Tecnologa del hormign IIHormign Celular

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE CHILE REA CONSTRUCCIN

Rene CollaoRenato TapiaIngeniera en ConstruccinGaston Soto17 de Junio del 2014

Introduccin

En el rubro de la construccin cada ao que pasa sigue evolucionando los materiales y tcnicas constructivas, es por esto que el hormign es una de las principales en las que se puede apreciar esta evolucin. Es as como tenemos el hormign celular y que actualmente este material est siendo cada vez ms demandado, ya que responden a sus cualidades que imitan las ventajas de la madera, y a la vez dejan fuera sus desventajas. As, podemos decir que es un producto con resistencia y solidez, un material liviano, precisin dimensional, rapidez de construccin, eficiencia y economa, durabilidad, resistencia al fuego, aislamiento trmico, y preocupacin por el medio ambiente tanto del producto como de su proceso de fabricacin.

Ventajas del hormign celular

Las principales ventajas se refieren a una mayor simpleza en la instalacin en laconstruccin, siendo un producto ms limpio, fcil de manejar, dctil y rpido que sepuede cortar fcilmente con serrucho de mano o sierra de huincha elctrica, se puedeperforar, ranurar, lijar a objeto de alcanzar las formas deseadas, parecindose as a lamadera, adems de simplificar las instalaciones de ductera elctrica.

El hormign celular es tambinconocido como hormign espumoso o aireado, consiste en un material de construccin muy liviano, destinado a la obra gruesa. Es producido a partir de arena de slice, cal, cemento, agua y un agente expansor en base a aluminio, el cual determina la expansin de la masa por la formacin de millones de burbujas de aire uniformemente distribuidas en la mezcla. Todos estos componentes, molidos, se vierten en moldes, donde el polvo de aluminio reacciona con la cal formando hidrgeno, dando lugar a millones de pequeos poros que expanden la mezcla.

Objetivos

El presente informe tiene como objetivo principal lo siguiente:

describir todos los aspectos de inters relacionados con el hormign celular, para entregar la informacin necesaria que permita adquirir buenos y necesarios conocimientos sobre el tema.

realizaremos esta tarea cumpliendo los siguientes objetivos especficos:recopilacin de informacin necesaria de textos, guas y pginas de internet.analizaremos las definiciones y caractersticas principales de estos elementos.describiremos los procesos de fabricacin e instalacin.entregaremos la informacin tcnica y comercial que nos permitir conocer los distintos aspectos de control y calidad.

