HOJA 1

EL HORMIGON

EL TÉRMINO HORMIGÓN PROCEDE DE FORMICŌ, PALABRA LATINA QUE ALUDE A LA CUALIDAD

"MOLDEABLE" O DE DAR "FORMA". EL TÉRMINO CONCRETO TAMBIÉN ES ORIGINARIO DEL

LATÍN: CONCRETUS, QUE SIGNIFICA "CRECER UNIDOS" O "UNIR". SU USO EN ESPAÑOL SE

TRANSMITE POR VÍA DE LA CULTURA ANGLOSAJONA, COMO ANGLICISMO, SIENDO LA VOZ

INGLESA CONCRETE.

El hormigón, también denominado concreto en algunos países de iberoamérica (se trata de un calco

semántico), resulta de la mezcla de uno o más conglomerantes (generalmente cemento) con áridos

(grava, gravilla y arena), agua y, eventualmente, aditivos y adiciones. El cemento se hidrata en contacto

con el agua, iniciándose complejas reacciones químicas que derivan en el fraguado y endurecimiento de

la mezcla, obteniéndose al final del proceso un material con consistencia pétrea.

La principal característica estructural del hormigón es que resiste muy bien los esfuerzos de compresión.

No tiene buen comportamiento a tracción, siendo ésta unas diez veces menor que su resistencia a

compresión, por este motivo es habitual usarlo asociado con el acero, recibiendo el nombre de hormigón

armado, comportándose el conjunto muy favorablemente tanto a los esfuerzos de compresión como a

los de tracción. Cuando se proyecta un elemento de hormigón armado se establecen las dimensiones, el

tipo de hormigón y la cantidad y calidad del acero que hay que colocar en función los esfuerzos que

deberá resistir.

Los aditivos se utilizan para modificar las características básicas, existiendo una gran variedad de ellos:

colorantes, aceleradores, retardadores de fraguado, fluidificantes, impermeabilizantes, etc. Es un

material profusamente utilizado en la construcción.

Usos corrientes

Es un material con buenas características de resistencia ante esfuerzos de compresión. Sin embargo,

tanto su resistencia a tracción como al esfuerzo cortante son relativamente bajas, por lo cual se debe

utilizar en situaciones donde las solicitaciones por tracción o cortante sean muy bajas.

Para superar este inconveniente, se "arma" el hormigón introduciendo barras de acero, conocido como

hormigón armado, o concreto reforzado, permitiendo soportar los esfuerzos cortantes y de tracción con

las barras de acero. Es usual, además, disponer barras de acero reforzando zonas o elementos

fundamentalmente comprimidos, como es el caso de los pilares. Los intentos de compensar las

deficiencias del hormigón a tracción y cortante originaron el desarrollo de una nueva técnica

constructiva a principios del siglo XX, la del hormigón armado.

Posteriormente se investigó la conveniencia de introducir tensiones en el acero de manera deliberada y

previa al fraguado del hormigón de la pieza estructural, desarrollándose las técnicas del hormigón

pretensado y el hormigón postensado.

Así, introduciendo antes del fraguado alambres de alta resistencia tensados en el hormigón, este queda

comprimido al fraguar, con lo cual las tracciones que surgirían para resistir las acciones externas, se

convierten en descompresiones de las partes previamente comprimidas, resultando muy ventajoso en

muchos casos. Para el pretensado se utilizan aceros de muy alto límite elástico, dado que el fenómeno

denominado fluencia lenta anularía las ventajas del pretensado.

Primeros en Utilizar Hormigón

HOJA 2

No se tiene certeza quien descubrió o utilizó por primera vez el hormigón. Es probable que al mismo

tiempo que el hombre dominó el fuego también descubrió el concepto de hormigón. Uno puede imaginar

al hombre primitivo junto a su fogón, ubicado en una cavidad, en la cual existen piedras calcáreas, yeso

y arcilla. La alta temperatura logra carbonatar la piedra, que se transforma en polvo. Luego al caer un

poco de llovizna, el polvo y las piedras se convierten en una masa sólidamente unida.

Hallazgos contemporáneos en Lepensky, junto al Danubio, permiten afirmar que durante la edad de

piedra, hace 7.500 años, los habitantes construían el suelo de sus viviendas uniendo tierra caliza, arena,

grava y agua. Esta mezcla puede ser considerada como un hormigón rudimentario.

Los egipcios por su parte, utilizaron como aglomerante, yeso cocido. Excavaciones permiten establecer

que hace 4.500 años, los constructores de la pirámide de Cheops, utilizaron hormigones primitivos.

Los griegos, hace más de 2.300 años, utilizaron como aglomerante, tierra volcánica que extrajeron de la

isla de Santorín. También existen indicios para decir que utilizaron caliza calcinada que mezclaron con

arcilla cocida y agua.

Hormigón Romano

El pueblo romano también usó hormigón en sus construcciones, para lo cual utilizaron cal como

aglomerante. Se puede mencionar la construcción del alcantarillado de Roma, hace 2.300 años.

Posteriormente, hacia el año 200 antes de Cristo, se produjo un significativo avance en la optimización

de los aglomerantes para construcción: el cemento Romano. Desde un lugar cercano al Vesubio

obtuvieron la Puzolana, constituida básicamente por sílice. Este material mezclado con cal y agua

permite conformar un aglomerante hidráulico, (dicho de una cal o de un cemento que se endurece en

contacto con el agua).

El teatro de Pompeya (55 años antes de Cristo), se edificó con este material. Posteriormente se utilizó

en la construcción de los baños públicos de Roma, el coliseo y la basílica de Constantino. La prolongada

duración de estos edificios nos hace concluir que los constructores romanos utilizaban una dosificación

perfectamente calculada y empleaban técnicas adicionales para mejorar la resistencia del material de

construcción.

El famoso historiador Plinio, en relación a la construcción de un pozo de agua, escribió: “El fondo y los

lados se golpean con martillos de hierro” . De esto se desprende que los romanos utilizaron la

compactación y el apizonado.

Hormigones Americanos

En Teotihuacán, durante el siglo primero antes

de Cristo, se construyeron pirámides de

nucleo de tierra apizonada, revestida de

piedra aglomerada con una mezcla de tierra

volcánica, cal y agua. A ello también

agregaron resinas vegetales que permitían

una mejor modelación.

Teatro Romano de Cádiz.

El Teatro Romano de Cádiz surgió "dentro de

los planes urbanísticos de una familia gaditana, los Balbo, en su intención de dotar a su ciudad de

importantes edificios públicos, a imitación de su capital, Roma", cuenta el arqueólogo Ángel Muñoz

Vicente. Los Balbo proyectaron ampliar el antiguo asentamiento fenicio construyendo otro nuevo junto a

él. Este núcleo urbanístico es conocido como Neápolis, y de él se conocen, además del teatro,

HOJA 3

numerosos restos urbanos excavados en los

últimos años. "Igualmente tenemos noticias de la

existencia de otro importante edificio público, el

anfiteatro, en el barrio adyacente al Pópulo, el de

Santa María, en las cercanías de las actuales

Puertas de Tierra", apunta Muñoz, para quien el

Teatro Romano es "uno de los pocos edificios

antiguos de nuestra Península que cuenta con

referencias directas de los autores importantes

de la época. Así, Cicerón, refiriéndose al mandato

político de Balbo en Cádiz, alude a ciertos usos

del edificio por este personaje en beneficio

propio".

Si los restos del anfiteatro fueron visibles al menos

hasta el siglo XVI –su perímetro aparece

representado en un grabado de esa época– el

Teatro, por el contrario, estaba ya cubierto, o sus

estructuras reutilizadas e integradas en la villa

medieval erigida por Alfonso X en el siglo XIII. Y aunque desde el siglo XVIII existen referencias a

subterráneos en la zona –sin duda relacionadas con algunas de las galerías del monumento, y que

hablan de pozos que permiten acceder a una rotonda con asientos de mármol– hubo que esperar a

octubre de 1980 para que, de una manera inesperada y casual, afloraran los restos del Teatro.

Porque la casualidad hizo que los sondeos arqueológicos encargados por el Ministerio de Cultura al

entonces director del Museo de Cádiz para delimitar la zona de expropiación para descubrir la alcazaba

medieval deparara el hallazgo del monumento romano. Posteriores sondeos permitieron localizar las

gradas superiores, y, poco a poco, se excavó un tramo de la galería y del graderío. Hoy, del Teatro

Romano perduran un buen número de filas de gradas de la summa cavea y la mayoría de las

correspondientes a la media cavea, y se han documentado las gradas inferiores y parte de la orchestra.

Hormigón romano, mortero de cal con piedras y un revestimiento de cal son los materiales con los que

se construyó el monumento.

Ángel Muñoz indica que el sector superior de la summa cavea ha desaparecido tanto por la utilización de

sus materiales para construir inmueble en la época medieval como por la propia acción del mar. Pero

junto a este sector socavado se ha conservado "excepcionalmente", dentro de otras construcciones, un

tramo de muro curvo que corresponde a la fachada trasera del Teatro, "así como parte del entramado

que sostendría el graderío y el inicio de un pasillo o deambulatorio tras la fachada".

Entre esta zona y la primera línea de gradas conservadas se observa también una hilada de sillares de

piedra ostionera "que quizás corresponda a la pared lateral de mayor radio de una galería superior,

perdida en su mayor parte al arrancar la misma desde la cota de suelo que hoy pisamos". Por el oeste,

el graderío se adentra bajo el ábside de la Catedral Vieja, la Casa de Contaduría eclesiástica, la Posada

del Mesón y la Casa de Estopiñán, que conserva restos en la planta baja. Y por el extremo oriental el

graderío entra bajo la Guardería Municipal y, por consiguiente, bajo los cimientos del castillo medieval.

Un sondeo permitió en 1999 comprobar la existencia de otra bóveda paralela a la documentada en

Estopiñán y permitía establecer la orientación del monumento y su diámetro: 120 metros.

Para Muñoz, el futuro del Teatro "pasa por un replanteamiento de la ordenación urbanística actual de un

grupo de inmuebles de escaso o nulo valor arquitectónico e histórico" del siglo XIX, "cuyo derribo

HOJA 4

permitiría sacar a la luz el resto del edificio, pudiéndose visualizar totalmente la orchestra, el resto del

graderío y la scaena del Teatro más antiguo y el segundo más grande de Hispania".

Características físicas

Se indican valores aproximados.

Densidad: en torno a 2350 kg/m3

Resistencia a la compresión: de 150 a 500 kg/cm2 (15 a 50 MPa) para el hormigón ordinario. Existen

hormigones especiales de hasta 2000 kg/cm2 (200 MPa).

Resistencia a la tracción: proporcionalmente baja, generalmente despreciable en el calculo global, del

orden de un décimo de la resistencia a la compresión.

Tiempo de fraguado: dos horas, aproximadamente, en función de la temperatura y la humedad del

ambiente exterior.

Tiempo de endurecimiento: progresivo, en función de la temperatura, humedad y otros parámetros.

o De 24 a 48 horas, la mitad de la resistencia máxima, en una semana 3/4 partes y en 4 semanas

prácticamente la resistencia total.

Hay que resaltar que el hormigón se dilata y contrae en magnitudes semejantes al acero, pues tienen

parecido coeficiente de dilatación, por lo que resulta muy útil su uso simultáneo en la construcción,

además el hormigón, recubriéndolo, protege al acero de la oxidación.

Puesta en obra u hormigonado

Antes de su fraguado el hormigón tiene una consistencia plástica, o fluida, y se adapta a la forma del

recipiente que lo contiene. Para su puesta en obra se utilizan moldes, denominados encofrados, los

cuales se retiran posteriormente, generalmente; si permanecen, formando parte del conjunto, se

denominan "encofrados perdidos".

HORMIGONADO EN TIEMPO CALUROSO

Cuando nos acercamos a la época del año en que la Primavera deja paso al tiempo caluroso,

inevitablemente se verifica -entre otros factores-, un aumento creciente de la temperatura, la cual en

pleno Verano puede alcanzar y superar los 32-33°C, siendo también éste el momento en que debido a

esos factores puede tornarse dificultoso el CONTROL del HORMIGON.

O sea que es un hecho real, y no mera casualidad, que entramos en la época del año en que puede

presentarse el problema, razón por la cual no debería sorprendernos. Si bien nos referiremos aquí a los

tipos más generales de construcciones, tales como pavimentos, puentes, edificios y estructuras

diversas, las dificultades más serias se experimentan en climas y zonas con tipos de construcción que

no son habituales. Bien sabemos que las improvisaciones de último momento rara vez tienen éxito y,

por ello, lo que tenemos que plantearnos fundamentalmente, es el análisis de los distintos factores que

traen aparejada una DISMINUCION DE LA RESISTENCIA Y/O AGRIETAMIENTO O FISURAMIENTOS DE LAS

ESTRUCTURAS.

El Hormigón endurece y gana resistencia debido a la reacción química que se verifica entre el cemento

Portland y el agua (hidratación), reacción que se acelera a medida que AUMENTA la temperatura.

Por cada 11°C de aumento de temperatura, se duplica la velocidad de reacción. Y si el hormigón se seca

prematuramente, la cantidad de agua disponible para esa reacción será insuficiente.

SIN AGUA, NO HAY HIDRATACION; POR LO TANTO, NO HAY GANANCIA DE RESISTENCIA.

 

DEFINICION DE TIEMPO CALUROSO

HOJA 5

Para nuestros propósitos, definiremos "Tiempo Caluroso" cualquier combinación de: ELEVADA

TEMPERATURA DEL AIRE, BAJA HUMEDAD RELATIVA Y VELOCIDAD DEL VIENTO tendientes a desmejorar

la calidad del hormigón fresco o endurecido.

Las medidas precautorias que se requieren en un día calmo y húmedo serán menos estrictas que las

requeridas en un día seco y ventoso, aún si la temperatura del aire es la misma.

EFECTOS DEL TIEMPO CALUROSO

Los efectos indeseables sobre el hormigón en estado plástico pueden incluir:

a) Demanda creciente de agua.

b) Velocidad creciente de pérdida de asentamiento con la correspondiente tendencia a agregar agua en

obra.

c) Velocidad creciente del tiempo de fraguado, resultante en una mayor dificultad en el manipuleo,

terminado y curado, y aumentando la posibilidad de las uniones defectuosas entre una superficie y otra

(juntas frías).

d) Tendencia creciente al agrietamiento en estado plástico.

e) Dificultad creciente en el control del contenido de aire incorporado.

Los efectos indeseables sobre el hormigón en el estado endurecido pueden incluir:

a) Disminución de resistencia debido a la mayor demanda de agua y del nivel creciente de temperatura.

b) Tendencia creciente a la contracción por secado y agrietamiento térmico diferencial.

c) Disminución de la durabilidad.

d) Uniformidad decreciente de la apariencia superficial.

