Concreto Ligero.

(1)

FACULTAD DE NGENERA Y ARUTECTURA

ESCUELA DE NGENERA CVL AMBENTAL

“CONCRETO LGERO”

TRABAJO FNAL DE NVESTGACÓN

GRUPO “B”

PROFESOR: ng. M!" An#"n$" Y%&'( C)*

PRESENTADO POR: P$n!* A%+$ ,*- S(

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C4CLAYO3PER5

(2)

Introducción……… 2 Introducción……… 2 CAPÍTULO I……… I CAPÍTULO I……… I Marco teórico……….. 5 Marco teórico……….. 5 Desarrollo histórico……… 5 Desarrollo histórico……… 5

Importancia del concreto ligero……… 7

CAPÍTULO CAPÍTULO II………II………... ………... IIII Concreto ligero………... 9

Concreto ligero………... 9

Conocimientos previos……….. 9

Definición de concreto ligero……… 9

Clasificación del concreto ligero………. 10

Por su peso volumétrico……….. 10

C.L de resistencia reducida………. 10

C.L de resistencia media………. 12

C.L de C.L de resistencia estructural………resistencia estructural………. 12………. 12

Por los materiales que la integran………. 13

Concretos sin finos………... 13

Proporciones de la mezcla……….. 13

Materiales……….. 15

Elaboración, protección y curado……….. 15

Propiedades……….. 16 Propiedades……….. 16 Concretos celulares………. 18 Concretos celulares………. 18 Propiedades……….. 20 Propiedades……….. 20

Concretos de agregados ligeros……… 25

(3)

Generalidades……….. 26

Concretos sin finos……….. 26

Concretos con agregados de granulometría continua…………... 27

Agregados para concretos ligeros………. 28

Tipos de agregados ligeros………. 28

Clinker……… 28 Clinker……… 28 Escoria espumosa……… 28 Escoria espumosa……… 28 Arcilla expandida……….. 29 Arcilla expandida……….. 29

Ceniza de combustible pulverizado……….. 30

Vermiculita exfoliada………... 31 Vermiculita exfoliada………... 31 Perlita expandida……….. 31 Perlita expandida……….. 31 Piedra Pómez……… 31 Piedra Pómez……… 31

Propiedades del concreto con agregado ligero………... 33

CAPÍTULO IV……… IV CAPÍTULO IV……… IV Uso y aplicaciones del concreto ligero………. 40

Uso y aplicaciones del concreto ligero………. 40

Aislante térmico……… 40

Estructura resistente al fuego……… 41

Prefabricados………... 42

Viviendas en concreto prefabricado……….. 43

Comercio e industria……… 43 Comercio e industria……… 43 Puentes………. 43 Puentes………. 43 CAPÍTULO V………. V CAPÍTULO V………. V Obras civiles donde se empleó el concreto ligero……….. 44

Obras civiles donde se empleó el concreto ligero……….. 44

Proyecto del puente de Raftsundet……… 44

(4)

Sebastien Inlet Bridge………. 48

Recomendaciones……….. 49

Conclusiones……… 50

(5)

RESUMEN

El trabajo presentado a continuación brinda información detallada acerca de los El trabajo presentado a continuación brinda información detallada acerca de los concretos ligeros/concretos livianos/hormigones livianos (se deja a criterio suyo concretos ligeros/concretos livianos/hormigones livianos (se deja a criterio suyo denominarle como desee aunque, generalmente, en el país se indica como denominarle como desee aunque, generalmente, en el país se indica como concreto ligero); aliciente de un reducido pero importante marco teórico que concreto ligero); aliciente de un reducido pero importante marco teórico que describe el contexto histórico que dio lugar al origen del concreto así como la describe el contexto histórico que dio lugar al origen del concreto así como la importancia que en esta radica.

importancia que en esta radica.

Se habla acerca de los distintos agregados que se pueden utilizar para la Se habla acerca de los distintos agregados que se pueden utilizar para la elaboración del concreto ligero, dado es el caso de la piedra pómez, arcillas elaboración del concreto ligero, dado es el caso de la piedra pómez, arcillas expandidas, Clinker, entre otras las cuales brindan características físicas que de expandidas, Clinker, entre otras las cuales brindan características físicas que de alguna forma las diferencian del concreto convencional.

alguna forma las diferencian del concreto convencional.

Asimismo, se da a conocer la clasificación del mismo (se hace hincapié en el Asimismo, se da a conocer la clasificación del mismo (se hace hincapié en el concreto de agregados ligeros porque se le considera importante), sus usos y concreto de agregados ligeros porque se le considera importante), sus usos y aplicaciones en el campo de la construcción.

aplicaciones en el campo de la construcción.

La variedad de agregados resulta muy beneficiosos dado el aumento de La variedad de agregados resulta muy beneficiosos dado el aumento de rendimiento debido a la reducción de peso en el concreto, específicamente en la rendimiento debido a la reducción de peso en el concreto, específicamente en la disminución de la carga muerta en la estructura, además de una disminución en disminución de la carga muerta en la estructura, además de una disminución en el transporte de materiales, mejor aislación acústica así como una mejor el transporte de materiales, mejor aislación acústica así como una mejor resistencia al fuego y al aislamiento térmico que la brindada por el concreto resistencia al fuego y al aislamiento térmico que la brindada por el concreto convencional.

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INTRODUCCIÓN.

El hormigón/concreto es un material de construcción fornáceo o adecúo El hormigón/concreto es un material de construcción fornáceo o adecúo resistente (podemos darle la forma que casi deseemos con los encofrados o resistente (podemos darle la forma que casi deseemos con los encofrados o moldes apropiados), apto para fabricar en el mismo sitio o en industria moldes apropiados), apto para fabricar en el mismo sitio o en industria estructuras portantes, sistemas y elementos constructivos monolíticos, a los que estructuras portantes, sistemas y elementos constructivos monolíticos, a los que le confiere una extraordinaria capacidad mecánica y elevada resistencia, le confiere una extraordinaria capacidad mecánica y elevada resistencia, siempre dentro de ciertos límites y leyes. El hormigón (en Perú utilizamos el siempre dentro de ciertos límites y leyes. El hormigón (en Perú utilizamos el término concreto) es una mezcla que parte de

término concreto) es una mezcla que parte de un conglomerante hidráulico como el cemento, un conglomerante hidráulico como el cemento, que tal como indica su nombre, debe hidratarse que tal como indica su nombre, debe hidratarse con agua para reaccionar y mantener unidos un con agua para reaccionar y mantener unidos un conglomera

conglomerado de do de áridos (arena, gravilla, grava,áridos (arena, gravilla, grava, etc.); después de fraguar y endurecer toda esa etc.); después de fraguar y endurecer toda esa mezcla presenta un notable capacidad de mezcla presenta un notable capacidad de aguante de cargas (Foto 1).

aguante de cargas (Foto 1).

Al igual que los materiales pétreos, el concreto resiste muy bien a las acciones Al igual que los materiales pétreos, el concreto resiste muy bien a las acciones de compresión (apretar) y mal las de tracción (estirar), ya que su valor suele ser de compresión (apretar) y mal las de tracción (estirar), ya que su valor suele ser una décima parte del anterior. El concreto en masa, constituido totalmente por una décima parte del anterior. El concreto en masa, constituido totalmente por aquella mezcla, posee una densidad –la cual relaciona masa con volumen- de aquella mezcla, posee una densidad –la cual relaciona masa con volumen- de 2.3 toneladas por metro cúbico, mientras que el concreto armado (en su seno se 2.3 toneladas por metro cúbico, mientras que el concreto armado (en su seno se embeben barras de acero) tiene 2.5 toneladas por metro cúbico (1), imaginando: embeben barras de acero) tiene 2.5 toneladas por metro cúbico (1), imaginando: el volumen de un cubo de hormigón en masa o de concreto armado cuyas ar el volumen de un cubo de hormigón en masa o de concreto armado cuyas aristasistas midan 1 metro pesa 2.300 0 2.500 kilogramos. La resistencia no será inferior a midan 1 metro pesa 2.300 0 2.500 kilogramos. La resistencia no será inferior a 125 kilopondios

125 kilopondios11_{por centímetro cuadrado, aunque aplicando el resto de los}_{por centímetro cuadrado, aunque aplicando el resto de los}

parámetros la media es 175 kp/cm

parámetros la media es 175 kp/cm22_{(2). Aunque parezca un poco engorroso,}_{(2). Aunque parezca un poco engorroso,}

estos datos de peso específico y resistencia compresión son importantes para estos datos de peso específico y resistencia compresión son importantes para compararlos luego con los de concreto ligero.

compararlos luego con los de concreto ligero.

