Piedra Pómez en Chile

Materiales de construcción. Distribución geográfica. Características: composición química, forma, dureza, porosidad. Hormigón pómez. Extracción. Confección de paneles. Ensayos

  • Enviado por: Patricio Bustos
  • Idioma: castellano
  • País: Chile Chile
  • 50 páginas
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INTRODUCCIÓN.

La historia de la construcción en nuestro país ha contemplado múltiples materiales, todos ellos con distintas características y comportamientos propios debido fundamentalmente a su naturaleza (origen), así tenemos aglomerados de piedra y barro arcilla), la cal, el yeso y las puzolanas, hormigón armado, distintos tipos de albañilería, metálicas, construcciones de madera, sistemas mixtos entre otros.

Todos estos materiales han sido utilizados a través de los años para solucionar las necesidades de vivienda, unos más usados que otros, dependiendo de sus características y costos.

En Chile desde hace muchos años se viene arrastrando un problema que no se ha solucionado íntegramente y que dice relación con la mala aislación térmica de las viviendas. Construir con los materiales tradicionales una vivienda térmicamente le, requiere de una inversión extra, debido a que los materiales utilizados no solucionan por si solo este problema y se requiere emplear otros (aislantes térmicos), conjunto con los primeros para obtener una buena aislación térmica

En el presente trabajo se presenta una nueva alternativa dentro del grupo de materiales para la construcción y que es el hormigón pómez, el que es confeccionado exclusivamente con agregados de origen pómez. Este material tiene una serie de características como lo es su buen comportamiento térmico y su excelente resistencia al fuego entre otras.

Se presenta como un material económico para la construcción de viviendas, solucionando por sí solo el problema de la mala aislación térmica.

El trabajo será estructurado en siete capítulos, detallando a continuación contenido de cada uno.

En el primero se tratara el origen del material pómez, sus características como material de origen volcánico y su comportamiento formando parte de una mezcla y en su estado endurecido.

En el se describirán todas las infraestructuras y equipos necesarios para la confección de la materia prima.

En el tercero se darán a conocer los antecedentes de la obra, como sus características, el montaje de los equipos y el financiamiento necesario para la construcción de una planta destinada a la confección de hormigón pómez.

En el cuarto se mostrara todo el procedimiento constructivo desde la confección de la mezcla hasta su puesta en obra.

En el quinto se hará un paralelo entre las semejanzas y ventajas que trae el sistema en el ítem instalaciones.

En el sexto se presentará el análisis de costo que tiene la construcción de la casa piloto para el proyecto.

Finalmente en el capítulo séptimo, se hará un estudio comparativo de costos entre un hormigón armado, una albañilería de ladrillo y un hormigón pómez, en donde se analizarán todas las variables de las cuales dependen los distintos costos calculados.

Con esto, pretenderé ampliar el conocimiento en esta nueva alternativa, con el fin ultimo de que sea más difundida su aplicación en el área de la construcción.

1.1 ORIGEN DEL MATERIAL

La Piedra Pómez es un vidrio volcánico de estructura vesicular o celular. Se produce por el enfriamiento rápido de materiales en fusión eyectados por los volcanes, debido a lo cual quedan ocluidos en la masa, el vapor y los gases que aquellos contenían, dando origen a la formación de un producto tan poroso y liviano que flota en el agua, recibiendo el nombre de piedra pómez aquellos granos con un diámetro mayor a 4 mm y pumicita con un diámetro inferior a 4 mm, hasta polvo casi impalpable, teniendo una composición química casi idéntica.

DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA.

La piedra pómez y la pumicita se hayan ampliamente distribuidas en el mando, especialmente en regiones donde predominan o han predominado ciertos tipos de actividad volcánica. En (chile son muy comunes la piedra pómez y la pumicita, encontrándose en grandes cantidades en las inmediaciones de volcanes apagados a lo largo del país).

Por el norte del país, en el cerco Pan de Azúcar, situado en la quebrada de Vítor, se encuentra piedra pómez. Poco más al sur, a unos 60 Km. al este del Salar de Murincuga, en la provincia de Copiapó, existe otro importante depósito. Otros depósitos se encuentran en los contrafuertes de la Cordillera de los Andes, en las haciendas de Chacabuco, Peldehue y La Dehesa, al noroeste de Santiago.

En el llano de Santiago y en el Valle de Chocalán, se encuentra piedra pómez en fragmentos y capas endurecidas.

Al oeste de Santiago se encuentran depósitos muy extensos, formando un lomaje que abarca desde Pudahuel hasta Maipú.

Otros depósitos se encuentran en los cerros de Lo Aguirre, al oeste de Pudahuel. En el pie oriental de los cerros de Chena, al sur del Río Maipo.

Hacia la costa se encuentra piedra pómez hasta la región de Melipilla.

La gran acumulación de piedra pómez y de pumicita proveniente de actividades volcánicas recientes, puede verse todavía en la región del volcán Quizapú. Este volcán en una erupción en abril de 1932, arrojó grandes cantidades de piedra pómez y pumicita, que cubrieron cerca de 500 Km2 en el interior de la cordillera de los Andes, formando capas de dichos materiales que tienen en promedio 1 mt de espesor.