Marco Teorico

El Hormign celular fue inventado en 1924 y patentado por J.A. Eriksson, un arquitecto sueco quien buscaba un material para la construccin que presentara las caractersticas positivas de la madera (aislamiento, solidez y trabajabilidad) y dejara de lado sus desventajas (combustible, fragilidad y necesidad de mantenimiento).Este tipo de hormign se consigue mediante la adicin de productos qumicos que reaccionan a los componentes del hormign generando burbujas de gas. Estas se forman aadiendo polvo de zinc o aluminio al cemento y midiendo el agua; aproximadamente una parte de metal en polvo y mil partes de cemento mezcladas en seco y aadiendo agua para formar una pasta. Despus de un tiempo mnimo, el hidrxido de calcio puesto en libertad durante el fraguado del cemento, en cmaras de vapor presurizadas, reacciona con estos metales poniendo en libertad el gas hidrgeno; a la vez que se forman los aluminatos o zincatos de cal correspondientes. El citado desprendimiento de hidrgeno hace que la masa aumente de volumen antes del fraguado del cemento. El cemento entonces se endurece, formando un material que consiste en una multitud de burbujas cerradas rodeadas por el cemento endurecido. Las variaciones de polvo metlico varan entre 0.1 y 0.25% del peso del cemento, no debiendo pasar de este mximo, pues se tendra un desprendimiento excesivo de gases con proyecciones del material y destruccin de la estructura celular. La arena disminuye como es natural estos efectos, sin adicin de arena, puede llegarse a una expansin del 125%.El material resulta de una densidad muy inferior a la del hormign convencional y como esta cualidad es funcin del nmero de clulas formadas a igualdad de volumen del material producido. Se comprende que regulando convenientemente las proporciones de aglomerante y del elemento generador de las clulas, se puede lograr en el producto resultante distintos valores de densidades, pueden prepararse hormigones desde 100kilogramos de peso por m a 2200 por m.Las clulas del hormign celular ms ligero tienen una dimensin media de a 1milmetro y las del hormign ms pesado de 0.1 a 1 milmetro, estas son bastantes ms pequeas que de los otros tipos de hormign ligero. El volumen de aire encerrado dentro de la masa de hormign define la densidad del mismo y como consecuencia su resistencia.A medida que se fueron conociendo las caractersticas de este producto, fue siendo aceptado como una nueva alternativa constructiva en la mayora de los pases europeos. De all que diversas empresas comenzarn a producir el hormign celular con variadas caractersticas tcnicas y mltiples presentaciones, ya sea, en forma de bloques simples, bloques armados, paneles de muros, losas, hormign colocado directamente en obra, etc. De acuerdo a la expansin constructiva que fue desarrollndose en Europa y Norteamrica se destacan las empresas Young, Siporex, Hebel, Cellcon, Xella, Etc.Posteriormente se expandi este producto por el mundo y nacieron empresas en Amrica como es el caso de Contec, Concrecel, Betoncel, etc.

ADITIVOS

El aditivo en el hormign celular se le puede considerar como el componente ms importante, ya que ser ste el responsable de modificar las propiedades del hormign, a travs de los agentes formadores de gas. Se puede definir a los aditivos como el o los productos que aadidos al aglomerante en el momento de su elaboracin en las condiciones adecuadas, en la forma conveniente y en las dosis precisas, tienen por finalidad modificar en sentido positivo y con carcter permanente las propiedades de los conglomerados, o en su caso conferrselas, para su mejor comportamiento en todos o algn aspecto, tanto como en estado fresco, como una vez endurecido.

Agentes generadores de gas.Estos agentes forman burbujas de gas los cuales pueden reaccionar qumicamente entres o con los componentes que forman el cemento (lcalis, cal, etc.).Existen un gran nmero de agentes entre los que se pueden nombrarAgua oxigenada.Cloruro de sal.Acido clorhdrico.Carburo de calcio.Polvos de zincPolvos de magnesio.Polvos de aluminio.

Todos estos agentes reaccionan con un componente especfico que son parte del hormign celular. En la actualidad el agente ms utilizado es el Polvo de aluminio, variando el tipo de rido se obtienen diferentes caractersticas en el hormign celular.

Propiedades del Hormign celular

Rapidez de construccin:

Al referirse a la rapidez de construccin del hormign celular, se debe hacer la distincin que el producto se presenta como bloques prefabricados como tambin en fresco, para ambos casos es aplicable la propiedad a la cual hacemos alusin. Por un lado el sistema constructivo sobre la base de piezas prefabricadas, permite una rapidez de trabajo que disminuye notablemente el tiempo de montaje. Al ser un material liviano permite al obrero trabajar con absoluta comodidad y ligereza, minimizando los tiempos muertos que se puedan producir al trabajar con otro material.Dada la baja densidad, bajo peso y alta resistencia comparada con el ladrillo tradicional, permite construir estructuras de una altura bastante mayor respecto a la albailera tradicional. La utilizacin de una baja cantidad de adhesivo permite tener una estructura con un mnimo tendel entre bloque y sumado a la facilidad de montaje dan como resultado menores tiempos de construccin, una mejora en la eficiencia y la productividad.

