LOS NUEVOS CONCRETOS

En los últimos años las empresas concreteras han diversificado enormemente su oferta de mezclas. Hasta hace muy poco tiempo las alternativas normales para el constructor eran gravilla normal o fina, y cualquier requerimiento especial (mezclas muy fluidas, por ejemplo, o de resistencia temprana) era objeto de un análisis y un precio también especiales.

Y aunque muchos de esos requerimientos, análisis y precios especiales siguen existiendo –no en vano el concreto es un material mágico y continuamente reinventado por diseñadores y constructores imaginativos–, lo cierto es que hoy por hoy la oferta regular de mezclas de concreto es muy amplia.

El ingeniero Hernan Pimentel 1   sostiene que esta es una respuesta de los industriales a nuevas maneras de hacer las obras, a nuevas tecnologías que han venido adoptándose y a la disponibilidad de nuevos equipos, aunque también es posible (agregamos nosotros) que la consolidación de los

grupos cementeros y la creciente competencia tengan algo que ver en el asunto.

Los nuevos materiales

Un claro ejemplo es la nueva oferta de concretos rápidos, que producen altas resistencias en poco tiempo -Concretos Premezclados, por ejemplo, ofrece concretos de 36, 48, 72 horas o 3 días-  sin depender de aditivos porque están hechos con base en cementos tipo ARI (alta resistencia inicial).  El precio de este concreto es mayor que el del concreto convencional pero mientras menos rapidez se le exija, más se acercará al de este último.

Otro ejemplo son los concretos Tremie, que aparecen en las listas de precios de los tres grandes grupos cementeros y se utilizan muy fluidos, con asentamiento de 8” o 9”, para construcción de pantallas y pilotes porque no se segregan al vaciarse desde alturas apreciables y porque, además, no interfieren con la colocación del hierro de refuerzo.

La oferta diferenciadora de concretos en función del tamaño de la gravilla hoy es más amplia que antes, y el constructor puede solicitar de 12.5 mm, 19 mm, 25 mm y 37.5 mm sabiendo que los tamaños más grandes se utilizan especialmente para pavimentos porque resisten muy bien a la flexión, mientras que las gravillas de 25 mm se especifican para estructuras muy corrientes – losas de entrepiso, zapatas, etc.– sin problemas de armadura y los tamaños menores – 19 y 12.5 mm – se utilizan en estructuras con mucho hierro, poca sección o excesiva altura de vaciado.

Otros concretos que figuran en todas las ofertas actuales son los siguientes:

 Concretos para sistemas industrializados del tipo Outinord o Contech, que deben ser muy fluidos y además alcanzar resistencias tempranas para poder desencofrar rápidamente.

    

 Concretos con fibras de poliestireno y nylon que aumentan la resistencia y evitan fisuras superficiales porque impiden la retracción plástica. Se utilizan en estructuras a la vista y en tanques de agua, donde las fisuras son especialmente peligrosas porque pueden permitir que el agua ataque las armaduras. Las fibras entrelazan el concreto y aumentan hasta en un 20% su resistencia a tracción y a compresión.

 Concretos coloreados con pigmentos especiales de óxidos de hierro. Se hacen con gravas pequeñas para que el tono sea uniforme y para que al envejecer no se pierda el color. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que las superficies coloreadas deben limpiarse y recibir mantenimiento para conservar el color. Los colores azules y violetas no tienen buena vejez porque se hacen con pigmentos a base de óxidos de cromo y de cobalto que no garantizan la pigmentación.

 Concreto blanco, que se hace con cemento blanco mezclado con arenas y gravas muy blancas. Es más costoso que el concreto corriente y su manejo también es más costoso, porque la formaleta requiere cuidados y manejos especiales, pero se ha utilizado con muchísimo éxito en obras como el Edificio de Post Grados de la Universidad Jorge Tadeo Lozano en Bogotá y el Intercambio Vial La Aguacatala en Medellín.

La oferta está más especializada que antes (en otro lugar de esta sección aparece en detalle) porque los constructores cada vez afinan más sus especificaciones y exigen respuestas y costos más precisos y más rápidos. Pero también, agrega Pimentel, porque las empresas del concreto importaron exitosamente nuevas tecnologías para promover el uso de sus productos, y en ello han obtenido muchos éxitos.

