Áridos

   Los áridos que se utilizan en la preparación de hormigones destinados a la fabricación de elementos, pueden ser de toda clase de arena y gravas naturales, roca triturada u otros productos que sean capaces de producir un hormigón de la resistencia requerida, así mismo debe ser impermeable y resistente al desgaste.


   CONDICIONES QUE DEBEN REUNIR LOS ÁRIDOS.

   Deben estar exento de materias orgánicas,(suciedad en general) por lo que conviene examinarlos antes de decidir su empleo, principalmente si provienen de lugares próximos a tuberías.

   La arcilla es perjudicial cuando se halla en cantidades elevadas, sometiéndose los áridos si ello fuera preciso, a un proceso de lavado.

   Deben desecharse todos aquellos áridos cuyos granos tienen forma alargada y plana por tener poca adherencia con el cemento, y por lo tanto son perjudiciales para el hormigón.


   TAMAÑO ADECUADO DEL ÁRIDO.

   El tamaño máximo de la grava depende de la separación entre las varillas de la armadura a hormigonar y de la dimensión de la sección del elemento a fabricar.

   En general no debe exceder de 40 milímetros. Deben excluirse todo tamaño de áridos que sean superiores, sobre todo para forjados1 y capas de compresión.

1.-Forjado. (Techo). Elemento plano moldeado en hormigón armado, con celdas o huecos interiores para aligerar la carga, de diversos diseños según el fabricante o sistema adoptado, cuyo conjunto constituye la estructura horizontal de un piso o cubierta.


   DOSIFICACIÓN DE LOS ÁRIDOS.

   En las distintas regiones y canteras, la denominación de los áridos toman diversas calificaciones según sea el tamaño de los mismos.
Clasificación que el INSTITUTO TORROJA de la construcción considera más idónea y sirve para la normalización en general.


TABLA DE MEDIDAS DE LOS ÁRIDOS.

BLOQUE, lo superior a                   150 mm.

MORRO                             80  a 150 mm.

GRAVA                             30  a  80 mm.

GRAVILLA                          20  a  30 mm.

GARBANCILLO                        5  a  20 mm.

ARENA GRUESA                       2  a   5 mm.

ARENA FINA                     0'074  a   2 mm.

LIMO Y ARCILLA, lo inferior a         0'074 mm.


   ÁRIDOS EN GENERAL.

   Se llaman áridos a una serie de piedras de composición mineralógica del tipo silíceo1, granítico2, calizo3, etc.
   Los áridos varían con la clase de empleo que se les de, como ejemplo tenemos la grava gruesa y morro para hormigones ciclópeos4 o bien la arena fina y limpia para los distintos morteros.

1.-Silíceo. De sílice o semejante a ella.

2.-Granítico. Perteneciente al granito o que lo contiene.

3.-Calizo. Que contiene cal.

4.-Ciclópeo. Dícese de ciertas construcciones antiquísimas, hechas con piedras de grandes dimensiones en hiladas regulares. Se llamó así porque, según creencia de los griegos, era obra de cíclopes*.

*Cíclope. Gigante de la mitología griega con un solo ojo.


   Estudiaremos con detenimiento cada uno de los áridos según el tamaño de los mismos.


   MORRO.

   Se trata de piedra gruesa redondeada y con diámetro (Ø) entre 80 y 150 milímetros. Se emplea en grandes macizos o diques de mar, hormigones ciclópeos1, relleno de cimientos y como agarre de las juntas horizontales de diversas capas de hormigón, así como en forma de encachado debajo de las soleras.


   GRAVA.

   Se trata del árido comprendido entre 30 y 80 milímetros de diámetro, (Ø) compuesto por el mismo material que el anterior y el mismo origen. Su empleo es similar que el anterior, pero de un uso más común en hormigones, drenajes, firmes de carretera etc.


   GRAVILLA.

   Árido comprendido entre 20 y 30 milímetros de grosor, representa la parte de árido más empleado en los hormigones más comunes y de mayor empleo en obra. Su dosificación está sujeta a la calidad del hormigón que se desee conseguir, así como, a la distancia libre horizontal de los hierros, cuando de hormigón armado se trata.


