento del hormigón para ciertos niveles de carga.
viernes, 19 de septiembre de 2014
Tipos de Hormigón
En la Instrucción española (EHE), publicada en 1998, los
hormigones están tipificados según el siguiente formato siendo obligatorio
referirse de esta forma en los planos y demás documentos de proyecto, así como
en la fabricación y puesta en obra:
Hormigón T – R / C / TM / A
- T: se denominará HM cuando sea hormigón en masa, HA cuando sea hormigón armado y HP cuando sea hormigón pretensado.
- R: resistencia característica del hormigón expresada en N/mm².
- C: letra inicial del tipo de consistencia: S Seca, P plástica, B Blanda, F Fluida y L Líquida.
- TM: tamaño máximo del árido expresado en milímetros.
- A: designación del ambiente a que estará expuesto el hormigón.
Tipos de Hormigón por el Esfuerzo
- Hormigón en Masa
- Hormigón Armado
- Hormigón Pre tensado(armaduras pretesas, armaduras postesas)
Tipos de Hormigón por la Función
- Autocompactante: concebido para evitar los errores humanos en la compactación.
- Ligero: elaborados con áridos ligero persigue reducir el peso de la estructura.
- Pesado: elaborado con áridos pesados persigue la protección frente a radiaciones.
- De Árido Reciclado: concebido por razones ecológicas
- Con Fibras: con fibras de polímeros o metálicos persigue la eliminación de fisuras
- No Estructural: resuelven el relleno de escasa importancia estructural
ver detalles de los tipos de Hormigón en el siguiente enlace
https://www.youtube.com/watch?v=Q9Awh1N_Nh0
Consistencia del Hormigón
El aglomerante es en la mayoría de las ocasiones cemento
(generalmente cemento Portland) mezclado con una proporción adecuada de agua
para que se produzca una reacción de hidratación. Las partículas de agregados,
dependiendo fundamentalmente de su diámetro medio, son los áridos (que se
clasifican en grava, gravilla y arena). La sola mezcla de cemento con arena y
agua (sin la participación de un agregado) se denomina mortero. Existen
hormigones que se producen con otros conglomerantes que no son cemento, como el
hormigón asfáltico que utiliza betún para realizar la mezcla. El cemento es un
material pulverulento que por sí mismo no es aglomerante, y que mezclado con
agua, al hidratarse se convierte en una pasta moldeable con propiedades
adherentes, que en pocas horas fragua y se endurece tornándose en un material
de consistencia pétrea. El cemento consiste esencialmente en silicato cálcico
hidratado (S-C-H), este compuesto es el principal responsable de sus
características adhesivas. Se denomina cemento hidráulico cuando el cemento,
resultante de su hidratación, es estable en condiciones de entorno acuosas.
Además, para poder modificar algunas de sus características o comportamiento,
se pueden añadir aditivos y adiciones (en cantidades inferiores al 1 % de la
masa total del hormigón), existiendo una gran variedad de ellos: colorantes,
aceleradores, retardadores de fraguado, fluidificantes, impermeabilizantes,
fibras, etc.
El concreto convencional, normalmente usado en pavimentos,
edificios y otras estructuras, tiene un peso específico (densidad, peso
volumétrico, masa unitaria) que varía de 2200 hasta 2400 kg/m³ (137 hasta 150
libras/piés3). La densidad del concreto varía dependiendo de la cantidad y la
densidad del agregado, la cantidad de aire atrapado (ocluido) o
intencionalmente incluido y las cantidades de agua y cemento. Por otro lado, el
tamaño máximo del agregado influye en las cantidades de agua y cemento. Al
reducirse la cantidad de pasta (aumentándose la cantidad de agregado), se
aumenta la densidad. Algunos valores de densidad para el concreto fresco se
presentan en la Tabla 1-1. En el diseño del concreto armado (reforzado), el
peso unitario de la combinación del concreto con la armadura normalmente se
considera 2400 kg/m³ (150 lb/ft³).
