Introducción
La Construcción es el arte
de fabricar edificios e infraestructuras, es proveniente de la Arquitectura y la Ingeniería, y se puede
decir que para llevarla a cabo se debe poseer un proyecto y una planificación.
Se debe considerar como construcción desde una casa o cabaña, como lo más
básico, hasta rascacielos, caminos, puentes, por nombrar algo más complejo.
Todas estas estructuras si se les imagina presentan algún grado de complejidad
para su ejecución y utilidad, materialidades, costos y tiempos de ejecución,
personal a considerar, maquinaria, etc.
Se ha querido ahondar unos de estos temas, tomando en cuenta el
enunciado materiales de Construcción y específicamente en la parte Tipos de
Hormigones, para las diversas estructuras, dando a conocer para cada uno de
ellos, ya sea densidades, componentes básicos, características, lugares de
confección, además los campos en que son empleados. A continuación se nombran
los que se consideran más relevantes:
1
Hormigones especiales
1.
Hormigón Liviano
2. Hormigón Pesado
3. Hormigón Bombeado
4. Hormigón Proyectado
5. Hormigón Compactado con rodillo
6. Hormigón de alto desempeño
7. Hormigón Bajo agua
8. Hormigón pre-empacado
9. Hormigón con fibras
10. Hormigón al vacio
1-
HORMIGÓN LIVIANO
Con
bajo peso propio son menores las cargas que se transmiten y se facilitan las
operaciones de manejo, transporte y colocación; por otra parte se obtiene buena
aislación térmica. La misma porosidad también está relacionada con baja
resistencia y es necesario encontrar un balance entre densidad, aislación y resistencia.
En general, el hormigón liviano tiene una densidad inferior a 1.800 kg/m3.
1.1-
Hormigón liviano de árido
liviano
Los
áridos livianos pueden ser naturales o artificiales. Dentro de los primeros
esta la piedra pómez, abundante en Chile pero de difícil acceso, lo que ha
impedido su desarrollo. En el mismo grupo se pueden considerar los desechos de
madera, estabilizada con cal, empleada en la fabricación de paneles. Un árido
intermedio es el ladrillo machacado, usado desde el tiempo del imperio romano.
El polietileno expandido es el árido
liviano artificial mas difundido. Combinándolo con diferentes proporciones de
arena y dosis de cemento de 300
a 350 kg/m3 se logran resistencia de 5 a 60 kgf/cm2 y densidades
entre 600 y 1.200 kg/m3. Se emplea en paneles no soportantes y en sobrelosas;
para estas debe cuidarse que la resistencia, o densidad, esté de acuerdo al
recubrimiento: mayor mientras mas rígida sea la carpeta (cerámica, madera,
alfombra u otra). Para uso estructural se emplea arcilla expandida, no
disponible en el mercado nacional.
1.2-
Hormigón celular
En
realidad se trata de un mortero fino y burbujas de aire obtenidas mediante agentes
incorporados de aire o formadores de espuma. En general se emplea en elementos prefabricados
y dependiendo del tratamiento a que sean sometidos se obtienen densidades de 200 a 1.700 kg/m3 y
resistencias de 2 a
200 kgf/cm2.
El agente incorporado al aire más
conocido es el polvo de aluminio; el buen control de la aplicación y de los
productos hace aconsejable el empleo de curado a vapor.
En el mercado hay varios agentes
espumantes. La espuma se produce aparte y es inyectada en el mortero fino o
pasta de cemento; el volumen de espuma incorporada controlara la densidad del hormigón.
Los espumantes son de mas fácil aplicación que los aireantes.
2- HORMIGÓN PESADO
Convencionalmente
se definen como aquellos con densidad superior a 3.000 kg/m3. Se emplean
principalmente como escudo protector contra radiaciones (rayos X y gamma) en plantas
nucleares y centros médicos con equipos de alta energía. En su confección se emplean
minerales pesados (de fierro o de bario) o desechos metálicos, alcanzándose densidades
entre 4.000 y 4.800 kg/m3. También se mezclan áridos pesados con áridos normales
bajando los costos y la densidad, pero aumenta la tendencia a la segregación. Las
resistencias de estos hormigones son algo superiores a las de hormigones
tradicionales de igual razón agua-cemento.
El mayor peso es una exigencia
adicional para la botonera y los moldajes y aumenta las dificultades en el
transporte, colocación y compactación.
Mineral de ilmenita
Hematina roja
Imagen de la cúpula de hormigón de alta densidad de la central
nuclear de Ascó (elaboración propia)
3- HORMIGÓN BOMBEADO
Es
un hormigón transportado a presión, a través de tubería rígida o flexible, y
que se descarga directamente en el área deseada. Es especialmente útil en
lugares de difícil acceso y en edificios, resulta más económico que la combinación
capacho-grúa.