1

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Si bien el concreto es un material moderno en su desarrollo puede considerarse Si bien el concreto es un material moderno en su desarrollo puede considerarse muy antiguo en cuanto al inicio de su empleo. No es hasta finales del siglo XIX y muy antiguo en cuanto al inicio de su empleo. No es hasta finales del siglo XIX y principios del siglo XX, cuando comienza a generalizarse su empleo en principios del siglo XX, cuando comienza a generalizarse su empleo en Arquitectura, fundamentalmente fue adoptado por la nueva estética que Arquitectura, fundamentalmente fue adoptado por la nueva estética que planteaba el Movimiento Moderno. Y no es hasta la Segunda Guerra Mundial, planteaba el Movimiento Moderno. Y no es hasta la Segunda Guerra Mundial, cuando ha experimentado un sobresaliente avance tecnológico, luchando contra cuando ha experimentado un sobresaliente avance tecnológico, luchando contra sus propias limitaciones derivadas de la elevada relación entre resistencia y sus propias limitaciones derivadas de la elevada relación entre resistencia y peso, como anteriormente se ha ejemplificado.

peso, como anteriormente se ha ejemplificado.

Por tanto, la preocupación por aligerar las estructuras es tan antigua como la Por tanto, la preocupación por aligerar las estructuras es tan antigua como la propia arquitectura. El modo de conseguirlo se ha buscado siempre por dos propia arquitectura. El modo de conseguirlo se ha buscado siempre por dos caminos y casi simultáneamente: uno, a través de sistemas estructurales caminos y casi simultáneamente: uno, a través de sistemas estructurales consonantes con el comportamiento de los materiales que lo constituyen; y el consonantes con el comportamiento de los materiales que lo constituyen; y el otro, mediante la elección de materiales, estructurales o no, de la máxima otro, mediante la elección de materiales, estructurales o no, de la máxima ligereza posible.

ligereza posible.

En esa búsqueda, la generalización del empleo del concreto armado y del acero En esa búsqueda, la generalización del empleo del concreto armado y del acero como elementos estructurales ha supuesto un gran paso adelante. Ha permitido como elementos estructurales ha supuesto un gran paso adelante. Ha permitido explotar la capacidad de trabajo a tracción y compresión en las secciones de explotar la capacidad de trabajo a tracción y compresión en las secciones de piezas estructurales, y ha posibilitado el empotramiento y consiguiente piezas estructurales, y ha posibilitado el empotramiento y consiguiente monolitismo de las mismas. Gracias a todo ello, se diseñan estructurales monolitismo de las mismas. Gracias a todo ello, se diseñan estructurales proporcionalmente ligeras para múltiples tipologías edificatorias.

proporcionalmente ligeras para múltiples tipologías edificatorias.

El concreto ligero puede emplearse en la constitución del sistema estructural El concreto ligero puede emplearse en la constitución del sistema estructural edificatorio, y también en otros sistemas estructuralmente secundarios o en edificatorio, y también en otros sistemas estructuralmente secundarios o en elementos constructivos para distintas unidades de obra. Digamos que el elementos constructivos para distintas unidades de obra. Digamos que el concreto ligero estructural pueden conjugarse unas características mecánicas concreto ligero estructural pueden conjugarse unas características mecánicas similares a las del tradicional concreto armado, junto a una mayor ligereza propia. similares a las del tradicional concreto armado, junto a una mayor ligereza propia. El restante concreto ligero que no se usa para estructuras, se definas más por El restante concreto ligero que no se usa para estructuras, se definas más por su

su función de función de cerrar espacios, revestir cerrar espacios, revestir o o acabar paacabar paramentos, etc., ramentos, etc., por por susu incidencia física en la confortabilidad y salubridad habitacional.

incidencia física en la confortabilidad y salubridad habitacional.

El concreto ligero se utilizó ya en la antigüedad; los romanos, por ejemplo, El concreto ligero se utilizó ya en la antigüedad; los romanos, por ejemplo, emplearon para la realización de la cúpula del Panteón –construida en el siglo II emplearon para la realización de la cúpula del Panteón –construida en el siglo II a.C. con un diámetro aproximado de 44 m.- una argamasa conformada por a.C. con un diámetro aproximado de 44 m.- una argamasa conformada por piedra Pómez como árido aligerante; pero aquel no se utilizó como estructura piedra Pómez como árido aligerante; pero aquel no se utilizó como estructura portante hasta tiempos recientes, fundamentalmente, cuando se consiguió portante hasta tiempos recientes, fundamentalmente, cuando se consiguió

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fabricar artificialmente, para este fin, áridos ligeros adecuados. Por tanto, el fabricar artificialmente, para este fin, áridos ligeros adecuados. Por tanto, el actual concreto ligero estructural como material susceptible de ser armado y actual concreto ligero estructural como material susceptible de ser armado y constituir elementos resistentes apareció a principios del siglo en los Estados constituir elementos resistentes apareció a principios del siglo en los Estados Unidos de Norteamérica y Rusia, en zonas caracterizadas por la carencia de Unidos de Norteamérica y Rusia, en zonas caracterizadas por la carencia de áridos, aunque con materias que permitieron fabricar, a partir de ellas, áridos áridos, aunque con materias que permitieron fabricar, a partir de ellas, áridos ligeros. Con los mencionados áridos, más o menos densos, y, más o menos ligeros. Con los mencionados áridos, más o menos densos, y, más o menos resistentes, se empezó a conseguir por primera vez concretos ligeros que, a resistentes, se empezó a conseguir por primera vez concretos ligeros que, a igualdad de resistencia, presentaban una densidad claramente menor que la del igualdad de resistencia, presentaban una densidad claramente menor que la del concreto normal.

concreto normal.

Posteriormente, en la Segunda Guerra Mundial se aceleró el desarrollo del Posteriormente, en la Segunda Guerra Mundial se aceleró el desarrollo del concreto ligero estructural mediante investigaciones que comprendieron un gran concreto ligero estructural mediante investigaciones que comprendieron un gran número de áridos de tipos diversos, principalmente ligeros, pero que podríamos número de áridos de tipos diversos, principalmente ligeros, pero que podríamos agrupar en áridos naturales y artificiales (obtenidos estos últimos por la agrupar en áridos naturales y artificiales (obtenidos estos últimos por la transformación industrial de los primeros, fundamentalmente por el transformación industrial de los primeros, fundamentalmente por el calentamiento del horno). Como ejemplo, la Alemania vencida comenzó a calentamiento del horno). Como ejemplo, la Alemania vencida comenzó a aprovechar las inmensas escombreras postbélicas para fabricar hormigones que aprovechar las inmensas escombreras postbélicas para fabricar hormigones que eran ligeros, reconstruyéndose parcialmente de nuevo los cascotes que eran ligeros, reconstruyéndose parcialmente de nuevo los cascotes que anteriormente fueron edificados.

anteriormente fueron edificados.

