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Un cilindro de hormigón celular.

El hormigón celular, también conocido como hormigón celular ligero (LCC), hormigón celular de baja densidad (LDCC) y otros términos, se define como una lechada a base de cemento , con un mínimo de 20% (por volumen) de espuma incorporada al mortero plástico . [1] Como en la producción de hormigón celular no se utiliza en su mayoría agregado grueso, el término correcto se llamaría mortero en lugar de hormigón; también se le puede llamar "cemento espumado". La densidad del hormigón celular suele variar de 400 kg / m 3 a 1600 kg / m 3. La densidad se controla normalmente sustituyendo total o parcialmente el agregado fino con espuma.

Terminología [ editar ]

También se le llama aircrete, hormigón celular, hormigón celular, hormigón celular ligero o hormigón de densidad reducida.

Historia [ editar ]

El puente Smithy de la década de 1930 utilizaba hormigón celular para el relleno.

La historia del hormigón celular se remonta a principios de la década de 1920 y la producción de hormigón celular esterilizado en autoclave , que se utilizaba principalmente como aislamiento . [2] Un estudio detallado sobre la composición, las propiedades físicas y la producción de hormigón celular se llevó a cabo por primera vez en las décadas de 1950 y 1960. [3] [4] [5] Después de esta investigación, se desarrollaron nuevos aditivos a fines de la década de 1970 y principios de la de 1980, lo que llevó al uso comercial de hormigón celular en proyectos de construcción. Inicialmente, se utilizó en los Países Bajos para rellenar huecos y para estabilizar suelos. La investigación adicional llevada a cabo en los Países Bajos ayudó a lograr un uso más generalizado del hormigón celular comomaterial de construcción . [6] Más recientemente, el hormigón celular se está fabricando con un generador de espuma continuo. La espuma se produce agitando un agente espumante con aire comprimido para hacer "aircrete" o "foamcrete". Este material es ignífugo, a prueba de insectos e impermeable. Ofrece un importante aislamiento térmico y acústico y se puede cortar, tallar, perforar y dar forma con herramientas para trabajar la madera. Este material de construcción se puede utilizar para hacer cimientos, contrapisos, bloques de construcción, muros, cúpulas o incluso arcos que se pueden reforzar con una tela de construcción. [7]

Fabricación [ editar ]

El hormigón celular normalmente consiste en una lechada de cemento o cenizas volantes y arena y agua, aunque algunos proveedores recomiendan cemento puro y agua con el agente espumante para mezclas muy livianas. [8] Esta suspensión se mezcla además con una espuma aireada sintética en una planta mezcladora de hormigón . [9] La espuma se crea utilizando un agente espumante , mezclado con agua y aire de un generador. El agente espumante utilizado debe ser capaz de producir burbujas de aire con un alto nivel de estabilidad, resistentes a los procesos físicos y químicos de mezcla, colocación y endurecimiento.

La mezcla de hormigón celular se puede verter o bombear en moldes o directamente en elementos estructurales. La espuma permite que la lechada fluya libremente debido al comportamiento tixotrópico de las burbujas de espuma, lo que permite verterla fácilmente en la forma o molde elegido. [9] El material viscoso requiere hasta 24 horas para solidificarse (o tan solo dos horas si se cura con vapor a temperaturas de hasta 70 ° C para acelerar el proceso. [10] [11]), dependiendo de variables que incluyan la temperatura ambiente y la humedad. Una vez solidificado, el producto formado puede desprenderse de su molde. Una nueva aplicación en la fabricación de hormigón celular es cortar las tortas de hormigón de gran tamaño en bloques de diferentes tamaños mediante una máquina cortadora que utiliza alambres de acero especiales. La acción de corte tiene lugar cuando el hormigón aún está blando.

Propiedades [ editar ]

Una muestra de hormigón celular utilizado para la medición.

El hormigón celular es un material de construcción versátil con un método de producción simple que es relativamente económico en comparación con el hormigón celular autoclave. [1] Los compuestos de espuma de hormigón que utilizan cenizas volantes en la mezcla de lechada son aún más baratos y tienen menos impacto ambiental. El hormigón celular se produce en una variedad de densidades desde 200 kg / m 3 hasta 1,600 kg / m 3 dependiendo de la aplicación. [1] Los productos de menor densidad se pueden cortar en diferentes tamaños. Si bien el producto se considera una forma de concreto (con burbujas de aire que reemplazan al agregado), sus altas cualidades de aislamiento térmico y acústico lo convierten en una aplicación muy diferente al concreto convencional.

Aplicaciones [ editar ]

El hormigón celular se puede producir con densidades en seco de 400 a 1600 kg / m 3 (25 lb / ft 3 a 100 lb / ft 3 ), con resistencias a 7 días de aproximadamente 1 a 10 N / mm 2 (145 a 1450 psi). respectivamente. El hormigón celular es resistente al fuego y sus propiedades de aislamiento térmico y acústico lo hacen ideal para una amplia gama de propósitos, desde aislar pisos y techos hasta rellenar huecos. También es particularmente útil para la reinstalación de zanjas. [9]

Algunas de las aplicaciones del hormigón celular son:

  • accesos a puentes / terraplenes
  • Abandono de tubería / relleno anular
  • relleno de trinchera
  • bloques prefabricados
  • elementos de pared prefabricados / paneles
  • Paredes fundidas in situ / fundidas in situ
  • colocación de compensación aislante
  • soleras de suelo de aislamiento
  • soleras de techo de aislamiento
  • relleno de porciones hundidas
  • reinstalación de trinchera
  • subbase en carreteras
  • relleno de bloques huecos
  • tableros aislantes prefabricados [12]

