Arquitectura y Construcción

Albañilería con hormigón

Contenidos temáticos

  1. Introducción al uso del hormigón
  2. Características mecánicas del hormigón
  3. Tipos de hormigón
  4. Propiedades del hormigón
  5. Técnicas de construcción
  6. Tipos de albañilería
  7. Albañilería con hormigón

Desarrollo del tema

1. Introducción al uso del hormigón

Hormigón o Concreto, material artificial utilizado en ingeniería que se obtiene mezclando cemento Portland, agua, algunos materiales bastos como la grava y otros refinados, y una pequeña cantidad de aire.

El hormigón es casi el único material de construcción que llega en bruto a la obra. Otras características favorables del hormigón son su resistencia, su bajo costo y su larga duración. Si se mezcla con los materiales adecuados, el hormigón puede soportar fuerzas de compresión elevadas.

Su resistencia longitudinal es baja, pero reforzándolo con acero y a través de un diseño adecuado se puede hacer que la estructura sea tan resistente a las fuerzas longitudinales como a la compresión.

2. Características mecánicas del hormigón

La principal característica estructural del hormigón es resistir muy bien los 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.

Los aditivos permiten obtener hormigones de alta resistencia; la inclusión de monómeros y adiciones para hormigón aportan múltiples mejoras en las propiedades del hormigón. Un diseño racional, la adecuada dosificación, mezcla, colocación, consolidación, acabado y curado, hacen del hormigón un material idóneo para ser utilizado en construcción, por ser resistente, durable, incombustible, casi impermeable, y requerir escaso mantenimiento.

Características físicas del hormigón

Las principales características físicas del hormigón, en valores aproximados, son:

  • Densidad: en torno a 2.350 kg/m3
  • Resistencia a compresión: de 150 a 500 kg/cm2 (15 a 50 MPa) para el hormigón ordinario. Existen hormigones especiales de alta resistencia que alcanzan hasta 2.000 kg/cm2 (200 MPa).
  • Resistencia a tracción: proporcionalmente baja, es del orden de un décimo de la resistencia a compresión y, generalmente, poco significativa en el cálculo global.
  • Tiempo de fraguado: dos horas, aproximadamente, variando en función de la temperatura y la humedad del ambiente exterior.
  • Tiempo de endurecimiento: progresivo, dependiendo de la temperatura, humedad y otros parámetros.
  • De 24 a 48 horas, adquiere la mitad de la resistencia máxima; en una semana 3/4 partes, y en 4 semanas prácticamente la resistencia total de cálculo.

3. Tipos de hormigón

A continuación, se listan los tipos principales de hormigón:

  1. Hormigón en masa: este tipo de hormigón es aquel que se vierte directamente en moldes previamente preparados y dan macizos sometidos a esfuerzos de compresión.
  2. Hormigón ciclópeo: es un tipo de material de construcción usado en Cimentaciones, en lechos marinos o de río. Este es un sistema que ha quedado prácticamente en desuso.
  3. Hormigón ligero: está formado por áridos de pequeña densidad. Es utilizado para la obtención de elementos que no precisen grandes resistencias, como Tabiques, Forjados de pisos, Fachadas de revestimiento, y, sobre todo, como aislante del calor y del sonido.
  4. Hormigón estructural: se le conoce así al hormigón armado con barras de acero.
  5. Hormigón armado: es aquel que reforzado interiormente con armaduras metálicas para mejorar su resistencia a los esfuerzos de tracción.
  6. Hormigón pretensado: se le denomina pretensado al hormigón que contiene acero sometido a fuerte tracción previa y permanente.
  7. Hormigón enlucido o pulido: es aquel que al fabricado “in situ ” con hormigón y acabado con lechada de cemento portland solo o coloreado, enlucido con llana, manual o mecánicamente.
  8. Hormigón vibrado: se le conoce así porque se somete a vibraciones para aumentar su compacidad y homogeneizar su masa.
  9. Hormigón de relleno: es un hormigón que posee la consistencia y el tamaño de áridos adecuados para rellenar perfectamente cámaras o huecos de la fábrica, que normalmente es de consistencia blanda.
  10. Hormigón de alta resistencia: cuya resistencia característica a la compresión, en probeta cilíndrica de 15·30 cm, a veintiocho días (28d), supera los 50 N/mm2
  11. Hormigón prefabricado: es una pieza de hormigón que ha sido moldeada y curada en una planta industrial o en otro lugar destinado a ello, diferente al sitio de su puesta en obra.
  12. Hormigón in situ: su principal característica del hormigón in situ se basa en su continuidad, en percibir y comprender como un todo al edificio, en su capacidad portante y en la expresividad de su estructura monolítica y resistente.

