Hormigones Livianos

7/31/2019 Hormigones Livianos

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H O R M I G O N E S L I V I A N O S

CONSIDERACIONES GENERALES:

La denominacin de HORMIGONES LIVIANOS cubre toda una gama demateriales de construccin de muy variadas caractersticas, cuya principalpropiedad es su reducido peso especfico, y que slo tienen de comn en loque atae a su composicin el empleo de cemento portland en su elaboracin.

Desde el punto de vista de sus elementos componentes algunos de estosmateriales no son, en realidad, hormigones, si se reserva esta denominacin alos productos constituidos por cemento, agregados gruesos y agregados finosde origen mineral.

Los hormigones livianos aprovechan esencialmente la elevada resistencia queofrece el aire confinado en pequeas celdas al paso del calor.

En trminos generales los hormigones livianos pueden ser considerados como elresultado de la tendencia generalizada de obtener un material de construccinque, con las caractersticas de los hormigones tradicionales, rena en gradoapreciable cualidades de liviandad, capacidad aislante y economa.

CARACTERSTICAS TECNOLGICAS

Los hormigones ordinarios ejecutados con agregados de alto peso especfico yelaborados de manera de obtener con el cemento y el agua una masa tancompacta como posible se caracterizan por su elevado peso especfico, su

gran resistencia mecnica y por ser impermeables al agua y al aire yrelativamente buenos conductores de los ruidos y del calor. En trminosgenerales, estas propiedades son tanto ms acentuadas cuanto ms denso ycompacto es el hormign.

Por el contrario, los hormigones livianos presentan como principal caractersticasu reducido peso especfico y su elevada capacidad de aislacin trmica. Estaltima aumenta segn una cierta ley- a medida que disminuye el pesoespecfico y la resistencia mecnica.

Teniendo en cuenta que en la elaboracin de hormigones livianos, siguiendo los

distintos procesos que ms adelante se describen, es posible hacer variar elpeso especfico entre lmites muy amplios, es fcil comprender la grandiversidad de productos que puede obtenerse.

Es conveniente adaptar el peso especfico y la resistencia del producto aelaborar a la funcin que han de desempear dentro de la construccin loselementos a ejecutarse y, algunas veces, supeditar aquellas caractersticas a lascondiciones de transporte y de manipuleo entre otras, que pueden exigir unmnimo de resistencia al hormign. Tambin pueden intervenir otros factores,


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por ejemplo la importancia de la retraccin a veces considerable para ciertoshormigones livianos -, el comportamiento a la intemperie, a la penetracin dela lluvia, a la ascencin capilar de la humedad, etc.

CLASIFICACIN

La multiplicidad de tipos existentes dificulta la clasificacin de los hormigones

livianos en categoras y divisiones netamente diferenciadas en base a losdistintos mtodos de elaboracin, ya que algunos utilizan simultneamentevarios de ellos. La clasificacin general consignada en el Cuadro 1 constituye, noobstante, una base aceptable. Esencialmente se basa en los tres procedimientosque, en forma individual o simultnea, conducen a la elaboracin de losdistintos tipos de hormigones livianos, a saber:

1. Formacin de numerosas pequeas celdas por incorporacin de aire o gas enel seno de la masa de hormign fresco y su mantenimiento hasta que aqulse endurezca (Hormigones Celulares)

2. Utilizacin de agregados livianos (Hormigones de Agregados Livianos)3. Realizacin de grandes huecos por la supresin de los elementos finos del

agregado, el cual tendr una granulometra uniforme (HormigonesCarnosos o Sin Finos)

I) HORMIGONES CELULARES

Generalidades:

Resultan del fraguado y endurecimiento de una mezcla formada pro cementoportland y agua con o sin agregados finos- que ha sido sometida a untratamiento mecnico, fsico o qumico previo, destinado a crear una grancantidad de pequeas cavidades esfricas regularmente repartidas en el seno dela mezcla y todas de dimensiones aproximadamente iguales. Los alvolos, unavez formados, deben permanecer indeformables y sin experimentardesplazamientos en el curso de todas las operaciones que sufre la mezcladurante su elaboracin y posteriormente a la misma.

De las consideraciones precedentes se desprende que los llamados hormigonescelulares no son, en realidad, hormigones en cuanto no responden a su clsica

definicin universalmente aceptada. Constituyen, cuando intervienen agregadosfinos en su elaboracin morteros finos recubriendo los alvolos. Sin embargo,la denominacin anterior queda justificada en estos casos por extensinconsiderando que cada alvolo reemplaza un grano de agregado grueso, de talmanera que pueden ser considerados como hormigones


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compuestos de una lechada de cemento, agregados finos y agregados gruesosconstituidos por las clulas generadas.

Clasificacin:

Segn cul sea el procedimiento utilizado para su elaboracin en loconcerniente a la forma en que se originan las clulas en la mezcla los

hormigones celulares pueden clasificarse en dos grupos:

a)Hormign gaseoso o gasbetonb) Hormign de espuma

a)HORMIGN GASEOSO O GASBETONLas clulas o burbujas se obtienen por desprendimiento de gases en el seno dela mezcla como consecuencia de reacciones qumicas producidas en la misma.

El proceso debe efectuarse bajo una presin de los gases tal que las burbujas sedistribuyan uniformemente dentro de la mezcla, pero suficientemente moderadapara que permanezcan en su interior. La presin debe mantenerse durante eltiempo necesario para que el material adquiera resistencia de manera de evitarla ruptura de las burbujas o su deformacin.

Las experiencias demuestran que los procesos de produccin de gas y defraguado deben, en lo posible, ser simultneos, pues, si el fraguado termina ycontina el desprendimiento de gas, hay peligro de destruccin total o parcialdel material o bien debilitamiento del mismo. En cambio, si la produccin de gases muy rpida, y termina mucho antes que el fraguado, las pequeas burbujas

se reunirn en otras de mayor tamao, mal distribuidas, existiendo el peligro desu destruccin; y si esto no llega a suceder, el material obtenido contendrpocos alvolos y ser mal aislante y de reducida resistencia.

Existen, dentro de este grupo, tres procedimientos especiales:

1.- Incorporacin a la mezcla de dos productos qumicos susceptibles dereaccionar mutuamente y provocar un desprendimiento de gas en presencia delagua de mezclado. Por ejemplo:

a) cido clorhdrico y bicarbonato de sodio, con desprendimiento de gas

carbnico:

HCl + NaHCO3 = NaCl + H2O + CO2


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b) cloruro de cal y agua oxigenada, con desprendimiento de oxgeno

CaOCl2 + H2O2 = CaCl2 + H2O + O2

c) carburo de calcio y agua, con desprendimiento de acetileno

C2Ca + 2H2O = C2H2 + Ca (OH)2

2.- Incorporacin a la mezcla de un solo producto qumico susceptible dereaccionar con el cemento en presencia del agua y provocar un desprendimientode gas. Por ejemplo:

a) polvos metlicos (aluminio, zinc, magnesio, calcio, bario, litio, etc. yaleaciones)

b) sales (carbonatos, bicarbonatos)3.- Incorporacin a la mezcla de un producto susceptible de provocar undesprendimiento de gas pro fermentacin bajo el efecto del calor de hidratacindel cemento. Por ejemplo:

a) levaduras orgnicasb) fermentaciones lcticas

Este ltimo procedimiento no ha sido an convenientemente experimentado yslo se lo cita a ttulo informativo.

Los diversos procedimientos de fabricacin difieren esencialmente segn lascondiciones en las que se incorporan los agentes reactivos a la mezcla y segnel momento en que la reaccin comienza a producirse. En otras palabras, losreactivos pueden ser incorporados antes del mezclado o una vez que ste hayaconcluido. Consecuentemente, el desprendimiento gaseoso se realizar en lamezcladora o bien en los moldes una vez colocada la mezcla.

Generalmente se hace necesario agregar agentes estabilizadores destinados aregular el desprendimiento gaseoso y aumentar la resistencia de las burbujasformadas en el seno de la mezcla. Las distintas variantes indicadas dan lugar alas diferentes patentes comerciales que se conocen.

b) HORMIGN DE ESPUMA

La formacin de los alvolos resulta de incorporar a la mezcla un producto que,por agitacin, es susceptible de generar una espuma abundante de burbujas deaire de la dimensin deseada. Se puede, asimismo, preparar la espuma conanterioridad e incorporarla como agregado ordinario a la mezcla.


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Todos los productos espumgenos conocidos pueden ser utilizados con este finpero, como la presencia del agua de mezclado hace decrecer la tensinsuperficial, es necesario agregar a dicho producto un agente estabilizadordestinado a asegurar la tenacidad de las burbujas hasta que se produzca elcorrespondiente endurecimiento de la mezcla.