Dependiendo de las proporciones de cada uno de sus
constituyentes existe una tipología de hormigones. Se considera hormigón pesado
aquel que posee una densidad de más de 3200 kg/m³ debido al empleo de agregados
densos (empleado protección contra las radiaciones), el hormigón normal
empleado en estructuras que posee una densidad de 2200 kg/m³ y el hormigón
ligero con densidades de 1800 kg/m³
La principal característica estructural del hormigón es que
resiste muy bien los esfuerzos de compresión, pero no tiene buen comportamiento
frente a otros tipos de esfuerzos (tracción, flexión, cortante, etc.), por este
motivo es habitual usarlo asociado a ciertas armaduras de acero, recibiendo en
este caso la denominación de hormigón armado, o concreto pre-reforzado en
algunos lugares; comportándose el conjunto muy favorablemente ante las diversas
solicitaciones. Cuando se proyecta una estructura de hormigón armado se
establecen las dimensiones de los elementos, el tipo de hormigón, los aditivos
y el acero que hay que colocar en función de los esfuerzos que deberá soportar
y de las condiciones ambientales a que estará expuesto.
A finales del siglo XX, es el material más empleado en la
industria de la construcción. Se le da forma mediante el empleo de moldes
rígidos denominados: encofrados. Su empleo es habitual en obras de arquitectura
e ingeniería, tales como edificios, puentes, diques, puertos, canales, túneles,
etc. Incluso en aquellas edificaciones cuya estructura principal se realiza en
acero, su utilización es imprescindible para conformar la cimentación. La
variedad de hormigones que han ido apareciendo a finales del siglo XX, ha
permitido que existan: hormigones reforzados con fibras de vidrio (GRC),
hormigones celulares que se aligeran con aire, aligerados con fibras naturales,
autocompactantes.
¿qué es el hormigón?
El
hormigón o concreto es un material compuesto empleado en construcción, formado
esencialmente por un aglomerante al que se añade partículas o fragmentos de un
agregado, agua y aditivos específicos.
Procede del término formicō (o formáceo),
palabra latina que alude a la cualidad de «moldeable» o «dar forma». El término
concreto, definido en el diccionario de la RAE como americanismo, también es
originario del latín: procede de la palabra concretus, que significa «crecer
unidos», o «unir». Concretus es una palabra compuesta en la su prefijo es con-
(unión) y el participio pasado del verbo crĕscere (crecer). Su uso en idioma
español se transmite por vía de la cultura anglosajona, como anglicismo (o
calco semántico), siendo la voz inglesa original concrete. Etimológica mente
concreto es sinónimo de concrecionado y concreción que es la unión de diversas
partículas para formar una masa.
¿CÓMO HACER LA MEZCLA CORRECTA PARA HACER HORMIGÓN?
¿QUÉ SE MEZCLA?
1- ÁRIDOS
La Arena: Sirve para reducir las fisuras que aparecen en la mezcla, al endurecerse y dar volumen.
2- AGLOMERANTES
La Cal y El Cemento: Los dos reaccionan en contacto con el agua, sufriendo un proceso que empieza por el fragüe.
3- AGUA
El Agua: Dá plasticidad a la mezcla para que sea trabajable y provoca la reacción química que produce el fragüe.
Para mayor entendimiento pueden mirar este video instuctivo
https://www.youtube.com/watch?v=zNZAWKcpd98
¿QUÉ SE MEZCLA?
1- ÁRIDOS
La Arena: Sirve para reducir las fisuras que aparecen en la mezcla, al endurecerse y dar volumen.
La Piedra: Se utiliza en la preparación de hormigones resistentes como para bases, columnas, losas, puede usarse canto rodado, que es la piedra de río o piedra partida (de cantera) o arcilla expandida.
El Cascote: Puede ser de ladrillo o de demolición de obras viejas. Se utiliza en hormigones pobres o de bajas resitencias para contra pisos y cimientos.
2- AGLOMERANTES
La Cal y El Cemento: Los dos reaccionan en contacto con el agua, sufriendo un proceso que empieza por el fragüe.
Hay mezclas que como aglomerantes llevan solamente cemento (se las llama concreto) y otras donde el aglutinante principal es la cal, a la que se le puede agregar un poco de cemento para reforzarla (cal reforzada). Las cales se venden en bolsas de 25 o 30 Kg. según la marca y el cemente en bolsas de 50 kg
Cemento de Albañilería: Es un producto que se puede usar en reemplazo de la cal reforzada. Se vende en bolsas de 30 o 40 Kg. según la marca, como Plasticor, Hidralit,Calcemit,etc. 3- AGUA
El Agua: Dá plasticidad a la mezcla para que sea trabajable y provoca la reacción química que produce el fragüe.
