El hormigón es el material de construcción más popular en todo el mundo. De hecho, es el segundo material más utilizado (el agua ocupa el primer lugar). Casi todo tipo de construcción implica hormigón de alguna manera, y se utiliza para construir desde carreteras hasta puentes, rascacielos y aparcamientos.
El hormigón es resistente, ya que no se pudre, no se quema ni se oxida. Su uso como material de construcción es esencial para los edificios debido a su durabilidad, resistencia y larga vida útil.
Las propiedades básicas del hormigón
Las propiedades básicas del hormigón son los áridos gruesos y finos (como guijarros, roca y arena), el cemento y el agua. Cada materia prima realiza una función química diferente en la formación del hormigón. El cemento hidráulico obtiene su resistencia de su reacción química con el agua. Cuando el agua y el cemento se mezclan, se genera una reacción química llamada hidratación. Mediante este proceso, la pasta recubre los áridos y los une, adquiriendo resistencia a medida que endurece, creando así el hormigón.
Al fabricar hormigón, se utilizan áridos finos para crear volumen, mientras que los gruesos aportan la resistencia necesaria para soportar cargas pesadas. También se pueden añadir al hormigón diversos productos químicos, llamados aditivos, para crear diferentes tipos de mezclas.
Cómo se fabrica el hormigón
Antes de fabricar el hormigón, es necesario dosificar correctamente las tres materias primas para garantizar una mezcla resistente y robusta. Los componentes del hormigón reaccionan de forma distinta entre sí según la proporción de cada uno, y las proporciones varían según el tipo de hormigón que se fabrique. Pero la proporción más usual es:
- 10–15% de cemento
- 60–75% agregado
- 15–20% de agua
El proceso del hormigón comienza con la preparación de la mezcla de cemento. Este cemento está hecho de un material calcáreo (a menudo caliza) que se muele hasta obtener un polvo que luego se calienta y se cuece en un horno rotatorio, transformándolo en un material con aspecto de guijarros llamado «clinker». El clínker se vuelve a moler hasta obtener un polvo triturado, al que se le añade yeso.
Una vez preparado el cemento, se mezcla con los áridos, agua y aditivos opcionales (los diferentes productos químicos o materiales que modifican la consistencia y la resistencia del hormigón). Los ingredientes se mezclan para recubrir los áridos con la pasta de cemento. Tras combinar los materiales, el agua activa el cemento, recubriendo las partículas de áridos y adquiriendo resistencia a medida que endurece en un proceso llamado hidratación.
Tipos comunes de hormigón
Uno de los motivos por los que el hormigón se emplea para construir estructuras diferentes es su capacidad para moldearse en cualquier forma o diseño deseado y su versatilidad. Sin embargo, existen varios tipos de hormigón que se usan para todo tipo de estructuras. A continuación, te presentamos los tipos comunes de hormigón y cómo se utilizan.
Hormigón de resistencia normal. El hormigón de resistencia normal u hormigón «regular» es el tipo de hormigón más común, con una mezcla básica de áridos, cemento y agua. El hormigón normal cuenta con una proporción de mezcla de una parte de cemento, dos partes de áridos y cuatro partes de agua. La cantidad de agua utilizada depende de la humedad del lugar y de la consistencia deseada. El hormigón de resistencia normal se utiliza en proyectos de construcción de viviendas y edificios, así como en pavimentos que no requieren una resistencia máxima a la tracción.
Hormigón simple. Es el hormigón en su forma más simple. Se fabrica con la misma proporción de mezcla que el hormigón de resistencia normal, pero no cuenta con algún tipo de refuerzo. Puede utilizarse para construir estructuras que no requieren una gran resistencia a la tracción. Los usos más comunes del hormigón simple son los pavimentos y las aceras.
Hormigón ligero. Este tipo de hormigón tiene un mayor contenido de agua y una densidad menor que el hormigón normal. El hormigón ligero se fabrica con áridos ligeros, como piedra pómez, arcilla o perlita. Dado que los áridos específicos elegidos determinan la densidad del hormigón, el hormigón ligero tiene baja densidad y se define como cualquier tipo de hormigón con una densidad inferior a 1920 kg/m³. El hormigón ligero se utiliza en zonas donde se puede reducir el peso muerto total de un edificio para prevenir derrumbes, como suelos o paredes.
