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Efectos de la temperatura en el hormigón armado

Escrito por diane evans | Traducido por alejo beltzer
Efectos de la temperatura en el hormigón armado

Thinkstock Images/Comstock/Getty Images

Las constructores usan más hormigón en una construcción que cualquier otro material hecho por el hombre en el mundo. La historia del hormigón se remonta a los antiguos egipcios. Hoy en día la mezcla de hormigón es una ciencia sobre materiales que juega un papel importante en la ingeniería civil. Los ingenieros diseñan mezclas de hormigón con refuerzo de acero para satisfacer los requisitos estructurales y de temperatura de cualquier proyecto en construcción.

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Diseño de Mezcla de Concreto

Los fabricantes de mezclas de hormigón mezclan con diferentes proporciones de cemento de Portland (cal), agua, agregados de piedra, aditivos químicos y, a veces, refuerzos de acero. La hidratación es un proceso químico que implica que el agua que se una el cemento y los agregados entre sí. Durante el proceso de hidratación, el hormigón se calienta antes que comience a enfriarse lentamente y solidificarse durante un proceso de curado de 28 días. Hay varios aditivos pueden acelerar el proceso de unión química y reducir el tiempo de curado. En climas cálidos, el contratista puede utilizar una mezcla especial para acelerar el proceso de curado y reducir la cantidad de agua requerida en la mezcla del hormigón.

Efectos de calor extremo

Los climas cálidos generan muchos problemas para trabajar con hormigón. Esto incluye las complicaciones por el calor, las altas temperaturas del hormigón, la baja humedad y la radiación solar. Cualquiera de estas variables puede provocar la evaporación prematura del agua del hormigón resultando en la contracción, agrietamiento y disminución de la resistencia del hormigón. Los ingenieros a veces utilizan hielo en el diseño de la mezcla para mantener la temperatura baja.

Conductividad Térmica

Varias de las características dependientes de la temperatura del hormigón se deben al tipo de agregado utilizado y la composición de la mezcla del hormigón. La conductividad térmica está directamente relacionada con la temperatura ambiente. Si las condiciones de calor suben, la conductividad térmica del hormigón cae. Durante la etapa de curado inicial, la temperatura del hormigón se eleva rápidamente con el proceso de hidratación, y puede secarse rápidamente, resultando en una ruptura térmica.

Expansión térmica

El hormigón armado contiene fibras y varillas de acero (barras) en la estructura para generar fuerza. Esto permite al acero tomar la tensión de tracción en la estructura de hormigón, sin embargo el acero no interfiere con la expansión térmica del hormigón. Se pueden utilizar muchos tipos de agregados en el diseño de la mezcla del hormigón para añadir resistencia a la estructura mientras se cura. Siempre se utiliza un poco de roca triturada en la mayoría de las mezclas de concreto, ya que tiene un menor número de estructuras cristalinas de cuarzo. Si se añade un agregado de cristalino a la mezcla, la expansión térmica crece con la temperatura hasta una temperatura máxima de 700 grados Celsius. Como los cristales de cuarzo se expanden y se quiebran con el calor de la hidratación, el hormigón se desintegra y comienza a desprenderse en pequeñas partes. En la naturaleza, esto ocurre principalmente con el granito. El desprendimiento de las capas se llama exfoliación.

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