Esteban Zalamea. Concreto Celular

Maestría en Construcciones.

Módulo de Nuevos Materiales.

UNIVERSIDAD DE CUENCA. MAESTRIA EN CONSTRUCCIONES.

MÓDULO DE NUEVOS MATERIALES. INVESTIGACIÓN CONCRETOS CELULARES.

PABLO QUITO NOVILLO.arquitecto ESTEBAN ZALAMEA LEÓN.arquitecto

MAYO 2011

1 Concretos Celulares.

Pablo Quito Novillo/Esteban Zalamea León



Concreto Celular.

1. Introducción. Consideramos importante esta relativamente nueva tecnología por que consideramos que existe un potencial uso de este material para la prefabricación constructiva en Ecuador teniendo en cuenta la escasez existente en maderas, plásticos y metales, considerando además que existen ya abundante producción de cemento en el medio. Por otra parte se presenta como una buena alternativa en cuanto a ahorro energético y de recursos naturales. En este documento presentamos las principales características del concreto celular abordando temas como su elaboración, sus cualidades, propiedades, usos y defectos para concluir con su aplicabilidad local con el fin de mostrar un enfoque general de la actualidad de esta tecnología a partir del concreto. Para esto hemos realizado una búsqueda documental considerando, sobre todo, el medio latinoamericano, por que creemos importante contextualizar esta tecnología en entornos similares al nuestro. 1. Abstract. We consider the importante of this new tecnology because there is a potencial of this material for prefabrication in our country considering the lack of wood, plastic and metal industry, unlike the cement industry that has an important production. Moreover it is a good alternative for energy and natural resource savings. In this document we submit the main characteristics of cellular concrete from its development, main properties, uses and defects for concluding with the potencial use in our country of this material, at the time that we show briefly the state of this tecnology. We had a documental reasearch considering the latin america´s state of art, looking forward the aplicability of this tecnology locally. 2. Antecedentes Los concretos aligerados se han usado en diferentes etapas de la historia del hombre; los concretos celulares nacen industrialmente en Europa (Suiza, Austria, Alemania) y se van utilizando gradualmente. En la actualidad, las ventajas técnicas, la facilidad de instalación, la diversidad de aplicaciones y la posibilidad de fabricar concretos celulares en plantas de costo accesible, hacen que este material este llenando un nicho importante en la industria de la construcción a nivel mundial. Aun cuando el concreto ligero se ha hecho ya bastante conocido en los últimos años no representa en ningún caso una nueva clase de material para la construcción. A fines del siglo XIX se utilizó en los Estados Unidos de Norteamérica, en Inglaterra y en muchos otros lugares, fabricándose con agregado de escoria de hulla y con aire encapsulado. Su empleo no se limitó a viviendas y habitaciones populares de bajo costo, sino que también se utilizó en ciertas partes de edificios y monumentos, tales como el Museo Británico terminado en 1907. También se sabe que los romanos usaron frecuentemente una forma de concreto ligero en sus construcciones, tal es el caso de la cúpula de 44mt, del diámetro del Panteón, en roma, construida en el siglo II D.C. La cual se compone en gran parte de concreto colado “in- situ” a base de agregado de pómez. 2 Concretos Celulares.




Por primera vez se produjo el concreto aireado con bomba generadora de espuma en Suecia en 1929, y su empleo durante los primeros años se destino exclusivamente a la fabricación de bloques. bloques. Las mejoras de sus propiedades condujeron al desarrollo de unidades reforzadas, de suerte que hoy en día más de la mitad de la producción de concreto aireado en Suecia se hace en esta forma. No fue sino por el año de 1950 se introdujo en Inglaterra el concreto aireado para elementos estructurales y por casi diez años no se tenía más que una sola fábrica dedicada únicamente a la producción de bloques, actualmente en Gran Bretaña existen por lo menos una veintena de industrias. En los Estados Unidos el desarrollo en gran escala del concreto ligero fue rápido principalmente por el tamaño del país que origina altos costos de transporte para mover materiales pesados a través de grandes distancias; a este factor se debe sumar el costo de la mano de obra relativamente altos. Aunque no parece existir escasez de agregados estos se encuentran a distancias considerables de los centros de prefabricados; es entonces cuando resulta económico el uso de agregados a base de espumas producidos en la misma planta. A principios de los 60, se presentó la necesidad de un producto liviano y aislante para losas y techos en Austria y Alemania se empezó a producir un mortero de cemento liviano, con la intromisión de espumas, fue el inicio de los concretos celulares también en estos paises. En América Latina, concretamente en Venezuela, ha sido utilizado, desde hace algunos años, el concreto celular para la construcción de cubiertas sobre sistemas de lamina colaborante, ha resultado un éxito por el bajo peso (carga muerta), En todos los países de Latino América se está empleando concreto aireado, sobretodo para prefabricación.

