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Hormigón

La técnica del hormigón está muy desarrollada en el siglo XXI   permitiendo soluciones muy complejas. c omplejas. En este puente sobre el  río Almonte (España) Almonte (España) se ve como progresa la ejecución del primer  arco desde  arco desde los márgenes apoyados en tirantes provisionales  faltando  faltando de hormigonar solo la clave del mismo. Detrás, en paralelo, se observa el avance de un segundo arco en una fase más  preliminar.

El hormigón permite rellenar un molde o encofrado con una forma previamente establecida. En este caso, es un encepado, un elemento que une las cabezas de un grupo de pilotes, hincados o embebidos profundamente en el terreno.

pendiendo fundamentalmente de su diámetro medio, son los áridos (que (que se clas clasifi ifica cann en grava grava,, grav gravil illa la y arena arena). ).* [1] La sola mezcla de cemento con arena y agua (sin la participación de un agregado) se denomina mortero denomina  mortero.. Existen hormigones que se producen con otros conglomerantes que no son cemento, como el hormigón el hormigón asfáltico que asfáltico que utiliza betún liza  betún para  para realizar la mezcla. El cemento es un material pulverulento que por sí mismo no es aglomerante, y que mezclado con agua, al hidratarse se convierte en una pasta  moldeable  moldeable con  con propiedades  propiedades adherentes,, que en pocas horas fragua adherentes horas  fragua y  y se endurece tornándose en un material de consistencia pétrea. El cemento consiste esencialmente en silicato en  silicato cálcico hidratado (Shidratado  (SC-H), este compuesto es el principal responsable de sus características adhesivas. Se denomina cemento hidráulico cuando el cemento, resultante de su hidratación, es estable en condiciones de entorno acuosas. Además, para poder modificar algunas de sus características características o comportamiento, se pueden añadir aditivos añadir  aditivos y  y adiciones  adiciones (en  (en cantidades inferiores al 1 % de la masa total del hormigón), existiendo una gran variedad de ellos: colorantes, aceleradores, retardadores de fraguado, fluidificantes, impermeabilizantes, meabilizantes, fibras, etc.

Colocación de hormigón fresco en obra. El material que se vierte es una masa pastosa. Los trabajadores con botas impermeables se mueven por él sin dificultad.

 formicō , 'moldea El hormigón (del (del latín formicō  'moldeado, do, conformad conformado') o') o  concreto  (del inglés  concrete, a su vez del latin  concrētus, 'agregado, condensado') es un material un  material compuesto empleado to  empleado en construcción, formado esencialmente por El concreto convencional, normalmente usado en paun un aglomerante  aglomerante al  al que se añade partículas o fragmentos vimentos, edificios y otras estructuras, tiene un peso de un agregado un  agregado,, agua  agua y  y aditivos  aditivos específicos. específicos . específico (densidad, peso volumétrico, masa unitaria) El aglomerante es en la mayoría de las ocasiones cemento ocasiones  cemento que varía de 2200 hasta 2400 kg/m³ (137 hasta 150 li(generalmente cemento (generalmente  cemento Portland) Portland) mezclado con una pro- bras/piés3). La densidad densidad del concreto concreto varía dependiendo dependiendo porción adecuada de agua para que se produzca una de la cantidad y la densidad del agregado, la cantidad de reacción de hidratación. hidratación . Las partículas de agregados, de- aire atrapado (ocluido) o intencionalmente intencionalmente incluido incluido y las 1

2 cantidades de agua y cemento. Por otro lado, el tamaño máximo del agegado influye en las cantidades de agua y cemento. Al reducirse la cantidad de pasta (aumentándose la cantidad de agregado), se aumenta la densidad. Algunos valores de densidad para el concreto fresco se presentan en la Tabla 1-1. En el diseño del concreto armado (reforzado), el peso unitario de la combinación del concreto con la armadura normalmente se considera 2400 kg/m³ (150 lb/ft³).

2 HISTORIA DEL HORMIGÓN  ñol se transmite por vía de la cultura anglosajona, * [2] como anglicismo (o calco semántico), siendo la voz inglesa original concrete. Etimológicamente concreto es sinónimo de concrecionado y concreción que es la unión de diversas partículas para formar una masa.

2 Historia del hormigón

Dependiendo de las proporciones de cada uno de sus constituyentes existe una tipología de hormigones. Se considera hormigón pesado aquel que posee una densidad de más de 3200 kg/m³ debido al empleo de agregados densos (empleado protección contra las radiaciones), el hormigón normal  empleado en estructuras que posee una densidad de 2200 kg/m³ y el  hormigón ligero  con densidades de 1800 kg/m³ La principal característica estructural del hormigón es que resiste muy bien los esfuerzos de compresión, pero no tiene buen comportamiento frente a otros tipos de esfuerzos (tracción, flexión, cortante, etc.), por este motivo es habitual usarlo asociado a ciertas armaduras de acero, recibiendo en este caso la denominación de  hormigón armado, o  concreto pre-reforzado  en algunos lugares; comportándose el conjunto muy favorablemente ante las diversas solicitaciones. Cuando se proyecta una estructura de hormigón armado se establecen las dimensiones de los elementos, el tipo de hormigón, los aditivos y el acero que hay que colocar en función de los esfuerzos que deberá soportar y de las condiciones ambientales a que estará expuesto. A finales del siglo XX, es el material más empleado en la industria de la construcción. Se le da forma mediante el empleo de moldes rígidos denominados:  encofrados. Su empleo es habitual en obras de arquitectura e ingeniería, tales como edificios, puentes, diques, puertos, canales, túneles, etc. Incluso en aquellas edificaciones cuya estructura principal se realiza en acero, su utilización es imprescindible para conformar la cimentación. La variedad de hormigones que han ido apareciendo a finales del siglo XX, ha permitido que existan:   hormigones reforzados con fibras de vidrio  (GRC), hormigones celulares que se aligeran con aire, aligerados con  fibras naturales, autocompactantes.

1 Etimología «Hormigón» procede del término  formicō  (o  formáceo), palabra latina que alude a la cualidad de «moldeable» o «dar forma». El término concreto, definido en el diccionario de la RAE como americanismo, también es originario del latín: procede de la palabra  concretus, que significa «crecer unidos», o «unir».  Concretus  es una palabra compuesta en la su prefijo es  com- (unión) y el participio pasado delverbo crĕscere (crecer). Su uso en idioma espa-

Trabajadores del  Antiguo Egipto. Pintura en la tumba de Rejmira.

La historia del hormigón constituye un capítulo fundamental de la historia de la construcción. Cuando se optó por levantar edificaciones utilizando materiales arcillosos o pétreos, surgió la necesidad de obtener pastas o morteros que permitieran unir dichos mampuestos para poder conformar estructuras estables. Inicialmente se emplearon pastas elaboradas con arcilla, yeso o cal, pero se deterioraban rápidamente ante las inclemencias atmosféricas. Se idearon diversas soluciones, mezclando agua con rocas y minerales triturados, para conseguir pastas que no se degradasen fácilmente. Así, en el  Antiguo Egipto se utilizaron diversas pastas obtenidas con mezclas de yesos y calizas disueltas en agua, para poder unir sólidamente los sillares de piedra; como las que aún perduran entre los bloques calizos del revestimiento de la Gran Pirámide de Guiza.

2.1 Hormigones de cementos naturales En la Antigua Grecia, hacia el 500 a. C., se mezclaban compuestos de caliza calcinada con agua y arena, añadiendo piedras trituradas, tejas rotas o ladrillos, dando origen al primer hormigón de la historia, usando tobas volcánicas extraídas de la isla de  Santorini. Los antiguos romanos emplearon tierras o cenizas volcánicas, conocidas también como   puzolana, que contienen   sílice y alúmina, que al combinarse químicamente con la cal daban como resultado el denominado cemento puzolánico (obtenido en Pozzuoli, cerca del Vesubio). Añadiendo en su masa jarras cerámicas o materiales de baja densidad (piedra pómez) obtuvieron el primer hormigón

2.3 El siglo XX: auge de la industria del hormigón

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aligerado. * [3] Con este material se construyeron desde tuberías a instalaciones portuarias, cuyos restos aún perduran. Destacan construcciones como los diversos arcos del Coliseo romano, los nervios de la bóveda de la Basílica de Majencio, con luces de más de 25 metros, * [4] las bóvedas de las  Termas de Caracalla, y la cúpula del Panteón de Agripa, de unos 43 metros de diámetro, la de mayor luz durante siglos.* [5]

1860, pero fue François Hennebique quien ideó un sistema convincente de hormigón armado, patentado en 1892, que utilizó en la construcción de una fábrica de hilados en Tourcoing, Lille, en 1895.* [7] Hennebique y sus contemporáneos basaban el diseño de sus patentes en resultados experimentales, mediante pruebas de carga; los primeros aportes teóricos los realizan prestigiosos investigadores alemanes, tales como Wilhelm Ritter, quien desarrolla en Tras la caída del Imperio romano el hormigón fue poco 1899 la teoría del «Reticulado de Ritter-Mörsch». Los esutilizado, posiblemente debido a la falta de medios técni- tudios teóricos fundamentales se gestarán en el siglo XX. cos y humanos, la mala calidad de la cocción de la cal, y la carencia o lejanía de tobas volcánicas; no se encuentran 2.3 El siglo XX: auge de la industria del muestras de su uso en grandes obras hasta el siglo XIII, en hormigón que se vuelve a utilizar en los cimientos de la  Catedral de Salisbury, o en la célebre Torre de Londres, en Inglaterra. Durante el renacimiento su empleo fue escaso y muy poco significativo. En algunas ciudades y grandes estructuras, construidas por Mayas y Aztecas en México o las de Machu Pichu en el Perú, se utilizaron materiales cementantes.* [3] En el siglo XVIII se reaviva el afán por la investigación. John Smeaton, un ingeniero de Leeds fue comisionado para construir por tercera vez un faro en el acantilado de Edystone, en la costa de Cornwall, empleando piedras unidas con un mortero de cal calcinada para conformar una construcción monolítica que soportara la constante acción de las olas y los húmedos vientos; fue concluido en 1759 y la cimentación aún perdura.

