Tecnología de concreto

El objetivo principal de este post es compartir información sobre tecnología de concreto y brindar opciones de bibliografía a los alumnos y profesionales interesados en el tema.

El conocimiento profundo de los materiales que la naturaleza nos ha dado, y de otros transformados a partir de estos, es el primer paso para lograr innovaciones tecnológicas constructivas que la condición mundial actual requiere. Problemas como el agotamiento de recursos naturales y la mayor demanda de vivienda para una población en continuo crecimiento, hace que cada día se necesiten con más urgencia nuevos materiales y tecnologías en la construcción, para que las viviendas sean mas funcionales, seguras y económicas.

¿Qué es un agregado?

Los agregados constituyen un factor determinante en la economía, durabilidad y estabilidad en las obras civiles, pues ocupan allí un volumen muy importante. Por ejemplo el volumen de los agregados en el concreto hidráulico es de un 65% a 85%, en el concreto asfáltico es del 92% al 96%, en los pavimentos del 75% al 90%.

Agregado
Agregado

Por lo anterior el estudio de sus propiedades físicas y mecánicas cobra especial importancia para su adecuada y eficiente utilización.

Antes de empezar a estudiarlos es conveniente definir algunos términos utilizados bien por el ingeniero o bien por el común de la gente, para que todos hablemos el mismo idioma.

  • Agregado o árido: conjunto de materiales de composición mineral, naturales o artificiales, generalmente inertes, usados en la construcción de obras civiles.
  • Agregado grueso o grava: material retenido en el tamiz No. 4, con un tamaño entre 7.6 cm y 4.76 mm.
  • Agregado fino o arena: material pasante de la malla No. 4 y retenido en la malla No. 200, con tamaños entre 4.76 mm y 74 Mieras (0.074 mm.).
  • Finos: son partículas pasantes del tamiz No. 200 con tamaños entre 0.074 mm y 0.002 mm.
  • Sucio de río: término empleado para denominar en su totalidad el material de arrastre de un río sin separación de tamaños, y tal como se puede extraer de un depósito natural. En algunas regiones del país a este material se llama Champurriado.
  • Gravilla: material de río o de cantera, separado en la fuente en tamaños pasantes del tamiz 3/4″ y retenido en el No.4, con tamaños entre 19.1 mm y 4.76 mm.
  • Arenón: arena natural de río o de veta, con tamaños pasantes del tamiz 3/8″ y retenidos en el tamiz No.40, es decir con tamaños entre 9.51 mm y 0.420 mm.
  • Cascajo: hace referencia exclusivamente al agregado rodado pasante del tamiz 1 1/2″ y retenido en el tamiz No.4, con tamaños entre 38.1 mm y 4.76 mm.

Libros de Tecnología de concreto

Orígenes de los agregados naturales

Los agregados naturales provienen de las rocas y se obtienen por un proceso de fragmentación natural como el intemperismo y la abrasión o mediante un proceso físico mecánico hecho por el hombre; en ambos casos conservan las propiedades físicas: densidad, porosidad, textura, resistencia al intemperismo y composición mineralógica de la roca madre.

Para comprender mejor las propiedades de los agregados como su textura, porosidad, y su resistencia, tanto mecánica como al intemperismo, es necesario estudiar un poco la genealogía de las rocas y su formación.

Las rocas originales o ígneas se produjeron por fenómenos geológicos internos de la tierra al solidificarse el magna que es una mezcla heterogénea de diversos silicatos, y posteriormente por fenómenos geológicos externos como la meteorización, con el tiempo se formaron las rocas sedimentarias. Posteriormente las rocas sedimentarias e ígneas al sufrir procesos de presión y temperatura formaron las rocas metamórficas. Este proceso se conoce como un ciclo geológico de las rocas y puede observarse en el siguiente diagrama:

Ciclo geológico de las rocas
Ciclo geológico de las rocas

Tipos de rocas

  • Rocas ígneas.
  • Rocas Sedimentarias.
  • Rocas Metamórficas.

Obtención y clasificación de los agregados naturales

Los agregados empleados en la construcción pueden obtenerse por la explotación de bancos de material, depósitos de rocas que afloran en la superficie terrestre, o por extracción y clasificación del material que arrastran los ríos. Nos referiremos en primera instancia a los bancos de material, sin olvidar que las características y condiciones de calidad se aplican por igual a ambos materiales.

Elección de los bancos de material

La ubicación de los bancos de material se debe apoyar en:

  • cartografía de la zona.
  • fotografías aéreas en pares estereoscópicos.
  • mapas y cortes geológicos.
  • datos y resultados de trabajos geotécnicos o geofísicos realizados en la zona o sus alrededores.

Al elegir un banco de material se debe considerar:

  • profundidad, espesor y extensión que lo hagan rentable.
  • clase de material requerido de acuerdo al elemento estructural que se va a construir.
  • facilidad de acceso al lugar.
  • distancia de acarreo hasta el sitio de la obra.
  • derechos de propiedad de la zona donde se encuentra la cantera.
  • costos de explotación.

La procedencia, el tamaño y la densidad son entre otras muchas, algunas de las formas de clasificar los agregados.


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