A unos 20 Kms de Mulchén, en la provincia de Bío Bío, los cerros de Munilque existe un depósito de pumicita.

En la novena región, en las localidades de Cunco y Melipeuco, debido a la actividad de los volcanes existentes, se encuentran grandes depósitos de piedra pómez y pumicita, llegando a cubrir grandes extensiones, teniendo éstas aproximadamente de 12 a 15 Mt de espesor.

Más al sur, en la ribera norte del Lago Pinto-Concha, en las desembocaduras de las lavas del volcán Yate, en la región del río Puelo, provincia de Llanquihue, existen yacimientos de piedra pómez.

Hay que dejar en claro que, independientemente del lugar geográfico en donde están los depósitos, la ubicación de la piedra pómez y pumicita, con respecto al volcán que las originó, depende de los siguientes aspectos:

Si la erupción es de poca intensidad se origina la piedra pómez, depositándose en las inmediaciones del volcán, las piedras de mayor volumen, alejándose del punto de emisión, las partículas menores.

Por el contrario, si es de mucha intensidad se origina pumicita, la que por ser más pequeña llegando a tamaño de polvo, se enfría más rápido siendo arrastrada por los vientos reinantes del lugar, pudiendo ser encontrada junto a la piedra pómez o a varios Km. de distancia.

Generalmente, estos depósitos nombrados son sólo algunos de los más grandes y conocidos, existiendo en chile una amplia cantidad de este recurso. De estos sitios se ha realizado una pequeña extracción, principalmente destinados a la industria chilena y algunas toneladas extraídas para realizar estudios de material.

USOS DE LA PÓMEZ Y PUMICITA A NIVEL NACIONAL.

PRINCIPALES USOS INDUSTRIALES DE LA PIEDRA PÓMEZ.

MERCADO

APLICACIÓN

CALIDAD

Manufactura de

Recubrimientos no deslizantes.

Grueso.

pinturas.

Pinturas de aislación acústica para

Grueso.

 

cielos falsos.

 

 

Carga para pintura de tejidos.

Grueso

 

 

intermedio.

Industria química.

Medio de filtración.

Grueso.

 

Cuerpo químico soportante.

Grueso.

 

Fósforos de azufre y raspador.

Interinedio.

Terminación de

Limpiado y pulido.

Extra fino.

metales y plásticos.

Pulido a presión con electores.

Intermedio.

 

Electro recubrimiento.

Extra fino.

 

Limpiado litográfico.

 

Mezcladores.

Limpieza de vidrios.

Extra fino.

Jabones en polvo.

Intermedio.

Cosméticos y dental.

Pulido de dientes naturales y

Fino.

 

dentaduras artificiales.

 

Goma.

Gomas de borrar

Intermedio.

 

Agentes liberadores de moldes.

Extra fino.

Vidrios y espejos.

Procesamiento de tubos de TV.

Extra fino.

 

Raspado y pulido de vidrios.

Extra fino.

Cuero.

Raspado.

Intermedio.

Alfarería.

Carga.

Extra fino.

Agricultura.

Sustituto de suelos y cultivo.

Grueso.

NACIONAL.

La piedra pómez en el país se utiliza en la fabricación de bovedillas y bloques huecos, para lozas, tabiques, muros, etc., mezclado con cemento o yeso. También se utiliza como material de carga en diversos procesos industriales.

En la actualidad el uso principal de la pumicita está en la fabricación de cementos puzolánicos; también se utiliza en la fabricación de líquidos para pulimentar (tipo Brasso) y otros abrasivos.

Cabe mencionar también, el uso de bloques, con fines ornamentales y de construcción, de tobas volcánicas de coloración rosada (conocidas parcialmente como Laparitas), en la zona norte del país, especialmente en Iquique y hacia el interior de ésta ciudad. Aunque estos materiales no tienen la misma formación geológica de la piedra pómez, han sido incluidos por tener características físicas similares.

1.2 CARACTERÍSTICAS

1.2.1 COMPOSICIÓN QUÍMICA

 

 

%

SiO2

silice

65-75

Al2O3

Alumina

9-20

Alcalis combinados

Oxido de sodio y potasio

11

oxido de calcio y magnesio

 

3

F2O3

 

3

Magneso

 

0,3-0,5

Titanio

 

0,1-0,3

Otros Oxidos

 

Menos de 0,2

1.2.2 FORMA FÍSICA

Se encuentra desde polvos hasta 4 mm. (Pumicita), y desde 4 mm. hasta bloques del orden de los 0,5 a los 5 mt. Presenta a simple vista innumerables poros y diferentes relieves, siendo muy áspera en su superficie.

1.2.3 COLOR - DUREZA

Su color es generalmente blancuzco o grisáceo, con una dureza que va de 5,5 a 6.