2.2 El siglo XIX: cemento Portland y hormigón armado

Puente de hormigón sobre el río Ulla , en Vedra , Galicia , España. El arco principal presenta la ventaja de ser un  arco catenario.

Joseph Aspdin  y James Parker patentaron en 1824 el Portland Cement , obtenido de caliza arcillosa y carbón calcinados a alta temperatura –denominado así por su color gris verdoso oscuro, muy similar a la piedra de la  isla de Pórtland. Isaac Johnson obtiene en 1845 el prototipo del cemento moderno elaborado de una mezcla de caliza y arcilla calcinada a alta temperatura, hasta la formación del clinker; el proceso de industrialización y la introducción de hornos rotatorios propiciaron su uso para gran variedad de aplicaciones, hacia finales del siglo XIX. * [6] El hormigón, por sus características pétreas, soporta bien esfuerzos de compresión, pero se fisura con otros tipos de solicitaciones (flexión, tracción, torsión, cortante); la inclusión de varillas metálicas que soportaran dichos esfuerzos propició optimizar sus características y su empleo generalizado en múltiples obras de  ingeniería y arquitectura. La invención del hormigón armado se suele atribuir al constructor  William Wilkinson, quien solicitó en 1854 la patente de un sistema que incluía armaduras de hierro para «la mejora de la construcción de viviendas, almacenes y otros edificios resistentes al fuego». El francés Joseph Monier patentó varios métodos en la década de

Ópera de Sídney , edificio diseñado por el arquitecto danés Jørn Utzon en 1957 e inaugurado en el año 1973, en  Sídney , Australia.

A principios del siglo XX surge el rápido crecimiento de la industria del cemento, debido a varios factores: los experimentos de los químicos franceses  Louis Vicat y  Le Chatelier y el alemán Michaélis, que logran producir cemento de calidad homogénea; la invención del horno rotatorio para calcinación y el molino tubular; y los métodos de transportar hormigón fresco ideados por Juergen Hinrich Magens que patenta entre 1903 y 1907. Con estos adelantos pudo elaborarse cemento Portland en grandes

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3 CARACTERÍSTICAS Y COMPORTAMIENTO DEL HORMIGÓN 

cantidades y utilizarse ventajosamente en la industria de más severa legislación medioambiental, así como la prola construcción.* [3] gresiva concienciación de la sociedad. Los ingredientes Robert Maillart proyecta en 1901 un puente en arco de reciclados más empleados son las  cenizas volantes, un 38 metros de luz sobre el río Inn, en  Suiza, construido subproducto de las centrales termoeléctricas alimentadas con vigas cajón de hormigón armado; entre 1904 y 1906 por carbón. El impacto ambiental de la industria del cediseña el puente de Tavanasa, sobre el río Rin,con51me- mento es significativo, pero mediante el empleo de estos tros de luz, el mayor de Suiza. Claude A.P. Turner realiza nuevos materiales se posibilita la reducción de  canteras en 1906 el edificio  Bovex  de  Mineápolis (Estados Uni- y vertederos, ya que actúan como sustitutos del cemendos), con los primeros pilares fungiformes (de amplios to, y reducen la cantidad necesaria para obtener un buen hormigón. Puesto que uno de los efectos nocivos para el capiteles). medio ambiente es que la producción de cemento genera Le Corbusier, en los años 1920, reclama en  Vers une Ar- grandes volúmenes de dióxido de carbono, la tecnología chitecture una producción lógica, funcional y constructi- de sustitución del cemento desempeña un importante pava, despojada de retóricas del pasado; en su diseño de pel en los esfuerzos por aminorar las  emisiones de dióCasa Domino, de 1914, la estructura está conformada xido de carbono. Se suele incluir en las mezclas ciertos con pilares y forjados de hormigón armado, posibilitando catalizadores que permiten su 'autolavado' como es el cafachadas totalmente diáfanas y la libre distribución de los so del dióxido de titanio. espacios interiores.* [8] También se utiliza para confinar  desechos radiactivos. Los  hangares de  Orly (París), diseñados por Freyssinet Entre ellos, el más importante es el del  reactor nuclear entre 1921 y 1923, con 60 metros de luz, 9 de flecha y que colapsó en la  central de Chernobil, el cual fue cu300de longitud, se construyen con láminas parabólicas de bierto de hormigón para evitar fugas radiactivas. hormigón armado, eliminando la división funcional entre paredes y techo. En 1929 Frank Lloyd Wright construye el primer rascacielos en hormigón. En la década de 1960 aparece el hormigón reforzado con fibras, incorporadas en el momento del amasado, dando al hormigón isotropía y aumentando sus cualidades frente a la flexión, tracción, impacto, fisuración, etc. En los años 1970, los aditivos permiten obtener hormigones de alta resistencia, de 120 a más de 200 MPa; la incorporación de monómeros genera hormigones casi inatacables por los agentes químicos o indestructibles por los ciclos hielo-deshielo, aportando múltiples mejoras en diversas propiedades del hormigón.

3 Características y comportamiento del hormigón

Los grandes progresos en el estudio científico del comportamiento del hormigón armado y los avances tecnológicos, posibilitaron la construcción de rascacielos más altos, puentes de mayor luz, amplias cubiertas e inmensas presas. Su empleo será insustituible en edificios públicos que deban albergar multitudes: estadios, teatros, cines, etc. Muchas naciones y ciudades competirán por erigir la edificación de mayor dimensión, o más bella, como símbolo de su progreso que, normalmente, estará construida El hormigón muestra en una de sus secciones muchas  escalas de agregación. Resulta necesario investigar en las propiedades en hormigón armado. Los edificios más altos del mundo poseen estructuras de hormigón y acero, tales como las  Torres Petronas, en Kuala Lumpur, Malasia (452 metros, 1998), el edificio Taipei 101 en Taiwán (509 metros, 2004), o el Burj Dubai de la ciudad de Dubái (818 metros, 2009), en el siglo XXI.

microscópicas del hormigón si se desea conocer sus propiedades mecánicas.

El hormigón es el material resultante de unir áridos con la pasta que se obtiene al añadir agua a un conglomerante.* [9] El conglomerante puede ser cualquiera, pero cuando nos referimos a hormigón, generalmente es un cemento artificial, y entre estos últimos, el más importante y habitual es el cemento portland. * [9] Los áridos proce2.4 El siglo XXI: la cultura medioambien- den de la desintegración o trituración, natural o artificial de rocas y, según la naturaleza de las mismas, reciben tal el nombre de áridos  silíceos, calizos, graníticos, etc. El El uso de  materiales reciclados   como ingredientes del árido cuyo tamaño sea superior a 5 mm se llama árido hormigón ha ganando popularidad debido a la cada vez grueso o grava, mientras que el inferior a 5 mm se llama

3.2 Fraguado y endurecimiento árido fino o arena.* [10] El tamaño de la grava influye en las propiedades mecánicas del hormigón. La pasta formada por cemento y agua es la que confiere al hormigón su fraguado y endurecimiento, mientras que el árido es un material inerte sin participación directa en el fraguado y endurecimiento del hormigón.* [10] El cemento se hidrata en contacto con el agua, iniciándose diversas reacciones químicas de hidratación que lo convierten en una pasta maleable con buenas propiedades adherentes, que en el transcurso de unas horas, derivan en el fraguado y endurecimiento progresivo de la mezcla, obteniéndose un material de consistencia pétrea.

5 Cuando se proyecta un elemento de hormigón armado se establecen las dimensiones, el tipo de hormigón, la cantidad, calidad, aditivos, adiciones y disposición del acero que hay que aportar en función los esfuerzos que deberá resistir cada elemento. Un diseño racional, la adecuada dosificación, mezcla, colocación, consolidación, acabado y curado, hacen del hormigón un material idóneo para ser utilizado en construcción, por ser resistente, durable, incombustible, casi impermeable, y requerir escaso mantenimiento. Como puede ser moldeado fácilmente en amplia variedad de formas y adquirir variadas texturas y colores, se utiliza en multitud de aplicaciones.