Como agentes espumgenos suele utilizarse: detergentes; jabones resinosos y

colas animales o vegetales; saponina; sulfo cidos de la naftalina; resinasvinlicas; protenas hidrolizadas; etc.

En el hormign de espuma el colado de la mezcla se efecta siempre despusde realizada la expansin, cosa que no siempre ocurre en el hormign gaseoso.

Elaboracin:

En la elaboracin de los hormigones celulares en general el mezclado tiene unaimportancia fundamental sobre la calidad del producto. La duracin delmezclado influye directamente sobre la resistencia y la densidad del hormign,

cuanto mayor es el tiempo de mezclado menor es la densidad en ambos tiposde hormign celular.

Asimismo, las caractersticas de las mezcladoras, en cuanto a su velocidad derotacin y la forma de sus paletas, influye sobre las propiedades del hormignque se elabora en razn de la calidad de la mezcla que permite obtener.

En cuanto a la composicin de la mezcla deben hacerse algunas consideracionesgenerales sobre las caractersticas de las materias primas utilizadas.

Composicin de la mezcla: Intervienen en la misma los siguientes elementos:

1.- Materias primas

a) cemento portlandb)agregados inertesc) agua de mezclado

2.- Adiciones

a) agentes expansivos propiamente dichosb)estabilizadores y eventuales productos de adicin.

En lo referente al cemento portland, la finura de molido, las proporcionesrelativas de los distintos elementos qumicos que intervienen en su composiciny, consecuentemente, el calor de hidratacin, juegan un papel preponderanteen los distintos procesos de elaboracin de hormigones celulares.

A ttulo de ejemplo, diremos: 1) Un cemento de grano extremadamente finoutilizado en la elaboracin de un hormign gaseoso a base de polvo de aluminiopuede provocar en ste una reaccin tan violenta que las burbujas de gas se


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reunirn formando otras de mayor tamao y escaparn de la mezcla. 2) Lasproporciones relativas de silicatos doble y triple de calcio y de aluminato decalcio provocarn, al producirse el fraguado del cemento, un desprendimientode calor por hidratacin de magnitud muy variable. Este efecto calorfico puedemodificar sustancialmente la temperatura de la mezcla y, consecuentemente,cambiar el volumen de las burbujas que se desprendan.

En lo que se refiere a los agregados, las propiedades de los hormigonescelulares variarn fundamentalmente con el tamao de sus granos.

En general, la elaboracin de mezclas para hormigones celulares requiere unaelevada relacin agua cemento medida en peso. Su valor oscila generalmenteentre 0,7 y 2. La razn ms evidente de esta necesidad reside en la fineza delas materias primas utilizadas. Lamentablemente, esta circunstancia traeaparejado un serio inconveniente en los productos elaborados: una considerableretraccin de los mismos en el caso de hormigones curados al aire.

Los agentes expansivos intervienen en los distintos procesos de elaboracin

siguiendo las modalidades indicadas ms arriba, pero la incorporacin de ciertoselementos en las mezclas puede hacer variar la marcha del fenmeno deexpansin, estabilizando las burbujas o regularizando sus dimensiones y suproceso de formacin.

Se indica a continuacin distintos mtodos para la elaboracin de hormigonescelulares:

A)ELABORACIN DEL HORMIGN GASEOSO O GASBETON:Los elementos esenciales que intervienen en su elaboracin son: cemento, agua

y una sustancia que produzca desprendimiento de gas.

Los elementos a utilizarse sern exclusivamente los enumerados cuando sequiera elaborar un hormign de peso especfico aparente seco muy reducido(del orden de 500 kg/m3). Si, en cambio, se desea obtener un hormign demayor resistencia aunque menor capacidad aislante, la mezcla estarconstituida por cemento, agua, agente de activacin, y arena fina, pudiendoadicionarse agregados inertes livianos como piedra pmez, escorias, etc. cuya incorporacin disminuye la cantidad necesaria de cemento por metrocbico, para una resistencia a la compresin determinada.

Tipo 1) El procedimiento ms utilizado es el que se basa en la combinacin dehipoclorito de calcio y agua oxigenada.Tipo 2) Como agentes de activacin, destinados a producir el desprendimientogaseoso, se han ensayado distintos polvos metlicos finamente divididos:aluminio, zinc, magnesio, calcio, bario, litio, etc.

Los mejores resultados han sido obtenidos con el polvo de aluminio.


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Su grado de fineza influye preponderantemente sobre la velocidad con que seproduce la reaccin qumica, sobre el tamao y nmero de los alvolos y,consecuentemente, sobre la magritud del coeficiente de conductibilidad trmicadel material que se elabora.

En lneas generales puede decirse que, a mayor fineza del polvo de aluminio, seobtiene a igualdad de peso especfico una mayor resistencia como resultado

de una mayor uniformidad en la distribucin de los poros.

La cantidad de polvo de aluminio necesaria para elaborar un hormign gaseosode peso especfico determinado depende a igualdad de los dems factores del tamao de sus granos. En general, dicha cantidad oscila entre 0,25 y 0,50%del peso del cemento. Las experiencias de laboratorio realizadas con este tipode hormigones revelan un mejor comportamiento cuando se utiliza reducidacantidad de polvo fino (que pasa por tamiz de 6400 mallas).

La reaccin qumica bsica que tiene lugar como resultado de la incorporacindel polvo de aluminio a la mezcla es la siguiente:

2Al + 3Ca(OH)2 = 3CaO.Al2O3 + 3H2

El polvo de aluminio forma aluminatos con los compuestos alcalinos delcemento, liberando hidrgeno.

El volumen de gas realmente aprovechable alcanza al 40 a 50% del volumentericamente desarrollable. En efecto, la cantidad de polvo de aluminio aagregar para obtener un hormign gaseoso que tenga un determinado volumende poros (en % del volumen final) y para una determinada relacin agua

cemento, puede ser calculada a priori. Sin embargo, no todo el gas producidoqueda retenido en la masa en forma de poros: una parte escapa a travs de lapasta y otra reacciona una vez comenzado el endurecimiento del cemento, porlo cual escapa a travs de las paredes.

Por otra parte, el grado de fineza del polvo de aluminio que se utiliza influyemanifiestamente en la velocidad con que se producir la reaccin qumicacorrespondiente. En efecto, utilizando polvo de aluminio de grano grueso lagasificacin dura entre 20 y 30 minutos; con polvo de grano mediano, de 1 2horas y con polvo de grano fino, 2 2 1/2 horas.

Las experiencias realizadas demuestran que las cantidades porcentualesnecesarias de polvo de aluminio con relacin al peso del cemento puedenreducirse considerablemente regulando el pH del medio.

En efecto, se ha podido constatar que, aumentando la concentracin inica seconsigue un mayor aumento de volumen, pareciendo ser que el valor ptimo delpH oscila alrededor de 13.


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La incorporacin a la mezcla de soluciones de NaOH al 10%, al aumentar laconcentracin inica, permite reducir considerablemente las cantidades de polvode aluminio necesarias para obtener un hormign gaseoso de determinascaractersticas.

A)ELABORACIN DEL HORMIGN DE ESPUMA:En la elaboracin de hormigones de espuma han sido utilizados los siguientestipos de agentes espumgenos:

a) detergentesb)jabones resinosos y colas animales o vegetalesc) saponina (producto glucsido contenido en la saponaria, planta

cariofilea)d)sulfo cidos de la naftalina (estabilizados, por ejemplo, con geles de

slice)e) resinas vinlicasf) protenas hidrolizadas, etc.

Existen diversos procesos de elaboracin:

1.- La espuma se genera dentro de la mezcla. El agente espumgeno debe serincorporado a la mezcla con posterioridad a todos los dems componentes. Lavelocidad aconsejada para la mezcladora es de 80 a 90 revoluciones por minuto.Concluido el perodo de mezclado, la consistencia de la mezcla debe sercremosa. Mezclas ms viscosas pueden dar lugar a la formacin de grandesburbujas de aire, con la correspondiente disminucin de las propiedadescaractersticas del material que se elabora.

En trminos generales, la cantidad de agente espumgeno requerido paraobtener un peso especfico aparente determinado depender de los siguientesfactores:

a) tipo de mezcladora utilizadab)cantidad de materiales componentes mezcladosc) consistencia de la mezclad)proporciones de la mezclae) duracin del perodo de mezcladof) tipo y calidad del agente espumgeno utilizadog)velocidad de mezclado

variando entre el 2 y el 7% de cemento en peso.

2.- La espuma se genera en aparatos especiales. Posteriormente se incorpora ala mezcla como un agregado ms, continuando el mezclado hasta obtener unamezcla tan homognea como sea posible. El material as elaborado se colocaren los moldes cuidando de que no sufra vibraciones ni golpes para evitar que seproduzcan prdidas considerables de espuma.


