El Hormigón en Construcción para el Desarrollo

De Construpedia

Uoc.jpg ESF.jpg ACCD.jpg Nota: Este artículo ha sido creado gracias a Ingeniería Sin Fronteras en el marco del Programa de Afiliados de la Construpedia. El contenido pertenece a la publicación Tecnologías y Materiales de Construcción Para el Desarrollo (Cladera, A., Etxeberria, M., Schiess, I., Pérez, A.).

¡Atención! Esté artículo está sujeto a Derecho de Autor.


El Hormigón es el Material de Construcción que más se utiliza actualmente tanto en países del Norte como en países del Sur.

Es un material de fácil fabricación, no necesita gran tecnología, es relativamente económico y de gran durabilidad.

Es un material compuesto de cemento, árido grueso (grava), árido fino (arena) y agua. También se puede añadir adiciones (podrían ser subproductos industriales como las cenizas volantes produciendo un hormigón más económico y durable) y/o aditivos (de coste elevado).

Contenido

Cemento

El Cemento Portland, mínimo 95% de Clinker, es el más habitual. No es recomendable utilizar más de 400 kg de cemento/m3 de hormigón, ni menos de 250 kg/m3 de hormigón.

Dependiendo al ambiente de exposición del hormigón, se recomienda utilizar diferentes tipos de cementos:

  • En un ambiente marino, utilizaremos cementos resistentes a agua de mar (cementos con cantidades bajos de C3A).
  • Hormigón expuesto a sulfatos, será necesario utilizar un cemento resistentes a sulfatos (SR, CEM III, CEM IV, etc).
  • No utilizar cementos de rápido endurecimiento ( R) en ambientes calurosos.
  • Utilizar cementos de rápido endurecimiento (R) en ambientes fríos.

Con respecto a la resistencia del cemento, para aplicaciones estructurales se recomiendo utilizar cementos 42.5 o 52.5. Por el contrario sería óptimo utilizar un cemento 32.5.

Áridos: Entre los áridos gruesos ( tamaño entre 5 mm a 25 mm) el árido calizo y el granítico son los más utilizados. El tamaño máximo (Dmax) recomendable del árido grueso es de 20-30 mm. Tanto el árido calizo como el granítico tienen una óptima resistencia a la fragmentación además de la resistencia a la disgregación por cambios de volumen (hielo-deshielo).

El Arido Fino de tamaño entre 0 mm y 5 mm, en muchos países se sigue utilizando el árido de río. Este árido ha de tener una cantidad muy baja de material más fino que 0.063 mm.

Los áridos utilizados, en general, en hormigones son de densidad normal, (2,4- 2,8 kg/dm3) y con una absorción entre 0.7 y 2 %. El árido calizo tiene menor densidad y mayor absorción de agua que los áridos siliceos. La granulometría del árido es importante para conseguir una compactación idónea en el hormigón. Para determinar una adecuada granulometría que se utilizarán las curvas de Bolomey o Fuller.

Hormigón Fresco

Cono de Abrams

En esta fase del [|Hormigón]] se realizará la colocación dentro del Encofrado, la compactación, acabados superficiales y el curado. Para una fácil colocación y compactación del hormigón, se recomienda una consistencia blanda. La consistencia se determinará por el método de cono de Abrams, es el método más práctico y económico.

Los aditivos (plastificantes) son productos químicos de elevado coste por lo que se intentará evitar utilizarlos. Para obtener una alta trabajabilidad se añadirá agua y se podrá modificar la granulometría, teniendo en cuenta el peligro de la segregación (la separación del árido grueso del mortero con sedimentación). A la hora de compactar, si se realiza la compactación por un medio mecánico se ha de tener en cuenta en no realizar una compactación energética ni excederse en el tiempo, ya que esto producirá una exudación del hormigón (la emigración del agua arrastrando hasta la superficie).

Hormigón Endurecido

Los pilares se cubren con telas y se mantienen mojadas durante 3 semana.

Los áridos constituyen el 70-80% del volumen del hormigón endurecido, son volumétricamente estables y son los que le dan rigidez al hormigón. El módulo elástico de hormigón dependerá de los áridos.

La Retracción que sufre la pasta de cemento al endurecerse produciendo fisuras, se puede minimizar realizando un curado exhaustivo del hormigón.

En zonas calurosas se recomienda hacer un curado como mínimo durante un par de semanas, y envolver los elementos estructurales tales como los pilares o vigas en telas las cuales se remojan en agua constantemente durante algunas semanas para obtener un material con máxima resistencia y durabilidad.

La Resistencia a compresión es la propiedad mecánica más importante del hormigón endurecido y dependerá de muchos factores que se pueden fijar en la dosificación del hormigón entre los cuales están: tipo de cemento, la relación agua/cemento (relación en peso), La Dmax del árido, etc.

La resistencia a tracción es aproximadamente una décima parte de la resistencia a compresión.

La zona mecánicamente más débil de un hormigón de una resistencia media (20-35MPa, son por lo menos el 90% de los hormigones fabricados en países en vías de desarrollo) es la interfase (la unión entre el árido y la pasta de cemento) debido a la acumulación de agua que existe en la superficie del árido. La adherencia entre el árido y la pasta de cemento es mejor en áridos triturados que en áridos de río

Dosificación

Se basa en determinar mediante adecuadas operaciones teóricas las cantidades óptimas de cada uno de los componentes del hormigón. En países en vías de desarrollo generalmente se dosifica por volumen.

Durabilidad

La permeabilidad del hormigón permite la difusión de agentes agresivos (agua, CO2, O2, etc) a través del hormigón, por lo que se ha de intentar fabricar un hormigón lo más impermeable posible (relación agua/cemento baja).

Las causas que hacen disminuir la durabilidad del hormigón es la física (abrasión, erosión hielo-deshielo) y químicos (reacciones de disolución, reacciones con formación de productos expansivos, y reacciones de intercambio catiónico).

Hormigón Armado

Es el material utilizado en los elementos estructurales. Es Hormigón reforzado con barras de Acero. También es posible armarlo con fibras, como Fibra de Vidrio.

El hormigón tiene una gran resistencia a la compresión mientras que su resistencia a la Tracción es casi despreciable.

Las barras de acero le dan ductilidad al hormigón, ya que éste por si solo es un material frágil. En zonas sísmicas las normas de construcción obligan la utilización de cuantías mínimas de acero con el objeto de darle ductilidad a la estructura.

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