Comencemos con un comentario oficial del ACI «American Concrete Institute» el cual menciona lo siguiente:
La mayoría del concreto utilizado para la construcción es una combinación de cemento y refuerzo que se denomina concreto armado. El refuerzo para el concreto se proporciona mediante la incrustación de barras de acero deformadas o tejido de alambre soldado dentro del concreto recién hecho en el momento del vertido.
American Concrete Institute
El propósito del refuerzo es proporcionar resistencia adicional al hormigón donde se necesita. El acero proporciona toda la resistencia a la tracción donde el concreto está en tensión, como en vigas y losas; complementa la resistencia a la compresión del hormigón en columnas y muros; y proporciona una resistencia al corte adicional superior a la del concreto en las vigas.
American Concrete Institute
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¿Qué es el concreto armado?
El concreto armado es el término común que se le da a un elemento de concreto que contiene refuerzo de acero (normalmente en forma de barras de acero) para aumentar la resistencia de la estructura.
El material que resulta de la combinación de concreto y armaduras se denomina Concreto Armado. Durante la construcción, el acero de refuerzo se coloca primero en el encofrado, ya sea en forma de jaula de acero prefabricada o barras de refuerzo de acero que se unen y cablean in situ. Luego se vierte concreto en el encofrado y se vibra con dispositivos adecuados para garantizar un alto nivel de colaboración entre los dos materiales.
¿Por qué es importante el refuerzo en el concreto?
Una de las principales desventajas del concreto es su bajísima resistencia a la tracción que prácticamente se supera a bajos niveles de carga. Esto da como resultado el agrietamiento de las superficies de hormigón que a su vez conduce a problemas estéticos (grandes flechas de vigas o losas) para el estado límite de servicio, así como problemas de integridad estructural en el estado límite último.
Por otro lado, el acero de refuerzo tiene una resistencia a la tracción bastante alta y una ley constitutiva material simétrica bajo tensión y compresión. Sin embargo, solo la barra de refuerzo que se somete a compresión falla prematuramente debido al pandeo.
Por estas razones, el uso de armaduras en una sección de concreto armado conduce a un comportamiento estructural efectivo, ya que las estructuras de acero de refuerzo funcionan de manera efectiva bajo tensión y el concreto funciona de manera efectiva bajo compresión y confina el refuerzo de compresión.
Es importante señalar que la colaboración entre el concreto y el acero de refuerzo se ve facilitada por el hecho de que ambos materiales tienen el mismo coeficiente de expansión térmica, lo que significa que la variación de temperatura no provoca tensiones internas adicionales en la interfaz concreto -barra de acero.
¿Donde se utiliza el concreto armado?
Hoy en día, el concreto armado se usa comúnmente en la construcción moderna, principalmente para edificios y puentes. Dichos proyectos pueden incluir una gran variedad de elementos, tales como:
- Elementos tipo placa: Placas horizontales (Losas, tableros de puentes y losas de cimentación) o verticales (Muros de corte y muros centrales alrededor de escaleras o ascensores)
- Miembros de tipo lineal: Como vigas, columnas o pilotes.
Bajo carga vertical, los elementos tipo placa ofrecen rigidez y resistencia en más de una dirección dentro del plano del elemento, mientras que los elementos tipo línea confieren resistencia y rigidez principalmente en una dirección.
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Ventajas del concreto armado
1. Fuerza
El concreto armado tiene muy buena resistencia tanto a la tracción como a la compresión. Esto hace que el concreto sea un material de construcción deseado.
| Edad después de la rotura | Porcentaje de esfuerzo |
| 1 día | 16% |
| 3 días | 40% |
| 7 días | 65% |
| 14 días | 90% |
| 28 días | 99% |
2. Económico
Los componentes del concreto están ampliamente disponibles en todo el mundo y son económicos. Del mismo modo, el coste de producción del concreto es muy bajo.
Hay una economía general al usar concreto armado porque su costo de mantenimiento es bajo debido a la naturaleza duradera del concreto armado.
Durabilidad, resiliencia, bajos requisitos de mantenimiento y eficiencia energética hacen que las estructuras de concreto reduzcan los costos operativos relacionados con el consumo de energía operativa, el mantenimiento y la reconstrucción después de los desastres.
3. Versatilidad
El concreto se puede colocar en varias formas de encofrado o configuraciones de encofrado para formar las «formas», la superficie, la textura y los tamaños deseados en el sitio de construcción. Esto se debe a que el hormigón fresco es fluido y se encuentra en estado líquido. Por lo tanto, es más adecuado para los requisitos arquitectónicos.
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4. Durabilidad
Las estructuras de concreto armado son duraderas si se diseñan y colocan correctamente. El material no se ve afectado por el clima, como la lluvia y la nieve, y pueden durar hasta 100 años.
Debido a su baja permeabilidad, el concreto puede resistir químicos disueltos en agua como sulfatos, cloruros y dióxido de carbono, los cuales pueden causar corrosión en el concreto, sin un deterioro serio.
Es por eso que el concreto reforzado es ideal para aplicaciones subacuáticas y sumergidas, como estructuras de construcción, tuberías, represas, canales, revestimientos y estructuras frente al mar.
6. Ductilidad
El refuerzo de acero imparte ductilidad a las estructuras de concreto armado. La ductilidad permite que el concreto muestre signos de deterioro, como grietas y deflexión, si el miembro de concreto reforzado experimenta una sobrecarga. Esto permite a los ingenieros considerar las medidas adecuadas para evitar más daños en el hormigón.
7. Resistencia sísmica
Las estructuras de concreto armado correctamente diseñadas son extremadamente resistentes a los terremotos.
8. Facilidad de construcción
En comparación con el uso de acero en la estructura, el concreto armado requiere mano de obra menos calificada para la construcción de la estructura.
9. Aplicación multimodo
Una de las principales ventajas del concreto es su capacidad para ser utilizado en diferentes metodologías de aplicación. El concreto se aplica a mano, se vierte, se bombea, se rocía, se lechada y también se utiliza para aplicaciones avanzadas como hormigón proyectado y túneles.
Desventajas del concreto armado
- Las estructuras de concreto armado son más pesadas que otras como estructuras de acero, madera y vidrio.
- Los edificios de concreto necesitan encofrados masivos, centrados y encofrados para ser reparados. Como resultado, requiere mucho espacio en el sitio y mano de obra.
- El concreto toma tiempo para alcanzar su máxima resistencia. Por lo tanto, no se puede utilizar inmediatamente después de la construcción, al contrario que las estructuras de acero.
- Los pasos principales del uso de concreto armado son la mezcla, el vaciado y el curado. Todo esto afecta a la resistencia final.
- El costo de las formas utilizadas para moldear concreto armado es relativamente más alto.
- La contracción provoca el desarrollo de grietas y pérdida de resistencia.
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