1.1.4 POROSIDAD

Tiene una gran porosidad, la que llega a 2/3 de su volumen aproximadamente, lo que la hace sumamente liviana pesando chancada 490 - 550

Kg./m3, comparado con los 1540 - 1650 Kg/mt3 que pesan la arena y ripio ordinarios, y los 1000 - 2000 Kg/mt3 que pesan los ladrillos arcillosos.

Esta gran diferencia en peso específico hace más fácil el manejo de bloques u otros elementos fabricados sobre la base de piedra pómez. Por otro lado este peso menor lleva como resultado una minimización de los requerimientos de fundaciones.

Otras características que hacen de la piedra pómez un material apropiado en la construcción por su resistencia al fuego y condensación, moho y pestes, además de tener un excelente comportamiento térmico acústico.

Todas las características ya nombradas se detallarán en el Capítulo 1.3, además de incluir otras características importantes a destacar.'

1.3 ANÁLISIS Y ENSAYOS DEL MATERIAL.

EQUIPOS USADOS.

Tamices.

Son de tipo cuadrado, confeccionados en madera de 30 x 30 cm, de la marca comercial SEIDNER.

Se cuenta con la serie completa desde 0,0080 mm. hasta los 40 mm.

Vibrador de tamices.

Para lograr que el árido pare correctamente en el tamiz que le corresponda se cuenta con un vibrador de la marca PRINZING, de origen alemán, el cual tiene en su parte inferior un vibrador BOSCH con una potencia de 1 Kw.

Balanzas de precisión

Se cuenta con dos en la faena. La primera es de marca comercial WEISSGEZBEZ, de origen alemán, con una capacidad de carga total de 32 Kg con un sistema para descontar la tara de los recipientes hasta 2 Kg; teniendo una sensibilidad de 10 gr.

La segunda es de marca comercial OHAUS, de origen Norteamericano

Tiene una carga total de 20 Kg no posee sistema de tara y tiene una sensibilidad de 1 Gr

1.3.1 GRANULOMETRÍA. (NCH 165 OF. 77)

La granulometría es una de las determinaciones más importantes que se deben realizar a un árido y consiste en la determinación y distribución de los tamaños que conforman el árido.

La granulometría está directamente relacionada con la resistencia mecánica del hormigón endurecido, maleabilidad, compacidad, demanda de agua, homogeneidad del hormigón fresco.

Para determinar la granulometría de un árido se considera la masa de una muestra de ensayo, se tamiza la muestra y se determina la masa de las fracciones del árido retenidas en cada uno de los tamices. Se calculan los porcentajes parciales retenidos, y se expresa la granulometría en forma analítica y gráfica.

Tamices de ensayo.

Los tamices son de alambre, abertura cuadrada de tamaños nominales según la tabla siguiente.

Tamaño Malla (mm.)

% que pasa.

40

100

20

97,9

10

65,5

5

38,8

2.5

10,9

1.25

2,80

0.63

1,50

0,315

1,00

Junto con la curva granulométrica obtenida para la piedra pómez se incluye a modo de comparación las curvas recomendadas por la norma británica "British Standard" en su documento Road Note N' 4.

ENSAYOS A FRACCIÓN 20 A 10 MM.

1.2.3 DENSIDAD REAL DEL ÁRIDO SATURADO SUPERFICIALMENTE

SECO (DR SSS) KG/ MT3

Es la densidad real en que se considera la masa de la muestra (MSSS), la masa sumergida.

Se calcula de la siguiente manera:

D.Real SSS = ma SSS x 100

ma SSS - msu

Reemplazando D. R. SSS = 870 Kg. /Mt3.

Donde: ma SSS, es la masa del árido saturado superficialmente seco.

msu, es la masa de la muestra sumergida.

Observación.

En este ensayo, para sumergir la muestra se debió acudir a la ayuda de un elemento pesado para sumergir la pómez, ya que ésta en el agua flota. Este elemento o puede ser fierro u otro que no altere la correcta ejecución del ensayo.

1.3.3 DENSIDAD REAL CONDICIÓN SECA.

En este ensayo se relaciona la masa del árido seco, saturado

superficialmente seco y la masa sumergida.

D.R.S=. mas

ma SSS - msu

Reemplazando: D.R.S. 470 Kg/mt3

1.3.4 DENSIDAD APARENTE. (NCH 11 16 of 77)

La densidad aparente en determinado estado de compactación permite transformar peso a volumen o viceversa. Relacionado con la densidad real permite conocer el grado de compacidad o huecos que posee el árido.

1.3.5 DENSIDAD APARENTE COMPACTADA.

Se calcula la densidad aparente compactada por apisonado, según la siguiente formula.

DaC mca Kg./Mt3.

V

Reemplazando: DaC 270 Kg./mt3

Donde:

mca, es la masa del árido compactado por apisonado.

V, es el volumen del tiesto que contiene la muestra.

Observación.

Al colocar las capas del material y apisonarlo, se debe hacer con sumo cuidado, ya que al ser muy liviana la pómez tiende a saltar de su posición, lo que hace difícil su compactación.

No se recomienda emplear el método de percusión, ya que el material debido a su bajo peso salta hacia todos lados haciendo difícil su compactación, entregando resultados muy distintos para un mismo material.