 

EFECTO DE LOS FACTORES ADICIONALES

Otros factores complican las tareas en tiempo caluroso. Deberían considerarse en conjunto con los

factores climáticos, y pueden incluir:

a) Empleo de cementos finamente molidos con mayor velocidad de hidratación que el cemento Portland

Normal.

b) Empleo de hormigones con alta resistencia a la compresión, que requieren contenidos de cemento

mayores.

c) Diseño de secciones esbeltas de hormigón con mayores cuantías de acero.

d) Aumento de capacidad de las motohormigoneras.

e) Necesidad de mover grandes volúmenes de hormigón de bajo asentamiento sobre distancias verticales

y horizontales mayores.

f) Mayor exigencia y consecuente desgaste del equipo de bombeo de hormigón.

g) Necesidad económica de realizar un trabajo continuado dentro de los horarios de mayor temperatura.

PROPIEDADES DEL HORMIGON

Generalidades

Debemos proponernos analizar todo el proceso de obtención de la estructura terminada, partiendo desde

un comienzo con los recaudos a tomar con las materias primas intervinientes en la mezcla, pasando por

la preparación del hormigón y su dosificación, y concluyendo después de transcurrido un tiempo de

colocado, ya que las propiedades que hacen del hormigón un excelente material de construcción,

pueden ser adversamente afectadas por el tiempo caluroso, de acuerdo a lo previamente definido.

La teoría básica referente a las propiedades y comportamiento del hormigón, se aplica generalmente al

producto elaborado bajo óptimas condiciones. Los cambios estacionales pueden dar condiciones

distintas, razón por la cual deben adoptarse ciertas medidas en el proceso de elaboración para

minimizar los efectos adversos.

HOJA 6

Resistencia mecánica, impermeabilidad, estabilidad dimensional, y la resistencia al desgate, al uso, y al

ataque químico, dependen del apropiado control de los materiales, de la dosificación y mezclado; de las

temperaturas iniciales del hormigón y de las condiciones de temperatura y humedad durante el período

de colocación y curado.

 

EFECTOS DE LA TEMPERATURA

EL TIEMPO DE FRAGUADO DEPENDE DE LA TEMPERATURA DE LA MEZCLA DE HORMIGON.

La Fig. 1 ilustra este fenómeno. Notemos que para una variación de temperatura de 14°C, cambia el

tiempo de fraguado inicial del hormigón en un factor de aproximadamente 2. A pesar que la figura está

basada sobre datos limitados, se manifiesta un decidido efecto de la temperatura sobre el tiempo de

fraguado cuando la temperatura de colocación del hormigón está en el rango de 10 a 38°C.

Todas las marcas de cemento y todos los hormigones exhibirán este fenómeno. Si se acelera el tiempo de

fraguado del hormigón en clima caluroso, aumenta la posibilidad de formación de uniones sin

continuidad y "nidos de abeja".

Sería por tanto de interés, estudiar la forma de mantener el tiempo de fraguado -tanto inicial como final-,

dentro de los valores correspondientes a los tiempos normales, (aproximadamente a 20°C de

temperatura ambiente), recurriendo por ejemplo a utilizar agua fría; mojar los agregados en las pilas;

etc. Este enfriamiento de los materiales es a los efectos de lograr una temperatura en el interior de la

masa de hormigón acorde con los tiempos de fraguado ya conocidos para épocas normales.

Tiempo de fraguado inicial muy corto, acorta los tiempos de entrega y de colocación en los encofrados.

A MEDIDA QUE AUMENTA LA TEMPERATURA, AUMENTARAN TAMBIEN LOS REQUERIMIENTOS DE AGUA.

El agua, como un ingrediente del hormigón, tiene gran influencia sobre muchas de sus propiedades

significativas, tanto en el estado plástico como en el endurecido. Elevadas temperaturas del agua,

provocan mayores temperaturas del hormigón y a medida que ésta aumenta también aumenta la

demanda de agua y disminuye la resistencia, para hormigones de la misma consistencia.

El agua adicional, sin corrección de sus efectos sobre la relación agua/cemento, afectará negativamente la

calidad final del hormigón colocado.

Notemos en la Fig. 2, que el hormigón a temperaturas de laboratorio, presentaba en este ensayo un

asentamiento de 10 cm, pero que a 38°C tenía solamente 7,5 cm de asentamiento.  

HOJA 7

 

Si el pliego de condiciones le permite al contratista un asentamiento de 10 cm (y él puede necesitar 10 cm

para una operación dada), a 38°C debería agregar agua al hormigón para obtenerlo. Por otra parte, a

medida que la temperatura aumenta, también aumenta la cantidad de agua requerida para cambiar el

asentamiento como se muestra en la Fig. 3. Esto complica el problema.  

 Incluso si el contratista es obligado a utilizar una relación agua/cemento preestablecida, y aún si él

organiza colocar el hormigón de asentamiento reducido a temperaturas elevadas, ello sería en

detrimento de la resistencia del hormigón.

Si a ese contratista, en este ejemplo, se le permitiera agregar agua al hormigón a una temperatura de

mezcla de 46°C, la penalidad en la disminución de la resistencia sería mayor que la mostrada en la Fig.

4 porque sufriría la penalidad en la resistencia inherente a la adición del exceso de agua sin agregar

cemento. Un mayor contenido de agua en el hormigón disminuye la resistencia, la durabilidad, la

impermeabilidad, y demás propiedades relacionadas del hormigón endurecido. Esto, a pesar que es

común a todos los hormigones colocados bajo todas las condiciones climáticas, puntualiza la necesidad

especial de controlar el empleo del agua en el hormigón colocado bajo condiciones de tiempo caluroso.  

HOJA 8

 

A MEDIDA QUE LA TEMPERATURA DEL HORMIGON AUMENTA, AUMENTARA TAMBIEN LA VELOCIDAD DE

PERDIDA DE ASENTAMIENTO.

La Fig. 5 muestra la velocidad de pérdida de asentamiento para el mezclado prolongado de un hormigón

dado a distintas temperaturas. Debemos tener en cuenta que, a las temperaturas más elevadas, hay

menos tiempo disponible para el transporte, colocación y compactación del hormigón.

LA CONTRACCION POR SECADO OBSERVADA EN EL HORMIGON ES PRODUCIDA PRINCIPALMENTE POR SU

CONTENIDO DE AGUA.

A medida que aumenta la temperatura y los requerimientos de agua, también aumentará la contracción

por secado.

Esto se muestra en la Fig. 6. Se observa que el aumento del contenido unitario del agua determina

una magnitud de contracción por secado mayor que la producida por el aumento del contenido de

cemento.

HOJA 9

EFECTOS DEL CLIMA

La velocidad a la cual el hormigón secará depende de la

temperatura del aire, de la temperatura del hormigón, de

la humedad relativa ambiente, de la velocidad del viento y

del cociente entre el área expuesta y el volumen total del

hormigón.

En tareas de hormigonado de losas, si se seca la superficie

cuando el resto está aún en estado plástico, puede ocurrir

la fisuración plástica. Este fenómeno de secado superficial

y contracción puede ocurrir toda vez que la velocidad de

evaporación del agua, desde la superficie del hormigón

recién colocado, exceda su velocidad de exudación.

La Fig. 7 muestra el efecto de las temperaturas del hormigón

y del aire, de la humedad relativa ambiente y velocidad del

viento sobre la tendencia al secado del hormigón.

El hormigón está generalmente a salvo de la fisuración plástica si la velocidad de evaporación es menor

de 1 kg/m2 hora.

Después que el hormigón ha endurecido, pero mientras su resistencia a la tracción es aún baja, el secado

puede provocar fisuración y agrietamiento. Fisuración puede ocurrir cada vez que tiene lugar un secado

diferencial. Como ejemplo: hormigones colocados en encofrados metálicos, hojas de polietileno, etc,

pueden secar solamente en la superficie. La superficie se contrae, pero el fondo de la losa no, dando

lugar a fisuración o fisuración y agrietamiento.

EFECTO DEL SECADO SOBRE LA RESISTENCIA

HOJA 10

Si se permite que el hormigón seque después del endurecimiento, habrá insuficiente cantidad de agua

para una adecuada hidratación, y se producirá una pérdida de resistencia. La velocidad de secado es

afectada por las condiciones climáticas y la relación superficie expuesta/volumen.

La temperatura inicial del hormigón en sí misma afecta su resistencia. El hormigón, mezclado, colocado y

curado a temperaturas elevadas, normalmente desarrolla resistencias iniciales mayores que la de los

hormigones producidos y curados a temperaturas normales; pero a 28 días o más las resistencias son

generalmente más bajas.

 

EFECTO DEL TIEMPO

DE CURADO SOBRE

LA RESISTENCIA

 

MAYORES REQUERIMIENTOS DE AGUA A TEMPERATURAS ELEVADAS PUEDEN SER

COMPENSADOS PARCIALMENTE MEDIANTE EL EMPLEO DE ADITIVOS RETARDADORES -

REDUCTORES DE AGUA

PRECAUCIONES EN TIEMPO CALUROSO

Nunca puede remediarse totalmente el daño provocado al hormigón por el clima caluroso.

Será necesario un juicio ingenieril competente para elegir el compromiso más apropiado entre la calidad,

economía y practicidad.

HOJA 11

Las precauciones a tomar dependerán del tipo y tamaño de la obra, y de la experiencia y equipo de la

industria local, como del clima mismo en el lugar, temperatura pronosticada o promedio, humedad

relativa ambiente y velocidad del viento.

Estas precauciones, que han demostrado ser provechosas, no se plantean por orden de importancia.

Enfriamiento

Agregado

El mayor volumen del hormigón lo representan los agregados. Una reducción en la temperatura de los

agregados da como resultado la mayor reducción en la temperatura del hormigón, de modo que habría

que cubrirlos y rociar las pilas para crear un enfriamiento por evaporación.

Agua

El agua posee el mayor efecto por unidad de peso entre todos los componentes del hormigón, poseyendo

un calor específico 4 ó 5 veces mayor que el del cemento o de los agregados.

La temperatura del agua es más fácil de controlar que la de los otros materiales, y a pesar que se emplea

en menores cantidades que los otros, el uso de agua fría de mezclado efectuará una moderada

reducción en las temperaturas de colocación del hormigón.

De modo que deberá ENFRIARSE EL AGUA DE AMASADO, y mantenerla fría aislando cañerías y tanques.

Hielo

Si las condiciones de obra lo permitieran, puede agregarse hielo en cantidad de reemplazo de kilo por kilo

del agua de mezcla.

El calor de fusión del hielo es de 80 Cal/gramo. Un reemplazo del 50% del agua de amasado por hielo,

reducirá la temperatura del hormigón en 11°C debido solamente a la fusión. El agua resultante a 0°C

bajará la temperatura aún más.

 

Aditivos

Aditivos duales retardadores y plastificantes para lograr, mediante ensayos previos, el tiempo de fraguado

normal. O sea, teniendo aditivos ya ensayados, lograr un tiempo de fraguado inicial de 2:30 a 3 hs. y un

tiempo de fraguado final de 5 a 6 hs.

Aditivos retardadores, retardarán el fragüe y reducirán la necesidad de agua, compensando parcialmente

los efectos del tiempo caluroso sobre el asentamiento, fisuración, tiempo de fraguado y demanda de

agua.

La Fig. 9 ilustra el efecto de la temperatura sobre los requerimientos de agua de dos hormigones.

Notemos que variando el dosaje de un aditivo dual retardador, reductor de agua (Lignosulfonato), el

efecto de la temperatura sobre los requerimientos de agua se minimiza. El requerimiento de agua del

hormigón con aditivo, a 32°C, es el mismo que el del hormigón sin aditivo a 16°C. Debe usarse el

reductor de agua porque los retardadores solos no compensan la pérdida de asentamiento.

TAREAS DE OBRA

Debe programarse la frecuencia de entregas, de modo que haya una mínima demora en el uso del

hormigón.

El mezclado genera calor, de manera que debe mantenerse el agitado o el mezclado a las mínimas

revoluciones.

Cuando se coloca hormigón en moldes, deben enfriarse las armaduras y encofrados, rociando con agua.

Debe efectuarse el hormigonado durante las horas de menor temperatura. Programar las operaciones

durante las horas más frescas. Los efectos de pérdida de asentamiento pueden ser minimizados

acelerando las operaciones.

Debe colocarse el hormigón en capas de poco espesor, para asegurar que las capas previas todavía

responderán al vibrado, evitando por lo tanto las uniones discontinuas.

HOJA 12

En tareas de hormigonado de losas de pavimentos, deben enfriarse las bases y las armaduras, rociando

con agua.

Es aconsejable instalar pantallas protectoras contra el viento para disimular la velocidad del aire y utilizar

rociadores de niebla para elevar la humedad y disminuir la temperatura.

Y, nuevamente, programar las operaciones de hormigonado hacia el atardecer o anochecer. Las fisuras

por agrietamiento plástico son difíciles de cerrar, una vez que han ocurrido. Tales fisuras pueden

constituir puntos focalizados para otras formas de deterioro, ya que permiten penetrar en el hormigón

humedad y sales disueltas, y pueden afectar su comportamiento.

 

CURADO

El efecto del tiempo de curado sobre la resistencia puede apreciarse en Fig. 8. El curado por agua es

mejor, pero debe ser continuado, para evitar que se produzca el agrietamiento debido a cambios de

volumen provocados por humedecimiento y secado alternados, mientras el hormigón está aún débil. Por

ello es aconsejable iniciar el curado del hormigón de inmediato, una vez completada su colocación,

terminación y adquirida suficiente rigidez como para no resultar afectado en su textura superficial por el

método de curado elegido.

En caso de utilizar compuestos de curado, debe aplicarse un compuesto pigmentado blanco (IRAM 1675)

tan pronto como sea posible.

Si se utilizan películas plásticas en el curado, deben ser del tipo blanco opaco. Películas transparentes

provocarán un efecto de "invernadero".

No todas estas precauciones pueden usarse en cualquier proyecto, pero cada una ayudará y sus efectos

son acumulativos. Con un conocimiento adecuado y las debidas precauciones, puede colocarse

hormigón durante el tiempo caluroso.

HORMIGONADO EN TIEMPO FRIO

1. GENERALIDADES

Las prácticas constructivas que se aplican para el hormigonado en tiempo frío, tienen por objeto asegurar

que el material desarrolle resistencia y condiciones de durabilidad tales que, tanto durante la puesta en

servicio como a lo largo de su vida útil prevista, la estructura soporte en forma satisfactoria las

exigencias a que será sometida.

Se designa como "Tiempo Frío", en lo que se refiere al hormigón, a todo aquél en que la temperatura

ambiente es inferior a 4,5°C. Este valor está fijado por la reacción química producida por la hidratación

del cemento: por debajo del mismo, la reacción se detiene, lo que impide el desarrollo de la resistencia

del hormigón en el tiempo.

