HORMIGON
Desde su invención en el siglo XIX se ha convertido en el material estructural más utilizado. Su evolución desde las primeras construcciones empíricas con grandes errores de diseño hasta los actuales tipos especializados para cada aplicación ha transcurrido un siglo largo que lo ha consolidado como un material de altas prestaciones.
Esta evolución es el resultado de las investigaciones llevadas a cabo en los planos químicos, físicos, mecánicos y estéticos. Su comportamiento al fuego los convierte en el material estructural más seguro antes ese tipo de siniestro. El conocimiento de sus debilidades permite elaborar estructuras seguras y duraderas. Las estructuras de hormigón construidas en los años cincuenta están en pleno uso sin señales de deterioro. Los nuevos conocimientos en materia de durabilidad permitirán construir estructuras de hormigón relativamente baratas con una vida útil superior a los 150 años. Una duración que supera la que el dinamismo de las ciudades actuales necesita, dado los rápidos cambios de necesidades por el desarrollo poblacional.
Propiedades generales
El hormigón presenta dos estados fundamentales desde el punto de vista práctico. El estado fresco o plástico en el que admite ser manipulado para su adaptación a los encofrados previstos y el estado endurecido en el que ha adquirido una rigidez tal que impide su manipulación sin producir fracturas visibles o no irreversibles.
Estos estados son sinónimos de las fases de colocación en obra y de uso.
Hormigón fresco
El hormigón fresco es el producto inmediato del amasado de sus componentes. Desde el primer momento se están produciendo en su masa reacciones químicas que condicionan sus características finales como material endurecido. Reacciones que se prolongan sustancialmente hasta un año después de su amasado. El hormigón fresco es una masa heterogénea de fases sólidas, líquidas y gaseosas que se distribuyen en igual proporción si está bien amasada. Las propiedades fundamentales de este estado del hormigón son: Consistencia, Docilidad y Homogeneidad.
Hormigón endurecido
El carácter de hormigón endurecido lo adquiere a partir del final de fraguado. El hormigón endurecido se compone de áridos, pasta de cemento endurecido (que incluye el agua que ha reaccionado con los compuestos del cemento) y las redes de poros abiertos o cerrados como resultado de la evaporación del agua sobrante, el aire ocluido (natural o provocado por un aditivo).
Propiedades del hormigón endurecido:
• Densidad: Es la relación de la masa del hormigón y el volumen ocupado. La misma aumenta o disminuye según se utilicen áridos ligeros o áridos pesados.
• Compacidad: Es la cualidad de tener la máxima densidad que los materiales empleados permiten. Un hormigón de alta compacidad es la mejor protección contra el acceso de sustancias perjudiciales.
• Permeabilidad: Es el grado en que un hormigón es accesible a los líquidos o a los gases. El factor que más influye en esta propiedad es la relación entre la cantidad de agua añadida y de cemento en el hormigón. Cuanto mayor es esta relación mayor es la permeabilidad y por tanto más expuesto el hormigón a potenciales agresiones.
• Resistencia: Es la resistencia a las acciones de compresión, tracción y desgaste. La principal es la resistencia a compresión que lo convierte en el importante material que es. La resistencia a desgaste, de gran interés en los pavimentos, se consigue utilizando áridos muy resistentes y relaciones agua y cemento muy bajas.
• Dureza: Es una propiedad superficial, que en el hormigón se modifica con el paso del tiempo debido al fenómeno de carbonatación.
• Retracción: Es el fenómeno de acortamiento del hormigón debido a la evaporación progresiva del agua absorbida que forma meniscos en la periferia de la pasta de cemento, y el agua capilar. Es el agua menos fijada en los procesos de hidratación.
Hace unos años, el hormigón evocaba una instalación sencilla en una obra donde se fabricaba el material de acuerdo a las indicaciones de la dirección facultativa o siguiendo recetas simples tales como 1:2:3 (proporciones de cemento, arena y grava). Hoy en día, aparecen varios grupos de tipologías de hormigón, entre ellos el hormigón en masa y el hormigón estructural. Éste último es resultado de la inclusión en su masa de barras o alambres de acero para compensar la baja resistencia del hormigón a tracción. Cuando el hormigón es reforzado por armaduras pasivas se llama hormigón armado y cuando es reforzado por armaduras activas se llama hormigón pretensado, el cual se divide, a su vez, en dos tipos de armaduras: adherentes o no adherentes. A ambas se suma el hormigón en masa, utilizado en grandes macizos donde predomina la necesidad de masa antes de otras características.
Son armaduras pasivas las sufren tensiones cuando se carga el elemento de hormigón al que refuerzan. Y se llaman armaduras activas cuando sufren tensiones antes de que el elemento sea cargado. Las armaduras activas pueden ponerse en tensión antes o después del vertido y endurecimiento del hormigón.
Se puede hablar de hormigones ligeros, hormigones reforzados por fibras y hormigones autocompactables, además de una larga lista de aplicaciones secundarias como material de rehabilitación.
En la fabricación de hormigón suelen emplearse residuos de procesos industriales, tales como las cenizas volantes o el humo de sílice. Es decir, hormigón con connotaciones medioambientales. Pero la influencia de las políticas medioambientales está surtiendo efecto en estos momentos con el empleo de áridos reciclados. Es decir con el empleo de áridos procedentes de hormigones previamente demolidos.
Ha sido muy complicado conseguir que las instalaciones de obra controlasen la cantidad de agua añadida, dado que los dosificadores, cuando existían, eran corregidos en función de las exigencias de los operarios que estaban colocando el hormigón en los encofrados. Provocando así una modificación de la dosificación que alteraba la relación agua/cemento y, con ella, características tan importantes como la resistencia o la durabilidad.
El hormigón preparado, una vez dosificado, es colocado en diversos grados de mezclado en las hormigoneras para llegar a las obras listo para ser utilizado.
La revolución del hormigón está relacionada con el hormigón prefabricado. Todavía no ha alcanzado gran presencia en las obras de edificación de viviendas pero sí en las obras de edificación industrial. En ciertas obras de envergadura, se pueden observar paneles de hormigón prefabricado utilizados para la fachada o para la tabicación de los espacios interiores como base para materiales de mucho peso.
