La resistencia del hormigón o, en otras palabras, la resistencia a la compresión del hormigón es el factor más importante que se tiene en cuenta en la planificación de la construcción, además de la resistencia del refuerzo. Se deben conocer los factores que afectan la resistencia del concreto para desarrollar la resistencia requerida.
Hay factores clave, como se analiza en el artículo Resistencia a la compresión del hormigón y pruebas del hormigón, que afectan la resistencia del hormigón.
Son los siguientes.
- Calidad de materiales como cemento, agregado grueso, agregado fino y agua.
- Relación agua-cemento
- Atrapando aire
- Sugerencia agregada (gruesa: fina)
- La proporción de agregado a cemento.
- Tiempo de recuperación
- Uso de aditivos
- Compactación de hormigón
- Tiempo después del hormigonado
Los factores individuales que afectan la resistencia del hormigón se explican a continuación.
1. Calidad de los materiales
Se utilizan cuatro materiales principales para fabricar hormigón.
- cemento
- Agregado de grano grueso
- chips finos
- y agua
El efecto de los materiales individuales se puede discutir por separado.
cemento
El cemento es el material que crea la unión entre los áridos después de reaccionar con la adición de agua. El proceso de hidratación se puede representar mediante la siguiente ecuación.
El uso de cemento de calidad mejora la unión y la resistencia. La resistencia del cemento depende de la fecha de fabricación.
Asimismo, hay varios aspectos que se deben tener en cuenta a la hora de evaluar la calidad del cemento.
- Fecha de empaque
- Color
- fregar
- Introducción a mano
- prueba de nado
- prueba de olfato
- Presencia de bultos
- Prueba de formulario
- prueba de fuerza
Además, se deben realizar otras pruebas de cemento para determinar la calidad del cemento.
- finura
- Fuerza compresiva
- Calor de hidratación
- Tiempo de configuración inicial y final
- solidez
- consistencia normal
En general, el cemento se considera uno de los factores más influyentes en la resistencia del hormigón.
Agregados
Los agregados son los materiales que se unen a la pasta de cemento después de reaccionar con el agua. Por tanto, la calidad de los áridos influye en la resistencia del hormigón.
Generalmente el 80% del volumen del hormigón está formado por áridos.
Existen dos tipos de áridos: áridos gruesos y áridos finos.
Para mantener la calidad de los agregados, se toman en consideración los siguientes factores.
- Distribución/granulación del tamaño de partículas
- forma y textura
- Contenido de humedad
- peso específico
- Reactividad
- solidez
- Aparentemente densidad
Las propiedades anteriores afectan la trabajabilidad, acabado, exudación y segregación del concreto fresco, y afectan la resistencia, contracción, densidad y durabilidad del concreto endurecido.
2. Relación agua-cemento
La relación agua-cemento es uno de los factores más importantes que afectan la resistencia del hormigón. Dependiendo de la relación agua-cemento, la resistencia a la compresión se define en la composición de la mezcla.
Si necesitamos una calidad concreta de hormigón, primero seleccionamos una relación agua-cemento adecuada para proceder con el diseño de la mezcla.
Como se muestra en la figura anterior, aumentar la relación agua-cemento reduce la resistencia a la compresión del hormigón. La relación agua-cemento se puede aumentar aumentando el contenido de agua o disminuyendo el contenido de cemento.
Actualmente el uso de Aditivos Reductores del contenido de agua para mantener la trabajabilidad esperada ha tenido un impacto significativo en esta relación.
El uso de nuevos aditivos trajo aún más beneficios a la industria, pero también riesgos. Todo esto será discutido en la parte final de este artículo.
3. Atrapamiento de aire
En general, la inclusión de aire en el hormigón reduce su resistencia.
Un aumento del 1% en el volumen de los huecos de aire reduce la resistencia en un 5%.
Sin embargo, los huecos de aire atrapados en el interior mejoran la resistencia del hormigón a los daños causados por los ciclos de congelación y descongelación.