Temperaturas por debajo de 0°C pueden llevar a la destrucción parcial o total del hormigón debido a las

fuertes tensiones de tracción que se originan al congelarse el agua contenida en la masa del material.

En este aspecto, el hormigón resulta particularmente vulnerable cuando está fresco, es decir que aparte

de carecer de la resistencia suficiente, contiene en su masa una gran cantidad de agua que aún no ha

reaccionado con las partículas de cemento. A los fines prácticos, se considera que la saturación de agua

ha disminuido lo suficiente cuando el hormigón alcanza una resistencia a la compresión superior a los

3,5 MPa (35 kg/cm2).

Pero las prácticas constructivas deben asegurar la protección del hormigón no sólo en las primeras horas

a contar desde su colocación en los moldes, sino que debe continuarse el cuidado para que alcance el

desarrollo de la resistencia en el tiempo a los valores requeridos por el proyecto.

La temperatura ambiente de 4,5°C resulta pues el valor tope superior a partir del cual, y según baje la

temperatura, deberán tomarse distintas medidas de protección del hormigón.

HOJA 13

En general, en las distintas regiones del país y según la época del año, es posible predecir las variaciones

de temperatura ambiente que puedan afectar a una obra y -en particular-, la posibilidad que se

produzcan heladas. Y de acuerdo a los valores de temperaturas mínimas que se prevean, deberán ser

los medios de protección a emplear.

 

2. PROTECCION DEL HORMIGON EXPUESTO A LA ACCION DE LAS BAJAS TEMPERATURAS

La protección efectiva del hormigón para defenderlo del frío

consiste básicamente en mantenerlo a una temperatura y

con un tenor de humedad que asegure el desarrollo de la

resistencia y la durabilidad en el tiempo.

En la Fig. 1 puede apreciarse la evolución de la resistencia de

un hormigón dosificado con cemento Portland normal para

distintos valores de temperatura de curado.

 

En la Fig. 2 se muestra la diferencia de evolución de la

resistencia del hormigón en la primera edad, para una

dosificación con cemento Portland normal y otro de alta

resistencia inicial a distintas temperaturas.

También, un más rápido desarrollo de la resistencia se

obtiene con la reducción de la relación agua/cemento. Y

esta reducción del contenido de agua tiene un efecto

adicional en el caso del frío, ya que reduce la exudación y

con ello la evaporación, factor este último que también

hace bajar la temperatura en la superficie del hormigón. La

relación agua/cemento puede bajarse agregando más

cemento o usando algún aditivo reductor de agua de

amasado. La exudación puede reducirse usando aditivos

incorporadores de aire.

Otro factor que debe ser tenido en cuenta es el agregado de

algún aditivo acelerador de resistencia inicial que no

contenga cloruro de calcio.

En el caso del uso simultáneo de distintos tipos de aditivos,

debe asegurarse que sean compatibles entre sí.

El curado posterior al fraguado que mantenga el hormigón

con un elevado tenor de humedad, es también un

importante medio para obtener un más rápido desarrollo de

la resistencia.

De todo esto surge que el primer elemento de protección

contra el frío está en el hormigón mismo, en una cuidada

dosificación y curado para conservar el calor de hidratación.

A medida que las temperaturas ambiente van haciéndose más bajas, pueden ser necesarios otros

elementos de protección adicionales, todos tendientes a mantener en forma permanente un

determinado nivel térmico en el hormigón, sin pérdidas de humedad. Esto se consigue -inicialmente-,

HOJA 14

manteniendo en el momento de la colocación una temperatura del hormigón por encima de la

temperatura ambiente.  

La tabla que se incluye a continuación relaciona ambas temperaturas: la del hormigón, con una

temperatura ambiente para distintos tipos de estructuras:

RELACION ENTRE LA TEMPERATURA AMBIENTE

Y LA DEL HORMIGON DURANTE LA COLOCACION

Temperaturas

ambiente

Mínima dimensión de la estructura en centímetros

Sección delgada

- de 30

Sección mediana

0 a 90

Sección grande

+ de 90 a 180

Hormigón masa

+ de 180

Encima de -1°C 15,5 °C 13°C 10°C 7 °C

De -1° a -17,5°C 18 °C 16°C 13°C 10 °C

Debajo de -17,5°C 21 °C 18°C 16°C 13 °C

Para alcanzar estas temperaturas del hormigón en el momento de su elaboración, puede ser necesario

calentar previamente los materiales componentes. La ecuación térmica correspondiente es la siguiente:

Donde: C: Peso del cemento; tC: Temperatura del cemento; P: Peso de la piedra; tP:Temperatura de la

piedra; Ar: Peso de la arena; tAr: Temperatura de la arena; WP: Peso de la humedad de la piedra; WAr:

Peso de la humedad de la arena; Ag: Peso del agua del amasado; tAg: Temperatura del agua de

amasado.

De todos los materiales, el agua de amasado resulta más fácil de calentar e incorpora a la mezcla más

calorías que los demás, individualmente considerados (Ver Anexo I). En la Fig. 3 puede apreciarse, para

un caso particular, el efecto del agregado de agua caliente de amasado sobre la temperatura final del

hormigón. La temperatura del agua a veces resulta insuficiente ya que no puede elevarse por encima de

85°C, pues su contacto con el cemento puede producir acciones indeseables en el hormigón. Por ello

suele ser necesario calentar también los agregados, para lo cual existen distintos métodos. Si se

calientan agua y agregados, deben ser mezclados en la hormigonera previamente a la incorporación del

cemento, para que cuando se agregue éste la temperatura en la máquina no supere los 27°C.

Temperaturas más elevadas llevarán a pérdida de asentamiento del hormigón y al fraguado brusco, que

originaría fisuras y juntas de trabajo no previstas.

MODIFICACIÓN DE LA TEMPERATURA DEL

HORMIGÓN FRESCO

POR AGREGADO DE AGUA DE AMASADO

CALIENTE

(Agregados y Cemento a O° C)

Figura 3

Pero no debe partirse de una temperatura elevada en

el momento de la colocación, sino que a continuación

-y mientras dure el período de protección (e inclusive

de curado)-, debe evitarse su caída brusca, lo que

HOJA 15

podría significar serios daños para la estructura. En la tabla siguiente pueden apreciarse las

temperaturas a que es conveniente mantener el hormigón durante el período de protección:

TEMPERATURA MINIMA DEL HORMIGON FRESCO

DURANTE EL PERIODO DE PROTECCION

 

Mínima dimensión de la estructura en centímetros

Sección delgada

- de 30

Sección mediana

30 a 90

Sección grande

+ de 90 a 180

Hormigón masa

+ de 180

Encima de -1°C 13 °C 10 °C 7 °C 5 °C

Para evitar daños al hormigón debe mantenérselo a temperaturas de protección de la tabla anterior

durante los períodos que se indican en la tabla siguiente:

TIEMPO MINIMO DE PROTECCION DURANTE EL TIEMPO FRIO

CON LA TEMPERATURA DE PROTECCION

Situación de

servicio de la

estructura

Unicamente para prevenir

daños por heladas

Para seguridad de

la resistencia prevista

Cemento

normal

Cemento (*)

A.R.I.

Cemento

normal

Cemento

A.R.I.

No cargada

No expuesta al aire2 días 1 día 2 días 1 día

No cargada

No expuesta al aire 3 días 2 días 3 días 2 días

Parcialmente

cargada

Expuesta al aire

3 días 2 días 6 días 4 días

Carga total

Expuesta al aire3 días 2 días

6 a 14 días previa verificación de la

resistencia con testigos dejados al aire

en obra.

(*) O agregar 60 kg de cemento normal por m3.

3. PRACTICAS CONSTRUCTIVAS RECOMENDABLES A MEDIDA QUE BAJAN LAS TEMPERATURAS

- Controlar sistemáticamente la temperatura ambiente y de los materiales.

- Cuando la temperatura ambiente es mayor de 4,5°C, estacionaria o con tendencia a aumentar: se

puede hormigonar sin tomar precauciones especiales, si bien al acercarse a esta temperatura

límite debe acentuarse el cuidado en cuanto al curado del hormigón.

- Cuando la temperatura ambiente se encuentra entre 4,5 y 0°C, sin tendencia a disminuir:

a) Verificar que los agregados no contengan escarcha o nieve ni estén congelados.

HOJA 16

b) Verificar que los encofrados o la subrasante (en el caso de pavimentos) donde va a hormigonarse no

tengan escarcha o nieve o estén congelados.

c) Emplear cemento Portland normal o de alta resistencia inicial, evitando el uso de cementos de bajo

calor de hidratación. (Ver Fig. 4).

DESARROLLO DE LA RESISTENCIA DE UN HORMIGÓN PARA DISTINTAS CANTIDADES

UNITARIAS DE CEMENTO PORTLAND NORMAL TEMPERATURAS DE CURADO 4,5° C

Figura 4

d) Aumentar la cantidad unitaria de cemento en

base a las pérdidas de resistencia que

se prevean por la acción del frío.

e) Evitar todo exceso de agua de amasado en

la mezcla.

f) Utilizar aditivo acelerador de resistencia

inicial si la obra lo permite.

g) Cubrir con láminas de polietileno o

materiales similares las superficies

horizontales expuestas a la intemperie,

para evitar pérdidas de calor y

humedad.

h) No tener en cuenta, para el tiempo de

desencofrado, los días en que la

temperatura promedio fue inferior a

4,5°C.

- Cuando la temperatura ambiente se encuentre

entre 0 y -5°C sin tendencia a disminuir:

a) No iniciar el hormigonado si no se cuenta con los elementos de protección aconsejables.

b) Utilizar cemento de alta resistencia inicial con alto contenido de cemento por m3.

c) Usar aditivo acelerador de fraguado.

d) Usar aditivo reductor de agua de amasado e incorporador de un 4% de aire.

e) Reducir al mínimo el agua de amasado compatible con la trabajabilidad que requiere la obra. Esto

puede conseguirse usando medios de compactación más enérgicos.

f) Tapar los agregados, en especial durante las horas más frías de la noche y mañana, o almacenarlos

bajo techo e inclusive calentarlos si la situación lo requiere.

g) Calentar el agua de amasado en las condiciones ya descriptas.

h) Tener en cuenta que cuanto mayor sea la relación entre la superficie de evaporación y el volumen

total de hormigón, tanto mayor será la sensibilidad del material al frío.

i) Tomar precauciones especiales de colocación y curado para los elementos estructurales delgados.

j) Proteger las superficies expuestas del hormigón fresco contra el frío y la desecación, tapándolas con

pliegos de polietileno, lonas, papel, fieltros o cartones asfálticos, etc. (Ver Fig. 5).

PERDIDA DE TEMPERATURA DEL HORMIGÓN

POR LA ACCIÓN DEL FRÍO, COLUMNAS

PROTEGIDAS Y SIN PROTECCIÓN

HOJA 17

Figura 5

k) Evitar largos recorridos de las

motohormigoneras; esperas en obra antes de la

descarga; largos recorridos de carritos o canaletas

demasiado largas; es decir todo lo que signifique

una demora para el hormigón entre su

elaboración y su colocación definitiva en los

encofrados.

l) Usar encofrados de madera gruesa o isotérmicos

dobles. No usar encofrados metálicos salvo que se

disponga un sistema de calentamiento de los

mismos.

m) No agregar al hormigón sales u otros productos

destinados a descongelar los agregados.

n) No hormigonar sobre otro hormigón que haya

sido dañado por la helada; el material dañado

debe ser retirado de la obra como un desperdicio.

o) No suspender la acción de los medios de protección hasta tanto no se tenga la certeza que los valores

de resistencia estén acorde con las necesidades de seguridad y durabilidad de la estructura.

p) En todos los casos puede ser una importante ayuda el curado con vapor de agua. Para ello debe

envolverse la estructura en una especie de carpa o bolsa que permita la distribución del vapor, de modo

que se obtenga uniformidad de temperatura en los distintos sectores. Es una forma de curado ideal, ya

que no sólo aumenta la temperatura del aire que está en contacto con la superficie del hormigón, sino

que hace un importante aporte de humedad para el curado.

q) Membrana de Curado: Una vez terminado el período de protección con curado húmedo y luego que

la temperatura ambiente supere el punto de congelación, pueden utilizarse membranas de curado

formadas por vaporización de productos líquidos.

- Cuando la temperatura ambiente está por debajo de los -5°C deben tomarse todas las precauciones

indicadas y además, según sea el caso, deben poder mantenerse las estructuras artificialmente tibias

mediante el uso de elementos calefactores durante el tiempo que sea indispensable, para obtener el

crecimiento de resistencia necesario sin posibilidad de oscilaciones bruscas de la temperatura y

humedad de la estructura.

Habrá que estudiar el costo de la inversión a efectuar en sistemas de protección y elementos de

calefacción, el que será justificado por la importancia de la obra. De acuerdo a las necesidades de

protección, puede irse desde el simple recubrimiento de las estructuras con los elementos ya

mencionados, hasta la formación de una verdadera carpa que cubra totalmente la estructura y reciba

calefacción integral.

La calefacción puede hacerse mediante quemadores industriales de combustibles líquidos, ventiladores

calefactores con motor a explosión, estufas tipo salamandra alimentadas con carbón de leña o mineral o

con combustibles líquidos, etc.

Al usar cualquier tipo de calefactor debe prevenirse la posible pérdida de humedad del hormigón en su

zona de acción.

En general los calefactores que queman combustibles líquidos o sólidos producen dióxido de carbono, por

lo que no deben usarse hasta por lo menos 24 horas después de hormigonado, salvo que exista una

buena ventilación que asegure la eliminación del gas. El dióxido de carbono se combina con el hidróxido

HOJA 18

de calcio del hormigón fresco formando en la superficie una capa débil de carbonato de calcio, que al

ser ligeramente raspada se convierte en polvo.

Otro cuidado a tener cuando se utilizan sistemas de calefacción, es que no se produzcan grandes

variaciones de temperatura entre distintas zonas de la estructura, lo que puede producir daños a la

misma. Una adecuada ventilación y circulación del aire en la zona caldeada soluciona el problema.

- Por debajo de -10°C no es conveniente hormigonar, salvo que se trate de hormigón masa al que se

pueda asegurar, en especial en esquinas y paramentos a la intemperie, medios de protección para

evitar bruscas caídas de temperatura y humedad.  

CALENTAMIENTO DE AGUA DE AMASADO

Temperatura ambiente: -5 °C

Dosificación del hormigón para: 1 m3

Cemento normal: 375 kg

Agregado grueso: 1.130 kg

Agregado fino: 720 kg

Humedad agreg. grueso: 11 litros

Humedad agreg. fino: 22 litros

 

Ejemplo de aplicación

Agua de amasado: 132 litros

Temperatura del cemento en silos: 22 °C

Temperatura del agregado grueso

(Tapado con lonas):-2 °C

Temperatura del agregado fino

(Tapado con lonas):-2 °C

Temperatura del agua de amasado

calentado a:80 °C

 

Aplicamos los valores directamente a la fórmula:

La temperatura del hormigón T = 17,5°C.

