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Influencia de los áridos en la estabilidad dimensional del concreto

El comportamiento del concreto con el paso del tiempo depende de muchos factores, y uno de los más determinantes es la calidad y tipo de árido que se utilice en su elaboración.

No todos los áridos son iguales, y comprender su influencia es fundamental para lograr estructuras sólidas y duraderas.

¿Qué son los áridos y por qué son tan importantes en el concreto?

Los áridos son materiales granulares como la grava, arena y piedra triturada.

En la fabricación del concreto, constituyen entre el 60 % y el 80 % de su volumen total.

Esto significa que son los componentes predominantes de la mezcla, y por tanto, juegan un papel esencial en su comportamiento estructural.

No es exagerado afirmar que sin áridos adecuados, no hay concreto de calidad.

La función principal de estos materiales es proporcionar masa y estabilidad a la mezcla.

Además, reducen el costo del concreto al disminuir la cantidad de cemento requerida, que es el componente más caro.

¿Qué entendemos por estabilidad dimensional del concreto?

La estabilidad dimensional se refiere a la capacidad del concreto para mantener sus dimensiones originales a lo largo del tiempo.

Un concreto estable no se expande ni se contrae más allá de los límites aceptables durante su vida útil.

Este fenómeno está directamente relacionado con problemas como fisuras, deformaciones o incluso fallos estructurales.

Por lo tanto, garantizar la estabilidad dimensional es clave para la durabilidad de cualquier obra de construcción.

Factores que afectan la estabilidad dimensional

  • Cambios de temperatura.
  • Humedad ambiental.
  • Composición de la mezcla.
  • Calidad y tipo de árido.
  • Proceso de curado.

Como se puede observar, los áridos están directamente involucrados en varios de estos factores.

Influencia directa de los áridos en la estabilidad dimensional

La elección de los áridos no debe tomarse a la ligera cuando se busca un concreto resistente, homogéneo y estable.

Existen varias propiedades de los áridos que influyen directa y considerablemente en este objetivo.

1. Tipo de roca de origen

El origen de los áridos define su comportamiento frente a la humedad y temperatura.

Por ejemplo, una roca caliza tiene características muy distintas a una roca granítica.

Algunas expansiones pueden darse por reacciones químicas entre el árido y los álcalis del cemento (reacción álcali-sílice).

Esta reacción puede provocar fisuras y expansión involuntaria del concreto, comprometiendo su integridad estructural.

2. Forma y textura superficial

Los áridos angulares con textura rugosa ofrecen mejor adherencia con la pasta del cemento.

Esto mejora la cohesión interna del concreto, reduciendo formaciones de vacíos y microfisuras.

En cambio, los áridos redondeados tienden a disminuir la adherencia y, por tanto, el rendimiento mecánico de la mezcla.

3. Tamaño y distribución granulométrica

Una correcta distribución de tamaños permite un empaquetamiento más compacto entre los granos del árido.

Esto reduce la cantidad de vacíos existentes y mejora la estabilidad volumétrica.

Un árido mal clasificado puede ocasionar segregación, exudación y mezclas heterogéneas.

Todos estos problemas derivan en fisuras a mediano y largo plazo.

4. Contenido de humedad y absorción

Algunos tipos de árido tienen alta capacidad de absorber agua.

Este agua absorbida no participará en la hidratación del cemento, alterando el contenido real de agua efectiva en la mezcla.

Si no se controla, puede llevar al uso excesivo de agua, originando contracciones después del fraguado.

Estas contracciones son una de las principales causas de fisuración por retracción.

¿Cómo se eligen los áridos más adecuados para maximizar la estabilidad?

La selección de áridos depende del tipo de estructura, la exposición ambiental y los requisitos técnicos del diseño.

Sin embargo, existen algunos criterios comunes que se deben tener muy en cuenta.

  1. Pruebas petrográficas: analizan el tipo de roca y riesgos de reacciones deletéreas.
  2. Ensayos de absorción y humedad: permiten establecer el contenido correcto de agua en la mezcla.
  3. Análisis granulométrico: aseguran una distribución balanceada para evitar vacíos.
  4. Control de impurezas: áridos contaminados con arcillas o materia orgánica pueden debilitar la mezcla final.
  5. Compatibilidad con el cemento: una revisión química evita reacciones indeseadas como la expansión álcali-agregado.

