EL HORMIGON

HISTORIA DEL HORMIGON

Hormigón procede del término formicō, palabra latina que alude a la cualidad de moldeable o dar forma. El término concreto también es originario del latín: concretus, que significa crecer unidos, o unir. Su uso en idioma español se transmite por vía de la cultura anglosajona, siendo la voz inglesa original: concrete.

La historia del hormigón constituye un capítulo fundamental de la historia de la construcción. Cuando el hombre optó por levantar edificaciones utilizando materiales arcillosos o pétreos, surgió la necesidad de obtener pastas o morteros que permitieran unir dichos mampuestos para poder conformar estructuras estables. Inicialmente se emplearon pastas elaboradas con arcilla, yeso o cal.

• Hormigón medievalTras la caída del Imperio romano el hormigón fue poco utilizado, posiblemente debido a la falta de medios técnicos y humanos, no se encuentran muestras de su uso en grandes obras hasta el siglo XIII, en que se vuelve a utilizar en los cimientos de la Catedral de Salisbury, o en la célebre Torre de Londres, en Inglaterra.

• Civilizaciones precolombinasEn algunas ciudades y grandes estructuras, construidas por Mayas y Aztecas en México o las de Machu Pichu en el Perú, se utilizaron materiales cementantes.

• El siglo XVIIIEn el siglo XVIII se reaviva el afán por la investigación. John Smeaton, un ingeniero de Leeds fue comisionado para construir por tercera vez un faro en el acantilado de Edystone, en la costa Cornwall, empleando piedras unidas con un mortero de cal calcinada para conformar una construcción monolítica que soportara la constante acción de las olas y los húmedos vientos; fue concluido en 1759 y la cimentación aún perdura.

• El cemento PortlandJoseph Aspdin y James Parker patentaron en 1824 el Portland Cement, obtenido de caliza arcillosa y carbón calcinados a alta temperatura, denominado así por su color gris verdoso oscuro, muy similar a la piedra de la isla de Pórtland.

• El hormigón armadoEl hormigón, por sus características pétreas, soporta bien esfuerzos de compresión, pero se fisura con otros tipos de solicitaciones (flexión, tracción, torsión, cortante); la inclusión de varillas metálicas que soportaran dichos esfuerzos propició optimizar sus características y su empleo generalizado en múltiples obras de ingeniería y arquitectura.

DEFINICION DEL HORMIGON

El hormigón es el material resultante de la mezcla de cemento u otro conglomerante con áridos como grava, gravilla, arena y agua. Existen hormigones que se producen con otros conglomerantes que no son cemento, como el hormigón asfáltico que usa betún para realizar la mezcla.El cemento, mezclado con agua, se convierte en una pasta moldeable con propiedades adherentes, que en pocas horas fragua y se endurece tornándose en un material de consistencia pétrea.

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 como la tracción, flexión o cortante, por este motivo es habitual usarlo asociado al acero, recibiendo el nombre de hormigón armado, comportándose el conjunto muy favorablemente ante las diversas solicitaciones.Además, para poder modificar algunas de sus características o comportamiento, se pueden añadir aditivos y adiciones.

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.

CARACTERISTICAS Y COMPORTAMIENTO DEL HORMIGONEl hormigón es el material resultante de unir áridos con la pasta que se obtiene al añadir agua a un conglomerante. El conglomerante puede ser cualquiera, pero cuando nos referimos a hormigón, generalmente es un cemento artificial, y entre estos últimos, el más importante y habitual es el cemento portland.

Los áridos proceden de la desintegración o trituración, natural o artificial de rocas y, según la naturaleza de las mismas, reciben el nombre de áridos silíceos, calizos, graníticos, etc. El árido cuyo tamaño es superior a 5 mm se llama árido grueso o grava, mientras que el inferior a 5 mm se llama árido fino o arena.La pasta formada por cemento y agua es la que confiere al hormigón su fraguado y endurecimiento, mientras que el árido es un material inerte sin participación en el fraguado y endurecimiento.

