2 Construcción 1: Morteros, Hormigones

2 Construcción 1: Morteros, Hormigones

1. 1-Morteros

   • Son materiales compuestos, pastas que se usan en estado húmedo. Sus usos más característicos son unir, dar terminación y suministrar propiedades al cerramiento sobre el que se encuentran aplicados (el hormigón también es un material compuesto). Las propiedades fundamentales de estos materiales compuestos provienen del material que une el conjunto de componentes; el aglomerante. El proceso de fraguado y endurecimiento son dos procesos diferenciados que ocurren uno a continuación del otro. El fraguado comienza aproximadamente a las 2hs, de la incorporación del agua y finaliza a las 4 horas (se caracteriza por la pérdida de la plasticidad de la pasta). Allí comienza el endurecimiento (progresivo)
     • Aglomerantes
       • Material que se adhiere a otros materiales, endurece y permite la unión entre materiales diferentes y que adquieren su cualidad por medio de una reacción química. Los clasificamos a partir del desencadenante del proceso que le permite reconstruir el pétreo artificial. Aglomerantes aéreos (el fraguado y endurecimiento se produce en una reacción con componentes de la atmosfera, cales aéreas), aglomerantes hidráulicos (el fraguado y endurecimiento se produce en una reacción con el agua, cemento portland, yesos)
     • Cales
       • Se obtiene a partir de la piedra caliza y su uso se caracteriza por tener una elevada plasticidad, buena retención de agua, excelente adherencia y protección frente a la fisura. El proceso de endurecimiento se da con el CO2 de la atmosfera, por eso el mortero conformado con cal debe ser algo poroso para lograr un endurecimiento completo
     • Cementos
       • Se caracterizan por reaccionar químicamente con la incorporación de agua. Lo hacen aun sin presencia de aire, son productos industriales que pasan por un proceso complejo con importante consumo de energía para su producción. Cemento portland (se caracteriza por una elevada resistencia mecánica, rápido fraguado, impermeabilidad mejorada y tienen una gran tendencia a la fisura), cemento de albañilería (aglomerante que está diseñado en función de obtener trabajabilidad, se posterga el comienzo y la finalización del fraguado, se favorece la incorporación de aire, no es de uso estructural)
     • Yeso
       • Es un aglomerante hidráulico obtenido por la calcinación y molienda del mineral llamado aljez. Se caracteriza por ser de color blanco, utilizarse con o sin agregados (por qué endurece muy rápidamente),ser regulador de la humedad ambiente, buen aislante térmico y acústico y por un acabado de las superficies de gran calidad
   • Propiedades
     • Estado Fresco
       • Con objetivo fundamental la trabajabilidad del mismo que consiste en la facilidad para extenderlo y la adherencia a los sustratos, proviene de la fluidez, la cohesión y la retención de agua. En este estado la trabajabilidad se reduce de la cal aérea al cemento portland
     • Estado Endurecido
       • Resistencia a la compresión adecuada, mantener adherencia luego de endurecido, baja fisuracion por control de la retracción de secado, deformación que acompañe el sustrato. En este estado la resistencia a la compresión aumenta del yeso al cemento portland
   • Componentes Básicos
     • Tanto en los morteros como en los hormigones, sus propiedades dependen de las características de sus componentes y de las proporciones entre ellos. Árido fino + aglomerante + agua (aditivos, aire). Los áridos utilizados en morteros son las denominadas arenas. Áridos finos con un tamaño máximo de 4 mm (las arenas pueden ser, gruesas, medias y finas). Deben ser limpias, no pueden contener impurezas orgánicas o productos químicos que afecten el fraguado del aglomerante o que luego produzcan daños al producto terminado. La elección de la granulometría del árido a utilizar depende de la aplicación a la que se destinará el mortero. El agua debe ser inocua a los proceso de fraguado y endurecimiento, limpia, y sin componentes orgánicos (agua potable). Los aditivos se utilizan para resaltar, mejorar y/u obtener propiedades que el mortero a utilizar necesita para lograr las prestaciones para las que se está utilizando (acelerantes, retardantes, impermeables, colorantes, etc.)
       • Dosificaciones
         • Los morteros fabricados en obra son los que llamamos morteros de receta, se establece una relación en volúmenes aparentes de los componentes (aglomerante-árido). Morteros de cal (1 parte de cal, 3-4 partes de arena gruesa o fina, son mezclas), morteros de cemento de albañilería (1 parte de cemento y 6 partes de arena terciada para elevación de muros, 1 parte de cemento y 4 partes de arena terciada para revoques)