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El peso especfico de la espuma variar entre 30 y 80 kg/m3 y ser preparadaen soluciones de agentes espumgenos al 2 a 4%.

Espuma:

Uno de los agentes espumgenos ms efectivos es el jabn resinoso, elaboradomezclando hidrxido de sodio con resina en la proporcin 1:6.

Para incrementar la resistencia y estabilidad en las paredes de las burbujas deespuma se mezcla el jabn resinoso con cola de carpintero, utilizando unarelacin resina cola de 1:1 . Son tambin conocidos los generadores deespuma a base de otros productos, pero la emulsin resina cola ha sidoutilizada preferentemente en la produccin de losas para techo.

La emulsin resina cola se elabora preparando una solucin de cola decarpintero, hirviendo el jabn resinoso y, posteriormente, mezclando la solucinde cola con el jabn resinoso.

La solucin de cola se prepara embebiendo la cola en agua durante 1 a 1 horas a 40 50 C hasta obtener un lquido homogneo.

El jabn resinoso se prepara de la siguiente manera: se diluye la cantidadrequerida de hidrxido de sodio con agua a una densidad de 20 Baumcontrolada por un aremetro. Despus, la solucin alcalina es llevada al puntode ebullicin y la resina, previamente separada en pequeas piezas no mayoresde 5 mm, es echada gradualmente en la solucin en estado de ebullicin, la cuales continuamente agitada durante el vertido. Se hierve la mezcla durante 1 a2 horas hasta que la resina se disuelva completamente y el jabn resinosotenga un color homogneo sin grumos ni granos.

Despus de enfriar el jabn resinoso hasta 60 C, se vierte la solucin de colacalentada hasta 40 C en pequeas cantidades, agitando continuamente. Laemulsin resultante se deposita en recipientes cerrados de madera.

Curado:

Los mtodos de fabricacin de hormigones celulares, que requieren una grancantidad de agua de mezclado, traen como consecuencia que dichos productossufran una considerable retraccin que puede sobrepasar los 5 mm/m- si sontratados en las condiciones normales de endurecimiento al aire.

Adems, las experiencias demuestran que la hidratacin total del cemento enhormigones celulares endurecidos al aire se produce al cabo de perodos muyprolongados. Esta circunstancia crea la necesidad de instalar grandes reas decurado con la adecuada proteccin del sol y de las corrientes de aire y dedisponer stocks de gran magnitud, con los inconvenientes que ello traeaparejado.


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El tratamiento bajo presiones de vapor de 6 a 10 atmsferas a temperaturascomprendidas entre 150 y 200 C durante un perodo que vara entre 8 a 24horas permite eliminar los inconvenientes mencionados. La duracin de estetipo de curado y la presin del vapor dependen del peso especfico y delhormign y de las dimensiones de los elementos.

El mtodo de curado tiene una gran influencia sobre la resistencia y la

retraccin de los hormigones celulares, dando lugar a productos de diferentecalidad. El curado en autoclave permite obtener una resistencia muy superior(prxima a la resistencia definitiva) en un lapso mucho menor.

En trminos generales puede decirse que con curado a presin se obtienenresistencias del orden del doble de los logrados con endurecimiento al aire.

II) HORMIGONES DE AGREGADOS LIVIANOS

Generalidades:

Resultan de la sustitucin de los agregados minerales ordinarios (densos) quese utilizan en la elaboracin de hormigones comunes, por agregados livianosinorgnicos u orgnicos.

La estructura que presentan estos hormigones es, aparentemente, semejante ala de los hormigones ordinarios, pero contiene en su interior una gran cantidadde alvolos que ocupan un volumen considerable. Mientras en los hormigonescelulares anteriormente descriptos los alvolos estn distribuidosuniformemente en su masa, los hormigones de agregados livianos presentanuna distribucin heterognea de vacos repartidos en los agregados.

Para que estos hormigones renan las caractersticas esenciales requeridas esindispensable que los agregados livianos estn repartidos de manera muyregular en la mezcla, que no estn colmatados por el mortero de cemento y queno presenten una gran absorcin de agua.

Clasificacin:

Existe una gran diversidad de agregados livianos de distintas propiedades,caractersticas y origen, utilizados en la elaboracin de hormigones livianos,pudiendo ser clasificados stos teniendo en cuenta el agregado que haintervenido en su composicin.

A)HORMIGONES DE AGREGADOS LIVIANOS INORGNICOS:Pueden ser clasificados en dos grandes grupos:

1.- Agregados naturales, provenientes de yacimientos minerales y utilizadosdirectamente despus de diversas operaciones de molido y clasificacin.


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2.- Agregados artificiales, provenientes de una transformacin trmica,efectuada por el hombre, de distintos productos minerales utilizados solos o enmezcla.

Dentro de la primera categora pueden establecerse los siguientes subgrupos:

a) rocas de origen sedimentariob) rocas de origen gneoEn la segunda categora

a) agregados provenientes de la transformacin de substancias inorgnicasespecialmente extradas a tal efecto

b) agregados provenientes de la recuperacin de residuos de substanciasinorgnicas extradas para otros usos.

1.- Agregados naturales

a)Rocas de origen sedimentario:a1) Tierras diatomceas o diatomita o slice fsil. Consisteesencialmente en residuos microscpicos del esqueleto silceo de unorganismo fsil. Presenta una contextura formada por innumerablesporos y canales, con una densidad aparente muy reducida, lo quepermite obtener un hormign muy liviano, y por lo tanto, muy pocoresistente. Como consecuencia, la capacidad de absorcin de agua esconsiderable, debiendo tomarse precauciones especiales para evitarretracciones importantes y fisuraciones durante el perodo de fraguadoy endurecimiento.

a2) Conchillas calcreas. Material frgil, de estructura laminar. Se loutiliza previa trituracin o al estado natural.

b)Rocas gneasb1) Piedra pmez. Material de origen volcnico, de estructura celularesponjosa obtenida naturalmente por distensin de la materia bajo laaccin de una fuerte presin de gas en su interior y un enfriamientorpido.

Al estado natural se la encuentra en bancos de un metro o ms deespesor, mezclada con cenizas volcnicas, detritos y esquistos, quedeben ser eliminados por lavado y flotacin, con lo que se reduce supeso especfico aparente que, en estado seco, vara entre 500 y 700kg/m3

La piedra pmez mezclada con arena silcea o arena de pmez ycemento portland origina hormigones livianos de excelente calidad, de


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peso especfico aparente para material suelto y seco comprendidoentre 650 y 1600 kg/m3

b2) Escorias volcnicas. Material de origen volcnico de clulas msgrandes, menos numerosas y ms irregulares que la piedra pmez. Supeso especfico aparente para material suelto y seco vara entre 700 y1500 kg/m3.

b3) Tobas. Cenizas volcnicas ms o menos consolidadas en una rocaporosa.

2.- Agregados artificiales

a)Especialmente fabricadosa1) Arcillas y pizarras expandidas. Tienen la propiedad cuando soncalentadas rpidamente y a una temperatura adecuada de dilatarse o

hincharse, dando lugar a un producto poroso de estructura celular.

La materia prima proveniente de la cantera previa trituracin, molidoy convenientemente mezclado es introducida en hornos especialescuya temperatura alcanza los 1100 a 1400 C en la zona ms caliente.En ella el material arcilloso, en principio de fusin, se vuelve plstico,formndose una superficie de proteccin sobre las partculas. Mientrastanto, en el interior de la mezcla se produce un desprendimiento degases provenientes del agua de combinacin y principalmente de lasmaterias combustibles y de los carbonatos que contienen las materiasprimas, o que pueden serle especialmente aadidas a tal efecto. Este

desprendimiento gaseoso da lugar a la formacin de pequeas celdasque le proporcionan al material su configuracin alveolar caracterstica.Asimismo, se produce una notable expansin de las partculasarcillosas que origina una marcada rugosidad superficial.

Al ser descargado del horno el material se presenta bajo la forma dendulos clinkerizados. Se procede entonces a un enfriamiento lento y aun posterior molido y tamizado.

Los alvolos de las arcillas y pizarras expandidas tienen, en general,mayor dimensin que los de la piedra pmez, aumentando con el

grosor de los granos, y pudindose graduar a voluntad regulando eltiempo de enfriamiento posterior al desprendimiento gaseoso.

Segn el tamao de los granos, el peso especfico aparente delmaterial suelto y seco vara entre 350 kg/m3 para granos gruesos (9,5a 19 mm) y 1200 kg/m3 para granos finos (0 a 4,75 mm).