Imagen 1: Casa Dupli de Jurgen Mayer Architect. Estructura en Hormigón Celular Fuente: http://vivoarquitectura.blogspot.com/2011/02/c asa-dupli.html

3. Definiciones. El concreto celular es una mezcla con estructura más o menos homogénea de silicatos de calcio en granos finos que contiene pequeñas burbujas de aire NO comunicadas, es un material de peso ligero que puede contener o no agregados, adicionado una espuma o gas que reacciona químicamente 1. El ACI define al concreto celular como “ aquel concreto en el cual todo o parte del agregado es sustituido por burbujas de gas o aire”. Se lo conoce además como concreto aireado y en Europa como “concreto gas” y “concreto espuma” 2. También en el ACI 523.2R-2 define al concreto celular como como “ un producto liviano que está constituido por cemento Pórtland y/o limo de material fino silicio, como arena, escoria o 1 2

Alejandro Cervantes Abarca. Nuevas Tecnologías en Concretos, Celular, Fibras…. CYAD, México 2008 Íbid2





ceniza volante, mezclados con agua para formar una pasta que tiene una estructura de células vacías homogéneas, las células de aire se consigue esencialmente al incluir vacios resultantes de reacción química” 3

4. Producción. El concreto celular es el resultado de incluir en él gran cantidad de burbujas microscópicas en una mezcla de cemento – arena y otros materiales sílices, se logra al mezclar un Agente Químico Espumador con el agua y generando espuma con dilución por medio de aire comprimido generalmente. La espuma se mezcla con la lechada de arena-cemento-agua. La cantidad de aire que se puede incluir concretos estructurales es entre 20 y 50%, y puede llegar a un rango entre 51 y 80% para concretos destinados a aislamiento térmico o relleno 4. 4.1 Diseño de concreto celular. Acorde al ACI 523 5se deberá diseñar este tipo de concreto considerando: -Diseño a tensión permitido: Para refuerzo de acero, la tensión no deberá exceder la mitad de la tensión especificada con un máximo de 165 MPA. -Deflexión: Unidades prefabricadas utilizadas en pisos y cubiertas no excederán cualquiera de estas dos limitantes: Los requerimientos de deflexión máxima de código local y la deflexión máxima especificada en el ACI 318 Tabla 9.5(b). En ningún caso el espesor de la placa deberá ser inferior inferior a 50 mm en el que no se podrá incluir enlucido de existir. -Protección de refuerzo: Debido a la alta porosidad de concretos celulares, las barras de refuerzo deberán recibir una protección anticorrosivo. El revestimiento mínimo será de 12 milímetros considerando que la protección mencionada en el refuerzo. -Interacción entre unidades prefabricadas: Placas de piso o techo deberán estar especificadas en interacción con las adyacentes, de modo que las cargas se transfieran entre si. La deflexión diferencial máxima permitida será de 3,2 mm. -Aberturas y huecos: Se podrán realizar perforaciones que no excedan un 30%. Serán necesarios cálculos y consideraciones estructurales previamente cortado y perforación. 4.2 Materiales Acorde al ACI 523.2R-2 6 los materiales indicados para la elaboración de concreto celular deben cumplir las especificaciones: -Arena acorde a especificaciones ASTM C33 y C144 -Ceniza Volante acorde a ASTM C618 -Cementos Hidráulicos acorde a ASTM C150 ó C595. -Limo acorde a ASTM C911 -Agentes espumantes para concreto celular acorde a ASTM C796 y C869. -Agua limpia y libre de aceites, ácidos, alkalies, sales, materia orgánica y substancias potencialmente deteriorantes. -Aditivos: Se pueden utilizar acorde a necesidad inclusores de aire, acelerantes, retardantes, reductores de agua agua o aditivos puzolánicos, provistos provisto s en el código código ACI 318. 3