El Hidrófugo: Es un producto químico que se agrega al agua para aumentar la impermeabilidad.
Existen varios productos de este tipo como cerecita, sika, etc. que se usan según indicaciones de cada fabricante.
Los Aditivos: Se agregan al agua estos aditivos, que son de todo tipo como aceleradores de fragüe, mejoradores plásticos, retardadores de fragüe, etc.
Existen varios productos de este tipo como cerecita, sika, etc. que se usan según indicaciones de cada fabricante.
Los Aditivos: Se agregan al agua estos aditivos, que son de todo tipo como aceleradores de fragüe, mejoradores plásticos, retardadores de fragüe, etc.
Para mayor entendimiento pueden mirar este video instuctivo
https://www.youtube.com/watch?v=zNZAWKcpd98
Producción mundial de hormigón
La producción mundial del cemento fue de más de 2.500 millones de toneladas en 2007. Estimando una dosificación de cemento entre 250 y 300 kg de cemento por metro cúbico de hormigón, significa que se podrían producir de 8.000 a 10.000 millones de metros cúbicos, que equivalen a 1,5 metros cúbicos de hormigón por persona. Ningún material de construcción ha sido usado en tales cantidades y en un futuro no parece existir otro material de construcción que pueda competir con el hormigón en magnitud de volumen.
En 2000, la producción de cemento en la Unión Europea totalizó 194,3 M.t y el consumo de cemento alcanzó 190,7 M.t. Se importaron 24 millones de toneladas de cemento y se exportaron 22,7 M.t, (incluido el comercio entre países de la Unión Europea.)
El comercio mundial de cemento supone tan sólo el 6%-7% de la producción, en su mayoría transportado por mar. Hay generalmente poca importación y exportación de cemento, principalmente como resultado del alto costo del transporte por carretera. (los suministros de cemento por carretera suelen ser por lo general a distancias no mayores de 150 km). Aunque estos costes han hecho que históricamente los mercados del cemento hayan sido predominantemente locales, la progresiva globalización de la economía y la consiguiente desaparición de las trabas al comercio internacional suponen un reto para la fabricación de cemento en la Unión Europea, que sufre la presión de importaciones a bajo precio desde países de la cuenca mediterránea y de Europa del este, e incluso desde países asiáticos.
domingo, 31 de agosto de 2014
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN
El hormigón es una mezcla homogénea de pasta y materiales inertes que tiene la
propiedad de endurecer con el tiempo adquiriendo su resistencia de trabajo a la
edad de 28 días.
La pasta es una combinación de cemento y agua, en determinadas proporciones,
en la que se produce una reacción química que libera calor en el proceso de
mezclado e incorpora aire naturalmente (en una proporción del 1 al 2 %). Esta
pasta constituye el material ligante.
Los materiales inertes se agregan a la pasta por
una cuestión de economía al tener similar resistencia
a la del material endurecido, procurando que su
volumen sea el mayor posible y su conformación lo
suficientemente variada como para que no queden
huecos sin llenar por la pasta y que ésta los recubra
perfectamente.
El proceso de endurecimiento del hormigón
comienza luego del mezclado en el cual se produce el inicio de la reacción
TECNOLOGÍA DEL HORMIGON
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química al ponerse el cemento en contacto con el agua. Esta reacción química
persiste mientras haya existencia de agua o humedad en la mezcla y necesita
para producirse un mínimo de un 20% de agua en relación a la cantidad de
cemento empleada, medidas en peso, aunque esta proporción dé lugar a un
producto muy poco moldeable, necesitando de agua adicional.
Esta adición de agua, no necesaria para que se produzca la reacción química, sí
lo es para asegurarnos la trabajabilidad de la mezcla fresca, lo que conduce a un
eficaz llenado de los moldes sin que se produzcan huecos, pero tiene el doble
inconveniente de que reduce proporcionalmente la resistencia final del hormigón y
que su evaporación por secado da origen a la aparición de conductos capilares
que van desde la masa del hormigón hasta su superficie y que, finalmente,
quedan vacíos. A través de estos conductos, en un proceso inverso, puede
colarse la humedad y producir la corrosión de las armaduras, disminuyendo la
durabilidad del material.