Las arcillas y pizarras expandidas son conocidas en la prctica bajomuy diversas denominaciones comerciales, a saber: Haydite, Cravelite,


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Lytag, Porag, Rocklite, Nodulite, etc. y tambin se las designa clinkerde arcilla, marga expansiva, etc. Particularmente, en el campo de laconstruccin ha sido adoptado el nombre de Haydite, denominacinque proviene de su inventor Stephen Hyde quien, por primera vez,obtuvo un producto de las caractersticas mencionadas en el ao 1913en EE.UU.

En la elaboracin de hormigones livianos a base de arcillas y pizarrasexpandidas la dosificacin correspondiente depender del pesoespecfico que se desee obtener.

a2) Silicatos expandidos extra livianos.

*) Perlita. Roca volcnica vtrea compuesta de feldespato y silicatode almina, que contiene 2 a 5% de agua combinada, la cual no seelimina por simple secado sino solamente a la temperatura de fusin,provocando una expansin notable. El material as obtenido presentauna contextura de partculas o ndulos de forma perlada; de all su

nombre.

Entre las denominaciones comerciales de este producto se encuentran:Permalite, Superlite, Peralex, Ryolex, Agite, etc.

El peso especfico aparente del material suelto y seco vara, segn eltamao de los granos, entre 150 y 250 kg/m3

Los hormigones livianos elaborados a base de perlita tienen pesosespecficos aparentes que varan entre 450 y 950 kg/m3

*) Vermiculita. Mineral de aspecto micceo que, desde el punto devista de su composicin qumica, es un almino silicato de hierro y demagnesio. Por calentamiento a una temperatura que vara entre 700 y1300 C puede sufrir una expansin de 30 a 35 veces su volumeninicial. Dicha expansin es debida a la liberacin de vapor de agua porefecto del calor y vara segn el origen y la constitucin de lavermiculita. Este proceso se denomina exfoliacin.

La vermiculita exfoliada se presente, en general, bajo la forma degranos de diferentes tamaos, desde polvo fino hasta granos de 30mm. el peso especfico aparente del material suelto y seco es de 100 a

200 kg/m3

. El material triturado a la dimensin conveniente debersufrir un calentamiento brusco, y simultneamente, un batido activo aefectos de regularizar la accin calorfica en toda la masa.

Los hormigones livianos a base de vermiculita pueden alcanzar pesosespecficos aparentes variables entre 350 y 1200 kg/m3.

b) Subproductos


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b1) Escorias. Residuos de la combustin del carbn en hornosindustriales. Son materiales de estructura celular en que ciertas parteshan sufrido un proceso de vitrificacin; otras estn constituidas porcenizas y el resto es carbn o coke sin consumir. Son materiales denaturaleza slico aluminosa con presencia de diversos ridos (calcio,magnesio, hierro, etc.) y ciertos compuestos de azufre.

Para su empleo como agregados en la elaboracin de hormigoneslivianos es necesario tomar una serie de precauciones para asegurar unbuen comportamiento.

Se utilizan esencialmente las escorias duras calcinadas que presentenrastros de fusin superficial, molidas y clasificadas segn lasgranulometras deseadas.

La presencia de granos de carbn sin quemar puede conducir a unainestabilidad del hormign elaborado con estos agregados, debido aque, en presencia de la cal del aglomerante y de la humedad, da lugar

a la formacin rpida de eflorescencias.

El tenor mximo de materias combustibles aconsejado oscila entre 10 y35%.

Asimismo, el porcentaje de sulfatos no debe pasar de 1% para evitareflorescencias y la destruccin del producto por expansin.

Debern realizarse ensayos de estabilidad para verificar elcumplimiento de las especificaciones precedentes.

b2) Escorias granuladas de altos hornos. Producto obtenido porenfriamiento brusco de las escorias en fusin provenientes de altoshornos de la industria siderrgica. El enfriamiento se produce porpresencia de gran cantidad de agua que se agrega a tal efecto.Mediante el mencionado proceso se obtiene un material amorfo, decontextura vidriosa. El tamao de los granos oscila entre 0 y 5 mm.

El peso especfico del material suelto y seco (que vara entre 900 y2000 kg/m3) y la resistencia propia de este tipo de agregado varancon su composicin qumica (en general, es tanto ms liviano y menosresistente cuanto mayor es el tenor de xido de calcio y menor el de

hierro y manganeso), con su temperatura y con la velocidad de suenfriamiento a la salida del alto horno.

b3) Escorias expandidas. Producto obtenido directamente a partir deescorias en fusin provenientes de altos hornos de la industriasiderrgica, de los que salen a una temperatura de 1400 C. Sometidoel material a chorros de agua a presin en cantidad limitada ycontrolada que producen una gran evaporacin y una agitacinposterior, el vapor de agua se reparte en forma de burbujas en la masa


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de las escorias. Al cabo del enfriamiento y solidificacin se obtiene unmaterial de gran estabilidad, lleno de poros regulares y bien formados.Despus del molido y cribado correspondientes se obtienen las escoriasexpandidas bajo la forma de agregado liviano.

Los tamaos de granos utilizados preferentemente van de 0 a 0,15mm, recibiendo el nombre de arena de escorias los agregados de este

tipo cuyos granos oscilan entre 0 y 3 mm.

b4) Cascotes de ladrillos. Material proveniente de los hornos deladrillos o de la recuperacin de escombros. Constituye un agregadoliviano de mayor peso especfico aparente que los descriptosanteriormente (peso especfico del material suelto y seco: 900 a 1200kg/m3). Su porosidad depende de la naturaleza de las tierras utilizadasy del proceso de elaboracin.

Si proviene de escombros, stos sern triturados, cribados yclasificados en dos o tres grupos de acuerdo al tamao de los granos.

Se eliminarn los granos cuya dimensin sea inferior a 3 mm pues sonlos que contienen mayor cantidad de impurezas perjudiciales, enparticular polvo de yeso, con lo que se lograr, adems, una mejoradherencia con el cemento. Si se desea obtener granos finos seproceder a la retrituracin de los elementos de tamao superior.

B)HORMIGONES DE AGREGADOS LIVIANOS ORGNICOS.En la elaboracin de hormigones livianos se han empleado en distintasoportunidades, con resultados contradictorios, materiales de origen orgnico delos tipos y caractersticas ms diversas.

En razn de su naturaleza todas estas substancias, utilizadas como agregados,dan origen a la obtencin de hormigones extremadamente livianos y deexcelentes cualidades aislantes pero de muy reducida resistencia a las accionesfsicas y qumicas.

En general, estos agregados presentan las siguientes caractersticasperjudiciales para la mezcla, que deben ser contrarrestadas:

1) Importantes cambios de volumen al variar el contenido de humedad.

2) Accin retardadora del proceso de fraguado y endurecimiento delcemento.

Con respecto al punto 1) debe tenerse en cuenta que las variaciones devolumen del agregado fibroso, una vez incorporado a la mezcla, sern menorescuanto mayor sea el contenido de cemento. Sin embargo, como este ltimoincremento trae aparejado un aumento de peso especfico y de conductibilidadtrmica, deber estudiarse en cada caso la dosificacin ms conveniente.Asimismo, para lograr un buen comportamiento de los productos elaborados con


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este tipo de hormign, debern ser sometidos a un adecuado estacionamientoprevio a su utilizacin para lograr su conveniente desecacin.

Por otra parte, ciertas substancias que entran en la composicin qumica de losagregados fibrosos (tanino, carbohidratos solubles, aceites aromticos, etc.),cuando su contenido es apreciable, afectan desfavorablemente el proceso defraguado del cemento.

Los inconvenientes precedentemente expuestos tienden a resolverse mediantedistintos procesos de pretratamiento de los agregados fibrosos, que reciben elnombre de mineralizacin por impregnacin de aqullos.

En efecto, los mtodos que a continuacin se describen aseguran laconservacin del agregado fibroso dentro de la mezcla y neutralizan la accin delas substancias nocivas sobre el cemento. Adems cumplen una funcinanticombustible; aumentan en cierta medida la dureza del agregado fibroso ydisminuyen su capacidad de absorcin y su higroscopicidad.

Existen dos procedimientos clsicas de mineralizacin:

1) Impregnar el agregado fibroso con soluciones salinas o bsicas:cloruros, sulfatos, silicato de sodio, etc.

2) Empapar el agregado fibroso con una lechada de cal y posteriormente una vez secado y endurecido sumergirlo en una solucin de silicatode sodio. (1:7 en peso)

Es habitual complementar el tratamiento utilizado con la incorporacin de

cloruro de calcio al agua de mezclado (5% del peso del cemento) comoacelerador de frage. Esta adicin logra que el proceso de frage comienceantes que las substancias perjudiciales del agregado orgnico puedan afectar elcemento. La cantidad de cloruro de calcio que se incorpora es mayor que lahabitualmente utilizada como acelerador de frage en hormigones comunes yaque la naturaleza absorbente del agregado impide el acceso de todo el cloruro alcemento de la mezcla.