ACI 523.2R-96. Guide for Precast Cellular Concrete Floor, Floor, Roof and Wall Units. Íbid 1 5 Íbid 3. Pág.3 6 Íbid 3. Pág.2 4





-Refuerzo: Debe utilizarse acero acorde a especificaciones ACTM A615 y A 82 o A185, y debe estar protegido por inhibidores de corrosión corrosió n como una mezcla cemento modificado Pórtlandlátex o una protección de zinc. 4.2.1 Expansores o incorporadores de aire y células. Para lograr la expansión de volúmenes pueden incluir diversos agentes 7 -Polvo de aluminio el cual reacciona con el hidróxido de cal libre y genera hidrógeno como micro burbujas. La rapidez y cantidad de burbujas resultan de la cantidad de polvo de aluminio colocado en la mezcla.

Imagen 2: Polvo de aluminio para concreto celular. Fuente: http://spanish.alibaba.com/product-gs/aluminum-powder-forconcrete-444522232.html

-Polvo de zinc con el que se forma zincato de calcio más hidrógeno, al igual que en el caso anterior el hidrógeno en las células es rápidamente remplazado por el aire, por lo que no existe peligro de inflamación.

Imagen 3: Polvo de óxido de zinc. Fuente: http://www.7735.com/es/sale/polvo-de-óxido-de-zinc-cd2110

-Con agua oxigenada y polvo blanqueador, al añadir estos materiales reaccionan desprendiendo oxigeno en vez de hidrógeno: hidrógeno: cloruro de calcio más oxígeno más más agua. -Sulfanado de lauryl de sodio con ciertos jabones y resinas que son aditivos espumantes destinados a extinguidotes de incendios como plásticos o resinas sintéticas. Estos son aptos para elaborar elaborar concreto celular en sitio. Las células deben quedar uniformemente distribuidas en el concreto fraguado y su diámetro deben variar entre 0,05mm 1,5mm de forma casi esférica. Su cubierta debe ser suficientemente fuerte para resistir el mezclado y permanecer separadas entre si.

4.3 Modos de Producción. Existen dos tipos8 o sistemas de fabricación del concreto celular: 7

Íbid 1. Pág. 147





4.3.1 Producción Química: Consiste en añadir agentes químicos con el fin de buscar reacciones formadoras de hidrógeno en la mezcla de mortero o concreto, este principio es usado en plantas industrializadas de alta producción y básicamente consiste en adicionar compuestos de aluminio, este reacciona con algunos componentes del cemento y forma hidrógeno el cual efervese en la masa cementante, el uso de este sistema está limitado a plantas de prefabricado y la fase de terminación, fraguado / curado; a base de autoclaves de alta o de baja presión con el fin de obtener un producto de calidad. La inversión para montar una planta de este tipo es considerable (Siporex/Hebel).

Imagen 4: Fábrica de concreto espuma. Producción Química a gran escala Fuente: http://www.drluca.com/web/es/maquinaria_concreto_celular_de/ 2007_11_20_14_08_43_Fbricas_concreto_de_espu ma.html

4.3.2 Espuma Preformada. Existen dos formas de inyectar el aire, una con aditivos especiales incorporadores de aire, los cuales se adicionan DIRECTAMENTE a la mezcla, pero, debe tenerse mucho cuidado con la densidad, ya que esta puede fluctuar en rangos o parámetros muy amplios, su mayor uso es para rellenos sin importar la resistencia.

La otra forma de inyectar el aire mediante presión “aire incorporado / aire encapsulado” con ayuda de maquinaria o aditivo, este sistema ofrece ventajas financieras, financieras, el costo de los equipos es relativame r elativamente nte económico y el proceso permite un mayor control gracias a la ayuda de mezclas exactas y resistencias controladas. Este sistema posee una fuerte contracción por secado, por lo que su curado es de especial cuidado. El concreto celular a base de espuma preformada* se puede desmoldar según la siguiente tabla: DENSIDADES 350 @600 Kg/m3 800 @1000 Kg/m3 1100 @1200 Kg/m3

TIEMPO DESMOLDAR de 15 a 20 hrs. de 14 a 16 hrs. de 12 a 14 hrs.

1400 @1600 Kg/m3

de 8 a 12 hrs.

1800 Kg/m3

en 6 hrs.