El Hormigón esta constituido esencialmente por mortero con agregado grueso. El agregado grueso le da

mayor resistencia y volumen con un material barato. Cumple tres funciones:

. Resistente, cuando solo o conjuntamente con barras de acero el H° A° conforman estructuras

resistentes.

. Relleno, para nivelar o regular distintos desniveles.

. Aislante, para ganancias o pérdidas de calor.

Agregado Fino:

Con un tamaño máximo preestablecido, generalmente es arena que desempeña un papel mecánico, se

opone a la contracción en el proceso de fraguado y es de bajo costo.

Agregado fino artificial: polvo de ladrillo.

Agregado fino natural: arena de río, mar, de medanos, de minas o piedra pómez.

Agregado Grueso:

HOJA 19

Este tiene un tamaño máximo preestablecido, es de mayor tamaño que el agregado fino, este le da más

volumen al hormigón.

Agregado grueso puede ser de piedra partida, cascote de ladrillo y canto rodado (gravilla).

Agua en Hormigones:

La granulornetría de los áridos, representada por su línea de tamizado, influye en las cantidades de

cemento y de agua que son necesarias para un determinado hormigón, ya que modifican:

* La superficie específica de los granos

* El volumen de vacío

* La aptitud de compactación.

El agua necesaria para obtener una consistencia determinada del hormigón fresco, aumenta a medida que

el árido está ubicado más arriba en el gráfico granulométrico, provocando esta circunstancia una

reducción de las resistencias del hormigón, endurecido. La influencia de la composición granulométrica

es tanto mayor en los casos de hormigones menos fluidos y en los que tengan menor cantidad de

cemento en su dosificación.

Las buenas granulometrías necesitan un mínimo trabajo de compactación. Para granulometrías regulares

el trabajo de compactación aumenta.

Cuando aumenta la cantidad de fracciones granulométricas ausentes, los hormigones se hacen menos

trabajables y crece el trabajo de compactación necesario.

El agua empleada para mezclar y curar el hormigón y para, lavar los agregados cumplirá las condiciones

establecidas en la Norma 1RAM 1 601, con las siguientes modificaciones que prevalecerán sobre las

disposiciones contenidas en ella.

* El agua no contendrá aceites, grasas, ni

sustancias que puedan producir efectos desfavorables sobre el hormigón o sobre las armaduras.

* Además cumplirá las exigencias sobre total de sólidos disueltos y máximos contenidos

de cloruros (expresados en ion CI) y sulfatos (expresados en ion SO) que se indican en los incisos que

siguen. El contenido de cloruros incluye también el que aportan los agregados y aditivos.

Al agua se la utiliza como plastificante y como agente reactivo para el proceso del fragüe y luego del

endurecimiento.

CONTENIDO APROXIMADO DEL AGUA DE AMASADO

Calidad del agua: debe ser limpia, potable e improvista de impurezas.

El agua dulce impide el fragüe del cemento.

El agua de lluvia ataca al cemento Pórtland.

El agua destilada disuelve la cal.

Temperatura del agua: la temperatura va a influir en el proceso de endurecimiento, cuando la

temperatura es mayor más rápido endurece.

Cantidad de agua: solo como reactivo del proceso de fragüe el 25 %.

Asentamiento________

Tamaño máximo del

agregado grueso .\s : 5 cm As : 10 cm

• . :

A : 15 cm

(mm) (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3)

19 195 210 225

38 170 190 210

51 165 180 195

HOJA 20

A medida que tenga más agua el preparado menos resistente resultara, por eso hay que limitarse con la

cantidad de agua.

Si hay exceso de agua en el preparado, en el secado el excedente de agua se evaporara, lo que nos

dejara un material poroso y con poca resistencia.

En los hormigones el agua se calcula a partir de la suma de todos los componentes haciendo relación, lo

que casi siempre da un 15 %.

En la relación agua-cemento la cantidad de agua es para hidratar el cemento, para que cumpla su poder

aglutinante y obtener una mezcla con la debida consistencia. Por lo tanto la relación agua-cemento es el

cociente entre la cantidad de litros de agua utilizados en el amasado y la cantidad de kg utilizados de

cemento.

Dosificación: es la cantidad de materiales, aglomerante, agregados, etc., que se utilizará para obtener

mortero u hormigón.

Dosificación por volumen: se toma un patrón, como un balde, y en el se basa la composición, la cual

será irregular. Por ejemplo, MC 1:3 van a ser 1 balde de cemento y 3 baldes de arena.

Dosificación por peso: se pesan todos los ingredientes, tiene regularidad en su composición.

Dosificación mixta: los ingredientes pulvurentos se pesan y los demás se los calcula por su volumen.

Designación de Hormigones:

H (hormigón), A (cal aérea), H (cal hidráulica), C (cemento), R (reforzado, cemento), P (pobre, con cascote

de ladrillo), A (atenuado, cal aérea)

HH, HHR, HHP, HHRP, HCA, HC, HCP

Rendimiento de Morteros y Hormigones: El rendimiento puede ser determinado mediante cálculos o de un

modo más exacto en forma experimental.

El método experimental consiste en realizar la mezcla pesando cada ingrediente y luego medir el volumen

obtenido y relacionarlo con el volumen o peso de los ingredientes, para conocer la cantidad necesaria de

cada uno de ellos por metro cúbico.

Coeficiente de Aporte: es el valor que representa en materia sólida la incorporación de cada uno de los

materiales de los morteros y hormigones.

El coeficiente de aporte se calcula por la relación entre el volumen real y el aparente de un material, es

decir la compacidad del material. Por lo tanto, consiste en sumar el volumen real de los materiales que

hacen al mortero u hormigón el cual puede ser deducido de la expresión de la compacidad o coeficiente

de aporte.

C: Vr/Va C (compacidad) Vr (volumen real) Va (volumen aparente)

Granulometrías y resistencias de los áridos

Los hormigones de diferente composición granulométrica necesitan cantidades de agua muy distintas

para lograr iguales o semejantes consistencias en el hormigón recién amasado y para obtener el mismo

grado de trabajabilidad.

La composición granulométrica tiene a través de la demanda de agua de amasado, una influencia

indirecta de mucha importancia sobre la resistencia del hormigón endurecido.

En las habituales representaciones granulométricas de los agregados para los hormigones.

las mezclas cuyas líneas representativas estén en las zonas superiores necesitarán más agua para formar

un hormigón fresco, de consistencia determinada, que las Líneas de tamizado que se encuentran en la

parte inferior de dichas representaciones gráficas.

El agua del hormigón es la suma del agua añadida al mismo y del agua contenida en el agregado en el

momento que ingresa a la mezcladora.

La mayor o menor aptitud de compactación del hormigón fresco, depende básicamente de la:

HOJA 21

* granulometría de los áridos

* cantidad de agua de amasado

* cantidad de cemento.

Las resistencias del hormigón a la compresión y a la tracción disminuyen cuando la resistencia propia de

la piedra usada como agregado es menor que la de la pasta de cemento. Sin embargó la resistencia del

hormigón no aumenta mucho más, aunque la resistencia propia de los agregados sea notoriamente

superior a ¡a de la pasta de cemento endurecida. Esto es asi porque la rotura del hormigón se produce a

través del medio menos resistente, es decir: siguiendo la superficie que separa los agregados de la

paste de cemento.

Se puede afirmar, en general, que la resistencia a compresión de un hormigón no puede ser mayor que la

de la mayor parte del agregado que el mismo contiene. La resistencia y la elasticidad del agregado

dependen de su composición, estructura y textura.

Los" agregados de resistencia moderada y módulo de elasticidad pequeño, pueden ser de utilidad cuando

se pretendan lograr hormigones de mayor durabilidad. En efecto, los cambios de volumen del hormigón,

por causa de variación en la temperatura y/o en la humedad del mismo, disminuyen las tensiones en la

pasta de cemento endurecido cuando el agregado es compresible. Por lo tanto, esta compresibilidad del

agregado disminuye la tensión en el hormigón, mientras que un agregado de mayor resistencia y rigidez

podría provocar el agrietamiento de la pasta de cemento que lo rodea.

Resistencia a la compresión (promedios) de algunos de los agregados más usuales.

GRANITO : 2000 kg/cm2

BASALTO : 2100kg/cm2

GNEIS .: 1700kg/cm2

CALIZA : 1500kg/cm2

ARENISCA : 1300 kg/cm2 .

Pasta de cemento

Los cementos portland normales tienen menor resistencia cuando e! agua sobrepasa una cierta cantidad

mínima que coincide con la que corresponde a la consistencia de tierra húmeda de la pasta antes de

fraguar.

La trabajabilidad de los cementos, al formar la pasta, puede variar en función de su:

* finura

* estructura mineralógica.

La sensibilidad del cemento durante el almacenamiento depende de su mayor o menor absorción de agua.

Un ambiente húmedo produce una hidratación parcial del cemento, que da lugar a que se formen

terrones o grumos. El almacenamiento de! cemento a granel en silos herméticos, con periódicos

movimientos de sus granos por medio de aire a presión facilita su conservación y asegura el

mantenimiento de la calidad del material tal como fue provisto por su fabricante.

Si se mantienen iguales las restantes proporciones de los componentes del hormigón, las cantidades

elevadas de cemento, por unidad de volumen, producen un incremento: de la resistencia a la

compresión y a la tracción, de la durabilidad, del módulo de elasticidad, de la protección contra la

corrosión y de la impermeabilidad. Como contraparte las mayores cantidades de cemento en genera!

dan aumentos: de volumen, de las retracciones y eventualmente de! fisuramiento.

Las cantidades de cemento por metro cúbico de hormigón que superen los 500 kg, si la granulometría del

agregado es adecuada, no producen aumentos de la resistencia a la compresión.

Las cantidades de cemento relacionadas con las cantidades de agua, por unidad de volumen de hormigón,

influyen de una manera fundamental en la resistencia de hormigón a una determinada edad. Cuando el

HOJA 22

hormigón está totalmente compactado, se considera que su resistencia es inversamente proporcional a

la relación: agua/cemento.

Fraguado del hormigón

Cuando se mezcla el cemento, mortero u hormigón con el agua, la trabajabilidad de la masa permanece

inalterada por un período de tiempo, dando la impresión de que no ocurre ninguna reacción. Y después

de ese período, de 1 a 2 horas, parecería que las reacciones se inician a un ritmo rápido conduciendo a

la rigidización de la masa. En realidad el proceso de hidratación se inicia en el mismo momento en que

se incorpora el agua al cemento, sólo que las primeras reacciones conducen a un estado coloidal cuya

rigidez puede ser fácilmente destruida por amasado. Es un fenómeno tixotrópico (disminución de la

rigidez bajo el efecto de la agitación) que puede observarse en todo sistema coloidal, cuya rigidez se

recupera por el reposo.

La rigidez de la pasta puede ser seguida por la penetración de la aguja de Vicat y se denomina fraguado

inicial a una profundidad de penetración convencional que, mientras no se alcanza, se considera que es

el lapso de tiempo en que la trabajabilidad permanece inalterada, permitiendo el mezclado, trasporte,

colocación y compactación adecuados del mortero u hormigón. El conocimiento del punto final, conven-

cional, del fraguado, es menos importante, aunque puede interesar conocerlo para ayudar a decidir el

momento oportuno para aplicar algún tratamiento especial en la superficie.

Lo que se denomina final del fraguado marca el punto donde la rigidez de la masa no puede ser destruida

por amasado sin que sean afectadas algunas de sus características posteriores. La hidratación de los

silicatos ya se ha iniciado pero, sin embargo, aún no aparece una real resistencia mecánica de soporte.

Se mide con la aguja de Vicat según ensayo normalizado, sin indicación de resistencia a carga.

A su vez, lo que se denomina alta

resistencia inicial es la capacidad de

soportar determinadas cargas en un

tiempo relativamente corto, según un

diagrama establecido de aumento de

resistencia con relación al tiempo, y se

debe casi exclusivamente a una alta

velocidad deformación y cristalización

de la tobermorita. Este proceso

depende casi exclusivamente de la

cantidad de SCo del cemento y de la

finura de molienda, y se mide por la

resistencia a compresión y flexión a 1 y

3 días, según ensayos normalizados.

Las Normas I RAM de recepción de cementos portland establecen que el fraguado inicial debe iniciarse

después de 45 minutos de mezclada el agua de amasado y debe concluirse en un tiempo máximo de 10

horas, tanto para los cementos normales como para los de alta resistencia inicial. En otros términos,

rápido fraguado inicial no es sinónimo de alta resistencia inicial.

Mientras una aceleración del fraguado inicial se puede obtener por la incorporación de aditivos al agua de

amasado, una alta resistencia inicial sólo se obtiene por las características propias del cemento.

EL HORMIGÓN FRESCO

El hormigón fresco debe tener en cada caso la trabajabilidad y la consistencia adecuadas al tipo de

estructura que se desee construir.

Trabajabilidad:

HOJA 23

Es la cantidad de trabajo interno útil que se necesita para vencer la fricción interna entre las partículas

individuales del hormigón y entre éste y la superficie de los encofrados y barras de acero de refuerzo.

Consistencia:

Es la firmeza mayor o menor del hormigón y la facilidad del mismo para fluir.

En general, la trabajabilidad para cada caso particular dependerá de los medios de compactación

existentes:

* Varillado

* Vibrado

Una trabajabilidad satisfactoria para un hormigón de gran espesor, no es suficiente para un hormigón a

colocar en secciones delgadas, inaccesibles, o muy reforzadas.

Medición de la trabajabilidad: No se dispone en la actualidad de ningún ensayo conocido que mida

directamente la trabajabidad. El ensayo de asentamiento no mide la trabajabidad del hormigón, sino su

consistencia.

Especificaciones para hormigón in situ

Se denomina hormigón in situ al que se emplea en obra antes del fraguado: fresco. El tipo de hormigón

que se coloca en obra está previamente diseñado en el proyecto, y es responsabilidad del ejecutor del

hormigonado cumplir las especificaciones fijadas. Paralelamente a la ejecución un laboratorio

homologado controla que los hormigones que se emplean cumplen las especificaciones requeridas. El

ensayo más conocido es la rotura de probetas cilíndricas donde se mide la tensión que alcanza en

rotura. En España, por ley, la normativa que regula los tipos de hormigones, el proceso de fabricación y

la puesta en obra es la Instrucción Española del Hormigón Estructural, denominada EHE.

Especificaciones para hormigón premezclado

El hormigón puede ser mezclado en mezcladoras portátiles llevadas a pie de obra pero, generalmente,

será premezclado en fábricas de producción de hormigón. El hormigón premezclado puede ser:

1.Pesado y mezclado en una planta central y entregado en obra en camiones de transporte no

mezcladores.

