HORMIGÓN

HO

MIG

ÓN

Aditivos. Componentes que dan al hormigón características específicas o las modifican.

Pasta cemento. Aglomerante del hormigón, está formada por el cemento y el agua.

Áridos. Materiales pétreos compuestos de partículas duras, de forma y tamaño estable (arena y grava).

Composición del hormigón

VENTAJAS DEL HORMIGÓN

1.Endurece y adquiere resistencia.

2.Debido a su plasticidad, puede dársele cualquier forma.

3.Se moldea a T° normal, no necesita calor.

4.No se corroe es resistente a distintas condiciones ambientales.

5.Es durable.

6.Es resistente al fuego (T° < 400°C).

7.Los componentes son fáciles de adquirir.

CLASIFICACIÓN DEL HORMIGÓN

HORMIGÓN

Otros hormigones

Según densidad aparente

Según presencia de armaduras

Según resistencia a la compresión

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

Esta clasificación está determinada según sea la resistencia mínima a la ruptura por compresión a los 28 días, en probetas cúbicas de 20 cm de arista.

NCh 170 of 81

Grados Hormigón R28 característica (Kgf/cm2)

H 5 50

H 10 100

H 15 150

H 20 200

H 25 250

H 30 300

H 35 350

PRESENCIA DE ARMADURA

Hormigón sin armaduras

HORMIGÓN SIMPLE

Hormigón con armadura

HORMIGÓN ARMADO

DENSIDAD APARENTE

Hormigón liviano o ligero. Pueden ser de relleno o aislante o bien estructurales. Su densidad aparente varía entre 300 y 1800 Kg/m3.

Hormigón con bolitas de poli estireno expandido (plumavit).

DENSIDAD APARENTE

Hormigón Corriente. Su densidad aparente varía entre 2000 y 2800 Kg/m3. Su resistencia a la compresión puede superar los 700 Kg/cm2.

Hormigón corriente

DENSIDAD APARENTE

Hormigón pesado. Su densidad aparente varía entre 3000 y 4500 Kg/m3. su resistencia a la compresión puede asimilar a la del hormigón corriente.

Hormigón con bolitas de acero.

DENSIDAD APARENTE

Otros hormigones. Son hormigones con otro tipos de adiciones.

Hormigón con fibras, azufre, polímeros, etc.

REQUISITOS

DOCILIDAD.

RESISTENCIA.

DURABILIDAD.

ECONOMÍA

REQUISITOS GENERALES DEL HORMIGÓN

Docilidad.

Llamada también trabajabilidad, consiste en la aptitud que posee para ser transportado y colocado sin que se segregue y de ser compactado adecuadamente.

Resistencia.

Al endurecer debe cumplir los requisitos de resistencia exigidos para soportar la acción de las cargas.

Durabilidad.

Debe permanecer inalterable en el tiempo, soportar la abrasión,, la humedad, ambiente químicamente agresivos, heladas, etc.

Economía.

Es necesario que las propiedades anteriores se logren a un costo razonable.

CARACTERÍSTICAS PARTICULARES

CARACTERÍSTICAS

Impermeabilidad

Cambios volumétricos por efectos térmicos y de humedad

Resistencia a la tracción

RESISTENCIA A LA TRACCIÓN

Frecuentemente el hormigón debe trabajar solicitado a tracción, como ocurre en vigas, losas, pavimentos, etc.

La resistencia a tracción varía en el rango de 1/6 a 1/10 de su resistencia a la compresión, si se exceda el hormigón se agrieta.

Para contrarrestar este esfuerzo, el hormigón debe ser reforzado con barras o mallas de acero.

CAMBIOS VOLUMÉTRICOS

El hormigón se dilata y se contrae con los cambios de T°, como también los cambios de humedad.

Estos movimientos generan esfuerzos, sobre todo de tracción, que para controlarlos se disponen las denominadas juntas de dilatación y contracción.

IMPERMEABILIDAD

La impermeabilidad es importante en el Hormigón armado, confiando en el recubrimiento de las armaduras para prevenir la oxidación.

La impermeabilidad se incrementa con una baja relación agua/cemento y una compactación y dosificación adecuada.

MATERIALES PARA FABRICAR HORMIGÓN

CEMENTO

CEMENTO

Polvo finísimo de color gris que mezclado con agua forma una pasta que endurece tanto bajo el agua como al aire. La velocidad de endurecimiento depende de la temperatura.

El clínquer es el componente que le proporciona la propiedad hidráulica al cemento.

La mezcla aproximada de 95% de clínquer y 5% de mineral de yeso constituye el cemento Pórtland clásico.

CEMENTO CON ADICIONES

Algunos productos naturales o artificiales adicionados al clínquer dan cementos especiales, relacionados con la durabilidad y la resistencia química.

Entre los productos más conocidos están las puzolanas, las cenizas volantes y las escorias.

Las puzolanas y cenizas volantes, fraguan y endurecen al combinarse con la cal hidratada.Las escorias activa inicialmente el fraguado y endurecimiento.

