¿De qué está hecho el hormigón? Los 3 principales ingredientes y proporciones de la mezcla

El hormigón es uno de los materiales de construcción más utilizados en el mundo. Es resistente, duradero y versátil, por lo que resulta esencial para todo, desde aceras y calzadas hasta rascacielos y puentes. Pero, ¿se ha preguntado alguna vez qué se hace exactamente para fabricar hormigón?

En esencia, el hormigón es una mezcla de unos pocos ingredientes clave que, al combinarse, crean un material duro similar a la roca. Las proporciones exactas pueden variar en función de la resistencia y la aplicación deseadas, pero los componentes básicos siguen siendo los mismos. Analicemos cada ingrediente.

¿De qué está hecho el hormigón?

¿Qué se necesita para fabricar hormigón? Los ingredientes básicos son sorprendentemente sencillos: cemento, agua y áridos. Eso es todo. Aunque pueda parecer demasiado sencillo, la verdadera magia reside en cómo estos ingredientes trabajan juntos.

Cemento

El cemento es sólo uno de los ingredientes del hormigón: actúa como aglutinante. Hecho de piedra caliza, arcilla, conchas y arena de sílice, estos materiales se calientan y se muelen con yeso para crear... Cemento Portlandel tipo más común utilizado en el hormigón.

En el cemento sólo representa alrededor del 10-15% de la mezcla de hormigón en volumen, es el ingrediente químicamente más activo. Cuando se mezcla con agua, sufre un proceso llamado hidrataciónlo que hace que se endurezca y aglutine los demás materiales.

[Relacionado: Diferencia entre cemento y hormigón]

Agua

El agua es esencial para la reacción química que convierte el cemento en un aglutinante sólido. La cantidad correcta de agua es crucial: si es poca, la mezcla estará seca y se desmoronará; si es demasiada, el hormigón será débil y propenso a agrietarse.

El relación agua-cemento es un factor crítico para determinar la resistencia y durabilidad del hormigón. Una relación W/C típica es de alrededor de 0,4 - 0,6Esto significa que, por cada libra de cemento, se utilizan entre 0,4 y 0,6 libras de agua.

Áridos (arena, grava, piedra triturada)

Los áridos constituyen la mayor parte del hormigón (aproximadamente 60-75% del volumen total) y proporcionan resistencia estructural. Suelen incluir elementos como arena, grava o piedra triturada. Sin áridos, tendríamos un bloque de cemento pesado y caro que se agrietaría por todas partes. Los áridos contribuyen a la resistencia, la estabilidad e incluso reducen el coste.

Hay dos tipos: áridos finos (como la arena) y áridos gruesos (como la grava o la roca triturada). La mezcla y el tamaño de estos áridos pueden variar en función del uso que se vaya a dar al hormigón.

Aditivos (opcionales pero comunes)

Aunque los tres ingredientes anteriores son los únicos que se necesitan técnicamente para fabricar hormigón, la mayoría de las mezclas modernas incluyen aditivos-productos químicos o aditivos que mejoran determinadas propiedades. Algunos tipos comunes incluyen:

• Plastificantes (reductores de agua) - Facilita el trabajo con la mezcla sin añadir más agua.
• Aceleradores - Acelera el proceso de curado (útil en climas fríos).
• Retardadores - Ralentiza el curado (útil en climas cálidos o para grandes vertidos).
• Agentes aireantes - Crea pequeñas burbujas de aire para mejorar la resistencia a la congelación y descongelación.
• Superplastificantes - Permite hormigón muy fluido (utilizado en mezclas de alta resistencia o autonivelantes).

Los aditivos son especialmente importantes en aplicaciones especializadas del hormigón, como las estructuras de alto rendimiento o el hormigón decorativo.

¿Cuál es la relación de dosificación del hormigón?

Cuando hablamos de la proporción de dosificación del hormigón, nos referimos básicamente a la cantidad de cada ingrediente que se añade a la mezcla. La proporción de mezcla básica para el hormigón (a menudo utilizada en pequeños proyectos como patios, aceras o losas).