Para lograr la homogeneidad del material es necesario contar con una
dosificación adecuada, tanto de los materiales ligantes como de los inertes, con
una suficiente cantidad de agua como para que la mezcla resulte trabajable y sin
un exceso que le haga perder demasiada resistencia. El tiempo de mezclado debe
ser suficiente (90 segundos) porque un exceso provocaría la segregación de los
materiales y un defecto podría provocar que la pasta no recubriera los áridos en
su totalidad.
El transporte del material desde su elaboración hasta su colado debe ser el
mínimo como para que la mezcla pueda moldearse sin haber empezado a
endurecerse.
Debe controlarse la altura desde la cual se vuelca la mezcla en los moldes para
evitar la segregación del material por gravedad.
El tamaño máximo del agregado debe verificar que sea menor que la separación
entre barras de la armadura y permita el libre escurrimiento de la mezcla entre
ellas y un perfecto llenado de los moldes. Por el mismo motivo, la esbeltez de las
estructuras no debe ser excesiva.
El contenido de cemento por metro cúbico de pasta cementicia alcanza a 1600 kg
(usando en su composición únicamente cemento). Con los agregados inertes
esta proporción se disminuye a valores que oscilan entre los 300 y 400 kg de
cemento por metro cúbico de hormigón. A esta ventaja se le suma el hecho de
que se disminuye el calor del fragüe y en consecuencia se disminuye la dilatación
del hormigón que conlleva la formación de grietas que afectan su durabilidad.
Los materiales inertes utilizados en el hormigón son las arenas, gruesas y finas,
que constituyen el agregado fino y la piedra partida o canto rodado, que
constituyen el agregado grueso, en tamaños lo suficientemente variados. Estos
materiales deben ser verdaderamente inertes y no contener partículas de sales
minerales u otras sustancias que puedan resultar perjudiciales para el hormigón.
TECNOLOGÍA DEL HORMIGON
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El aire, que es naturalmente incorporado a la mezcla, resulta perjudicial al ocupar
un volumen que puede ser eventualmente invadido por la humedad pero que, si
es incorporado artificialmente en burbujas microscópicas, es útil por producir un
efecto de lubricación que otorga a la mezcla mayor trabajabilidad.
ESTADOS DEL HORMIGÓN
El hormigón pasa por tres estados en su proceso de endurecimiento:
1) Mezcla Fresca:
Al tomar contacto con el agua y durante su proceso de mezclado, su estado es
líquido; luego del tiempo necesario para obtener una buena mezcla (90
segundos), toma una consistencia cremosa.
Es importante la trabajabilidad del hormigón fresco, su transporte hasta los
lugares de moldeo sin producir segregación y llenar los moldes sin que queden
huecos ni vacíos, llenando totalmente las armaduras.
La trabajabilidad está relacionada con la consistencia de la mezcla fresca y ésta
es medida por su asentamiento a través del cono de Abrams, dependiendo del
tipo de elemento estructural a llenar.
2) Fragüe:
A las dos o tres horas comienza el período de fragüe del hormigón, durante el cual
comienza la reacción química del agua con el cemento que inicia el período de
endurecimiento.
Este proceso debe comenzar lo más tardíamente posible para permitir el total
llenado de los moldes con mezcla en estado fresco y debe terminar lo antes
posible a fin de poder desencofrar las estructuras cuando éstas han alcanzado su
punto de resistencia.
3) Endurecimiento:
La mezcla endurecida debe cumplir con una cierta resistencia a determinada edad
y al menor costo posible, brindando al hormigón la suficiente durabilidad a lo largo
del tiempo mediante su impermeabilidad, evitando así la acción destructora de los
agentes externos.
El proceso de endurecimiento del hormigón se sigue produciendo en tanto éste
esté en presencia de humedad, de manera que la resistencia aumente con el
transcurso del tiempo, aunque no con la misma velocidad que durante los
primeros veintiocho días.
