INFORME

HOMIGÓN
El hormigón descubierto por Joseph-Louis Lambot en 1848. Sin embargo, la primera aplicación 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 hormigón, también denominado concreto en algunos países, 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.

Materiales del hormigón

Cemento

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, 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.

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

Debe ser mezclada con áridos sulfurosos, bien graduada a escala y libre de limo, arcilla o materiales inorgánicos. La gravedad específica 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

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

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.

Características del hormigon

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.

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.

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.

Para lo que sirve
Es un material con buenas resistencias 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.





La técnica constructiva del hormigón armado consiste en la utilización de hormigón reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras. También es posible armarlo con fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras dependiendo de los requerimientos a los que estará sometido. El hormigón armado es utilizado ampliamente en la construcción edificios de todo tipo, caminos, puentes, presas, túneles y obras industriales. 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.

Las características para la eficiencia del hormigón armado son:
El coeficiente de dilatación del hormigón es similar al del acero( hormigón 1,0 x 10-5 , acero 12 x 10-6) siendo despreciables las tensiones internas por cambios de temperatura
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.
Por último, el pH alcalino del cemento produce la pasivación del acero, fenómeno que ayuda a protegerlo de la corrosión.

El hormigón que rodea a las barras de acero genera un fenómeno de confinamiento que impide su pandeo, optimizando su empleo estructural.