EL CONCRETO REFORZADO INTRODUCCION El concreto simple, sin refuerzo, es resistente a la compresión, pero d ébil en tensión, lo que limita su aplicabilidad como material estructural. Para resistir tensiones, se emplea refuerzo de acero, generalmente en forma de barras, colocado en zonas donde se prevé que se desarrollaran tensiones bajo las acciones de servicio. El acero restringe la aparición de grietas originadas por la poca resistencia a la tensión d el concreto. El uso del refuerzo no está limitado a la finalidad anterior, también se emplea e n zonas de compresión para aumentar la resistencia del elemento reforzado, para reducir las deformaciones debidas a cargas de larga duración y para proporcionar confinamiento lateral al concreto, lo que indirectamente aumenta su resistencia a la compresión. La combinación de concreto simple con refuerzo constituye lo que se llama CONCRETO REFORZADO. El concreto pre esforzado es una modalidad de concreto reforzado, en la que se crea un estado de esfuerzos de compresión en el concreto antes d e la aplicación de las acciones. De este modo, los esfuerzos de tensión producidos por las acciones quedan contrarrestados o reducidos. La manera más común de pre esforzar consiste en t ensar el acero de refuerzo y anclarlo en los extremos del elemento. CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES
EL CONCRETO Definición El concreto es una mezcla de: Cemento, agregados inertes (grava y arena) y agua, la cual se endurece después de cierto tiempo de mezclado Los elementos que componen el concreto se dividen en dos grupos: ACTIVOS E INERTES. Son activos, el agua y el cemento a cuya cuenta corre la reacción química por medio de la cual esa mezcla, llamada lechada o pasta, se endurece hasta alcanzar un estado de gran solidez. Los elementos inertes (agregados), al arena y la grava, cuyo papel fundamental es formar el esqueleto del concreto, ocupando gran parte del volumen del producto final, con lo cual se logra abaratarlo y disminuir notablemente los efectos de la reacción química del fraguado: L a elevación de la temperatura y la contracción de la lechada al endurecerse. El agua que entra en combinación química con el cem ento es aproximadamente un 33% de la cantidad total y esa fracción disminuye con la resistencia del concreto. En consecuencia, la mayor parte del agua de me zclado se destina a lograr fluidez y trabajabilidad a la mezcla, coadyuvando a la contracción del fraguado y dejando en su lugar vacios correspondientes, cuya presencia influye negativamente en la resistencia final del concreto. CEMENTO Salvo casos muy especiales, en general se usa el cemento portland; definido por las normas de los
diferentes países productores de cemento, como un material que proviene de la pulverización del producto obtenido por fusión incipiente de materiale s arcillosos y calizos que contengan oxido de calcio, silicio, aluminio y hierro en cantidades convenientemente calculadas y si n mas adición posterior que yeso sin calcinar y agua, así como otros materiales que no excedan el 1% en peso total y que no sean nocivos para el comportamiento posterior del cemento. La composición química del cemento portland es muy compleja; pero puede definirse esencialmente como un compuesto de cal, alúmina y sílice. Los componentes fundamentales son: El aluminio tricalcico, el silicato tricalcico, el silicatodicalcico y el ferro aluminio tricalcico. CLASES DE CEMENTO PORTLAND
Existen o se fabrican varios tipos de cemento portland CEMENTO PORTLAND TIPO I Destinado a usos generales: Estructuras, pavimentos, bloques, tubos y mampostería. CEMENTO PORTLAND TIPO II Modificado, adecuado en general para obras hidráulicas por su calor de hidratación moderado u su regular resistencia a los sulfatos. CEMENTO PORTLAND TIPO III Rápida resistencia alta, recomendado para sustituir el tipo I en obras de emergencia o cuando se desee retirar pronto las cimbras para usarlas un número mayor de veces; adquiere una determinada resistencia, en igualdad de condiciones, en la ter cera parte del tiempo que necesita para ello el cemento tipo I. CEMENTO PORTLAND TIPO IV De bajo calor, adecuado para construcción de grandes espesores porque su calor de hidratación es muy reducido a tenor de su resistencia que se adquiere lentamente. CEMENTO PORTLAND TIPO V De alta resistencia a los sulfatos, recomendado en cimentaciones expuestas a la acción de aguas sulfatadas y agresivas. Se produce también el cemento portland blanco, de características similares al tipo I, usado especialmente en construcciones urbanas, cuando lo demandan razones arquitectónicas.