TECNOLOGÍA DEL HORMIGON
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Con la edad, el hormigón sufre una deformación por su propio peso o por cargas
de acción prolongada, que se denomina fluencia lenta. Esta deformación es
permanente.
3.4 ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DEL HORMIGÓN
AGUA:
Si bien es imprescindible la presencia del agua para producir la reacción química
del cemento, su exceso durante el proceso de fragüe es perjudicial para la
resistencia final del hormigón. Cuanto menos agua se incorpora a la mezcla, más
resistencia y más impermeabilidad se obtendrá y por lo tanto el hormigón será de
más durabilidad. Pero al mismo tiempo, cuanto menos agua se utiliza, menos
trabajabilidad tendrá la mezcla, dificultando el proceso de llenado de los
encofrados. En cambio, durante el endurecimiento del hormigón, es necesario
mantener la presencia de agua para que se siga produciendo la reacción química.
Este procedimiento se denomina "curado" del hormigón y debe prolongarse el
mayor tiempo posible a fin de incrementar la resistencia y durabilidad.
Si las aguas de mezclado contienen compuestos solubles o expansivos, pueden
destruir el hormigón. El agua también es nociva en los procesos de congelación
por bajas temperaturas, ya que el aumento de volumen resultante puede resultar
en la destrucción del hormigón.
Las condiciones que debe reunir el agua de mezclado son el ser químicamente
pura, potable, no contener azúcares, aceites ni sales. De no tenerse la seguridad
de la potabilidad del agua, debe realizarse un ensayo, comparando el tiempo de
fraguado de la mezcla con el tiempo de fraguado con mezcla con agua potable,
verificando las diferencias que resulten entre el inicio del proceso de fragüe (dos
horas, aproximadamente) y su terminación (alrededor de las siete horas).
También puede compararse la resistencia final mediante el empleo de probetas
realizadas con mezcla con el agua a utilizar y otras realizadas con aguas
conocidas y su posterior ensayo. Una diferencia en más o en menos del diez por
ciento resulta aceptable.
CEMENTOS:
Al descubrirse las cales hidráulicas, que con su contenido de sílice se combinaban
con el óxido de calcio reaccionando con el agua, se inició el proceso que llevó a la
aparición del hormigón, mediante una dosificación de minerales de origen
calcáreo (65 %) y arcilloso (35 %) finamente pulverizados y cocidos a alta
temperatura (1500 ºC), obteniéndose así un material granular poroso, el "clinker",
compuesto de silicato bicálcico, silicato tricálcico, aluminato tricálcico y
ferroaluminato tetracálcico que, mezclados con un 4 % de yeso dihidratado, da
origen al cemento "Portland". Estos compuestos del cemento, en sus distintas
proporciones en su composición, son los que le dan sus propiedades
características.
El cemento de alta resistencia a los sulfatos brinda durabilidad frente a aguas o
suelos con sulfatos.
El cemento con bajo calor de hidratación es apto para grandes volúmenes de
hormigón.
Existen también cementos puzolánicos que son cementos mixtos, compuestos
TECNOLOGÍA DEL HORMIGON
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de un 60 a 70 % de clinker y un 30 a un 40 % de puzolana. Estos cementos
disminuyen el contenido de cal, mejorando el comportamiento frente a aguas
agresivas, pero no dan seguridad en cuanto a su comportamiento frente a los
sulfatos.
AGREGADOS:
Los agregados pueden ser de origen natural, como son las rocas, tanto en el
estado en que se encuentran (canto rodado) como procesadas por trituración
(piedra partida), o artificiales como las arcillas expandidas o las escorias de altos
hornos.
Por su forma, los agregados pueden ser esféricos o poliédricos, debiendo
desecharse aquéllos de forma lajosa, alargada, por su menor resistencia. Por su
textura, son mejores aquéllos de superficies rugosas por brindar mejor
adherencia. En cambio, los de superficies lisas mejoran la trabajabilidad del
hormigón.