Frente al progresivo desarrollo alcanzado en los dos países norteamericanos, la Frente al progresivo desarrollo alcanzado en los dos países norteamericanos, la producción y el uso del concreto ligero estructural en otros estados se ha ido producción y el uso del concreto ligero estructural en otros estados se ha ido imponiendo con notable retraso, y la fabricación del mismo con alta resistencia imponiendo con notable retraso, y la fabricación del mismo con alta resistencia ya era posible en Europa durante la anteriormente indicada Segunda Guerra ya era posible en Europa durante la anteriormente indicada Segunda Guerra Mundial: hacia mitad de los años setenta se adoptó lentamente en la Mundial: hacia mitad de los años setenta se adoptó lentamente en la construcción del concreto ligero de gran resistencia con estructura cerrada, y hoy construcción del concreto ligero de gran resistencia con estructura cerrada, y hoy en día, ocupa ya un importante lugar en dicho continente: no ya como sustituto en día, ocupa ya un importante lugar en dicho continente: no ya como sustituto de otros materiales, sino que desde el punto de vista económico y constructivo de otros materiales, sino que desde el punto de vista económico y constructivo se presentan como un material con grandes ventajas en muchos campos de se presentan como un material con grandes ventajas en muchos campos de utilización. En España, se tiende cada vez más a su utilización en obras que por utilización. En España, se tiende cada vez más a su utilización en obras que por su envergadura, tecnología y costo lo hacen adecuado y rentable.

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1. MARCO TEÓRICO.

1.1.

1.1. DESARROLLO DESARROLLO HISTÓRICO.HISTÓRICO.

Aun cuando el concreto ligero se ha refamiliarizado en últimas fechas, su uso Aun cuando el concreto ligero se ha refamiliarizado en últimas fechas, su uso data de épocas antiguas. Es conocido el hecho de que los romanos utilizaron data de épocas antiguas. Es conocido el hecho de que los romanos utilizaron agregados Pómez para la construcción de la cúpula del Panteón de Roma en el agregados Pómez para la construcción de la cúpula del Panteón de Roma en el año 200 d.C.

año 200 d.C.

En un principio, el concreto ligero estuvo restringido al empleo de piedras En un principio, el concreto ligero estuvo restringido al empleo de piedras volcánicas porosas cementadas con calizas. Posteriormente se desarrollaron volcánicas porosas cementadas con calizas. Posteriormente se desarrollaron procesos para lograr materiales porosos mediante la adición del aire o agentes procesos para lograr materiales porosos mediante la adición del aire o agentes espumosos y al mismo tiempo, se inició la producción de agregados artificiales espumosos y al mismo tiempo, se inició la producción de agregados artificiales expandidos. Actualmente, es común el uso de cenizas y desechos industriales expandidos. Actualmente, es común el uso de cenizas y desechos industriales procesados, como agregados para concretos ligeros.

procesados, como agregados para concretos ligeros.

Las investigaciones en el campo de los concretos ligeros se iniciaron alrededor Las investigaciones en el campo de los concretos ligeros se iniciaron alrededor de 1900 con concretos aireados o celulares elaborados a base de procesos de 1900 con concretos aireados o celulares elaborados a base de procesos químicos. Sin embargo, la mayoría de los resultados iniciales fueron negativos. químicos. Sin embargo, la mayoría de los resultados iniciales fueron negativos. En 1924, Erikson obtuvo un concreto celular a base de sílice y cal que En 1924, Erikson obtuvo un concreto celular a base de sílice y cal que combinados con arcillas bituminosas dieron lugar al concreto ligero conocido combinados con arcillas bituminosas dieron lugar al concreto ligero conocido como Ytong

como Ytong22_{. En 1934 se patentó en Suiza el concreto Siporex, elaborado}_{. En 1934 se patentó en Suiza el concreto Siporex, elaborado}

mediante un proceso de curado a vapor ideada por Eklund. En la Unión Soviética mediante un proceso de curado a vapor ideada por Eklund. En la Unión Soviética se empezó a usar el concreto ligero espumoso en forma de unidades reforzadas se empezó a usar el concreto ligero espumoso en forma de unidades reforzadas durante 1938, con métodos introducidos por Kudriashoff. En Hungría, se durante 1938, con métodos introducidos por Kudriashoff. En Hungría, se utilizaron durante 1907 l

utilizaron durante 1907 las escorias de as escorias de altos hornos altos hornos como base como base para formarpara formar estructuras ligeras. En Alemania, Dinamarca, Gran Bretaña, Estados Unidos y estructuras ligeras. En Alemania, Dinamarca, Gran Bretaña, Estados Unidos y Rusia, durante el periodo de 1910-1940, se desarrollaron técnicas para Rusia, durante el periodo de 1910-1940, se desarrollaron técnicas para elaboración de concretos ligeros celulares, aireados o a base de agregados elaboración de concretos ligeros celulares, aireados o a base de agregados expandidos o procesados, lográndose varios tipos de concretos ligeros con expandidos o procesados, lográndose varios tipos de concretos ligeros con resultados favorables.

resultados favorables.

Después de la Segunda Guerra Mundial, la aplicación de estos materiales Después de la Segunda Guerra Mundial, la aplicación de estos materiales alcanzó un desarrollo considerable, utilizándose inclusive para la construcción alcanzó un desarrollo considerable, utilizándose inclusive para la construcción de barcos. Asimismo, se desarrollaron técnicas para la utilización de cenizas de de barcos. Asimismo, se desarrollaron técnicas para la utilización de cenizas de

2

2_{El concreto celular Ytong surge de}_{El concreto celular Ytong surge de dos invenciones anteriores: (1) el tratamiento en autoclave de la}_{dos invenciones anteriores: (1) el tratamiento en autoclave de la} mezcla de arena, cal y agua

mezcla de arena, cal y agua y (2) la aplicación de un agente de expansión sobre una mezcla de y (2) la aplicación de un agente de expansión sobre una mezcla de arena,arena, cemento, cal y agua.

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desechos de calderas para la elaboración de agregados ligeros; últimam

desechos de calderas para la elaboración de agregados ligeros; últimamente hanente han adquirido gran importancia los procesos industriales para la expansión de adquirido gran importancia los procesos industriales para la expansión de minerales como perlita y vermiculita, que una vez procesados se utilizan como minerales como perlita y vermiculita, que una vez procesados se utilizan como agregados ligeros.

agregados ligeros.

Conforme se extendía el uso de agregados ligeros en la construcción, se Conforme se extendía el uso de agregados ligeros en la construcción, se solicitaba por partes de los constructores mejores materiales, en virtud de lo cual solicitaba por partes de los constructores mejores materiales, en virtud de lo cual fue necesario afinar y desarrollar aún más la tecnología de elaboración de estos fue necesario afinar y desarrollar aún más la tecnología de elaboración de estos concretos, a grado tal que hoy en día pueden lograse concretos de baja densidad concretos, a grado tal que hoy en día pueden lograse concretos de baja densidad y altas resistencias, com

y altas resistencias, como los fabricados a base de o los fabricados a base de arcillas y pizarras expandidas,arcillas y pizarras expandidas, capaces de desarrollar resistencias de 280 a 500 Kg/cm

capaces de desarrollar resistencias de 280 a 500 Kg/cm22_{, con pesos unitarios}_{, con pesos unitarios}

entre 1400 y 2000 Kg/m entre 1400 y 2000 Kg/m33_..

(11)

1.2.

1.2. IMPORTANCIA IMPORTANCIA DEL DEL CONCRETO CONCRETO LIGERO.LIGERO.

El concreto ligero, como los concretos ordinarios, es un material artificial El concreto ligero, como los concretos ordinarios, es un material artificial compuesto de agregados inorgánicos, mortero y agua. A diferencia de los compuesto de agregados inorgánicos, mortero y agua. A diferencia de los concretos usuales, este material es de peso reducido y por lo general de baja concretos usuales, este material es de peso reducido y por lo general de baja resistencia; sin embargo, ha encontrado amplia aplicación en muchos tipos de resistencia; sin embargo, ha encontrado amplia aplicación en muchos tipos de estructuras como casas, apartamientos, escuelas, edificios de oficinas, etc., estructuras como casas, apartamientos, escuelas, edificios de oficinas, etc., donde no se requiere un concreto de alta resistencia. Su uso se ha difundido donde no se requiere un concreto de alta resistencia. Su uso se ha difundido extensamente en la industria de la construcción de numerosos países, en virtud extensamente en la industria de la construcción de numerosos países, en virtud de los beneficios que son factibles de obtenerse con sus aplicaciones.

de los beneficios que son factibles de obtenerse con sus aplicaciones.