Una característica importante del hormigón es poder Características físicas del hormigón adoptar formas distintas, a voluntad del proyectista. Al colocarse en obra es una masa plástica que permite reLas principales características físicas del hormigón, en llenar un molde, previamente construido con una forma valores aproximados, son: establecida, que recibe el nombre de encofrado.* [9] •

3.1 Características mecánicas La principal característica estructural del hormigón es resistir muy bien los esfuerzos de compresión. Sin embargo, tanto su resistencia a tracción como al esfuerzo cortante son relativamente bajas, por lo cual se debe utilizar en situaciones donde las solicitaciones por tracción o cortante sean muy bajas. Para determinar la resistencia se preparan ensayos mecánicos (ensayos de rotura ) sobre probetas de hormigón. Para superar este inconveniente, se “arma”el hormigón introduciendo barras de acero, conocido como hormigón armado, o concreto reforzado, permitiendo soportar los esfuerzos cortantes y de tracción con las barras de acero. Es usual, además, disponer barras de acero reforzando zonas o elementos fundamentalmente comprimidos, comoeselcasodelos pilares. Los intentos de compensar las deficiencias del hormigón a tracción y cortante originaron el desarrollo de una nueva técnica constructiva a principios del siglo XX, la del hormigón armado. Así, introduciendo antes del fraguado alambres de alta resistencia tensados en el hormigón, este queda comprimido al fraguar, con lo cual las tracciones que surgirían para resistir las acciones externas, se convierten en descompresiones de las partes previamente comprimidas, resultando muy ventajoso en muchos casos. Para el pretensado se utilizan aceros de muy alto límite elástico, dado que el fenómeno denominado fluencia lenta anularía las ventajas del pretensado. Posteriormente se investigó la conveniencia de introducir tensiones en el acero de manera deliberada y previa al fraguado del hormigón de la pieza estructural, desarrollándose las técnicas del  hormigón pretensado y el hormigón postensado. Los aditivos permiten obtener hormigones de alta resistencia; la inclusión de monómeros y adiciones para hormigón aportan múltiples mejoras en las propiedades del hormigón.

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  Densidad: en torno a 2350 kg/m³  Resistencia a compresión: de 150 a 500 kg/cm² (15 a 50 MPa) para el hormigón ordinario. Existen hormigones especiales de alta resistencia que alcanzan hasta 2000 kg/cm² (200 MPa).  Resistencia a  tracción: proporcionalmente baja, es del orden de un décimo de la resistencia a compresión y, generalmente, poco significativa en el cálculo global.  Tiempo de fraguado: dos horas, aproximadamente, variando en función de la temperatura y la humedad del ambiente exterior.  Tiempo de endurecimiento: progresivo, dependiendo de la temperatura, humedad y otros parámetros. •

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 De 24 a 48 horas, adquiere la mitad de la resistencia máxima; en una semana 3/4 partes, y en 4 semanas prácticamente la resistencia total de cálculo.

 Dado que el hormigón se dilata y contrae en magnitudes semejantes al  acero, pues tienen parecido coeficiente de dilatación térmico, resulta muy útil su uso simultáneo en obras de construcción; además, el hormigón protege al acero de la oxidación al recubrirlo.

3.2 Fraguado y endurecimiento La pasta del hormigón se forma mezclando cemento artificial y agua debiendo embeber totalmente a los áridos. La principal cualidad de esta pasta es que fragua y endurece progresivamente, tanto al aire como bajo el agua. * [11] El proceso de fraguado y endurecimiento es el resultado de reacciones químicas de hidratación entre los componentes del cemento. La fase inicial de hidratación se llama fraguado y se caracteriza por el paso de la pasta del

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3 CARACTERÍSTICAS Y COMPORTAMIENTO DEL HORMIGÓN  cemento y agua con los áridos, también se pueden añadir productos que regulan el tiempo de fraguado.* [11] En condiciones normales un hormigón portland normal comienza a fraguar entre 30 y 45 minutos después de que ha quedado en reposo en los moldes y termina el fraguado trascurridas sobre 10 ó 12 horas. Después comienza el endurecimiento que lleva un ritmo rápido en los primeros días hasta llegar al primer mes, para despuésaumentar más lentamente hasta llegar al año donde prácticamente se estabiliza.* [12] En el cuadro siguiente se observa la evolución de la resistencia a compresión de un hormigón tomando como unidad la resistencia a 28 días, siendo cifras orientativas:* [13]

Diagrama indicativo de la resistencia (en%) queadquiereel hormigón a los 14, 28, 42 y 56 días.

estado fluido al estado sólido. Esto se observa de forma sencilla por simple presión con un dedo sobre la superficie del hormigón. Posteriormente continúan las reacciones de hidratación alcanzando a todos los constituyentes del cemento que provocan el endurecimiento de la masa y que se caracteriza por un progresivo desarrollo de resistencias mecánicas.* [11]

3.3 Resistencia

El fraguado y endurecimiento no son más que dos estados separados convencionalmente; en realidad solo hay un único proceso de hidratación continuo.* [11] En el cemento portland, el más frecuente empleado en los hormigones, el primer componente en reaccionar es el aluminato tricálcico con una duración rápida y corta (hasta 7-28 días). Después el  silicato tricálcico, con una aportación inicial importante y continua durante bastante tiempo. A continuación el  silicato bicálcico  con una Para comprobar que el hormigón colocado en obra tiene la resisaportación inicial débil y muy importante a partir de los tencia requerida, se rellenan con el mismo hormigón unos moldes cilíndricos normalizados y se calcula su resistencia en un labo28 días.* [11] El fenómeno físico de endurecimiento no tiene fases definidas. El cemento está en polvo y sus partículas o granos se hidratan progresivamente, inicialmente por contacto del agua con la superficie de los granos, formándose algunos compuestos cristalinos y una gran parte de compuestos microcristalinos asimilables a coloides que forman una película en la superficie del grano. A partir de entonces el endurecimiento continua dominado por estas estructuras coloidales que envuelven los granos del cemento y a través de las cuales progresa la hidratación hasta el núcleo del grano. * [11] El hecho de que pueda regularse la velocidad con que el cemento amasado pierde su fluidez y se endurece, lo hace un producto muy útil en construcción. Una reacción rápida de hidratación y endurecimiento dificultaría su transporte y una cómoda puesta en obra rellenando todos los huecos en los encofrados. Una reacción lenta aplazaría de forma importante el desarrollo de resistencias mecánicas. En las fábricas de cemento se consigue controlando la cantidad de yeso que se añade al clinker de cemento. En la planta de hormigón, donde se mezcla la pasta de

ratorio realizando ensayos de rotura por compresión.

En el proyecto previo de los elementos, la  resistencia característica  ( f ck ) del hormigón es aquella que se adopta en todos los cálculos como resistencia a compresión del mismo, y dando por hecho que el hormigón que se ejecutará resistirá ese valor, se dimensionan las medidas de todos los elementos estructurales.* [14] La   resistencia característica de proyecto ( f ck ) establece por tanto el límite inferior, debiendo cumplirse que cada amasada de hormigón colocada tenga esa resistencia como mínimo. En la práctica, en la obra se realizan ensayos estadísticos de resistencias de los hormigones que se colocan y el 95 % de los mismos debe ser superior a  f ck , considerándose que con el nivel actual de la tecnología del hormigón, una fracción defectuosa del 5 % es perfectamente aceptable. La resistencia del hormigón a compresión se obtiene en ensayos de rotura por compresión de   probetas cilíndricas normalizadas realizados a los 28 días de edad y fabricadas con las mismas amasadas puestas en obra. * [14]

3.5 Durabilidad 

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La Instrucción española (EHE) recomienda utilizar la siguiente serie de resistencias características a compresión a 28 días (medidas en Newton/mm²): 20; 25; 30, 35; 40; 45 y 50.* [14] Por ello, las plantas de fabricación de hormigón suministran habitualmente hormigones que garantizan estas resistencias.

Las presas de hormigón son una tipología habitual en la construcción de embalses. En las imágenes la presa de Hoover  construida en Estados Unidos en 1936 está diseñada con forma parabólica para optimizar la capacidad del hormigón de soportar  esfuerzos a compresión.