   GARBANCILLO.

   Material especial seleccionado y comprendido entre 5 y 20 milímetros de grueso, compuesto del mismo material y origen que los anteriores. Tiene una gran influencia en la calidad del hormigón, así como en su fluidez y manejabilidad, representando su uso un gran porcentaje.

1.-Ciclópeo. Dícese de ciertas construcciones antiquísimas, hechas con piedras de grandes dimensiones en hiladas regulares. Se llamó así porque, según creencia de los griegos, era obra de cíclopes*.

*Cíclope. Gigante de la mitología griega con un solo ojo.


   ARENA GRUESA.

   Son los granos comprendidos entre 2 y 5 milímetros de grueso aproximadamente, también repercute en la calidad del hormigón. (es la que se debe emplear para mezclarla con los chinos en la confección del hormigón por su limpieza y buena adherencia). Su empleo en zanjas de drenaje y ciertos morteros es muy apreciada por su buena adherencia con el cemento. La arena gruesa puede ser artificial cuando se obtiene por machaqueo de rocas. También se utiliza para mezclarla con la arena que es demasiado fina, para labrar, enfoscar, enlosar etc.


   ARENA FINA.

   Son partículas finas, inferiores a 2 milímetros de diámetro. Por su yacimiento se las clasifica de cantera, río, mina, o artificiales. (En el río Guadalquivir, a la altura de Coria del Río, se obtiene una arena fina de color oscuro de muy buena calidad). Las artificiales son aquellas que salen del machaqueo de rocas hasta convertirlas en el tamaño adecuado.
   Raramente proceden de una misma roca, denominándoselas por la que predomina: Silícea1, feldespática2, caliza3, arcillosa4, etc.
   De su adherencia a los aglomerantes (cal5, cemento, resina, etc.) depende la calidad de los morteros obtenidos tan importantes en enfoscados, enlucidos etc.

1.-Silícea. De sílice o semejante a ella.

2.-Feldespato. Nombre común de diversas especies minerales, de color blanco, amarillento rojizo.

3.-Caliza. Roca formada de carbonato de cal. La que desprende olor desagradable cuando se la frota con un cuerpo duro. Hidráulica. La que por calcinación da cal hidráulica.

4.-Arcillosa. Que tiene arcilla*. 2. Que abunda en arcilla.
*Arcilla. Tierra finamente dividida, constituida por agregados de silicatos de aluminio hidratados, que procede de la descomposición de minerales de aluminio, blanca cuando es pura y con coloraciones diversas según las impurezas que contiene.

5.-Cal. Óxido de calcio. Substancia alcalina de color blanco o blanco grisáceo, que al contacto del agua se hidrata* o se apaga, con desprendimiento de calor, y mezclada con arena, forma la argamasa o mortero.Apagada. Polvo blanco, compuesto principalmente por hidróxido de calcio, que se obtiene tratando la cal con agua.

*Hidratar. Quím. Combinar un cuerpo con el agua. 2. Restablecer el grado de humedad normal de la piel.


   LIMO.

   -Lodo o légamo.- Depósito sedimentario formado por partículas cuyo tamaño oscila entre 1/16 y 1/256 de milímetro. El limo es un depósito propio de lagos, pantanos y aguas marinas muy tranquilas, aunque también pueden tener origen eólico1.


   ARCILLA.

   Tierra finísima, constituida por agregados de silicatos2 de aluminio hidratados, que procede de la descomposición de minerales de aluminio3. Blanca cuando es pura y con coloraciones diversas según las impurezas que contiene.
   Es muy plástica y por calcinación se endurece, constituye la materia prima en cerámica y alfarería.
   La arcilla contenida por una arena, favorece la docilidad del hormigón y mortero, haciéndolo más manejable, pero en cambio, le resta resistencia. De ahí, que las normas indiquen que no deben utilizarse áridos que contengan más de un 4% de material arcilloso.


   ARENA EN GENERAL.

   La arena es un elemento muy importante y el que más influencia da a la calidad del hormigón y morteros. La podemos definir como un conjunto de granos o partículas de piedra dura, debe estar limpia de arcilla, barro o materias orgánicas.
   La arena de calidad podemos encontrarla en los ríos, canteras y minas, aunque para que sea más pura, hoy día, se suele lavar y al mismo tiempo sale clasificada mediante maquinaria.

