LO QUE DEBES SABER SOBRE LOS CONCRETOS ESPECIALES: PESO PESADO Y LIGERO

Experto

Asociación Colombiana de Productores de Concreto

RESUMEN: 

El concreto convencional por sus múltiples aplicaciones y las grandes ventajas que presenta, se ha convertido en el material líder en la construcción de todo tipo de estructuras. Esto ha abierto paso a nuevos desarrollos y tecnologías como los concretos especiales, entre los que destacan el concreto de peso pesado y el concreto ligero.

Los concretos de peso pesado, se caracterizan por tener densidad elevada, con unos pesos unitarios de hasta 6.400 kg/m3. Estos tipos de concreto se consiguen con el reemplazo parcial o total del agregado, por materiales con densidades de alrededor de 4 g/cm3, mayores a las convencionales que alcanzan los 2,5 g/cm3.

Foto 1. Agregados de alta densidad. Crédito: Concretos Argos

Entre las aplicaciones del concreto de peso pesado se encuentran:

  • Blindajes contra radiaciones (ej. protección contra rayos X, gamma, etc.)
  • Estructuras antiterroristas
  • Fabricación de contrapesos (ej. puentes, cimentaciones, etc.)
  • Demás aplicaciones que impliquen una alta densidad en el material a usar.

Para el uso de concreto como blindaje contra radiación, las especificaciones de los agregados pesados tanto naturales como artificiales, se regulan bajo las normas ASTM C637  y C638  que definen las condiciones requeridas.

Entre los agregados naturales de alta densidad se encuentran entre otros la barita, magnetita, limonita, hematita, goetita, ilmenita y entre las artificiales están la munición de acero y el ferrosfósforo, todos ellos con gravedad específica que oscila entre los 3,4 y 7,8.

La elección del tipo de agregado a utilizar se basa en factores como la disponibilidad de material, las propiedades físicas, químicas y mecánicas, así como su costo. Un factor clave para el correcto funcionamiento de los agregados en la pasta, es el control de presencia de polvo, aceite, y otras sustancias que puedan afectar tanto la hidratación del cemento como la adherencia entre los agregados y la pasta.

Para una correcta colocación de un concreto de peso pesado es importante verificar la forma de los agregados, la cual debe ser cúbica o redondeada y no contener partículas planas o de forma alargada, lo que garantiza una manejabilidad adecuada y una alta densidad, sin generar segregación.

Los métodos de producción, mezclado y colocación de este tipo de concretos son los mismos que los de un concreto convencional, sin embargo, tanto en la dosificación de las bachadas como en transporte, los volúmenes de carga deben reducirse incluso hasta en un 50% porque los sobrepesos pueden generar deterioro acelerado en los equipos y aumento considerable de las cargas por eje en las vías. De igual forma se debe tener especial cuidado con el manejo de formaletas y cimbras, ya que deberán soportar un empuje del peso considerablemente mayor al convencional.

Opuesto al anterior está el concreto ligero que, de acuerdo con su propio nombre, es un concreto de baja densidad comparado con el concreto convencional. Las densidades de los concretos ligeros se encuentran en un rango que va de 300 kg/m3 a 1.850 kg/m3, muy inferior a la densidad promedio de un concreto convencional. 

Entre los usos del concreto ligero se destaca la disminución del peso, lo que en términos estructurales permite reducir la carga muerta de una estructura y por consecuente el tamaño de vigas, columnas, cimentaciones, entre otros.

Foto 2. Concreto sin finos. Crédito: Asocreto

Existen 3 alternativas básicas para logar producir un concreto ligero, el uso de agregado ligero, el empleo de agentes espumantes o la omisión de agregados finos.

Los agregados de baja densidad o alta porosidad para elaborar concretos ligeros deben ser de granulometría continua, y pueden ser de índole orgánico o inorgánico y de proveniencia natural o de creación artificial. Entre los agregados más comunes de origen natural se encuentran la piedra pómez y la escoria volcánica, mientras que entre los artificiales se destacan pizarras, arcillas expandidas, vermiculita, escoria de alto horno, entre otras; así mismo, entre los de carácter orgánico se encuentra comúnmente la cascarilla de arroz, el poliestireno expandido y el residuo de madera (viruta).

Otra forma de producir concreto ligero, es a partir de la introducción de vacíos o burbujas mediante agentes espumantes apreciables a simple vista. Este tipo de concreto se denomina concreto celular debido a la estructura homogénea de silicatos con pequeñas celdas de aire comunicadas entre sí.  Puede tener densidades que oscilan entre los 400 y 1.800 kg/m3. Existen dos tipos de concreto aireado dependiendo del tipo de agente empleado; con gas por aireación química y con aditivos espumantes.

La tercera opción para la producción de concreto ligero, es utilizando para la mezcla únicamente agregado grueso, de tamaño máximo entre 1 y 2 cm, lo que permite que los vacíos, resultado de la falta de agregado fino, queden uniformemente distribuidos aligerando el material. Para su producción se debe tener en cuenta que la pasta de cemento únicamente debe constituir la liga entre los puntos de contacto entre agregados. La resistencia es media, la contracción por secado es baja y el peso unitario de este tipo de concreto representa 2/3 partes de un concreto convencional.

Bibliografía:
–    Sánchez de Guzmán, D., (2011). Tecnología del Concreto, Tomo 2, Bogotá, Colombia, Nomos S.A.
–    National Ready Mixed Concrete Association. (2016) Concreto Estructural de Peso Liviano. El Concreto en la Práctica, CIP – 36.

Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.

CONCLUSIÓN

En la industria del concreto constantemente se realizan investigaciones, desarrollos e innovaciones, entre los que están los concretos de peso pesado y los de peso ligero, que ofrecen soluciones a necesidades específicas de proyectos de infraestructura, edificaciones y construcción en general de cada país.

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Acerca del autor

  • Profesión: Asociación Colombiana de Productores de Concreto
    País: Colombia

    Asociación Colombiana de Productores de Concreto, tiene el objetivo de promover el buen uso del concreto, actualizar sobre sus nuevas tecnologías a todos los actores que tienen relación con el sector de la construcción y propender por la nueva imagen de la industria.

    'Creemos en nuestra gente, gente que trabaja unida capaz de asumir retos y alcanzar grandes objetivos'.

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