¿Qué uso? Hormigón o Concreto

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En México se le denomina Concreto a lo qué los latinos conocemos como hormigón o colado. El origen es de la palabra Concret, del anglo sajón y de ahí la confusión.

La química del cemento | La Solución construcciones Chanel

¿Qué es el hormigón?

  • Definición 1
  • Está formado esencialmente por un conglomerante al que se añade áridos, agua y aditivos específicos.​
  • Definición 2
  • Como material de construcción formado por una mezcla de piedras menudas, arena y un tipo de argamasa (cal, cemento, arena y agua).
  • Definición 3
  • Es un material formado a partir de áridos naturales y/o artificiales de distintos tamaños qué son aglomerados por una pasta de conglomerante (cemento, cal, etc.) y agua,

Pudiera seguir agregando definiciones y no llegaríamos a ninguna parte. Pues concreto y hormigón es la misma cosa u otra dependiendo de la mezcla, el armado con hierros o/y el confinado o moldeado qué se practique.

Bueno bien esta “pasta” se puede configurar de varios modos e incorporada con otros sistemas estructurales, conseguir distintos resultados.

Para lo práctico hormigón es la mezcla de cemento con áridos de granulometría mediana y fina.

No faltará quien diga – ¡sin arena no se puede hacer hormigón! – Sí qué se puede y un ejemplo muy sonado es el hormigón permeable.

Recuerda que lo tiramos en su momento. Su alta porosidad permite que el agua de lluvia pase directamente al suelo como si de terreno natural se tratase.

Imagen cortesía de Tarmac

El cemento Permeable se usa como pavimento de concreto y drenaje rápido de aguas pluviales antes de llegar a la calles, minimiza costos de mantenimiento de drenajes e incluso reemplazar la cañerías aguas pluviales.

Entonces el hormigón no necesariamente debe llevar áridos finos, dependerá del uso o las prestaciones mecánicas solicitadas. Para el caso del hormigón de drenaje áridos gruesos medianos y cemento.

Proporciones del hormigón estructural

3:2:1 

Este es el más usual. El primer número representa las cantidades de piedra, mientras el siguiente las de arena y por último las cantidad de cemento tipo portland.

Con este podrás “colar” vigas y columnas estructurales. Por supuesto deberás instalar las armaduras o refuerzos y confinarlos dentro de un molde.

Para otros usos existen otro tipo de proporciones y aditivos, no los detallaré aquí pero para qué no intentes ni quitar ni agregar nada a la medida antes señalada. (Con el objeto de qué no la embarres) a saber otras proporciones usadas.

El peso de este hormigón por cada m3 ronda los 2400 kg +/-

2:3:1 (Cuando el confinado es muy estrecho)

3:3:1 (Hormigón pobre) No estructural

4:3:1 (Hormigón pobre de limpieza) No estructural

Antes de seguir aburriéndome y si como imagino no quieres leer ninguno de los artículos anteriores sobre el tema. Ahora te dejo los dosajes más comunes para fabricar hormigón para colado de vigas y columnas.

Saber más y sobre otras formas de hacer hormigón para tu obra vista este link. https://www.deladrillo.com/tag/hormigon/

Los Áridos

Estos como los conglomerantes (cementos) son muy variados, pero aquí se clasifican por tamaño esto es su granulometría y por su consolidación física.

El tamaño deseado para el hormigón estructural son gruesos (piedras) de 1 a 2.5 cm y finos (arenas) medianos.

Realmente esto es muy complejo, y lo abordaremos en un futuro cuando tratemos áridos y cemento por separado.

Con el uso de talochas y regles se alisa el hormigón

Como ejemplo:

  • Un arena muy absorbente dará problemas al absorber el agua del diseño de la mezcla.
  • Arena muy angulosa tienen una forma desfavorable para la consolidación
  • Los aditivos y/o el cemento absorben los aditivos añadidos
  • Muchos finos o pocos finos debilitan el hormigón. 
  • Mala elección del tipo de cemento. 

Ahora si necesitas hacer un buen hormigón sin hacer un curso de ingeniería procura comprar los áridos de un proveedor con buena reputación, se qué te verás tentado a comprar un volquete o camión porque es más barato. 

Ahora lo barato siempre termina siendo caro.

Usa lo qué usan las empresas y no inventes. La arena y la piedra es muy económica, si quieres qué sea aún más económica la terminarás pagando tú.

Si te preocupan los aditivos para hormigón echa un ojo a este documento.