El cemento se hidrata en contacto con el agua, que lo convierten en un producto maleable con buenas propiedades adherentes, que en el transcurso de unas horas, derivan en el fraguado y endurecimiento progresivo de la mezcla, obteniéndose un material de consistencia pétrea.Una característica importante del hormigón es poder adoptar formas distintas, a voluntad del proyectista. Al colocarse en obra es una masa plástica que permite rellenar un molde, previamente construido con una forma establecida, que recibe el nombre de encofrado.

CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES

La principal característica estructural del hormigón es resistir muy bien los esfuerzos de compresión. Sin embargo, tanto su resistencia a tracción como al esfuerzo cortante son relativamente bajas, por lo cual se debe utilizar en situaciones donde las solicitaciones por tracción o cortante sean muy bajas.Para superar este inconveniente, se "arma" el hormigón introduciendo barras de acero, conocido como hormigón armado, o concreto reforzado, permitiendo soportar los esfuerzos cortantes y de tracción con las barras de acero.

HORMIGON PRETENSADO Y POSTENSADO

Se produce introduciendo antes del fraguado alambres de alta resistencia tensados en el hormigón, este queda comprimido al fraguar, con lo cual las tracciones que surgirían para resistir las acciones externas, se convierten en descompresiones de las partes previamente comprimidas, resultando 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.

CARACTERISTICAS FISICAS DEL HORMIGON

• Densidad: en torno a 2.350 kg/m3

• Resistencia a compresión: de 150 a 500 kg/cm2 para el hormigón ordinario. Existen hormigones especiales de alta resistencia que alcanzan hasta 2.000 kg/cm2 .

• Resistencia a tracción: proporcionalmente baja, es del orden de un décimo de la resistencia a compresión y, generalmente, poco significativa en el cálculo global.

• Tiempo de fraguado: dos horas, aproximadamente, variando en función de la temperatura y la humedad del ambiente exterior.

• Tiempo de endurecimiento: progresivo, dependiendo de la temperatura, humedad y otros parámetros. De 24 a 48 horas, adquiere la mitad de la resistencia máxima; en una semana 3/4 partes, y en 4 semanas prácticamente la resistencia total de cálculo.

CONSISTENCIA DEL HORMIGON FRESCO

La consistencia es la mayor o menor facilidad que tiene el hormigón fresco para deformarse y consiguientemente para ocupar todos los huecos del molde o encofrado. Influyen en ella distintos factores, especialmente la cantidad de agua de amasado, pero también el tamaño máximo del árido, la forma de los áridos y su granulometría.La consistencia se fija antes de la puesta en obra, analizando cual es la más adecuada para la colocación según los medios que se dispone de compactación. Se trata de un parámetro fundamental en el hormigón fresco.

Consistencia de los hormigones frescos

ConsistenciaAsiento en cono de Abrams

(cm)Compactación

Seca 0-2 Vibrado

Plástica 3-5 Vibrado

Blanda 6-9 Picado con barra

Fluida 10-15 Picado con barra

Líquida 16-20 Picado con barra

TIPOS DE HORMIGONES

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

Hormigón ordinario

También se suele referir a él denominándolo simplemente hormigón. Es el material obtenido al mezclar cemento portland, agua y áridos de varios tamaños, superiores e inferiores a 5 mm, es decir, con grava y arena.

Hormigón en masaEs el hormigón que no contiene en su interior armaduras de acero. Este hormigón solo es apto para resistir esfuerzos de compresión.

Hormigón armado

Es el hormigón que en su interior tiene armaduras de acero, debidamente calculadas y situadas. Este hormigón es apto para resistir esfuerzos de compresión y tracción. Los esfuerzos de tracción los resisten las armaduras de acero. Es el hormigón más habitual.

Hormigón pretensado

Es el hormigón que tiene en su interior una armadura de acero especial sometida a tracción.

