El hormigón armado es Concepto, definición, producción, composición y aplicación

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Uno de los materiales de construcción más populares es el hormigón armado. Estas son losas duraderas que se utilizan durante la construcción de edificios de gran altura. El material es capaz de soportar cargas significativas. No está sujeto a la influencia destructiva de factores adversos externos. Las características del hormigón armado, su tecnología de producción y aplicación se discutirán en detalle en el artículo.

Definición general

El hormigón armado es una estructura compleja hecha de hormigón y barras de acero. Trabajan juntos para crear un material resistente y duradero. El hormigón es una piedra artificial. Resiste bien las cargas de compresión, pero responde mal a la tensión. Por esta razón, una viga de hormigón se destruye fácilmente cuando se dobla. En la zona comprimida, el potencial de este material es enorme.

¿Qué material de construcción es el hormigón armado? Esta es una versión más avanzada de una piedra artificial hecha de hormigón. Adquiere cualidades completamente diferentes,si se colocan barras de acero en su zona estirada antes de la solidificación. En este caso, el refuerzo asumirá tal fuerza. Las cargas de compresión son tomadas por el hormigón. Su trabajo de tensión se desprecia en este caso.

El hormigón armado es un material duradero que puede soportar cargas pesadas. Esto se puede lograr debido a la presencia en la estructura del material no solo de refuerzo longitudinal, sino también transversal. Tales varillas verticales pueden soportar esfuerzos de tracción más cerca de los soportes.

En la composición del hormigón armado, todas las barras de metal de refuerzo están conectadas mediante soldadura por puntos, lo que da como resultado un marco resistente.

El área de la sección transversal de las varillas transversales y longitudinales se determina durante los cálculos de carga, y el método para combinar dichos elementos en un marco, así como la cantidad de dichos cinturones blindados, depende de la conveniencia de soldar, colocación de mortero de cemento y otros factores.

La unión del refuerzo al concreto es esencial para que los dos materiales funcionen juntos. Lo proporcionan los siguientes factores:

1. Hay salientes especiales en la superficie de las varillas de acero.
2. En el proceso de creación de una estructura de acero en la intersección de una barra de refuerzo, una barra de un tipo sirve como ancla para un producto de una dirección diferente.
3. La compresión de las barras se realiza con mortero de cemento en el curso de su relleno por retracción.

Tipos de productos

En el curso de varios trabajos de construcción, se utiliza el material presentado. El hormigón armado se produce en dos principalesvariaciones:

• vigas;
• platos.

Las losas, a diferencia de las vigas, tienen un ancho mayor y una altura de sección transversal menor.

El refuerzo de acero, que forma parte del hormigón armado, es muy duradero. Por lo tanto, se vuelve conveniente usar este material no solo en elementos estirados, sino también en elementos comprimidos. Por ejemplo, pueden ser columnas. La presencia de refuerzo en dichos elementos estructurales permite reducir su sección transversal. Si la columna es solo de hormigón, será mucho más gruesa y por lo tanto más pesada.

Esta característica del material le permite reducir el costo de los trabajos de construcción, aumentando su calidad. Incluso con excentricidades aleatorias de fuerzas longitudinales y cargas de tipo transversal, es posible mantener la integridad del producto o estructura. Esto hace que el material sea fiable y duradero.

Rebar en hormigón armado permite el uso de material en forma de paneles en la construcción de gran altura. Si antes se usaba hormigón de la marca M100-M200 para la fabricación de dichos paneles, hoy se usa cemento M400-M500. Para crear columnas, necesita el grado de material M900.

La barra de refuerzo está protegida contra la corrosión por una capa de hormigón. Por lo tanto, las losas y vigas se utilizan para la instalación en exteriores, como líneas eléctricas, casas de paneles. En la construcción de objetos que estarán sujetos a altas temperaturas, se utiliza hormigón armado resistente al calor. Está hecho de cemento resistente al calor y barras de refuerzo laminadas en caliente.

Ventajas y desventajas

El hormigón armado es un material moderno y fiable.