1.-Eólico. Perteneciente o relativo al viento.

2.-Silicato. Los silicatos están constituidos esencialmente por silicio y oxígeno, asociados éstos a otros elementos, principalmente aluminio etc.

3.-Aluminio. Elemento químico que existe en la corteza terrestre como uno de sus componentes más abundantes.


   La arena de río es una de las más usadas normalmente y se presenta bastante pura (limpia de materias extrañas), aunque se puede dar el caso de que suceda lo contrario. Dependiendo de la localización, la arena de río presenta el problema de las sales nocivas (salitres1), sumamente perjudicial para el cemento y el hierro. Este problema, quien más lo tiene es la arena de mar, que tantos debates ha tenido su empleo.
   La delegación francesa del Ministerio de la Construcción y Urbanismo, ha realizado una serie de ensayos interesantísimos sobre la utilización de la arena de mar.
   Los puntos que esa comisión ha tenido presente fueron los siguientes:

Comportamiento con diversos aglomerante.

Eflorescencias2 (desprendimiento de burbujas)

Corrosión de las armaduras.

1.-Salitre. Cualquier sustancia salina, especialmente la que aflora en tierras y paredes.

2.-Eflorescencia. Quím. Conversión espontánea en polvo de diversas sales al perder el agua de cristalización.

Granito

   El granito es una roca plutónica¹ intrusiva², caracterizada por su gran contenido en sílice³. Está compuesto de cuarzo4 (10-40) feldespato5 potásico (30-60%), mica6 (0-30%) y otros componentes de menor cuantía.
   Hay dos grandes tipos de granito: los calcoalcalinos7 y los alcalinos8. Los primeros son los más abundantes y contienen, además de cuarzo, ortosa9 y otros minerales.
   Los granitos son de estructura granuda; el grano puede ser fino o grueso y su color suele ser gris claro.
Densidad                  2.600 a 2.700 kg./m3.
Resistencia a compresión            300 Kg./cm2.
   Es la clásica piedra de cantería, como lo atestiguan Monumentos Españoles, como el teatro de Mérida, el Monasterio de El Escorial, etc.
   Adoquín:
   Piedra labrada en forma de prisma rectangular para empedrados y otros usos.
1.-Plutónica. Perteneciente o relativo al plutonismo.
Plutonismo.- Geol. Sistema que atribuye la formación del globo a la acción del fuego interior, del cual son efecto los volcanes.
2.-Intrusiva. (De intruso) Dícese de las rocas que se han consolidado en zonas interiores de la corteza terrestre.
3.-Sílice. Quím. Combinación del silicio con el oxígeno.
4.-Cuarzo. Mineral formado por la sílice, brillo vítreo, incoloro cuando puro, y de color que varía según las sustancias con que está mezclado, y tan duro que raya el acero.
5.-Feldespato. Nombre común de diversas especies minerales, de color blanco, amarillento o rojizo.
6.-Mica. Mineral compuesto de  hojuelas brillantes, elásticas, sumamente delgadas, que se rayan con la uña.
7.-Calcoalcalinos. Son los más abundantes y contienen cuarzo además de ortosa o microclima.
8.-Alcalinos. Roca que contiene más de un 10% de sosa y potasa.
9.-Ortosa. Feldespato de estructura laminar, de color blanco o gris amarillento.