Puede ser pre-tensado si la armadura se ha tensado antes de colocar el hormigón fresco o post-tensado si la armadura se tensa cuando el hormigón ha adquirido su resistencia.

MorteroEs una mezcla de cemento, agua y arena (árido fino), es decir, un hormigón normal sin árido grueso.

Hormigón ciclópeoEs el hormigón que tiene embebidos en su interior grandes piedras de dimensión no inferior a 30 cm.

Hormigón sin finosEs aquel que sólo tiene árido grueso, es decir, no tiene arena (árido menor de 5 mm).

Hormigón aireado o celularSe obtiene incorporando a la mezcla aire u otros gases derivados de reacciones químicas, resultando un hormigón baja densidad.

Hormigón de alta densidad

Fabricados con áridos de densidades superiores a los habituales (normalmente barita, magnetita, hematita...) El hormigón pesado se utiliza para blindar estructuras y proteger frente a la radiación.

CARACTERISTICAS DE LOS COMPONENTES DEL HORMIGON

COMPONENTES CEMENTANTES Son materiales aglomerantes que tienen las propiedades de adherencia y cohesión requeridas para unir fragmentos minerales entre sí, formando una masa sólida continua, de resistencia y durabilidad adecuadas.Dentro de esta categoría, además de los cementos propiamente dichos, se encuentran materiales empleados con menos frecuencia como las cales, los asfaltos y los alquitranes.Para fabricar hormigón estructural se utilizan únicamente los cementos hidráulicos (utilizan agua para reaccionar químicamente y adquirir sus propiedades cementantes durante los procesos de endurecimiento inicial y fraguado). Entre los diferentes cementos hidráulicos destaca, por su uso extendido, el cemento Portland, existiendo además los cementos naturales y los cementos con alto contenido de alúmina.

Existen diversos tipos de cemento Portland:

• Tipo I: Se lo conoce como cemento Portland ordinario, que es el de mayor utilización en el mercado. Se lo utiliza en hormigones normales que no estarán expuestos a sulfatos en el ambiente, en el suelo o en el agua del subsuelo.

• Tipo II: Son cementos con propiedades modificadas para cumplir propósitos especiales, como cementos antibacteriales que pueden usarse en piscinas; cementos hidrófobos que se deterioran muy poco en contacto con sustancias agresivas líquidas; cementos de albañilería que se los emplea en la colocación de mampostería; cementos impermebilizantes que se los utiliza en elementos estructurales en que se desea evitar las filtraciones de agua u otros fluidos, etc.

• Tipo III: Son los cementos de fraguado rápido, que suelen utilizarse en obras de hormigón que están en contacto con flujos de agua durante su construcción o en obras que pueden inestabilizarse rápidamente durante la construcción.

• Tipo IV: Son los cementos de fraguado lento, que producen poco calor de hidratación. Se los emplea en obras que contienen grandes volúmenes continuos de hormigón como las presas, permitiendo controlar el calor emitido durante el proceso de fraguado.

• Tipo V: Son cementos resistentes a los sulfatos que pueden estar presentes en los agregados del hormigón o en el propio medio ambiente. La presencia de sulfatos junto con otros tipos de cementos provoca la desintegración progresiva del hormigón y la destrucción de la estructura interna del material compuesto.

• Manejo en obra del cemento portlandEl cemento se dosificará en peso, utilizando básculas y escalas distintas de las utilizadas para los áridos.Si la cantidad de cemento que se dosifica es superior al 30% de la capacidad total de la escala de la báscula, la tolerancia en peso de cemento será del ± 1 por 100. Si tal cantidad es inferior al 30% de la capacidad total de la escala de la báscula, la tolerancia en peso del cemento estará comprendida entre 0 y +4 por 100

LOS ARIDOS

En los hormigones estructurales, los áridos o agregados ocupan alrededor de las tres cuartas partes del volumen total del hormigón; el volumen restante está constituido por pasta endurecida de cemento, agua sin combinar y burbujas de aire.Mientras mayor sea el nivel de compactación del hormigón, mejor será su resistencia y más económica será su fabricación; por esta razón resulta importante cuidar la granulometría de los áridos. También es importante que las características mecánicas de los áridos sean adecuadas y que los áridos estén libres de impurezas. Los áridos naturales se clasifican en finos y gruesos. Los áridos finos o arenas pasan por el tamiz # 4. Los áridos gruesos no atraviesan el tamiz # 4 y se conocen como gravas.Los áridos gruesos presentan mejores propiedades de adherencia con la pasta de cemento cuando son triturados, lo que les dota de aristas.