4. Propiedades del hormigón

El hormigón deberá satisfacer las condiciones de resistencia como función de las tensiones admisibles que se adapten tanto a la compresión o flexión y también la durabilidad para resistir la acción de los agentes exteriores, pero también se deberá tomar en cuenta es la economía para realizar la dosificación adecuada.

Las siguientes son las propiedades del hormigón en diferentes estados:

Hormigón en estado fresco

  • Consistencia y docilidad (Consistencia y la trabajabilidad o docilidad)
  • Homogeneidad (Segregación y la exudación del hormigón o sangrado)

Hormigón endurecido

  • Densidad
  • Compacidad
  • Resistencia a la compresión
  • Resistencia a la tracción
  • Durabilidad
  • Densidad (Peso unitario o volumétrico)

5. Técnicas de construcción

El hormigón se moldea de muchas maneras. Para otros tipos de cimientos y algunos muros, se vierte entre los soportes o encofrados de madera o de hierro, que se eliminan cuando el hormigón se ha secado. Se van moviendo hacia arriba de 15 a 38 cm por hora mientras se vierte el hormigón y se colocan los refuerzos.

Para pavimentar carreteras con hormigón se utiliza una máquina pavimentadora de cimbra móvil. Se vierte una capa de hormigón entre las dos guías y la máquina va avanzando lentamente. Las guías de los laterales mantienen el hormigón en su sitio hasta que éste se seca. Estas pavimentadoras pueden forjar una capa continua de pavimento de hormigón de uno o dos carriles.

En ciertas aplicaciones, como la construcción de piscinas, canales y superficies curvas, el hormigón puede aplicarse por inyección. Con este método el hormigón se pulveriza a presión con máquinas neumáticas sin necesidad de utilizar encofrados. Así se elimina todo el trabajo de los moldes de hierro y madera y se puede aplicar hormigón en lugares donde los métodos convencionales serían difíciles o imposibles de emplear.

El hormigón con aire ocluido es hormigón en el que se introducen pequeñas burbujas de aire en la mezcla con el cemento, durante su fabricación, preparación o en la fase de mezclado con la arena y los agregados. La presencia de estas burbujas aporta propiedades favorables al hormigón, tanto cuando está fresco como cuando se ha endurecido.

Cuando está fresco y recién mezclado las burbujas de aire actúan como lubricante; hacen la mezcla más manejable por lo que reducen la cantidad de agua necesaria para hacerla.

El aire presente en el hormigón endurecido reduce radicalmente los ajustes que derivan de la utilización de productos químicos anticongelantes en calles y carreteras. Las burbujas de aire funcionan como diminutas válvulas de seguridad que proporcionan espacio al agua para expandirse si la temperatura baja y se hiela.

6. Tipos de albañilería

Existen tres tipos de albañilería, cuya utilización está determinada por el destino de la edificación y los proyectos de cálculo y arquitectura respectivos. Estos tipos son: albañilería simple, albañilería armada y albañilería reforzada.

Albañilería simple

Usada de manera tradicional y desarrollada mediante experimentación. Es en la cual la albañilería no posee más elementos que el ladrillo y el mortero o argamasa, siendo éstos los elementos estructurales encargados de resistir todas las potenciales cargas que afecten la construcción.

Albañilería armada

Se conoce con este nombre a aquella albañilería en la que se utiliza acero como refuerzo en los muros que se construyen. Suele preferirse la utilización de ladrillos mecanizados, cuyo diseño estructural facilita la inserción de los tensores para darle mayor flexibilidad a la estructura.

Albañilería reforzada

Albañilería reforzada con elementos de refuerzo horizontal y vertical, cuya función es mejorar la durabilidad del conjunto.

7. Albañilería con hormigón

Se emplean por ejemplo en muros de carga y paredes, malecones, bardas o cortafuegos; como refuerzo de paredes de ladrillo, piedra o enlucidas con estuco o yeso; para proteger del fuego estructuras de acero y recintos como huecos de escaleras y ascensores, y para construir muros de contención, chimeneas y suelos.

Alrededor del 60% de los productos de hormigón para albañilería, como los bloques de escoria, se elaboran con agregados ligeros. Estos bloques se colocan de forma horizontal y no suelen ser macizos para reducir peso y para que se forme una cámara de aire aislante.

La medida de los bloques está ya estandarizada: se pueden conseguir bloques específicos para cualquier trabajo sin tener que cortar y ajustar. También hay moldes para producir bloques con dibujos y relieves para paredes interiores y exteriores.

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