Además, mejora la trabajabilidad del hormigón.
La siguiente figura también muestra la variación en la resistencia a la compresión del concreto con la relación agua-cemento debido a inclusiones de aire.
4. Participación plena
Las proporciones agregadas tienen una gran influencia en la resistencia.
Generalmente se encuentran áridos finos y gruesos. Como áridos finos se utilizan arena y polvo de cantera.
Para todos estos aditivos, las propiedades deben comprobarse según las normas y el tamaño de grano de los materiales también debe estar dentro del rango aceptable.
Cualquier cambio en el material original requiere verificación.
Dado que el tamaño de las partículas tiene una gran influencia en la resistencia a la compresión, debe comprobarse periódicamente.
La resistencia del hormigón depende de las proporciones de mezcla de cemento, agua, áridos gruesos y finos. Se pueden lograr diferentes concentraciones con diferentes proporciones de mezcla.
Al crear planes de mezcla, la proporción de mezcla de los áridos se considera uno de los factores más importantes.
5. Relación de áridos a cemento.
Los agregados constituyen la mayor proporción del volumen de concreto: agregados finos y agregados gruesos.
Después de que el cemento reacciona con el agua, se adhiere a los agregados y crea concreto.
El contenido de cemento y la proporción de volumen de agregado están relacionados con la resistencia, como se muestra en la siguiente figura de un documento técnico.
6. Período de curación
La duración del curado del hormigón influye directamente en el desarrollo de la resistencia del hormigón. El artículo publicado en este sitio web Factores que afectan el tiempo de curado del concreto proporciona información detallada sobre el tiempo de curado del concreto.
La siguiente figura, tomada del sitio web, ilustra la influencia del tiempo de curado en el desarrollo de la resistencia.
Como se muestra en la figura y debido a la importancia del curado del concreto para lograr su resistencia, no se debe evitar el curado.
Además de aumentar la resistencia, el endurecimiento del hormigón también mejora su durabilidad, evitando la formación de grietas durante el endurecimiento, etc.
7. Uso de aditivos
Hoy en día, en todos los trabajos de hormigonado se utilizan casi exclusivamente aditivos. Esto trae consigo otras ventajas.
Los avances actuales en esta industria permiten aditivos con múltiples funciones, como efectos retardantes y reductores de agua.
Como sabemos, los agentes fluidizantes se utilizan a menudo como aditivos debido a sus ventajas. Estos aditivos se clasifican en aditivos químicos.
Los superplastificantes reducen las necesidades de agua entre un 15 y un 20 % sin comprometer la trabajabilidad, lo que da como resultado un hormigón denso y de alta resistencia. Este aumento de resistencia se consigue con el mismo contenido de cemento, reduciendo la cantidad de agua.
Además, podemos reducir el contenido de cemento agregando un superplastificante para mantener la resistencia requerida. Esto nos permite ahorrar algo de dinero.
Sin embargo, la dosificación de aditivos debe corresponder a las instrucciones del fabricante.
La sobredosis también puede provocar una reducción de la resistencia a la compresión.
8. Compactación del hormigón.
Está bastante claro que la compactación tiene un impacto directo sobre la resistencia.
El hormigón mal compactado tiene menor resistencia, como se muestra en la siguiente figura.
El hormigón mal compactado tiene más huecos, lo que reduce la adherencia entre los áridos.
Por tanto, es muy importante compactar suficientemente el hormigón.
9. Tiempo después del hormigonado
La edad del hormigón es un indicador del desarrollo de la resistencia del hormigón.
Con el tiempo, la resistencia del hormigón aumenta, pero no proporcionalmente.
El tiempo es el factor principal que refleja la resistencia del hormigón. A medida que el hormigón envejece, su resistencia aumenta. Sin embargo, después de un cierto período de tiempo el aumento de la resistencia es mínimo.