PESO VOLUMETRICO DEL CONCRETO
La densidad del cemento portland es muy elevada; su peso volumétrico depende de la compactación, pero puede aceptarse un valor medio de 1500 kg/m3, el cual concuerda con la costumbre de suponer un volumen de 33 litros para el saco de cemento de 50 kg El peso volumétrico del concreto común es variable de acuerdo con la densidad de los agregados y puede estimarse entre 2200 y 2500 kg/m3, como promedios, lo que lo coloca entre los materiales de la construcción pesados en relación con la intensidad de las cargas que soporta, especialmente cuando trabaja a la flexión.
La producción de concretos ligeros ha sido preocupación constante de los investigadores, quienes en un principio dijeron su interés hacia los agregados de poco peso: Tezontles y piedra pómez, los cuales presentan dificultad de sus cualidades higroscópicas que hacen pu nto menos que imposible la correcta dosificación de el agua de mezclado, de la que depende la resistencia del concreto. La dificultad que presentan los agregados ligeros parece haber sido sup erada con los inclusores de aire, los cuales producen numerosas burbujas en el seno de la mezcla disminuyendo su peso volumétrico y aumentando al mismo tiempo su t rabajabilidad, cohesión y resistencia al acción de los sulfatos y las heladas Los inclusores de aire son productos químicos, generalmente compuestos de fino polvo de aluminio o zinc, que se agregan a la m ezcladora o que vienen añadidos en el p ropio cemento.
Fibras de cáñamo La producción de cáñamo es fácil de conseguir de forma orgánica. Por lo tanto muchos de los problemas ecológicos de la agricultura química de las fibras de otros se obvian. El cáñamo crece rápidamente hasta 5 metros de altura, con un follaje denso, que bloquea el crecimiento de malezas. Esto s herbicidas medios no son necesarios y el campo está libre de malezas para la próxima cosecha. A diferencia del algodón de cáñamo no tiene necesidad de agua de alta. La planta del cáñamo tiene un sistema radicular profundo del grifo que permite a la planta de OT aprovechar la humedad del subsuelo profundo, por lo que requiere poca o ninguna irrigación. El cáñamo se ha producido durante miles de años como una fuente de fibra para papel, tela, velas / tela y materiales de construcción. De fibras naturales a partir del tallo de cáñamo es sumamente resistente y se puede utilizar en la producción de textiles, prendas de vestir, telas, cuerdas, cordeles, papel de archivo tipo de papel, y materiales de construcción. Hay dos tipos principales de fibras en cáñamo - líber o fibras largas y fibras cortas o hurds interior. Tradicionalmente, el cáñamo ha sido cultivada por sus valiosos y versátiles de alta calidad fibras liberianas. Líber cuenta para 20-30 por ciento del tallo (dependiendo de la variedad de semillas, y la densidad de siembra). Hay dos tipos de fibras bastas: · Las principales fibras liberianas. Primaria de las fibras del líber representan aproximadamente el 70 por ciento de las fibras y son largas y de alto contenido en celulosa y baja en lignina. Primaria de las fibras del líber, son la parte más valiosa de la planta, y son generalmente considerados como uno de los más fuertes fibras de plantas conocidas. · Las secundarias fibrosas. Secundarias fibrosas que forman el 30 por ciento de las fibras del líber y son de longitud media y superior en la lignina. Son menos valiosa y cada vez más frecuentes cuando las plantas de cáñamo se cultiva con menos densidad, haciendo más cortos los tallos más gruesos, ya que no tienen que competir por la luz. La producción o extracción de la primaria fibras blandas ha sido tradicionalmente un proceso de trabajo intensivo, pero recientemente un proceso alternativo separación de las fibras ha sido desarrollado utilizando tecnologías como el ultrasonido y la explosión de vapor, que son mucho menos mano de obra. Una vez
separadas las fibras del líber están listos para hilar y tejer en los textiles, o para la fabricación de pasta en la pulpa de alta calidad. Fibras blandas son ideales para productos de papel especializados, tales como filtros industriales, papel moneda, bolsas de té o de papel de fumar. Hurds son el núcleo de fibra larga corta leñosa interior de l a planta del cáñamo. Ellos comprenden el 70-80 por ciento del tallo y se componen de fibras libriformes que tienen un alto contenido de lignina. Tradicionalmente se han considerado hurds residuos como son el subproducto de la extracción del líber. Los hurds son 50-77 de celulosa pecent haciéndolos ideales para la fabricación de papel. Un acre de