Con el crecimiento de la industria en la construcción, después de la Segunda Con el crecimiento de la industria en la construcción, después de la Segunda Guerra Mundial, hubo necesidad de incrementar el campo de los materiales de Guerra Mundial, hubo necesidad de incrementar el campo de los materiales de construcción y lograr paralelamente un aumento en la eficiencia del trabajo. De construcción y lograr paralelamente un aumento en la eficiencia del trabajo. De esta manera, materiales de desechos industriales, escoriales de altos hornos, esta manera, materiales de desechos industriales, escoriales de altos hornos, cenizas volcánicas, minerales exfoliados, perlita, vermiculita, pómez, etc., que cenizas volcánicas, minerales exfoliados, perlita, vermiculita, pómez, etc., que anteriormente no eran utilizados como materiales de construcción, adquirieron anteriormente no eran utilizados como materiales de construcción, adquirieron importancia con el desarrollo del concreto ligero. Asimismo, la mecanización de importancia con el desarrollo del concreto ligero. Asimismo, la mecanización de la industria en la construcción en base a la utilización de nuevas técnicas, como la industria en la construcción en base a la utilización de nuevas técnicas, como es el uso de mayores y más manejables unidades de construcción elaboradas a es el uso de mayores y más manejables unidades de construcción elaboradas a base de concretos ligeros, proporcionó un notable crecimiento en la eficiencia. base de concretos ligeros, proporcionó un notable crecimiento en la eficiencia. Entre los beneficios principales que se derivan de las propiedades del concreto Entre los beneficios principales que se derivan de las propiedades del concreto ligero pueden mencionarse el alto poder aislante, térmico y acústico que posee, ligero pueden mencionarse el alto poder aislante, térmico y acústico que posee, la factibilidad de manejo como resultado de su peso reducido, la simplificación la factibilidad de manejo como resultado de su peso reducido, la simplificación en la cimentación de estructuras cuya carga muerta total se disminuye, etc., a en la cimentación de estructuras cuya carga muerta total se disminuye, etc., a éstas y otras muchas ventajas debe agregarse la consecuente reducción en el éstas y otras muchas ventajas debe agregarse la consecuente reducción en el coso de las obras como resultado directo de su aplicación.

coso de las obras como resultado directo de su aplicación.

A raíz de su uso intensivo, se ha desarrollado multitud de investigaciones que A raíz de su uso intensivo, se ha desarrollado multitud de investigaciones que han hecho posible la utilización de concretos ligeros estructurales y han hecho posible la utilización de concretos ligeros estructurales y preesforzados, en acción compuesta con concretos ordinarios, diferenciando en preesforzados, en acción compuesta con concretos ordinarios, diferenciando en consecuencia el empleo de este material.

consecuencia el empleo de este material.

Para mostrar objetivamente la importancia de los concretos ligeros, cabe Para mostrar objetivamente la importancia de los concretos ligeros, cabe mencionar que mediante su uso fue posible el aumento de cuatro pisos a un mencionar que mediante su uso fue posible el aumento de cuatro pisos a un edificio ya construido sin necesidad de modificar su cimentación. En la misma edificio ya construido sin necesidad de modificar su cimentación. En la misma

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forma, después de colapso sufrido al Puente Tacoma

forma, después de colapso sufrido al Puente Tacoma345345_{, Estados Unidos, éste}_{, Estados Unidos, éste}

fue sustituido por otra estructura con más carriles de tráfico, sin necesidad de fue sustituido por otra estructura con más carriles de tráfico, sin necesidad de reemplazar las pilas originales.

reemplazar las pilas originales.

3

3_{Fue construido en el año}_{Fue construido en el año 1940 y fue conocido como Galloping Gertie.}_{1940 y fue conocido como Galloping Gertie.} 4

4_{Noviembre de 1940: con un viento de}_{Noviembre de 1940: con un viento de alrededor de 65 kilómetros por hora que soplaba de manera}_{alrededor de 65 kilómetros por hora que soplaba de manera}

constante, el puente comenzó a moverse peligrosamente y a oscilar c

constante, el puente comenzó a moverse peligrosamente y a oscilar c omo si se tratara de una bandera.omo si se tratara de una bandera.

5

(13)

2. CONCRETO LIGERO

2.1.

2.1. CONOCIMIENTOS CONOCIMIENTOS PREVIOS.PREVIOS.

Como ya se ha comentado anteriormente, actualmente, el concreto ligero ha Como ya se ha comentado anteriormente, actualmente, el concreto ligero ha avanzado tecnológicamente de manera insospechada, precisamente gracias a avanzado tecnológicamente de manera insospechada, precisamente gracias a su empleo en elementos ligeros y resistentes, y también en elementos ligeros no su empleo en elementos ligeros y resistentes, y también en elementos ligeros no estructurales y apreciables como aislantes térmicos.

estructurales y apreciables como aislantes térmicos.

La capacidad de aislamiento térmico de un material constructivo aumenta a La capacidad de aislamiento térmico de un material constructivo aumenta a medida que disminuye su densidad, es decir, cuando tiene un gran volumen que medida que disminuye su densidad, es decir, cuando tiene un gran volumen que mayormente encierra mucho aire. El concreto ordinario, si bien posee interés por mayormente encierra mucho aire. El concreto ordinario, si bien posee interés por su características físicas, químicas y mecánicas, no lo tiene por su capacidad su características físicas, químicas y mecánicas, no lo tiene por su capacidad aislante, fundame

aislante, fundamentalmente términtalmente térmica, dado que, para una densidad de 2.4 Tnca, dado que, para una densidad de 2.4 Tn66_/m_/m33_,,

se desprecia por una conductividad térmica o coeficiente de transmisión del calor se desprecia por una conductividad térmica o coeficiente de transmisión del calor de 1.4, que es apreciablemente alta, aunque para el aislamiento acústic

de 1.4, que es apreciablemente alta, aunque para el aislamiento acústico la masao la masa sea lo que predomine.

sea lo que predomine.

De acuerdo a esto, un concreto que precise cubrir una exigencia térmica aislante, De acuerdo a esto, un concreto que precise cubrir una exigencia térmica aislante, deberá confeccionarse como concreto ligero. Y una estructura de concreto ligero, deberá confeccionarse como concreto ligero. Y una estructura de concreto ligero, sin merma de su resistencia, precisa disminuir su peso propio evidentemente; sin merma de su resistencia, precisa disminuir su peso propio evidentemente; para ello deberá ejecutarse de tal manera que resulte un baja densidad, para ello deberá ejecutarse de tal manera que resulte un baja densidad, fácilmente inferior en un 30% con respecto a un hormigón ordinario, y una alta fácilmente inferior en un 30% con respecto a un hormigón ordinario, y una alta resistencia, ya que se alcanzan actualmente los 500 kp/cm

resistencia, ya que se alcanzan actualmente los 500 kp/cm22_{de aguante a}_{de aguante a}

compresión con una densidad de 1.7 Tn/m compresión con una densidad de 1.7 Tn/m33_..

2.2.

2.2. DEFINICIÓN DEFINICIÓN DE DE CONCRETO CONCRETO LIGERO.LIGERO.

Según NTC-C (2004), el concreto ligero es un concreto con peso volumétrico en Según NTC-C (2004), el concreto ligero es un concreto con peso volumétrico en estado fresco menor o igual que 19 kN/m3 (1900 kg/m3). De esta manera, la estado fresco menor o igual que 19 kN/m3 (1900 kg/m3). De esta manera, la utilización de este concreto permite reducir las cargas muertas en las estructuras utilización de este concreto permite reducir las cargas muertas en las estructuras y, por tanto, las fuerzas sísmicas se reducen. En cuanto a las propiedades y, por tanto, las fuerzas sísmicas se reducen. En cuanto a las propiedades térmicas, el concreto ligero tiene bajo coeficiente de conductividad térmica en térmicas, el concreto ligero tiene bajo coeficiente de conductividad térmica en comparación con los concretos de peso normal y autocompactable, lo que comparación con los concretos de peso normal y autocompactable, lo que permite un ahorro de energía para el usuario final, ya que la vivienda se aísla de permite un ahorro de energía para el usuario final, ya que la vivienda se aísla de manera más eficiente contr

manera más eficiente contra los cambios de temperatura. En cuanto a la facilidada los cambios de temperatura. En cuanto a la facilidad de colocación, la alta trabajabilidad del concreto ligero favorece las operaciones de colocación, la alta trabajabilidad del concreto ligero favorece las operaciones 6

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de colocación y elimina la utilización de vibradores, por tanto, reduce los costos de colocación y elimina la utilización de vibradores, por tanto, reduce los costos de construcción. Adicionalmente, este tipo de concreto ofrece adecuadas de construcción. Adicionalmente, este tipo de concreto ofrece adecuadas propiedades acústicas y de resistencia al fuego.

propiedades acústicas y de resistencia al fuego.