Otro mtodo de pretratamiento, utilizado por el Institut National du Bois,reemplaza el silicato de socio del procedimiento 1) por una emulsinbituminosa. Se indica a continuacin la frmula utilizada para la elaboracin de

un hormign, previo tratamiento del agregado orgnico:


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uniforme. Posteriormente se lo cuela y compacta como cualquier hormignliviano.

Las dosificaciones son muy variables, oscilando las proporciones entre 1:1 y 1:5(cemento : aserrn, en volmenes sueltos). Los mejores resultados se hanobtenido para las relaciones 1:2 y 1:3.

A medida que aumenta la relacin cemento aserrn se obtiene mayorresistencia, durabilidad y peso especfico aparente y disminuye la capacidad deaislacin trmica y la absorcin del material.

Para cada dosificacin existe una cantidad ptima de agua que produce lamxima resistencia. Para mezclas corrientes se considera aceptable una relacinagua cemento en peso de 1 a 1,25; para mezclas pobres dicho valor debeaumentarse a 2 2,5.

La cantidad de agua a usarse en la mezcla es difcil de medir debido a la grancapacidad de absorcin del aserrn. Considerando aserrn saturado, el exceso de

agua medido en relacin al cemento que debe agregarse vara entre 0 y0,25. De lo que antecede se deduce que existe una relacin agua cementoptima para cada tipo de aserrn.

Para obtener resultados favorables se aconseja tomas las siguientesprecauciones:

a) El aserrn debe ser empleado con una humedad inferior al 50%b)Se mezclar el aserrn con el cemento (a mano o mecnicamente)

hasta obtener un color uniforme; luego se agregar el agua necesaria

hasta lograr una mezcla trabajable y de consistencia uniforme,evitndose la formacin de grumos.

c) El moldeo se efectuar por capas de 5 a 7,5 cm de espesor,convenientemente apisonadas.

d)Despus de moldearse la mezcla se proceder a su curado durante unperodo mnimo de 7 das.

e) No se aplicarn cargas hasta despus de 2 3 semanas de colada lamezcla.

Las mezclas que se aconsejan son las comprendidas entre 1:2 y 1:3 (cemento-aserrn, en volmenes sueltos). Con estas dosificaciones se obtienen elementosfcilmente aserrables y clavables, con resistencias a la rotura comprendidasentre 40 y 140 kg/cm2 a los28 das y un peso especfico aparente que oscilaentre 900 y 1200 kg/m3. Relaciones mayores (1:4 5) conducen a resistenciasmuy reducidas y valores excesivos de retraccin.


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Con el agregado del 2 al 5% de cloruro de calcio puede acelerarse el fraguadocon el doble propsito de que dicho proceso comience antes que las substanciasperjudiciales de al madera puedan afectar al cemento y de poder desmoldarms rpidamente.

b)Virutas de madera:Provienen de las mquinas cepilladoras usuales en carpintera. Despus dehaber sido eliminado el aserrn y previo tratamiento de mineralizacin, lasvirutas son mezcladas cuidadosamente con la cantidad de cementocorrespondiente a la resistencia y al peso especfico del hormign que se deseaobtener. Una vez que las virutas estn perfectamente recubiertas de cemento yagregada el agua necesaria, la mezcla se cuela en moldes de forma apropiada,comprimindose ligeramente hasta obtener el espesor deseado. Posteriormentese procede al curado de prctica.

c)Fibras de madera:Se obtienen de los residuos producidos por las mquinas cepilladorasespeciales. Tienen la forma de cintas delgadas de 4 a 5 mm de ancho, 0,2 a 0,4mm de espesor y longitud variable.

En la elaboracin de hormigones con este tipo de agregado debe procedersepreviamente a la mineralizacin de las fibras por inmersin en grandes cubasque contienen las soluciones indicadas; luego se las sumerge en otrosrecipientes llenos de una espesa lechada de cemento. Algunas veces estas dosoperaciones se efectan combinadamente en un solo recipiente. A la salida dalas cubas las fibras de madera son despojadas por medio de sacudidas- delexceso de pasta de cemento.

A la mezcla de fibras y cemento no se le incorpora ningn agregado fino, de talmanera que este hormign no difiere de los llamados hormigones cavernosos osin finos ms que en la forma muy particular, las dimensiones y la naturalezade su agregado.

Las fibras recubiertas con la lechada de cemento son colocadas en moldes deforma y dimensiones apropiadas, siendo necesario por la elasticidad de lamezcla someterla a una compresin dentro de los moldes, regulando elespesor y la compacidad del elemento moldeado.

La presin debe ser mantenida durante 24 horas como mnimo para permitir eldesmolde. Los elementos as obtenidos debern sufrir un perodo deestacionamiento lo suficientemente prolongado para permitir un secadoconveniente que impida la retraccin ulterior, incompatible con la funcin quedeber cumplir en las construcciones.

2)Hormigones a base de otros agregados de origen orgnico:


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Han sido ensayados con buenos resultados hormigones livianos a base de otrosagregados de origen orgnico, a saber: paja; cscara de arroz; cscara depapas; vainas de porotos; desechos de camo; lino; etc. Todos ellos poseenlas caractersticas generales anteriormente sealadas, siendo indispensablesometerlos a un tratamiento de mineralizacin previo a la elaboracin de lamezcla.

a)hormign de granulado de corcho:Merece tratarse separadamente por sus caractersticas especiales. El corcho esun material microporoso estimndose que contiene alrededor de 12 millones declulas por cm3, lo que representa cerca del 95% de su volumen aparente. Porlo tanto, el granulado de corcho puede ser utilizado como agregado livianocuando se desean obtener hormigones de peso especfico muy reducido.

Dada la imposibilidad de aglomerar el granulado de corcho directamente concemento portland, es necesario mezclarlo con un ligante especial antes de

agregar el cemento.

El aspecto exterior del hormign de granulado de corcho es semejante al de unhormign cavernoso correctamente elaborado.

En su elaboracin se recomienda utilizar el mnimo de agua de mezclado;ejecutar una mezcla muy homognea mediante un mezclado prolongado;colocarlo cuidadosamente; proceder a un secado lento y evitar los golpes quepuedan dar lugar a fisuraciones.

III ) HORMIGONES CAVERNOSOS O SIN FINOS

GENERALIDADES:

Los hormigones cavernosos tambin llamados sin finos o de textura abierta-son mezclas constituidas por agregados gruesos o medianos (con exclusin definos) y cemento portland destinado a aglomerarlos.

Estos hormigones se diferencian esencialmente de los ordinarios en lagranulometra de los agregados utilizados, obtenindose la disminucin de pesoespecfico por la formacin de grandes huecos en su masa como consecuenciade la supresin del agregado fino y por la reduccin del porcentaje de cemento.

Esto es posible por el hecho de que el aglomerante tiene como nica funcinenvolver los granos de agregado grueso y vincularlos entre s, y porque el lugarocupado en el hormign ordinario por el agregado fino es reemplazado, en loshormigones cavernosos, por huecos colmados de aire.

MATERIAS PRIMAS:

El agregado a utilizar ser duro, bien lavado, perfectamente redondeado o deforma cbica, no debiendo contener arcillas, arenas ni carbonillas.


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Mientras se cumplan las especificaciones precedentes podrn utilizarse tantoagregados ordinarios (pesados) como agregados livianos logrndose,lgicamente, con estos ltimos, una mayor disminucin del peso especfico delhormign que se elabora.

Las dimensiones lmites del agregado son 5 y 30 mm, aunque se aconseja

mantenerse en lo posible dentro de los 15 a 20 mm. De cualquier manera, loque interesa es reducir al mnimo la diferencia entre las dimensiones de losgranos extremos.

En cuanto a la cantidad de cemento queda dicho que ser la indispensable pararecubrir y adherir las diversas partculas. La proporcin habitual es de 1 partede cemento por 8 a 9 partes de agregados, medidas en volmenes sueltos.

La posibilidad de reducir la cantidad de cemento se explica fcilmente teniendoen cuenta que la superficie desarrollada total de los agregados contenidos en unvolumen dado de hormign cavernoso es inferior a la de un hormign que

contenga, adems, agregados finos. Por lo tanto, la considerable cantidad decemento necesaria para recubrir estos ltimos, se elimina.

Todo exceso de cemento no har ms que reducir el volumen de los huecosformados en el seno del hormign cavernoso.