Cemento y concreto: nuevas tecnologías 

Los avances y aportaciones del Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto (IMCYC) generan nuevas expectativas en el uso de estos materiales. 

En sus 40 años de vida el IMCYC ha sido semillero de especialistas del cemento y del concreto para la industria de la construcción. Su origen se remonta a 1923, primero como Comité para propagar el uso del cemento Portland y después, en 1959, como Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto AC (IMCYC), con el objetivo de investigar y promover métodos constructivos y soluciones técnicas que permitan un uso económico y racional del concreto en la construcción, para ofrecerlo al diseñador, al constructor y al propietario como la alternativa más ventajosa frente a otros materiales. El Instituto es imagen, voz y representatividad de la industria del cemento y del concreto ante la sociedad, las autoridades nacionales y las entidades internacionales, al aportar nuevos conocimientos sobre estos materiales, enseñar cómo trabajarlos con calidad, resolver los problemas de aplicación en las obras y orientar en su utilización a los profesionales de la construcción.  Mediante programas de becas para estudiantes, profesores y catedráticos universitarios, desde 1970 financia a los interesados en estudiar maestrías y doctorados en las mejores universidades del mundo. Actualmente, estas personas trabajan para el Instituto y la industria de la construcción. 

 La promoción del uso profesional del cemento y el concreto ha sido una actividad preponderante con el propósito de mejorar y ampliar su uso en el país. Actualmente, el Instituto se encarga de capacitar y asesorar a ingenieros y arquitectos en este sentido. El IMCYC ha propiciado la promoción de ideas y conocimientos que aportan los especialistas internacionales hacia un mayor número de lectores y profesionales del ramo. Sus diversas publicaciones sirven como vehículos para la promoción y mejoramiento de la imagen del concreto.

Logros recientes

 "Hay muchos factores que afectan las características de los concretos, como la limpieza, el mantenimiento y la constitución de sus agregados —comenta el arquitecto Jorge García, gerente técnico del IMCYC—. Nuestro laboratorio y sus investigadores buscan materiales adecuados para la elaboración de concretos más eficientes y durables". Actualmente, se realiza una investigación extensa sobre concretos celulares . Se busca hacerlos más confortables, quitarles esa apariencia gris y fría, que tengan un aislamiento acústico, sean ligeros y permitan estructuras más económicas, sin sacrificar la resistencia; que reduzcan su costo y mejoren la termicidad

en las obras. La finalidad es construir viviendas más confortables, seguras y durables, que sirvan a la comunidad. Por otro lado, los cementos se han combinado con otros materiales, como los polímeros, para disponer de concretos con mejores propiedades como alta resistencia a la compresión y a la tensión, gran rapidez de endurecimiento y excelente durabilidad contra agentes químicos agresivos, como los sulfatos. Con concretos antibacterianos se inhibe el desarrollo de

microorganismos mediante la destrucción de su función metabólica. Además, evita la formación de bacterias permanentemente. Se utilizan en la construcción de hospitales, escuelas, estadios, baños públicos y granjas para la crianza de animales.  El arquitecto Heraclio Esqueda, director general del IMCYC, comenta que hay concretos de alta resistencia (CAR)  en el mercado, verdaderamente un gran avance. Para lograrlo se han desarrollado grandes programas de investigación con otros materiales como plásticos y fibras de carbono, utilizadas en la industria aeroespacial. Estos concretos poseen un elevado contenido de cemento de 400-500 kg/ m3, p.

CONSTRUCCIÓN: NUEVO CONCRETO FLEXIBLE CAPAZ DE AUTO REPARARSE.

El ingeniero Víctor Li de la Universidad de Michigan ha creado un nuevo tipo de concreto que tiene la propiedad de auto repararse cuando aparecen grietas sobre su superficie. Su creador asegura que este nuevo material se repara gracias a la acción del agua de lluvia o del dióxido de carbono presentes en la atmósfera.

Las estructuras de hormigón actuales van reforzadas con barras de acero para evitar, precisamente, la aparición de grietas. La utilización del hormigón que se auto repara

harían innecesarios los refuerzos de acero. Otra de sus características es su flexibilidad, que hace que se comporte más como metal, que se dobla sin romperse. 