Ensayo de consistencia en hormigón fresco mediante el  Cono de Abrams que mide el asiento que se produce en una forma troncocónica normalizada cuando se desmolda.

agresivas a lo largo de la vida útil de la estructura protegiendo también las armaduras y elementos metálicos embebidos en su interior.* [17]

3.4 Consistencia del hormigón fresco La consistencia es la mayor o menor facilidad que tiene el hormigón fresco para deformarse y consiguientemente para ocupar todos los huecos del molde o encofrado. Influyen en ella distintos factores, especialmente la cantidad de agua de amasado, pero también el tamaño máximo del árido, la forma de los áridos y su granulometría.* [15] La consistencia se fija antes de la puesta en obra, analizando cual es la más adecuada para la colocación según los medios que se dispone de compactación. Se trata de un parámetro fundamental en el hormigón fresco. Entre los ensayos que existen para determinar la consistencia, el másempleado es el cono de Abrams. Consiste en llenar con hormigón fresco un molde troncocónico de 30 cm de altura. La pérdida de altura que se produce cuando se retira el molde, es la medida que define la consistencia.* [15] Los hormigones se clasifican por su consistencia en secos, plásticos, blandos y fluidos tal como se indica en la tabla Prueba de compresión. siguiente:* [16] Por tanto no solo hay que considerar los efectos provocados por las cargas y solicitaciones, sino también las condiciones físicas y químicas a las que se expone. Por ello se considera el tipo de ambiente en que se va a encontrar la estructura y que puede afectar a la corrosión de las ar3.5 Durabilidad maduras, ambientes químicos agresivos, zonas afectadas * Se define en la Instrucción española EHE, la durabilidad por ciclos de hielo-deshielo, etc. [17] del hormigón como la capacidad para comportarse satisfactoriamente frente a las acciones físicas y químicas

Para garantizar la durabilidad del hormigón y la protección de las armaduras frente a la corrosión es importan-

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5 CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPONENTES DEL HORMIGÓN 

te realizar un hormigón con una permeabilidad reducida, realizando una mezcla con una relación agua/cemento baja, unacompactación idónea, un peso en cemento adecuado y la hidratación suficiente de éste añadiendo agua de curado para completarlo. De esta forma se consigue que haya los menos poros posibles y una red capilar interna poco comunicada y así se reducen los ataques al hormigón.* [17] En los casos de existencia de sulfatos en el terreno o de agua de mar se deben emplear cementos especiales. Para prevenir la corrosión de armaduras hay que cuidar el recubrimiento mínimo de las mismas.* [17]

4 Tipos de hormigón En la Instrucción española (EHE), publicada en 1998, los hormigones están tipificados según el siguiente formato siendo obligatorio referirse de esta forma en los planos y demás documentos de proyecto, así como en la fabricación y puesta en obra:* [18]

en forma de sus óxidos, y que según cuales sean formaran compuestos resultantes distintos en las reacciones de hidratación. * [20] Cada tipo de cemento está indicado para unos usos determinados; también las condiciones ambientales determinan el tipo y clase del cemento afectando a la durabilidad de los hormigones. Los tipos y denominaciones de los cementos y sus componentes están normalizados y sujetos a estrictas condiciones. La norma española establece los siguientes tipos: cementos comunes, los resistentes a los sulfatos, los resistentes al agua de mar, los de bajo calor de hidratación, los cementos blancos, los de usos especiales y los de aluminato de calcio. Los cementos comunes son el grupo más importante y dentro de ellos el portland es el habitual. En España solo pueden utilizarse los cementos legalmente comercializados en la Unión Europea y están sujetos a lo previsto en leyes específicas. * [21]

Además del tipo de cemento, el segundo factor que determina la calidad del cemento, es su clase o resistencia a compresión a 28 días. Esta se determina en un mortero normalizado y expresa la resistencia mínima, la cual debe ser siempre superada en la fabricación del cemento. No es lo mismo, ni debe confundirse la resistencia del cemento con la del hormigón, pues la del cemento corresponde a Hormigón componentes normalizados y la del hormigón dependeT – R /  rá de todos y cada uno de sus componentes. Pero si el C / TM /  hormigón está bien dosificado a mayor resistencia del ceA mento corresponde mayor resistencia del hormigón. * [20] La norma española establece las siguientes clases de re* T: se denominará HM cuando sea hormigón en masa, HA sistencias: [21] cuando sea hormigón armado y HP cuando sea hormigón N = Resistencia inicial normal.  R = Alta resistencia inicial. pretensado. R: resistencia característica del hormigón expresada en Este cuadro es aplicable a los cementos comunes, es decir, al portland, N/mm². a los portland con adiciones, a los siderúrgicos, a los C: letra inicial del tipo de consistencia: S Seca, P plástica, puzolánicos y a los compuestos. B Blanda, F Fluida y L Líquida. TM: tamaño máximo del árido expresado en milímetros. A: designación del ambiente a que estará expuesto el hor- El cemento se encuentra en polvo y la finura de su molido es determinante en sus propiedades conglomerantes, migón. influyendo decisivamente en la velocidad de las reacciones químicas de su fraguado y primer endurecimiento. Al mezclarse con el agua los granos de cemento se hidratan solo en una profundidad de 0,01 mm, por lo que si los granos fuesen muy gruesos el rendimiento de la hidra5 Características de los componen- tación sería pequeño al quedar en el interior un núcleo inerte. Sin embargo una finura excesiva provoca una retes del hormigón tracción y calor de hidratación elevados. Además dado que las resistencias aumentan con la finura hay que lle5.1 Cemento gar a una solución de compromiso, el cemento debe estar finamente molido pero no en exceso.* [20] Los cementos son productos que amasados con agua fra- El almacenamiento de los cementos a granel se realiza guan y endurecen formándose nuevos compuestos resul- en silos estancos que no permitan la contaminación del tantes de reacciones de hidratación que son estables tanto cemento y deben estar protegidos de la humedad. En los al aire como sumergidos en agua. * [20] cementos suministrados en sacos, el almacenamiento deHay varios tipos de cementos. Las propiedades de cada be realizarse en locales cubiertos, ventilados, protegidos uno de ellos están íntimamente asociadas a la composi- de la lluvia y del sol. * [21] Un almacenamiento prolonción química de sus componentes iniciales, que se expresa gado puede provocar la hidratación de las partículas más

5.1 Cemento

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finas por meteorización perdiendo su valor hidráulico y que supone un retraso del fraguado y disminución de resistencias. * [22]

5.1.1 Cemento Portland

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Aluminato tricálcico   (3CaO· Al2O3 )............................ 10 % a 15 %   Aluminatoferrito tetracálcico   (4CaO· Al2O3 ·Fe2O3 )....... 5 % a 10 %

El cemento Portland se obtiene al calcinar a unos 1500 °C mezclas preparadas artificialmente de calizas y arcillas. El producto resultante, llamado clinker, se muele añaLas dos principales reacciones de hidratación, que origidiendo una cantidad adecuada de regulador de fraguado, nan el proceso de fraguado y endurecimiento son: que suele ser piedra de yeso natural. * [23] 2(3CaO·SiO2) + (x+3)H2 O → 3CaO· 2SiO2 x H2 O + 3Ca(OH)2

Esquema de un horno rotativo donde se mezcla y calcina la caliza y la arcilla para formar el clinker de cemento.

2(2CaO·SiO2) + (x+1)H2 O → 3CaO· 2SiO2 x H 2 O + Ca(OH)2 El silicato tricálcico es el compuesto activo por excelencia del cemento pues desarrolla una resistencia inicial elevada y un calor de hidratación también elevado. Fragua lentamente y tiene un endurecimiento bastante rápido. En los cemento de endurecimiento rápido y en los de alta resistencia aparece en una proporción superior a la habitual.* [23] El silicato bicálcico es el que desarrolla en el cemento la resistencia a largo plazo, es lento en su fraguado y en su endurecimiento. Su estabilidad química es mayor que la del silicato tricálcico, por ello los cementos resistentes a los sulfatos llevan un alto contenido de silicato bicálcico.* [23]

El aluminato tricálcico es el compuesto que gobierna el fraguado y las resistencias a corto. Su estabilidad química Clinker de cemento antes de su molienda. es buena frente al agua de mar pero muy débil a los sulfaLa composición química media de un portland, según Ca- tos. Al objeto de frenar la rápida reacción del aluminato lleja, está formada por un 62,5 % de CaO (cal combina- tricálcico con el agua y regular el tiempo de fraguado del da), un 21 % de SiO2  (sílice), un 6,5 % de Al 2 O3  (alú- cemento se añade al clinker piedra de yeso. * [23] mina), un 2,5 % de Fe2 O3  (hierro) y otros minoritarios. El aluminatoferrito tetracálcico no participa en las resisEstos cuatro componentes son los principales del cemen- tencia mecánicas, su presencia es necesaria por el aporte to, de carácter básico la cal y de carácter ácido los otros de fundentes de hierro en la fabricación del clinker. * [23] tres. Estos componentes no se encuentran libres en el cemento, sino combinados formando silicatos, aluminatos y ferritos cálcicos, que son los componentes hidráulicos 5.1.2 Otros cementos del mismo o componentes potenciales. Un clinker de cemento portland de tipo medio contiene:* [23] En España existen los llamados «cementos portland con adiciones activas» que además de los componente principales de clinker y piedra de yeso, contienen uno de Silicato tricálestos componentes adicionales hasta un 35 % del pecico   (3CaO· so del cemento:   escoria siderúrgica,   humo de sílice, SiO2 ).................................. puzolana natural, puzolana natural calcinada, ceniza vo40 % a 50 % lante silícea, ceniza volante calcárea, esquistos calcinados Silicato bicálo caliza.* [21] cico   (2CaO· SiO2 ).................................. Los cementos de alta resistencia inicial, los resistentes a 20 % a 30 % los sulfatos, los de bajo calor de hidratación o los blan•

