Hormigón
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El hormigón, también denominado concreto en algunos países, es un material muy utilizado en la construcción. El término concreto es originario del latín concretus que significa "crecer unidos" o "unir". Su uso en español es una polución por vía de anglicismo, siendo la voz inglesa concrete. El término hormigón procede de formicō también es de origen latino que alude a la cualidad "moldeable" o de dar "forma".
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.
[editar] Características físicas
Se indican valores aproximados.
- Resistencia a la compresión: de 150 a 500 kg/cm2 (15 a 50 MPa) para el hormigón ordinario. Actualmente existen hormigones especiales de hasta 2000 kg/cm2 (200 MPa).
- Densidad: en torno a 2350 kg/m³
- Resistencia a la tracción: en general despreciable, del orden de un décimo de la resistencia a la compresión.
- Tiempo de fraguado: unas dos horas.
- Tiempo de endurecimiento: progresivo, en función de muchos 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.
[editar] Puesta en obra u hormigonado
Antes de su fraguado el hormigón tiene una consistencia más o menos fluida y se adapta a la forma del recipiente que lo contiene. Para su puesta en obra se utilizan, entonces, moldes transitorios, denominados encofrados, los cuales se retiran posteriormente.
[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 lo puede utilizar como tal sólo en situaciones donde los riesgos de fallo por tracción o corte sean prácticamente nulos.
Para superar este inconveniente se introducen en el hormigón barras de acero, siendo entonces este material quien lleva los esfuerzos de tracción. Es usual, además, disponer barras de acero en zonas o elementos netamente comprimidos, como es el caso de los pilares, porque, en definitiva, los intentos de compensar las deficiencias del hormigón a tracción y corte resultaron en el desarrollo de una nueva técnica, la del hormigón armado.
Posteriormente se investigó la conveniencia de introducir tensiones en el acero de manera deliberada y previa a la puesta en servicio de la estructura, 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 ventajoso en muchos casos. Para el pretensado se utilizan aceros de muy alto límite elástico, dado que el fenómeno denominado fluencia lenta anularía la ventaja si así no se hiciera.
[editar] Otros tipos de hormigón
[editar] Aireado o celular
Se obtiene incorporando a la mezcla gran cantidad de aire, resultando un hormigón de densidad < 1, lo cual le permite flotar, y con buenas características de aislamiento térmica.
[editar] Traslúcido
Existe un hormigón traslúcido, obtenido por mezcla con plástico o fibra de vidrio, que deja pasar la luz. Un modelo a pequeña escala de una capilla con paredes de hormigón traslúcido ha sido desarrollado por Will Wittig.
[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 Uralita y otros Ecomateriales.
[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 concreto con una resistencia última a la compresión de 175 kg/cm2 los 28 días, a la cual se le agregará hasta el 35% de piedra. Es utilizado principalmente para muros de contención.
[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 en sitio
Cuando el hormigón se va a realizar en sitio, previo al inicio de los trabajos el contratista debe realizar ensayos con distintas dosificaciones de los componentes hasta obtener resultados satisfactorios de acuerdo con las características exigidas, proceso que se denomina mezcla de diseño. Las pruebas en cilindros estándar deben ser realizadas por el contratista y al inicio de los trabajos debe estar disponible al inspector de obra una copia de los resultados obtenidos.
[editar] Especificaciones para hormigón premezclado
El hormigón puede ser mezclado en mezcladoras portátiles llevadas a la locación de la obra pero, generalmente, será premezclado en fábricas de producción de hormigón. El hormigón premezclado puede ser:
- Pesado y mezclado en una planta central y entregado al sitio de la obra en camiones transportadores no mezcladores
- Pesado en una planta central y mezclado en el camión mezclador en tránsito o después de llegar al sitio de la obra
- 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
- 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
Debe ser limpia, filosa, bien graduada y libre de limo, arcilla o materiales orgánicos. La gravedad específica o módulo de fineza puede ser especificada para mezclas especiales tales como hormigones de agregado grueso reducido.
[editar] Agregado grueso
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
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
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
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] Véase también
- Aditivos para hormigón
- Adiciones para hormigón
- Hormigón armado
- Hormigón pretensado
- Hormigón postensado
- Terminología utilizada en hormigones
- Gunitado
[editar] Normativa relacionada
Instrucción del Hormigón Estructural, valida para España.
[editar] Enlaces externos
Commons alberga contenido multimedia sobre hormigón- Hormigón ECC Flexible
- Hormigón en spray
- Hormigón translúcido
- Hormigón antibacteriano