*Concreto celular Buiny Yucatán México

8

www.buiny.com.mex/concreto celular





Imagen 5: Generador de espuma . Espuma preformada www.drFuente:// luca.com/web/es/reactivo_espumante/index.html

El uso de fibras se hizo imprescindible en el concreto celular, celular, ya que las deficiencias de una mezcla fluida, se ven afectadas por el secado o una deshidratación rápida, lo que ocasiona contracciones, sin embargo, estas contracciones son controladas gracias al uso de la fibra de polipropileno. De estas fibras deben usarse las del tipo de segunda generación, es decir las que forman una malla tridimensional de refuerzo con el fin de evitar los problemas de curado, por otro lado, los productos de concreto celular prefabricados son más susceptibles mientras ganan buena parte de su resistencia, por lo que al moverlos entre el tercero y sexto días son susceptibles a despiques, la fibra ayuda a controlar esos movimientos y a controlar las grietas por golpes, además se ha demostrado que el uso de la fibra aumenta la resistencia a la tensión en un 10% y a comprensión en un 6%. 4.4 Colocado de Concreto Celular en Obra. Existen dos métodos9 de llevar a obra el concreto celular 4.4.1 Concreto celular colado en sitio: Es fácilmente elaborable en obra, la espuma de adición es fácil de colocar en una mezcladora al igual que el concreto tradicional. Al agregar espuma se debe mezclar hasta conseguirse la expansión total y una distribución regular de microburbujas. Tiene cualidades autonivelantes, fácil de trabajar y bombear, pero puede presentar problemas en clima cálido o frío extremos. No se debe colar este tipo de concreto en presencia de lluvia, nieve o heladas. No se debe colocar en espesores superiores de 50 cms, por que se requiere que se autonivele por si solo. No se debe vibrar ya que se destruyen las microcelulas de aire. Para curado en sitio se requiere aspersión o recubrimiento con membrana, no se debe transitar por lo menos 5 o 6 horas después del vertido por que también se destruyen los puros.

Imagen 6: Colado de concreto celular en sitio Fuente : http://low-density-cellular-concrete.com 9

Ibíd.1. Pág. 149 y 150





4.4.2 Prefabricados con Concreto Celular. Existen prefabricados de concreto celular en placas para pisos, cubiertas o muros, adicionalmente como material para mamposterías. La densidad de estos elemento por lo general oscila entre los 400 y 800 kg/cm2 4.5 Curado. Curado. Acorde a la norma ACI 523.2 10los sistemas de curado aptos para el concreto celular: - Curado a 21 grados centígrados, por lo menos siete días de contener cemento Pórtland tipo I y tres día sen caso de contener cemento tipo III. - En autoclave, en donde deberá permanecer entre 14 y 28 horas bajo presión de vapor a una temperatura de 185 grados centígrados. - Cualquier sistema tradicional que conserve el agua del concreto. En prefabricados prefabricados el curado debe conservar una humedad del elemento del 35% por peso, debe almacenarse en áreas con buena ventilación; no debe dejarse secar al sol, se deben curar con techo, se deben colocar plásticos cubriendo la totalidad del elemento con el fin de evitar deshidrataciones, el almacenamiento se puede hacer en patio, pero siempre el producto debe conservar por lo menos el 20% de humedad retenida al cabo de 28 días, si el elemento es colocado antes de este tiempo debe mantenerse húmedo 11 Para el concreto aireado colado en sitio el curado podrá ser por aspersión o con membrana cobertora. 5. Tipos de concreto celular: 12 Acorde a Cervantes existen los siguientes tipos de concretos celulares: 5.1 Concreto celular puro: no contiene agregados sólidos, normalmente de muy baja densidad de 200 a 700 kg/m3. A la lechada de cemento + agua se le añade el agente espumante. 5.2 Concreto celular arenado: se produce con cemento + arena con diámetro máximo 4 mm. Se consigue un rango de densidad entre 850 y 1900 kg/m3. kg/ m3. 5.3 Concreto celular con agregado ligero: los agregados deben ser piedra pómez, tezontle, etc. en reemplazo de parte de la arena, se logran densidades de 1600 kg/m3. 5.4 Concretos celulares con agregado expansivo: agregados utilizados en prefabricados que se expanden a altas temperaturas como la vermiculita y perlita, estos ayudan ayudan a retener agua en el concreto en clima cálido lo cual es una ayuda en el curado. Este concreto es ideal para proteger estructuras metálicas frente al fuego. 5.5 Concreto celular modificado: Cualquiera de los anteriores + un aditivo. Puede ser con aditivo dispersante útil para aumentar la fluidez e incrementar la resistencia a compresión por reducción en la relación agua-cemento, con aditivo expansor el cual compensa los efectos de compresión en el secado característico del concreto aireado, el concreto celular con escoria o ceniza volante los cuales funcionan en parte como relleno y en parte como reactivo químico con el cementante, aumenta la resistencia a compresión y remplaza parcialmente la cantidad de cemento y el concreto celular con otros aditivos por que este concreto también es compatible con agentes humectantes, densificadores, retardantes y estabilizadores. 10