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10

5 CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPONENTES DEL HORMIGÓN 

cos suelen ser portland especiales y para ellos e limitan o potencian alguno de los cuatro componentes básicos del clinker.* [24]

la arena. Según Jiménez Montoya no es posible hacer un buen hormigón sin una buena arena. Las mejores arenas son las de río, que normalmente son cuarzo puro, por lo * El cemento siderúrgico se obtiene por molturación con- que aseguran su resistencia y durabilidad. [25] junta de clinker de portland y regulador de fraguado en Con áridos naturales rodados, los hormigones son más proporción de 5-64 % con escoria siderúrgica en pro- trabajables y requieren menos agua de amasado que los porción de 36-95 %. * [21] Constituye la familia de los áridos de machaqueo, teniéndose además la garantía de cementos fríos. La escoria se obtiene enfriando brusca- que son piedras duras y limpias. Los áridos machacados mente en agua la ganga fundida procedente de procesos procedentes de trituración, al tener más caras de fractura siderúrgicos; en este enfriamiento la escoria se vitrifica y cuesta más ponerlos en obra, pero se traban mejor y se se vuelve activa hidraúlicamente por su contenido en cal refleja en una mayor resistencia. * [25] combinada. La escoria por si sola fragua y endurece len- Si losáridos rodados estáncontaminados o mezclados con tamente, por lo que para acelerarlo se añade el clinker de arcilla, es imprescindible lavarlos para eliminar la camisa portland.* [24] que envuelve los granos y que disminuiría su adherencia El cemento puzolánico es una mezcla de clinker de portland y regulador de fraguado en proporción de 4589 % con puzolana en proporción del 11-55 %. * [21] La puzolana natural tiene origen volcánico y aunque no posee propiedades conglomerantes contiene sílice y alúmina capaces de fijar la cal en presencia de agua formando compuestos con propiedades hidráulicas. La puzolana artificial tiene propiedades análogas y se encuentran en las cenizas volantes, la tierra de diatomeas o las arcillas activas.* [24] El cemento aluminoso se obtiene por fusión de caliza y bauxita. El constituyente principal de este cemento es el aluminato monocálcico.* [24]

5.2 Áridos

Acopio de áridos de tamaño 6-10 mm para la fabricación de hormigón.

a la pasta de hormigón. De igual manera los áridos de machaqueo suelen estar rodeados de polvo de machaqueo que supone un incremento de finos al hormigón, precisa más agua de amasado y darán menores resistencias por lo que suelen lavarse. * [25] Los áridos que se emplean en hormigones se obtienen mezclando tres o cuatro grupos de distintos tamaños para alcanzar una granulometría óptima. Tres factores intervienen en una granulometría adecuada: el tamaño máximo del árido, la compacidad y el contenido de granos finos. Cuando mayor sea el tamaño máximo del árido, menores serán las necesidades de cemento y de agua, pero el tamaño máximo viene limitado por las dimensiones mínimas del elemento a construir o por la separación entre armaduras, ya que esos huecos deben quedar rellenos por el hormigón y, por tanto, por los áridos de mayor tamaño. En una mezcla de áridos una compacidad elevada es aquella que deja pocos huecos; se consigue con mezclas pobres en arenas y gran proporción de áridos gruesos, precisando poca agua de amasado; su gran dificultad es conseguir compactar el hormigón, pero si se dispone de medios suficientes para ello el resultado son hormigones muy resistentes. En cuanto al contenido de granos finos, estos hacen la mezcla más trabajable pero precisan más agua de amasado y de cemento. En cada caso hay que encontrar una fórmula de compromiso teniendo en cuenta los distintos factores. Las parábolas de Fuller y de Bolomey dan dos familias de curvas granulométricas muy utilizadas para obtener adecuadas dosificaciones de áridos.* [25]

5.3 Agua

El agua de amasado interviene en las reacciones de hidratación del cemento. La cantidad de la misma debe ser la estricta necesaria, pues la sobrante que no interviene en la hidratación del cemento se evaporará y creará huecos en el hormigón disminuyendo la resistencia del mismo. Puede estimarse que cada litro de agua de amasado de exceso supone anular dos kilos de cemento en la mezcla. Sin embargo una reducción excesiva de agua originaría El árido que tiene mayor responsabilidad en el conjunto es una mezcla seca, poco manejable y muy difícil de coLos áridos deben poseer por lo menos la misma resistencia y durabilidad que se exija al hormigón. No se deben emplear calizas blandas, feldespatos, yesos, piritas o rocasfriables o porosas. Para la durabilidad en medios agresivos serán mejores los áridos silíceos, los procedentes de la trituración de rocas volcánicas o los de calizas sanas y densas. * [25]

11 locar en obra. Por ello es un dato muy importante fijar adecuadamente la cantidad de agua.* [26] Durante el fraguado y primer endurecimiento del hormigón se añade el agua de curado para evitar la desecación y mejorar la hidratación del cemento.* [26]

6 Diseño, fabricación y puesta en obra 6.1 Normativa

Ambas, el agua destinada al amasado, como la destinada al curado deben ser aptas para cumplir su función. El agua de curado es muy importante que sea apta pues puede afectar más negativamente a las reacciones químicas cuando se está endureciendo el hormigón. Normalmente el agua apta suele coincidir con la potable y están normalizados una serie de parámetros que debe cumplir. Así en la normativa está limitado el pH, el contenido en sulfatos, en ion cloro y los hidratos de carbono. * [26]

Introducción

5.4 Otros componentes minoritarios

Seguridad estructural

En el siglo XVIII, la resistencia de los elementos estructurales de hormigón armado era calculada experimentalmente. Navier, a principios del siglo XIX, planteó la necesidad de conocer y establecer los límites hasta donde las estructuras se comportaban elásticamente, sin deformaciones permanentes, para poder obtener modelos físico-matemáticos fiables y fórmulas coherentes. Cuando una masa es excesivamente fluida o muy seca hay Posteriormente, dada la complejidad del comportamienpeligro de que se produzca el fenómeno de la segregación to del hormigón, se requirió utilizar métodos basados en (separación del hormigón en sus componentes: áridos, ce- el cálculo de probabilidades  para lograr resultados más mento y agua). Suele presentarse cuando se hormigona realistas. En la primera mitad del siglo XX, se calculaban con caídas de material superiores a los 2 metros. * [16] los elementos estructurales por el método de las tensiones admisibles.

Artículos principales:  adiciones para hormigón y aditivos para hormigón Los componentes básicos del hormigón son cemento, agua y áridos; otros componentes minoritarios que se pueden incorporar son: adiciones, aditivos, fibras, cargas y pigmentos. Pueden utilizarse como componentes del hormigón los aditivos y adiciones, siempre que mediante los oportunos ensayos, se justifique que la sustancia agregada en las proporciones y condiciones previstas produce el efecto deseado sin perturbar excesivamente las restantes características del hormigón ni representar peligro para la durabilidad del hormigón ni para la corrosión de las arLas estructuras de los edificios, cuya función es resistir las acciomaduras.* [27] nes a que están sometidos, suelen ser de hormigón armado. Las adiciones son materiales inorgánicos,  puzolánicos o con hidraulicidad latente que, finamente molidos, pueden En los años 1960, se inició el desarrolló la teoría de la seser añadidos al hormigón en el momento de su fabrica- guridad estructural respecto de los  Estados límites, estación, con el fin de mejorar alguna de sus propiedades o bleciéndose valores máximos en las flechas y en la fisuraconferirle propiedades especiales. La EHE recoge única- ción de los elementos estructurales, acotando los riesgos. mente la utilización de las cenizas volantes y el humo de sílice, determinando sus limitaciones. esta compuesto de Estados límites piedra caliza triturada en pedazos muy pequeños como el polvo, y de otro materiales como químicos HQR (herqiEl concepto de   Estado límite  tuvo su auge en los años ros) entre otros Los aditivos son sustancias o productos que se incorpo- 1970, como conjunto de requerimientos que debía satisran al hormigón, antes o durante el amasado, producien- facer un elemento estructural para ser considerado apto. do la modificación de alguna de sus características, de sus Los reglamentos se centraron en dos tipos: los  Estados propiedades habituales o de su comportamiento. La EHE límites de servicio  y los Estados límites de solicitación . establece una proporción no superior al 5 % del peso del cemento y otros condicionantes.