cáñamo pueden sustituir a 4.1 hectáreas de árboles para la producción de pulpa. Aunque las fibras son más cortas que las fibras del líber que son adecuados para una amplia gama de productos tales como el rayón, el combustible de biomasa, celofán, aditivos de alimentos, materiales industriales de fabricación de pulpa y papel de periódico. El cáñamo, como ropa y textiles China es actualmente el primer productor de cáñamo textil. China ha tenido un comercio del cáñamo ininterrumpida durante aproximadamente 6000 años. Otros países están produciendo tejidos de cáñamo, en menor medida. La importante industria textil, una vez el cáñamo ha desaparecido casi por completo del mundo occidental. En la actualidad la mayor parte de nuestra demanda de productos textiles se encuentra con el algodón y sintéticos, los cuales tienen serios problemas ambientales asociados a ellos. No sólo hay beneficios ambientales que se pueden obtener a través del cultivo de cáñamo, tejidos de cáñamo se tienen ventajas para nosotros. La ropa orgánica y tejidos no tienen residuos químicos que impactan nuestra salud. Las telas con al menos el 50 por ciento de contenido de cáñamo bloquear los rayos UV del sol con más eficacia que hacen otros tejidos. En comparación con el algodón, las fibras de cáñamo son más largas, más fuertes, morelustrous y absorbente, y más resistente al moho. Textiles de cáñamo son extremadamente versátiles - si se usan en la producción de ropa, zapatos, ropa, tela, alfombras y tapicería. ¿Es el cáñamo más ecológico que el algodón? Todo lo que se puede hacer de algodón se puede hacer de cáñamo. Fibras largas del cáñamo se dan la fuerza para crear un producto final que es mucho más fuerte y más durable que una producción de algodón. Así como el cáñamo puede ser cultivado en lugar de árboles, también se puede cultivar en lugar de algodón, con ventajas medioambientales. El algodón es uno de los cultivos agrícolas más destructoras del medio ambiente. En uso de plaguicidas en los EE.UU. solamente, es asombroso - 125 millones de kilogramos al año. A nivel mundial, la producción de algodón utiliza el 50 por ciento de los pesticidas del mundo y herbicidas. Los plaguicidas son posiblemente la mayor amenaza tóxica para la contaminación de nuestro suelo, el aire, el agua y las comunidades naturales, ya que a menudo son permanentes y se bioacumulan, es decir, su toxicidad aumenta a medida que se consumen en la cadena alimentaria.Muchos pesticidas son carcinógenos conocidos, y también puede causar trastornos de la inmunodeficiencia. Sumado a esto, los pesticidas, tienen una base de petróleo y su uso excesivo perpetúa nuestra dependencia del petróleo.
El algodón también requiere grandes cantidades de fertilizantes, reguladores del crecimiento, biocidas generales tales como bromuro de metilo y agua. Cáñamo por otro lado, es uno de los cultivos ambientalmente más positivos que realmente deja el suelo enriquecido. Hemp requiere poco o nada de pesticidas o herbicidas y el sistema de raíces extenso y profundo se llevan nutrientes de las capas más profundas del suelo, y cuando las raíces de la ruptura después de la cosecha que airear el suelo y proporcionar humus. El cáñamo crece muy alto y grueso, el sombreado y el mantillo del suelo contribuye a una sana vida microbiana en el suelo. El algodón crece sólo en climas moderados y requiere más agua que el cáñamo. El cáñamo crece en una amplia gama de climas y es resistente a las heladas. El cáñamo requiere sólo cantidades moderadas de agua, mientras que el algodón requiere grandes cantidades de a gua. Haces de fibras de cáñamo son de hasta quince metros de largo, mientras que las fibras de algodón son menos de una pulgada. El cáñamo tiene ocho veces l a resistencia a la tracción y cuatro ve ces la durabilidad de algodón. El cáñamo es más absorbente que el algodón y por lo tanto toma tintes mejor. Sobre una base anual, una hectárea de cáñamo produce la fibra tanto como 2-3 hectáreas de algodón. Dos y medio acres (una hectárea) de cáñamo produce aproximadamente 8.000-11.000 kg de biomasa seca. La fibra de cáñamo viene a la derecha de la planta lista para peinar y uso. La fibra de cáñamo dura más tiempo, es más suave que el algodón, y no lo hará el moho (cáñamo ha sido utilizado para las velas de miles de años por este motivo). Materiales de construcción Procesamiento de cáñamo Tallos Cáñamo líber o fibras largas y fibras cortas o hurds interior puede ser procesados y utilizados con la tecnología existente en la construcción. El tallo de cáñamo pueden ser incorporados en los materiales de