Hormigón premezclado. El hormigón premezclado se elabora en una fábrica y se entrega con una hormigonera. Por lo general, incluye aditivos para prevenir que el cemento se endurezca antes de llegar a la instalación y esté preparado para ser vertido.
Hormigón polímero. El hormigón polimérico es un hormigón en el que el cemento a base de cal y pizarra se sustituye por un aglutinante polimérico que cura y endurece, como poliéster, mezclas epóxicas, éster vinílico, acrílicos o diversos tipos de resinas poliméricas. El objetivo del hormigón polimérico depende del tipo de resina utilizada. Los acrílicos ofrecen resistencia a la intemperie y tiempos de fraguado más rápidos, mientras que los aglutinantes epóxicos contribuyen a una menor contracción durante el curado. El plástico polimérico es más viscoso que el cemento y, por ende, al combinarse, se obtiene un hormigón con mayor resistencia a la tracción. Al mezclar un aglutinante polimérico con agua y áridos, se produce una reacción química que inicia el proceso de curado más rápidamente que el hormigón convencional. El hormigón polimérico tiene una buena resistencia a la corrosión, por lo que se utiliza en piscinas, estructuras de alcantarillado y otras estructuras que entran en contacto directo con líquidos y productos químicos corrosivos.
Hormigón de vidrio. Se denomina hormigón de vidrio cuando se agrega vidrio reciclado como árido o se utiliza en lugar de áridos finos y gruesos, según el resultado deseado. Los áridos de vidrio casi siempre se fabrican a partir de vidrio reciclado y su tamaño varía desde un polvo fino hasta trozos de grava de vidrio de 15 cm. El vidrio se puede triturar con una trituradora de vidrio o se puede usar en trozos al mezclarlo con cemento, según el aspecto deseado. El hormigón de vidrio tiene un aspecto brillante, lo que lo convierte en una opción estéticamente única y de aspecto muy pulido para encimeras, suelos y azulejos.
Hormigón armado. El hormigón armado u hormigón de cemento armado se elabora con barras de refuerzo para mejorar su resistencia a la tracción. La resistencia a la compresión del hormigón, combinada con la resistencia a la tracción del material de refuerzo, mejora su durabilidad general. Los contratistas pueden encontrar hormigón armado en estructuras de gran escala que requieren una gran resistencia a la tracción, como edificios altos, puentes, presas o cualquier construcción que requiera una estructura que soporte cargas extremadamente pesadas.
Hormigón permeable. Tipo de hormigón más poroso que permite el paso del agua pluvial y la filtra al suelo. Este tipo de hormigón se utiliza para construir pavimentos y carreteras. Está diseñado para absorber la acumulación de aguas pluviales, pudiendo absorber agua a un ritmo de hasta 18 litros por minuto. Contiene poco o ningún agregado fino, lo que crea más huecos por donde pasan el agua y el aire. El hormigón permeable ayuda a evitar inundaciones, ya que el agua que fluye por los desagües pluviales es absorbida por la tierra.
Hormigón pretensado. El hormigón pretensado es hormigón sometido a esfuerzos de compresión durante su producción y combina la alta resistencia a la tracción del acero con la alta capacidad de compresión del hormigón. Estos esfuerzos de compresión iniciales son inducidos por tendones de acero ubicados dentro o junto al hormigón, diseñados para contrarrestar los esfuerzos que eventualmente se le aplicarán durante su uso. Al estar conformado bajo tensión, una estructura de hormigón pretensado será más equilibrada y menos propensa a agrietarse al soportar cargas pesadas. Puentes, techos, tanques de agua y vigas de piso se construyen a menudo con hormigón pretensado.
Hormigón prefabricado. El hormigón prefabricado es un hormigón que se vierte en un molde y se cura, generalmente fuera de la obra, para luego ser trasladado a la misma. Esto permite que el hormigón se realice en un entorno más controlado, con más supervisión y vigilancia, lo que favorece el control de calidad. Las fábricas también pueden utilizar los mismos moldes repetidamente, ahorrando tiempo y dinero. El hormigón prefabricado ayuda a una construcción más rápida, ya que llega listo para ser instalado sin esperar a que adquiera resistencia. Además, mejora la eficiencia del tiempo, ya que los muros de una estructura se pueden fabricar fuera de la obra mientras que los cimientos se construyen in situ, lo que permite que el edificio esté listo para su uso de inmediato.