Usualmente, el tamaño máximo del agregado que se utiliza en el concreto ligero Usualmente, el tamaño máximo del agregado que se utiliza en el concreto ligero es de 10 mm. Este concreto se dosifica para proporcionar revenimientos que es de 10 mm. Este concreto se dosifica para proporcionar revenimientos que varían entre 14 y 18 cm y, por tanto, el concreto es apto para ser bombeable. En varían entre 14 y 18 cm y, por tanto, el concreto es apto para ser bombeable. En este concreto es difícil obtener resistencias a compresión mayores que 20 MPa este concreto es difícil obtener resistencias a compresión mayores que 20 MPa (200 kg/cm2), sin que se alteren sus propiedades de rigidez y peso volumétrico, (200 kg/cm2), sin que se alteren sus propiedades de rigidez y peso volumétrico, ya que en la medida que se incrementa la resistencia, sistemáticamente se ya que en la medida que se incrementa la resistencia, sistemáticamente se incrementan el peso volumétrico y el módulo de elasticidad. Para una resistencia incrementan el peso volumétrico y el módulo de elasticidad. Para una resistencia de 15 MPa

de 15 MPa77_{(150 kg/cm2), el costo del concreto de peso ligero es alrededor de}_{(150 kg/cm2), el costo del concreto de peso ligero es alrededor de}

5% mayor que el costo del concreto de peso normal (CEMEX, 2012). 5% mayor que el costo del concreto de peso normal (CEMEX, 2012). 2.3.

2.3. CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN DEL DEL CONCRETO CONCRETO LIGERO.LIGERO.

Las clasificaciones comunes de los concretos ligeros se hacen en función de sus Las clasificaciones comunes de los concretos ligeros se hacen en función de sus propiedades sobresalientes, de sus pesos volumétricos, de los materiales que lo propiedades sobresalientes, de sus pesos volumétricos, de los materiales que lo integran o de sus métodos empleados en su fabricación.

integran o de sus métodos empleados en su fabricación. a)

a) De De acuerdo acuerdo con con sus sus propiedades propiedades y y pesos pesos volumétricos volumétricos podemos podemos señalarseñalar a siguiente clasificación, que refleja la importancia que se concede en algunos a siguiente clasificación, que refleja la importancia que se concede en algunos países al aislamiento térmico:

países al aislamiento térmico: a.1)

a.1) Concretos ligeros de resistencia reducida y propiedadesConcretos ligeros de resistencia reducida y propiedades excepcionalmente buenas de aislamiento térmico

excepcionalmente buenas de aislamiento térmico : 280 a 800 kg/m3.: 280 a 800 kg/m3. Los concretos de baja densidad se utilizan principalmente como Los concretos de baja densidad se utilizan principalmente como aislamiento y tienen pesos unitarios por debajo de 50 (libras por pie aislamiento y tienen pesos unitarios por debajo de 50 (libras por pie cúbico) (800 kg/m

cúbico) (800 kg/m33_{). Aun cuando sus pesos unitarios son relativamente}_{). Aun cuando sus pesos unitarios son relativamente}

bajos, lo normal es que sus resistencias a la compresión varíen entre 50 bajos, lo normal es que sus resistencias a la compresión varíen entre 50 a 1000 psi (libras por pulgada cuadrada) (0.69 a 6.9 MPa). Los dos a 1000 psi (libras por pulgada cuadrada) (0.69 a 6.9 MPa). Los dos materiales principales que se utilizan como agregados son la perlita y la materiales principales que se utilizan como agregados son la perlita y la vermiculita.

vermiculita.

Los concretos de baja densidad que pesan 50 pcf (800 kg/m

Los concretos de baja densidad que pesan 50 pcf (800 kg/m 33_{) o menos}_{) o menos}

son más eficaces para suministrar aislamiento y amortiguamiento del son más eficaces para suministrar aislamiento y amortiguamiento del sonido entre pisos. Estos concretos se pueden usar en combinación con sonido entre pisos. Estos concretos se pueden usar en combinación con

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otros materiales en los sistemas de muros, techos y pisos, en donde otros materiales en los sistemas de muros, techos y pisos, en donde resultan más ventajosos en la reducción de los costos de calefacción y resultan más ventajosos en la reducción de los costos de calefacción y enfriamiento y la misión de sonido entre pisos; en estos casos el concreto enfriamiento y la misión de sonido entre pisos; en estos casos el concreto ligero es una necesidad. Estos concretos de baja densidad se pueden ligero es una necesidad. Estos concretos de baja densidad se pueden dividir en dos grupos, según la composición.

dividir en dos grupos, según la composición.

Los concretos celulares se producen al incorporar vacíos llenos de aire en Los concretos celulares se producen al incorporar vacíos llenos de aire en una pasta de cemento o en un mortero de cemento y arena, a través del una pasta de cemento o en un mortero de cemento y arena, a través del uso de espuma preformada formada in situ

uso de espuma preformada formada in situ..Estos concretos pueden tenerEstos concretos pueden tener pesos unitarios tan bajos como 15 pcf (240 kg/m

pesos unitarios tan bajos como 15 pcf (240 kg/m33_)._).

Los concretos de baja densidad con agregado se producen con agregado Los concretos de baja densidad con agregado se producen con agregado de perlita o vermiculita expandidas o con glóbulos de poliestireno de perlita o vermiculita expandidas o con glóbulos de poliestireno expandido. Los pesos secados al horno van desde 15 hasta 60 pcf (240 expandido. Los pesos secados al horno van desde 15 hasta 60 pcf (240 a 960 kg/m

a 960 kg/m33_)._).

A veces, se desea incluir agregado fino de peso normal en las mezclas de A veces, se desea incluir agregado fino de peso normal en las mezclas de baja densidad para mejorar las propiedades de flujo plástico. El uso de baja densidad para mejorar las propiedades de flujo plástico. El uso de agregado fino de peso normal incrementará el peso unitario y la agregado fino de peso normal incrementará el peso unitario y la resistencia pero se limita a pesos de menos de 50 pcf (800 kg/m

resistencia pero se limita a pesos de menos de 50 pcf (800 kg/m33_{) para}_{) para}

lograr la eficacia máxima en el aislamiento térmico deseado. lograr la eficacia máxima en el aislamiento térmico deseado.

Al tratar con concretos de baja densidad, suele tenerse interés en las Al tratar con concretos de baja densidad, suele tenerse interés en las propiedades térmicas que aumentan al disminuir el peso, pero también se propiedades térmicas que aumentan al disminuir el peso, pero también se debe reconocer que los valores de la resistencia disminuyen conforme el debe reconocer que los valores de la resistencia disminuyen conforme el peso disminuye. La optimización de los dos aspectos es esencial al peso disminuye. La optimización de los dos aspectos es esencial al establecer los requisitos para una aplicación en particular.

establecer los requisitos para una aplicación en particular.

La resistencia a la compresión y la densidad están relacionadas en forma La resistencia a la compresión y la densidad están relacionadas en forma muy estrecha para los diversos tipos de concreto de baja densidad. Una muy estrecha para los diversos tipos de concreto de baja densidad. Una resistencia a la compresión de 100 psi (0.69 MPa) o menos puede ser resistencia a la compresión de 100 psi (0.69 MPa) o menos puede ser aceptable para aislar líneas subterráneas de vapor, aun cuando pueden aceptable para aislar líneas subterráneas de vapor, aun cuando pueden ser necesarias resistencias hasta de 500 psi (3.5 MPa) para soportar el ser necesarias resistencias hasta de 500 psi (3.5 MPa) para soportar el tránsito a pie de los trabajadores. A veces, la contracción debida al secado tránsito a pie de los trabajadores. A veces, la contracción debida al secado es un problema con los concretos de baja densidad, en especial cuando es un problema con los concretos de baja densidad, en especial cuando no se usan agregados gruesos.