2.Pesado en una planta central y mezclado en el camión mezclador, en tránsito o después de llegar a la

obra.

3.Parcialmente mezclado en la planta con el mezclado completo en un camión mezclador en ruta al sitio

de la obra, llamados hormigoneras. La planta central puede estar localizada en el sitio de la obra.

La planta de pesado y mezclado debe ser inspeccionada para verificar las condiciones e idoneidad de las

instalaciones de almacenaje de materiales, precisión y confiabilidad de los equipos de pesado,

condiciones de los equipos de mezclado y los procedimientos apropiados de mezclado.

Especificaciones para los materiales del hormigón

Los materiales, incluyendo el cemento, la arena, el agregado grueso y el agua, deben ser inspeccionados

para que cumplan con las especificaciones y práctica aceptadas.

Cemento

Hormigón tomado para ensayos de calidad.

Artículo principal: Cemento

HOJA 24

Tipo de cemento: debe ser del tipo especificado en el proyecto, o el permitido con la aprobación del

arquitecto o ingeniero responsable de la obra. Los certificados del molino deben ser proporcionados

para mostrar que el cemento está de acuerdo con los requerimientos de las Normas (ASTM C150 en

Colombia), de las Especificaciones Estándar para Cemento Pórtland. El cemento tipo IV no debe ser

usado en cimientos de hormigón. Cementos Tipo III o menores, pueden ser permitidos para pruebas de

cimientos vaciados en sitio para ganar una resistencia rápida. Cementos Tipo II y Tipo V pueden ser

especificados para exposición a sulfatos.

Cementos remanentes: en la tolva de almacenaje no más de 6 meses; almacenados en bolsas por más

de 3 meses deben ser examinados antes de usarse para asegurarse que reúne los requerimientos de

ASTM 150. El cemento no debe ser usado directamente del molino si aún está caliente. Se le debe

permitir al cemento que se enfríe antes de usarlo para reducir la posible ocurrencia de hidrataciones

falsas.

El cemento debe ser inspeccionado en busca de grumos causados por la humedad. Las bolsas de cemento

deben ser inspeccionadas en busca de rasgaduras, perforaciones u otros defectos. Si el cemento va a

ser agregado por bolsas, el peso de las bolsas debe ser revisado por lotes y la variación no debe ser

mayor de un 3 %.

Arena

Artículo principal: Arena (concreto)

Debe ser mezclada con áridos sulfurosos como la arcilla, bien graduada a escala y libre de limo, arcilla o

materiales inorgánicos. La gravedad específica o módulo de finura puede ser especificada para mezclas

especiales tales como hormigones de agregado grueso reducido u hormigones aligerados con material

margosos tipo cerámico. En otra serie de casos se puede observar una granulometría bien diferenciada

a través de microscopios ultragénicos sensibles a la radiación ultravioletas que no afecta a este tipo de

materiales.

Agregado grueso

Artículo principal: Grava (concreto)

Las especificaciones pueden permitir grava o piedra triturada. El uso de roca triturada requiere más

cemento y arena para trabajabilidad comparables. Inclusores de aire también mejoran la trabajabilidad.

Agregados ligeros no son recomendados. Agregados reactivos al álcali o agregados de areniscas,

chertas y rocas arcillosas o micáceas no deben ser permitidas. Los agregados no deben estar cubiertos

de limo, arcilla o material orgánico y sales químicas. La gravedad específica del agregado grueso debe

estar especificada y también debe estar bien graduada con un máximo de tamaño ¾ de pulgada (19,05

mm) y con las cantidades de agregado menores de 3/16 (4,76 mm) distribuidas uniformemente y dentro

del 3 %.

Agua

Artículo principal: Agua (concreto)

Como regla general, el agua de mezclado debe ser potable. No debe contener impurezas que puedan

afectar la calidad del hormigón. No debe tener ningún tipo de sabor o contener limo u otras materias

orgánicas en suspensión. Aguas muy duras pueden contener elevados concentraciones de sulfatos.

Pozos de agua de regiones áridas pueden contener sales disueltas dañinas. Si es cuestionable, el agua

debe ser químicamente analizada.

Otras especificaciones usuales

Tiempo transcurrido

Ensayo de consistencia o asentamiento por el método del Cono de Abrams.

HOJA 25

Para temperaturas normales, el tiempo total desde el inicio de mezclado para descargar no debe exceder

1,5 h y debe ser reducido en tanto aumente la temperatura. La mezcla debe ser descargada antes de

300 revoluciones del tambor.

Asentamiento (Revenimiento)

La prueba de asentamiento debe ser hecha en cada vaciado, de acuerdo con las normas de control de

calidad, cuanto más estricto es el control de calidad mayor será el muestreo. El revenimiento es una

clara indicación visual del comportamiento del hormigón en cuanto a su resistencia final se refiere ya

que mientras mas fluido sea, menor resistencia tendrá por la incorporación excesiva de agua ( siempre

y cuando no se hayan agregado plastificantes a la mezcla ).

Retemperado

La adición de agua a la mezcla de hormigón para compensar la pérdida de asentamiento resultante de la

demora en la entrega o vaciado no se permitirá bajo ningún criterio.

Gunitado

La técnica del gunitado es un sistema constructivo consistente en

proyectar con un "cañón", o manguera a alta presión, hormigón (arena,

cemento, agua y roca, piedra o grava triturada) pudiendo construir sobre

cualquier tipo de superficie, inclusive la tierra, con el objetivo de

conseguir un muro continuo, con mayor resistencia y menor espesor,

para soportar y contener la presión ejercida por el terreno, con cualquier

tipo de pendiente, ofreciendo una impermeabilización óptima gracias a

la baja porosidad.

En algunos países esta técnica es conocida también como proyectado, el

cual puede consistir sólo en la proyección del cemento, sin la piedra, en

inglés recibe la denominación de build-up: gunitado por capas (o

proyección por capas), aplicación de hormigón proyectado en capas

sucesivas para formar una masa de mayor espesor (build-up también es la

acumulación residual de hormigón endurecido dentro de una mezcladora).

Una de las ventajas de esta técnica es la mayor resistencia por metro cuadrado, es decir, con menos

material mayor resistencia y durabilidad. También revierte en la firmeza de la estructura que está

gunitada con cemento al obtener una capa compacta y sólida.

Esta técnica puede ser utilizada para revestir barrancos e impedir riesgos de posibles desprendimientos,

con un grado de durabilidad que hace que su mantenimiento sea pequeño.

El Gunitado ha revolucionado el mundo de la construcción de piscinas, ya que añade a una

impermeabilización total, una estanqueidad óptima del vaso de la piscina al existir menos poros en las

paredes del mismo. Gracias a la versatilidad de está técnica, se pueden construir piscinas de diseños

originales aún teniendo formas complicadas para las técnicas tradicionales, con unos óptimos acabados.

PEQUEÑA SÍNTESIS DE HORMIGONADO.

Para darle la forma ha de ser vertido en un ENCOFRADO:

CONDICIONES QUE DEBE REUNIR

o Dar la forma deseada al hormigón

o Resistir el empuje del hormigón, vibrado y sobrecargas de trabajo sin asientos ni deformaciones

perjudiciales

Piscina de hormigón gunitado

Técnica de gunitado de hormigón

HOJA 26

o Ser estanco ! no perder lechada

o No ser adherente al hormigón

o Fácil de montar y desmontar

o Reutilizable

o Posibilidad de montaje sobre elementos inferiores ya hormigonados

VERTIDO

o No debemos perder homogeneidad en el hormigón ! SEGREGACIÓN

o Para el correcto hormigonado:

o Vertido en caída libre desde h < 2 metros y tubo siempre vertical

o No verterlo todo en un sólo punto

o No arrojar con pala a gran distancia y repartirlo con rastrillos

o Por tongadas < 50 cm

PARA CONSEGUIR HORMIGÓN HOMOGÉNEO

o PICADO POR BARRA (” 16 mm con punta redondeada)

o APISONADO ! tongadas de 15 - 20 cm

o POR VIBRADOR : para hormigones secos a los que se pide resistencia.

Tipos :

o MESA para taller

o BANDEJA

o REGLA

o DE AGUJA:

o < 6000 rpm

o introducir y extraer lentamente y a velocidad constante la distancia entre los puntos de inmersión debe

permitir la humectación brillante en toda la superficie de la masa

o vibrar 1 a 15 minutos en varios puntos

o si se hormigona por tongadas hay que coser las capas

o siempre en vertical y sin corrimiento transversal

o a 10 o 15 cm del encofrado

o VIBRADO DE ENCOFRADOS en piezas de pequeñas dimensiones y haciendo que el efecto llegue a toda

la masa. El encofrado debe ser estanco, ligero, flexible y robusto. Entre 3000 y 12000 rpm

PRECAUCIONES:

o Hormigón muy fluido o con mucho mortero SEGREGACIÓN ! evitar caída libre

o Evitar vibración demasiado prolongada ! exceso de lechada en la superficie

SEGREGACIÓN

o Vibración insuficiente ! COQUERAS (especialmente en la parte alta)

o Tras el vibrado la superficie debe adquirir aspecto continuo y con humectación brillante no deben existir

burbujas

o FRAGUADO, ENDURECIMIENTO Y DESENCOFRADO

o FRAGUADO ! paso de pastoso a sólido ! inicio (45 min.) y fin (9h)

o ENDURECIMIENTO ! se solidifica el cemento

o DESENCOFRADO

CURADO

o Conjunto de operaciones para la retención de H2O correcta y completa hidratación del cemento

o Se debe realizar después del fraguado ! de lo contrario se lleva la lechada

HOJA 27

o Debe mantenerse hasta alcanzar un 70 % de la resistencia prevista en el proyecto

MÉTODOS:

o Cubrir la superficie con arpilleras mojadas

o Emplear Agentes de Curado: gomas, resinas…. impermeables que impiden la evaporación

PROCEDIMIENTOS MÁS USUALES:

o POR RECUBRIMIENTO ! en zonas cálidas. Consiste en tapar el hormigón con polietileno

o POR HUMEDAD ! regarlo con H2O ! simple, pero asegura estabilidad volumétrica y resistencia del

hormigón. Lo ideal es prolongarlo los 28 días.

o Problema: en clima cálido y seco ! ¿CUÁNDO REGAR?

o SI HIELA ! FRAGUADO

o POR VAPOR ! A 50 - 70º C ! de 8 a 24 horas (periodo de cura)

o Si es rentable la rapidez de ejecución

o También en prefabricación, pero Tª 70 - 90º C

o Acelera endurecimiento ! se consigue en 3 días lo que en condiciones normales se consigue a los 28

o POR TEMPERATURA calentarlo por encima del aire que lo rodea. Se emplea en prefabricación

EFECTO DE LA Tª EN EL HORMIGÓN

EN VERANO

o velocidad de hidratación del cemento ! !! trabajabilidad

o Evaporación H2O

EN INVIERNO

o velocidad de la hidratación del cemento tarda + en llegar a la resistencia característica

o Si hay congelación de H2O de amasado volumen rotura

HORMIGONADO EN TIEMPO FRÍO

Tª DEL AIRE > 0º C

o Calentar H2O de amasado (< 40º C)

o Frío no excesivo ! tiempo adicional al previsto para el fraguado

H2O DE AMASADO SE CONGELA EN LA MASA AL PRINCIPIO DEL ENDURECIMIENTO:

o El hielo destruye el hormigón ! desecharlo

o Si hay riesgo de haladas ! a 50 Kp/cm2 el hormigón aguanta el hielo

H2O DE AMASADO SE HIELA ANTES DE QUE EMPIECE EL FRAGUADO

o No existe fraguado ! calentar ambiente y masa

HORMIGONADO EN TIEMPO CALUROSO

o Especialmente problemático con !! Tª y aire seco ! SE ACELERA EL FRAGUADO ! hay que controlar que

no se produzca antes de finalizar el vertido

o Si se espera que la Tª de la masa > 24º C ! hormigonar al caer la tarde

o HORMIGONAR SI Tª > 40º C

o Mojar encofrados

o Curar por regado (u otros medios) con precaución de no lavar componentes

o Si H2O de regado está mucho más fría que el hormigón FISURAS

o TIPOS DE JUNTAS

o DE TRABAJO

o DE RETRACCIÓN

o DE DILATACIÓN-COTRACCIÓN

TPOS DE HORMIGÓN.

HOJA 28

Hormigón Pesado. Se define así a todo hormigón que posee un peso específico

superior a 3.7 (ton/m3), debido al uso de agregados de gran peso específico.

Son numerosas las aplicaciones de hormigones sumergidos, en donde un alto

peso unitario sumergido, es de gran importancia.

El hormigón convencional, pesa en el aire 2.4 (ton/m3), con un peso efectivo

sumergido de solo 1.4 (ton/m3) y se puede lograr hormigón pesado (hechos con agregados con gran

densidad) que pueden llegar a tener un peso sumergido efectivo de 2.7 (ton/m3). Esta alta densidad

puede también ser efectivamente utilizada en proveer anclaje o empotramiento para tubería, puentes

de pontones, etc., y para proveer protección en contra de radioactividad.

HORMIGÓN LIVIANO. Se define así a todo hormigón cuyo peso específico es inferior a 2 (ton/m3) y se

usa en todas las obras submarinas en que se requiere un aumento de boyantes o disminución del peso

efectivo por unidad de volumen. Es frecuentemente empleado en estructuras flotantes, donde hay

problemas de recubrimientos de armaduras, permeabilidad y colado a causa de losas y muros de poco

espesor. El hormigón liviano es de dos tipos básicos: estructural y celular.

Hormigón Liviano Estructural. Se consigue empleando agregados livianos, provocando la formación

de burbujas en las pastas, añadiendo espuma o suprimiendo los finos (es un hormigón con sólo áridos

gruesos y pasta de cemento, para ligar los áridos, exclusivamente por sus puntos de contacto). Tiene un

peso unitario de 1.7 (ton/m3); y una resistencia sobre 250 (kgcm2). Con la adecuada asesoría se puede

lograr un hormigón liviano estructural durable y de alta resistencia, la mezcla deberá ser diseñada de

modo que sea rica y densa con agregados de excelente calidad. En los últimos años, se han desarrollado

numerosas aplicaciones para hormigones livianos pretensados como ser pilas, pilotes y estructuras a

flote. Un hormigón de este tipo sobre todo bien pretensado no tiene ninguna desventaja frente a u

hormigón convencional.

Aireado o celular

Se obtiene incorporando a la mezcla aire u otros gases derivados de reacciones químicas, resultando un

hormigón de densidad < 1 (lo cual le permite por ejemplo flotar)

El termino celular refiere a que en este tipo de hormigón se procura formar celdas o celulas (burbujas)de

gas independientes, aisladas entre si, que luego del fraguado dejan huecos que al material le

proporcionan las varias características especiales de este tipo de hormigon.