Ibíd.3 Pág.4 www.buiny.com.mex/concreto 12 Íbid1. Pág. 147 11





6. Ventajas e Inconvenientes del Concreto Celular. 6.1 Aplicaciones y Ventajas del concreto celular. Mereya Pérez 13 y Alejandro Cervantes 14 mencionan las siguientes ventajas del uso d el Concreto Celular: -

-

Buena masa térmica, apto apto para conservar temperatura interior, interio r, evita evita el enfriamiento o calentamiento brusco del microclima interior. Se lo puede aplicar bajo dos presentaciones: Precolado en paneles de piso, muros o cubiertas, es decir en prefabricados o colado en sitio en elementos estructurales o relleno, con curado adecuado. En bloques para mampostería como estructuras rectangulares de color blanco: bloques para muros estructurales para albañilería confinada, bloques para muros estructurales para albañilería armada y bloques para tabiques interiores en viviendas de 1 y 2 pisos. Además de sus ventajas desde el punto de vista técnico, proporciona proporcion a una salida a ciertos desechos de plantas industriales; puede absorber desechos industriales producidos anualmente hablamos de concreto celular más escorias de hulla, cenizas de combustibles pulverizados y las escorias de altos hornos. En muchas regiones han comenzado a escasear en estos últimos años los agregados tradicionales del concreto común: la arena y la grava. El concreto celular puede suplir las deficiencias de dichos materiales en tales áreas. Las condiciones de suelo inestable generalmente limitan el uso de concreto simple o armado; al aplicar concreto celular, que es liviano, permite tener mayor volumen de construcción en este tipo de suelo.

6.2 Desventajas y Limitaciones. Mireya Pérez 15 considera las siguientes deventajas del concreto celular: El ataque químico generalmente se presenta como agua freática, corrosiva, particularmente sulfato, un ambiente contaminado y escurrimiento de líquidos reactivos. El concreto celular no posee una resistencia especial a estos agentes, es igual al concreto tradicional, sino que, por el contrario, por el hecho de ser más poroso que los concretos convencionales, convencionales, es más vulnerable. Por esta razón, los concretos celulares al usarse por debajo del nivel natural del terreno debe hacerse hacerse con un aditivo hidrófugo. El ataque químico del aire no es significativo a excepción de el que se encuentra en medios sumamente contaminados; de cualquier manera, se acostumbra proteger el concreto celular con aplanados, aplanados, estucados o en alguna otra forma, por distintas razones. Al trabajar concretos ligeros con escorias de hornos pueden presentar problemas graves. Los esfuerzos físicos a los cuales el concreto ligero queda expuesto son principalmente la congelación, la contracción y los esfuerzos de temperatura; el concreto celular sufre la congelación no muestra en general daños significativos. El concreto celular es por lo general menos resistente que el tradicional ante cargas, los daños mecánicos pueden resultar de la abrasión o impactos, pero pueden también provenir de una carga excesiva en miembros de flexión, esto se reduce o se anula utilizando fibras de poli propileno especiales para concreto celular. Un aspecto de la durabilidad que sin llegar a ser una propiedad del material en si es sin embargo de gran importancia, es el de tener cuidado de 13