• Aridos Los áridos se dosificarán en peso, teniendo en cuenta las correcciones por humedad. Para la medición de la humedad superficial, la central dispondrá de elementos que aporten este dato de forma automática.Si se utilizan básculas distintas para cada fracción de árido, la tolerancia en el peso total de cada fracción será de ± 2%.Si la dosificación de áridos se realiza acumulada. la tolerancia en el peso total de los áridos será de:

• a) ± 1 % si el peso total sobrepasa el 30 % de la capacidad total de la escala de la báscula;

• b) ± 3% si el peso total se encuentra entre el 15% y el 30% de la capacidad total de la escala de la báscula;

• c) ± 0,5% de la capacidad total de la escala de la báscula, si el peso total se encuentra por debajo del 15% de dicha capacidad.

• Agua

El agua de amasado está constituida fundamentalmente por la directamente añadida a la amasada y por la procedente de la humedad de los áridos.El agua añadida directamente a la amasada se medirá por peso o volumen, con una tolerancia del ± 1 %.En el caso de amasadoras móviles (camiones hormigonera) se medirá con exactitud cualquier cantidad de agua de lavado retenida en la cuba para su empleo en la siguiente amasada. Si esto es prácticamente imposible, el agua de lavado deberá ser eliminada antes de cargar la siguiente amasada de hormigón.El agua total se determinará con una tolerancia del ± 3% de la cantidad total prefijada.

LOS ADITIVOS

• Conceptos Generales

Los aditivos son aquellos productos que introducidos en el hormigón permiten modificar sus propiedades en una forma susceptible de ser prevista y controlada. Productos que, agregados en pequeña proporción en pastas, morteros y hormigones en el momento de su fabricación, mejoran o modifican una o varias de sus propiedades.

Aún cuando los aditivos son un componente eventual del hormigón, existen ciertas condiciones o tipos de obras que los hacen indispensables.

De esta manera su uso estará condicionado por: • Que se obtenga el resultado deseado sin tener que variar sustancialmente la

dosificación básico.• Que el producto no tenga efectos negativos en otras propiedades del hormigón.• Que un análisis de costo justifique su empleo.

CLASIFICACION DE LOS ADITIVOS SEGÚN NORMATIVAS Y ORGANISMOS

Clasificación de los aditivos según la norma ASTM 494

TIPO A : Reductor de aguaTIPO B : Retardador de fraguadoTIPO C : Acelerador de fraguadoTIPO D : Reductor de agua y retardadorTIPO E : Reductor de agua y aceleradorTIPO F : Reductor de agua de alto efectoTIPO G : Reductor de agua de alto efecto y retardador

Clasificación de los aditivos según el Centro Tecnológico del Hormigón (C.T.H) Retardador de fraguadoAcelerador de fraguado y endurecimientoPlastificantePlastificante – retardadorPlastificante – aceleradorSuperplastificanteSuperplastificante retardadorIncorporador de aire

ADITIVO Y DOSIS USUAL

PROPIEDAD QUE CONFIERE AL HORMIGON

APLICACIONES RECOMENDADAS

LIMITACIONES

Incorporador de Aire

0.03% a 0.05% del peso del cemento

Incorpora microporos al hormigón produciendo:– Resistencia al hielo-

deshielo.– Mayor docilidad– Menor

permeabilidad– Eventual exudación

– Protección al hielo-deshielo.

