Introducción
El hormigón es, si no el material de construcción que más abunda en casi todas las estructuras. Suele elaborarse mezclando cemento o cal, con grava, arena y agua cuando se seca y fragua, este se endurece y aumenta su resistencia.
Carácterísticas
Parándonos a hablar de los aspectos generales del hormigón, debemos atribuir su gran fama y amplia gama de utilidades a su conjunto de muy convenientes utilidades.
Resistencia: la resistencia del hormigón aumenta con el paso del tiempo, estas estructuras son capaces de soportar desastres naturales y fuertes fenómenos meteorológicos. Su resistencia es determinada por el contenido de cemento. Los agregados a la mezcla. Y el paso del tiempo.
Versatilidad: Debido a su gran versatilidad el hormigón puede ser visto en edificios, puentes, túneles, pavimentos… El hormigón, ofrece unas posibilidades infinitas, uno de los materiales con más presencia cualquier obra de construcción. Desde grandes obras estructurales a cualquiera que podría realizar en casa. Desde el uso con un molde o hasta el hormigón impreso.
Sostenibilidad: Los prefabricados de hormigón, así como tuberías, pozos, arquetas, se fabrican con materiales no contaminantes, esto se diferencia notablemente de aquellos derivados de fuentes fósiles que generan un mayor impacto medioambiental. Además, es posible su reciclaje y reutilización utilizándolos como áridos para otros hormigones o como firme para carreteras.
Bajo costo: El costo del uso del hormigón es relativamente bajo tanto en acabados como estructuralmente hablando. Al ser un material compacto e inerte no pierde sus propiedades con el paso del tiempo. Más de un siglo de vida útil estimada de estructuras. Los factores más importantes que determinan su precio es el volumen total, y el espesor de la capa usada.
Resistencia al fuego: Una de las carácterísticas intrínsecas del hormigón, convirtiendo a este material en una de las mejores opciones para reforzar la protección frente a incendios de un edificio. Las excelentes propiedades resistentes al fuego de este compuesto protegen vidas, el medio ambiente y las infraestructuras en caso de incendio.
Masa térmica: Los suelos y paredes de hormigón se caracterizan por actuar como una buena barrera al paso del calor, las temperaturas se retienen mejor, y necesitan menos refrigeración en verano y menos calefacción en invierno, traducíéndose así en un gran ahorro energético.
Uso local: Este material presenta un elevado peso, lo que dificulta su transporte. Por eso se tiende a que el lugar de producción y utilización no estén a mucha distancia el uno del otro. Esto provoca una disminución de la contaminación producida.
Efecto albedo: Es la radiación que refleja la superficie terrestre y se devuelve a la atmósfera. A menor escala, en las ciudades se puede provocar el efecto “Isla de calor”, que se puede traducir como un efecto invernadero local, provocando un enfriamiento. Por lo general el hormigón refleja bastante bien la luz, esto ayuda a disipar este efecto Albedo.
Tipos
Hormigón en masa:
Hormigón que se vierte en moldes ya preparados. Se refiere siempre a volúMenes grandes de hormigón. Este volumen exige medidas contra el agrietamiento, provocado por los choques térmicos. Los factores influyentes en la variación térmica: el volumen de la estructura, la temperatura ambiental, la inicial del hormigón en el momento de su colocación y otros factores.
Hormigón celular
(hormigón ligero) es un concreto de baja densidad y elevado aislamiento térmico. Recomendado para construcciones que requieren de la menor cantidad de carga posible siempre que permitan mantener las prestaciones mecánicas del hormigón. El hormigón ligero está formado por agua, cemento, partículas de poliestireno y aditivos. Usos: techos tipo sándwich, reparación y rehabilitación de cubiertas y terrazas, hormigón de nivelación en entre pisos, revestimiento aislante y otros usos. Los materiales usados para su elaboración: Áridos ligeros naturales elaborados y no elaborados, y Áridos ligeros industriales elaborados y no elaborados.