Mireya Mireya Pérez, Construcción Construcción y Tecnología, Tecnología,  HYPERLINK HYPERLINK "http://www.Imcyc. "http://www.Imcyc.com" com"  www.Imcyc.com , Un repaso al

concreto celular. México, Junio 2006. Pág. 56 14 15

Ibíd. 1 Pág. 146 y147 Ibíd. 13. Pág. 56





utilizar varillas con alto grado de corrosión, ya que esto ocasiona descascaramiento del concreto ligero. En conclusión el concreto celular es igual de durable, o un tanto más o menos, al concreto convencional. 7. Características y propiedades del Concreto Celular. Para establecer una comparación mencionamos las principales características del concreto tradicional: -Densidad 2200 a 2500 kg./m3 -Resistencia a compresión: entre 100 y 500 kg/cm2; concretos especiales 2000 kg./cm2 - La resistencia a tracción se estima 1/10 de la resistencia a compresión, generalmente despreciable en el cálculo. -Su comportamiento es igual al concreto normal en el curado. 7.1 Características del concreto celular: El Bufete de Ingeniería de Yucatán 16 y Alejandro Cervantes 17 consideran las siguientes características del concreto celular: -El espumante debe producir un concreto con absorción muy b aja. -Extremadamente resistente al fuego y apto para solicitaciones de peligro de incendio. Con una llama con alta energía cercana a su superficie, no provoca ni rotura ni explosión, contrariamente a lo observado en concreto normal. El concreto celular llega a fundir a 1100ºC, el concreto normal desde: 600ºC. -Material con gran durabilidad, no se descompone y es duradero como una roca. El concreto celular tiene una vejez igual concreto normal. -Buena masa térmica, el concreto celular logra acumular calor, lo que permite ahorros en gastos de calefacción. -Buen aislante, evita pérdida de calor en clima frío, y el calentamiento excesivo en verano favorece a la creación de microclima interior. El concreto celular puede llegar a ser 6 veces más aislante térmico que el concreto normal. - Por el bajo peso, se pueden elaborar bloques de mayor tamaño manejables para los obreros, lo que permite ganar en velocidad de construcción. En elemento de dimensiones mayores se requerirán grúas más pequeñas de las habituales. - Buen aislamiento acústico, Puede llegar a ser 4 veces más aislante del sonido (insonoro) que el concreto convencional. -Tiene la versatilidad del concreto normal, al adoptar también la forma del encofrado. -El concreto celular pesa entre un 10 y 87% menos que el concreto tradicional por lo que permite la disminución en tamaño de cimentación. La reducción de carga muerta es considerable, en un edificio de 5 pisos cada piso con un área de 200m2, se ha demostrado que la cimentación podría reducirse en un 25% representando esto en un ahorro total de la construcción construcción hasta de un 35%.

- Su levedad en cuanto relación volumen-peso facilita y abarata el transporte de este material con respecto a elementos o concreto tradicional. El concreto celular puede llegar a pesar hasta la quinta parte de un concreto convencional. -Bombeable y autonivelante por su consistencia fluida. - Es fácilmente aserrable. - El concreto celular es igual de resistente a los sulfatos que el concreto normal. 7.2 Propiedades del concreto celular: Acorde a Cervantes 18 y al ACI 523 19 estas son las principales propiedades del Concreto Celular: 16 17

Ibíd. 11 Ibíd. 1. Pág.145





7.2.1 Densidad: Densidad: La característica fundamental del concreto celular es su densidad menor a la del concreto tradicional, está en un rango entre los 320 y 1920 kg/m3. 7.2.1 Resistencia a la compresión: La resistencia a la compresión del concreto celular está determinada por su resistencia a la compresión. Acorde apruebas presentes en el ACI 523.1R-92 y ACI 523.3R-93, la resistencia a compresión del concreto aireado sin aditivo ni agregados con secado al horno: Resistencia aproximada a compresión concreto celular acorde a densidad Densidad en kg/m3 Resistencia ante compresión en Kg/cm2 320 4,93 400 8,80 480 15,83 560 24,63 640 29,95 720 40,13 800 52,78

Resistencia Resistencia a la tensión y cortante: La resistencia a la tensión en concretos celulares es aumentada únicamente cuando en sus agregados se encuentran incluidas fibras. En pruebas a cortante, no existe disminución de la misma y estas se encuentran en la norma establecida en el ACI. Módulo de elasticidad: El módulo de elasticidad del concreto celular está acorde a su densidad y resistencia, en mezclas realizadas en ejemplares con únicamente burbujas y sin áridos es menor al módulo de elasticidad alcanzado por concretos alivianados con áridos ligeros con una misma densidad. Conductividad térmica: Depende de la densidad del concreto celular, mientras mayor contenido de aire mejor capacidad de aislamiento, otro factor determinante es la presencia o no de áridos y de que tipo. La conductividad térmica puede ser medida mediante la prueba Placa Caliente Caliente Guardada (ASTM 177) o la prueba pru eba de Medidor de Flujo de Calor (ASTM ( ASTM C518). Cuando no está disponible un dato específico de un concreto se puede utilizar la siguiente tabla: Peso de pcf 20 30 40 50