LOS DESAFÍOS DE LOS ÁRIDOS EN LA PRODUCCIÓN DE HORMIGÓN

Problemas y soluciones para los áridos

Los más comunes son el granito molido y la arena. Ambos son extremadamente abundantes en la naturaleza.

El granito no es otro qué esa piedra qué podemos apreciar en monumentos o la mesada de cocina de color rojo o azul.

Mientras qué la arena no es otra qué la de la playa o el desierto, eso sí de agua dulce, pues la de mar por su alta concentración de sal y/o silicatos no es apta, pues afecta los cementos,

Bueno pero no son los únicos estos dos, en los ríos podemos encontrar piedras o cantos rodados qué también cumplen con el tamaño para los agregados mediano y finos. Estos también son utilizados y no es extraño qué cuando se construye un puente se use la arena del río.

En este caso no tendremos problemas con las sales, pues es agua de lluvia, pero debemos tener particular cuidado de qué este tipo de áridos no contenga material orgánico o restos de tierra o arcilla. 

Además de estos existen agregados artificiales y el hormigón reciclado, pero para eso ya hemos publicado otros artículos anteriormente.

¿Para qué se usa el hormigón?

Para la confección del esqueleto de las estructuras. 

Dado su gran importancia, existe toda una ciencia y es el ingeniero el encargado de designar los dosajes y armaduras (hierros y tensores) para la obra. Para la construcción de una casa de dos plantas no necesitaremos saber más qué lo realmente importante.

Para implementarlo en nuestras obras de poca envergadura usaremos el primer dosaje sugerido 3:2:1 y armado con hierros realizaremos con este:

Proceso de construcción de un piso de hormigón
  • Las fundaciones incluida la viga de cimentación. 
  • Los pilares o columnas.
  • La viga o cadena de dintel (sobre las puertas y ventanas)
  • Las losas o techos de hormigón.
  • hormigón pretensado 

Podremos variar las proporciones y hacerlo más pobre para estos casos.

  • Para contrapisos (Suelo sobre el qué se instalan las cerámicas)
  • Rellenos especiales (como taludes, desniveles, etc)
  • Zapatas corridas (tipo de cimentación o fundación sin hierros)
  • Hormigones en masa (sin armaduras o con muy pocas)
  • Hormigones de limpieza (firme qué se realiza antes de verter hormigon)
  • Refuerzos en general sin armadura

No usaremos esta mezcla para el asiento de mampuestos (ladrillos) o enfoscados pues requieren un material más dócil y con un tiempo más retardado de endurecimiento.

Hormigón ciclópeo

Este hormigón es para rellenar cimentaciones, se le agregan piedras de tamaño considerable, generalmente directamente al pozo.

Aporta resistencia a la fundación y se usan cuando la piedra cuesta menos qué el hormigón, (tenedlo en cuenta, en ocasiones 1m3 de piedra qué en realidad es poco más de 1 ⁄ 2 m3 cuesta más caro qué comprar 1m3 de hormigón.)

Su peso por m3 ronda los 2400 kg +/-

Hormigón unimodular poroso

Todos los áridos son uniformes, es decir comparten el mismo tamaño es igual al hormigón permeable, pero este se utiliza por no ser posible llegar materiales de otro tipo.

Hormigones ligeros

Realizados con piedra pómez destinados para aligerar el peso de las estructuras. Ahora está en boga el hormigón celular, consistente en un estado con aditivos, Co2, espumas, y los bloques de hormigón con perlas de Eps

Su peso por m3 ronda los 1700 kg +/-

Hormigón refractario

Su uso es muy poco frecuente, se utiliza en piletas y hornos.

Confeccionado con aluminato de calcio y áridos refractarios.

Ventajas del hormigón

Por ser de estado pastoso o maleable al momento de mezclarlo, tiene una particularidad o virtud qué lo hacen único dentro de los materiales de construcción de estructuras a diferencia de las vigas de hierro, madera o la piedra, mientras finalizan las transformaciones fisicoquímicas (fraguado) puede ser vertido en moldes antes de convertirse en un sólido monolítico duradero y resistente.

Es fácil construir con hormigón, aunque dependa del  encofrador o carpintero, si no se requieren estructuras complejas y de gran volumen como represas y elementos lineales incluso prefabricados.

Con la flota o fratacho se alisa la superficie

Todo depende de la habilidad del encofrador, pero podemos hacer estructuras muy estéticas o realizar una casa completa para armar a kilómetros de distancia.

Soporta muy bien el fuego.

