Hormigón
El concreto es un material compuesto compuesto de agregados finos y gruesos unidos con un cemento fluido (pasta de cemento) que se endurece (cura) con el tiempo. El hormigón es la segunda sustancia más utilizada en el mundo después del agua, [2] y es el material de construcción más utilizado. [3] Su uso en todo el mundo, tonelada por tonelada, es el doble que el acero, la madera, los plásticos y el aluminio combinados. [4] A nivel mundial, se proyecta que la industria del concreto premezclado, el segmento más grande del mercado del concreto, supere los $ 600 mil millones en ingresos para 2025. [5] Este uso generalizado da como resultado una serie de impactos ambientales .. En particular, el proceso de producción de cemento produce grandes volúmenes de emisiones de gases de efecto invernadero , lo que lleva al 8% neto de las emisiones globales. [6] [7] Otras preocupaciones ambientales incluyen la extracción ilegal de arena generalizada , los impactos en el medio ambiente circundante, como el aumento de la escorrentía superficial o el efecto de isla de calor urbano , y las posibles implicaciones para la salud pública de los ingredientes tóxicos. Se está realizando una importante investigación y desarrollo para tratar de reducir las emisiones o convertir el concreto en una fuente de secuestro de carbono , y aumentar el contenido de materias primas recicladas y secundarias en la mezcla para lograr una economía circular .. Se espera que el concreto sea un material clave para estructuras resistentes a los desastres climáticos, [8] así como una solución para mitigar la contaminación de otras industrias, capturando desechos como cenizas volantes de carbón o relaves y residuos de bauxita .
Cuando el agregado se mezcla con cemento Portland seco y agua , la mezcla forma una lechada fluida que se vierte y se moldea fácilmente. El cemento reacciona con el agua a través de un proceso llamado hidratación del concreto que se endurece durante varias horas para formar una matriz dura que une los materiales en un material duradero similar a la piedra que tiene muchos usos. [9] Este tiempo permite que el concreto no solo se moldee en formas, sino que también tenga una variedad de procesos de herramientas preformados. El proceso de hidratación es exotérmico , lo que significa que la temperatura ambiente juega un papel importante en el tiempo que tarda el concreto en fraguar. A menudo, los aditivos (como puzolanas o superplastificantes )) se incluyen en la mezcla para mejorar las propiedades físicas de la mezcla húmeda, retrasar o acelerar el tiempo de curado o cambiar el material terminado. La mayor parte del hormigón se vierte con materiales de refuerzo (como barras de refuerzo ) incrustados para proporcionar resistencia a la tracción , lo que produce hormigón armado .
En el pasado, los aglutinantes de cemento a base de cal , como la masilla de cal, se usaban a menudo, pero a veces con otros cementos hidráulicos (resistentes al agua) como cemento de aluminato de calcio o con cemento Portland para formar hormigón de cemento Portland (llamado así por su parecido visual con piedra de Pórtland ). [10] [11] Existen muchos otros tipos de concreto no cementoso con otros métodos para unir agregados, incluido el concreto asfáltico con un aglutinante bituminoso , que se usa con frecuencia para superficies de carreteras , y concretos poliméricos .que utilizan polímeros como aglutinante. El hormigón es distinto del mortero . Mientras que el hormigón es en sí mismo un material de construcción, el mortero es un agente de unión que normalmente mantiene unidos los ladrillos , las tejas y otras unidades de mampostería. [12]
La palabra concreto proviene de la palabra latina " concretus " (que significa compacto o condensado), [13] el participio perfecto pasivo de " concrescere ", de " con- " (juntos) y " crescere " (crecer).
Se hace referencia al hormigón maya en las ruinas de Uxmal en Incidents of Travel in the Yucatán de John L. Stephens . “El techo es plano y había sido cubierto con cemento”. "Los pisos eran de cemento, en algunos lugares duros, pero, por la exposición prolongada, se rompieron y ahora se desmoronan bajo los pies". "Pero toda la pared era sólida y consistía en grandes piedras incrustadas en mortero, casi tan duras como la roca".