Este ensayo relaciona la masa de la muestra puesta en un recipiente sin compactarla y el volumen de este recipiente

Das ms Kg/Mt3

V

reemplazando Das 240 Kg/Mt'

donde: ms, es la masa del árido suelto V, es el volumen de la muestra.

1.3.6 CONTENIDO DE HUECOS. (NCH OF. 77)

La NCH 1326 establece el procedimiento para determinar el contenido de secos de los áridos, el cual se calcula a partir de los resultados de densidad real y densidad aparente del mismo árido.

Se calcula de la siguiente forma:

H= Dr-Da x 100

Dr

Reemplazando: H 43%

Donde:

H contenido de huecos (%)

Dr, densidad real del árido.

Da, densidad aparente del árido.

1.3.7 ABSORCIÓN DE AGUA (NCH 1239. OF. 77)

Es la masa de agua necesaria para llevar un árido de estado seco a estado

saturado superficialmente seco, y se logra sumergiendo la muestra durante 24 horas en m período después del cual se pesa y se relaciona con su peso inicial, calculándose absorción de la siguiente forma:

Ab = msss - ms x 100 (%)

ms

Reemplazando: Ab 85%

Donde msss, es la masa del árido saturado superficialmente seco.

ms, masa del árido seco.

observación.

Se observa un porcentaje muy alto de absorción, por lo que se debe tener sumo cuidado en la dosificación en lo referente al agua de amasado, ya que ésta será

absorbida en un 85% por la pómez y debido a la gran cantidad de huecos accesibles e inaccesibles.

CONTENIDO DE FINOS.

1.3.8 MATERIAL FINO MENOR QUE 0,080 MM (NCH 1223 OF.77)

El material que pasa por la malla 8,80 mm, generalmente son arcillas, las .que causan algunas alteraciones en las características del hormigón, siendo principalmente disminuciones pequeñas hasta considerables en las resistencias mecánicas de los elementos construidos con hormigón.

De ahí que es necesario determinar su cantidad en una muestra de árido, calculándola por el método de lavado y aplicando la siguiente fórmula:

F = ma - md x 100 (%)

ma

Reemplazando: F = 0, 5 %

Donde : ma, masa del árido seco antes de lavar.

md, masa del árido seco después de lavar.

CUADRO EN PROPIEDADES DEL ÁRIDO PÓMEZ EN SU FRACCIÓN 10 - 20 mm.

Resultado

Propiedad

Fracción 20 a 10 mm.

 

Piedra Pómez

Densidad real Condición SSS (kg/m3)

870

Densidad real Condición Seca (kg/m3)

 470

Densidad aparente Compactada Seca (kg/m3)

270

Densidad aparente Suelta Seca (k g/m3)

240

Contenido de huecos

43%

Absorcion

85%

Contenide de humedad

0,5%

ENSAYOS A FRACCIÓN 0 - 10 mm.

Los ensayos explicados anteriormente se le hicieron a la fracción menor que va de los 0 - 1 0 mm, aplicando los mismos métodos y fórmulas se obtuvo lo siguiente:

 

Resultado

Propiedad

Fracción 10 a 0 mm.

 

Piedra Pómez

Densidad real Condición SSS (kg/M3)

1050

Densidad real Condición Seca (k g/M3)

600

Densidad aparente Compactada Seca (kg/M3

355

Densidad apparente Suelta Seca (kg/m3)

330

Contenido de huecos

41%

Absorcion

75%

Contenido Finos

2,4%

TABLA COMPARATWA ENTRE ÁRIDOS NORMALES Y ÁRIDOS PÓMEZ

PROPIEDAD.

RESULTADO

 

FRACCIÓN

20 a 10 MM

Piedra

Gravilla

Pómez.

Normal.

Densidad Real Condición SSS (kg/M3)

870

2700

densidad Real Condición Seca (k g/M3)

470

2670

densidad Aparente Compactada (kg/ml)

270

1590

densidad Aparente Suelta Seca (k g/M3)

240

1550

contenido Huecos

43%

40%

absorción

85%

1,3%

contenido Finos

0,5%

0,5%

FRACCIÓN

10 A 0 MM.

Piedra

Arena

Pómez.

Normal.

Densidad Real Condición SSS (k g/M3)

1050

2610

Densidad Real Condición Seca (kg/m3)

600

2570

Densidad Aparente Compactada Seca (kg/m3)

355

1585

Densidad Aparente Suelta Seca (kg/M3)

330

1440

Contenido Huecos

41%

38%

Absorción

75%

1,5%

Contenido Finos

2,4%

11%

COMPONENTES DEL HORMIGÓN PÓMEZ

Cemento.

Se pueden emplear cementos corrientes o de alta resistencia.

Deben ir almacenados en bolsas, en lugares (bodegas) habilitadas para este colocando plataformas de madera a unos 10 - 15 cm del piso para evitar que la humedad los dañe. En su disposición de deben colocar separados de las paredes, especialmente si son de metal, debido a que la condensación acumula mucha humedad.