Hormigón con aire incorporado. El hormigón con aire incorporado cuenta con burbujas microscópicas que ayudan a aligerar la presión interna. Durante el proceso de mezcla, se añade un agente incorporador de aire, lo que reduce la tensión superficial y provoca la formación de bolsas de aire en la lechada. Este tipo de hormigón es perfecto para estructuras en entornos con ciclos de congelación y descongelación, lo que ocasiona la acumulación de agua. Estas pequeñas bolsas permiten la expansión del agua, lo que previene el agrietamiento y resiste la descamación del hormigón, dando como resultado una estructura más duradera.
Hormigón de alta resistencia. El hormigón de alta resistencia es cualquier hormigón con una resistencia a la compresión de 6000 libras por pulgada cuadrada o superior. Se elabora con áridos resistentes y durables, con un alto contenido de cemento y una menor relación agua-cemento, y se le incorporan superplastificantes para mejorar la trabajabilidad derivada de la adherencia del hormigón. El hormigón de alta resistencia se utiliza principalmente para reducir el peso, la exudación y la permeabilidad, aumentando así la resistencia de la estructura a la corrosión y a los productos químicos. El hormigón de alta resistencia se utiliza en la construcción de edificios de gran altura con cargas de alta compresión.
Hormigón al vacío. El hormigón al vacío consiste en la eliminación del exceso de agua no necesaria para el proceso de hidratación después de su colocación y antes de que comience el endurecimiento. Se disponen esteras sobre paneles filtrantes sobre el cemento y se emplea una bomba de vacío para extraer el exceso de agua. Esta técnica, denominada deshidratación al vacío, reduce la proporción agua-cemento del hormigón, lo que le confiere una mayor resistencia y durabilidad en comparación con el hormigón convencional. También presenta una alta trabajabilidad, a pesar de que no suele ser posible lograr simultáneamente una alta resistencia y trabajabilidad en el hormigón. Esto se debe al exceso de agua, lo que facilita su vertido. Tras el vertido, el agua se aspira para lograr una alta resistencia. Sus usos comunes del hormigón al vacío son las losas de tableros de puentes y los suelos industriales.
Hormigón asfáltico. El hormigón asfáltico es un tipo de hormigón comúnmente utilizado para construir carreteras, estacionamientos y otros tipos de pavimento. Es un material compuesto de dos ingredientes principales: áridos y asfalto líquido, que generalmente se combinan en una planta, se transportan a una obra y se extienden mediante una pavimentadora, para luego compactarse con rodillos. El resultado es un pavimento sin asperezas.
Hormigón de fraguado rápido. Tipo de hormigón que fragua más rápido que el hormigón normal, generalmente en una o varias horas. Esto se debe a que el hormigón de fraguado rápido contiene mayor cantidad de cemento que el hormigón convencional y a que también contiene aditivos que aceleran la hidratación y el endurecimiento. El hormigón de fraguado rápido es una premezcla lista para usarse, por lo que se utiliza comúnmente en proyectos de hormigón no estructural, como la reparación y restauración de hormigón.
Hormigón autocompactante. Es un tipo de hormigón con tres propiedades principales: alta capacidad de relleno, que le permite fluir con facilidad por el encofrado al verterse, dispersándose por su propio peso. Alta capacidad de paso, que le permite sortear espacios reducidos y obstrucciones como las armaduras de acero, y resistencia a la segregación, o permanecer en el mismo estado durante el transporte y colocación. Estas cualidades permiten que el hormigón fragüe en el molde con gran precisión, sin necesidad de asistencia ni vibración adicional, lo que lo convierte en una excelente opción para obras de construcción que precisan menos mano de obra y un tiempo de colocación rápido. La fluidez se debe a su elaboración con una mayor cantidad de árido fino, generalmente arena, combinada con aditivos como añadidos viscosizantes y superplastificantes, lo que garantiza una dispersión uniforme de las partículas de arena. Estos aditivos, además de los ingredientes habituales: cemento, árido fino y grueso, y agua, se combinan en una hormigonera para formar este tipo de hormigón.
La resistencia, la calidad y el rendimiento del hormigón dependen de las proporciones de su mezcla. Añadir otros ingredientes cuidadosamente seleccionados puede aumentar aún más su resistencia y mejorar sus características.
En conclusión, el hormigón es un componente clave en los proyectos de construcción actuales, ya sea en la agricultura industrial, la construcción de viviendas o la construcción de infraestructuras. Su versatilidad y resistencia lo convierten en un material para casi cualquier aplicación.