– Pavimentos.– Protección contra

agentes químicos.

Menor resistencia mecánica

Plastificantes o reductores de agua0.1% a 0.4% del peso del cemento

Mejorar la lubricación entre partículas, obteniéndose:

– Mayor docilidad con agua constante.

– Menor cantidad de agua para docilidad constante.

– Mayor facilidad de colocación y compactación.

– Hormigones bombeados y premezclado.

– Hormigonado de elementos estrechos o prefabricados.

– Hormigones de alta resistencia.

FluidificantesPara aumentar docilidad 0.5% a 1.0% del peso del cemento.Para reducir agua a 1.0% A 3.0% del peso del cemento.

Aumentan fuertemente la docilidad, permitiendo:– Reducir el agua de

amasado para docilidad constante, con alto incremento de resistencia.

– Hormigonado de piezas estrechas y difícilmente accesibles.

– Hormigonado en tiempo caluroso.

– Hormigones bombeados.

– Hormigones de alta resistencia.

– Hormigones para prefabricados.

– Reparaciones.

Su efecto dura un plazo breve.

SuperplastificantesLas dosis dependiendo del fabricante fluctúan desde 0.5% a 2% del peso del cemento.Aumentan las resistencias como reductores de agua, y como fluidificantes, aumentan la docilidad.

En general, actúan como reductores de agua o fluidificantes otorgando:– Consistencia fluida

sin disminución de resistencias.

– Calidad homogénea, mínima segregación y exudación.

– Disminución de retracciones y fisuración.

– Facilidad de colocación y mayor rendimiento de la faena de hormigonado.

– Hormigón bombeado.

– Hormigón pretensado.

– Hormigón alta resistencia.

– Hormigón de buena terminación.

– Hormigón bajo agua.

– Morteros y lechadas de inyección.

– Hormigón para elementos esbeltos, con alta densidad de armaduras.

En sobredosis puede provocar segregación.

ADITIVO Y DOSIS USUAL

PROPIEDAD QUE CONFIERE AL HORMIGON

APLICACIONES RECOMENDADAS

LIMITACIONES

Aceleradores de fraguadoHormigón no armado 1:2 a 15 (aditivo:agua)Hormigón ArmadoMáx. 1:6 (aditivo:agua)medidas en peso

Aumentan las resistencias iniciales.

– Hormigonado en tiempo frío.

– Hormigón proyectado.

– Hormigones prefabricados.

– Reducción plazo desmolde.

– Reparaciones.

Usualmente contienen productos corrosivos, por lo que en el hormigón armado deben extremarse las precauciones.

Retardadores de fraguado0.3% a 1.5.% del peso del cemento.

– Retrasan el inicio de fraguado manteniendo la docilidad por más tiempo.

– Reducen el riesgo de fisuración al permitir la disipación del calor de hidratación por más tiempo.

– Hormigón en tiempo caluroso.

– Hormigón premezclado.

– Hormigón en masa.

– Transporte a gran distancia.

– Evitar juntas frías.– Hormigón

bombeado.

Sobredosificación puede originar una demora excesiva.

Impermeabilizante0.5% a 4% del peso del cemento

Disminuyen la absorción de humedad:– Aumentan la

impermeabilidad.

– Hormigones subterráneos.

– Losas de cubiertas.

– Estanques de hormigón.

– Estucos exteriores.

– Pisos impermeables.

El uso debe unirse a una buena dosificación, compactación y curado.

Expansores reductores de agua2 a 3 gr. por saco de cemento.

Producen una ligera expansión de la masa de hormigón, contrarrestando las retracciones de éste.

– Relleno de cavidades o grietas.

– Anclaje de pernos y estructuras.

– Grouting.– Relleno de vainas

en hormigón comprimido.

• ADITIVOS ELABORADOS POR SIKA PARA HORMIGON

• Sika® Proof CLSikaProof CL es un aditivo impermeabilizante líquido en base a substancias hidrófugas, especialmente indicado para morteros y hormigones de consistencia seca en elementos prefabricados.

