Entre los antiguos asirios y babilonios, la sustancia de unión más utilizada era la arcilla. Los egipcios desarrollaron una sustancia más parecida al Concreto moderno mediante el uso de cal y yeso como aglutinantes. La cal (óxido de calcio), derivada de la piedra caliza, la tiza o (cuando esté disponible) las conchas de ostras, continuó siendo el principal agente puzolánico o formador de cemento hasta principios de 1800. En 1824 un inventor inglés, Joseph Aspdin, quemó y molió juntos una mezcla de piedra caliza y arcilla. Esta mezcla, llamada cemento portland, ha seguido siendo el agente cementante dominante utilizado en la producción de Concreto.
El Concreto en la Construcción
El Concreto se caracteriza por el tipo de agregado o cemento utilizado, por las cualidades específicas que manifiesta o por los métodos utilizados para producirlo. En el Concreto estructural ordinario, el carácter del Concreto está determinado en gran medida por una relación agua-cemento. Cuanto menor sea el contenido de agua, en igualdad de condiciones, más fuerte será el concreto.
La mezcla debe tener suficiente agua para garantizar que cada partícula agregada esté completamente rodeada por la pasta de cemento, que los espacios entre el agregado se llenen y que el concreto sea lo suficientemente líquido como para ser vertido y esparcido de manera efectiva. Otro factor de durabilidad es la cantidad de cemento en relación con el agregado (expresado como una relación de tres partes: cemento a agregado fino a agregado grueso). Cuando se necesite Concreto especialmente fuerte, habrá relativamente menos agregado.
Los Agregados
Los agregados generalmente se designan como finos (que varían en tamaño de 0.025 a 6.5 mm [0.001 a 0.25 pulgadas]) o gruesos (de 6.5 a 38 mm [0.25 a 1.5 pulgadas] o más grandes). Todos los materiales agregados deben estar limpios y libres de mezcla con partículas blandas o materia vegetal, porque incluso pequeñas cantidades de compuestos orgánicos del suelo dan lugar a reacciones químicas que afectan seriamente la resistencia del Concreto.
El Concreto se caracteriza por el tipo de agregado o cemento utilizado, por las cualidades específicas que manifiesta o por los métodos utilizados para producirlo. En el Concreto estructural ordinario, el carácter del Concreto está determinado en gran medida por una relación agua-cemento. Cuanto menor sea el contenido de agua, en igualdad de condiciones, más fuerte será el concreto.
La mezcla debe tener suficiente agua para garantizar que cada partícula agregada esté completamente rodeada por la pasta de cemento, que los espacios entre el agregado se llenen y que el concreto sea lo suficientemente líquido como para ser vertido y esparcido de manera efectiva. Otro factor de durabilidad es la cantidad de cemento en relación con el agregado (expresado como una relación de tres partes: cemento a agregado fino a agregado grueso). Cuando se necesite Concreto especialmente fuerte, habrá relativamente menos agregado.
El agregado, en la construcción y la construcción, material utilizado para mezclar con cemento, betún, cal, yeso u otro adhesivo para formar concreto o mortero. El agregado da volumen, estabilidad, resistencia al desgaste o la erosión, y otras propiedades físicas deseadas al producto terminado. Los agregados comúnmente utilizados incluyen arena, piedra triturada o rota, grava (guijarros), escoria rota de alto horno, cenizas de caldera (clínkers), esquisto quemado y arcilla quemada.
El agregado fino generalmente consiste en arena, piedra triturada o cribas de escoria triturada; El agregado grueso consiste en grava (guijarros), fragmentos de piedra rota, escoria y otras sustancias gruesas. El agregado fino se utiliza en la fabricación de losas delgadas de hormigón u otros miembros estructurales y donde se desea una superficie lisa; el agregado grueso se utiliza para miembros más masivos.
Importancia de la Resistencia del Concreto
La resistencia del concreto se mide en libras por pulgada cuadrada o kilogramos por centímetro cuadrado de fuerza necesaria para aplastar una muestra de una edad o dureza determinada. La resistencia del Concreto se ve afectada por factores ambientales, especialmente la temperatura y la humedad. Si se le permite secarse prematuramente, puede experimentar tensiones de tracción desiguales que en un estado imperfectamente endurecido no se pueden resistir.
En el proceso conocido como curado, el concreto se mantiene húmedo durante algún tiempo después del vertido para disminuir la contracción que se produce a medida que se endurece. Las bajas temperaturas también afectan negativamente su fuerza. Para compensar esto, un aditivo como el cloruro de calcio se mezcla con el cemento. Esto acelera el proceso de fraguado, que a su vez genera calor suficiente para contrarrestar temperaturas moderadamente bajas. Las grandes formas de Concreto que no se pueden cubrir adecuadamente no se vierten a temperaturas de congelación.
El concreto en estado Endurecido
El concreto que se ha endurecido sobre metal incrustado (generalmente acero) se llama concreto armado o ferroConcreto. Su invención se suele atribuir a Joseph Monier, un jardinero parisino que hizo macetas de jardín y tinas de Concreto reforzado con malla de hierro; recibió una patente en 1867. El acero de refuerzo, que puede tomar la forma de varillas, barras o malla, contribuye a la resistencia a la tracción.
El Concreto liso no soporta fácilmente tensiones como la acción del viento, los terremotos y las vibraciones y otras fuerzas de flexión y, por lo tanto, no es adecuado en muchas aplicaciones estructurales. En el Concreto armado, la resistencia a la tracción del acero y la resistencia a la compresión del Concreto hacen que un miembro sea capaz de soportar fuertes tensiones de todo tipo en tramos considerables. La fluidez de la mezcla de Concreto permite colocar el acero en o cerca del punto donde se anticipa la mayor tensión.
Innovaciones en la Construcción
Otra innovación en la construcción de mampostería es el uso de Concreto pretensado. Se logra mediante procesos de pretensión o posttensión. En la pretensión, las longitudes de alambre de acero, cables o cuerdas se colocan en el molde vacío y luego se estiran y anclan. Una vez que el Concreto ha sido vertido y dejado reposar, los anclajes se liberan y, a medida que el acero busca volver a su longitud original, comprime el Concreto.
En el proceso de posttensión, el acero se ejecuta a través de conductos formados en el Concreto. Cuando el Concreto se ha endurecido, el acero se ancla al exterior del miembro mediante algún tipo de dispositivo de agarre. Al aplicar una cantidad medida de fuerza de estiramiento al acero, la cantidad de compresión transmitida al concreto se puede regular cuidadosamente.
El Concreto pretensado neutraliza las fuerzas de estiramiento que romperían el Concreto ordinario comprimiendo un área hasta el punto en el que no se experimenta tensión hasta que se supera la resistencia de la sección comprimida. Debido a que logra resistencia sin usar refuerzos de acero pesados, se ha utilizado con gran efecto para construir estructuras más ligeras, menos profundas y elegantes, como puentes y techos vastos.
Además de su potencial para una resistencia inmensa y su capacidad inicial para adaptarse a prácticamente cualquier forma, el Concreto es resistente al fuego y se ha convertido en uno de los materiales de construcción más comunes en el mundo.