Por su tamaño, los agregados pueden clasificarse en gruesos y finos. Son
gruesos aquéllos cuyos tamaños están comprendidos entre 4,8 mm y 150 mm y
finos los comprendidos entre 75 micrones y 4,8 mm. Deben clasificarse por
zarandeo y tener una granulometría adecuada. Esta se determina midiendo los
porcentuales de partículas que pasan por cada tamiz, de una serie prefijada,
según normas IRAM (150 mm; 76 mm; 38 mm; 19 mm; 9,5 mm; 4,8 mm (tamiz nº
4); 2,4 mm; 1,2 mm; 590 micrones; 297 micrones; 149 micrones; 75 micrones).
Las curvas granulométricas son características de los agregados y los definen. Se
han fijado límites de tolerancia dentro de los cuales debe encontrarse una
granulometría específica a utilizar en la elaboración de un hormigón determinado.
La curva granulométrica se obtiene llevando en un gráfico de coordenadas
cartesianas ortogonales las aberturas de los tamices sobre el eje de las abscisas
(en escala logarítmica) y los porcentajes de agregado que pasan los tamices
sobre las ordenadas. Estas curvas permiten identificar un agregado por su
granulometría. El módulo de finura se obtiene sumando los porcentajes retenidos
acumulados en la serie normalizada de tamices.
Son características de los agregados, su peso específico, su peso unitario
compactado y suelto (incluyendo los espacios vacíos). Los agregados se suponen
limpios, secos, saturados y sueltos. Su absorción puede llegar al 25 % de su
propio peso. No deben contener partículas sueltas, ni deben ser chatos, alargados
o blandos.
Los agregados deben cumplir con la condición de que su tamaño máximo sea
menor o igual que la quinta parte de la menor dimensión transversal del elemento
estructural y las tres cuartas partes de la menor separación entre barras de
armadura.
3.5 PROPIEDADES DE LA MEZCLA FRESCA
El estado de mezcla fresca del hormigón dura entre una y tres horas, tiempo que
permite su traslado al lugar de colocación, el llenado de los moldes y su
compactación.
La segregación, los huecos, la falta de envoltura de las armaduras se evitan con la
trabajabilidad de la mezcla conseguida mediante una adecuada dosificación y un
tamaño máximo del agregado grueso para cada elemento estructural a llenar,
teniendo en cuenta que se necesita mayor trabajabilidad en vigas y columnas y
menor
trabajabilidad en losas y
bases.
La trabajabilidad se
verifica con ensayos, a
través de su consistencia.
El ensayo utilizado es con
el cono de Abrams, un
molde troncocónico de 20
cm de diámetro de base y
10 cm de diámetro
superior, con una altura de
30 cm. Este molde se llena
con mezcla en tres capas
sucesivas compactadas
con 25 golpes cada una. Al
desmoldar, la mezcla desciende y se mide su asentamiento.
El asentamiento deseado varía con el tipo de estructura y la forma de
compactación, según sea varillado manual o mecánico por medio de vibradores,
entre 2 cm y 18 cm. El ensayo a través del cono de Abrams también determina el
grado de cohesión de la mezcla, verificándose si ésta se disgrega o no al ser
levantado el molde.
Abrams enunció también la ley de la relación agua-cemento como responsable
de la resistencia final del hormigón, demostrando que distintos hormigones con
diferente contenido de agua pueden alcanzar la misma resistencia mecánica,
según su contenido de cemento. Las resistencias son las mismas, con distinto
grado de fluidez, permitiendo la consistencia adecuada al tipo de compactación
disponible. Sin embargo, los hormigones más fluidos son menos durables pues el
agua incorporada forma conductos capilares, por la "exudación", que son vías de
acceso para los agentes agresivos exteriores, pudiendo lograrse mayor fluidez a
través de la incorporación intencional de aire en forma de burbujas microscópicas
que actúan como cojinetes lubrificantes.
Los ensayos a que se puede someter la mezcla fresca son:
agua de mezclado: verificando su potabilidad y pureza.
cemento: controlando su peso específico o estableciendo su
10 cm
20 cm
30 cm
1a. capa
2a. capa
3a. capa
Asentamiento
varilla
regla horizontal
regla graduada
molde
tronco
cónico
hormigón
tipo por medio de análisis de laboratorio.
agregado fino: verificando su peso específico, su absorción,
su granulometría y módulo de fineza.
agregado grueso: controlando su peso específico, su peso
unitario compactado, su absorción, su granulometría, su
módulo de fineza y su tamaño máximo.
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