La altura máxima de apilamiento debe ser la sugerida por el fabricante, siendo frecuentemente no más de 15 bolsas para almacenamientos inferiores a 1 mes, y 1 bolsas para períodos superiores a 1 mes e inferiores a 3 meses.

Otro detalle a tener en cuenta es llevar un almacenamiento ordenado e ir ¡usando las bolsas por orden de llegada.

Se usará agua potable en lo posible. Si no hubiese de ésta, se puede usar de pozos, vertientes, etc., pero se recomienda realizar un estudio para detectar posibles presencias de sales o similares, ya que estas disminuyen las resistencias mecánicas en hormigón; en todo caso, si la duda persiste, se recomienda realizar hormigones de prueba a fin de verificar sus resistencias.

En la dosificación se debe tener sumo cuidado con la cantidad de agua, ya como se vio anteriormente, el ando tiene un alto porcentaje de absorción (85%), el i se deberá tener en cuenta y así obtener una relación agua - cemento en un: intervalo que esta entre 0,4 - 0,7.

Emulsión. (aditivo)

El ingrediente que hace posible levantar los paneles a los tres días de las mesas y llevarlos al sitio de acople es un liquido (emulsión), que se agrega al agua de mudo y que tiene las siguientes características.

Origen: Es un producto que se obtiene como derivado del guano de ave.

Consistencia: Es líquida, con un peso específico de 1.048 Kg/Lt.

Color: Es de color oscuro, con un gran parecido al color de la bebida de la marca comercial Coca Cola.

Olor: Tiene un olor muy desagradable, (similar a un huevo en descomposición), pero pierde su olor una vez que se ha mezclado con aire a presión y agua; y está en sus estado espumoso o cremoso (emulsión).

Rendimiento: Tiene un rendimiento muy alto, ya que al ser mezclado con aire y agua aumenta su volumen 200 veces aproximadamente.

Equipos para su aplicación.

Para su confección se requiere de un equipo, el cual combina aire, agua emulsión. Este equipo es un motor eléctrico que acciona una pequeña bomba de agua, r otra que inyecta la emulsión; para regular la entrada de estos tres ingredientes cuenta con un Timer programable.

En forma paralela a este equipo hay un compresor de aire el cual inyecta mismo a presión necesitando un mínimo de 3.5 Bar y una máximo de 4 Bar para su funcionamiento.

Funcionamiento del equipo.

Se enciende el motor del equipo, y se pone en funcionamiento el compresor hasta que tiene una presión interna de 3.5 a 4 Bar, en este punto se conecta Compresor al equipo inyector y se observa su medidor de presión, si está en el intervalo de presión de trabajo se acciona el equipo e inyecta a un solo ducto el agua, :y emulsión. El equipo inyector tiene tres válvulas de regulación, las cuales se abren o cierran según la consistencia deseada; si ésta es muy cremosa y seca aporta menos humedad y por lo tanto se debe aumentar la relación agua cemento, así por el contrario, es muy húmeda y se escurre, aportara mas agua con lo que se reduce la relación agua lento.

Finalmente cuando se ha definido la consistencia que se necesita, se a el Timer del equipo para así obtener una emulsión homogénea cada vez que requiera.

Aportes de la emulsión a la mezcla fresca y endurecida.

Da a la mezcla fresca una mayor docilidad, obteniéndose en la amasada una mezcla más homogénea y trabajable, acelerando el fraguado de la pasta del cemento ante los primeros días de fraguado.

En el proceso de vibrado, ayuda a que no se segregue la mezcla, haciendo precipitar el agregado pómez para que no se vaya a la superficie.

Como la emulsión agrega humedad a la mezcla, se puede bajar notablemente la relación agua cemento, con lo que se mejoran las características mecánicas del hormigón pómez endurecido.

Los áridos deben cumplir con la NCH 163. OF. 79, estos deben ser limpios y bien graduados. Un árido bien graduado es aquel que en su granulometría presenta distintos tamaños, desde el fino hasta el grueso. Es mal graduado cuando su granulometría es constante, sin tener variedad en su diámetro.

Los áridos deben ser estables ante los agentes atmosféricos como lluvia, humedad etc., y permanecer sin sufrir alteraciones en los ciclos hielo - deshielo

Además, deben ser inertes ante substancias químicas, sin reaccionar con ellas

REQUISITOS SEGÚN NCH 163 OF. 79

Requisitos.

Valores

Limite.

Norma de

 

Grava.

Arena.

Ensayo NCh

Matreial fino menor que: 0.08 mm

0,5

0,3

1223

a) para hormigon sometido a desgaste % max.

1,0

5,0

 

b) para todo otro hormigon % max.

 

 

 

Impurezas organicas, referidas a color

 

amarillo

166

limite segun patron

 

claro

 

Particulas desmenuzables % max

0,5

3,0

1327

Particulas blandas % max

5,0

 

 

Sales agresivas(kg/m3) de hormigon

 

 

 

a) cloruro co CI

1,20

 

Para hormigon armado % max

0,25

1444/1

Para hormigon pretensado % max

0,6

 

b) sulfatos solubles como SO4 % max

1,8

 

c) sulfuros oxidantes como SO4 % max

 

 

 

Carbon y lignito

 

 

 

a) para hormigon a la vista % max

0,5

0,5

ASTM C 123

b) para todo otro hormigon % max.