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a.2)

a.2) Concretos ligeros de resistencia media y de característicasConcretos ligeros de resistencia media y de características adecuadas de aislamiento térmico

adecuadas de aislamiento térmico : 800 a 1400 kg/m3: 800 a 1400 kg/m3

Los concretos ligeros de resistencia moderada abarcan los concretos de Los concretos ligeros de resistencia moderada abarcan los concretos de agregado ligero de baja densidad y estructurales, variando su resistencia agregado ligero de baja densidad y estructurales, variando su resistencia a la compresión entre 1000 psi (6.9 MPa) y 2500 psi (17.3 MPa), con a la compresión entre 1000 psi (6.9 MPa) y 2500 psi (17.3 MPa), con densidades entre 50 y 90 pcf (800 a 1440 kg/m3).

densidades entre 50 y 90 pcf (800 a 1440 kg/m3).

Con frecuencia, el concreto ligero se usa como un sustituto completo y Con frecuencia, el concreto ligero se usa como un sustituto completo y adecuado para el concreto de peso normal, con el fin de disminuir el peso, adecuado para el concreto de peso normal, con el fin de disminuir el peso, aunque su resistencia última a la compresión tiende a ser inferior a la de aunque su resistencia última a la compresión tiende a ser inferior a la de este último. El costo más elevado por yarda cúbica del concreto ligero se este último. El costo más elevado por yarda cúbica del concreto ligero se compensa por la reducción en cargas muertas y un incremento en la compensa por la reducción en cargas muertas y un incremento en la resistencia al fuego. La menor carga muerta permite una reducción en el resistencia al fuego. La menor carga muerta permite una reducción en el tamaño de las cimentaciones, el número de pilotes de cimentación, así tamaño de las cimentaciones, el número de pilotes de cimentación, así como del tamaña de los muros de cimentaci

como del tamaña de los muros de cimentación, columnas, vigas y espesorón, columnas, vigas y espesor del piso. Esta reducción en la masa del concreto (en volumen así como del piso. Esta reducción en la masa del concreto (en volumen así como en densidad) dará por resultado ahorros en los costos que compensan en densidad) dará por resultado ahorros en los costos que compensan con mucho el costo mayor del concreto ligero por unidad de volumen. con mucho el costo mayor del concreto ligero por unidad de volumen. Además, el valor como aislante del calor del concreto ligero puede bastar Además, el valor como aislante del calor del concreto ligero puede bastar por sí mismo para eliminar parcialmente o por completo la necesidad de por sí mismo para eliminar parcialmente o por completo la necesidad de material aislante adicional.

material aislante adicional. a.3)

a.3)Concretos ligeros de resistencia estructural y limitadas característicasConcretos ligeros de resistencia estructural y limitadas características de aislamiento térmico

de aislamiento térmico : 1400 a 2100 kg/m3: 1400 a 2100 kg/m3

Los concretos estructurales ligeros elaborados con arcilla expandida, Los concretos estructurales ligeros elaborados con arcilla expandida, cemento y arena, que permiten lograr dosificaciones de igual resistencia cemento y arena, que permiten lograr dosificaciones de igual resistencia a la compresión que las obtenidas con piedra triturada o canto rodado con a la compresión que las obtenidas con piedra triturada o canto rodado con considerable reducci

considerable reducción en el peso propio lo que se ón en el peso propio lo que se traduce eventtraduce eventualmenteualmente en menores costos de mantenimiento de plantas y equipos de transporte. en menores costos de mantenimiento de plantas y equipos de transporte. Es práctica reconocida el empleo de concreto estructural de arcilla Es práctica reconocida el empleo de concreto estructural de arcilla expandida para la construcción de elementos anti fuego. Por su parte, expandida para la construcción de elementos anti fuego. Por su parte, estudios realizados en numerosas instituciones han determinado que estudios realizados en numerosas instituciones han determinado que estos concretos son más eficientes a este respecto que los de peso estos concretos son más eficientes a este respecto que los de peso normal para una misma resistencia a la acción del fuego.

(17)

b)

b) De De acuerdo acuerdo con con los los materiales materiales que que los los integran integran y y los los métodos métodos dede fabricación, los concretos ligeros pueden clasificarse en:

fabricación, los concretos ligeros pueden clasificarse en: b.1)

b.1) CONCRETOS SIN FINOS, cuya ligereza se obtiene suprimiendo elCONCRETOS SIN FINOS, cuya ligereza se obtiene suprimiendo el agregado fino, produciendo con ello numerosos vacíos en las partículas agregado fino, produciendo con ello numerosos vacíos en las partículas del agregado grueso.

del agregado grueso.

El concreto hecho sin finos conti

El concreto hecho sin finos contiene poco o nada de ene poco o nada de agregado fino, debidoagregado fino, debido a que está caracterizado por poseer vacíos uniformemente distribuidos. a que está caracterizado por poseer vacíos uniformemente distribuidos. El concreto sin finos consiste en agregado grueso y pasta de cemento. El concreto sin finos consiste en agregado grueso y pasta de cemento. Las partículas de agregado se cubren con una pasta delgada de cemento Las partículas de agregado se cubren con una pasta delgada de cemento y están en contacto punto a punto, lo cual proporciona la resistencia. La y están en contacto punto a punto, lo cual proporciona la resistencia. La gran interconexión entre los vacíos le proporciona una baja densidad gran interconexión entre los vacíos le proporciona una baja densidad

comparada con la del concreto convencional. La estructura del concreto comparada con la del concreto convencional. La estructura del concreto sin finos lo hace un material ideal para su aplicación en capas y pisos en sin finos lo hace un material ideal para su aplicación en capas y pisos en los que se requiere drenado. El concreto sin finos no es recomendable en los que se requiere drenado. El concreto sin finos no es recomendable en drenajes donde el agua es agresiva para el concreto. El agregado grueso drenajes donde el agua es agresiva para el concreto. El agregado grueso debe ser preferentemente un material de un solo tamaño (siendo los más debe ser preferentemente un material de un solo tamaño (siendo los más comunes los tamaños máximos nominales de 10 y 20 mm). Sin embargo, comunes los tamaños máximos nominales de 10 y 20 mm). Sin embargo, se ha encontrado que los agregados combinados (de 10 y 7 mm, y de 20 se ha encontrado que los agregados combinados (de 10 y 7 mm, y de 20 y 14 mm) se comportan satisfactoriamente. Debido a que se caracteriza y 14 mm) se comportan satisfactoriamente. Debido a que se caracteriza por vacíos uniformemente distribuidos, no es conveniente para la por vacíos uniformemente distribuidos, no es conveniente para la construcción con concreto reforzado o preesforzado.

construcción con concreto reforzado o preesforzado.

b.1.1) Proporciones de la mezcla. b.1.1) Proporciones de la mezcla.

Generalmente, la relación cemento/agregado por volumen está en el Generalmente, la relación cemento/agregado por volumen está en el rango de 1:6 a 1:8. Las mezclas más delgadas —las de 1:8 a 1:10— rango de 1:6 a 1:8. Las mezclas más delgadas —las de 1:8 a 1:10— reducen la probabilidad de que los poros sean bloqueados por la pasta de reducen la probabilidad de que los poros sean bloqueados por la pasta de

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cemento. De esta manera, para capas de drenaje en donde puede cemento. De esta manera, para capas de drenaje en donde puede tolerarse una menor resistencia, es preferible 1:10. La relación tolerarse una menor resistencia, es preferible 1:10. La relación agua/cemento necesita mantenerse baja —por ejemplo 0.4–0.5— para agua/cemento necesita mantenerse baja —por ejemplo 0.4–0.5— para asegurar que la pasta de cemento cubra con una capa los agregados y asegurar que la pasta de cemento cubra con una capa los agregados y que tenga lugar la segregación. Cabe hacer observar que un metro cúbico que tenga lugar la segregación. Cabe hacer observar que un metro cúbico de concreto sin finos requiere de 1.05 m3 de agregado.

