Concreto Armado

Que es el concreto armado?

El concreto armado (también conocido como hormigón armado) es un material compuesto fundamental en la construcción moderna, resultante de la unión de dos elementos: el concreto y el acero de refuerzo.

Esta combinación surge para solucionar una debilidad física:

• El concreto es excelente resistiendo esfuerzos de compresión (aplastamiento), pero frágil ante la tracción.
• El acero posee una alta resistencia a la tracción (estiramiento) y ductilidad.

Al integrarse, el acero absorbe los esfuerzos de tracción y corte, mientras el concreto soporta la compresión y protege al metal de la corrosión. Esta simbiosis permite crear estructuras monolíticas, seguras y duraderas capaces de soportar grandes cargas sísmicas y estructurales.

¿Para qué se utiliza el concreto armado? Aplicaciones y Usos Principales

Gracias a su excepcional versatilidad y durabilidad, el concreto armado es el material predominante en la ingeniería civil moderna. Sus aplicaciones se extienden a través de diversos sectores estratégicos:

• Edificaciones Residenciales y Comerciales: Es la base estructural de viviendas y rascacielos. Se utiliza para fabricar elementos críticos como cimentaciones (bases), columnas, vigas, losas de entrepiso, muros de corte y escaleras, garantizando la estabilidad del edificio.
• Infraestructura Pública: Es vital para la conectividad y seguridad urbana. Se emplea en la construcción de puentes, túneles, viaductos, sistemas de drenaje y muros de contención que soportan grandes empujes de tierra.
• Instalaciones Industriales: Debido a su alta resistencia a cargas dinámicas, es ideal para construir silos, tanques de almacenamiento masivo, cimentaciones para maquinaria pesada y pavimentos industriales de alto tránsito.
• Obras Hidráulicas: Su baja permeabilidad y resistencia a la erosión lo hacen indispensable en el manejo de recursos hídricos, destacando su uso en presas, canales de riego, embalses, plantas de tratamiento de agua y piscinas olímpicas.
• Construcciones Subterráneas: Por su capacidad para resistir presiones laterales del suelo y la humedad, es el material predilecto para sótanos, estacionamientos bajo nivel, túneles de metro y refugios especializados.

Tipos de Elementos Estructurales de Concreto Armado

El éxito de una edificación depende de la correcta interacción entre sus componentes. A continuación, detallamos los principales elementos estructurales fabricados con hormigón armado:

1. Vigas de Concreto: Son elementos horizontales diseñados para resistir esfuerzos de flexión. Su función es recibir las cargas de las losas y transmitirlas hacia las columnas. Existen diversos tipos, como las vigas en I, vigas en T o vigas de confinamiento.
   • 👉 Leer más sobre: Vigas de Concreto Armado
2. Columnas: Son los componentes verticales más críticos. Su función principal es soportar cargas de compresión y transferirlas hacia la cimentación. Son el eje de la estabilidad frente a cargas gravitatorias y sísmicas.
   • 👉 Leer más sobre: Columnas de Concreto: Estructuras Resistentes
3. Placas (Muros de Corte): Son elementos planos y verticales de gran rigidez. A diferencia de un muro simple, las placas de concreto armado están diseñadas para absorber fuerzas laterales (sismos) y evitar el balanceo excesivo de la estructura.
4. Losas (Aligeradas y Macizas): Son los elementos que constituyen los techos y pisos. Las losas aligeradas (que utilizan ladrillos de techo o poliestireno) reducen el peso de la estructura, mientras que las losas macizas ofrecen una mayor capacidad de carga.
   • 👉 Leer más sobre: Guía de Losa Aligerada
5. Zapatas: Constituyen la base de las columnas. Su objetivo es ampliar el área de contacto con el suelo para distribuir las cargas de forma uniforme y evitar asentamientos o hundimientos diferenciales.
   • 👉 Leer más sobre: Zapatas y Cimentaciones
6. Cimientos (Superficiales y Profundos): Es la parte de la estructura que está en contacto directo con el terreno. Pueden ser cimientos corridos para muros o soluciones más complejas como pilotes y caissons en suelos de baja capacidad portante.

Propiedades, Procesos y Patologías Comunes del concreto armado

Para garantizar la vida útil de la estructura, es crítico controlar los siguientes procesos:

Ensayos de Calidad (Control Técnico)

Para cumplir con las normativas (como el ACI 318 o el RNE E.060), el concreto debe someterse a pruebas rigurosas, tales ensayos de concreto son:

¿Qué materiales se utilizan para realizar concreto armado?

La calidad del concreto armado depende directamente de la dosificación y la calidad de sus componentes. Estos se dividen en dos grupos: la matriz del concreto y el refuerzo metálico.