Coeficientes de seguridad

6 DISEÑO, FABRICACIÓN Y PUESTA EN OBRA

12 Los reglamentos de los años 1970, para poder simplificar los complejos cálculos de probabilidades, establecieron los Coeficientes de seguridad , en función de la calidad de los materiales, el control de la ejecución de la obra y la dificultad del proyecto. Se introdujeron los  Coeficientes de mayoración de cargas o acciones, y los  Coeficientes de minoración de resistencia  de los componentes materiales.* [28]

Reglamentos A mediados del siglo XX los reglamentos tenían decenas de páginas, en el siglo XXI poseen cientos. La introducción de programas informáticos posibilita cálculos muy complejos, rápidos y soluciones más precisas. Los reglamentos hacen especial hincapié en estados últimos de servicio (fisuración, deformaciones)  comportamiento  (detalles constructivos) y durabilidad  (recubrimientos, calidades), limitando la resolución experimental con múltiples condicionantes. Así, el  Eurocódigo 1  establece situaciones usuales y accidentales (como sismos), que implican Coeficientes de seguridad parciales para las más variadas solicitaciones y resistencias. Algunas normativas específicas por ámbitos geográficos son EHE (España), Eurocódigo 2 (Europa), ASCE/SEI (Estados Unidos).

los casos.* [29] Para establecer la dosificación adecuada en cada caso se debe tener en cuenta la resistencia mecánica, factores asociados a la fabricación y puesta en obra, así como el tipo de ambiente a que estará sometido.* [30] Hay muchos métodos para dosificar previamente el hormigón, pero son solo orientativos. Las proporciones definitivas de cada uno de los componentes se suelen establecer mediante ensayos de laboratorio, realizando correcciones a lo obtenido en los métodos teóricos.* [31] Se señalan brevemente los aspectos básicos que hay que determinar: •

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6.2 Cálculo y proyecto Antes de construir cualquier elemento de hormigón deben calcularse las cargas a que estará sometido y, en función de las mismas, se determinarán las dimensiones de los elementos y calidad de hormigón, la disposición y cantidad de las armaduras en los mismos. El cálculo de una estructura de hormigón consta de varias etapas. Primero se realizan una serie de simplificaciones en la estructura real transformándola en una estructura ideal de cálculo. Después se determinan las cargas que va a soportar la estructura, considerando en cada punto la combinación de cargas que produzca el efecto más desfavorable. Por último se dimensiona cada una de las secciones para que pueda soportar las solicitaciones más desfavorables. Una vez calculada la estructura se redacta el proyecto, que es el conjunto de documentos que sirve para la realización de la obra y que detalla los elementos a construir. En el proyecto están incluidos los cálculos realizados. También incluye los planos donde figuran las dimensiones de los elementos a ejecutar, la tipificación de los hormigones previstos y las características resistentes de los aceros a emplear.

6.3 Fabricación Es muy importante conseguir la mezcla óptimaen lasproporciones precisas de áridos de distintos tamaños, cemento y agua. No hay una mezcla óptima que sirva para todos

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La resistencia característica ( f ck ) se fija en el proyecto.* [31]   La selección del tipo de cemento se establece en función de las aplicaciones del hormigonado (en masa, armado, pretensado, prefabricado, de alta resistencia, desencofrado rápido, hormigonados en tiempo frío o caluroso, etc.) y del tipo de ambiente a que estará expuesto.* [32] El tamaño máximo del árido interesa que sea el mayor posible, pues a mayor tamaño menos agua necesitará ya que la superficie total de los granos de áridos a rodear será más pequeña. Pero el tamaño máximo estará limitado por los espacios que tiene que ocupar el hormigón fresco entre dos armaduras cercanas o entre una armadura y el encofrado.* [31]  La consistencia del hormigón se establece en función del tamaño de los huecos que hay que rellenar en el encofrado y de los medios de compactación previstos. * [31] La cantidad de agua por metro cúbico de hormigón. Conocida la consistencia, el tamaño máximo del árido y si la piedra es canto rodado o de machaqueo es inmediato establecer la cantidad de agua que se necesita.* [31]  La relación agua/cemento depende fundamentalmente de la resistencia del hormigón, influyendo también el tipo de cemento y los áridos empleados. Conocida la cantidad de agua y la relación agua /cemento, determinamos la cantidad de cemento. * [31] Conocida la cantidad de agua y de cemento, el resto serán áridos.  Determinar la composición granulométrica del árido, que consiste en determinar los porcentajes óptimos de los diferentes tamaños de áridos disponibles. Hay varios métodos, unos son de granulometría continua, lo que significa que interviene todos los tamaños de áridos, otros son de granulometría discontinua donde falta algún tamaño intermedio de árido.* [31]

6.4 Puesta en obra

13

Determinada la dosificación más adecuada, en la  planta de hormigón hay que medir los componentes, el agua en volumen, mientras que el cemento y áridos se miden en peso.* [33]

El encofrado debe contener y soportar el hormigón fresco durante su endurecimiento manteniendo la forma deseada sin que se deforme. Suelen ser de madera o metálicos y se exige que sean rígidos, resistentes, estancos y limLos materiales se amasan en hormigonera o amasadora pios. En su montaje deben quedar bien sujetos de forma posterior del hormigón no para conseguir una mezcla homogénea de todos los com- que durante la consolidación * [36] se produzcan movimientos. ponentes. El árido debe quedar bien envuelto por la pasta de cemento. Para conseguir esta homogeneidad, primero Antes de reutilizar un encofrado debe limpiarse bien con se vierte la mitad de agua, después el cemento y la are- cepillos de alambre eliminando los restos de mortero que na simultáneamente, luego el árido grueso y por último el se hayan podido adherir a la superficie. Para facilitar el resto de agua.* [33] desencofrado se suelen aplicar al encofrado productos exentos de sustancias Para el transporte al lugar de empleo se deben emplear desencofrantes; estos deben estar * procedimientos queno varíen la calidad del material, nor- perjudiciales para el hormigón. [36] malmente camiones hormigonera. El tiempo transcurriColocación y compactación do no debe ser superior a hora y media desde su amasado.* [34] Si al llegar donde se debe colocar el hormigón, El vertido del hormigónfresco en el interior del encofrado este ha empezado a fraguar debe desecharse. * [33] debe efectuarse evitando que se produzca la segregación de la mezcla. Para ello se debe evitar verterlo desde gran altura, hasta un máximo de dos metros de caída libre y no 6.4 Puesta en obra se debe desplazar horizontalmente la masa. * [37] Se coloca por capas o tongadas horizontales de espesor reducido para permitir una buena compactación (hasta 40 cm en hormigón en masa y 60 cm en hormigón armado). Las distintas capas o tongadas se consolidan sucesivamente, trabando cada capa con la anterior con el medio de compactación que se emplee y sin que haya comenzado a fraguar la capa anterior.* [37] Para conseguir un hormigón compacto, eliminando sus huecos y para que se obtenga un completo cerrado de la En el hormigón armado se emplea habitualmente acero de alta masa, hay varios sistemas de consolidación. El picado con resistencia de adherencia mejorada o  barras corrugadas . El co- barra, que se realiza introduciéndola sucesivamente, prerrugado está normalizado por la forma delresalto en el perímetro cisa hormigones de consistencias blandas y fluidas y se de la barra, su altura, anchura y separación. realiza en obras de poca importancia resistente. La compactación por golpeo repetido de un pisón se emplea en capas de 15 o 20 cm de espesor y mucha superficie hoColocación de armaduras rizontal. La compactación por vibrado es la habitual en hormigones resistentes y es apropiada en consistencias seLas armaduras deben estar limpias y sujetarse al encofracas.* [37] do y entre sí de forma que mantengan la posición prevista sin moverse en el vertido y compactación del hormigón. El vibrador más utilizado es el de  aguja, un cilindro mePara ello se colocan calzos o distanciadores en número tálico de 35 a 125 mm de diámetro cuya frecuencia vasuficiente que permitan mantener la rigidez del conjun- ría entre 3.000 y 12.000 ciclos por minuto. La aguja se dispone verticalmente en la masa de hormigón fresco, into.* [35] troduciéndose en cada tongada hasta que la punta penetre Las distancias entre las diversas barras de armaduras deen la capa anterior y cuidando de no tocar las armaduras ben mantener una separación mínima que está normalipues la vibración podría separar la masa de hormigón de zada para permitir una correcta colocación del hormigón la armadura. Mediante el vibrado se reduce el aire conentre las barras de forma que no queden huecos o coquetenido en el hormigón sin compactar que se estima del ras durante la compactación del hormigón.* [35] orden del 15 al 20 % hasta un 2-3 % después del vibraDe igual manera el espacio libre entre las barras de ace- do.* [37] ro y el encofrado, llamado recubrimiento, debe mantener una separación mínima, también normalizada, que per- Curado mita el relleno de este espacio por el hormigón. Este espacio se controla por medio de  separadores  que se colocan El curado es una de las operaciones más importantes en entre la armadura y el encofrado.* [35] el proceso de puesta en obra por la influencia decisiva que tiene en la resistencia del elemento final. Durante el fraguado y primer endurecimiento se producen pérdidas de Encofrado

8 VÉASE TAMBIÉN 

14 agua por evaporación, formándose huecos capilares en el hormigón que disminuyen su resistencia. En particular el calor, la sequedad y el viento provocan una evaporación rápida del agua incluso una vez compactado. Es preciso compensar estas pérdidas curando el hormigón añadiendo abundante agua que permita que se desarrollen nuevos procesos de hidratación con aumento de la resistencia.* [36]