1,0

1,0

 

Resistencia a la desintegracion

 

 

 

a) con sulfato de sodio % max

12

12

1328

b) con sulfato de magnesio % max

15

15

 

Resistencia al desgaste

 

 

 

a) para hormigon sometido a desgaste % max.

40

1369

b) para todo otro hormigon % max.

50

 

 

Absorcion de agua % max

2

3

1120

Coeficiente volumetrico medio

 

 

 

a) arido de tamaño maximo absoluto mayor que

 

 

25 mm

 

 

para hormigon simple minimo

0,15

 

para hormigon armado minimo

0,20

NCh 1511

b) arido de tamaño maximo absoluto menor que

 

 

25 mm

 

 

para hormigon simple minimo

0,12

 

para hormigon armado minimo

0,15

 

 

1.4 CARACTERÍSTICAS DEL HORMIGÓN PÓMEZ.

1.4.1 CARACTERÍSTICAS DEL HORMIGÓN PÓMEZ FRESCO.

1.4.1.1 DOCILIDAD 0 TRABAJABILIDAD.

Es la capacidad de la mezcla de mantenerse homogénea y sin segregación en las faenas de transporte o colocación de la mezcla.

La docilidad depende de la cantidad de agua, cantidad de cemento, proporción de granos finos (granulometría), y forma de los granos.

Para este tipo de mezcla se usara un asentamiento de como (como de km.), entre 10, 12 cm, siguiendo las siguientes juntas para obtener una mezcla dócil.

Se emplearán áridos (pómez) con una granulometría que cumpla con las bandas sugeridas (British Standard).

Se dosificará empleando las proporciones preestablecidas entre grava y arena. Se respetará rigurosamente la relación agua cemento.

En el proceso de agregado de productos adicionales se pondrá especial cuidado en la dosificación de la relación agua cemento.

1.4.1.2 SEGREGACIÓN.

Es la separación de los componentes del hormigón ya amasado, con lo que

La mezcla deja de ser uniforme en cuanto a su distribución de partículas que contiene.

Una mezcla segregada es difícil de colocarla y compactarla, obteniendo muchos poros, nidos y terminaciones defectuosas.

para lograr una mezcla pómez no segregada, se deben seguir los siguientes puntos.

Usar áridos pómez con una banda granulométrica que este dentro de el recomendado.

2. Mantener una proporción correcta (dosificación), entre grueso y fino.

3- Respetar la relación agua cemento.

4 No producir golpes en el proceso de transporte.

5 Colocar la mezcla con cuidado y no se dejará caer de una altura superior a 0,40 -0,50 mt.

6 Se esparcirá sobre la mesa con palas u otro elemento similar.

7 Se pondrá sumo cuidado con la vibración de la mezcla, ya que la sobre vibración produce un efecto segregante en la mezcla a mayor escala que en un árido normal, ya que la piedra pómez tiende a flotar, yéndose a la superficie, descendiendo el aglomerante y las partículas más pesadas.

1.4.1.3 EXUDACIÓN.

La exudación en un hormigón normal, consiste en que parte del agua del

amasado tiende a subir hacia la superficie del hormigón ya colocado y vibrado, debido sedimentación de los sólidos por su mayor peso específico; en el hormigón pómez no sucede la exudación debido fundamentalmente a dos causas:

1. Como se usa una relación agua cemento muy baja debido al uso de la emulsión, no hay agua que “sobre" y que se vaya a la superficie del hormigón.

2. Debido al bajo peso especifico de la piedra pómez, las partículas gruesas tienden a subir a la superficie, produciéndose el proceso inverso que en un hormigón normal, esto se evita vibrando sólo lo necesario los paneles ya que se puede producir un efecto negativo por la vibración excesiva como lo es la exudación y segregación.

1.4.1.4 RETRACCIÓN PLÁSTICA.

La evaporación del agua va produciendo un secado progresivo del hormigón desde su superficie hacia el interior, por lo que se produce que las capas superiores tienden a contraerse y las inferiores, todavía saturadas de humedad, se lo impiden.

En el proceso de confección y curado de los paneles, la gran superficie de ellos queda expuesta a la evaporación del agua de amasado, por lo que deben ser abiertas al segundo día de su confección con una membrana plástica (Nylon), el cual retirado en el momento de sacar los paneles de la mesa para ser llevados al lugar de opio en donde se seguirán mojando durante los primeros siete días de fraguado.

1.4.2 CARACTERÍSTICAS DEL HORMIGÓN PÓMEZ ENDURECIDO.

El hormigón pómez una vez fraguado (28 días), debe ser capaz de soportar las exigencias y requerimientos solicitados para que cada componente y la estructura en conjunto se mantenga estéticamente estable.

1.4.2.1 RESISTENCIA MECÁNICA.

La resistencia mecánica del hormigón es una de las características más

aportantes, especialmente la resistencia a la compresión y tracción.