• Sika® AER

Sika Aer es un aditivo elaborado a base de agentes tensoactivos que adicionado al hormigón genera microburbujas que se reparten uniformemente en la masa del hormigón. No contiene cloruros.

• Sikacrete®-NT

Sikacrete-NT es un aditivo líquido para hormigón, compuesto de una emulsión de nano partículas puras de dióxido de sílice amorfa.Sikacrete-NT permite controlar la exudación y segregación del hormigón, reducir la permeabilidad, mejorar la resistencia, aumentar la durabilidad y otorgar una mejor terminación a las superficies de hormigón.No contiene cloruros ni otras sustacias dañinas para el hormigón.

• Sika® FerroGard® INCSika Ferrogard INC es un aditivo basado en nitrito de calcio, diseñado especialmente para inhibir la corrosión de las armaduras insertas en el hormigón.

• Sika® Stabilizer 4R-CL

Sika Stabilizer 4R es un aditivo para hormigón que incrementa la estabilidad y cohesión de las mezclas de hormigón y mortero.

TIPOS DE HORMIGON

Hormigon Pesado. Se define así a todo hormigón que posee un peso específico superior a 3.7 (ton/m3), debido al uso de agregados de gran peso específico. Son numerosas las aplicaciones de hormigones sumergidos, en donde un alto peso unitario sumergido, es de gran importancia.

Hormigon Liviano. Se define así a todo hormigón cuyo peso específico es inferior a 2 (ton/m3) y se usa en todas las obras submarinas en que se requiere un aumento de boyantes o disminución del peso efectivo por unidad de volumen. Es frecuentemente empleado en estructuras flotantes, donde hay problemas de recubrimientos de armaduras, permeabilidad y colado a causa de losas y muros de poco espesor. El hormigón liviano es de dos tipos básicos: estructural y celular.

• HORMIGÓN LIVIANO ESTRUCTURAL. Se consigue empleando agregados livianos, provocando la formación de burbujas en las pastas, añadiendo espuma o suprimiendo los finos. Tiene un peso unitario de 1.7 (ton/m3); y una resistencia sobre 250 (kgcm2). Con la adecuada asesoría se puede lograr un hormigón liviano estructural durable y de alta resistencia, la mezcla deberá ser diseñada de modo que sea rica y densa con agregados de excelente calidad.

• HORMIGÓN LIVIANO CELULAR. Se define así al hormigón que tiene una multitud de burbujas o celdillas en su masa, producida o creadas por la reacción de un aditivo aireante o expansivo. También es de muy bajo peso específico, generalmente varía de 1.3 a 1.5 (ton/m3), en el aire. Su resistencia celular se usa frecuentemente, para proveer un llenado núcleo de poco peso; como su mayor problema es la porosidad, normalmente, deberá ser cubierto con un hormigón de densidad normal, para proveer impermeabilidad, y protección, en contra de la corrosión de las armaduras y contra el ataque de los organismos marinos.

• HORMIGÓN CICLÓPEO. En este tipo de hormigón se utiliza la facilidad y economía del uso de grandes rocas de la localidad, unidas entre sí por medio de hormigón Tremie, para formar una gran masa submarina de gravedad además, se usa también para el llenado de caisson y para trazar fundaciones en el fondo marino. Se usan grandes rocas que pesan sobre 0.6 (ton) y con un diámetro no menor de 40 cm, son puestas y acomodadas a aproximadamente 90 cm de lado. Luego el hormigón es colado llenando todos los intersticios homogeneizando la masa. El resultado es aproximadamente 40% de hormigón y 60% de rocas colocadas. El hormigón es usualmente vaciado con un balde abierto por el fondo y que descarga el hormigón sobre y dentro de la masa de rocas. Este método ha sido usado muchas ocasiones y tiene la desventaja que produce un considerable aumento de la exudación.

