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Por qué los áridos influyen en el comportamiento estructural del hormigón

Cuando pensamos en hormigón, la imagen que nos viene a la cabeza suele ser la de una mezcla monolítica, fuerte, resistente y aparentemente simple.

Sin embargo, la verdadera resistencia y durabilidad del hormigón dependen en gran medida de uno de sus componentes más olvidados: los áridos.

Estos materiales granulares no solo rellenan la mezcla, sino que desempeñan un papel crucial en su comportamiento estructural.

Comprender su influencia puede marcar la diferencia en el éxito de una obra, tanto en estructuras nuevas como en reformas.

¿Qué son los áridos y por qué están en el hormigón?

Los áridos son materiales granulares como la grava, la arena y la piedra triturada que, al mezclarse con cemento y agua, forman el hormigón.

Están presentes en la mayor parte del volumen del hormigón, representando entre un 60% y un 80% del total.

Su función no es sólo de relleno: mejoran las propiedades mecánicas, reducen costes y minimizan la contracción del cemento.

Esta proporción elevada hace que cualquier cambio en los áridos afecte directamente al rendimiento estructural del hormigón.

Y no hablamos solo de resistencia, también influyen en la durabilidad, densidad, trabajabilidad y módulo de elasticidad.

Tipos de áridos y su impacto en el comportamiento estructural

Los áridos se clasifican según su tamaño y origen.

La selección adecuada es esencial para asegurar el comportamiento esperado del hormigón.

Áridos finos y áridos gruesos

Los áridos finos (arenas) pasan por tamices de 5 mm, y los áridos gruesos (gravas y piedras trituradas) se mantienen sobre ese tamaño.

  • Áridos finos: mejoran la cohesión de la mezcla y evitan segregaciones.
  • Áridos gruesos: proporcionan resistencia estructural y reducen la retracción.

Áridos naturales vs. reciclados

Los áridos naturales tienen forma más redondeada y superficie lisa, lo que mejora la trabajabilidad.

En cambio, los reciclados pueden aportar sostenibilidad, aunque exigen ajustes técnicos para mantener la calidad.

Áridos ligeros y pesados en estructuras especiales

Para aplicaciones específicas, como hormigón estructural ligero o de blindaje, se utilizan áridos especiales:

  • Ligeros (pómez, arcilla expandida): reducen el peso del elemento estructural.
  • Pesados (barita, magnetita): usados en aplicaciones de protección contra radiaciones o cargas muy elevadas.

Propiedades de los áridos que afectan el rendimiento estructural

Cada tipo de árido tiene propiedades físicas y químicas que modifican las cualidades finales del hormigón.

Conocerlas es esencial para cualquier profesional que desee garantizar estructuras sólidas y duraderas.

Tamaño y distribución granulométrica

Una buena curva granulométrica permite un empaquetamiento óptimo, lo que significa menos huecos y más densidad.

Eso se traduce en menor consumo de cemento, mayor resistencia y mayor durabilidad.

Forma y textura superficial

Los áridos angulosos ofrecen mejor adherencia con la pasta de cemento que los redondeados.

Una textura rugosa mejora esa adherencia y la cohesión interna del hormigón.

Resistencia mecánica y absorción de agua

Un árido débil se traduce en un hormigón más frágil.

Si absorben mucha agua, alteran la proporción agua/cemento de la mezcla, lo que reduce su resistencia.

  • Mayor agua absorbida: menor resistencia estructural.
  • Áridos resistentes: mejores propiedades mecánicas.

Influencia en las propiedades estructurales del hormigón

Vamos a ver cómo estos factores se traducen en propiedades del hormigón que afectan directamente al diseño y ejecución de obras.

1. Resistencia a compresión

Una de las principales exigencias estructurales del hormigón.

La calidad, forma y distribución de los áridos influyen significativamente en esta propiedad.

Una mezcla diseñada con áridos bien seleccionados puede alcanzar resistencias por encima de los 40 N/mm² sin requerir aditivos especiales.

2. Módulo de elasticidad

Depende principalmente de la rigidez de los áridos.

Materiales como la piedra caliza o el granito aportan mayor módulo elástico, reduciendo deformaciones en la estructura bajo carga.

3. Retracción y fisuración

El uso de áridos inadecuados puede generar retracciones excesivas, lo que provoca fisuras.

Esto afecta gravemente a la durabilidad del elemento estructural y a su comportamiento frente a cargas permanentes o variables.