Hay varios procedimientos habituales para curar el hormigón. Desde los que protegen del sol y del viento mediante tejadillos móviles, plásticos; mediante riegos de agua en la superficie; la inmersión en agua empleada en prefabricación; los productos de curado aplicados por pulverización; los pulverizados a base de resinas forman Producciónmundial de hormigón. Producciónen Estados Unidos una película que impide la evaporación del agua, se trata Datos en millones de metros cúbicos. de uno de los sistemas más eficaces y más costosos. * [36]

8 Véase también

Desencofrado y acabados La retirada de los encofrados se realiza cuando el hormigón ha alcanzado el suficiente endurecimiento. En los portland normales suele ser un periodo que oscila entre 3 y 7 días.* [36] Una vez desencofrado hay que reparar los pequeños defectos superficiales normalmente huecos o coqueras superficiales. Si estos defectos son de grandes dimensiones o están en zonas críticas resistentes puede resultar necesario la demolición parcial o total del elemento construido.* [36] Es muy difícil que queden bien ejecutadas las aristas vivas de hormigón, por ello es habitual biselarlas antes de su ejecución. Esto se hace incorporando en las esquinas de los encofrados unos biseles de madera llamados berenjenos.* [36]

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 Hormigón armado

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 Hormigón impreso

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 Hormigón presforzado

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  Hormigón pretensado

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 Hormigón postensado

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Anexo:Terminología utilizada en hormigones

8.1 Componentes •

  Cemento

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 Agua (hormigón)

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  Arena (hormigón)

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  Grava

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 Adiciones para hormigón

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 Aditivos para hormigón

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 Eurocódigo 2

7 Producción mundial de hormigón 8.2 Normativa La producción mundial del cemento fue de más de 2.500 millones de toneladas en 2007. Estimando una dosificación de cemento entre 250 y 300 kg de cemento por metro cúbico de hormigón, significa que se podrían producir de 8.000 a 10.000 millones de metros cúbicos, que equivalen a 1,5 metros cúbicos de hormigón por persona. Ningún material de construcción ha sido usado en tales cantidades y en un futuro no parece existir otro material de construcción que pueda competir con el hormigón en magnitud de volumen.* [38]

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EHE

8.3 Ensayos •

 Ensayo de compresión

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 Ensayo de tracción

8.4 Varios 7.0.1 Producción mundial de cemento •

 Los datos de 2007 son estimados. * [39]

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 Proyecto de obra

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  Aluminosis

15

9 Referencias [1] P. Kumar Mehta & Paulo J.M. Montero (1986). PretinceHall International, ed. Concrete Structure, Properties, and Materials (en inglés) (Segunda edición).  ISBN 0-13175621-4. [2] Cyrille Simonnet (2009). Hormigón: Historia de un material . Nerea. [3] Historia del hormigón, FIHP. [4] Heyman, 2001, pg. 51. [5] Choisy, 1999, pp. 49-56 [6]  Las edades del cemento , en ciment-catala.org [7] James Strike, Pérez Arroyo, 2004, pp. 66-67.

[31] Jiménez Montoya, op. cit., p.51-58 [32] Instrucción de Hormigón Estructural. EHE, op. cit., p.308-313 [33] Jiménez Montoya, op. cit., p.71-87 [34] Instrucción de Hormigón Estructural. EHE, op. cit., p.248 [35] Jiménez Montoya, op. cit., p.171-173 [36] Jiménez Montoya, op. cit., p.81-87 [37] Jiménez Montoya, op. cit., p.74-78 [38] Aïtcin, Pierre-Claude, Profesor Emérito de la Universidad de Sherbrooke, Québec Canadá. El futuro del hormigón y el hormigón del futuro. [39]  U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries . 2004-08.

[8] Solá-Morales Rubió, Ignasi de, y col., 2001, pg. 52. [9] Arredondo, op. cit., p.9 [10] Arredondo, op. cit., p.15

10 Bibliografía •

[11] Soria, op. cit., p.158-162 [12] Tejero, op. cit., p.103 [13] Jiménez Montoya, op. cit., p.128 [14] Instrucción de Hormigón Estructural. EHE, op. cit., p.8385 y 123-124

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•

[15] Jiménez Montoya, op. cit., p.89-90 [16] Tejero, op. cit., p.105

•

[17] Instrucción de Hormigón Estructural. EHE, op. cit., p.105-115 •

[18] Instrucción de Hormigón Estructural. EHE, op. cit., p.124 [19] Arredondo, op. cit. [20] Jiménez Montoya, op. cit., p.11-20

•

[21]  «Instrucción para la recepción de cementos (RC-03)» . Universidad de Castilla La Mancha. Consultado el 14 de septiembre de 2008. [22] Jiménez Montoya, op. cit., p.26

•

[23] Jiménez Montoya, op. cit., p.13-18 [24] Jiménez Montoya, op. cit., p.20-25 [25] Jiménez Montoya, op. cit., p.37-43

•

[26] Jiménez Montoya, op. cit., p.33-36 [27] Instrucción de Hormigón Estructural. EHE, art. 29. [28] Edgardo Luis Lima, Victorio Hernandez Balat,Juan Francisco Bissio,  Seminario sobre fundamentos de resistencia de materiales. [29] Arredondo, op. cit., p.32 [30] Instrucción de Hormigón Estructural. EHE, op. cit., p.243

•

•

 Heyman, Jacques (2001).  La ciencia de las estructuras . Instituto Juan de Herrera (Madrid).  ISBN 8495365-98-7.  Choisy, Auguste, y col. (1999).  El arte de construir  en Roma. Ed. Reverté.  ISBN 84-89977-67-4.  James Strike, Salvador; Pérez Arroyo, María Jesús (2004). De la construcción a los proyectos . Ed. Reverté. ISBN 84-291-2101-3. Solá-Morales Rubió, Ignasi de, y col. (2001).  Introducción a la arquitectura. Conceptos fundamentales . Edicions UPC.  ISBN 84-8301-533-1.  Arredondo, F. (1972).  Estudio de materiales: V.Hormigones . Madrid:Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Instituto Eduardo Torroja de la Construcción y del Cemento.   Soria, F. (1972).   Estudio de materiales: IV.Conglomerantes Hidráulicos . Madrid:Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Instituto Eduardo Torroja de la Construcción y del Cemento.  Jiménez Montoya P., García Meseguer A., Morán Cabré F. (1987).  Hormigón Armado Tomo I . Barcelona: Editorial Gustavo Gili S.A.  ISBN 84-252-07584. España. Leyes y decretos. Normas Técnicas (1999). Instrucción de Hormigón Estructural. EHE . Centro de publicaciones del Ministerio de Fomento.  ISBN 84-498-0396-9.   Tejero Juez, Enrique (1987).   Hormigón Armado . Colegio Oficial de Arquitectos de Aragón.  ISBN 84600-6347-4.  Jürgen MattheiB. (1980).  HORMIGÓN armado armado aligerado pretensado . Ed. Reverté S.A.  ISBN 84-291-2057-2.

11 ENLACES EXTERNOS 

16

10.1 Referencias digitales •

  Historia del hormigón . Federación Iberoamericana del Hormigón Premezclado (FIHP)

•

Producción mundial de cemento 2005

•

Producción mundial de cemento 2006

•

Producción mundial de cemento 2007

11 Enlaces externos •

•

•

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre HormigónCommons. Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Puentes de hormigón. Commons Instrucción Española para la Recepción de Cementos RC-03.

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12 Texto e imágenes de origen, colaboradores y licencias 12.1 Texto •

