¿Cómo se fabrica el hormigón?
04 de febrero de 2022
Después del agua, el hormigón es el segundo material más utilizado en el mundo. Hay muchos tipos diferentes de hormigón, pero todos siguen el mismo método básico de mezcla y producción. Sepa qué contiene el hormigón y cómo se fabrica.
¿Qué es el hormigón?
El hormigón es una mezcla endurecida de pasta y rocas, también conocidas como áridos, que se utiliza como material de construcción de estructuras duraderas como edificios y puentes. Cuando se mezcla por primera vez, el hormigón fresco es flexible y plástico. En cambio, el hormigón endurecido es robusto y extremadamente resistente.
¿De qué está hecho el hormigón?
El hormigón se compone de áridos, cemento Portland y agua. Cada una de estas tres materias primas desempeña un papel químico diferente en la formación del hormigón.
- Cemento Portland. El cemento Portland está hecho de material calcáreo que contiene compuestos de calcio (a menudo hechos de piedra caliza, arcilla, cenizas volantes, arenisca o esquisto), alúmina, sílice y óxido de hierro. Los ingredientes se trituran, se calientan en un horno y se vuelven a moler para crear el cemento Portland. Cuando se combina con agua, se produce una reacción química que forma una pasta, que recubre y acaba uniendo los áridos.
- El agua. El cemento Portland es lo que se denomina un "cemento hidráulico", lo que significa que obtiene su resistencia de su reacción química con el agua. El aluminato reacciona con el H2O en una reacción química llamada hidratación. A través de este proceso, la pasta se vuelve más fuerte y se endurece convirtiéndose en un material más resistente.
- Áridos. Los áridos suelen estar compuestos de arena fina y roca gruesa, como piedra triturada o grava. Los áridos constituyen alrededor del 75% del hormigón y son la principal razón de su durabilidad estructural. Entre los distintos tipos de roca que se utilizan para los áridos están el granito, el basalto, el sílex y la puzolana, que procede de la ceniza volcánica y hace que el hormigón sea más denso.
- Aditivos. También pueden añadirse al hormigón diversas sustancias químicas, denominadas aditivos, para obtener distintos tipos de mezclas. Los distintos aditivos tienen diferentes propósitos, como acelerar el tiempo de fraguado del hormigón, hacer que el hormigón sea más fácil de trabajar y terminar, o hacer que el hormigón sea más resistente reduciendo la relación agua/cemento.
¿Cuáles son los tipos de hormigón más comunes?
Los distintos tipos de hormigón se fabrican en función de sus proporciones de mezcla. Algunas mezclas de hormigón comunes incluyen:
- Hormigón de resistencia normal. Esta mezcla de hormigón se compone de cemento, áridos y agua y tiene una proporción de mezcla de 1:2:4 (una parte de cemento, dos partes de áridos, cuatro partes de agua). La cantidad de agua utilizada dependerá de la humedad del lugar y de la consistencia deseada del hormigón. El hormigón normal se utiliza normalmente para pavimentos, proyectos de construcción de viviendas y edificios que no requieren la máxima resistencia a la tracción.
- Hormigón de alta resistencia. El hormigón de alta resistencia es un tipo de hormigón con una resistencia a la compresión superior a 6000 PSI. En comparación con el hormigón de resistencia normal, el hormigón de alta resistencia soporta cargas pesadas de forma más eficiente, al tiempo que es más ligero (porque se utiliza menos material). Este tipo de hormigón se suele utilizar para construir edificios altos.
- Hormigón pretensado. El hormigónpretensado es un hormigón al que se aplican tensiones de compresión durante su producción. Estas tensiones de compresión iniciales, inducidas por los tendones de acero, se diseñan para contrarrestar las tensiones a las que se verá sometido el hormigón durante el servicio. Combina la alta resistencia a la tracción del acero y la alta compresión característica del hormigón. Dado que el hormigón se forma bajo tensión, una estructura de hormigón pretensado será más equilibrada y menos propensa a agrietarse cuando soporte cargas pesadas. Puentes, tejados y suelos se construyen a menudo con hormigón pretensado.
- Hormigón permeable. El hormigón permeable se compone de agua, cemento y áridos gruesos. Los agregados finos, como la arena, no se utilizan en el hormigón permeable, lo que hace que sea más poroso y permite que el agua pase a través de él rápidamente y con más facilidad. Este tipo de hormigón se utiliza para construir carreteras y aceras y en lugares que tratan la acumulación de aguas pluviales. Algunos hormigones permeables pueden absorber agua a un ritmo de hasta cinco galones por minuto, donde es absorbida por la tierra que hay debajo.