Tiene ventajas y desventajas. Los beneficios del hormigón armado incluyen:

1. Durabilidad. Con el correcto cálculo de la carga y funcionamiento de la estructura en las condiciones establecidas por el fabricante, el material sirve indefinidamente. Al mismo tiempo, su capacidad de carga no se reduce.
2. Menos peso. Para lograr los mismos indicadores de fuerza, una estructura monolítica debe tener una masa 5 veces mayor. Por lo tanto, el peso del hormigón armado es mucho menor, lo que reduce los costos de construcción.
3. Retardante de fuego.
4. Fiabilidad. Buena resistencia a cargas estáticas y dinámicas.
5. Valor asequible. Durante la construcción y operación de la instalación de hormigón armado, los costos serán lo más bajos posible.

El material presentado también tiene desventajas. Vale la pena señalar que, aunque el peso del hormigón armado es mucho menor que el de los productos de hormigón puro, todavía pesa bastante. Por lo tanto, en el curso de la producción moderna, comenzaron a usarse agregados livianos. Además, los constructores prefieren estructuras huecas y de paredes delgadas, al tiempo que eligen una forma racional de elementos estructurales.

El hormigón armado puede agrietarse. Hasta cierto punto, esta circunstancia no reduce la capacidad portante del material.

Además, el hormigón tiene una alta conductividad acústica y térmica. Por lo tanto, durante el trabajo de construcción, se requieren costos adicionales para crear una capa de aislamiento y aislamiento acústico.

Otra desventaja del material presentado esla imposibilidad de control durante la producción de refuerzo de productos de hormigón armado. Será bastante difícil fortalecer la estructura durante la reconstrucción del edificio.

Concreto in situ

La producción de hormigón y hormigón armado está regulada por las normas pertinentes. Esto le permite proporcionar las cualidades operativas necesarias del material. Según el método de instalación, el hormigón armado se divide en dos grupos:

1. Monolítico.
2. Montaje.

Anteriormente, solo se usaban estructuras monolíticas durante los trabajos de construcción. Fueron construidos completamente desde cero en el sitio de construcción. Tenían exactamente la ubicación proporcionada por el proyecto. Las estructuras monolíticas de hormigón armado se crean en varias etapas:

1. Instalación de andamios prefabricados, encofrados que se refuerzan sobre ellos. Estas estructuras están diseñadas para verter mortero de cemento en ellas. Los formularios se denominan encofrados, que se ensamblan a partir de tablas.
2. Instalación de marcos de armaduras.
3. Preparación de mortero de cemento y su vertido en el encofrado.
4. Mantenimiento del material durante su curado. Se mantienen niveles óptimos de temperatura y humedad. Esto permite que el concreto adquiera la resistencia requerida. De lo contrario, aparecen grietas en su superficie y la capacidad de carga disminuye.
5. Remoción del encofrado, liberación del cemento endurecido del encofrado preparado cuando alcanza las características de resistencia requeridas.

Este es un proceso bastante largo que tiene muchos matices y sutilezas. Ael proceso de construcción en invierno requiere costos adicionales.

Estructuras Prefabricadas

La producción de elementos prefabricados de hormigón tiene varias características distintivas. Esto le da al material ventajas especiales. En este caso, los elementos individuales, como columnas, losas, vigas, etc., se fabrican en un entorno de producción. Luego son transportados al sitio de construcción. Por lo tanto, todos los productos de hormigón armado que se producen en la planta se denominan prefabricados. Esto es cierto incluso para elementos sólidos que no constan de partes separadas.

Debe entenderse que la base debajo de la columna, vertida directamente en el sitio de construcción, es una estructura monolítica de hormigón armado. Pero la columna en sí es un tipo de material prefabricado. Se lleva al sitio y se instala en la base con una grúa.

Hay dos formas de conectar prefabricados en el sitio:

1. La barra de refuerzo sobresale de los elementos estructurales. La junta está conectada en su lugar con una solución de hormigón. Cuando se endurece, la junta adquiere las propiedades de una estructura monolítica.
2. En la producción de elementos prefabricados, se prevé la presencia de elementos de acero empotrados para la fijación. Salen a la superficie. Estas abrazaderas se fijan de forma segura en hormigón y tienen anclajes soldados. Al ensamblar la estructura, se utiliza soldadura. Después de esto, las juntas también se vierten con hormigón. Esto protege los elementos incrustados de la corrosión.