Conductividad térmica de varios concretos con baja densidad Conductividad térmica (Factor K) unidad secada al horno Secada al horno Secado al ambiente kg/m3 K W/mk K W/mk 320 0,60 0,09 0,83 0,12 480 0,83 0,12 1,10 0,16 640 1,10 0,16 1,40 0,20 800 1,40 0,20 1,80 0,26

Un muro sólido de concreto celular de 12cm de espesor proporciona un aislamiento térmico aproximadamente aproximadamente cuatro veces superior que el de una pared de ladrillo de 23 cm. c m. de espesor 20. Resistencia al fuego: En pruebas de laboratorio se ha comprobado la resistencia resistencia de losas de de concreto concreto de celular por una hora ante fuego directo y cuatro horas en muros. 18

Ibíd. 1. Pág.145 Ibíd. 3. Pág. 2 y 3 20 Ibíd. 13. Pág.53 19





Contracción por fraguado: Es una de las características más negativas del concreto celular, al experimentar un aumento de volumen en estado de fabricación y encogimiento posterior, tendiendo esto a figurarlo. Esto puede ser solventado por la utilización de fibras y agregar un aditivo expansor que no reaccione desfavorablemente con el generador de espuma. Se deberá determinar la contracción con pruebas de laboratorio acorde a ASTM C426 y o ASTM C 341, el promedio de las pruebas no deberá d eberá dar u índice de contracción contracción del 0,20% Permeabilidad: En condiciones severas es adecuado un aplanado en muros exteriores. Su utilización masiva en Noruega o Rusia demuestra su aplicabilidad en ambientes extremos. 8. Concreto Celular en el Ecuador. Debido a la escasa información existente acerca de la presencia de la tecnología de los concretos celulares en el país recurrimos al Ing. PHD Fernando Zalamea León 21 quien es propietario de la industria CAZA, la única planta productora de concretos celulares en Cuenca para prefabricados quien nos dio algunas pautas del estado de esta industria en el Ecuador. El Ing. Zalamea viene trabajando en esta tecnología desde hace cinco años atrás y sigue en desarrollo sin existir patente todavía de sus productos. Los concretos celulares se están produciendo únicamente en las ciudades de Quito (Devicel) 22 y Cuenca, en ambos medios se utilizan para la elaboración de placas prefabricadas alivianadas empleadas para la elaboración de placas de entrepiso y muros.

Imagen 7 y 8: Detalle de placas de concreto celular para piso, Cuenca Fuente : Fernando Zalamea Ing. PHD.

El método de producción de la empresa CAZA es a través de espumante (ver 4.3.2) sin la utilización de arena pero con agregado de material puzolánico para evitar retracciones exageradas del cemento puro, la resistencia que se ha logrado está en un rango 180 a 210 kg/cm2 con densidades de 1500 kg/m3, por otro lado se ha alcanzado alivianar elementos a densidades densidades hasta 600 kg/m3. Las placas de piso se producen con concreto celular armado por los requerimientos mecánicos que requieren los pisos, para placas de paredes existen en producción tanto placas armadas como sin refuerzo, en ambos casos las placas son huecas en su alma por alivianamiento. En término económicos, este sistema constructivo actualmente, en materiales es un poco más costoso que el concreto armado tradicional, lo cual se ve compensado por la velocidad de

21 22

Entrevista realizada el día 30 de mayo del 2011 en la Universidad de Cuenca. Grupo Concretos Celulares Ltda. Colombia; Antecedentes del Concreto Celular y Concreto Ligero . Pág. 15





construcción y menor requerimiento de mano de obra, a pesar de que el transporte es de cuidado en este sistema constructivo y demanda mayores costes que en sistemas tradicionales. Por la firmeza y solides que ha alcanzado hasta el momento estos nuevos materiales están siendo conocidos y aceptados por constructores y usuarios, presentándose como buena alternativa en la construcción local.

Imagen 9: Placas Prefabricadas de Concreto Celular en Challuabamba, Cuenca Fuente : Casa RV, Esteban Zalamea Arquitecto.





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Esteban Zalamea. Concreto Celular

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