2. 2-Hormigones

   • Los usos del hormigón derivan de aprovechar sus propiedades más relevantes, como la resistencia mecánica, dureza, su baja permeabilidad, durabilidad y versatilidad (formas, texturas, colores). Estos varían en estructuras a la vista y no a la vista, pavimentos (interiores, exteriores), piscinas, estanques, elementos simples, etc. Es un material heterogéneo (coexisten las tres fases de la materia, sólidos, líquidos y aire), está compuesto por un aglomerante (cemento portland, hidraulicidad, endurece luego de hidratado), áridos (grueso y fino, grava y arena), agua (y/o diluyentes, aditivos, etc.). Es un material versátil (diseñable, moldeable, variedad formal y dimensional, resistencia mecánica, densidad, textura, color y tiene posibilidad de combinarlo con aceros) y también formáceo (capacidad de adquirir la forma deseada, mediante moldes o encofrados)
   • Material Formáceo
     • El estudio de la dosificación y de las características de los materiales componentes, determinan las propiedades del hormigón, tanto fresco como endurecido. Estado fresco (material heterogéneo, pastoso, amorfo, moldeable), estado endurecido (sólido, ha adquirido las propiedades resistentes)
       • Preparación
         • En obra (dosificación/amasado, tipos de hormigonera), en planta de premezclado (instalación de dosificación automatizada, equipos de amasado y traslado que facilitan la puesta en obra), puesta en obra (vertido desde poca altura, llenado por capas, evitar segregación), moldeo (uso de madera y derivados, acero, plásticos, evitar absorción de agua, empleo de desmoldantes), compactación (eliminación al mínimo de los huecos para obtener volúmenes de máxima compacidad, mediante picado, apisonado, vibrado, etc.)
       • Fraguado
         • Período de tiempo en el cual la mezcla pasa de su consistencia plástica a rígida. En este lapso de tiempo se producen las reacciones físico-químicas iniciales del cemento con el agua. Comienza después de 45 minutos y finaliza antes de las 10 horas. La finura del cemento, temperatura y cantidad de agua de amasado son las condiciones del mismo. Considerar que las bajas temperaturas retrasan o pueden inhibir el fraguado del hormigón en los tiempos previstos (pérdida de resistencia) y que las altas, provocan la evaporación brusca del agua de amasado (el cemento no termina de hidratarse)
       • Curado
         • Acciones de control de humedad y temperatura para que el hormigón endurezca en condiciones óptimas. Consiste en la reposición de la pérdida de agua por evaporación o prevenir que la evaporación sea mínima (riego superficial, curado al vapor, etc.)
   • Estado Fresco
     • Propiedades
       • Consistencia, trabajabilidad, homogeneidad, masa específica. Para conocerlas se realizan ensayos de campo (a pie de obra) o de laboratorio. La consistencia está dada por la facilidad del hormigón fresco de deformarse. Los factores que intervienen para ello son la cantidad de agua de amasado y la forma y granulometría de los áridos. El vibrado mejora la trabajabilidad y disminuye el rozamiento interno sin aumentar el contenido de agua
         • Cono de Abrams
           • Ensayo a pie de obra. Se utiliza un molde troncocónico de h=30 cm, diámetro de base 20cm y de boca 10cm. Se llena en 3 capas iguales y sucesivas, picando 25 veces cada una de ellas con una varilla de hierro de 16 mm y 60 cm de longitud, con su punta redondeada. Al desmoldar se mide el descenso de la probeta con relación al molde original (en cm), determinando la consistencia
         • Mesa de Sacudidas
           • Ensayo de laboratorio. Se utiliza una probeta troncocónica de h=12.5cm y diámetros de base y boca de 25 y 17cm. Se vibra a una frecuencia de un golpe por segundo durante 15 segundos, desde una altura de caída de 1.25 cm. La consistencia se determina de acuerdo a la expansión en relación al diámetro original, expresada en %
       • La resistencia del hormigón está en relación indirecta con la relación agua/cemento (menor A/C, mayor resistencia). La trabajabilidad es la aptitud relativa para ser amasado y posicionado en una obra determinada y depende de la cantidad de agua de amasado, origen y granulometría de los áridos, contenido y finura del cemento y del empleo de aditivos. La homogeneidad es la cualidad por la cual los componentes del hormigón se distribuyen regularmente en su masa y depende de un correcto amasado y de evitar segregaciones y decantación en el transporte y puesta en obra. La masa específica establece el índice de uniformidad del hormigón fresco en el transcurso de la obra
   • Estado Endurecido
     • Ya se presenta sólido, ha adquirido propiedades resistentes. Proceso diferido en el tiempo en el cual se consolidan los procesos físico-químicos y el hormigón adquiere resistencia.
       • Resistencia a la Compresión
         • Es la característica mecánica principal de un hormigón y hasta propiedad índice de su calidad. Para su determinación existen métodos destructivos (rotura de probetas normalizadas) y métodos no destructivos (esclerómetro, ultrasonido). Las condiciones para asegurar la resistencia a la compresión son: la cantidad y calidad del cemento, la cantidad de agua de amasado, el adecuado curado, la edad del hormigón, la naturaleza de los áridos, la homogeneidad de la mezcla y la compacidad en el llenado
           • Resistencia media por compresión (fcm)
             • Es la media aritmética de las resistencias halladas para una edad determinada (en general 28 días). Brinda una idea de la resistencia promedio del conjunto