Ligereza del hormign celular:El hormign celular es un material que pertenece a los hormigones ligeros y como se mencion anteriormente, estaba compuesto por miles de celdas independientes, dentro de las cuales existe una gran cantidad de aire que hacen al hormign ms liviano. Por las razones que se mencionan anteriormente, se desprende que los materiales del hormign celular, tiene una gran homogeneidad y son ligeros, pudiendo variar su densidad entre300 y 1800 Kg/m3, segn las aplicaciones que quiera darse el producto.

Poca conductividad trmica:

Una de las principales caractersticas del Hormign Celular es ser un muy buen aislante trmico. Esto lo logra a travs de su estructura molecular. El aire, es el mejor aislante trmico. Al aprisionarlo en miles de clulas independientes unas de otras, el bloque de este material crea una barrera contra el fro, tal como lo hara un chaleco grueso de lana.Aqu encontramos otra cualidad importante como lo es el ahorro, tanto de energa como econmico, ya que se hace innecesario cualquier gasto en materiales aislantes adicionales.

Resistencia al fuego:

Las exigencias de la normativa vigente en Chile obligan a regular las posibilidades deincendio en edificios (NCh 935/1 Of. 97). Los bloques de Hormign Celular, al serfabricado con materiales minerales no contiene materias combustibles, por lo que esresistente a altas temperaturas por un perodo ms prolongado que cualquier otroproducto utilizable para la construccin. Una pared, de Hormign Celular con un espesorde tan slo 15 cm, permanece intacta luego de 3 horas sometida a temperaturas extremasde un incendio (+ 1.200 C).

Resistencia a la humedad:

El Hormign Celular presenta una absorcin total final inferior a la albailera tradicionalde ladrillo cermico y del hormign armado tradicional. Esto debido a la presencia deceldas esfricas cerradas, distribuidas homogneamente en su estructura, determina unabaja capilaridad y absorcin de agua de las unidades de Hormign Celular.

Durabilidad y Resistencia mecnica:

El Hormign Celular resiste condiciones climticas extremas. Esto debido a que susmateriales le otorgan valores como la resistencia a la humedad y a los ciclos de congelacin y deshielo. Adems, se est en presencia de un producto libre de plagas,pues es superior a otros en cuanto a la formacin de hongos, ataques de insectos y laaccin de elementos qumicos.Lo anterior permite que las construcciones hechas en base a este tipo de material puedancumplir con las normas NCh. 2432 y NCh. 1038.

Aislacin Acstica:

La estructura de los bloques de Hormign Celular al aprisionar millares de burbujas deaire independientes, unas de otras, formando un colchn natural de aire, constituye unabarrera contra las ondas sonoras. Los ruidos del interior y exterior se atenanconsiderablemente. Por ejemplo, un muro construido con bloques de este material de 15cm. de espesor garantizan un ndice de comportamiento acstico de 39,2 dB(A).

Proceso productivo ecolgico:

El Hormign Celular es de color blanco. ste se obtiene mezclando cemento, arena deslice, cal y agua, incorporando al final del proceso de amasado un agente expansor ypolvo de aluminio, que al reaccionar genera la formacin de millones de burbujas de aireal interior de la masa. Otra de las cualidades es que se dimensiona de acuerdo a medidasestndar o a requerimientos del cliente, con mquina de corte especial. Luego se sometea un curado de alta presin en autoclave, 9 a 10 kg de presin y una temperatura de entre170 y 190 C, de vapor de agua durante 12 horas.

Al terminar el tratamiento en autoclave se da fin a la fabricacin, siendo ste unprocedimiento que consume poca energa. Los eventuales recortes son reutilizables, loque le otorga un plus reciclable. As, tanto el producto final (Hormign Celular) como elproceso productivo del mismo responden a una responsabilidad de la empresa para conel medio ambiente.