- Hormigón de alta densidad. El hormigón de alta densidad se fabrica con áridos pesados que contribuyen a la resistencia a la radiación, razón por la que este tipo de hormigón se utiliza a menudo en la construcción de centrales atómicas. Comparado con otros tipos de hormigón, el hormigón de alta densidad suele ser alrededor de un 50% más denso, con un nivel de densidad de 3360 kg/m3 a 3840 kg/m3. En caso de que se necesite un hormigón aún más denso, el uso de hierro como árido fino y grueso puede aumentar el nivel de densidad a 5200 kg/m3.
- Hormigón ligero. El hormigón ligero es conocido por tener una baja conductividad térmica y se fabrica utilizando áridos ligeros, como piedra pómez, arcilla o perlita. Dado que los áridos específicos elegidos son los que determinan la densidad del hormigón, el hormigón ligero es de baja densidad, y se define como cualquier tipo de hormigón con un nivel de densidad inferior a 1920kg/m3.
¿Cómo se fabrica el hormigón?
El hormigón se fabrica combinando el cemento Portland con agua para crear una pasta que recubre los áridos y se adhiere y gana resistencia a medida que se endurece. El proceso consta de varios pasos:
Después del agua, el hormigón es el segundo material más utilizado en el mundo. Hay muchos tipos diferentes de hormigón, pero todos siguen el mismo método básico de mezcla y producción. Sepa qué contiene el hormigón y cómo se fabrica.
¿Qué es el hormigón?
El hormigón es una mezcla endurecida de pasta y rocas, también conocidas como áridos, que se utiliza como material de construcción de estructuras duraderas como edificios y puentes. Cuando se mezcla por primera vez, el hormigón fresco es flexible y plástico. En cambio, el hormigón endurecido es robusto y extremadamente resistente.
¿De qué está hecho el hormigón?
El hormigón se compone de áridos, cemento Portland y agua. Cada una de estas tres materias primas desempeña un papel químico diferente en la formación del hormigón.
- Cemento Portland. El cemento Portland está hecho de material calcáreo que contiene compuestos de calcio (a menudo hechos de piedra caliza, arcilla, cenizas volantes, arenisca o esquisto), alúmina, sílice y óxido de hierro. Los ingredientes se trituran, se calientan en un horno y se vuelven a moler para crear el cemento Portland. Cuando se combina con agua, se produce una reacción química que forma una pasta, que recubre y acaba uniendo los áridos.
- El agua. El cemento Portland es lo que se denomina un "cemento hidráulico", lo que significa que obtiene su resistencia de su reacción química con el agua. El aluminato reacciona con el H2O en una reacción química llamada hidratación. A través de este proceso, la pasta se vuelve más fuerte y se endurece convirtiéndose en un material más resistente.
- Áridos. Los áridos suelen estar compuestos de arena fina y roca gruesa, como piedra triturada o grava. Los áridos constituyen alrededor del 75% del hormigón y son la principal razón de su durabilidad estructural. Entre los distintos tipos de roca que se utilizan para los áridos están el granito, el basalto, el sílex y la puzolana, que procede de la ceniza volcánica y hace que el hormigón sea más denso.
- Aditivos. También pueden añadirse al hormigón diversas sustancias químicas, denominadas aditivos, para obtener distintos tipos de mezclas. Los distintos aditivos tienen diferentes propósitos, como acelerar el tiempo de fraguado del hormigón, hacer que el hormigón sea más fácil de trabajar y terminar, o hacer que el hormigón sea más resistente reduciendo la relación agua/cemento.
¿Cuáles son los tipos de hormigón más comunes?
Los distintos tipos de hormigón se fabrican en función de sus proporciones de mezcla. Algunas mezclas de hormigón comunes incluyen:
- Hormigón de resistencia normal. Esta mezcla de hormigón se compone de cemento, áridos y agua y tiene una proporción de mezcla de 1:2:4 (una parte de cemento, dos partes de áridos, cuatro partes de agua). La cantidad de agua utilizada dependerá de la humedad del lugar y de la consistencia deseada del hormigón. El hormigón normal se utiliza normalmente para pavimentos, proyectos de construcción de viviendas y edificios que no requieren la máxima resistencia a la tracción.
