Cuando se trata de construir estructuras sometidas a movimientos constantes, como puentes, plantas industriales o infraestructuras ferroviarias, elegir los áridos adecuados se convierte en una decisión crítica.
El comportamiento de estos materiales influye directamente en la estabilidad, la seguridad y la durabilidad de la obra.
Los áridos no solo actúan como componente estructural en el hormigón o mortero, sino que determinan cómo se comporta la mezcla frente a cargas dinámicas.
Las vibraciones constantes pueden provocar microfisuras, pérdidas de adherencia y hasta la fatiga del sistema estructural.
Por eso, resulta fundamental conocer qué tipo de árido ofrece un mejor rendimiento bajo estas condiciones exigentes.
La clasificación básica de los áridos comprende dos grandes grupos: naturales y artificiales.
A su vez, se subdividen por su tamaño, origen y características físicas.
Pero no todos sirven para estructuras sometidas a fuerzas dinámicas.
Es necesario evaluar aquellos que resisten cargas cíclicas sin perder integridad.
Cuando una estructura vibra, sus componentes internos están en constante movimiento.
Estas oscilaciones generan tensiones que los materiales deben absorber sin deformarse ni romperse.
Los áridos deben presentar una serie de cualidades específicas para responder adecuadamente.
Un árido duro resiste mejor los esfuerzos a largo plazo.
La dureza se determina mediante ensayos como el Los Ángeles Test, que mide su resistencia al desgaste.
Los áridos de forma angular se adhieren mejor al cemento.
Gracias a su forma irregular, generan una mayor fricción interna dentro del hormigón.
Esto reduce la posibilidad de desprendimiento ante repetidas vibraciones.
Una adecuada distribución de tamaños mejora la compactación.
De esta forma se minimizan los vacíos, haciendo que la estructura sea más resistente.
Áridos porosos absorben más agua y son más vulnerables al deterioro.
Es preferible emplear áridos densos y de baja absorción para mantener la cohesión estructural.
Debemos evitar materiales susceptibles a reacciones químicas, como los áridos silíceos reactivos.
Estos pueden provocar reacciones expansivas con ciertos tipos de cemento.
La elección ideal se basa en la combinación entre propiedades físicas y condiciones del entorno.
A continuación, se detalla qué tipos de áridos suelen utilizarse en diferentes contextos.
Son extremadamente duras y tienen alta resistencia al impacto.
Su textura rugosa facilita la adherencia con el cemento.
Se utilizan ampliamente en carreteras, puentes y grandes estructuras con exposición a cargas dinámicas.
Otro árido natural de excelente desempeño frente a vibraciones.
El basalto es muy resistente a la compresión y al desgaste.
Combina densidad, dureza y mínima absorción, lo cual es ideal para estructuras ferroviarias.
Árido artificial con buena durabilidad y comportamiento frente a cargas repetitivas.
Aunque más ligero, es capaz de soportar esfuerzos mecánicos sin deformarse.
Su ventaja está en su bajo peso, ideal para construcciones donde interese aligerar cargas.
Se pueden utilizar siempre y cuando se seleccione bien su origen y tratamiento.
Es crucial asegurar que no presentan fracturas internas o materiales blandos como yesos o maderas.
Probablemente no sean recomendables como áridos gruesos principales en zonas de alta vibración, pero sí para elementos sin función estructural.
En muchas ocasiones se prioriza el coste por encima de las prestaciones técnicas.
Esto puede derivar en usos inadecuados de áridos poco resistentes o mal procesados.
Restos orgánicos o partículas finas pueden afectar la adherencia.
Esto genera una matriz porosa y débil que facilita la propagación de grietas.
Áridos ligeros no tratados pueden absorber agua, debilitar el producto y provocar fisuras.
Muchas veces se eligen cantos rodados por su disponibilidad, pero su forma redondeada no favorece una buena adherencia.
En la construcción de una planta industrial en la provincia de Valencia, los ingenieros detectaron indicios de deterioro estructural tras un año de funcionamiento.
El edificio albergaba maquinaria pesada que operaba de forma continua, generando vibraciones en el entorno de 20 Hz.
La empresa constructora había optado por un hormigón convencional, utilizando una mezcla de grava caliza y arenas sin controlar totalmente su contenido de finos.
Al analizar el deterioro, se descubrió que parte del hormigón presentaba microfisuras alrededor de los áridos, provocadas por la fatiga dinámica.
El diagnóstico reveló que las gravas utilizadas eran de baja dureza y superficie lisa.
Esto redujo la capacidad de anclaje del cemento, facilitando el desprendimiento del árido bajo carga repetitiva.
Como solución, se aplicó un refuerzo estructural parcial y se sustituyeron los nuevos elementos con hormigón basado en basalto triturado.
Desde entonces, la durabilidad del material mejoró más del 40%, reduciendo notablemente el número de microfisuras.
Este caso resalta por qué es esencial considerar las características dinámicas en la selección de materiales.
Para lograr un desempeño óptimo, se pueden seguir ciertas pautas prácticas.
Sí, pero solo si cumple con controles estrictos de calidad, forma, limpieza y resistencia.
No es recomendable como árido grueso principal, pero puede utilizarse como parte de mezclas no estructurales.
Depende del tipo de obra, pero en general se buscan áridos de tamaño medio con distribución granulométrica continua.
Se incrementa la porosidad del hormigón, se reduce su adherencia interna, y se aceleran los procesos de fisuración por fatiga.
Ambos factores son importantes, pero en estructuras sometidas a vibraciones, la forma (angular) y la resistencia mecánica son clave.
Existen pruebas de laboratorio como el ensayo Los Ángeles, que determinan la resistencia del árido al desgaste por fricción y golpe.
Este dato es particularmente útil para estructuras sujetas a movimientos constantes.
Además, los ensayos de desgaste permiten anticipar posibles fallos a largo plazo.
En definitiva, la elección del árido no debería ser tomada a la ligera en estructuras expuestas a movimientos repetitivos.
Los beneficios de seleccionar áridos de alta resistencia, forma angular y baja absorción se traducen en una mayor estabilidad, durabilidad y seguridad de la obra construida.
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