1. Componentes del Concreto (La Matriz)

El concreto es el resultado de una reacción química llamada hidratación. Sus ingredientes son:

• Cemento: Es el aglomerante o «pegamento». Al interactuar con el agua, forma una pasta que recubre los agregados y se endurece hasta convertirse en una piedra artificial.
• Agua: El componente activo que inicia la reacción química. Debe ser agua limpia (potable preferiblemente), ya que las impurezas pueden corroer el acero interno.
• Agregados (Inertes): * Agregado Fino (Arena): Rellena los huecos entre la piedra y el cemento.
  • Agregado Grueso (Piedra o Grava): Aporta volumen y resistencia mecánica. El tamaño de la roca triturada influye directamente en la manejabilidad de la mezcla.

2. Acero de Refuerzo (La Armadura)

Es el elemento que define al concreto armado. Se utiliza generalmente en forma de barras corrugadas o mallas electrosoldadas.

• Función: Aporta la ductilidad y resistencia a la tracción que el concreto simple no posee.
• Corrugación: Las estrías en las barras de acero no son estéticas; sirven para maximizar la adherencia mecánica entre el metal y el concreto, evitando que el acero se deslice bajo carga.

3. Aditivos Químicos (Componentes Especiales)

• Dependiendo de las condiciones de la obra (clima extremo, necesidad de desencofrado rápido o estructuras bajo el agua), se utilizan aditivos para:
• Aumentar la fluidez sin añadir exceso de agua (plastificantes).
• Acelerar o retardar el fraguado.
• Mejorar la impermeabilidad.

¿Cómo hacer concreto armado?

En términos simples se vierte el concreto acorde a una dosificación en el encofrado del elemento que ya anteriormente se construyo una estructura de acero.

El concreto al secarse adquiere una adherencia entre los materiales y la estructura, mejorando las características para la resistencia tanto a tracción como compresión. Este concreto se puede hacer en dos lugares atendiendo a las condiciones y/o necesidades; así se puede preparar:

• En la misma construcción, vertiendo los materiales para formar el cemento en una mezcladora y luego verter al elemento del encofrado. *No se recomienda hacer de forma manual.
• En fabricas cementeras ,encargadas de otorgar un control riguroso con certificación de lo que se solicita por el contratista o ingeniero de obra, lo cual asegura una mejor calidad del producto estructural para una buena resistencia a la compresión.

Por otra parte existen los módulos o elementos prefabricados, los cuales ya han sido fabricados en masa y están listos solo para ser ensamblados conjuntamente, sin embargo debe tener cuidado en los nodos articulares.

Ventajas y desventajas del concreto armado

Algunas de las ventajas y inconvenientes que podemos destacar del hormigon armado y/o concreto armado que puede ser decisivo a la hora de construir o comprar una vivienda ,son :

Ventajas de concreto Armado ✅

La sinergia de estos elementos ( refuerzo de acero y concreto ) le confiere al concreto armado una serie de propiedades que lo convierten en el material más empleado en la construcción. Algunas de las ventajas que nos ofrece este material son:

• Resistencia : El trabajo con este material es resistente a la tracción y compresión, así como a la torsión y flexión.
• Durabilidad : Son estructuras que tienen característica monolítica porque muestra una compacidad similar a la roca, teniendo en cuenta que debe estar en condiciones de ambientes secos y templados para una larga duración.
• Moldeable : El hormigon armado tiene la capacidad de adaptarse a diferentes formas arquitectónicas.
• Disponibilidad : Es un material muy utilizable ya que se encuentra en cualquier parte del mundo ya que sus elementos que lo componen se pueden conseguir fácilmente en cualquier parte del los países.
• Resistencia térmica :Tiene una buena masa térmica y una resistencia al fuego inherente que puede llegar a resistir entre una a tres horas, lo que lo convierte en uno de los materiales más resistentes al fuego, no es ignífugo.
• Propiedades adherentes : El hormigón y el acero se adhieren fuertemente entre sí, ya que tienen aproximadamente el mismo coeficiente de dilatación.

Desventajas del concreto Armado ❌

Sin embargo existen algunas desventajas y/o puntos en contra a tener en cuenta que son necesarios saber:

• Porosidad : Este material se puede ver afectado en gran medida si se encuentra en contacto con terrenos acuíferos (terrenos bastantes húmedos) ,por lo cual se requieren una impermeabilización de los elementos que estén en contacto.
• Calculo de diseño : Debido a que este material posee una armadura interna especifica para soportar cierta cantidad de peso, por lo cual se requiere que la persona sea experta en estructuras o un profesional calificado.
• Coste : Debido a las grandes pesos que debe soportar ,este elemento aumenta sus dimensiones por lo cual su coste también.