PROPIEDADES DEL HORMIGON

Las principales Propiedades Generales que afectan al Hormigón Fresco son:

• Trabajabilidad Es la facilidad con la que puede distribuirse el Hormigón dentro de los encofrados. Debe tener la necesaria consistencia, para lo cual afectarán: la cantidad de agua, la forma y medida de los áridos, la cantidad de Cemento, la existencia de aditivos, y la presencia de cenizas. También la correspondiente cohesión, que es la resistencia del material a segregarse.

• Homogeneidad Se dice del material que tiene las mismas propiedades en todos los puntos. En el Hormigón se consigue mediante un buen amasado.

Y las que afectan al Hormigón Endurecido:

• Densidad Es la cantidad de peso por unidad de volumen ( densidad=peso/volumen) Variará con la clase de áridos y con la forma de colocación en obra. La densidad de los Hormigones Ligeros oscilará entre los 200 y los 1500 kg/m3.

En los Hormigones Ordinarios: • Apisonados: 2000 a 2200 kg/m3 • Vibrados: 2300 a 2400 kg/m3 • Centrifugados: 2.400 a 2500 kg/m3 • Proyectados 2500 a 2600 kg/m3

Los Hormigones Pesados pueden alcanzar los 4000 kg/m3. Este tipo de Hormigón es el utilizado para construir pantallas de protección contra las radiaciones.

• Resistencia Mecánica Es la capacidad que tiene el Hormigón para soportar las cargas que se apliquen sin agrietarse o romperse. Es diferente según el tipo de esfuerzos de que se trate: su resistencia a la compresión es unas diez veces mayor que su resistencia a la tracción. Esta baja resistencia a la tracción es la que llevó a incorporar varillas de Hierro o Acero al Hormigón, para conformar el Hormigón Armado.

• Durabilidad Es la capacidad para resistir el paso del tiempo.

• Porosidad La porosidad se considera la proporción de huecos respecto de la masa total. Influye en la resistencia, la densidad, y la permeabilidad del Hormigón.

• Permeabilidad Es la capacidad de un un material de ser atravesado por líquidos o gases. La impermeabilidad del Hormigón es importante para su resistencia a los ataques químicos. Esta impermeabilidad depende en parte del exceso de agua en el amasado y del posterior curado del Hormigón.

CONTROL EN OBRACALCULO Y PROYECTOAntes de construir cualquier elemento de hormigón deben calcularse las cargas a que estará sometido y, en función de las mismas, se determinarán las dimensiones de los elementos y calidad de hormigón, la disposición y cantidad de las armaduras en los mismos.El cálculo de una estructura de hormigón consta de varias etapas. Primero se realizan una serie de simplificaciones en la estructura real transformándola en una estructura ideal de cálculo. Después se determinan las cargas que va a soportar la estructura, considerando en cada punto la combinación de cargas que produzca el efecto más desfavorable. Por último se dimensiona cada una de las secciones para que pueda soportar las solicitaciones más desfavorables.

• FabricaciónEs muy importante conseguir la mezcla óptima en las proporciones precisas de áridos de distintos tamaños, cemento y agua. No hay una mezcla óptima que sirva para todos los casos. Para establecer la dosificación adecuada en cada caso se debe tener en cuenta la resistencia mecánica, factores asociados a la fabricación y puesta en obra, así como el tipo de ambiente a que estará sometido.Las proporciones definitivas de cada uno de los componentes se suelen establecer mediante ensayos de laboratorio, realizando correcciones a lo obtenido en los métodos teóricos.

• Se señalan brevemente los aspectos básicos que hay que determinar:

• La Resistencia característica (fck) se fija en el proyecto.• La selección del tipo de cemento se establece en función de las aplicaciones del

hormigonado y del tipo de ambiente a que estará expuesto.• El tamaño máximo del árido interesa que sea el mayor posible, pues a mayor tamaño

menos agua necesitará ya que la superficie total de los granos de áridos a rodear será más pequeña.

• La consistencia del hormigón se establece en función del tamaño de los huecos que hay que rellenar en el encofrado y de los medios de compactación previstos.