Una mezcla típica de la que oirás hablar es la proporción 1:2:3. Es decir:

• 1 parte de cemento
• 2 partes de arena (árido fino)
• 3 partes de grava o piedra triturada (árido grueso)

A continuación, añada agua, normalmente unos 0,5 partesdependiendo del trabajo y del clima. La relación agua-cemento es muy importante. Más agua hace que el hormigón sea más fácil de trabajar, pero también puede hacerlo más débil. Con menos agua, el hormigón es más resistente, pero más difícil de verter y acabar.

Esta mezcla 1:2:3 es ideal para hormigón de uso general, como calzadas, aceras y losas. Pero para trabajos más pesados, como soportes de puentes o edificios de gran altura, la mezcla puede cambiar. Los ingenieros ajustarán las proporciones e incluso añadirán otros materiales para asegurarse de que el hormigón cumple los requisitos de resistencia y durabilidad.

La dosificación puede hacerse por volumen (utilizando cubos o palas) o por peso (que es más precisa y se utiliza en proyectos de mayor envergadura). En cualquier caso, la consistencia es clave. Cada lote debe ser lo más parecido posible para que la estructura final sea sólida y segura.

¿Cómo se fabrica el hormigón?

Bien, ahora que sabemos lo que hay que hacer, ¿cómo se hace?

No es ciencia espacial, pero sin duda es un arte.

Paso 1: conseguir la mezcla adecuada

Lo primero es lo primero: se necesitan las proporciones adecuadas. Eso se suele llamar "diseño de la mezcla". Cada trabajo requiere una mezcla distinta. Una acera no necesita el mismo tipo de hormigón que un puente, por ejemplo.

Una proporción común para el hormigón básico podría ser 1 parte de cemento, 2 partes de arena y 3 partes de grava, con aproximadamente media parte de agua. Pero esto también puede variar.

El objetivo es equilibrar resistencia, durabilidad y trabajabilidad. Si está demasiado seco, es difícil de verter. Si está demasiado húmedo, puede que no sea lo bastante resistente.

Paso 2: Mezclar todo

Una vez medidos los ingredientes, es hora de mezclarlos. Esto se puede hacer a mano en los trabajos pequeños, pero en los proyectos más grandes se utilizan hormigoneras, ya sean hormigoneras de tambor portátiles o esos grandes camiones que ves girando por la carretera.

Se mezcla todo: primero los áridos, luego el cemento y después el agua. Y luego se mezcla hasta que esté todo bien y uniforme. No hay parches secos. No hay puntos demasiado húmedos. Sólo una mezcla buena y uniforme.

Paso 3: Vertido del hormigón

Una vez mezclado todo, hay que moverse rápido. El hormigón empieza a fraguar muy rápido. Una vez vertido en los moldes, se extiende y nivela. Este paso se denomina colocación y enrasado.

Luego se alisa con un flotador. Para superficies más grandes, se pueden utilizar herramientas eléctricas.

Paso 4: Curado del hormigón

Ahora viene una parte que la gente suele pasar por alto: el curado. No se trata simplemente de dejarlo secar. El curado consiste en mantenerlo húmedo para que pueda endurecerse correctamente. ¿Ese proceso de hidratación del que hablábamos antes? Lleva su tiempo. Normalmente varios días, a veces semanas.

Si el hormigón se seca demasiado rápido, puede agrietarse o acabar más débil de lo que debería. Por eso, la gente puede rociarlo con agua, cubrirlo con plástico o utilizar compuestos de curado para mantener la humedad.

Paso 5: Toques finales

Tras el curado, a veces hay que darle un poco más de acabado, como sellarlo para que no le entre agua ni manchas o añadirle texturas si se trata de una superficie decorativa.

[Relacionado: ¿Cuánto tarda en secarse el hormigón?]

Conclusión

El hormigón puede parecer un material sencillo, pero es una mezcla de ingredientes de alta ingeniería que trabajan juntos para proporcionar resistencia, durabilidad y versatilidad. Los componentes básicoscemento, agua y áridos-forman el núcleo de la mezcla, mientras que aditivos y materiales suplementarios ajustar sus propiedades para satisfacer una amplia gama de necesidades de construcción.

Tanto si se trata de verter una acera como de construir un rascacielos, conocer los ingredientes del hormigón ayuda a garantizar un mejor rendimiento, menores costes y un entorno de construcción más sostenible.