construcción directamente del campo. La fibra de cáñamo añadido a los aumentos de hormigón a la tracción ya la compresión, reduce el encogimiento y agrietamiento. La demanda de materias primas renovables está aumentando. Actualmente muchas empresas producen productos no tejidos como las esteras para compuestos de aislamiento y el coche / vehículo basadas principalmente en el sector del lino, pero ahora cada vez más en las fibras de cáñamo. Fibras de cáñamo tienen un excelente potencial - pueden reforzar los plásticos, las fibras sustitutivas minerales, ser reciclados, se puede cultivar ecológicamente, y no tienen problemas de eliminación de residuos. Una gama de productos se pueden derivar de esteras no tejidas para una gama de usos: aislamiento, filtros, geotextiles, medios de crecimiento, plásticos reforzados y compuestos. Materiales compuestos de fibras naturales (SNF) se formulan a partir de una mezcla de fibras naturales como el kenaf, cáñamo, lino, yute y el sisal, y polímeros termoplásticos. Sociedades no financieras son aproximadamente el 25 por ciento más fuerte que los termoplásticos reforzados con fibra de madera y no tienen ninguna de la manipulación negativa o cuestiones ambientales asociadas con fibra de vidrio. El cáñamo de hormigón y aislamiento
Hurds de cáñamo no sólo son muy absorbentes, pero también son excepcionalmente ricos en sílice. Cuando se mezcla con el cambio de cal, cáñamo hurds de un producto vegetal a un mineral. En este estado mineral que se refiere a menudo como cáñamo piedra, y pesa entre 1/5 y 1/7 de hormigón a base de cemento. Varios cientos de casas se han construido en Europa con este material.Se están realizando investigaciones en el Reino Unido y Alemania, donde hurds cáñamo se han utilizado para la construcción de pisos desde mediados de 1900. A veces los hurds cáñamo se mezclan con cal, agua y arena, ya sea de yeso o de un río. Cuando se vierte se endurece, y se convierte en el molde y resistente a los insectos. Se puede utilizar en la construcción de paneles de yeso entre encofrado, como un aislamiento interior y exterior o se vierte como un piso. El encofrado se puede extraer durante un par de horas. Una de las ventajas del hormigón de cáñamo es que ya no es necesario tener varias capas de materiales de construcción convencionales - que es la pared exterior e interior, y el aislamiento, todo en uno - que puede reemplazar los ladrillos o el cemento de hormigón-, una barrera de vapor, aislamiento, y yeso junta o revestimiento de madera. Todo lo que se necesita como un acabado es una capa exterior de cal a la que los pigmentos se puede añadir si lo desea. La superficie interior es un atractivo similar al corcho textura que puede ser encerado o barnizado (con un barniz basado en el cáñamo). Uno de los productos de hormigón más populares de cáñamo es Isochanvre, un producto francés. Los fabricantes afirman:
un excelente aislamiento acústico respira, evita la condensación de drenaje automático y resistente al agua no es inflamable (no hay productos de combustión tóxicos) resistente a los roedores, termitas, insectos, hongos y bacterias (debido al contenido de sílice) fácil de usar, flexible y resistente a las grietasideal para zonas de ciclones y terremotos propensas debido a su relación resistencia / peso ligereza capaz de utilizar un menor número de acabado, como la ausencia de yeso, pintura o papel tapiz.
Con todo esto en mente, el cáñamo puede ser visto como un material de construcción excepcional, si utilizamos criterios ecológicos, arquitectónicos, de hecho o de usuario final. Ecológicamente, utilizando hurds cáñamo como el hormigón y el aislamiento, tiene sentido. Desde los materiales de un "análisis del ciclo vital" la perspectiva de construcción de cáñamo gana las manos abajo. Desde sus orígenes como un cultivo anual, el cáñamo apoyo a la agricultura, que proporciona una alternativa a la madera / el uso de árboles y por lo tanto, tala de árboles, elimina la necesidad de la minería, y no requiere tratamiento químico en las etapas de desfibrado o estabilización. Debido a los materiales simples y naturales utilizadas, no hay contaminación del aire o agua, no se producen residuos ya que todas las partes de la planta se utilizan, y sólo un mínimo de energía se requiere para su procesamiento. Desde la perspectiva humana, es fácil y seguro para trabajar con ya que es a base de cal, y que no requiere mantenimiento. El proceso de petrificación sigue resultando en una más fuerte, mejor material con la edad. Como todos los productos de cáñamo, que es biodegradable.