En cuanto al agua de mezclado, la cantidad a utilizar ser la mnima necesariapara recubrir cada elemento de agregado con una fina pelcula de lechada decemento. El excedente de agua producir el lavado de los agregados ycolmatar los huecos. El hormign se har entonces ms heterogneo, con unamala distribucin del cemento, un deficiente recubrimiento de los granos y

consecuentemente, una apreciable disminucin de la adherencia.

La relacin agua cemento en peso aconsejada oscila entre 0,25 y 0,50.

De lo que antecede se deduce la importancia de terminar la cantidad ptima deagua, siendo necesario para tal fin la ejecucin de ensayos previos en cadacaso.

En general, la relacin agua cemento en peso ser de 0,4 a 0,5, dependiendode la naturaleza y tenor de humedad de los agregados.

ELABORACIN:

Podr realizarse en hormigones comunes. Debe mezclarse primeramente elagregado con una parte del agua si no es poroso; si fuera poroso y absorbentese lo humedecer antes cuidadosamente. Luego se agrega el cementomezclando simultneamente y, finalmente, el resto del agua.


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El tiempo de mezclado ser de 2 a 3 minutos, o el que sea necesario paraobtener una mezcla de color uniforme, con los granos bien recubiertos delechada de cemento.

COLADO:

El hormign se colar dentro de los 20 minutos de su elaboracin. La

compactacin se har por apisonado suave, evitando el vibrado que puedeprovocar la disgregacin del material. Se hormigonar por capas sucesivas,colndose cada una antes que comience el endurecimiento de la anterior.

PROPIEDADES

Como ya se ha indicado reiteradamente la propiedad fundamental de loshormigones livianos y tal como se deduce de la denominacin genrica es sureducido peso especfico aparente, presentando, consecuentemente, unaelevada capacidad de aislacin trmica y relativamente bajos valores de

resistencia.

Teniendo en cuenta que los lmites entre los cuales oscilan las caractersticastecnolgicas mencionadas varan con los distintos tipos de hormigones livianos,cada uno de los cuales presenta, adems, caractersticas propias, correspondeconsiderarlos separadamente.

I.- HORMIGONES CELULARES:

a)Peso especfico aparente:Como ya se ha indicado en el captulo correspondiente se podrn elaborarhormigones celulares de pesos especficos aparentes en estado secocomprendidos entre 300 y 1400 kg/m3, segn el procedimiento de fabricacinque utilice y de la dosificacin adoptada.

En la Fig. 1 se representa la relacin entre el peso especfico aparente seco delos hormigones celulares y el contenido de cemento para distintas relacionescemento arena.


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b) Resistencia

Depende de los siguientes factores:

1)Homogeneidad del hormign2)Dosificacin (cemento, agregados y agua)3)Peso especfico4)Procedimiento de curado (al aire o en autoclave)1)El procedimiento de elaboracin tiene gran influencia sobre las propiedades

de los hormigones celulares en general y sobre su resistencia en particular,

existiendo la tendencia a presentar una mayor densidad en la parte inferiorde las piezas moldeadas, y consecuentemente, distintas resistencias de unazona a la otra del mismo producto.

En consecuencia, para obtener productos de resistencia uniforme debercontrolarse cuidadosamente el proceso de elaboracin a efecto de asegurarla obtencin de hormigones celulares homogneos.

2)y 3) Las resistencias varan con la dosificacin del cemento as como con sugrado de fineza y su origen. Asimismo tienen gran influencia lascaractersticas del agregado, la relacin cemento agregado y la relacin

agua - cemento.

En trminos generales la resistencia crece con el peso especfico, pero cadatipo de hormign celular tiene su propia ley de variacin que no es aplicablea los productos elaborados mediante procesos diferentes.


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Hormign gaseoso a base de polvo de aluminio

Hormign de espuma

4)En general, puede admitirse que los hormigones celulares curados enautoclave presentan resistencias a la compresin del orden del doble de losque corresponden a materiales semejantes curado al aire.

Por otra parte el curado en autoclave permite obtener una resistencia muysuperior (prxima a la resistencia definitiva) en un lapso mucho menor.


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Un aspecto importante lo constituye la posibilidad de adherencia entre lasarmaduras y el hormign celular. Los hormigones curados al aire presentanresistencias muy reducidas y no pueden ser armados. En cambio en diversoshormigones curados en autoclave se obtienen tensiones de adherencia delorden de 10 a 20 kg/cm2, lo que permite la fabricacin de elementosarmados.

b) Aislacin trmica:

Se verifica con los hormigones celulares que existe una proporcionalidad directaentre la conductibilidad trmica y el peso especfico aparente seco.

El grfico siguiente representa dicha ley de variacin para el caso del hormigngaseoso.

Para el hormign de espuma la ley de variacin es la siguiente


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Es sabido que el aire alcanza su mximo poder aislante cuanto ms pequeasson las capas del mismo y menor es su movimiento. Estas dos condiciones secumplen simultneamente en los hormigones celulares los que, por este motivo,presentan excelentes cualidades como aislantes trmicos.

Como resultado de ensayos realizados con hormigones celulares se obtuvo quea 0 C de temperatura, el coeficiente de transmisin para una clula de 0,1 mm

de dimetro es de 0,0207 y de 0,0378 para una clula de 5 mm. A 300 C seobtuvieron respectivamente los valores 0,04 y 0,1983 para las mismas clulas,siempre llenas de aire.

Teniendo en cuenta que las clulas tienen generalmente de 0,1 a 1 mm dedimetro y, adems, son rigurosamente independientes, se comprende que loshormigones celulares tengan coeficientes de conductibilidad trmica muyreducidos.

d) Retraccin.

Constituyen el mayor inconveniente de los hormigones celulares por su propiaimportancia y en razn de los efectos destructivos que pueden producirse acausa de las tensiones internas que se generan.

Es comn constatar, en hormigones celulares de pesos especficos del orden de600 a 800 kg/m3, retracciones de 5 mm por metro al cabo de 300 das.

Para pesos especficos de 1300 kg/m3 la retraccin puede alcanzar valores delorden de 2 mm/m.

La retraccin decrece a medida que aumenta el peso especfico, y es

prcticamente nula para hormigones celulares curados en autoclave.

Estos ltimos, sin embargo, sometidos a humedecimientos y secados sucesivos,sufren retracciones comparables a las de los hormigones celulares curados alaire.

La retraccin de los hormigones celulares curados al aire puede reducirse conlas siguientes precauciones:

1. Asegurando una homogeneizacin perfecta de la mezcla fresca,especialmente mediante el batido de la lechada de cemento previo a la

introduccin de los agentes productores de gas o de espuma y,eventualmente, de los agregados inertes.

2. Llevando el hormign endurecido a su retraccin de equilibrio medianteun secado al aire, lento y progresivo, con el objeto de evitar tensionesinternas demasiado elevadas en el momento de su empleo en laconstruccin.

3. Incorporando agregados livianos o cascotes triturados de productoscelulares de modo de formar un verdadero hormign de morterocelular.


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Cualquiera sea el procedimiento de curado es necesario, para evitar el peligrode fisuracin, que los productos elaborados sean tales que no sufran ms quevariaciones de dimensiones tan reducidas como sea posible bajo la accin dehumedecimientos y secados sucesivos a los que pueden estar sometidos en elalmacenaje y durante o despus de la ejecucin de la obra.

e) Absorcin de agua

En virtud de su estructura caracterstica, los hormigones celulares son capacesde absorber cantidades de agua muy reducidas. En efecto, los poros encierranaire o gas a una presin que difiere poco de la atmosfrica. Cuando se sumergey mantiene el hormign en agua, sta penetra por las paredes entre clulashasta que se produce la igualacin de presiones del agua y del aire o gasencerrado. Teniendo en cuenta el elevado porcentaje de vacos con relacin alos llenos, se deduce que dicha penetracin ser muy limitada.

La absorcin de agua por capilaridad crece con la disminucin de lasdimensiones de las clulas, siendo de fundamental importancia que staspresenten una contextura cerrada sin intercomunicaciones.

Esta propiedad es muy importante tanto en lo que concierne al comportamientodel material frente a la humedad de las construcciones como a su resistencia alos ciclos de congelacin y deshielo.

La higroscopicidad es mnima y limitada. Su aumento de peso es de 13% a los60 das y 21% al cabo de 360 das.

f) Resistencia al fuego.

Como consecuencia de su reducida conduccin trmica y teniendo en cuentaque estn constituidos por materiales inorgnicos e inertes, se deduce que loshormigones celulares presentan un buen comportamiento al fuego.

g) Aislacin acstica.

