Trabajo 10 - Constituyentes del Hormigón

Nota: En este documento se hace mención en algunas partes a normas de Argentina.

Generalidades

Generalmente se entiende por “agregado” a la mezcla de arena y piedra de granulometría variable. El hormigón es un material compuesto básicamente por agregados y pasta cementicia, elementos de comportamientos bien diferenciados:
 
 

Los agregados conforman el esqueleto granular del hormigón y son el elemento mayoritario ya que representan el 80-90% del peso total de hormigón, por lo que son responsables de gran parte de las características del mismo. Los agregados son generalmente inertes y estables en sus dimensiones.

La pasta cementicia ( mezcla de cemento y agua ) es el material activo dentro de la masa de hormigón y como tal es en gran medida responsable de la resistencia, variaciones volumétricas y durabilidad del hormigón. Es la matriz que une los elementos del esqueleto granular entre sí.

Cada elemento tiene su rol dentro de la masa de hormigón y su proporción en la mezcla es clave para lograr las propiedades deseadas, esto es: trabajabilidad, resistencia, durabilidad y economía.
 
 

Influencia de los áridos en las propiedades del hormigón

El esqueleto granular está formado por los agregados que son elementos inertes, generalmente más resistentes que la pasta cementicia y además económicos. Por lo tanto conviene colocar la mayor cantidad posible de agregados para lograr un hormigón resistente, que no presente grandes variaciones dimensionales y sea económico.

Pero hay un límite en el contenido de agregados gruesos dado por la trabajabilidad del hormigón. Si la cantidad de agregados gruesos es excesiva la mezcla se volverá difícil de trabajar y habrá una tendencia de los agregados gruesos a separarse del mortero (segregación). Llegado este caso se suele decir que el hormigón es “áspero”, “pedregoso” y “poco dócil”.

En el hormigón fresco, es decir recién elaborado y hasta que comience su fraguado, la pasta cementicia tiene la función de lubricar las partículas del agregado, permitiendo la movilidad de la mezcla. En este aspecto también colabora el agregado fino (arena).

La arena debe estar presente en una cantidad mínima que permita una buena trabajabilidad y brinde cohesión a la mezcla. Pero no debe estar en exceso porque perjudicará las resistencias.

Se debe optimizar la proporción de cada material de forma tal que se logren las propiedades deseadas al mismo costo.
 
 

Clasificación

En general los agregados se pueden dividir en estos tipos :
 
 
 

Forma	Aridos naturales		Aridos triturados
	Esférica	Alargada/aplanada	Cúbica	Alargada/aplanada
Angulosidad	Redondeada		Angulosa
Superficie	Lisa		Aspera
Necesidad de agua	Creciente
Trabajabilidad	Decreciente
Compactación

Tabla 1.3.1 Relación entre la forma y la características de los granos.
 
 

El tamiz que separa un agregado grueso de uno fino es el de 4,75 mm. Es decir, todo agregado menor a 4,75 mm es un agregado fino (arena).

Todos estos agregados pueden ser utilizados para los hormigones convencionales, aunque las arenas de trituración deben ser necesariamente mezcladas con arena de río.

Cualquiera sea el tipo de material utilizado, sus partículas deben ser duras y resistentes, ya que el hormigón, como cualquier otro material se romperá por su elemento más débil. Si el agregado es de mala calidad sus partículas se romperán antes que la pasta cementicia,o el mortero.
 
 

Granulometría

Se denomina así a la distribución por tamaños de las partículas que constituyen un agregado y se expresa como el porcentaje en peso de cada tamaño con respecto al peso total.

Las diferentes fracciones de agregados gruesos se identifican con dos números que hacen referencia al tamaño mínimo y máximo de las mismas (generalmente en mm). Ejemplo: 6-19, 19-30, 10-30 , etc.

Las arenas suelen caracterizarse con un módulo de finura, que es un número que da una idea de la granulometría del material. A mayor módulo de finura, más gruesa es la arena. En la tabla 1.3.2. se muestra el cálculo de este módulo:
 
 

Tabla 1.3.2 Cálculo del módulo de finura de una arena