Impermeabilidad, dependerá de un buen vibrado y de una elección correcta de los áridos, pero es muy impermeable. 

Sin dudas te vino a la mente, vamos a mi se me filtra el techo, no ahondaré en esto, pero si en un momento era un plancha al agua, el chiste era qué tuviera agua siempre, si un día le faltó agua…

En el caso de losas comunes, no podemos pretender milagros en losas de 10cm de espesor y realizadas sin vibrar o con hormigones cortados, lo se porque veo colar losas muy mal. De hecho mis clientes no entienden porque cuestan más Mis hormigones, qué las qué realizan mis colegas, en ese sentido… 

Bueno yo si se.

Precauciones

Dilataciones.

Con el calor estos bloques monolíticos tienden a aumentar y disminuir su tamaño, esto con una fuerza muy impresionante la dilatación térmica

Por ejemplo, en un puente de acero de 1000 m de longitud con tablero continuo, en una zona donde la temperatura oscile entre los -10°C y los 40°C (oscilación térmica de 50°C), la variación de longitud del puente (también denominada «carrera») que se registra es de: 60 cm.

Esta circunstancia obliga a disponer juntas especiales para absorber estos cambios de longitud entre los estribos de la estructura, Curiosamente, el acero y el hormigón (materiales más usuales en las Construcción), tienen coeficientes de dilatación prácticamente equivalentes los qué nos ahorra mucha tarea.

Agua

Un cemento viejo puede empobrecer nuestros hormigones, pero no es el portland húmedo el mayor problema, es el exceso de agua en la mezcla.

Cuando necesitamos mayor fluidez o empieza a fraguar (endurecer) nuestro hormigón solemos agregarle mas agua. Esto es un craso error.

El agua debilita mucho el hormigón, si necesitamos mayor fluidez o un tiempo de retardo mayor necesariamente deberemos usar aditivos. 

El hormigón cuanto más seco mejor, pero excesivamente seco produce cangrejeras (huecos) qué también deben evitarse.

Volvemos a lo anterior áridos muy absorbentes o con arcilla dan problemas

Por último, es mejor usar agua potable.

Nunca agua salada o con material orgánico.

Hormigones especiales

Para terminar, aunque nunca lo utilices pero es bueno saberlo para entablar una charla, existen algunos hormigones, imposible de realizar in situ, pero qué son muy interesantes.

Hormigones ligeros

  • Los vimos antes los Inorgánicos como los realizados con piedra pómez (esta es una piedra muy ligera).
  • Los orgánicos realizados con materia vegetal, comúnmente serrín de madera o pasto seco mezclado con cemento, pero también está popularizando la sustitución de las barras de hierro por bambú.
  • Puede qué no sea la categoría adecuada, pero los permeables realizados sin fino.
  • Los famosos y populares hormigones celulares, aquí hay mucho de donde agarrarse, pues son muchas las técnicas de fabricación pero consiste en hormigón con un 20% de espuma. Espuma qué luego solo será aire.
La comparación es necesaria para contar las primeras resistencias

En realidad debería llamarse hormigón queso.

Hormigones pesados

Al igual qué los refractarios tienen unos usos muy particulares, Se pensaron para reactores nucleares donde para lograr paredes muy densas capaces de contener la radiación.

Bueno esto es un chiste, aunque muy probablemente se use este tipo de concreto denso en estas construcciones, no lo sé. 

El cemento no varía mucho del usado habitualmente, es la elección de los áridos más densos o pesados y se emplea para la fabricación de bloques o prefabricados estructurales.

Hormigones con fibras

La idea es bien simple es alternar con el hormigón en capas un material final que reúne las cualidades de ambos.

Esto le interesa solo a los Ingenieros y Arquitectos algunos de estos agregados pueden ser Fibras metálicas, a veces grapas o virutas, Fibras de polipropileno o fibras de vidrio.

Seguramente los avances en nanotecnología incorporarán nuevas opciones y quizás superen al hormigón armado tradicional.

Seguramente se logren bajar los tiempos de construcción por eliminar las barras y estribos, pero hoy es más futuro qué presente.

Hormigones Proyectables

Desde su invención en 1911 se utiliza para múltiples usos pero se ha popularizado para la construcción de piscinas, pantallas, canales y cabeceras de puente.

Hormigones autocompactables

Por su propio peso es capaz de adaptarse a las formas del molde, si bien no sustituye el vibrado. Es muy eficaz cuando los modelos no son lineales.