• La cantidad de agua por metro cúbico de hormigón. Conocida la consistencia, el tamaño máximo del árido y si la piedra es canto rodado o de machaqueo es inmediato establecer la cantidad de agua que se necesita.

• La relación agua/cemento depende fundamentalmente de la resistencia del hormigón, influyendo también el tipo de cemento y los áridos empleados.

• Conocida la cantidad de agua y la relación agua /cemento, determinamos la cantidad de cemento.

• Conocida la cantidad de agua y de cemento, el resto serán áridos.• Determinar la composición granulométrica del árido, que consiste en determinar los

porcentajes óptimos de los diferentes tamaños de áridos disponibles. Hay varios métodos, unos son de granulometría continua, lo que significa que interviene todos los tamaños de áridos, otros son de granulometría discontinua donde falta algún tamaño intermedio de árido.

• TransportePara el transporte al lugar de empleo se deben emplear procedimientos que no varíen la calidad del material, normalmente camiones hormigonera. El tiempo transcurrido no debe ser superior a hora y media desde su amasado. Si al llegar donde se debe colocar el hormigón, este ha empezado a fraguar debe desecharse.

• Colocación y compactación

El vertido del hormigón fresco en el interior del encofrado debe efectuarse evitando que se produzca la segregación de la mezcla. Para ello se debe evitar verterlo desde gran altura, hasta un máximo de dos metros de caída libre y no se debe desplazar horizontalmente la masa.Se coloca por capas o tongadas horizontales de espesor reducido para permitir una buena compactación (hasta 40 cm en hormigón en masa y 60 cm en hormigón armado). Las distintas capas o tongadas se consolidan sucesivamente, trabando cada capa con la anterior con el medio de compactación que se emplee y sin que haya comenzado a fraguar la capa anterior.

Para conseguir un hormigón compacto, eliminando sus huecos y para que se obtenga un completo cerrado de la masa, hay varios sistemas de consolidación. El picado con barra, que se realiza introduciéndola sucesivamente, precisa hormigones de consistencias blandas y fluidas y se realiza en obras de poca importancia resistente. La compactación por golpeo repetido de un pisón se emplea en capas de 15 o 20 cm de espesor y mucha superficie horizontal. La compactación por vibrado es la habitual en hormigones resistentes y es apropiada en consistencias secas.

El vibrador más utilizado es el de aguja, un cilindro metálico de 35 a 125 mm de diámetro cuya frecuencia varía entre 3.000 y 12.000 ciclos por minuto. Mediante el vibrado se reduce el aire contenido en el hormigón sin compactar que se estima del orden del 15 al 20% hasta un 2-3% después del vibrado.

• CuradoEl curado es una de las operaciones más importantes en el proceso de puesta en obra por la influencia decisiva que tiene en la resistencia del elemento final. Durante el fraguado y primer endurecimiento se producen pérdidas de agua por evaporación, formándose huecos capilares en el hormigón que disminuyen su resistencia. En particular el calor, la sequedad y el viento provocan una evaporación rápida del agua incluso una vez compactado. Es preciso compensar estas pérdidas curando el hormigón añadiendo abundante agua que permita que se desarrollen nuevos procesos de hidratación con aumento de la resistencia.

• Desencofrado y acabadosLa retirada de los encofrados se realiza cuando el hormigón ha alcanzado el suficiente endurecimiento. En los portland normales suele ser un periodo que oscila entre 3 y 7 días.Una vez desencofrado hay que reparar los pequeños defectos superficiales normalmente huecos o coqueras superficiales. Si estos defectos son de grandes dimensiones o están en zonas críticas resistentes puede resultar necesario la demolición parcial o total del elemento construido.Es muy difícil que queden bien ejecutadas las aristas vivas de hormigón, por ello es habitual biselarlas antes de su ejecución. Esto se hace incorporando en las esquinas de los encofrados unos biseles de madera llamados berenjenos.

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