Las
bombas usuales pueden transportar más de 120 m en vertical y más de 450 m en horizontal; en
general, 1 m
de transporte vertical hace disminuir la capacidad de horizontal en 3 a 4 m. Dependiendo del equipo y
la instalación se pueden alcanzar rendimientos de hasta 120 m3/h. Los cambios
de sección y de dirección se traducen en pérdidas de presión y, por tanto, de
capacidad de transporte.
Es conveniente usar asentamiento
del orden de 8 a
10 cm,
limitar el tamaño máximo a 1/3 del diámetro de la tubería, y tener especial
cuidado con la cantidad de finos: usar arenas en las que el 15 a 20 % pase por el tamiz de
0,3 mm
(N°50) y el 5 a
10 % pase por el tamiz de 0,075
mm (N°100); en general se recomienda que, incluido el
cemento, hayan 410 kg
de material inferior a 0,25
mm si el tamaño máximo es 40 mm y 480 kg para 20 mm. Al inicio de la faena,
las tuberías deben lubricarse, normalmente con mortero y posteriormente, al término
de la jornada, deben limpiarse. En lo posible hay que asegurar un abastecimiento
continuo y una buena comunicación entre el operador de la bomba y la cuadrilla
de colocación.
4- HORMIGÓN PROYECTADO
Este
procedimiento consiste en colocar el hormigón, o mortero, proyectándolo sobre
la superficie mediante medios neumáticos. Con esto se logra una alta compacidad
cualquiera que sea la inclinación de la superficie; esto hace que el
procedimiento sea muy adecuado en el recubrimiento de túneles y en la estabilización
de taludes.
Se requiere de un equipo
especial que consta de una cámara sometida a presión por aire comprimido; de
ella sale un chorro continuo de hormigón a presión, a través de una manguera
con boquilla especial. El agua puede ser parte del hormigón “método húmedo” o
agregarse directamente en la boquilla, caso del “método seco”.
Alrededor
del 10 a
30% del material, especialmente el árido grueso, no se adhiere y rebota. Esto,
unido a la necesidad de fácil desplazamiento en la manguera, hace recomendable tamaños
máximos de 20 o 10 mm.
Todo el procedimiento se basa en
la adherencia en estado fresco con la superficie, por lo que deben extremarse
las medidas de limpieza y eliminación de elementos sueltos. Cuando existe
escurrimiento generalizado de agua superficial es imprescindible el empleo de
aceleradores ultra rápidos, especialmente diseñados. Debe eliminarse el
material de rechazo que se vaya produciendo para evitar que pueda quedar
incorporado al hormigón proyectado.
5- HORMIGÓN COMPACTADO CON RODILLO
Es
un hormigón de muy baja trabajabilidad, compactado mediante rodillos
vibratorios. Por sus características especiales combina la tecnología del hormigón
con los métodos usuales del movimiento de tierras en cuanto a transporte, colocación,
compactación y control.
Esta combinación hormigón-suelo
hace que se pueda alcanzar muy altos rendimientos de construcción en los rubros
donde es aplicable: principalmente pavimentos y presas gravitacionales.
Para esto se requiere un ritmo
de abastecimiento de hormigón muy alto.
El hormigón normalmente se
fabrica con equipos de fabricación continua y se transporta en camiones tolva,
traillas o cintas; en terreno se esparce con buldócer, se compacta con rodillos
vibratorios de, al menos, 10 toneladas de peso estático y se termina, si
corresponde, con rodillos neumáticos. En general, el control consiste en
determinar, mediante densímetro nuclear, la densidad de terreno y compararla
con las determinaciones de laboratorio.
6- HORMIGÓN DE ALTO DESEMPEÑO
Es
un hormigón que estando constituido por materiales de uso habitual tiene un
comportamiento superior al de los hormigones tradicionales. Normalmente el alto
desempeño se asocia solo a alta resistencia a compresión, pero también
involucra mayor resistencia a ataques químicos, al desgaste, mayor
impermeabilidad y otros.
Se debe emplear la mínima razón
agua-cemento y la mínima cantidad de agua lo que hace necesario el empleo de
cementos de alta resistencia y aditivos superplastificantes y, a veces, adiciones
como silica fume.
Los áridos deben ser
rigurosamente seleccionados y controlados. El tamaño máximo optimo está entre
10 y 20 mm,
los áridos deben ser chancados, de superficie rugosa y limpia, de forma cubica.
La arena debe ser gruesa.
Las
altas resistencias del hormigón obligan a mejores procedimientos de colocación
y compactación. Las condiciones y equipos de control también deben ser las óptimas.
7- HORMIGÓN BAJO AGUA
Los
principales problemas de operación son la falta de visibilidad, el efecto de
lavado del agua y las dificultades de compactación y control.