  • COMPRESIÓN.

  • Durante la ejecución de la faena se tomaron muestras de la mezcla, para la cual se utilizaron probetas de 0,20 x 0,20 mt, las cuales fueron enviadas a laboratorios Cementos Bío Bío S.A.C.I., obteniendo los siguientes resultados en una primera etapa de la búsqueda de una dosificación que eleve al máximo la resistencia del hormigón pómez, en función de la granulometría que presenta el árido.

    RESULTADO

    DE

    ENSAYOS

    Probeta tipo

    Edad dias

    Peso especifico

    Relacion agua

    Fatiga de

    kg/dm3

    cemento

    ruptura cubica

    k g/cm2

    Cubo (20)

    7

    1.46

    0.6

    31

    Cubo (20)

    14

    1.46

    0.6

    38

    Cubo (20)

    28

    1.46

    0.6

    48

    Cemento especial

    240 kg/m3

     

    RESULTADO

    DE

    ENSAYOS

     

    Probeta tipo

    Edad dias

    Peso especifico

    Relacion agua

    Fatiga de

     

    kg/dm3

    cemento

    ruptura cubica

     

     

     

     

    k g/CM2

    Cubo (20)

    7

    1.54

    0.55

    34

    Cubo (20)

    14

    1.54

    0.55

    42

    Cubo (20)

    28

    1.54

    0.55

    50

    Cemento especial

    240 kg/m3

     

     

     

     

    RESULTADO

    DE

    ENSAYOS

     

    Probeta tipo

    Edad dias

    Peso especifico

    Relacion agua

    Fatiga de

     

    kg/dm3

    cemento

    ruptura cubica

     

     

     

     

    k g/CM2

    Cubo (20)

    7

    1.56

    0.5

    44

    Cubo (20)

    14

    1.56

    0.5

    52

    Cubo (20)

    28

    1.56

    0.5

    66

    Cemento alta

    resistencia inicial

    240 kg/m3

     

     

     

    RESULTADO

    DE

    ENSAYOS

     

    Probeta tipo

    Edad dias

    Peso especifico

    Relacion agua

    Fatiga de

     

    kg/dm3

    cemento

    ruptura cubica

     

     

     

     

    k g/CM2

    Cubo (20)

    7

    1.56

    0.46

    60

    Cubo (20)

    14

    1.61

    0.44

    66

    Cubo (20)

    28

    1.61

    0.42

    120

    Cubo (20)

    28

    1.62

    0.4

    135

    Cemento alta

    resistencia inicial

    240 kg/m3

     

     

    ANÁLISIS Y ACLARACIONES DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS.

    En las dos primeras pruebas se utilizó cemento siderúrgico Bío Bío en su tipo especial, con una dosificación de 240 Kg/mt'.

    En la tercera y cuarta prueba, se uso cemento Bío Bío alta resistencia inicial con una dosificación de 240 k g/Mt3.

    Las variables que se conjugaron fueron:

    Peso específico.

    Relación agua cemento.

    Relación agua emulsión aire.

    En lo referente al peso específico, en la primera prueba se utilizó la granulometría que presenta el material, sin considerar las bandas recomendadas para el hormigón pómez por la British Standard. Como el material está bajo en material entre los 0.315 mm a 2.50 mm, se obtuvo un hormigón de peso específico bajo (1.46 kg/dm3) ya que los espacios entre el árido no fueron llenados por el fino faltante, originando resistencias igual bajas, llegando en su madurez (28 días), a un máximo de 40 kg/cm2

    Se utilizó una relación agua cemento de 0.60, lo que es elevado para este tipo de hormigón la que se disminuyó notablemente al ir ajustando la relación agua emulsión aire.

    En la segunda prueba se agregó material fino del chancado, acercando la granulometría a la banda recomendada. Esta adición de fino hizo aumentar el peso especifico (1.54 kg/dM3) logrando un hormigón más compacto.

    Paralelo con agregar fino, ve bajo la relación agua cemento a 0.55, regulando la relación agua emulsión aire (incorpora más o menos humedad); todo esto b mejorar la resistencia final logrando un máximo de 50 kg/cm2.

    En el hormigón de prueba se uso cemento de alta resistencia inicial, acercando aún más la granulometría a la banda recomendada, logrando un peso especifico de 1.56 kg/dm3, disminuyendo la relación agua cemento a 0.50, ajustando más la clasificación del emulsionante.

    Estas disminuciones tuvieron el resultado esperado, logrando una resistencia a los 28 días de 66 Kg/ CM2.

    Usando el cemento de alta resistencia inicial y con el objeto de lograr una mejor resistencia en cuanto al hormigón de prueba, se dosificó de tal manera que la banda este dentro de lo recomendado, obteniendo un peso específico mayor que en la tercera prueba. Junto con este mayor peso específico, se disminuyó la relación agua cemento desde 0.46 a 0.40, ajustando ésta disminución con la dosificación del emulsionante.