Tendencias y desarrollo [ editar ]

Hasta mediados de la década de 1990, el hormigón celular se consideraba débil y no duradero con características de alta contracción. [1] Esto se debe a que las burbujas de espuma inestables dieron como resultado que el hormigón celular tenga propiedades inadecuadas para producir una densidad muy baja (menos de 300 kg / m 3 de densidad seca), así como aplicaciones estructurales de soporte de carga. Por lo tanto, es importante asegurarse de que el aire arrastrado al hormigón celular esté contenido en burbujas uniformes, muy pequeñas y estables que permanezcan intactas y aisladas, y no aumenten así la permeabilidad de la pasta de cemento entre los huecos.

El desarrollo de agentes espumantes a base de enzimas sintéticas, aditivos que mejoran la estabilidad de la espuma y equipos especializados de generación, mezcla y bombeo de espuma ha mejorado la estabilidad de la espuma y, por lo tanto, el hormigón celular, lo que hace posible la fabricación de una densidad de hasta 75 kg / m 3 , una densidad que es solo el 7,5% del agua. [12] La enzima está formada por proteínas altamente activas de origen biotecnológico que no se basan en la hidrólisis de proteínas. [13] En los últimos años, el hormigón celular se ha utilizado ampliamente en carreteras, edificios comerciales, edificios de rehabilitación de desastres, escuelas, apartamentos y desarrollos de viviendas en países como Alemania, EE. UU., Brasil, Singapur, India, Malasia, Kuwait, Nigeria, Bangladesh, Botswana, México. , Indonesia, Libia, Arabia Saudita, Argelia, Irak, Egipto y Vietnam.

Amortiguación [ editar ]

El hormigón celular ha sido investigado para su uso como trampa de balas en campos de entrenamiento de armas de fuego militares estadounidenses de alta intensidad. [14] Este trabajo dio como resultado que el producto SACON fuera enviado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU., Que cuando se desgasta, puede enviarse directamente a las instalaciones de reciclaje de metales sin requerir la separación de las balas atrapadas, ya que el carbonato de calcio en el concreto actúa. como un flujo . [15]

La capacidad de absorción de energía del hormigón celular se aproximó a partir de las pruebas de caída y se encontró que varía de 4 a 15 MJ / m 3 dependiendo de su densidad. Con una absorción óptima estimada a partir de una mezcla de densidad moderada de 1000 kg / m 3 en relaciones agua / cemento (a / c) de 0 · 6 a 0 · 7. [dieciséis]

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b c d Folleto de hormigón celular The Concrete Institute, Midrand, 2013
  2. ^ Sach J y Seifert H (1999). Tecnología de hormigón celular: posibilidades de aislamiento térmico a altas temperaturas. CFI Forum of Technology, DKG 76, núm. 9, págs. 23–30.
  3. ^ Valore RC. (1954). Composición y métodos de producción de la parte 1 del hormigón celular, ACI j; 50: 773-96.
  4. ^ Valore RC. (1954). Cellular RC, Cellular concrete part 2 propiedades físicas. ACI J; 50: 817-36.
  5. ^ Rudnai G. (1963). Hormigones ligeros. Budapest, Akademikiado
  6. ^ Van Deijk. Hormigón celular. Concrete, julio / agosto de 1991, págs. 49–54.
  7. ^ "AirCrete" . Domegaia.com .
  8. ^ "Hormigón aireado, hormigón ligero, hormigón celular y hormigón celular" . litebuilt.com . Consultado el 12 de septiembre de 2015 .
  9. ^ a b c Asociación Británica del Cemento, Composición y Propiedades del Hormigón Espumado, Asociación Británica del Cemento, 1994.
  10. ^ LithoPore Foamed Concrete Luca Industries International GmbH, obtenido el 22 de enero de 2015
  11. ^ "Hormigón aireado, hormigón ligero, hormigón celular y hormigón celular" . litebuilt.com . Consultado el 12 de septiembre de 2015 .
  12. ^ a b LithoPore ™ Foam Concrete 75 - 150 Kg / m 3 Luca Industries International GmbH, obtenido el 29 de marzo de 2016
  13. ^ LithoPore ™ True Technology Luca Industries International GmbH, obtenido el 29 de marzo de 2016
  14. ^ Fabián, Gene L .; O'Donnell, Richard H .; Tom, Joe G .; Malone, Philip G. (1996). Uso de hormigón amortiguador (SACON) como medio de captura de balas compatible con el medio ambiente en campos de entrenamiento de armas pequeñas (PDF) . Actas del Taller de tecnología ambiental de tres servicios, "Mejora de la preparación mediante tecnología de calidad ambiental" . págs. 187–196. ADP017714. Archivado (PDF) desde el original el 20 de agosto de 2015.
  15. ^ "Trampa de balas SACON de hormigón amortiguador" . Terran Corporation.
  16. ^ Jones, M. Roderick; Zheng, Li (1 de febrero de 2013). "Absorción de energía del hormigón celular por impactos de baja velocidad" . Revista de Investigaciones Concretas . 65 (4): 209–219. doi : 10.1680 / macr.12.00054 - a través de icevirtuallibrary.com (Atypon).