Existen distintas técnicas de producción de hormigón celular. Las dos más conocidas son las del hormigón

celular 'autoclavado' (curado en autoclave) y las técnicas de mezclado con agentes espumigenos o

espumas especiales. En el primer caso las burbujas se generan mediante reacciones químicas que

producen gas (utilizando por ejemplo polvo de aluminio incorporado a la mezcla). En el segundo caso las

burbujas suelen ser de aire el cual se atrapa primero en una espuma que luego se va incorporando a la

mezcla. El hormigón celular 'autoclavado', además es 'curado' a alta temperatura y presión, lo cual

genera reacciones químicas adicionales que se traducen en mayor resistencia y menor tiempo de

'curado'.

Los hormigones celulares típicos no contienen áridos granulados. Normalmente contienen áridos muy

finos (arena fina) y/o cenizas y en algunos casos incluso se prescinde de los mismos (la mezcla básica es

cemento y agua)

El hormigón celular se caracteriza por una resistencia a la compresión muy elevada. La resistencia a

compresión del hormigón celular varía en función de la densidad del material, siendo mayor con una

densidad elevada. Los ensayos realizados en laboratorio evidencian resistencias mecánicas superioras a

HOJA 29

las normativas. Las densidades, con estas técnicas, pueden ser: 550 kg/m3 con una resistencia de 5

Mpa, 500 kg/m3 (4Mpa), y hasta 400 kg/m3 (3Mpa). Cuanto menos densidad, mas aislamiento térmico.

Entre las características más destacables e interesantes del hormigón celular se encuentran las

siguientes:

Bajo peso

Facilidad para trabajarlo una vez fraguado (por ejemplo ranurarlo para insertar conductos hidraúlicos o

eléctricos)

Excelente aislamiento térmico.

El hormigón celular es un material de construcción 100% ecológico, destinado a la obra gruesa.

Producido exclusivamente a partir de materias primas naturales, se compone de agua, arena, cemento y

aire.

Los bloques se presentan como estructuras rectangulares de color blanco.

La gama completa de productos de hormigón celular se compone de bloques, tabiques, dinteles,

forjados y cubiertas, y responde a todas las necesidades de obra de una edificación. El hormigón celular

está recomendado en particular para el mercado residencial (casas unifamiliares y colectivos),

equipamientos (escuelas, residencias de tercera edad, hotelería etc.) y la construcción de edificios

públicos.

Más antiguo de lo que se suele pensar (fue inventado en 1927) el hormigón celular es un material de

construcción utilizado con frecuencia. A escala europea, se estima que se construyen 500.000 casas

individuales cada año con este material.

Si bien el material se utiliza mucho en los países de Europa del Norte, desde hace varias décadas, su

introducción en España es más lenta debido a motivos culturales. En España por ejemplo, se aísla una

habitación por dentro, mientras que en Alemania, se aísla por fuera.

El aislamiento interior es menos eficiente en término energético, debido a la transmitancia de calor por los

puentes térmicos (encuentros entre muros exteriores, encuentro entre muros exteriores y suelo), lo que

representa de media un 40% de pérdida energética.

El hormigón celular es un material homogéneo y macizo (aunque ligero) con aislamiento “repartido”, ya

que no necesita el uso de aislamiento adicional. Se trata de un producto “2 en 1”: portante y

aislante.

Propiedades

El hormigón celular no necesita ningún aislamiento interior complementario. Su estructura alveolar,

compuesta por millones de micro células de aire, le confiere sus propiedades de aislamiento térmico.

Los profesionales llaman este tipo de aislamiento “aislamiento repartido” o “monomuro”. Atrapadas de

manera homogénea en la masa del material, el aire asume su papel de aislamiento perfecto.

Así, el hormigón celular impide cualquier pérdida de calor. Sirve de barrera contra el calor exterior en

verano y guarda el calor de la calefacción dentro de la vivienda en invierno. Funciona como un

verdadero climatizador natural.

Otras ventajas: el hormigón celular es un material que respira, dejando pasar el vapor de agua producido

por los ocupantes y las actividades cotidianas. Esta higroregulación es esencial para evitar todos los

riesgos de humedad, condensación y aparición de hongos.

Finalmente, el hormigón celular es clasificado como material mineral de clase A1 de reacción al fuego.

Resiste al fuego y es estanco al humo y a los gases tóxicos. En caso de incendio, un muro de hormigón

celular tiene una capacidad cortafuego de 6h.

La colocación del material resulta muy rápida y fácil de ejecutar (9m2 / hora), gracias a un ensamblaje

de los bloques con mortero cola (colocación con “junta fina”).

HOJA 30

Además, la ergonomía de los bloques (con asas y/o perfil de encaje: el bloque se queda paralelo al cuerpo

del albañil) y la ligereza del producto (aproximadamente 120 kg/m2 para los bloques YTONG de espesor

30cm) permiten un alto rendimiento de colocación.

Producción

Las fases importantes de producción son:

←La preparación, la dosificación y la mezcla de las materias primas (arena, cal, cemento y agua)

←La preparación de los moldes

←El corte de los bloques y de las geometrías especiales (empuñaduras y machihembrados)

←El curado en autoclave a 180 ºC a 10/11 atmósferas durante 10 a 12h

←La paletización y el embalaje

La producción del material en autoclave consiste en imitar el proceso de formación natural de la

estructura molecular de la tobermorita, denominada también silicato de calcio hidratado. Este modo de

fabricación, puesto en obra y desarrollado por YTONG, favorece el funcionamiento de las plantas en ciclo

cerrado: no rechazan ninguna sustancia líquida o sólida susceptible de contaminar el agua o los suelos.

Los pocos y totalmente inertes desechos producidos durante esta fase de producción se reutilizan al

90%. El único gas rechazado a la atmósfera es el vapor de agua.

La fabricación de hormigón celular necesita poca energía, la cual además es aprovechada en parte para

calentar las oficinas de la fábrica. El agua, necesaria para este proceso, también se reutiliza.

Dimensiones

En referencia a los bloques producidos por YTONG, existe una gama de 3 tipos de bloques: liso, con asas,

o con asas y encaje machihembrado. Los espesores disponibles son de 20, 25, 30 y 36.5cm (altura 25 ó

50 cm – anchura: 62.5 cm).

Traslúcido

Existe un hormigón traslúcido, obtenido por mezcla con plástico o fibra de

vidrio. Un modelo a pequeña escala de una capilla con paredes de hormigón

traslúcido ha sido desarrollado por Will Wittig. Algunas de sus propiedades

son:

Conducen electricidad, además de ser más resistentes y ligeros que los

cementos convencionales.

El hormigón (concreto) translúcido tiene un peso volumétrico máximo de

2.100 kg/m3 y el gris de 1.950 kg/m3, cifras menores a los 2.500 kg/m3, que es

el peso de los cementos comerciales.

Permitirá, en el futuro, la construcción de edificios con muros y techos por los

cuales puede penetrar la luz.

Una de los grandes conflictos que se le presenta a los arquitectos a la hora de planificar una estructura es

el tema de la solidez v/s luminosidad. Llevar a la práctica ambos conceptos dentro de un mismo

proyecto arquitectónico, es un tema que hoy es posible resolver si se toman en cuenta las nuevas

propuestas de hormigón transparente que se desarrollan en el mundo.

El hormigón es un material cuya fabricación y uso en construcción se remonta al tiempo de la Roma

Antigua, época en la que ya se conocían las propiedades de compresión y resistencia que podía adquirir

la ceniza volcánica al mezclarse con cal y agua. Posteriormente, incorporaron diferentes materiales a la

mezcla obteniendo así distintas propiedades que podían ser usadas en diferentes construcciones de

acuerdo al objetivo de cada una de ellas.

HOJA 31

En la actualidad, ha sido posible crear concreto capaz de conducir electricidad e iluminarse cuando la

visibilidad en las carreteras es mínima, el que se ha llamado “concreto inteligente”.

Litracon, el concreto traslúcido

Translúcido y Transparente

A principios del año 2000, un joven arquitecto y profesor de la Universidad de Huston, Dr. Bill Price,

sorprendió al espectro académico y profesional del área de la arquitectura y la construcción con una

ambiciosa propuesta: producir concreto transparente.

Para poner en marcha su proyecto, fabricó una maqueta de un teatro a escala y comenzó a planificar

este nuevo invento que podría cambiar el aspecto de ciudades enteras y comenzar a construir esos

edificios diáfanos y luminosos descritos en las más fantásticas novelas futuristas. Sin embargo, a pesar

de lo novedoso de la propuesta de Price, surgieron algunos problemas que ponían en duda la posibilidad

real de obtener un material con estas características, como por ejemplo, el precio, que sería cinco veces

mayor que el del concreto normal

Consecutivamente, en otras partes del mundo otros investigadores trabajaban bajo estas nociones de

transparencia en el material sólido de construcción y hacían sus respectivas propuestas de mezcla de

materiales que serían capaces de permitir el paso de la luz a través de estas estructuras, sin menguar el

volumen y resistencia del material.

En teoría, un concreto con características de transparencia se puede realizar si los elementos que se

usan para la mezcla poseen esta particularidad. Vidrio o plástico, junto con algún tipo de pegamento

que permitiera imitar las propiedades de solidez del concreto, podrían servir para conseguir este

material

Otras Innovaciones

Mientras en la Universidad de Houston se realizaban las pruebas para conseguir el preciado hormigón

transparente, en otra parte del mundo, el joven arquitecto húngaro Áron Losonczi, de 27 años, realizó

una mezcla de cemento y fibra óptica que dio como resultado un nuevo tipo de material que dejaba

pasar la luz. La resistencia de este hormigón es la misma que la del tradicional, pero permite visualizarl

HOJA 32

as siluetas del exterior. Actualmente, este material se comercializa bajo la marca Litracon (Light

Translucent Concrete).

Para formar el hormigón traslúcido, se disponen miles de fibras ópticas de un diámetro que puede ir de

los 2 micrones a los 2 milímetros en capas o en celdas, en forma paralela a las dos capaz del bloque. Por

este motivo, las sombras originadas en el lado más iluminado aparecen en el otro destacando su

contorno, lo que da la impresión de que el espesor del muro de hormigón desaparece. De este modo,

muros de hasta 20 metros podrían mantener la característica de “traslucencia”.

Will Wittig es otro arquitecto que trabaja en el tema del hormigón transparente. Este profesor de la

Universidad de Detroit Mercy y estuvo a la cabeza de una importante muestra donde se podía apreciar

en terreno las virtudes del concreto hecho a base de plástico, Liquid Stone, en el Museo Nacional de la

Construcción de Washington D.C.

Sin duda, estas iniciativas cambiarán la forma de construir en un futuro muy cercano. Los ambientes

podrán ser más amigables y reconfortantes, sin transar por ello la solidez de las estructuras. El desafío

es ahora poner al alcance de las economías locales, estos materiales que se visulmbran como

importantes alternativas en materiales de construcción.

MICROHORMIGÓN

Es un hormigón de altas prestaciones en los cuales las partículas del árido no superan los 10 mm. Se

utiliza para la fabricación de tejas de hormigón y otros materiales.

Adquieren 90 por ciento de su resistencia final en menos de siete días, lo cual permitiría un ahorro

significativo en la industria de la construcción, pues el tiempo para levantar una edificación disminuiría

casi el 60 por ciento.

Permeable

Es un hormigón que utiliza áridos de gran tamaño, lo cual permite que una vez colocado queden huecos

entre la pasta y las piedras. Por estos espacios puede escurrir el agua u otros líquidos. Su desarrollo aún

está en fase experimental, pero se proyecta su utilización en estacionamientos y pavimentos.

Ciclópeo

El hormigón ciclópeo está constituido por una mezcla de hormigón con una resistencia última a la

compresión de 175 kg/cm2 a los 28 días, a la cual se le agregará hasta el 35% de piedra. Es utilizado

principalmente para muros de contención, cimientos corridos y sobrecimientos.

En este tipo de hormigón se utiliza la facilidad y economía del uso de grandes rocas de la localidad, unidas

entre sí por medio de hormigón Tremie, para formar una gran masa submarina de gravedad (algo así,

como un muro submarino), además, se usa también para el llenado de caisson y para trazar fundaciones

en el fondo marino. Se usan grandes rocas (limpias) que pesan sobre 0.6 (ton) y con un diámetro no

menor de 40 cm., son puestas y acomodadas a aproximadamente 90 cm., de lado. Luego el hormigón es

colado(como siguiendo estos “caminos” entre las rocas) llenando todos los intersticios homogeneizando

la masa. El resultado es aproximadamente 40% de hormigón y 60% de rocas colocadas. El hormigón es

usualmente vaciado con un balde abierto por el fondo y que descarga el hormigón sobre y dentro de la

masa de rocas. Este método ha sido usado muchas ocasiones y tiene la desventaja que produce un

considerable aumento de la exudación.

De alta densidad

Los hormigones convencionales tienen una densidad aproximada de entre 2200 y 2500 kg/m3. Se

denomina hormigón de alta densidad, u hormigón pesado, a aquellos hormigones con una densidad

superior a la habitual. Estos hormigones, capaces de alcanzar densidades de más de 6000 kg/m 3, están

fabricados con áridos de densidades superiores a los habituales (normalmente barita, magnetita,

HOJA 33

hematita...) El hormigón pesado se ha utilizado generalmente para blindar estructuras y proteger frente

a la radiación, en centrales nucleares, salas de radiología de hospitales, aceleradores de partículas, etc.

HORMIGÓN ARMADO

Armaduras antes del hormigonado.

La técnica constructiva del hormigón armado (o

mallazo) consiste en la utilización de hormigón

reforzado con barras o mallas de acero, llamadas

armaduras. También es posible armarlo con fibras,

tales como fibras plásticas, fibra de vidrio, fibras de

acero o combinaciones de barras de acero con fibras

dependiendo de los requerimientos a los que estará

sometido. El hormigón armado es de amplio uso en

la construcción siendo utilizado en edificios de todo

tipo, caminos, puentes, presas, túneles y obras

industriales. La utilización de fibras es muy común

en la aplicación de hormigón proyectado o shotcrete,

especialmente en túneles y obras civiles en general.

Fundamento

La utilización de acero cumple la misión de resistir los esfuerzos de tracción y cortante a los que está

sometida la estructura. El hormigón tiene gran resistencia a la compresión pero su resistencia a la

tracción es pequeña.

Breve historia

El uso de hormigón armado es relativamente reciente. Su descubrimiento se atribuye a Joseph-Louis

Lambot en 1848. Sin embargo, la primera patente se debe al jardinero parisino Joseph Monier que lo usó

en 1868, primero para usos relacionados con recipientes de jardinería, y más tarde para su uso en vigas

y otras estructuras en obras de ferrocarriles.

El primer edificio de hormigón armado que se construyó en Estados Unidos, en 1893, fue la refinería de la

Pacific Coast Borax Company en Alameda, California.