PESO EN KILOGRAMO DE ALGUNOS MATERIALES
SEGÚN SU VOLUMEN:
 - Arena de río                    1.900 kg./m3
 - Acero                           7.850 kg./m3
 - Alquitrán                       1.200 kg./m3
 - Aluminio                        2.700 kg./m3
 - Arcilla                         2.100 kg./m3
 - Asfalto                         2.100 kg./m3
 - Bronce                          8.500 kg./m3
 - Cal viva                        1.300 kg./m³
 - Carbonilla (carboncilla) 785 a  1.200 kg./m³
 - Cacote de ladrillo              1.300 kg./m³
 - Cemento densidad aparente       1.500 kg./m³
 - Cobre                           8.900 kg./m3
 - Corcho                            240 kg./m³
 - Estaño                          7.400 kg./m3
- Fibrocemento                     1.700 kg./m³
- Grava                            1.700 kg./m³
 - Granito                         2.700 kg./m³
- Hormigón armado                  2.500 kg./m³
 - Hormigón celular entre  300 y     700 kg./m3
 - Hormigón en masa                2.200 kg./m³
 - Hierro fundido                  7.200 kg./m³
 - latón                           8.500 kg./m3
 - Madera de chopo                   450 kg./m³
 - Madera de encina                  860 kg./m³
 - Madera de pino                    657 kg./m³
 - Mármol                          2.700 kg./m³
 - Mortero de cal                  1.900 kg./m³
 - Mortero de cemento              2.000 kg./m³
 - Muro de ladrillo hueco          1.400 kg./m³
 - Muro de ladrillo macizo         1.800 kg./m³
 - Plomo                          11.400 kg./m³
 - Pizarra de tejado               2.800 kg./m3

Aguas

   Generalmente, tanto los constructores como los pliegos de condiciones1 no se preocupan en la calidad del agua de amasado, para morteros y hormigones. Estas deben ser regularmente limpias y exentas de materias perjudiciales.
   El agua muy pura, o sea, aquella que no contiene más que una débil proporción de cal y sales no son conveniente, ya que el agua destilada disuelve la cal y destruye los hormigones.
   Generalmente cuando se encuentra un agua clara que no tenga un acusado sabor salino se puede utilizar sin más averiguaciones.
   El agua de amasado no debe contener como antes hemos dicho materias orgánicas ni otras sustancias nocivas en proporción superior a 2 gr./l., para hormigón armado y 4 gr./l. para los hormigones en masa.
   Debe prohibirse el uso de las siguientes aguas, para hormigones y morteros:


   -Agua salada.

   -Agua jabonosa, lejía, etc.

   -Agua grasas y hojarascas.

   -Agua con tierra o cenagosa.

1.-Pliego de condiciones. Documento integrante de un proyecto, en el que se hacen constar las condiciones o cláusulas que se proponen para la aceptación del contrato, comprendiendo las cualidades técnicas de los materiales y las normas que serán observadas durante la construcción de la obra.


Cementos

   EL CEMENTO A TRAVÉS DE LA HISTORIA.

   Desde muy antiguo la mayor preocupación en la construcción ha sido hacer un mortero que fuera estable a la acción del agua. Comenzaron a usarse los morteros compuestos por cal y arena; después adicionaron a la cal puzolana¹  capaz de transmitir esta propiedad a la cal común. Este mismo producto se halla en abundancia en los barrancos del Rhin2, el cual tiene excelentes propiedades hidráulicas y ha sido utilizado ampliamente en Holanda para obras marítimas.
   En el año 1750, el ingeniero John Smeaton, quiso obtener un producto netamente hidráulico para lo cual utilizó calizas3 y sistosas de Abertal4 que una vez molidas eran calcinadas entre temperaturas de 900 y 1.200ºC. Obtuvo Smeaton una cal hidráulica muy parecida al actual cemento Portland de fraguado lento.
   En 1795, el inglés Parkes, descubrió un cemento procedente de las piedras calizas3 de la isla Scheppey, que contenían un 35% de sílice5 y alúmina6. Poco más tarde en 1.818, el francés Vicat, estableció las normas de fraguado, endurecimiento, resistencia a compresión y tracción, índice de hidraulicidad7 y propiedades químicas.
   Después de esto, en el año 1.824 el albañil inglés Joseph Aspdin fabricó por vez primera el cemento. El procedimiento seguido  por  éste  fue

1.-Puzolana. Producto de origen volcánico, procedente de Pozzuoli, Nápoles.

2.-Rhin. Nombre francés del río Rin.

3.-Caliza. Roca formada de carbonato de cal. fétida. La que desprende olor desagradable cuando se la frota con un cuerpo duro. hidráulica. La que por calcinación da cal hidráulica.

4.-Abertal. Condado de Clamorghan, Inglaterra.