Hormigón armado: uníón del hormigón con un esqueleto metálico de hierro redondo. Resistencia superior a esfuerzos de compresión, tracción y torsión que sin el esqueleto metálico. Más usado en la construcción de puentes y edificios. Carácterísticas: Estructuras antisísmicas hechas con concreto armado, por su peso y volumen. Relación fuerza-durabilidad muy alta. Tolerancia la tracción. No necesita mucho mantenimiento y tiene mucha durabilidad. Tienen parecido coeficiente de dilatación, el hormigón y el acero se unen fuertemente. Dificultad de poder realizar modificaciones futuras, debido a el esqueleto metálico.
Hormigón de Alta Resistencia: Hormigón más resistente que el hormigón convencional en relación a sus propiedades mecánicas y con una mayor durabilidad. Uso muy extendido en la fabricación de estructuras, puede alcanzar resistencias superiores a 70 MPa. Contiene aditivos. Esto provoca que la porosidad sea muy reducida, mejora la protección contra patologías típicas del hormigón.
Hormigón ciclópeo
Su elaboración está formado por 60% concreto simple y 40% por rocas desplazadas.
Hormigón pretensado: Este tipo de hormigón trata de superar la debilidad natural del hormigón a la tracción. Construye de forma industrial, formado por hormigón y acero, sometido a esfuerzos de compresión antes de entrar en servicio.
Hormigón estructural: Se utiliza para todo tipo de estructura, carácterística principal es mejorar la durabilidad de las estructuras.
Hormigón pulido: Acabado para pavimentos de hormigón. Es una terminación de los suelos hormigón, pero mejorados en gran medida.
Hormigón drenante: permite construir superficies firmes, muy porosas, de manera que el agua puede circular consiguiendo excelentes propiedades drenantes.
Hormigón Antibacteriano: Tipo de hormigón que se consigue con un aditivo o fibras biocidas que impiden el desarrollo de microorganismos.
Propiedades
Las propiedades son diferentes en estado fresco, a cuando se hidrata y pasa al estado endurecido.
El hormigón fresco, es caracterizado por:
– La consistencia (la capacidad que tiene para deformarse). La circunstancia que más influye en esta propiedad es la cantidad de agua echada al hacer el hormigón. Diferentes formas de medirlo, el cono de Abrams, la mesa de sacudidas y el consistómetro Vebe.
– La docilidad, es la facilidad de que una mezcla de cemento, áridos y agua se convierta en hormigón o la facilidad de ser trabajado. También se mide mediante el cono de Abrams.
– La homogeneidad, nos indica como están repartidos los componentes que lo forman por toda la masa. Si el hormigón está bien hecho deberían estar repartidos en igualdad de condiciones por toda su masa.
– La masa específica, (densidad) es la que nos indica si el material está bien hecho. Si sale fuera de unos parámetros deberíamos corregirlo o desecharlo.
El hormigón endurecido, es caracterizado por:
– La densidad, (relación entre la masa y el volumen que ocupa esta). Esta depende del tipo de áridos que contenga, cuanto mayor densidad tengan y más gruesos sean mayor densidad tendrá el hormigón. Y de la compactación de los materiales que componen el hormigón.
– La compacidad, es la mayor cantidad de material sólido que coge en una unidad de volumen. Es decir, no debe haber ningún hueco en la masa del hormigón. Tiene mucha relación con la densidad y depende de los mismos factores que esta. Al aumentar la compacidad aumenta la resistencia del hormigón.
– La permeabilidad, es el grado que tiene el hormigón a la penetración de líquidos o gases.
– La resistencia al desgaste es la resistencia que presenta el hormigón a los factores externos, agentes meteorológicos, al factor humano, etc. Un factor que influye mucho en el hormigón es la temperatura. El hormigón endurecido frente a esta actúa como una piedra natural. Frente a bajas temperaturas en él se produce helada y lo que acaba en un efecto cuña en sus grietas. Para combatir esto, debemos mejorar sus propiedades frente a esto. Una muy importante sería la compacidad. Con respeto a las altas temperaturas el hormigón actúa de esta manera: