Propiedades y Aplicaciones de Materiales de Construcción: Hormigón, Betún y Cerámicos

Retracción Plástica

• Debida a la pérdida rápida de agua libre por evaporación cuando el hormigón está en estado plástico, antes del fraguado y endurecimiento.
• Aumenta al aumentar el contenido de cemento.
• Aumenta con las condiciones ambientales (calor y viento) que favorecen la evaporación del agua superficial.

Retracción Térmica

• Debida al restablecimiento del equilibrio térmico entre la temperatura que el hormigón ha adquirido al absorber parte del calor desprendido al hidratarse y la temperatura ambiental.
• Principales factores que la determinan:
  • Calor de hidratación del cemento: a más calor, más retracción.
  • Contenido de cemento: cuanto más contenido, más retracción.
  • Adiciones: a más contenido, disminuye la retracción.
  • Contenido y tipos de áridos: a más contenido, menos retracción.
  • Geometría del bloque de hormigón: cuanto más grueso respecto a la superficie, más retracción.
  • Diferencia de temperaturas (gradiente): cuanto más grande, más retracción.

Retracción por Secado

• Causada por la evaporación y pérdida del agua adsorbida en la pasta de cemento hidratada.
• Principales factores que la determinan:
  • Humedad relativa del ambiente: cuanto más baja, más retracción.
  • Áridos: disminuyen la retracción al aumentar su contenido respecto del cemento y su medida máxima.
  • Geometría del elemento: cuanto más grueso respecto de la superficie, menos retracción.
  • Aditivos y adiciones: el efecto producido depende del tipo.
  • Contenido de cemento y agua: aumentan la retracción al crecer.

Fluencia

Es la deformación permanente que experimenta el hormigón cuando está sometido a una tensión durante un tiempo apreciable. La fluencia es debida a:

• La pérdida del agua adsorbida en la pasta de cemento hidratada por la acción continua de la tensión.
• La estructura de las microfisuras en la zona de transición.
• El secado durante el periodo de carga.

Hormigón Pretensado

Ventajas

• Permite reducir el volumen de la estructura.
• Aumenta la durabilidad debido a la ausencia de fisuras.
• Deformaciones mucho más pequeñas.
• Su resistencia a fatiga es de las mejores entre los materiales de construcción.

Desventajas

• Muy sensible a la corrosión bajo tensión.
• La rotura es difícil de prevenir porque se produce sin deformación.
• Los materiales han de ser de alta resistencia, incidiendo en el coste.
• Se puede producir la relajación con el tiempo.

Betún Asfáltico

• Se obtienen de los subproductos de las refinerías de petróleo o destilación.
• Amplia aplicación en carreteras (los más utilizados), edificación e industria.
• Clasificación: según el intervalo de su valor de penetración a 25°C.

Betunes de Penetración

• Son semisólidos o sólidos a temperatura ambiente.
• Para su manipulación, requieren de calentamiento y reducir su consistencia a un valor admisible para su aplicación.
• Manipulados en tiempos cortos y precisos en obra.

Betunes Asfálticos Fluidificados

• Derivados de los betunes asfálticos a los que se les añade un fluidificante más ligero (gasolina, aceite, queroseno...), para facilitar la puesta en obra.
• Rebajan la viscosidad (por tanto, no es necesario calentar tanto el betún). El fluidificante se evapora en obra: proceso de curado.
• Tiempo de curado depende de:
  • Temperatura ambiente.
  • Velocidad del viento.
  • Superficie de evaporación.
  • Esfuerzos mecánicos.
• Consecuencias del curado:
  • Pérdida de producto, fuerte contaminación y riesgo de inflamación.

Betunes Fluxados

• El fluidificante proviene de la destilación del carbón (hulla).
• Para aplicaciones muy específicas, actualmente están en desuso.

Emulsiones Bituminosas

• Denominadas tecnología en frío (no es necesario el calentamiento del betún).
• Son dispersiones coloidales de betún asfáltico o algo fluidificado (fase dispersa) en agua (fase continua).
• Son líquidos a temperatura ambiente (viscosidad reducida).
• Viscosidad en la que no hace falta calentar.
• Se añade un emulsionante para:
  • Facilitar la dispersión, estabilizar y polarizar las partículas.
• Actualmente de gran uso.
  • Obras en tiempos lluviosos y frío.

Betún Modificado

Se usan para mejorar sus propiedades, sobre todo las reológicas:

• Carga: uso para firmes sometidos a fuertes solicitaciones (tránsito intenso y pesado).
• Temperatura: condiciones ambientales extremas.

Por tanto, se consigue:

• Disminuir la susceptibilidad térmica.
• Retrasar el envejecimiento.
• Mejorar las condiciones de deformabilidad.

Porosidad en Cerámicos

Debido a los métodos de conformación, se producen poros en las piezas. Durante el tratamiento de calentamiento, muchos de estos poros serán eliminados; el proceso de eliminación de poros es incompleto. La porosidad tiene una influencia negativa sobre las propiedades de elasticidad y resistencia. La porosidad es perjudicial para la resistencia a flexión por:

• Los poros reducen la sección efectiva donde la carga está aplicada.
• Las tensiones se concentran en esos puntos.