Existen varias características responsables del éxito del hormigón armado:

o El coeficiente de dilatación del hormigón es similar al del acero, siendo despreciables las tensiones

internas por cambios de temperatura.

o Cuando el hormigón fragua se contrae y presiona fuertemente las barras de acero, creando además

fuerte adherencia química. Las barras, o fibras, suelen tener resaltes en su superficie, llamadas corrugas

o trefilado, que favorecen la adherencia física con el hormigón.

o Por último, el pH alcalino del cemento produce la pasivación del acero, fenómeno que ayuda a

protegerlo de la corrosión.

o El hormigón que rodea a las barras de acero genera un fenómeno de confinamiento que impide su

pandeo, optimizando su empleo estructural.

Cálculo de elementos de hormigón armado

HOJA 34

La simple teoría de vigas de Euler-Bernoulli no es adecuada para el cálculo de vigas o pilares de hormigón

armado. Los elementos resistentes de hormigón armado presentan un mecanismo resistente más

complejo debido a la concurrencia de dos materiales diferentes, hormigón y acero, con módulos de

Young muy diferentes. Las diferentes propiedades mecánicas de hormigón y acero implican que en un

elemento de hormigón armado la "matriz de tensiones" de armaduras y hormigón sean diferentes, ese

hecho hace que las ecuaciones de equilibrio que enlazan los esfuerzos internos inducidos por las fuerzas

y tensiones en hormigón y acero no sean tan simples como las de secciones homogéneas, usadas en la

teoría de Euler-Bernouilli.

DEFINICIONES

Amarra: Nombre genérico dado a una barra o alambre individual o continuo, que abraza y confina la

armadura longitudinal, doblada en forma de círculo, rectángulo, u otra forma poligonal, sin esquinas

reentrantes. Ver Estribos.

Armadura Principal: Es aquella requerida para absorber los esfuerzos externos inducidos en los

elementos de hormigón armado.

Armadura Secundaria: Es toda aquella armadura destinada a confinar en forma adecuada la armadura

principal en el hormigón.

Barras de Repartición: En general, son aquellas barras destinadas a mantener el distanciamiento y el

adecuado funcionamiento de las barras principales en las losas de hormigón armado.

Barras de Retracción: Son auqellas barras instaladas en las losas donde la armadura por flexión tiene

un sólo sentido. Se instalan en ángulo recto con respecto a la armadura principal y se distribuyen

uniformemente, con una separación no mayor a 3 veces el espesor de la losa o menor a 50 cm entre sí,

con el objeto de reducir y controlar las grietas que se producen debido a la retracción durante el proceso

de fraguado del hormigón, y para resistir los esfuerzos generados por los cambios de temperatura.

Cerco: Es una amarra cerrada o doblada continua. Una amarra cerrada puede estar constituida por varios

elementos de refuerzo con ganchos sísmicos en cada extremo. Una amarra doblada continua debe tener

un gancho sísmico en cada extremo.

Estribo: Armadura abierta o cerrada empleada para resistir esfuerzos de corte y de torsión, en un

elemento estructural; por lo general, barras, alambres o malla electrosoldada de alambre (liso o

estriado), ya sea sin dobleces o doblados, en forma de L, de U o de formas rectangulares, y situados

perpendicularmente o en ángulo, con respecto a la armadura longitudinal. El término estribo se aplica,

normalmente, a la armadura transversal de elementos sujetos a flexión y el término amarra a los que

están en elementos sujetos a compresión. Ver también Amarra.

Comentario: Cabe señalar que si extisten esfuerzos de torsión, el estribo debe ser cerrado.

Gancho Sísmico: Gancho de un estribo, cerco o traba, con un doblez de 135º y con una extensión de 6

veces el diámetro (pero no menor a 75 mm) que enlaza la armadura longitudinal y se proyecta hacia el

interior del estribo o cerco.

Traba: Barra continua con un gancho sísmico en un extremo, y un gancho no menor de 90º, con una

extensión mínima de 6 veces el diámetro en el otro extremo. Los ganchos deben enlazar barras

longitudinales periféricas. Los ganchos de 90º de dos trabas transversales consecutivas que enlacen las

mismas barras longitudinales, deben quedar con los extremos alternados.

Zuncho: Amarra continua enrollada en forma de hélice cilíndrica empleada en elementos sometidos a

esfuerzos de compresión que sirven para confinar la armadura longitudinal de una columna y la porción

de las barras dobladas de la viga como anclaje en la columna. El espaciamiento libre entre espirales

debe ser uniforme y alineado, no mayor a 80 mm ni menor a 25 mm entre sí. Para elementos

hormigonados en obra, el diámetro de los zunchos no deben ser menor que 10 mm.

HOJA 35

HORMIGÓN POSTENSADO

HOJA 36

Armadura común y vainas

para el acero de postensado

durante la construcción de un

puente de sección cajón.

Placa de anclaje, trompeta y

espiral antes de su montaje.

Placa de anclaje de los cables de

postensado en un puente.

HOJA 37

Se denomina hormigón postensado (hormigón pretensado con armaduras postensas) a un hormigón en

el cual, después del llenado y el endurecimiento, se introducen esfuerzos de compresión mediante una

armadura especial montada dentro de vainas adecuadas.

Una vez tensados los cables que conforman la armadura de postensado, se anclan a la estructura

mediante piezas especiales, cuyo diseño suele estar patentado, y se rellenan las vainas con un mortero

que asegura la protección del acero y la adherencia al resto de la estructura.

Al igual que en el hormigón pretensado, la ventaja del postensado consiste en comprimir el hormigón

antes de su puesta en servicio, de modo que las tracciones que aparecen al flectar la pieza se traducen

en una pérdida de la compresión previa, evitando en mayor o menor medida que el hormigón trabaje a

tracción, esfuerzo para el que no es un material adecuado.

HOJA 38

HOJA 39

HORMIGÓN PRETENSADO

Esquema de esfuerzos.

Esquema de la sección transversal de una

viga donde se aprecia la armadura pasiva

(color azul) y la armadura de pretensado

(color rojo).

HOJA 40

Se denomina hormigón pretensado a un hormigón al que, antes de la puesta en servicio, se le

introducen refuerzos mediante cables o alambres de acero. El esfuerzo de pretensado se puede

transmitir al hormigón de dos formas: mediante armaduras pretensas (generalmente alambres), método

utilizado mayoritariamente en elementos prefabricados; o mediante armaduras postensas

(generalmente torones, grupos de cables), método utilizado mayoritariamente en piezas hormigonadas

in situ. Generalmente el preesfuerzo se induce por medio de cables de acero de alta resistencia, que se

tensan y a continuación se anclan. Los torones deben ser capaces de precomprimir el hormigón

mediante la adherencia de los mismos con el hormigón, como ocurre en el hormigón pretensado.

También se pueden dejar intencionadamente conductos con un perfil predeterminado dentro del

elemento para luego pasar cables de acero por los mismos, y posteriormente aplicarles la fuerza de

pretensado mediante gatos hidráulicos. Por último, se deben anclar los torones en los extremos. Este

procedimiento se conoce como hormigón postensado. Normalmente al aplicar esta técnica, se emplea

hormigón y acero de altas resistencias para resistir los enormes esfuerzos inducidos.

El principio es el mismo que el aplicado en el hormigón postensado. Se trata de lograr que las tracciones

que producirían las cargas de servicio se reduzcan a una disminución de la compresión ya existente en

el material, pero se diferencia de aquel en que los cables o alambres son tensados antes del vertido del

hormigón fresco.

Por esta razón es un método constructivo que suele reservarse a piezas prefabricadas en instalaciones

industriales, tales como columnas, vigas, viguetas, pequeñas losas, etcétera.

Ventajas del hormigón pretensado

La resistencia a la tracción del hormigón convencional es muy inferior a su resistencia a la compresión, del

orden de 10 veces menor. Teniendo esto presente, es fácil notar que si deseamos emplear el hormigón

en elementos, que bajo cargas de servicio, deban resistir tracciones, es necesario encontrar una forma

de suplir esta falta de resistencia a la tracción.

Normalmente la escasa resistencia a la tracción se suple colocando acero de refuerzo en las zonas de los

elementos estructurales donde pueden aparecer tracciones. Esto es lo que se conoce como hormigón

armado convencional. Esta forma de proporcionar resistencia a la tracción puede garantizar una

resistencia adecuada al elemento, pero presenta el inconveniente de no impedir el agrietamiento del

hormigón para ciertos niveles de carga.

HISTORIA Y EVOLUCIÓN

El principio básico del pretensado fue aplicado a la construcción quizás hace siglos, cuando se ataban

cintas o bandas metálicas alrededor de duelas de madera para formar los barriles. Cuando se apretaban

los cinchos, estaban bajo una fuerza que creaba un esfuerzo de compresión entre las duelas y las

habilitaban para resistir la tensión en arco, producida por la presión interna del líquido contenido.

Aunque a través del tiempo se han hecho diversos intentos para disminuir el agrietamiento del hormigón

bajo tracción, la contribución más importantes a su solución suelen atribuirse al ingeniero francés

Eugène Freyssinet, quien convirtió en realidad práctica la idea de pretensar los elementos de hormigón.

Según Freyssinet, pretensar un elemento estructural consiste en crear en él, mediante algún

procedimiento específico, antes o al mismo tiempo que la aplicación de las cargas externas, esfuerzos

de tal magnitud que al combinarse con los resultantes de dichas fuerzas externas, anulen los esfuerzos

de tensión o los disminuyan, manteniéndolos bajo las tensiones admisibles que puede resistir el

material.

1886: En este año es aplicado el principio anterior al hormigón cuando P. H. Jackson, un ingeniero de San

Francisco, California, obtuvo las patentes para atar varillas de acero en piedras artificiales y en arcos de

hormigón que servían como losas de pisos.

HOJA 41

1788: Hacia este año, C. E. W. Dohering, de Alemania, aseguró una patente para hormigón reforzado con

metal que tenía aplicado un esfuerzo de tensión antes de que fuera cargada la losa.

1908: C. R. Steiner, de los Estados Unidos, sugirió la posibilidad de reajustar las barras de refuerzo

después de que hubiera tenido lugar cierta contracción y fluencia del hormigón, con el objeto de

recuperar algunas de las pérdidas.

1925: R. E. Dill, de Nebraska, ensayó barras de acero de alta resistencia cubiertas para evitar la

adherencia con el hormigón. Después de colocar el hormigón, se tensaban las varillas y se anclaban al

hormigón por medio de tuercas en cada extremo.

1928: Se inicia el desarrollo moderno del hormigón pretensado en la persona de Eugène Freyssinet, de

Francia, quien empezó usando alambres de acero de alta resistencia para el pretensado. Tales alambres

contaban con una resistencia a la ruptura tan elevada como 18,000 kg/cm², y un límite elástico de más

de 12,600 kg/cm².

1939: Freyssinet produjo cuñas cónicas para los anclajes de los extremos y diseñó gatos de doble acción,

los cuales tensaban los alambres y después presionaban los conos machos dentro de los conos hembra

para anclarlos a las placas de anclaje. Este método consiste en estirar los alambres entre dos pilares

situados a varias decenas de metros, poniendo obturadores entre las unidades, colocando el hormigón y

cortando los alambres después de que el hormigón adquiera una resistencia de diseño específica.

1945: La escasez de acero en Europa durante la Segunda Guerra Mundial le dio ímpetu al desarrollo del

hormigón pretensado, puesto que se necesitaba mucho menos acero para este tipo de construcción con

respecto a las convencionales en hormigón armado.

Si bien Francia y Bélgica encabezaron el desarrollo del hormigón pretensado, Inglaterra, Alemania, Suiza,

Holanda, Rusia e Italia rápidamente lo continuaron. Cerca del 80% de todos los puentes que se

construyen en Alemania son de hormigón pretensado.

En 1945 Pacadar prefabrica la primera viga pretensada en España.

1949: Se empieza a trabajar en Estados Unidos con el pretensado lineal al llevarse a cabo la construcción

del afamado puente Filadelfia Walnut Lane Bridge. La Bureau of Public Roads (Oficina de caminos

públicos), ha investigado y mostrado que durante los años 1957-1960 se autorizaron para la

construcción 2052 puentes de hormigón pretensado, totalizando una longitud de 68 mi, con un costo

total de 290 millones de dólares.

1951: Se construye el primer puente pretensado en México. Siendo la ciudad de Monterrey la madrina de

tal acontecimiento, al llevarse a cabo la construcción del puente "Zaragoza" que cuenta con 5 tramos de

34 m cada uno y cuya finalidad es la de proporcionar circulación a través del río Santa Catarina.

1952: Hay una reunión en Cambridge, en la cual se crea una sociedad internacional bajo el nombre de

Fédération Internationale de la Précontrainte (FIP). El objetivo principal de este grupo de ingenieros

visionarios era diseminar el mensaje e iluminar al mundo acerca del concepto relativamente

desconocido de la construcción con hormigón pretensado, lo cual se llevaría a cabo alentando la

integración de grupos nacionales en todos los países que tuviesen particular interés en el asunto y

facilitando un foro internacional para el intercambio de información.

1958: Se construye el puente Tuxpan (carretera México - Tuxpan) con una longitud total de 425 m.

Estructura principal de tres luces de 92 m de hormigón pretensado, construidos con el procedimiento de

doble voladizo (primer puente de este tipo en América Latina).

1962: Se construye el puente Coatzacoalcos con una longitud total de 996 m. Tramos de vigas

pretensadas de 32 m y un tramo de armadura metálica levadizo de 66 m de luz y un tramo de armadura

metálica levadizo de 66 m de luz, apoyados en pilas de hormigón armado

ESPECIFICACIONES USUALES

HOJA 42

Especificaciones para hormigón in situ

Se denomina hormigón in situ al que se emplea en obra antes del fraguado: fresco. El tipo de hormigón

que se coloca en obra está previamente diseñado en el proyecto, y es responsabilidad del ejecutor del

hormigonado cumplir las especificaciones fijadas. Paralelamente a la ejecución un laboratorio

homologado controla que los hormigones que se emplean cumplen las especificaciones requeridas. El

ensayo más conocido es la rotura de probetas cilíndricas donde se mide la tensión que alcanza en

rotura. En España, por ley, la normativa que regula los tipos de hormigones, el proceso de fabricación y

la puesta en obra es la Instrucción Española del Hormigón Estructural, denominada EHE.

Especificaciones para hormigón premezclado

El hormigón puede ser mezclado en mezcladoras portátiles llevadas a pie de obra pero, generalmente,

será premezclado en fábricas de producción de hormigón. El hormigón premezclado puede ser:

1.Pesado y mezclado en una planta central y entregado en obra en camiones de transporte no

mezcladores.

2.Pesado en una planta central y mezclado en el camión mezclador, en tránsito o después de llegar a la

obra.