Ventajas de las estructuras prefabricadas

Hay varias ventajas en el uso de elementos prefabricados de hormigón. Esta técnica es más moderna. Al utilizar esta tecnología, la rotación de encofrados aumenta drásticamente. Se usa repetidamente, lo que ahorra madera. Si se utilizan estructuras de hormigón armado en la prefabricación masiva, no se utiliza madera, sino encofrados metálicos durante la producción.

La aceleración de la producción de moldes se logra acelerando el proceso de curado del hormigón. Los productos se vaporizan o se utilizan morteros de cemento de fraguado rápido.

Cuando se utilizan estructuras prefabricadas de hormigón, el período de construcción se reduce significativamente. Esto se puede lograr combinando diferentes obras en el tiempo. Esto se debe a la fabricación anticipada de todos los elementos estructurales. Su instalación se realiza mediante grúas de construcción. Este trámite se puede realizar en casi cualquier época del año.

Al mismo tiempo, la mecanización se utiliza activamente en el proceso de uso de elementos prefabricados de hormigón. Puede crear elementos estructurales pretensados. Esto mejora la calidad y durabilidad de los productos de hormigón armado. Se reduce la intensidad de mano de obra del proceso y el consumo de materiales.

Material pretensado

Durante la producción de productos de hormigón armado, se puede utilizar el método de creación de un material pretensado. En algunos casos, la formación de grietas en el lugar de tensión es inaceptable. Este requisito se plantea al crear tanques, estructuras queestar expuesto a ambientes agresivos y más.

Para eliminar la posibilidad de fisuración en el punto de tensión, se realizan estructuras pretensadas. Durante el funcionamiento, se reduce la probabilidad de grietas y deformaciones. Esto mejora la seguridad del funcionamiento de los sistemas.

La tecnología de producción de hormigón pretensado implica la creación de una presión y compresión significativas en la zona de tensión. Así es como se obtienen piezas en bruto redondas, productos en cuya superficie no hay grietas. El diseño utiliza un fuerte refuerzo preestirado. Esto aumenta la resistencia al agrietamiento, la rigidez.

Vale la pena señalar que el uso de varillas de acero de alta resistencia en la construcción puede reducir el costo del producto. El hecho es que el precio de dicho refuerzo disminuye con un aumento en su índice de resistencia. Pero solo se puede utilizar en diseños con precarga.

Formas

El hormigón se puede pretensar de dos formas:

1. Refuerzo tensor en topes especiales.
2. Estiramiento directo sobre hormigón.

En el primer caso, con la ayuda de gatos hidráulicos, la armadura se estira en los topes a una cierta tensión. Este indicador no debe exceder el límite de elasticidad establecido. Los herrajes se fijan con los extremos en topes. A continuación, se coloca un mortero de cemento sobre el marco preparado. La barra de refuerzo permanece tensa hasta que el concreto se endurece. A continuación, los extremos del refuerzo se sueltan de los topes. Ella se esfuerza por tomarposición original, mientras se comprime el hormigón.

Si se utiliza acero laminado en caliente, no se estira con gatos, sino que se calienta. Para ello, una corriente eléctrica atraviesa el metal. Las varillas calentadas están firmemente fijadas en los topes. Se vierten con hormigón y se liberan solo después de que el mortero se haya endurecido.

Tensión en hormigón

La barra de refuerzo se puede estirar después de que el concreto se haya endurecido. Para ello, se dejan canales en la solución. Permanecen incluso después de que la mezcla se haya endurecido. Las varillas se insertan en los canales. Para esto, se utiliza refuerzo laminado en caliente. Dichas varillas se tensan con un gato que utiliza una transmisión reactiva. Esto le permite crear una compresión de concreto.

Cuando se alcanza la fuerza requerida, el refuerzo se fija en esta posición. El equipo está apagado, pero la tensión del refuerzo se mantiene en el hormigón. Posteriormente se rellena el canal con mortero de cemento a presión.

Manejo de materiales

Es posible que sea necesario cortar el hormigón armado durante los trabajos de construcción o renovación. En este caso, se utiliza un equipo especial. Estos son taladros de diamante que le permiten crear aberturas de puertas o ventanas. En algunos casos, el corte de hormigón armado se utiliza para desmantelar tabiques. Así es como se crean los apartamentos tipo estudio durante las renovaciones.