           • Resistencia característica por compresión (fck)
             • Es el valor requerido para asegurarse que sólo el 5% de la muestra tendrá valores inferiores al solicitado por el cálculo (confiabilidad del 95%).
       • Permeabilidad
         • Propiedad del material de ser atravesado por un fluido a través de su masa (por presión o por capilaridad). La impermeabilidad del hormigón depende de emplear adecuada relación A/C (lo más baja posible, el agua necesaria para la hidratación del cemento portland es del 15%, el resto del agua la agregamos para otorgar las condiciones de docilidad), de la composición granulométrica continua, de emplear áridos de baja porosidad, de lograr compactación adecuada en el colado de los moldes y de efectuar un curado adecuado
       • Densidad
         • Depende básicamente de la naturaleza y granulometría de los áridos y de los métodos de compactación empleados. Resistencia al desgaste superficial: especialmente en pavimentos. Para mejorar hay que utilizar hormigones de baja relación A/C, emplear áridos duros y realizar un adecuado tratamiento superficial
       • Compacidad
         • Es la relación por cociente entre volumen absoluto y volumen aparente. Depende de los métodos de consolidación o compactación (a mayor compactación, menos huecos) y/o del empleo de aditivos específicos (fluidificantes/súper fluidificantes). La compacidad asegura mayor resistencia mecánica, física y química
       • Fenomenos Dimensiales
         • Retracción
           • Es la contracción de volumen del hormigón que acompaña el proceso de fraguado y endurecimiento por causa de la evaporación del agua, este fenómeno genera esfuerzos de tracción en la masa de hormigón que usualmente provocan fisuras, se controla mediante el curado adecuado. Inciden la relación A/C, la forma de la pieza, la humedad relativa, la circulación del aire, etc
         • Dilatación
           • La radiación solar y la temperatura del aire generan en el hormigón variaciones dimensionales lineales, a mayor compacidad del hormigón, aumenta su conductividad, por lo tanto aumenta su dilatación térmica, las formas laminares son más propensas a dilatarse, se controla disponiendo protecciones térmicas y frente a la radiación solar
       • Durabilidad
         • Capacidad del hormigón de resistir acciones externas conservando sus propiedades resistentes, su integridad y aspecto, a lo largo de su vida útil prevista, siempre que se cumplan las condiciones de la misma. Existen agentes que pueden atentar contra la durabilidad como acciones mecánicas externas, ataques químicos o físicos, contacto con aguas agresivas, temperaturas extremas, etc. Las precauciones para lograr una correcta durabilidad son la selección de materiales adecuados, cuidar dosificación de cemento y agua, adoptar recubrimientos apropiados, puesta en obra y compactación correctas, controlar las fisuras por retracción y controlar la administración de aditivos
   • Componentes
     • Áridos
       • Colaboran con la resistencia, la durabilidad y la economía del hormigón. Son materiales inertes, que se oponen a la retracción del hormigón. En su estado natural contienen impurezas que son perjudiciales para el hormigón, deben eliminarse mediante el lavado. El origen de los mismos es por desintegración natural o artificial de rocas y son preferibles los áridos de tipo cuarzoso o silíceo, de partículas duras y densas
         • Análisis Ganulométrico
           • Es el estudio de los tamaños de las partículas de los áridos, de acuerdo con procedimientos normalizados, el objetivo es lograr mezclas de máxima compacidad, obtener mínima superficie a aglomerar, para emplear menor cantidad de cemento portland (por economía) y conseguir adecuada trabajabilidad. No es posible hacer un buen hormigón sin una buena arena (árido fino). Mediante el estudio del tamaño de sus partículas se podrá determinar si una arena es apropiada (o no) para su empleo en la confección de hormigón. Tienen una clasificación como Clase I la arena recomendable para uso en hormigones y Clase II como la arena aceptable para uso en hormigones (fuera de estos rangos, la arena se considera no apta). La granulometría debe ser continua, esto es, con porcentajes adecuados de los distintos tamaños de granos (tener en cuenta MF)
     • Aglomerantes
       • Permiten unir fragmentos y dar cohesión a la partes, formando un conjunto por acción físico-química. Cemento portland (aglomerante hidráulico obtenido por la calcinación y pulverización de piedras calizas y arcillas ricas en sílice y alúmina, y adición de yeso). Caliza + Arcilla + Calor = Clinker Portland, Clinker Portland + yeso + molienda fina = Cemento Portland. Tiene como características el fraguado, expansión, finura de molido, peso específico y resistencia mecánica
     • Agua
       • Existe el agua de amasado y de curado. Cumple 2 funciones esenciales como lo son la hidratación del cemento y conferir trabajabilidad al hormigón fresco. El agua de curado (fraguado y primer endurecimiento) tiene como objetivo evitar la desecación de la masa, mejorar la hidratación del cemento y evitar retracción prematura. Importa la cantidad, la calidad y la temperatura
     • Aditivos
       • Se incorporan al hormigón fresco para mejorar o resaltar alguna de sus propiedades. Tiene como precauciones la administración cuidadosa (dosificación), ver naturaleza química (efectos secundarios), posible variación de tiempos de fraguado y conocer los efectos combinados de múltiples aditivos

Bilder und Dateien der Mindmap