El hormigón debe tener una dosis
de cemento mínima de 400 kg/m3, o un 25% superior a la necesaria para obtener
la resistencia requerida. El tamaño máximo es, a lo sumo, 40 mm y debe considerarse una
consistencia cohesiva, con un alto contenido de arena. Son recomendables
asentamientos superiores a 15
cm. Es conveniente el empleo de aditivos plastificantes
y otros que disminuyan el lavado.
Para colocarlo se puede emplear
un sistema de tubo con tapón que se llena de hormigón; después se va levantando
el tubo, siempre lleno y siempre embebido en el hormigón ya colocado. Otro
sistema de colocación consiste en colocar el hormigón en sacos, de arpillera o
yute, y depositarlos en el lugar de colocación; se pueden llenar sacos hasta la
mitad con hormigón sin el agua de amasado, o llenar los sacos hasta los dos
tercios con hormigón fresco. Otro sistema empleado es el pre-empacado.
El encofrado debe hacerse de madera contrachapada forrada de
plástico o de policarbonato. Es importante que el encofrado esté completamente
sellado
8- HORMIGÓN PREEMPACADO
Es
un hormigón en que primero se coloca el agregado grueso, se compacta, y luego
los vacios son rellenados con inyección de mortero. Se utiliza en elementos en
que la compactación es difícil, como hormigones bajo el agua.
El árido grueso debe estar
lavado, sin partículas finas, superficialmente húmedos. Hay que usar el mayor tamaño
máximo posible, sin producir segregación.
Los vacios del grueso son del
orden de 38 a
45 % que se rellenan con mortero cemento: arena de proporciones 1:1 o 1:2. Se
utilizan arenas finas con modulo de finura entre 1,2 y 2,0. Es común el empleo
de aditivos fluidificantes, expensares o incorporadores de aire. La inyección
puede ser horizontal, a través de los moldes, o vertical. Se van llenando capas
de hasta 1,5 m
de espesor. Es necesario contemplar tubos de ventilación para evitar que quede
aire atrapado.
9- HORMIGÓN CON FIBRA
Hay
básicamente 2 tipos de fibras, las de acero y las plásticas. Las más adecuadas
para el hormigón son las fibras de acero ya que le confieren alta deformación
en las solicitaciones de flexión y mejores resistencias al impacto; su mayor
uso se ha dado en shotcrete, losas de aeropuertos y elementos prefabricados.
Las hay de aceros desnudos o inoxidables, ambas de elevadas resistencias; se
usan en dosis de 40 a
70 kg/m3.
Las fibras plásticas,
mayoritariamente de polipropileno, son adecuadas en morteros y capas delgadas
ya que disminuyen significativamente la tendencia a la fisuracion.
Los
dos tipos de fibras no contribuyen a la resistencia a la compresión y no reemplazan
a la armadura tradicional. En la operación, al agregar las fibras hay una
notoria perdida de trabajabilidad.
Las fibras utilizadas como refuerzo son incoloras, de entretejido
miniatura de malla de una película de polipropileno virgen, las cuales se
distribuyen en forma uniforme en la mezcla del hormigón. Fotos 1y 2. Para ser
considerado como refuerzo secundario, un volumen de fibra de 0.1 % es el mínimo
requerido. El propileno a un grado de dosificación de 900 g por metro cúbico cubre este
requerimiento.
10- HORMIGÓN AL VACIO
Es
un hormigón al que, una vez colocado y compactado, se le extrae parte del agua mediante
bombas. Con esto se pretende utilizar las ventajas de un hormigón blando (fácil
colocación y compactación) y eliminar las desventajas, bajando la razón agua
cemento del hormigón, aumentando las resistencias, disminuyendo la retracción y
la tendencia a la fisuración. Se aplica principalmente a pavimentos y losas.
Con
la succión se arrastran finos a la superficie, incluyendo cemento, con lo que
queda una capa superficial más rica. Con esto se sella la superficie y no se
obtiene mayores beneficios si se sigue succionando; en general se utilizan 2
minutos por cada 15 cm
de espesor.
El sistema mas común consiste
en, una vez compactado el hormigón, extender un filtro tipo geotextil, sobre el
una malla plástica y finalmente una manta que tiene las boquillas que se conectan
a la bomba. La terminación es muy irregular lo que obliga a acabado mecánico.
Conclusión
Toda
esta información ha sido recopilada y ordenada con el fin de poder dar a
conocer en forma superficial y resumida cada tipo de hormigón, enfocada a todo
tipo de lector, tanto especializado en el tema, como uno no tanto, que pueda
darse un pequeño baño cultural y alimentar su paladar con esta información,
motivando a elaborar y por qué no a innovar otros tipos de hormigones o nuevas
aplicaciones de los ahora ya conocidos.
Exelente la Informacion, me gustaria saber mas en relacion a los Hormigones
ResponderEliminarOn that website page, you'll see your description, why not read through this. Hormigón en chile
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