El hormigón es uno de los materiales de construcción más utilizados en todo el mundo. Se puede encontrar en todas partes: en edificios, puentes, calles e incluso en obras de arte. Pero ¿qué es exactamente el hormigón y por qué es tan importante para la industria de la construcción? En este artículo aprenderá de qué está hecho el hormigón, cómo se produce y por qué es esencial para nuestro mundo moderno.
La historia del hormigón
El hormigón no es un material de construcción nuevo: su historia se remonta a tiempos antiguos. Hace más de 2.000 años, los romanos utilizaron un precursor del hormigón actual, el llamado "Opus Caementitium". El “hormigón romano” era una mezcla de cal, agua, arena y roca. Los romanos utilizaron este hormigón para construir algunas de las estructuras más impresionantes del mundo, como el Panteón de Roma. La cúpula de este edificio sigue siendo la cúpula de hormigón autoportante más grande del mundo.
Los componentes del hormigón
Hasta el desarrollo del hormigón moderno, el hormigón se conocía como una “mezcla de 3 materiales”:
- cemento
- Agregados (arena/grava)
- Agua
Desde mediados del siglo XX se añaden aditivos y mezclas al hormigón para influir positivamente en determinadas propiedades del hormigón fresco y endurecido. Desde entonces, se habla de la llamada “mezcla de 5 sustancias”:
- cemento
- Agregados (arena/grava)
- Agua
- Aditivos (agentes de flujo, estabilizantes, antiespumantes, etc.)
- Aditivos (polvo de sílice, harina de roca, basura, etc.)
Cemento: El cemento es un aglutinante denominado “hidráulico”. Esto significa que se endurece completamente incluso bajo el agua o en ausencia de aire. El cemento se compone de piedra caliza y arcilla (marga), que se cuece a 1450 °C (hasta la sinterización) y luego se muele finamente junto con otros componentes principales y secundarios. Tan pronto como el cemento entra en contacto con el agua, comienza una reacción química llamada hidratación. Esta reacción hace que el cemento se endurezca y una firmemente las partículas de roca. Para garantizar que el cemento siga siendo trabajable una vez que entra en contacto con el agua, en la fábrica se añade hasta un 5% de yeso (un componente menor, ya que es menos del 5%). ¡Importante! ¡La adición de yeso sólo se puede realizar en fábrica! ¡Nunca por el usuario!
Agregados: Los agregados incluyen arena, grava o virutas de varios tipos de roca, a menudo se utiliza granito. Se podrán utilizar únicamente áridos “adecuados”. Muchos factores influyen en la “idoneidad”, entre ellos:
- Resistencia a la compresión
- Resistencia a los ácidos
- Resistencia a las heladas y a la sal antihielo
- Resistencia a la abrasión
- Contenido de cloruro
Forman el “armazón” del hormigón y constituyen la mayor parte de su volumen. La mezcla de diferentes tamaños de grano crea una estructura densa, que es crucial para la resistencia del hormigón.
Agua: Sin agua no hay hormigón. El agua es necesaria para activar la hidratación y hacer trabajable la mezcla. Los cementos requieren aproximadamente el 40% de su propio peso para completar completamente el proceso de hidratación. Si se añade más agua de la que el cemento puede retener (el llamado “exceso de agua”), esto da lugar a una mejor trabajabilidad del hormigón, pero al mismo tiempo a una menor resistencia. La razón de esto es que el “exceso de agua” se evapora del hormigón endurecido y deja poros capilares en la estructura del hormigón, lo que afecta negativamente a las propiedades del hormigón endurecido en casi todos los aspectos.
Aditivos y aditivos: Los aditivos son sustancias químicas que se añaden al hormigón en pequeñas cantidades para mejorar ciertas propiedades del hormigón fresco o endurecido, como por ejemplo: consistencia, densidad, velocidad de fraguado, contenido de aire, etc.
Los aditivos son sustancias que a menudo se añaden en cantidades tan grandes que deben tenerse en cuenta en el cálculo del volumen de la sustancia. Tienen como objetivo influir positivamente en la consistencia del hormigón fresco así como en la resistencia y densidad del hormigón endurecido.
Del hormigón fresco al endurecido
Se denomina hormigón fresco al hormigón antes de que se endurezca. En este estado aún se puede procesar y moldear en cualquier forma deseada. Una vez que el hormigón se ha endurecido, se denomina hormigón endurecido. Pasta de cemento -> gel de cemento -> piedra de cemento.
La resistencia del hormigón depende de varios factores, entre ellos la proporción de la mezcla de agua y cemento (la llamada “relación agua-cemento”), el tipo de agregados utilizados y la curva granulométrica utilizada. El hormigón normalmente necesita curarse durante unos 28 días para alcanzar su máxima resistencia.
Diferentes tipos de hormigón
Dependiendo de la aplicación existen diferentes tipos de hormigón:
Hormigón normal: La forma más común de hormigón utilizada para muchos proyectos de construcción. Se compone de los componentes principales mencionados anteriormente y se utiliza en edificios, puentes y carreteras.
Hormigón ligero: El hormigón ligero se utiliza a menudo en la construcción de viviendas donde se requiere un buen aislamiento térmico o un peso reducido para el transporte, montaje y uso. Se utilizan áridos más ligeros como piedra pómez o arcilla expandida.
Hormigón pesado: Este hormigón es especialmente denso y pesado y se utiliza principalmente para la protección radiológica en hospitales o centrales nucleares. Otros campos de aplicación son los pesos de lastre en barcos o los contrapesos para grúas y estribos de puentes. La chatarra de acero se utiliza a menudo como aditivo.
Compatibilidad ambiental y sostenibilidad
El hormigón tiene reputación de ser un material de construcción respetuoso con el medio ambiente cuando se utiliza correctamente. En la producción de hormigón se utilizan materiales reciclados y el uso de las denominadas materias primas secundarias puede reducir el consumo de recursos naturales. Además, el hormigón ofrece la posibilidad de construir estructuras que pueden utilizarse durante muchas décadas, conservando así los recursos a largo plazo.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que la producción de cemento, un componente principal del hormigón, consume mucha energía y genera emisiones de CO2. Por ello, se está trabajando intensamente en el desarrollo de aglutinantes alternativos que sean más respetuosos con el medio ambiente.
La importancia del hormigón en el mundo moderno
Es difícil imaginar nuestro mundo moderno sin hormigón. Se puede encontrar en todas partes: en las calles por las que conducimos, en los puentes que cruzamos y en los edificios en los que vivimos y trabajamos. La versatilidad del hormigón lo convierte en un material de construcción indispensable para muchos proyectos de construcción diferentes.
El hormigón se puede moldear en casi cualquier forma, lo que ofrece a los arquitectos e ingenieros una gran libertad de diseño. También es muy duradero y puede soportar condiciones climáticas extremas. Estas propiedades hacen del hormigón uno de los materiales de construcción más importantes de nuestro tiempo.
Conclusión
El hormigón es un material de construcción fascinante con una historia muy larga y un gran futuro. Su versatilidad, resistencia y durabilidad lo convierten en un material indispensable para la industria de la construcción. A medida que se desarrollen métodos de fabricación más respetuosos con el medio ambiente, el hormigón seguirá desempeñando un papel central en el diseño de nuestra infraestructura y arquitectura.
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Hormigón moderno: aditivos, áridos y refuerzos