- Hormigón de alta resistencia. El hormigón de alta resistencia es un tipo de hormigón con una resistencia a la compresión superior a 6000 PSI. En comparación con el hormigón de resistencia normal, el hormigón de alta resistencia soporta cargas pesadas de forma más eficiente, al tiempo que es más ligero (porque se utiliza menos material). Este tipo de hormigón se suele utilizar para construir edificios altos.
- Hormigón pretensado. El hormigónpretensado es un hormigón al que se aplican tensiones de compresión durante su producción. Estas tensiones de compresión iniciales, inducidas por los tendones de acero, se diseñan para contrarrestar las tensiones a las que se verá sometido el hormigón durante el servicio. Combina la alta resistencia a la tracción del acero y la alta compresión característica del hormigón. Dado que el hormigón se forma bajo tensión, una estructura de hormigón pretensado será más equilibrada y menos propensa a agrietarse cuando soporte cargas pesadas. Puentes, tejados y suelos se construyen a menudo con hormigón pretensado.
- Hormigón permeable. El hormigón permeable se compone de agua, cemento y áridos gruesos. Los agregados finos, como la arena, no se utilizan en el hormigón permeable, lo que hace que sea más poroso y permite que el agua pase a través de él rápidamente y con más facilidad. Este tipo de hormigón se utiliza para construir carreteras y aceras y en lugares que tratan la acumulación de aguas pluviales. Algunos hormigones permeables pueden absorber agua a un ritmo de hasta cinco galones por minuto, donde es absorbida por la tierra que hay debajo.
- Hormigón de alta densidad. El hormigón de alta densidad se fabrica con áridos pesados que contribuyen a la resistencia a la radiación, razón por la que este tipo de hormigón se utiliza a menudo en la construcción de centrales atómicas. Comparado con otros tipos de hormigón, el hormigón de alta densidad suele ser alrededor de un 50% más denso, con un nivel de densidad de 3360 kg/m3 a 3840 kg/m3. En caso de que se necesite un hormigón aún más denso, el uso de hierro como árido fino y grueso puede aumentar el nivel de densidad a 5200 kg/m3.
- Hormigón ligero. El hormigón ligero es conocido por tener una baja conductividad térmica y se fabrica utilizando áridos ligeros, como piedra pómez, arcilla o perlita. Dado que los áridos específicos elegidos son los que determinan la densidad del hormigón, el hormigón ligero es de baja densidad, y se define como cualquier tipo de hormigón con un nivel de densidad inferior a 1920kg/m3.
¿Cómo se fabrica el hormigón?
El hormigón se fabrica combinando el cemento Portland con agua para crear una pasta que recubre los áridos y se adhiere y gana resistencia a medida que se endurece. El proceso consta de varios pasos:
- Preparar el cemento Portland. El primer paso para fabricar hormigón es preparar la mezcla de cemento Portland. El material calcáreo se tritura hasta obtener un polvo fino, se calienta y luego se quema en un rotatorio. Esto lo convierte en un material llamado clínker, que se vuelve a moler hasta obtener un polvo fino y triturado.
- Proceso de dosificación. Antes de fabricar el hormigón, los ingredientes que lo componen deben dosificarse correctamente para garantizar una mezcla fuerte y resistente. Los componentes del hormigón reaccionan de forma diferente entre sí en función de la proporción de cada uno de ellos.
- Mezclado. A continuación se mezcla el cemento con los áridos, el agua y, si es necesario, los aditivos. Los ingredientes se mezclan bien para recubrir adecuadamente los áridos con la pasta de cemento.
- Hidratación. Una vez dosificados y mezclados los ingredientes, comienza inmediatamente una reacción química conocida como hidratación. Es entonces cuando el cemento es activado por el agua y empieza a ganar fuerza, recubriendo las partículas de los áridos.
- Colocación. Una vez que el hormigón se ha hidratado, es necesario colocarlo antes de que se endurezca demasiado. La colocación del hormigón se realiza mediante tolvas, canaletas o cubos. La colocación del hormigón puede variar en función del tipo de mezcla de hormigón, lo que realmente se está construyendo, la ubicación y el clima del lugar.
- Curado. Una vez endurecido el nivel superior del hormigón, puede comenzar el curado. Para que el hormigón adquiera la resistencia adecuada, debe mantenerse continuamente bien hidratado y húmedo. Las técnicas de curado pueden incluir cubrir el hormigón con telas humedecidas, rociarlo con un spray de compuesto de curado o cubrirlo con niebla de agua. El curado también depende del tipo de hormigón y del clima del lugar.
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