Hormigones de alta resistencia

Son hormigones qué superan los 450 kg x cm2 a compresión simple. Esto es casi el doble qué el tradicional y pueden resultar útiles cuando se necesite reducir el tamaño de una placa o pilar o aligerar para estilizar una estructura.

De momento son muy caros para nuestros proyectos.

Química del Cemento

Dado qué son tantos los tipos de cementos y deberíamos tratarlos cada uno por separado, creo qué para este trabajo presentar como endurece y fabrica podremos concluir cuál será adecuado para nuestra necesidad.

El Clinker de cemento portland se obtiene de la calcinación de Piedra Caliza y Arcilla. La descomposición química y reasociación se produce entre los 900 y 1400ºC.

Los primeros qué usaron cemento fueron los romanos. Tenían una fórmula secreta para prepararlo aunque no tenían altos hornos. 

Entonces ¿cómo producían cemento y cal sin hornos?

Utilizaban unas piedras cercanas a los volcanes. Esto no era otra cosa qué Caliza y arcilla calcinada por el propio volcán.

En 1924 un ingeniero descubrió la manera de producir Cemento Portland, llamado así por ser igual a las piedras de la isla de Portland (inglaterra). 

En cada etapa de temperatura se obtienen

900ºC Silicato bicálcico (C2S)

1050 ªC Silicato tricálcico (C3S)

1200 ªC Aluminato tricálcico (AC3)

1400ªC Ferrito Aluminato Tetracálcico (C4AF)

Dependiendo del tiempo qué se mantenga en determinada temperatura el horno se obtiene una variedad determinada de Cementos y Cales.

Esto es lo básico qué deberíamos saber en cuanto a su producción, por supuesto existen otros agregados en este proceso de sinterización como el agregado de Aljez (Yeso)

Bien el cemento en sacos debe protegerse de la humedad y el agua, pues es con la hidratación (cuando agregamos agua a nuestro hormigón) que inicia el fraguado, como toda reacción química exotérmica produce calor.

Por esto cuando llegan los sacos de la fábrica los notamos calientes, esto se asocia a qué recién salen del horno, pero se debe a qué ya comienza a fraguar por la humedad ambiente. 

No te preocupes, el cemento necesita años para terminar de fraguar. Pero también debes conocer qué el cemento cuanto más nuevo mejor. 

Cuando preparamos nuestras mezclas y agregamos agua se produce una cristalización en la parte exterior de cada grano de portland, esto es en la primera capa exterior del grano, al interior aun en los primeros días queda sin hidratar capas.

Cuando recomendamos regar las lozas los primeros 7 días o cubrir los pilares con sacos de arpillera mojada es con el fin de mantener hidratados estos granos para qué no se detenga la cristalización qué es lenta y larga a veces de años.

La reacción qué endurece nuestro hormigón con mejor calidad es la qué ocurre los primeros 28 días, pero no obstante ya los primeros 3 días se obtiene una dureza muy interesante.

Porque es verde el cemento gris

El color lo proporciona la sinterización del ferrito, entonces fácilmente puedes entender qué si la mezcla de arcilla y piedra caliza no tiene óxido de hierro se producirá cemento blanco. Con esto concluimos qué el cemento blanco y el gris no son lo mismo. Y cuando se dice qué el primero es más débil, no es tan así, ocurre qué este cemento se usa poco y suele estar ya viejo cuando lo utilizamos. Usando pigmentos se pueden colorear.

  • Los cemento SR o Sulfato resistentes son adecuados para zonas costeras.
  • Los cemento N son cementos portland de resistencia inicial normal
  • Los R son cementos de rápida resistencia inicial
  • Los cementos LH son de bajo calor de hidratación
  • Los MC son cementos de albañilería
  • Los cementos BL son blancos
  • Los cementos CAC resistentes a temperaturas de 1800ªC

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  1. «Coeficiente de dilatación – Wikipedia, la enciclopedia libre.» https://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_dilataci%C3%B3n
  2. «Hormigón Reciclado – Albañileando.» 25 mar. 2019, https://www.deladrillo.com/hormigon-reciclado/.
  3. «solución a los desafíos de los áridos en la producción de hormigón.» https://esp.sika.com/content/dam/dms/es01/r/SOLUCION%20DESAFIOS%20ARIDO.pdf
  4.  «Morteros Hormigones y Adhesivos – Albañileando.» 10 ago. 2018,https://www.deladrillo.com/morteros-hormigones-y-adhesivos/.
  5. «Hidratación del hormigón» https://www.deladrillo.com/wp-content/uploads/2022/01/Hidratacion-del-hormgon.pdf

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