La intensidad de las ondas sonoras es amortiguada por el paso sucesivo atravs de las paredes de las clulas y de las capas de aire o gas en reposo

encerrado en aqullas. Por tal motivo, los hormigones celulares constituyenbuenos aislantes del sonido, lo que ha sido comprobado por ensayos especialesde laboratorio que arrojan excelentes resultados en cuanto a la reflexin,transmisin y absorcin del sonido.

h) Posibilidad de ser clavados y aserrados.

Los hormigones celulares son clavables y aserrables, dependiendo estapropiedad de la densidad y de la proporcin de agregados duros. Cuanto ms


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pesado es el hormign y mayor es la cantidad de agregados silceos menor es lafacilidad de ejecutar dichos trabajos. Desde este punto de vista, los elementoscurados en autoclave en que la slice se transforma en silicato son msfciles de trabajar que ciertos hormigones fraguados al aire.

i) Fragilidad

El hormign celular es un material bastante frgil, por lo que se hace necesariotomar precauciones durante su transporte y colocacin en obra para evitarroturas. La fragilidad crece a medida que disminuye su peso especfico.

j) Imputrescibilidad

Por estar constituidos por materiales inorgnicos e inertes, los hormigonescelulares son completamente insensibles a la accin de las humedades y alconsiguiente desarrollo de musgos y hongos. Es inatacable por los insectos,oxidaciones, etc.

II.- HORMIGONES DE AGREGADOS LIVIANOS

a)Peso especfico aparente:Con los diversos tipos de agregados livianos enumerados en el captulocorrespondiente se puede elaborar un gran nmero de hormigones de este tipocon distintos pesos especficos que dependern de la naturaleza y composicinde los agregados, la adicin y la proporcin de arena, el tenor de cemento, losprocedimientos de compactacin, la cantidad de agua, etc. Las caractersticas

de los hormigones de agregados livianos variarn consecuentemente. Una ideacomparativa para diferentes dosificaciones y para los principales agregadospuede obtenerse observando el cuadro 2.

b)ResistenciaLa resistencia de los hormigones de agregados livianos vara entre lmites muyamplios con los mismos componentes y, adems, vara con la resistencia propiadel agregado. Por lo tanto, es posible considerar el problema desde dos puntosde vista diferentes segn se busque obtener hormigones resistentes y, enconsecuencia, de peso especfico medio, o que se desee hormigones de reducido

peso especfico pero de menor resistencia.

Cuando se trata de ejecutar elementos de construccin armados (columnas,losas, vigas, etc.) la condicin fundamental a cumplir es la resistencia delmaterial. Existe el problema de la proteccin y adherencia de la armadura, loque podr exigir un aumento del tenor de cemento y de compacidad. En estacategora se encuentran los hormigones que incluyen agregados livianos yordinarios en proporciones adecuadas.


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A igualdad de tenor de cemento, los hormigones ms resistentes sern los mscompactos o, por lo menos, los de textura menos abierta. Es as que loshormigones de agregados con granulometra variada sin discriminacin tienen,en general, una resistencia menor que aquellos que resultan de una proporcinracional de elementos gruesos y finos en el agregado.

Por el contrario, cuando se desea un hormign de muy bajo peso especfico,

siendo suficiente una reducida resistencia, debern utilizarse los menoscompactos, que se lograrn mediante una compactacin incompleta, conincorporacin de aire o recurriendo a los agregados extra livianos (vermiculita,perlita).

Esta situacin se presenta cuando se trata de resolver problemas de aislacin ode relleno.

c)Aislacin trmica.El coeficiente de conductibilidad trmica de los hormigones de agregadoslivianos vara en relacin directa con su peso especfico. Es, en general, muyreducido, pudiendo descender para los hormigones de vermiculita a ladcima parte del valor correspondiente a los hormigones ordinarios. El trminomedio oscila alrededor de 0,2 kcal/mCh. para un peso especfico aparente secodel orden de los 1200 kg/m3, es decir a 1/5 del que corresponde a loshormigones ordinarios, pero puede ser menor an si se disminuye el pesoespecfico.

Asimismo dicho coeficiente puede llegar a 0,5 o ms para hormigones ricos encemento, ms compactos o elaborados con agregados menos porosos.

d) Retraccin.

En trminos generales puede decirse que la retraccin de los hormigones deagregados livianos es dos veces superior a la de los hormigones ordinarios. Seatribuye el hecho a la mayor cantidad de agua de mezclado, a la mayorporosidad de estos hormigones y, en parte, a la mayor deformabilidad de losagregados bajo el efecto de las tensiones internas debidas a la retraccin de lalechada de cemento. Se ha constatado que ciertos agregados dan lugar aretracciones ms elevadas que otros, a igualdad de las dems condiciones.

Despus de una conservacin durante 90 das al aire, con una humedad

aproximada del 50%, la retraccin puede alcanzar valores comprendidos entre0,5 y 1 mm por metro pudiendo llegar hasta 1,5 a 1,7 mm por metro o ms,segn la granulometra y deformabilidad de los agregados, el tenor de cemento,la cantidad de agua de mezclado y el grado de compactacin del hormign.

Los hormigones de vermiculita y de perlita de gran absorcin han sufridoretracciones superiores a los 2 mm por metro.

Sin embargo, el mdulo de elasticidad ms reducido de los hormigones deagregados livianos, la mayor compresibilidad de algunos agregados livianos, la


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de piedra pmez, de escorias expandidas, de escorias granuladas livianas, deperlita, de vermiculita, de escorias, se clavan fcilmente.

La mayor o menor facilidad con que los hormigones de agregados livianospueden ser aserrados con la sierra comn depende de los mismos factores quela posibilidad y facilidad de ser clavados, pero es mayor la influencia del gradode dureza de los agregados. As, son fcilmente aserrables los hormigones extra

livianos de perlita y vermiculita, de piedra pmez y de escorias expandidas(con excepcin de dosificaciones con alto contenido de cemento). Por elcontrario no presentan tal propiedad los hormigones de arcillas y pizarrasexpandidas, de escorias, escorias granuladas y cascotes de ladrillos. Lapresencia de arena natural en cualquier tipo de hormign de agregados livianoslo hace difcil de aserrar.

i) Inercia qumica

La estabilidad de los hormigones de agregados livianos puede verse afectada enlos casos en que los agregados utilizados contengan impurezas susceptibles de

provocar reacciones ulteriores a su colocacin en obra. Tal situacin podrproducirse, por ejemplo, con las escorias de hierro o los residuos de pizarrasque pueden contener productos nocivos o materias combustibles sin quemar.Este riesgo puede disminuirse considerablemente si dichas materias sonsometidas a un tratamiento previo de coccin destinado a producir suexpansin. La transformacin a elevada temperatura as realizada contribuye ala destruccin de una proporcin importante de elementos nocivos.

III) HORMIGONES CAVERNOSOS O SIN FINOS

a) Peso especfico aparente.Segn el peso especfico aparente seco, pueden ser agrupados en doscategoras:

1) Hormigones cavernosos de agregados ordinarios, cuyo peso especficoaparente seco es inferior al de los hormigones comunes debido a quecontienen una proporcin relativamente importante de huecos, pudiendovariar entre 1600 y 1900 kg/m3.

2) Hormigones cavernosos de agregados livianos, cuyo peso especficoaparente oscila entre 700 y 1000 kg/m3.

b) Resistencia.

Para contenidos de cemento entre 150 y 250 kg/m3 la resistencia a lacompresin a los 28 das de los hormigones cavernosos vara entre 12 y 90kg/cm2. A igualdad de tenor de cemento, la resistencia es, en general msreducida con escorias y piedra pmez y ms elevada con cascotes de ladrillos,piedras trituradas y grava.


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Para la mayor parte de las aplicaciones corrientes, slo se requiere unaresistencia de 20 a 25 kg/cm2.

La resistencia a la traccin por flexin es del orden de de la resistencia a lacompresin.

c) Aislacin trmica.

Depende de los siguientes factores: su estructura porosa; la textura de susagregados y la proporcin de pasta de cemento en la mezcla.

El coeficiente de conductibilidad trmica adquiere los siguientes valores(expresados en kcal/m.h.C):

0,14 a 0,20 para hormigones de piedra pmez0,20 a 0,30 para hormigones de escorias0,35 para hormigones de cascotes0,50 a 0,55 para hormigones de piedra

d)RetraccinComo consecuencia de la reducida cantidad de agua que se requiere para suelaboracin los hormigones cavernosos sufren retracciones reducidas, del ordendel 50% de los que corresponden a hormigones ordinarios elaborados con elmismo agregado.

