Concreto

Como concreto u hormigón se conoce a la mezcla que resulta de la unión de un material granular y un engrudo hecho con agua y aglomerante. Los materiales granulares empleados en su elaboración resultan de la descomposición o trituración de piedras, naturales o derivadas. Éstas pueden ser gruesas (grava) con diámetros superiores a los 5 mm, o finas (arena), con diámetros inferiores a los 5 mm.

LA PIEDRA

El grosor de la piedra es relevante, ya que ella influye en ciertas cualidades mecánicas del concreto. Esta mezcla que se forma al ser hidratado el cemento, origina el fraguado y su dureza. Por el contrario, la parte gruesa es inerte y no interviene en dicho proceso.

El cemento, al «asociarse» con agua, se disuelve e inicia una serie de reacciones químicas que lo van transformando en una pasta manejable con características adhesivas. El concreto con el paso del tiempo y paulatinamente, va fraguando y endureciendo, consiguiéndose así un material de firmeza pétrea.

CEMENTO PORTLAND

Los ingleses Joseph Aspdin y James Parker fueron quienes contribuyeron a la creación del Cemento Portland, patentándolo en el año 1824. Pero el modelo del hormigón actual se debe a Isaac Johnson, 1845, quien consiguió producir el Clinker, el principal componente del portland, al calcinar, a elevadas temperaturas caliza arcillosa y carbón.

FASE DE FRAGUADO

Tanto la fase de fraguado y de petrificación, resulta de reacciones químicas, producidas con la hidratación de los elementos del cemento. El ciclo inicial de esta hidratación se conoce con el nombre de fraguado, identificándose por el cambio del estado acuoso al sólido. Las reacciones de hidratación continúan penetrando en todos los agregados, originándose la petrificación de la aglomeración. Se caracteriza por un creciente incremento de la resistencia mecánica.​

FASE DE PETRIFICACIÓN

La fase física de petrificación o solidificación no posee cambios definidos. El cemento en polvo y las partículas que lo componen se van hidratando gradualmente.

En circunstancias normales todo concreto portland comienza su fraguado a los 30 o 45 minutos, posteriores a haber quedado estable en los moldes y termina el mismo, pasadas las 10 o 12 horas.

Luego principia el endurecimiento, el cual se produce rápidamente en los primeros días hasta alcanzar el primer mes. Después continúa incrementándose más lentamente hasta llegar al año cuando usualmente se consolida.​

CARACTERÍSTICAS del concreto

Una de las características del concreto, es que puede adoptar diferentes formas, según los requerimientos del proyecto. Al prepararse en obra es de una contextura que admite rellenar moldes, construidos con antelación y con formas establecidas, llamados encofrados.

Resaltan, por supuesto, otras características muy importantes, tales como:

• Mecánicas

Destaca la excelente resistencia a los esfuerzos de compresión, que posee el concreto, no así, a los esfuerzos de corte de tracción. Es por eso que se recomienda su uso, primordialmente, en los casos donde las necesidades de corte o tracción son pequeñas o nulas. Una manera de comprobar el aguante del concreto es hacer pruebas o ensayos mecánicos, de rotura, los cuales se efectúan en recipientes con muestras del concreto.

• Físicas

Dentro de las sobresalientes características físicas del concreto, se pueden indicar: Compresión: El concreto común llega a soportar entre 150 y 500 kg/cm². En el hormigón especial de gran tenacidad logra alcanzar los 2000 kg/cm². Tensión: Ésta es muy baja y bastante insignificante a la hora de tomarse en cuenta el cálculo global. Fraguado: En general este tiempo es de alrededor de dos horas. Puede variar de acuerdo a la temperatura y humedad del ambiente. Endurecimiento: Este lapso es paulatino, obedeciendo al calor, saturación u otros parámetros. La resistencia se va adquiriendo por etapas, la mitad de la máxima la logra entre las 24 y 48 horas; a la semana alcanza las 3/4 partes de la máxima y a las cuatro semanas ya tiene la firmeza total calculada.

CONCRETO ARMADO

La necesidad de compensar la deficiencia del concreto a la tracción y el corte, dio como resultado la técnica constructiva del concreto armado. Esta consiste en introducir o armar arreglos de acero, en los encofrados, antes del vaciado. De esta forma se logra que los esfuerzos de corte o de tracción sean absorbidos por el acero.

En exploraciones a posteriori se ha observado la ventaja de insertar tensiones en el acero de forma premeditada antes de que el concreto comience a secar. Tal es el caso de las columnas y vigas. Esto permitió el desarrollo de las técnicas del concreto pretensado y postensado.

El concreto tiende a dilatarse y contraerse en longitudes parecidas a las del acero, ya que su coeficiente de dilatación térmico es muy parecido. Por esta razón ha resultado muy ventajosa esta unión en las construcciones. Al mismo tiempo, se logra que al recubrir el acero éste se proteja de la oxidación.