¿Qué es el hormigón en masa?

El hormigón en masa es un material excelente, que posee una gran resistencia a la compresión. Sin embargo tiene una baja resistencia a la tensión.

Este material al igual que el hormigón armado y similares, pueden ser muy útiles para construcciones estructurales como muros o cimentación. Puede tener algunos aditivos para mejorar sus características y el objetivo es una proporción adecuada de la mezcla para lograr la economía, el potencial de aumento de temperatura bajo con una adecuada capacidad de trabajo para la colocación.

Además, se puede lograr la adecuada resistencia, durabilidad y mínima o nula permeabilidad para servir eficientemente a la estructura en la que se utiliza.

Definición de hormigón en masa

El hormigón en masa se refiere a los volúmenes de hormigón lo suficientemente grandes como para generar importantes diferencias de calor y temperatura durante el proceso de endurecimiento.

Generalmente surge de la mezcla de un conglomerante como el cemento con grava, arena y agua. Este último elemento debe estar en la proporción correcta para obtener un fraguado adecuado.

El calor y los diferenciales de temperatura del hormigón en masa pueden causar problemas con:

• La integridad estructural
• La longevidad
• La apariencia

Todo el hormigón genera calor a través de la hidratación. En el hormigón en masa, el calor generado varía según la ubicación dentro del vertido y el grado de aislamiento del hormigón circundante, el encofrado y el aislamiento.

Las temperaturas más altas aceleran la velocidad de hidratación, y por lo tanto la velocidad a la que se produce el calor.

Si no se gestiona el proceso térmico de los vertidos de hormigón en masa, se puede afectar a la integridad estructural, la durabilidad y la capacidad de servicio, lo que repercute significativamente en los costos, los plazos y los riesgos de los proyectos.

Los agregados

La clasificación de los agregados tiene un efecto considerable en el manejo del hormigón.

El agregado fino

Se define como el agregado que pasa por el tamiz Nº 4. Puede estar compuesto de granos naturales, granos manufacturados obtenidos por la trituración de partículas de roca de mayor tamaño, o una mezcla de ambos.

El agregado fino debe consistir en fragmentos de roca duros, densos, duraderos y sin recubrimiento, y no debe contener granos dañinos de arcilla, limo, polvo, mica, materia orgánica u otras impurezas hasta el punto de afectar negativamente las propiedades deseadas del hormigón.

El agregado grueso

Se define como grava, grava triturada o una roca triturada, o una mezcla de estas, generalmente dentro del rango de 4,76 mm a 150 mm de tamaño. El agregado grueso también debe consistir en fragmentos de rocas duras, densas, duraderas y sin recubrimiento.

Debe evitarse la roca que sea muy frágil o que tienda a degradarse durante el procesamiento, el transporte o el almacenamiento.

Además, las rocas que tengan una absorción superior al 3% o una gravedad específica inferior a 2,5 no se consideran adecuadas.

Temperatura máxima

Si las temperaturas internas del hormigón exceden los límites predeterminados, normalmente de 70ºC a 80ºC dependiendo de los aglutinantes utilizados, la integridad estructural y la durabilidad a largo plazo de algunas estructuras de hormigón pueden verse afectadas.

Estas consecuencias sobre la construcción pueden no ser evidentes durante muchos años.

A menos que se tomen medidas por adelantado, por ejemplo, la reducción de las temperaturas de colocación y de las tuberías de refrigeración, una vez que se vierte el hormigón no hay realmente ninguna forma práctica de controlar la tasa de hidratación y la temperatura máxima generada.

Por lo tanto, es importante asegurar que se tomen precauciones para modelar, diseñar y producir un hormigón que tenga las características apropiadas.

Es entonces fundamental vigilar las temperaturas en el lugar para comprender cómo está funcionando el hormigón y si la temperatura máxima alcanzada coincide con la modelización.

Esto es motivo de preocupación, teniendo en cuenta que los efectos pueden ser evidentes solo muchos años después, como lo es la deformación o flexión de las estructuras.

Diferenciales de temperatura

Si las diferencias de temperatura dentro de los elementos superan los límites predeterminados, puede producirse un agrietamiento térmico. La planificación previa es crítica.

Si se detecta que los diferenciales de temperatura están aumentando, y existe el riesgo de que los diferenciales de temperatura excedan los límites críticos, entonces se pueden implementar acciones para minimizar el riesgo, por ejemplo, aislando las superficies expuestas para disminuir la pérdida de calor.

Por lo tanto, es esencial que se supervisen los lugares pertinentes de los elementos de hormigón, para permitir que se adopten las medidas adecuadas, se minimice el riesgo de agrietamiento térmico y se garantice la disponibilidad de la información necesaria para fundamentar su posición.

También es importante vigilar y gestionar las diferencias de temperatura entre la superficie del hormigón y las condiciones ambientales, como la humedad, el desencofrado de los encofrados, etc.

Cuando estos diferenciales son demasiado grandes, puede producirse un agrietamiento debido al choque térmico, lo que puede aumentar rápidamente los diferenciales internos y el riesgo de agrietamiento térmico.