FRAGUADO Y ENDURECIMIENTO

El fraguado y el endurecimiento son la consecuencia de la hidratación del cemento debido a la reacción química del agua con el clínquer.

La hidratación es un proceso complejo que se alarga en el tiempo y se manifiesta por un progresivo espesamiento y rigidización de la mezcla.

FRAGUADO

El fraguado, espesamiento progresivo de la mezcla cemento – agua y que se subdivide en dos etapas.

• Fraguado inicial, determinado por un grado de penetración de una guja en la pasta.

• Fraguado final, determinado por la oposición de la pasta a la penetración.

ENDURECIMIENTO

El endurecimiento es la rigidización progresiva de la pasta que se manifiesta por el desarrollo de una capacidad mecánico – resistente (resistencia del cemento).

ARIDOS

ÁRIDOS

Los áridos ocupan entre un 65% y un 75% del volumen total del hormigón.

De sus características dependerán:

• La docilidad del hormigón fresco.

• La resistencia del hormigón endurecido.

• La durabilidad de las estructuras.

• La economía de las mezclas.

CLASIFICACIÓN DE LOS ÁRIDOS

Los áridos para hormigón están constituidos por partículas de distintos tamaños que normalmente varían entre 50 mm. y 0,80 mm.

ARIDOS

Gravilla

GravaÁrido grueso

Árido fino Arena

Arena (árido fino).

Árido que pasa por el tamiz de abertura nominal de 5 mm. Y es retenido en el 0,80 mm.

Grava (árido grueso).

Árido que es retenido en el tamiz de abertura 5 mm.

• Grava: Árido sobre 20 mm.

• Gravilla: Árido bajo 20 mm.

GRANULOMETRÍA

La granulometría de los áridos se determina haciendo pasar una muestra representativa del acopio por una serie de tamices ordenados por abertura, de mayor a menor.

Los pesos retenidos en cada tamiz se expresan como porcentajes del peso total de la muestra y finalmente, la granulometría del árido se indica en porcentajes que pasan, acumulados.

TAMICES ASTM

Norma Arena

ASTM # 100 # 50 # 30 # 16 # 8 # 4

mm 0.150 0.300 0.600 1.18 2.36 4.75

Norma Grava

ASTM 3/8” ½” ¾” 1” 1 ½” 2” 2 ½”

mm 9.5 12.5 19 25 38.1 50 63

REQUISITOS DE LOS ÁRIDOS

REQUISITOS

Otros requisitos

Densidad

Esponjamiento

Humedad

Absorción

ABSORCIÓN

Los poros afectan la resistencia del árido y están en relación con la absorción de agua y la permeabilidad, afectando, por lo tanto en la durabilidad del hormigón.

Se pueden distinguir cuatro estados de humedad:

• Secado al horno.

• Seco al aire.

• Saturado con superficie seca.

• Húmedo o mojado.

Secado al horno.

Se logra secando los áridos en un horno a 110°C hasta peso constante, de manera que se elimine totalmente el agua de sus poros, superficiales y conectados a la superficie.

Seco al aire.

Mediante exposición al aire ambiente se produce un cierto secado y los poros se encuentran sólo parcialmente llenos de agua.

Saturado con superficie seca.

Es un estado límite, en que el árido tiene todos sus poros llenos de agua pero está superficialmente seco. Este estado sólo se consigue en laboratorio.

Húmedo o mojado.

Todos los poros del árido están llenos de agua y además existe agua libre superficial.

Árido no completamente saturado

ABSORVERÁ PARTE DEL AGUA DE AMASADO

Árido con agua libre superficial

INCREMENTARÁ CANTIDAD DE AGUA DE AMASADO

En el cálculo de la razón agua/cemento y en las dosificaciones, debe usarse como base la condición de saturado superficialmente seca de los áridos.

FÓRMULA

A = PSSS – PO* 100 %

PO

Donde:

PSSS : Peso saturado superficialmente seco.

PO : Peso seco al horno.

HUMEDAD

La humedad libre de los áridos es un valor importante y necesario para hacer la corrección de dosificaciones por humedad que aportan los áridos.

Se determina como la diferencia porcentual entre la humedad total, obtenida por secado al horno 110°C y la absorción.

FÓRMULA

Ht = Pm – PO* 100 %

PO

Donde:

Hi : HT – A (%)

Ht : Humedad total del árido (%).

Pm : Peso de la muestra húmeda.

PO : Peso seco al horno.

A : Absorción del árido (%).

La capacidad de los áridos para contener humedad libre, depende de su tamaño. A menor tamaño es mayor la capacidad de retención de agua libre.

CLASE DE ÁRIDOHUMEDAD LIBRE APROXIMADA (%)

Grava y gravilla 0.5 – 2

Arena húmeda 1 – 4

Arena muy húmeda 5 – 12

ESPONJAMIENTO

Aumento del volumen aparente de un volumen dado de arena, fenómeno que no se presenta en las gravas.