Ingenieros de la Universidad de Michigan, en los Estados Unidos, han creado un nuevo tipo de hormigón que se repara sólo cuando aparecen grietas. Según sus creadores, no es necesaria ninguna intervención humana, basta con que el agua y el dióxido de carbono hagan su trabajo. 

Así, unos cuantos días lloviendo serían suficientes para reparar un puente

construido con este nuevo hormigón, dicen los ingenieros. La auto reparación es posible porque el material está diseñado para doblarse y romperse en líneas irregulares, como ocurre cuando se rompe un pelo, en lugar de romperse causando grandes espacios, que es cómo suele romperse el hormigón. 

-Es como si tuviéramos una pequeña cortada en la mano, el cuerpo es capaz de curarse a sí mismo. Pero si lo que tenemos es una gran herida, el cuerpo necesita ayuda y es posible que necesite puntos de sutura. Hemos creado un material que es capaz de repararse a sí mismo. Incuso si se sobrecarga, las grietas son pequeñas. Para nuestra sorpresa hemos descubierto que, cuando se le carga nuevamente después de haberse auto reparado, se comporta como nuevo, con prácticamente la misma rigidez y fuerza.

Como el metal. 

Más flexible que el hormigón tradicional, el material ahora presentado se comporta más como metal o como vidrio. El hormigón tradicional se considera casi cerámica: quebradizo y rígido, puede sufrir daños catastróficos en un terremoto o por uso excesivo. 

Pero el nuevo hormigón se dobla sin romperse. Está protegido con ciertas fibras recubiertas que lo mantienen unido. De hecho, permanece intacto con seguridad cuando se deforma hasta un 5 por ciento más de su tamaño inicial. Ni siquiera un gran terremoto ejerce esa presión. 

La anchura media del hormigón de auto reparación es inferior a 60 micrómetros. Eso es aproximadamente la mitad del grosor de un cabello humano. Su fórmula asegura que cuando esté expuesto en la superficie de las grietas puede reaccionar con el agua y el dióxido de carbono del aire y formar una fina -cicatriz- blanca de carbonato de calcio. El carbonato de calcio es un compuesto sólido que se encuentra de forma natural en las conchas marinas. En el laboratorio, el material requiere entre uno y cinco ciclos de humedecimiento y secado para estar reparado. 

Para probar que el hormigón había -curado- sus grietas, los investigadores utilizaron mediciones de frecuencia de resonancia para determinar la rigidez y la fuerza antes y después de la inducción de las grietas. Estas pruebas enviaron ondas sonoras a través del material para detectar cambios en su estructura.

Grietas pequeñas. 

En la actualidad, los constructores refuerzan las estructuras de hormigón con barras de acero para mantener las grietas tan pequeñas como sea posible. Pero lo cierto es que, pese a todo, no son lo suficientemente pequeñas como para evitar que el agua o el hielo penetren y dañen ese acero, debilitando la estructura. El hormigón de Li no necesita el refuerzo de acero para mantener las grietas pequeñas, por lo que la corrosión antes descrita ya no se produce. 

Construcción: Concreto translúcido, último invento mexicano

Un invento revolucionario. 

Los ingenieros civiles mexicanos, Joel Sosa Gutiérrez -de 26 años- y Sergio Omar Galván Cáceres -de 25 años- crearon en el 2005 este revolucionario cemento que tiene la capacidad de ser colado bajo el agua y ser 30 por ciento más liviano que el concreto

hasta ahora conocido. 

Uno de los inventores, Sergio Galván dijo que -el concreto translúcido es más estético que el convencional, permite el ahorro de materiales de acabado [como yeso, pintura y barniz] y posee la misma utilidad-. 

Según el folleto comercial del producto, su fabricación es igual a la del concreto común. Para ello se emplea cemento blanco, agregados finos, agregados gruesos, fibras, agua y el aditivo cuya

fórmula es secreta.

Además, en este nuevo concreto pueden introducirse objetos, luminarias e imágenes, ya que tiene la virtud de ser translúcido hasta los dos metros de grosor, sin distorsión evidente. 

Este producto representa un avance en la construcción de plataformas marinas, presas, escolleras y taludes en zonas costeras, ya que sus componentes no se deterioran bajo el agua. 