    En ésta última prueba se logró elevar notablemente la resistencia a los siete días, obteniendo una resistencia a los 28 días de 120 y 135 k g/CM2 respectivamente.

    Estos cuatro hormigones de prueba son los más representativos entre varios ejecutados, fueron tomados, pues fueron aquellos donde se ofrecía más claramente los aumentos de resistencia mecánica al variar algunas relaciones en su dosificación.

    observaciones: Se observa en las pruebas que los valores obtenidos obedecen al igual que en una de hormigón normal, a la dosificación que su granulometría este dentro de lo recomendado para ese tipo de árido.

    Al igual que en un hormigón normal al juntar el peso específico o valores mayores se obtiene un hormigón más compacto, logrando un aumento en su resistencia.

    Al igual que en hormigones normales, al usar un cemento de alta resistencia inicial, se mejoran notablemente sus características mecánicas.

    La disminución de la relación agua cemento trae consigo un hormigón más resistente, incrementando sus valores en la medida que ésta relación va disminuyendo.

    Una vez reconocidas las variables de los cuales depende una mayor o menor resistencia mecánica, se determina que dosificación y granulometría se usará en c4ada caso, ya sean para paneles estructurales los cuales tendrán solicitaciones importantes o los destinados a muros divisorios u otros que reciban cargas provenientes de su peso propio y pequeños esfuerzos extras.

    1.5 CARACTERISTICAS Y ASPECTO FISICO DE LOS PANELES.

    1.5.1 AISLACIÓN TÉRMICA.

    El aislamiento térmico no es otra cosa que la resistencia al paso de calor, es decir, el valor recíproco de la conductancia técnica.

    Como es sabido la conductividad según sea la densidad del material, esto x del hormigón normal un material de mala aislación al contrario de otros materiales de menores densidades, como es el caso del hormigón pómez.

    De numerosos estudios realizados en Europa (Alemania), con respecto a la aislación térmica de paneles realizados con áridos pómez se tienen los siguientes resultados.

    K- 0.23K-Cal-M

    Mt2 H Cº

    Densidad = 1450 Kg/Mt3

    Al no tener fino de pómez es más liviano, menor densidad.

    Hormigón de pómez con fino de pómez.

    K= 0.25 K-Cal-M

    Mt2 H Cº

    Densidad = 1600 Kg/Mt3

    Coeficiente de conductividad térmica para diferentes materiales.

    Determinaciones hechas en IDIEM.

     

    MATERIAL

    ton/M3

    K

     

     

     

    Kcal m

     

     

     

    m2h0c

    A

    Aire quieto a O' C

    0.012

    0.021

     

    Polietileno extendido

    0.018

    0.032

     

    Lana de Vidrio

    0.08

    0.032

     

    Panel viruta madera.

    0.13

    0.037

     

    Pino insigne.

    0.41

    0.098

     

    Raulí.

    0.52

    0.11

     

    Hormigón celular.

    0.7

    0.13

     

    Yeso.

    0.7

    0.22

    B

    Hormigón pómez. (Sin fino)

    1.45

    0.23

     

    Honnigón pómez. (Con fino)

    1.6

    0.25

     

    Ladrillo chonchón.

    1.5

    0.4

     

    Ladrillo prensado.

    1.7

    0.4

     

    Mortero 1: 3.

    1.7

    0.48

     

    Honnigón corriente.

    2.4

    0.9

    C

    Vidrio ventana (+)

     

    1.05

     

    Hormigón armado.

    2.4

    1.4

     

    Hierro (+)

     

    50

    D

    Aluminio (+)

     

    174

     

    Cobre (+)

     

    333

    A. Buenos aislantes.

    B. Aislantes medios.

    C. Malos aislantes.

    D. Conductores.

    Como se aprecia en la tabla, a medida que aumenta la densidad de un material, también aumenta su conductividad; ubicándose el hormigón pómez en el grupo de aislantes térmicos medios a buenos, por lo que la 'construcción con este tipo de material venia mejorando en un buen porcentaje los problemas de mala aislación térmica de la construcción en el ámbito nacional.

    1.5.9 AISLACIÓN ACÚSTICA.

    Esta es la propiedad de un determinado material de poner más o menos resistencia al paso de una onda sonora a través de él.

    El ensayo consiste básicamente en emitir mediante un generador de audio frecuencia una onda sonora de intensidad y frecuencia conocida, un parlante amplificador la hace incidir sobre la probeta en estudio y se mide la intensidad de la onda transmitida a través de ella. La diferencia de intensidad entre la onda incidente y a onda transmitida nos da la atenuación acústica del material.


     TABLA DE ENSAYOS

    DE ASILACION ACUSTICA 

    FRECUENCIA

    ATENUACIÓN EN DB

    CICLO/SEG

    HORMIGÓN PÓMEZ

    150

    14-15

    300

    14-19

    500

    11- 12

    1000

    17-18

    2000

    09- 10

    3000

    27-29

    5000

    15-16

    ATENUACIONES DE MATERIALES DE USO CORRIENTE EN

    CONSTRUCCIÓN (en dB.)


    Frecuencia

     

     

     

    Materiales