5.-Sílice. Quim. Combinación del silicio con el oxígeno.

6.-Alúmina. Oxido de aluminio que se halla en la naturaleza algunas veces puro y cristalizado.

7.-Hidráulica. Dícese de las cales y cementos que se endurecen en contacto con el agua, y también de las obras donde se emplean dichos materiales.


la trituración y cocción de piedra calcárea1 y arcilla2. A este producto lo llamó cemento Portland por ser parecido al color de las canteras Portland de Inglaterra.


   CEMENTO PORTLAND.

   Los materiales utilizados para la preparación de cemento Portland son: calizos3 (calizas4, cretas5, margas6, etc.) y arcillosos7 (arcillas2, pizarras8, esquistos9 etc.); una vez mezclados, dan composiciones químicas adecuadas.

   -Cocción.- Su cocción se realiza entre 1.300 y 1.400ºC en las que se producen reacciones químicas que originan la formación de una masa de granos duros(diámetro medio, entre 3 y 20 mm.), después se enfría y almacena.
   Durante la molienda se agrega una pequeña proporción de sulfato cálcico, en forma de yeso para regular el posterior fraguado del cemento.

   -Densidad.- La densidad aparente es del orden de 1.500 kg./m³.(concuerda con la costumbre de suponer un volumen de 33 litros para el saco de 50 kg.) 33 litro =  50 kg.
                                              1  “  = 1’515 kg.

1.-Calcárea. Que tiene cal.

2.-Arcilla. Tierra finamente dividida, constituida por agregados de silicatos de aluminio hidratados, que procede de la descomposición de minerales de aluminio, blanca cuando es pura y con coloraciones diversas según las impurezas que contiene.

3.-Calizo. Aplícase al terreno o a la piedra que tiene cal.

4.-Caliza. Roca formada de carbonato de cal. fétida.  La que desprende olor desagradable cuando se la frota con un cuerpo duro. hidráulica. La que por calcinación da cal hidráulica.

5.-Creta. Carbonato de cal terroso.

6.-Marga. Roca más o menos dura, de color gris, compuesta principalmente de carbonato de cal y arcilla en proporciones casi iguales.

7.-Arcilloso. Que tiene arcilla.  Que abunda en arcilla.

8.-Pizarra. Roca homogénea, de grano muy fino, comúnmente de color negro azulado, opaca, tenaz, y que se divide con facilidad en hojas planas y delgadas. 2. Trozo de esta roca, cortado y preparado para tejar y solar.

9.-Esquisto. Roca de color negro azulado que se divide con facilidad en hojas.


   -Resistencia mecánica.- La resistencia mecánica de un cemento Portland corriente es:


 A los 7 días   A los 28 días

A la tracción       35 kg./cm²       45 kg./cm²

A la compresión    180 kg./cm²      275 kg./cm²


   En un supercemento estos valores aumentan hasta:


A los 7 días    A los 28 días

A la tracción       50 kg./cm²       60 kg./cm²

A la compresión    340 kg./cm²      420 kg./cm²


   -Fraguado.- Se llama así a la reacción de cemento con el agua, formando un material que endurece, aun bajo ésta. La pasta de cemento hidratada1 presenta buena adherencia a diferentes tipos de áridos y al acero.

   -Tiempo de fraguado.- El fraguado empieza cuando se inicia el proceso de endurecimiento, y termina cuando el aglomerante, aun siendo viscoso2, ha adquirido un volumen constante. En el cemento ocurre esto respectivamente a la media hora y a las 14 horas de haber amasado la pasta.

   -Tipos de cementos.- Hay muchos tipos de cemento pero vamos a ver dos ellos cemento P-450 y cemento P-350 que significa resistencia a compresión 350Kg./cm2 (Esta denominación ha cambiado por las siglas CEM ||/B-L 32’5 N que significan-CEM cemento, || tipo, B-L aditivos, 32’5 N resistencia a compresión 32’5N/mm2 (N=NEWTON)

1.-Hidratar. Quím. Combinar un cuerpo con el agua. 2. Restablecer el grado de humedad normal de la piel.

2.-Viscoso. Pegajoso, glutinoso.