3.Parcialmente mezclado en la planta con el mezclado completo en un camión mezclador en ruta al sitio

de la obra, llamados hormigoneras. La planta central puede estar localizada en el sitio de la obra.

La planta de pesado y mezclado debe ser inspeccionada para verificar las condiciones e idoneidad de las

instalaciones de almacenaje de materiales, precisión y confiabilidad de los equipos de pesado,

condiciones de los equipos de mezclado y los procedimientos apropiados de mezclado.

Especificaciones para los materiales del hormigón

Los materiales, incluyendo el cemento, la arena, el agregado grueso y el agua, deben ser inspeccionados

para que cumplan con las especificaciones y práctica aceptadas.

Ensayos de hormigones estructurales.

Para lograr hormigones estructurales confiables, es conveniente utilizar toda la información técnica

provista por los ensayos de los laboratorios tecnológicos especializados.

Desde las etapas iniciales vinculadas con los muestreos y ensayos para la elección de los materiales

adecuados, hasta los procedimientos experimentales relacionados con el control de calidad final, se

deben efectuar las diversas pruebas normalizadas en laboratorios idóneos. En los párrafos siguientes se

hará referencia al Laboratorio de Estructuras de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de

la Universidad Nacional de Córdoba, el cual está adecuadamente equipado para efectuar todos los

ensayos y análisis experimentales necesarios para diseñar, elaborar y controlar los hormigones

estructurales para todo tipo de obras. El Laboratorio de Estructuras de la U.N.C. tiene como objetivos

más destacados:

* Realizar estudios, ensayos e investigaciones por su propia iniciativa (en cuanto pertenece al

Departamento de Estructuras) o solicitados por entidades públicas o privadas. Efectuar estudios,

investigaciones y realizar servicios técnicos en el ámbito de las reglamentaciones y normas sobre

estructuras resistentes.

* Proceder al estudio y observación del comportamiento de dichas estructuras. Contribuir

al perfeccionamiento y la especialización de los profesionales y técnicos en la realización y en la

interpretación de los análisis experimentales.

* Generar, a través de las actividades de asistencia técnica enunciadas anteriormente, los

recursos económicos para lograr su auto subvención.

HOJA 43

* Incorporar, estudiar e implementar las normas técnicas vigentes que regulan la ejecución e

interpretación de ensayos.

* Continuar incrementando su capacidad de acción para satisfacer las necesidades de

ensayos, estudios e investigaciones que se le requieran en el ámbito de su competencia.

El Laboratorio de Estructuras, que depende del Departamento de su mismo nombre, fue inaugurado en e!

año "1972, como parte integrante del nuevo edificio de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y

Naturales, en la ciudad Universitaria.

En sus comienzos, su actividad se limitó, exclusivamente, al apoyo docente y de investigación de las doce

cátedras que agrupa el Departamento de Estructuras. Más tarde, una vez creada la Asociación

Cooperadora del Departamento, en el año 1979, mediante convenio suscripto entre la Universidad y

dicha Asociación y de acuerdo con los dispositivos de! mismo, su campo de operación se amplió,

asignándosele larcas de servicio profesional y especializado a la actividad privada, consistentes en la

ejecución de estudios, ensayos, asesora míenlos, controles y larcas análogas vinculadas con las

actividades de la ingeniería.

Los servicios prestados a terceros son arancelados y por ser la Asociación Cooperadora una entidad sin fines de lucro, las recaudaciones percibidas se invierten en el propio Departamento, para financiar los gastos de funcionamiento, renovar las instalaciones y equipos, promover ¡as actividades de la docencia e investigación, otorgar becas de estudio y/o perfeccionamiento, realizar cursos de perfeccionamiento y/o actualización para egresados y efectuar las publicaciones necesarias, relacionadas con la actividad.

La implementación actual del Laboratorio, en materia de equipamiento, permite ejecutar una variada cantidad de trabajos de análisis y control sobre construcciones de mampostería, hormigón armado, metálicas y de madera, como por ejemplo: ensayos sobre bloques de mampostería, ensayos a compresión de probetas cilíndricas de hormigón, preparadas o no por el propio Laboratorio, ensayos de tubos de hormigón armado; ensayos sobre ladrillos de distintos tipos, ensayos esclerométricos de superficie, ensayos de permeabilidad a ultrasonidos, ensayos a flexión de vigas y viguetas de diversos materiales, ensayos y análisis de materiales áridos y componentes de mamposterías y hormigones, proyectos y/o control de dosificaciones de hormigones, calibraciones de prensas y gatos hidráulicos, extracción de muestras de hormigones de pavimentos o estructuras de edificios (vigas, columnas, losas) y posterior ensayo, ensayos de compresión, flexión y choque sobre paneles y muchos más.

Las instalaciones con que se cuenta son importantes. La infraestructura está integrada por:— Una nave de 60 metros de largo y 20 de ancho que cuenta como instalaciones fijas, con un puente grúa

para manejo de cargas pesadas, de una capacidad de 10 toneladas; una planta para producción de hormigón, con facilidades para dosificación en peso de los componentes; una losa reactiva de hormigón armado, de planta cuadrada, de 18 metros de lado y 1,5 metros de espesor, que dispone de 400 puntos de anclaje de hasta 100 toneladas cada uno; una cámara húmeda de curado, para testigos de hormigón; una sala para trabajos auxiliares sobre metales y madera y encabezamiento de probetas; un> subsuelo, debajo de la losa reactiva, habilitado para aula y depósito. En el mismo está instalado un potente compresor para la provisión de aire comprimido a todas las instalaciones del Laboratorio; un local para administración, habilitado también para ensayos de precisión sobre modelos en escala reducida.

El equipamiento en máquinas es igualmente relevante. De entre el conjunto de máquinas podemos

citar por su importancia especial: una prensa Amsler de 500 toneladas de capacidad, habilitada

para ensayos de piezas a compresión y flexión de hasta 5,5 m de altura y 3,5 m de largo; una

prensa Amsler para ensayos de compresión y flexión de vigas, paneles y tubos, con accionamiento

hidráulico simultáneo de varios elementos de aplicación de carga, que se complementa con

pórticos de carga construidos en el propio Laboratorio; una prensa complementaria y auxiliar para

probetas de hormigón, de hasta 100 toneladas de capacidad, y de lectura analógica y digital;

equipos de mediciones de fuerza y deformaciones en estructuras de diverso tipo; equipo para

extracciones de testigos en pavimentos y estructuras de hormigón; hormigoneras para

preparación de muestras para su posterior ensayo; equipos especiales para la determinación de la

calidad de los hormigones, en base a la aplicación de ultrasonidos; esclerómetros" para la

HOJA 44

determinación de la resistencia del hormigón en ensayos no destructivos; dispositivos para la

determinación del módulo de elasticidad dinámico de diversos materiales; equipos para determinar

las características resistentes de los hormigones y su probable comportamiento a partir de su

elaboración, en función de la variación de temperatura de su masa; equipos para la determinación

aproximada de la posición y dimensión de la armadura metálica en estructuras de hormigón

armado, en ensayos no destructivos; banco foto elástico completamente equipado para estudio

de tensiones sobre piezas especiales; amplia gama de instrumental de precisión; máquinas

herramientas y herramientas menores que permiten la fabricación y/o reparación de piezas

necesarias para permitir y/o facilitar las tareas específicas del Laboratorio.

HOJA 45

COMO PEDIR EL HORMIGON ELABORADO

 

Existen dos oportunidades en que se pide Hormigón Elaborado, y la información a intercambiar entre

Usuario y Productor del material será diferente en cada una de ellas.

Al pedir Hormigón Elaborado está contratándose un servicio que lleva implícito un producto, por lo que

el pedido tiene que ser muy preciso, estableciéndose todas las pautas como corresponde a cualquier

Contrato.

La primera de esas oportunidades es cuando se trata de un nuevo Usuario con una Obra Nueva, o un

Usuario habitual con una Obra Nueva.

En este caso el Usuario debe intercambiar datos de su obra con el Productor, que en definitiva debe

conocer lo siguiente:

1. Tipo de estructura; total de hormigón en m3 que llevará toda la obra; tiempo estimado de ejecución.

2. Resistencia característica a compresión del hormigón en MPa o en Kg/cm2.

3. Tipo y cantidad mínima de cemento por metro cúbico de hormigón que pueda ser necesario por

exigencias de durabilidad u otras que no sean la condición de resistencia a compresión.

4. Tipo y tamaño máximo de los agregados pétreos.

5. Consistencia de la mezcla fresca en centímetros en el momento de la descarga, medida con el Cono de

Abrams.

6. Aditivos químicos a incorporar al hormigón.

7. Contenido de aire intencionalmente incorporado en % en las mezclas que lo especifiquen.

8. Características especiales que requiere ese hormigón (por ej.: Hormigón a la vista, resistente al

desgaste, resistente al ataque por sulfatos, etc.).

9. Si será hormigón bombeado o el transporte interno se hará por medios tradicionales.

10. Capacidad de recepción del hormigón en la obra, en lo posible en m 3/hora, y toda otra información

pertinente que surja del cambio de ideas entre Usuario y Productor.  

El Productor completa el conocimiento sobre la obra, enviando un inspector a la misma con la misión de

verificar la ubicación, accesos y posibilidades de maniobra para las motohormigoneras; posible lugar de

descarga o de colocación de la bomba de hormigón; pasajes o rampas que puedan representar un

riesgo al desplazamiento de personas o vehículos. En lo que respecta a la obra en sí, verificar en las

partes con armaduras colocadas la relación entre la separación de las barras con el tamaño máximo del

agregado solicitado; estado general de los trabajos; capacidad de recepción del hormigón; equipos de

compactación, etc.

La otra oportunidad para pedir el hormigón -que es la de todos los días-, es cuando el pedido se hace para

una obra conocida donde ya se ha hormigonado con anterioridad, y están establecidos todos los datos

que figuran más arriba; lo que se hace es seguir una rutina que puede incluir los puntos siguientes:

1. Quién hace el pedido y para qué obra.

2. Día y hora en que se desea la primera motohormigonera en obra, y con qué frecuencia las

subsiguientes.

3. Cantidad de m3 de hormigón necesario.

4. Tipo y tamaño máximo de los agregados.

5. Resistencia característica a compresión a 28 días en MPa o en Kg/cm2.

6. Asentamiento en el Cono de Abrams, en centímetros.

7. Qué aditivo debe llevar el hormigón.

8. Qué va a hormigonarse y qué medio de transporte interno va a utilizarse.

9. Cualquier otra información complementaria que pueda ser útil.

 

HOJA 46

Un ejemplo de este tipo de pedido -que generalmente se hace por teléfono-, puede ser el siguiente:

- "Habla el Capataz Ortiz de la obra de Dinar S.A., en Las Heras 2420. Necesito para el martes 10 a las

7:30 horas 50 m3 de hormigón de resistencia característica 17 MPa (170 kg/cm2), con canto rodado

tamaño máximo 25 mm, y cemento normal, con asentamiento en el Cono de 15 cm.

Vamos a hormigonar la losa sobre el 2do. Piso con guinche y carros, a razón de un camión de 6 m 3 cada

media hora. A las 12:30 horas paramos media hora para comer.

Y recuerde, el 3er. camión lo necesito con superfluidificante porque tengo una zona con mucha armadura.

- Fin del mensaje".

Un ejemplo de cómo NO DEBE PEDIRSE EL HORMIGON puede ser el siguiente:

- "Oiga, queremos el hormigón enseguida, para la obra frente a la Plaza Vicente López, igual que el

miércoles pasado".

Esto nos lleva a una reflexión: hay que pedir el hormigón con tiempo. Debe pensarse que no se es el único

Usuario. Que el Productor programará el día anterior su trabajo para el día siguiente, que incluye

disponibilidad de materiales y equipos y un pedido como el de marras significa "patear el tablero".

Además, todo pedido tardío o con datos incompletos, origina errores, consultas, pérdidas de tiempo y

confusiones.  

TAREAS EN OBRA PARA RECIBIR EL HORMIGON

Aparte de hacer correctamente el pedido en tiempo y forma, deben realizarse en la obra algunas tareas

para facilitar la operación de los camiones, tales como las siguientes:

- Preparar los accesos y recorridos para las motohormigoneras dentro de la obra para que puedan entrar,

maniobrar, descargar y salir sin impedimentos y en el menor tiempo posible. Y que esos accesos y

recorridos no se deterioren con el paso de los primeros camiones y haya que detener el hormigonado

por un vehículo atascado.

- El guinche o elemento de descarga del hormigón debe ser colocado tanto en planta como en altura para

que la descarga sea fluida y sin demora excesiva.

- Debe haber colaboración de la obra con los conductores de las motohormigoneras y viceversa. Y eso se

consigue pensando durante cinco minutos y no discutiendo durante cinco horas.

- Es indispensable tener preparada la recepción del hormigón antes que llegue el primer camión y no

esperar a que llegue éste y recién empezar con los preparativos para recibir el material.

- No ejecutar períodos de descanso o comidas mientras está descargándose un camión y en caso de

tomarse un lapso largo a tales efectos, hacérselo saber a la planta de elaboración para que disminuya el

ritmo de los despachos.  

PROVISION DEL HORMIGON

- Por bueno que sea el hormigón no ocultará los defectos que puedan derivarse de una mala ejecución del

hormigonado. Encofrados sucios o muy secos: agregado de agua en exceso; demoras en la descarga;

deficiente colocación, compactación o terminación harán aparecer enseguida defectos superficiales del

hormigón, y a los 28 días se onservarán fallas de resistencia en las probetas.

- El hormigón se despacha normalmente en motohormigoneras con 6 m3 de hormigón fresco y al final un

corte para completar la cantidad, pero nunca menor que medio metro cúbico.

Es importante calcular bien la cantidad necesaria para la hormigonada a ejecutar y tener siempre en

cuenta que por pérdidas en los encofrados y otras, sobreespesores de losas, etc., siempre habrá

necesidad de una cantidad ligeramente mayor a la que se mide matemáticamente, en especial en bases

de fundación o estructuras que tienen como encofrado el terreno natural, vigas en medianera, pilotes,

etc.

HOJA 47

- No hacer esperar innecesariamente a las motohormigoneras; de lo contrario, el vehículo siguiente

destinado a esta obra será dirigido hacia otra.

- La más importante de todas: No incitar jamás al conductor de la motohormigonera a agregar agua a la

mezcla.

 

COLABORACION

El Productor de Hormigón Elaborado y sus empleados están obligados a atender la obra del mejor modo

posible. Deben ser considerados como colaboradores y no como rivales.

Pero en caso de deficiencias de cualquier tipo o dudas, hay que comunicarse de inmediato con la planta

de despacho para informar y pedir las aclaraciones correspondientes. Son los que saben de hormigón y

manejan su gente.

Por último: hay que ser comprensivos: las máquinas y vehículos a veces sufren averías.