  Hormigón  Fuente:  https://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n?oldid=82852947 Colaboradores:   Xoan, Sanbec, Napaboy, Zwobot, Comae, Dodo, Sms, Th3j0ker, Cookie, Tostadora, Tano4595, Joselarrucea, Troodon, Jasev, Arocola, KePa, Balderai, Edupedro, Renabot, Lironcareto, FAR, Boticario, Peejayem, Rembiapo pohyiete (bot), LeCire, Magister Mathematicae, Orgullobot~eswiki, RobotQuistnix, Caiserbot, Yrbot, BOT-Superzerocool, FlaBot, Vitamine, BOTijo, .Sergio, YurikBot, Mortadelo2005, Wiki-Bot, Echani, KnightRider, Carutsu, Germanramos, Santiperez, Esteban nacho, Maldoror, KocjoBot~eswiki, Chlewbot, Paleozoico2005, Juana de Arco, Alfredobi, Paulcoyote, Miguel303xm, Andre el gigante, Tamorlan, Cerato, Aleator, BOTpolicia, Reanduro, CEM-bot, 333, Damifb, Jornalero, JMCC1, Rafa sanz, Mister, Davius, Escarlati, Montgomery, Thijs!bot, Tortillovsky, Yeza, RoyFocker, PhJ, Botones, Gusgus, JAnDbot, VanKleinen, Marcus Cyron, CommonsDelinker, TXiKiBoT, Mercenario97, Gustronico, Humberto, Netito777, Rdottim, Phirosiberia, Chabbot, Idioma-bot, Pólux, Schumi4ever, Niplos, Biasoli, Bucephala, EMILIOLK, VolkovBot, Technopat, Matdrodes, MwAce, Fernando Estel, Nelsito777, BlackBeast, Fepe87, Muro Bot, Ciberelm, SieBot, PaintBot, Manuellinux, BuenaGente, Jaenerisimo, Paolotacchi, Maurovengaran77, DorganBot,JaviMad, Jarisleif, Ccasej, Eduardosalg, Leonpolanco, Pan con queso, Poco a poco, Alexbot,Raulcigil, Camilo, UA31, Taty2007, AVBOT, Elliniká, David0811, LucienBOT, Micalzaraío, MarcoAurelio, Diegusjaimes, Arjuno3, Andreasmperu, Luckas-bot, Ramon00, Jigalle, NACLE, Borboteo, Rann24, Daniloisl, Zeitfilos, Cipjjpp, Feuerfluss, SuperBraulio13, Manuelt15, Xqbot, Jkbw, Rubinbot, Sabihondo~eswiki, Botarel, Nightc2, BOTirithel, TiriBOT, MondalorBot, Hprmedina, TobeBot, CVBOT, Belchi, Ripchip Bot, Humbefa, Tarawa1943, Nachosan, Foundling, GrouchoBot, Miss Manzana, EmausBot, AVIADOR, ZéroBot, HRoestBot, Allforrous, SUPUL SINAC, ChuispastonBot, ADHONYS, RafelJuan, Rufflos, Carrousel, KLBot2, MetroBot, Litscher, Justincheng12345, RjpBot, Vichock, Pezlisto, Elvisor, Helmy oved, ProfesorFavalli, Yalltëku, Addbot, Mountain Spectre, Cheaixocomes, Pandoando, JacobRodrigues, J uanjosezc, RousyAyala, Jarould, Egis57, BenjaBot, Marian Venceslá Delgado, EL YOUTUBER MAS FAMOSO, Mateo apraez y Anónimos: 270

12.2 Imágenes •

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  Archivo:A-66._Construcción_del_puente_sobre_el_río_AlmonteRetoc.JPG   Fuente:    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ commons/d/db/A-66._Construcci%C3%B3n_del_puente_sobre_el_r%C3%ADo_AlmonteRetoc.JPG Licencia:   Public domain  Colaboradores:   Trabajo propio Artista original:  retocada por Yeza de la versión original de Alonsoquijano   Archivo:Beton_angeschliffen_Nahaufnahme_1.jpg   Fuente:    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/36/Beton_ angeschliffen_Nahaufnahme_1.jpg Licencia:   CC-BY-SA-3.0  Colaboradores:   own work uploaded by photographer  Artista original:   Ralf Saalmueller   Archivo:Commons-logo.svg  Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/Commons-logo.svg  Licencia:   Public domain Colaboradores:   This version created by Pumbaa, using a proper partial circle and SVG geometry features. (Former versions used to be slightly warped.) Artista original:   SVG version was created by User:Grunt and cleaned up by 3247, based on the earlier PNG version, created by Reidab.   Archivo:ConcreteHardening.JPG   Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/63/ConcreteHardening.JPG   Licencia:  Public domain Colaboradores:  ?  Artista original:  ?   Archivo:ConcreteProduction.png   Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/ConcreteProduction.png   Licencia:  Public domain Colaboradores:  ?  Artista original:  ?   Archivo:Concrete_Compression_Testing.jpg   Fuente:    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/29/Concrete_ Compression_Testing.jpg   Licencia:   Public domain   Colaboradores:   Transferido desde   en.wikipedia   a Commons.   Artista original:  Xb-70 de Wikipedia en inglés   Archivo:Concrete_pouring_0020.jpg  Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/58/Concrete_pouring_0020.jpg Licencia:  CC-BY-SA-3.0 Colaboradores:   Trabajo propio Artista original:  en:User:Pollinator   Archivo:Cono_de_Abrams_05.jpg Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Cono_de_Abrams_05.jpg Licencia:  CC BY-SA 2.5 Colaboradores:  ?  Artista original:  ?   Archivo:DesgodetzPantheon.jpg Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/65/DesgodetzPantheon.jpg Licencia:  Public domain Colaboradores:  ?  Artista original:  ?   Archivo:Esplanade_Bridge_4,_Dec_05.JPG   Fuente:    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Esplanade_Bridge_4% 2C_Dec_05.JPG Licencia:   Copyrighted free use  Colaboradores:  ?  Artista original:  ?   Archivo:Estructuras_Edificación.JPG   Fuente:   https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e5/Estructuras_Edificaci%C3% B3n.JPG Licencia:  Public domain Colaboradores:   Trabajo propio Artista original:   Niplos   Archivo:Gravel_03375C.JPG   Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/97/Gravel_03375C.JPG   Licencia:   GFDL Colaboradores:   Trabajo propio Artista original:   Emadrazo   Archivo:Hoover_dam_from_air.jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b2/Hoover_dam_from_air.jpgLicencia:   Public domain  Colaboradores:  en.wikipedia  Artista original:   LICKO   Archivo:Hot_Clinker_2.jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8e/Hot_Clinker_2.jpgLicencia: Publicdomain Colaboradores:   Hot_Clinker.jpg Artista original:  Hot_Clinker.jpg: Macau500   Archivo:Kiln_ciment.png  Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d9/Kiln_ciment.png   Licencia:  CC-BY-SA-3.0 Colaboradores:  ?  Artista original:  ?   Archivo:Maler_der_Grabkammer_des_Rechmirê_002.jpg   Fuente:   https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/41/Maler_ der_Grabkammer_des_Rechmir%C3%AA_002.jpg Licencia:   Public domain Colaboradores:  The Yorck Project:  10.000 Meisterwerke der  Malerei.  DVD-ROM, 2002. ISBN 3936122202. Distributed by DIRECTMEDIA Publishing GmbH. Artista original:  Maler der Grabkammer des Rechmirê

12 TEXTO E IMÁGENES DE ORIGEN, COLABORADORES Y LICENCIAS 

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  Archivo:NOB-RioParaguai.jpg Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b7/NOB-RioParaguai.jpg Licencia:  Copyrighted free use Colaboradores:  ?  Artista original:  ?   Archivo:Pantheon.drawing.jpg Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7b/Pantheon.drawing.jpg Licencia:   Public domain  Colaboradores:  ?  Artista original:  ?   Archivo:Ponteulla_Vedra_Galicia_03.jpg  Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/33/Ponteulla_Vedra_Galicia_ 03.jpg Licencia:  CC-BY-SA-3.0 Colaboradores:  Self made. http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Ponteulla_Vedra_Galicia_03.jpg Artista original:  Luis Miguel Bugallo Sánchez (http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Lmbuga)   Archivo:Probetas_hormigón_01.jpg  Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/17/Probetas_hormig%C3%B3n_01. jpg Licencia:  CC BY-SA 2.5 Colaboradores:  ?  Artista original:  ?   Archivo:Rebar_and_shingles_detail.jpg   Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/07/Rebar_and_shingles_detail. jpg Licencia:  CCBY 2.0 Colaboradores:  http://www.flickr.com/photos/28481088@N00/178275454/ Artista original: Flickr.com user“tanakawho”   Archivo:Saitama_raiden_todoroki_bridge.jpg   Fuente:    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f8/Saitama_raiden_ todoroki_bridge.jpg Licencia:  CC BY-SA 3.0 Colaboradores:  K.F.'s file Artista original:   K.F.   Archivo:Saitama_todoroki_bridge.jpg   Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/68/Saitama_todoroki_bridge.jpg Licencia:  CC BY-SA 3.0 Colaboradores:  K.F.'s file Artista original:  K.F.   Fuente:    Archivo:Salginatobelbruecke_suedwest_quer.jpg   https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0f/ Salginatobelbruecke_suedwest_quer.jpg   Licencia:   CC-BY-SA-3.0   Colaboradores:   Trabajo propio (Eigenes Bild)   Artista original:  Ikiwaner (talk)

  Archivo:Skygate_Bridge_R.jpg  Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e6/Skygate_Bridge_R.jpg   Licencia:  CC BY-SA 3.0 Colaboradores:   Trabajo propio Artista original:  百楽兎   Archivo:Sydney_Opera_House_Sails.jpg   Fuente:    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/40/Sydney_Opera_House_ Sails.jpg Licencia:  CC-BY-SA-3.0 Colaboradores:  ?  Artista original:  ?   Fuente:    Archivo:Talbruecke-Bruenn-4_2005-08-04.jpg   https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/37/ Talbruecke-Bruenn-4_2005-08-04.jpg  Licencia:  CC-BY-SA-3.0 Colaboradores:  Fotografía propia Artista original:   Störfix

  Archivo:Tranebergsbron_1933.jpg  Fuente:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/41/Tranebergsbron_1933.jpg   Licencia:   Public domain  Colaboradores:  Stockholms Stadsmuseum Artista original:  Bertil Norberg   Archivo:Weidatalbruecke3_2005-11-02.jpg   Fuente:    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c9/Weidatalbruecke3_ 2005-11-02.jpg Licencia:  CC-BY-SA-3.0 Colaboradores:   Trabajo propio (selbst fotografiert)  Artista original:   Störfix

12.3 Licencia de contenido •

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