A igual granulometra y tenor de cemento los valores obtenidos a los 90 dasfueron:

- Hormigones cavernosos de escorias o piedra pmez: 0,4 a 0,5 mm/m- Hormigones cavernosos de agregados pesados (piedra): 0,25 a 0,3 mm/mUna particularidad destacable es que dichas retracciones tienen lugarrpidamente (30 a 50% a los 10 primeros das)

e)Absorcin de agua.Debido a las dimensiones relativamente importantes de sus vacos, gran partedel agua absorbida por inmersin escapa posteriormente a su emersin. Poreste motivo, el porcentaje de agua absorbido y retenido es muy inferior para loshormigones cavernosos que para los ordinarios.

La capacidad de absorcin de agua por capilaridad es del orden del 50 a 75% dela que corresponde a los hormigones densos.

Asimismo, resisten bien los ensayos de congelacin.

f) Posibilidad de ser clavados


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Todos los hormigones cavernosos de agregados livianos son clavables, no as losde agregados ordinarios.

APLICACIONES

Tal como se ha manifestado reiteradamente, las principales caractersticas delos hormigones livianos son su reducido peso especfico aparente y su excelente

comportamiento como aislante trmico.

Con su utilizacin es posible asegurar un excelente confort en las habitacionesmediante el empleo de materiales en cantidades sensiblemente menores que sise usaran los materiales tradicionales. Como las cualidades de resistencia de loshormigones livianos son satisfactoriamente para la funcin que estn llamadosa cumplir, es posible ejecutar, gracias a ellos, construcciones livianas conapreciables resultados en cuanto a su economa y durabilidad.

En efecto, el reducido peso especfico de los hormigones livianos es un factordeterminante en la economa del proyecto, ya que permite obtener secciones

resistentes mucho menores. Adems, la elevada capacidad aislante losconvierte en el material por excelencia, ya que une a las condiciones de higiene,durabilidad e inatacabilidad por agentes climticos (con la nica excepcin delos hormigones a base de agregados orgnicos), e inapreciable mrito desuministrar ambientes prcticamente insensibles a las variaciones exteriores detemperatura.

En el mbito de los hormigones, la reduccin del peso especfico buscandoobtener un material que reuniera las ventajas apuntadas se ha logradosiguiendo diversos caminos que han conducido a la elaboracin de los distintostipos de hormigones livianos ya descriptos. Del anlisis de todos ellos se

desprende la existencia de dos tendencias perfectamente diferenciables:

1.- La disminucin del peso especfico se obtiene a travs del mejoramiento delas tcnicas aplicadas al material tradicional. Es el caso de los hormigones abase de agregados livianos inorgnicos u orgnicos que no representan sinodiversas etapas de la evolucin por el camino ms directo.

2.- La disminucin del peso especfico se logra buscando un materialabsolutamente nuevo cuya elaboracin requiere la colaboracin de tcnicas notradicionales. En el caso de los hormigones celulares en los que se combinanadecuadamente la tcnica usual del hormign con procedimientos derivados de

la industria qumica.

En cuanto al tipo de hormign liviano a utilizar, la eleccin depende,evidentemente, del problema a resolver. Debe tenerse presente asimismo queno existe, en materia de construccin, una solucin nica sino diversasalternativas cuya adopcin estar supeditada a diversas circunstancias de ordentcnico y econmico.


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No obstante ello, y en virtud de que las cualidades de resistencia y aislacintrmica varan de uno a otro tipo de hormign liviano, pueden hacerse algunasindicaciones que orienten hacia una correcta eleccin del material.

Si la resistencia es el elemento esencial requerido y la aislacin trmica slo unaconsecuencia favorable, se ve que los hormigones de agregados livianosinorgnicos permiten trabajar sobre una gama ms extensa que los hace

preferibles sobre los hormigones celulares y cavernosos. Ser necesario realizarseveros controles y asegurar una cuidadosa elaboracin que permitan obtenerlas ms altas resistencias posibles.

Asimismo, debe tenerse presente que ciertos elementos de hormign celularcurados en autoclave pueden ser armados, logrndose as productos de elevadaresistencia.

Puede decirse igualmente que, si se busca simultneamente resistencia yliviandad, un hormign celular curado en autoclave ser, sin duda, preferible aun hormign de agregados livianos o a un hormign cavernoso.

Si, por el contrario, el factor predominante es la aislacin trmica, debe tenersepresente que, a igualdad de peso especfico aparente, ciertos hormigones deagregados livianos pueden reunir mejores condiciones que los hormigonescelulares. Sin embargo, stos ltimos tienen la ventaja de poder alcanzar pesosespecficos aparentes inferiores a los de aqullos.

Si la resistencia no tiene absolutamente ninguna importancia y solo interesa lacapacidad aislante, podr escogerse entre los hormigones a base de fibras demadera, los hormigones de vermiculita y anlogos y los hormigones celularesmuy livianos.

Se indican a continuacin los respectivos campos de utilizacin de los distintostipos de hormigones livianos, enumerndose sus aplicaciones ms importantes.

I) HORMIGONES DE AGREGADOS LIVIANOS

A) AGREGADOS INORGNICOS.

Monoltico (moldeado en el sitio): muros y tabiques; contrapisos yrevestimientos aislantes; revoques ignfugos (hormign de vermiculita).

Elementos premoldeados: bloques y placas para muros y tabiques;ladrillones para entrepisos y techos; revestimiento de conductos de humo(hormign de puzolanas)

B) AGREGADOS ORGNICOS.

Monoltico: Aislacin bajo pisos


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Elementos premoldeados: placas aislantes para tabiques, techos yentrepiso; bloques para muros; ladrillones para techos.

II) HORMIGONES CELULARES

Monoltico (moldeado en el sitio): contrapisos y revestimientos aislantes;rellenos aislantes.

Elementos premoldeados: bloques para relleno y portantes; placasaislantes para tabiques; losas portantes para techos y entrepisos (curados enautoclave y armadas); placas para revestimiento de conductos de aireacondicionado; placas no portantes para aislacin de techos.

III) HORMIGONES CAVERNOSOS

Monoltico: Muros.

HORMIGONES CELULARES ELABORADOS EN LA REPBLICA ARGENTINA

Se indican a continuacin las caractersticas principales de los hormigonescelulares que se elaboran en la Repblica Argentina.

- BETONIT - (Betonit S.R.L. - Paraguay 643 - Capital)

Materias primas: Cemento portland, arena silcea fina, agente espumgeno,agente estabilizador, agua.

Procedimiento de fabricacin: Va mecnica (hormign de espuma)

Curado: Al aire

Propiedades: Peso especfico aparente seco: 200 a 1600 kg/m3Resistencias 7 a 30 kg/cm2Conductibilidad trmica: 0 0,04 a 0,23 kcal

m h CAplicaciones: Moldeado en el sitio: contrapisos y revestimientos aislantes

Moldeado en fbrica: bloques ; placas para tabiques; aislantes ypara revestimientos conductos de aire acondicionado.

- ESPHOR - (Industria Ptrea Esphor - Per 263 - Capital).

Materias primas: dem anterior

Procedimiento de fabricacin: Va mecnica (hormign de espuma)

Curado: Al aire


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Propiedades: Peso especfico aparente seco: 350 a 700 kg/m3Resistencia: 15 a 35 kg/cm2Conductibilidad trmica: - 0,048 a 0,12 kcal

m h C

Aplicaciones: Moldeado en el sitio: contrapisos y revestimientos aislantes.Moldeado en fbrica: bloques; placas para muros y techos

aislantes y para revestimiento de conductos aire acondicionado .

- SIHLPUMEX - (S.I.H.L. Sociedad Industrial del Hormign Liviano S.R.L.- Calle 13 y 527 - La Plata).

Materias primas: Cemento Portland, cal, arena silcea, agente espumgeno,agua.

Procedimiento de fabricacin: Va mecnica (hormign de espuma).

Curado; En autoclave a 180 C y 10 atmsferas

Propiedades: Peso especfico aparente seco: 350 a 800 kg/m3

Resistencia: 10 a 50 kg/cm2Conductibilidad trmica: = 0,04 a 0,11 kcal

m h C

Aplicaciones; Placas para muros, entrepisos y techos.

- SIPOREX - (Siporex Argentina S.R.L. - Av.Avellaneda 980 - Olavarra.Representante en Buenos Aires: Jorge J. Perrin - H. Yrigoyen 2531 -

Capital).

Materias primas: Cemento Portland, slice, polvo de aluminio, agente qumico,agua

Procedimiento de fabricacin: Va qumica (hormign gaseoso).

Curado: En autoclave.

Propiedades: Peso especfico aparente seco: 400 a 700 kg/m3Resistencia: 20 a 55 kg/cm2

Conductibilidad trmica: 0,085 a 0,135 kcalm h C

Aplicaciones: Losas para techos, entrepisos y paredes; placas aislantes


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Hormigones Livianos