4. Durabilidad y resistencia química

Los áridos reaccionan con el entorno: su exposición a sulfatos, cloruros o ambientes marinos puede provocar reacciones deletéreas.

Un ejemplo claro es la reacción álcali-sílice (ASR), que en algunos casos genera expansiones que fracturan completamente columnas o losas.

Un ejemplo revelador: el caso del puente de Kiewit

Durante la construcción de un puente en Kiewit (EE.UU.), se seleccionaron áridos que no habían sido previamente sometidos a pruebas contra la expansión por reacciones alcalinas.

A los pocos años se observaron fisuras recurrentes en múltiples pilares del puente.

Tras un diagnóstico técnico, se determinó que los áridos contenían sílice reactiva que, al mezclarse con los álcalis del cemento, había generado expansiones superiores al 0,3% del volumen de la pieza.

Esto provocó presiones internas que sobrepasaron el límite estructural del hormigón.

La reparación requirió reemplazar segmentos enteros del puente y costó millones de dólares.

Todo por no verificar correctamente el tipo de árido empleado.

Una lección clave: los áridos no son un detalle menor, sino un componente estructural fundamental.

Consideraciones prácticas al seleccionar áridos para obras

El diseño estructural debe considerar criteriosa y profesionalmente el tipo de árido.

Existen normas técnicas que guían su elección, como la EHE-08 en España o las normas ACI en otros países.

Pero más allá de la normativa, hay criterios prácticos esenciales:

  1. Verificar la compatibilidad química con el cemento.
  2. Controlar la granulometría y el contenido de finos.
  3. Inspeccionar visualmente para detectar impurezas o partículas no deseadas.
  4. Realizar ensayos de laboratorio: absorción, densidad, resistencia y desgaste.

El papel del almacén de materiales y el proveedor

Elegir un proveedor confiable marca la diferencia.

Un proveedor especializado en materiales de construcción debe garantizar trazabilidad, ensayos de calidad y documentación técnica.

También puede ayudar al constructor o reformista a seleccionar los áridos óptimos según la tipología de la obra: forjados, zapatas, placas, cimentaciones, etc.

Preguntas frecuentes sobre los áridos en el hormigón

¿Puedo usar áridos reciclados en hormigón estructural?

Sí, pero deben cumplir con los requisitos de calidad establecidos y pasar controles rigurosos de resistencia y absorción.

Es común su uso en hormigón no estructural, pero con diseño adecuado pueden utilizarse en estructuras de baja carga.

¿Cuánta influencia tiene el árido en el color del hormigón?

Muchísima.

Áridos de tono claro ayudan a obtener un hormigón más claro, ideal para acabados arquitectónicos visibles.

Por eso también se seleccionan según criterios estéticos en proyectos urbanísticos.

¿Qué pasa si uso áridos con mucha arcilla?

La arcilla disminuye la adherencia entre la pasta cementosa y el árido, y aumenta la demanda de agua.

Eso debilita la estructura, fomenta fisuras y reduce su durabilidad.

¿Es necesaria una combinación específica entre grava y arena?

Sí, para asegurar la trabajabilidad y resistencia del hormigón.

Una mala distribución granulométrica genera vacíos, poca cohesión y mezclas difíciles de colocar.

Ventajas de una correcta elección de áridos

Dedicar tiempo a evaluar los áridos adecuados mejora sensiblemente el comportamiento estructural.

Algunas de las principales ventajas son:

  • Mayor resistencia a compresión y tracción.
  • Menor retracción y fisuración.
  • Optimización del consumo de cemento y agua.
  • Mayor durabilidad frente a acciones químicas y físico-mecánicas.
  • Reducción del coste total a largo plazo por menor mantenimiento o patologías estructurales.

La correcta selección de áridos es una inversión real en calidad de obra.

No se trata solo de cumplir normas, sino de garantizar seguridad, rendimiento y economía.

Profesionales de obra, reformas y proyectos industriales deben tenerlo siempre presente.

Y siempre es recomendable apoyarse en un proveedor especializado para asegurarse del mejor material disponible.

En definitiva, los áridos son el alma silenciosa del hormigón.

Son la columna vertebral de su comportamiento estructural, su durabilidad y su resistencia al paso del tiempo.

No basta con elegirlos al azar ni con mirar sólo su coste: su influencia es tan profunda que puede llevar a una obra al éxito… o al fracaso.

Comprender y valorar esta influencia es una señal de profesionalidad y de compromiso con la seguridad y calidad en construcción.

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bazarotehijos

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