El aditivo -Ilum- es único en el mundo, ya que le confiere al concreto 15 veces más resistencia –4,500 kg/cm2- con nula absorción de agua, permite el paso de la luz –es traslúcido- tiene un peso volumétrico 30 por ciento inferior al comercial y puede ser colado bajo el agua. 

Translúcido vs Tradicional. 

Si bien, la diferencia de precio entre el hormigón translúcido en comparación con el convencional, es contrastante, el primero tiene enormes ventajas como su alta resistencia y sus facultades estéticas. Estas virtudes han hecho que tenga gran aceptación tanto en arquitectura como en construcción. 

-Otra de las ventajas que ofrece el uso de este concreto, además de lo estético, es que permite un ahorro notable de luz eléctrica al facilitar el paso de

70 por ciento de la luz natural. Una de las desventajas es que por su alto grado de transparencia, las estructuras internas de la construcción quedan a la vista, lo que al cabo de un tiempo podría resultar antiestético. -Pero se busca la forma de que con un buen acabado, los hierros de las columnas y otros materiales [de relleno], puedan ser agradables para la vista. Hemos hecho varias pruebas y es posible; incluso se ve natural, muy orgánico.

Los concretos tradicionales tienen una resistencia que va de los 250 a los 900 kg/cm2; en cambio el concreto traslucido, por ejemplo, puede alcanzar una resistencia de hasta 4500 kg/cm2 y el gris de 2500 kg/cm2. 

Diferencia del Concreto Translúcido [mexicano] con el LiTraCon. 

Indudablemente el Concreto Translúcido mexicano y el LiTraCon son materiales constructivos que han dado un giro considerable al diseño arquitectónico y la industria de la construcción; sin embargo, La composición química es la diferencia ineludible entre el LiTraCon y el Concreto Translúcido mexicano. 

Edificios verdes. 

El concreto translúcido ofrece ventajas ambientales, tales como la reducción en el uso de luz artificial, lo que permitiría una disminución en las emisiones de gases de efecto invernadero. 

-El producto podría ser valioso en la construcción de edificios ecológicos, ya que posibilitaría la moderación e incluso mitigación del paso de calor-, dijo el ingeniero Galván. 

Sobre su utilización en la construcción de casas ubicadas en zonas de huracanes o sismos, es igual que emplear el concreto tradicional, porque no cambia su naturaleza, ambos son quebradizos y en general no presentan tanta resistencia a los terremotos. En el caso de los huracanes, su resistencia sí es más alta. 

ECOCRETO

El agotamiento de los mantos acuíferos es, tal vez, el mayor problema al cual se están enfrentando nuestras autoridades en varias ciudades de la Republica Mexicana y en otros países, por lo que el uso de un pavimento permeable ayudaría a mantener el medio ambiente, ya que permite la recuperación de agua de lluvia a los mantos acuíferos que son las fuentes naturales de suministro de agua de las ciudadesEl ECOCRETO® sirve para fabricar pisos y pavimentos de concreto 100% permeables, dejando pasar el agua de lluvia a través de ellos para que esta se infiltre al subsuelo. 

El pavimento ecológico de concreto permeable ECOCRETO® es el resultado de la mezcla de agregado pétreo, cemento, agua y el aditivo ECOCRETO®, que forman una pasta similar al concreto hidráulico, tan maleable como este, pero que al secar dejará una superficie muy porosa que permite el paso del agua libremente hacia el subsuelo y que tiene una gran resistencia a la compresión y a la flexión.

 

Como ventaja adicional,  por ser un material granular, sin arena, permite que las cargas de los autos y camiones  se repartan, por lo que la carga que llega al terreno

sea de algunos gramos repartidos en un área muy grande, lo que evita deformaciones de los terrenos y la aparición de baches.

VENTAJAS TÉCNICAS DE LOS PISOS DE ECOCRETO   

 

Hay varias razones que hacen que los pisos y pavimentos de ECOCRETO® sean superiores a los de concreto hidráulico.

1. La ausencia de finos.  Los concretos sin finos transmiten las cargas en forma heterogénea a diferencia de los concretos convencionales que lo hacen en forma homogénea.  En los concretos sin finos la transmisión de cargas se realiza por puntos de contacto, originando que las cargas sean repartidas en forma aleatoria, dando como resultado que éstas sean distribuidas en una superficie mucho mayor.