Ejemplo real: cómo una mala elección de áridos provocó fallos estructurales

A principios de los años 90, se construyó una serie de edificios residenciales en una ciudad portuaria del Mediterráneo español.

El concreto utilizado fue elaborado con áridos de origen volcánico, extraídos localmente por su bajo costo y facilidad de acceso.

Al cabo de poco más de 7 años, comenzaron a aparecer fisuras horizontales en elementos estructurales clave, como vigas y pilares.

Estas fisuras crecieron rápidamente, acompañadas de deformaciones visibles en muros portantes.

Los ensayos posteriores determinaron una fuerte reacción álcali-sílice entre la pasta de cemento y los áridos utilizados.

Los áridos volcánicos contenían sílice reactiva no identificada en su momento.

Esta combinación provocó una lenta pero progresiva expansión dentro del concreto debido a productos gelatinosos que aumentaban en volumen cuando absorbían humedad.

El resultado fue devastador: se decretó la demolición parcial de varios edificios debido al riesgo de colapso.

Este caso evidenció la necesidad de realizar un control y selección técnicos adecuados de los áridos desde la fase de diseño estructural.

Solo así se pueden prevenir siniestros estructurales y garantizar la durabilidad de las construcciones.

Áridos reciclados: ¿una alternativa compatible?

En la actualidad, es cada vez más común reemplazar parte de los áridos naturales por áridos reciclados de origen industrial o de demolición.

Esto responde a una tendencia sostenible en el sector de la construcción.

No obstante, estos materiales deben someterse a rigurosos ensayos antes de ser utilizados.

Su capacidad de absorción suele ser mayor, y contienen microfracturas que pueden favorecer la expansión no deseada del concreto.

Por tanto, su uso es viable, pero siempre bajo control técnico exhaustivo para asegurar estabilidad dimensional compatible con los requisitos del proyecto.

Preguntas frecuentes sobre áridos y estabilidad del concreto

¿Qué tipos de áridos son más estables para elementos estructurales?

Los áridos silíceos y graníticos, provenientes de rocas ígneas compactas, ofrecen mayor rendimiento estructural y estabilidad a largo plazo.

¿Cuáles son los principales problemas si uso áridos no certificados?

Fisuras, contracciones, reacciones expansivas, pérdida de resistencia y deterioro estructural prematuro.

¿Los áridos tienen que estar totalmente secos antes de su uso?

No necesariamente, pero su humedad debe conocerse con precisión para ajustar la cantidad de agua en la mezcla.

¿Qué impacto tienen los áridos en el concreto autocompactante?

En estos concretos fluidos, la granulometría y forma de los áridos es aún más crítica para evitar segregación y pérdida de cohesión.

¿Qué diferencia hay entre un árido contaminado y uno mal clasificado?

El árido contaminado tiene elementos indeseables como arcillas u orgánicos.

Uno mal clasificado tiene una distribución granulométrica inadecuada o no cumple las proporciones ideales.

Ambos generan problemas de retracción, fisuras y pérdida de calidad en el concreto.

Importancia del control en obra y laboratorio

No basta con una buena selección.

El control continuo en obra y en laboratorio durante las fases previas y posteriores al colado del concreto es imprescindible.

Esto incluye ensayos de asentamiento, pruebas de resistencia y análisis visuales de calidad del árido antes de cada carga.

Más allá del diseño, cada lote de árido puede variar, incluso entre extracciones consecutivas de una misma cantera.

El control técnico periódico evita sorpresas desagradables que podrían comprometer todo el proyecto.

Un error en este punto puede traducirse en costes inesperados de reparación o sustitución de elementos estructurales ya construidos.

Por eso, una inversión preventiva en control de calidad siempre resulta más económica que una corrección correctiva.

Y lo más importante: garantiza la seguridad de quienes habitarán o utilizarán la edificación.

En definitiva, los áridos no son simplemente “rellenos” en una mezcla de concreto, sino elementos activos que determinan el comportamiento y durabilidad de cualquier obra de construcción.

Seleccionarlos de forma adecuada, conocer sus propiedades y mantener un estricto control de calidad es la clave para lograr concretos estables, firmes y con excelente rendimiento a lo largo del tiempo.

Una buena base comienza con un árido bien elegido.

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bazarotehijos

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