Los hogares que utilizan Hormign Celular necesitan consumir una mnima energa paracontrolar la temperatura, hecho que produce hasta un 50% de ahorro energtico,disminuyendo las emisiones de CO2 a la atmsfera. Adems, las obras ejecutadas coneste material son limpias, secas y producen muy poco desperdicio. No contienesustancias txicas ni produce ningn tipo de polucin, por lo que no representa peligropara la salud de las personas o del medio ambiente.

Tipos de hormign celular

Las marcas CELCON, XELLA CHILE S.A, manejan en nuestro pas los siguientes productos:Bloques Acsticos / Trmicos.Los bloques desde 12,5 cm de espesor se pueden utilizar para la construccin de muros macizos para obtener una mejor aislacin trmica

Bloques Acsticos / Slidos.Los bloques desde 6 cm de espesor se pueden utilizar para la construccin de tabiques slidos para obtener una mejor aislacin acstica.

Panel Reforzado.Panel con refuerzo de malla de fierro en su interior. Especialmente apropiado, para uso apaisado o vertical en cerramientos industriales, es posible la manufactura de medidas especiales bajo cantidades mnimas requeridas.

Panel Express. Paneles para tabiques slidos de instalacin rpida. Estos son fabricados en Chile con un ancho de 62,5 cms, espesores de 7,5 cm y 10 cm y con alturas de hasta 250 cm.

Proceso constructivo del hormign celular

Adhesivo estructural (Mortero): El sistema constructivo emplea un adhesivo cementicio especial pre dosificado que vienen una presentacin de bolsas de 25 kg. Este se emplea para la pega de bloques. La pega entre bloques es de una capa delgada de 3mm. aprox. Esta se realiza con gran facilidad utilizando las herramientas.

La instalacin de los bloques de hormign celular es bsicamente el mismo sistema constructivo utilizado para la albailera de ladrillos o de bloques de hormign vibrado, su caracterstica ms distintiva es la baja dosis de adhesivo utilizada entre hilada e hilada de bloques, y la utilizacin de una espuma expansiva, la cual cumple el objetivo de actuar como junta de dilatacin entre los distintos elementos constructivos presentes en la edificacin. Como ya mencionamos anteriormente el mejor uso que puede tener el hormign celulares en los elementos prefabricados, ya que al colocarlo directamente en obra en estado fresco, presenta problemas de manipulacin y de curado que influye notoriamente en las condiciones ptimas del hormign. Las consideraciones bsicas que se deben tomar en cuenta antes de trabajar en un sistema constructivo que involucre hormign celular, deben ser estudiadas en la modulacin del proyecto, esto significa la planeacin arquitectnica estructural y constructiva de una edificacin para que cumpla con toda una gama de caractersticas funcionales y a la vez aprovechar al mximo las ventajas del sistema constructivo

APLICACIN.1. Limpiar las superficies de los bloques de residuos y polvo, con una escobilla o brocha.2. Humedecer con brocha las caras del bloque en donde se aplicar el adhesivo, cuando dicho bloque est expuesto al sol.3. Para garantizar una aplicacin pareja del mortero deben usarse cucharas dentadas, de acuerdo al ancho que corresponda a los bloques.4. La correccin y asentamiento de los bloques es posible durante los 10 primeros minutos despus de su aplicacin, y debern ser ajustadas con un martillo de goma.

Conclusin

Finalizado el presente informe se puede apreciar, y podemos concluir, que hemos cumplido con los objetivos planteados al principio de esta investigacin. De forma clara y precisa se ha entregado una clasificacin del hormign celular y se han descrito todas las caractersticas tcnicas apropiadas para su uso en construccin. Desarrollando esta investigacin hemos descrito los procesos que son necesarios para su fabricacin, instalacin en obra, propiedades y tipos de hormigones que encontramos en la actualidad en nuestro mercado. Obteniendo informacin valiosa para que en el futuro podamos aplicarla al momento de trabajar con este elemento constructivo.

Bibliografa

www.celcon.cl/pdf/catalogo.pdf

hormigoncelular-utal.blogspot.com/

NCH

www.chilecubica.com