2. El aditivo ECOCRETO® al reaccionar con el cemento potencializa su poder de pegado logrando un súper concreto.  Se han hecho pruebas en las cuales, al agregar el aditivo a un concreto hidráulico normal, se ha logrado un incremento de más del 100 % en su resistencia a la compresión.

3. Los huecos presentes en estos concretos dan como resultado:

Una mayor elasticidad.

Comportamiento superior frente a los cambios de temperatura, disminuyendo los movimientos de contracción y expansión.

Pavimentos más frescos.

Pavimentos más ligeros.

La transmisión heterogénea de las cargas provoca que la superficie sobre la cual éstas se reparten, sea varias veces mayor a aquella producto de la repartición de cargas en un piso hecho con un concreto convencional o con asfalto.  Aunado a esto, las bases diseñadas para los pisos permeables son más económicas, más eficientes y no generan baches.

Una ventaja adicional, provocada por la repartición heterogénea de cargas es que casi nunca hace falta mejorar el terreno natural.

Se ha desarrollado una fórmula llamada “Factor de Vacíos” que permite conocer la resistencia a la compresión de los pisos de ECOCRETO® cuando son analizados mediante el uso de cilindros o corazones.  Aplicada en forma convencional permite establecer un punto de comparación entre ambos tipos de concretos.

1. El “Factor de Vacíos” se obtiene al dividir el peso del concreto convencional (aprox. 2,400 kg/m3) entre el del ECOCRETO® (aprox. 1,750 kg/cm3).

 

2. El resultado se multiplica por la “f’c” obtenida al tronar la muestra.

Ejemplo:        Peso del concreto convencional       2,400 kg/m3    = 1.3714 (factor de vacíos)                        Peso del ECOCRETO®                  1,750 kg/m3

                        Resultado de la prueba de laboratorio     f’c = 252 kg/cm2

                        f’c para el concreto permeable -----------à 252 * 1.3714 = 345.60 kg/cm2

Este factor es aplicable tanto a pruebas a compresión como a tensión.

Con esta información podrán hacerse los cálculos correspondientes para el diseño de pavimentos.

 

Reciclado de concreto

Dentro de esta actividad, los materiales factibles de reciclar son los que provienen de demoliciones y desechos de la industria de la construcción (edificaciones, excavaciones, vialidades, urbanizaciones, caminos, etc.)Es importante recalcar el cuidado que se debe tener de no contaminar los productos a reciclar, ya que para poder llevar a cabo esta actividad, estos deberán entregarse libres de materiales tales como: basura, papel, madera, plástico, textiles y materiales tóxicos.  

Materiales que pueden ser recibidos para su reciclaje:

Adocretos Arcillas

Blocks

Tabiques

Ladrillos

Concreto Simple

Concreto Armado

Mamposterías

Cerámicos

Fresado de Carpeta Asfáltica

Materiales que no pueden ser recibidos por Concretos Reciclados para su reciclaje:

Basura Orgánicos

Aceites

Grasas

Asbestos

Baterías

Llantas usadas

Papel

Plásticos

Químicos

Tanques de gas

Textiles

Vidrio

Tablaroca

Requisitos para Reciclar

  Para llevar a cabo la actividad del reciclaje de los desechos de la industria de la construcción y demolición, es necesario contar con una superficie lo suficientemente grande y adecuada, no solo para realizar la propia actividad, sino también, contar con una superficie proporcional para el amortiguamiento del impacto al medio ambiente, áreas verdes, oficinas, talleres, estacionamiento vehicular, caminos de acceso, etc. Es importante separar y almacenar los diferentes tipos de desechos que se reciban de acuerdo a su composición. Esto es, separar arcillas, materiales producto de demolición o sobrantes de construcción, fresados, etc.

Se debe contar con riegos de agua por aspersión para la estabilización de polvos. En el caso particular de Concretos Reciclados la actividad se desarrollará en una depresión de 30 m. de profundidad que facilita la precipitación de los polvos dentro de la misma superficie.

Los vehículos que transporten desechos de la construcción deberán utilizar rutas que sean las más convenientes a fin de evitar conflictos viales, procurando que circulen con lonas para evitar el derrame de material y prevenir la contaminación atmosférica por la emisión de partículas.