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b.1.2) Materiales. b.1.2) Materiales.

CEMENTO. Los cementos tipo CPO Portland ordinarios son adecuados. CEMENTO. Los cementos tipo CPO Portland ordinarios son adecuados. Se requiere de un cuidado especial si son utilizados cementos del Tipo Se requiere de un cuidado especial si son utilizados cementos del Tipo CPC (combinado para propósitos generales).

CPC (combinado para propósitos generales).

AGREGADOS. Los agregados deben de cumplir con NMX-C-111 y las AGREGADOS. Los agregados deben de cumplir con NMX-C-111 y las partículas no deben ser escamosas o excesivamente alargadas (el índice partículas no deben ser escamosas o excesivamente alargadas (el índice de escamosidad debe ser menor o igual a 30%).

de escamosidad debe ser menor o igual a 30%).

b.1.3) Elaboración, protección y curado. b.1.3) Elaboración, protección y curado.

El concreto sin finos se debe hacer en una mezcladora; el mezclado a El concreto sin finos se debe hacer en una mezcladora; el mezclado a mano no es recomendable. Lo mejor es mezclar primero el agua y el mano no es recomendable. Lo mejor es mezclar primero el agua y el cemento; es decir, obtener una pasta de cemento y, posteriormente, cemento; es decir, obtener una pasta de cemento y, posteriormente, adicionarle el agregado. El concreto sin finos debe ser compactado tan adicionarle el agregado. El concreto sin finos debe ser compactado tan pronto haya sido colocado ya que comienza a secarse rápidamente pronto haya sido colocado ya que comienza a secarse rápidamente debido a su estructura abierta. No se debe usar vibración o compactación debido a su estructura abierta. No se debe usar vibración o compactación pesada ya que no es necesaria. Asimismo, debido a su estructura abierta pesada ya que no es necesaria. Asimismo, debido a su estructura abierta

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debe ser protegido del secado rápido además de que debe ser bien debe ser protegido del secado rápido además de que debe ser bien curado al menos durante siete días.

curado al menos durante siete días.

b.1.4) Propiedades. b.1.4) Propiedades.

b.1.4.1) RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. b.1.4.1) RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN.

La resistencia es menor que en el concreto convencional y es una función La resistencia es menor que en el concreto convencional y es una función de la relación agregado/cemento, la relación agua/cemento, y el grado de de la relación agregado/cemento, la relación agua/cemento, y el grado de compactación (la densidad). Por su parte, las resistencias típicas están en compactación (la densidad). Por su parte, las resistencias típicas están en el rango de 5 a 13 MPa. Una mezcla con una relación de agregado: el rango de 5 a 13 MPa. Una mezcla con una relación de agregado: cemento de 8:1; una relación de agua/cemento de 0.4, y una densidad de cemento de 8:1; una relación de agua/cemento de 0.4, y una densidad de 1850 kg/m

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b.1.4.2) CONTRACCIÓN POR SECADO. b.1.4.2) CONTRACCIÓN POR SECADO.

Resulta mucho más baja que en el concreto convencional; por ejemplo, Resulta mucho más baja que en el concreto convencional; por ejemplo, en el rango de 0.0002–0.0003 micro deformaciones.

en el rango de 0.0002–0.0003 micro deformaciones. b.1.4.3) PERMEABILIDAD.

b.1.4.3) PERMEABILIDAD.

Su permeabilidad es alta. El agua y el aire fluyen fácilmente a través de Su permeabilidad es alta. El agua y el aire fluyen fácilmente a través de éste; sin embargo, no se cuenta con datos cuantitativos. Tal como se hizo éste; sin embargo, no se cuenta con datos cuantitativos. Tal como se hizo notar líneas arriba, es más probable que ocurran bloqueos de los poros notar líneas arriba, es más probable que ocurran bloqueos de los poros mientras más pequeño es el tamaño del agregado.

mientras más pequeño es el tamaño del agregado.

Usos. Usos.

•

• EstacionamientEstacionamientos os privadosprivados •

• Calles Calles con con tránsito tránsito ligeroligero •

• Banquetas, Banquetas, pasillos pasillos y y andadoresandadores •

• Patios Patios •

• Plazas, Plazas, parques parques y y explanadasexplanadas •

• Canchas Canchas deportivasdeportivas •

• Zonas Zonas contiguas contiguas a a albercasalbercas

Ventajas. Ventajas.

o

o Puede ser Puede ser colocado con colocado con métodos de métodos de compactacicompactación ón convencionalesconvencionales

empleados para el concreto hidráulico empleados para el concreto hidráulico

o

o Es ambientalmente amigable, ya Es ambientalmente amigable, ya que permite la que permite la filtración del aguafiltración del agua

pluvial pluvial

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o

o No requiere de No requiere de agregados especiales, puede ser agregados especiales, puede ser producido enproducido en

cualquier parte del país cualquier parte del país

o

o Puede ser diseñado con Puede ser diseñado con diferentdiferentes colores, de es colores, de acuerdo a acuerdo a laslas

necesidades particulares de cada cliente necesidades particulares de cada cliente

o

o Evita la Evita la concentracióconcentración de n de calorcalor o

o Este concreto Este concreto cuenta con cuenta con caracterícaracterísticas sustentablessticas sustentables

b.2)

b.2) CONCRETOS CELULARES, producidos por la formación de burbujasCONCRETOS CELULARES, producidos por la formación de burbujas gaseosas dentro de la masa fluida por la lechada o de un mortero. gaseosas dentro de la masa fluida por la lechada o de un mortero. También se conocen como concretos aireados, espumosos o gaseosos. También se conocen como concretos aireados, espumosos o gaseosos. Las ventajas de tener materiales con baja densidad son muy numerosas. Las ventajas de tener materiales con baja densidad son muy numerosas. Por ejemplo, disminuyen las cargas muertas, mayor rapidez de Por ejemplo, disminuyen las cargas muertas, mayor rapidez de construcción, con menores costos de transportes y acarreos. El peso que construcción, con menores costos de transportes y acarreos. El peso que gravita sobre la cimentación de un edificio es un factor importante en su gravita sobre la cimentación de un edificio es un factor importante en su diseño, especialmente hoy en día cuando se tiende hacia la construcción diseño, especialmente hoy en día cuando se tiende hacia la construcción de edificaciones cada vez más altas. El uso del concreto celular ha hecho de edificaciones cada vez más altas. El uso del concreto celular ha hecho posible, en algunas ocasiones, obras que de otra forma hubieran tenido posible, en algunas ocasiones, obras que de otra forma hubieran tenido que abandonarse por razones del peso. En estructuras reticulares, los que abandonarse por razones del peso. En estructuras reticulares, los marcos deben llevar las cargas de pisos y muros; en ellos se pueden marcos deben llevar las cargas de pisos y muros; en ellos se pueden lograr considerables ahorros en su costo si se utilizan losas de entrepiso, lograr considerables ahorros en su costo si se utilizan losas de entrepiso, muros divisorios y acabados exteriores en base de concreto celular. Se muros divisorios y acabados exteriores en base de concreto celular. Se ha demostrado experimental y prácticamente en la industria que al ha demostrado experimental y prácticamente en la industria que al emplear concreto celular en las construcciones se logran menores emplear concreto celular en las construcciones se logran menores tiempos de ejecución que con materiales tradicionales. Por ello, muchos tiempos de ejecución que con materiales tradicionales. Por ello, muchos constructores en la actualidad están dispuestos a pagar más por unidades constructores en la actualidad están dispuestos a pagar más por unidades de concreto celular que por ladrillos comunes para ejecutar una misma de concreto celular que por ladrillos comunes para ejecutar una misma área de muro. Para la mayoría de los materiales de construcción, tales área de muro. Para la mayoría de los materiales de construcción, tales como el ladrillo de barro recocido, el acarreo de los mismos queda limitado como el ladrillo de barro recocido, el acarreo de los mismos queda limitado no por su volumen, sino por su peso. Con dispositivos o sistemas de no por su volumen, sino por su peso. Con dispositivos o sistemas de acarreo diseñados convenientemente se pueden manejar en forma acarreo diseñados convenientemente se pueden manejar en forma económica volúmenes muchos mayores de concreto celular. Una económica volúmenes muchos mayores de concreto celular. Una característica menos clara, pero no menos importante del concreto celular característica menos clara, pero no menos importante del concreto celular es la conductividad térmica relativamente baja que posee, la cual mejora es la conductividad térmica relativamente baja que posee, la cual mejora

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importancia a la disminución en el consumo de combustible del sistema importancia a la disminución en el consumo de combustible del sistema de calefacción de los edificios, siempre que se mantenga o incluso se de calefacción de los edificios, siempre que se mantenga o incluso se mejore el ambiente a una temperatura confortable en su interior. Un muro mejore el ambiente a una temperatura confortable en su interior. Un muro sólido de concreto celular de 12 cm de espesor proporciona un sólido de concreto celular de 12 cm de espesor proporciona un aislamiento térmico aproximadamente cuatro veces superior que el de aislamiento térmico aproximadamente cuatro veces superior que el de una pared de ladrillo de 23 cm de espesor. Además de sus ventajas desde una pared de ladrillo de 23 cm de espesor. Además de sus ventajas desde el punto de vista técnico en la construcción, algunas densidades de el punto de vista técnico en la construcción, algunas densidades de concreto celular tienen el gran mérito de proporcionar una salida a ciertos concreto celular tienen el gran mérito de proporcionar una salida a ciertos desechos de plantas industriales; además de la agricultura, es la industria desechos de plantas industriales; además de la agricultura, es la industria que por sí sola puede absorber los millones de toneladas de desechos que por sí sola puede absorber los millones de toneladas de desechos industriales producidos anualmente. Se trata de concreto celular más industriales producidos anualmente. Se trata de concreto celular más escorias de hulla, cenizas de combustibles pulverizados y las escorias de escorias de hulla, cenizas de combustibles pulverizados y las escorias de altos hornos. En muchas regiones han comenzado a escasear en estos altos hornos. En muchas regiones han comenzado a escasear en estos últimos años los agregados tradicionales del concreto común: la arena y últimos años los agregados tradicionales del concreto común: la arena y la grava. El concreto celular puede suplir las deficiencias de dichos la grava. El concreto celular puede suplir las deficiencias de dichos materiales en tales áreas. Básicamente, hay una forma para hacer el materiales en tales áreas. Básicamente, hay una forma para hacer el concreto de menor peso, por la inclusión de aire en su estructura. Esto, concreto de menor peso, por la inclusión de aire en su estructura. Esto, sin embargo puede lograrse de diferentes maneras:

sin embargo puede lograrse de diferentes maneras:

o

o Omitiendo los finos y Omitiendo los finos y los granos de los granos de diámetros pequeños deldiámetros pequeños del

agregado pétreo, con lo cual se logra el llamado concreto sin finos. agregado pétreo, con lo cual se logra el llamado concreto sin finos.

o

o SustituyenSustituyendo los do los agregados de grava o agregados de grava o piedra triturada porpiedra triturada por

agregados con estructura celular o porosa, los cuales incluyen aire agregados con estructura celular o porosa, los cuales incluyen aire en la mezcla.

en la mezcla.

o

o Haciendo que Haciendo que se produzcan burbujas se produzcan burbujas de aire de aire en una en una lechada delechada de

cemento, de manera que al fraguar ésta quede con una estructura cemento, de manera que al fraguar ésta quede con una estructura celular llamada concreto celular o aireado.

celular llamada concreto celular o aireado.

También, pueden combinarse los tres tipos de concreto para formar otros También, pueden combinarse los tres tipos de concreto para formar otros más comunes aún; por ejemplo, se puede tener un concreto sin finos cuyo más comunes aún; por ejemplo, se puede tener un concreto sin finos cuyo agregado sea de peso ligero, al igual que un concreto aireado que agregado sea de peso ligero, al igual que un concreto aireado que contenga agregado celular.

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b.2.1) Propiedades funcionales del

b.2.1) Propiedades funcionales del concreto celularconcreto celular..

b.2.1.1) Reducción de peso (carga muerta). b.2.1.1) Reducción de peso (carga muerta).

Las condiciones de suelo inestable generalmente limitan el uso de Las condiciones de suelo inestable generalmente limitan el uso de concreto simple o armado; al aplicar concreto celular, que es liviano, concreto simple o armado; al aplicar concreto celular, que es liviano, permite tener más niveles de construcción en este tipo de suelo. Nuestra permite tener más niveles de construcción en este tipo de suelo. Nuestra experiencia recomienda que en la construcción de más de tres pisos en experiencia recomienda que en la construcción de más de tres pisos en concreto celular se combine la estructura en concreto armado en aquellas concreto celular se combine la estructura en concreto armado en aquellas partes donde requieran esfuerzos y los componentes no estructurales partes donde requieran esfuerzos y los componentes no estructurales fabricarlos en concreto celular, ya sean: antepechos de balcón, bloques, fabricarlos en concreto celular, ya sean: antepechos de balcón, bloques, fachadas, divisiones no portantes de carga, parapetos, reglas de piso, fachadas, divisiones no portantes de carga, parapetos, reglas de piso, paneles, etc., esto debido que al aplicar concreto celular en zonas de paneles, etc., esto debido que al aplicar concreto celular en zonas de soporte estructural la adición de espuma seria mínima, pues al adicionar soporte estructural la adición de espuma seria mínima, pues al adicionar más espuma la densidad del concreto baja y por lo tanto su resistencia. más espuma la densidad del concreto baja y por lo tanto su resistencia. Al aplicar el sistema de concreto celular en cualquier estructura se Al aplicar el sistema de concreto celular en cualquier estructura se aprecian cargas muertas lo más livianas posibles, importante en áreas de aprecian cargas muertas lo más livianas posibles, importante en áreas de alto riesgo sísmico. Además, a la hora de una solicitación de la estructura alto riesgo sísmico. Además, a la hora de una solicitación de la estructura o en un sismo, los muros que sufrieren daño y se precipitaran sobre las o en un sismo, los muros que sufrieren daño y se precipitaran sobre las personas no causarían daños físicos. Otro ejemplo práctico es en la personas no causarían daños físicos. Otro ejemplo práctico es en la construcción de un edificio de gran altura, pues si los muros no portantes construcción de un edificio de gran altura, pues si los muros no portantes se fabrican en concreto celular, ya fueran estos paneles o bloques, se fabrican en concreto celular, ya fueran estos paneles o bloques, podemos reducir la carga muerta de la edificación y en consecuencia, podemos reducir la carga muerta de la edificación y en consecuencia, también el acero de refuerzo de los elementos estructurales y también el acero de refuerzo de los elementos estructurales y cimentación. La baja densidad del concreto celular determina el peso del cimentación. La baja densidad del concreto celular determina el peso del material, por lo que la manejabilidad en transporte de material, acarreos, material, por lo que la manejabilidad en transporte de material, acarreos, organización y colocación de paneles de mampostería determinan el organización y colocación de paneles de mampostería determinan el tiempo de ejecución de las obras; un camión convencional puede mover tiempo de ejecución de las obras; un camión convencional puede mover unidades de bloques de arcilla o de concreto hasta cierto punto, ya que unidades de bloques de arcilla o de concreto hasta cierto punto, ya que se ve limitado por el peso y no por el volumen del material a transportar. se ve limitado por el peso y no por el volumen del material a transportar. Con el concreto celular, en bloques convencionales de 400 a 800 kg/m3, Con el concreto celular, en bloques convencionales de 400 a 800 kg/m3, se aplica la tercera parte el peso, por lo que el camión convencional que se aplica la tercera parte el peso, por lo que el camión convencional que antes transportaba cierta cantidad de unidades, en concreto celular, antes transportaba cierta cantidad de unidades, en concreto celular, transportará muchas más unidades; al apilar el material se ejecuta en transportará muchas más unidades; al apilar el material se ejecuta en forma más rápida, como el material de concreto celular es de poco peso forma más rápida, como el material de concreto celular es de poco peso