¿Cuál es la diferencia entre el hormigón y el hormigón armado?

Hormigón vs. Hormigón Armado: ¿Cuál es la Diferencia?

11/10/2023

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El mundo de la construcción, ya sea tradicional o de casas prefabricadas, se basa en el uso inteligente de materiales que ofrezcan la resistencia y durabilidad necesarias. Dos términos que a menudo se escuchan son "hormigón" y "hormigón armado", y aunque suenan similares, la diferencia entre ellos es fundamental y marca un antes y un después en la capacidad de una estructura para soportar las cargas a las que será sometida. Comprender esta distinción es clave para apreciar la ingeniería detrás de cimientos, muros y otros elementos vitales de cualquier edificación.

A primera vista, ambos materiales comparten una base común: una mezcla endurecida de áridos (gravas y arenas), cemento y agua. Esta combinación, al fraguar, crea una masa pétrea conocida simplemente como hormigón o, para ser más precisos, hormigón simple. Este material posee una cualidad excepcional que lo hace indispensable en la construcción: una altísima resistencia a los esfuerzos de compresión. Piensa en un pilar soportando el peso de lo que tiene encima; ahí, el hormigón simple brilla. Puede soportar cargas enormes que tienden a aplastarlo.

¿Cuál es la diferencia entre el hormigón y el hormigón armado?
La diferencia entre el hormigón (simple) y el hormigón armado radica en la presencia de una armadura de refuerzo.

Las Limitaciones del Hormigón Simple

A pesar de su impresionante resistencia a la compresión, el hormigón simple tiene una debilidad significativa: su baja resistencia a los esfuerzos de tracción. La tracción ocurre cuando las fuerzas tienden a estirar o separar un material. Imagina una viga que se flexiona bajo carga; la parte inferior de esa viga experimenta tracción. El hormigón simple, al ser un material quebradizo bajo este tipo de esfuerzo, se fisura y falla rápidamente cuando se le somete a tensiones que intentan alargarlo o a esfuerzos cortantes, que tienden a deslizar una parte sobre otra. Esta limitación lo hace inadecuado para la mayoría de los elementos estructurales modernos, como vigas, losas o muros de contención que deben soportar cargas complejas que generan tanto compresión como tracción y corte.

La Necesidad de un Refuerzo Estratégico

Para que el hormigón pueda ser utilizado eficazmente en elementos que experimentan tracción y corte, como las ya mencionadas vigas o forjados, necesita un componente adicional que compense su debilidad inherente. Aquí es donde entra la idea del refuerzo o armadura. La solución ingeniosa fue combinar la fortaleza del hormigón en compresión con la fortaleza de otro material en tracción. Este material debía ser capaz de soportar las fuerzas que el hormigón no podía.

Nace el Hormigón Armado

La respuesta a esta necesidad es el hormigón armado. Este material compuesto se crea incorporando una armadura interna dentro de la masa de hormigón fresco, antes de que fragüe. Una vez endurecido, el hormigón y la armadura trabajan juntos: el hormigón soporta principalmente los esfuerzos de compresión, mientras que la armadura se encarga de resistir los esfuerzos de tracción y corte. Esta colaboración sinérgica da como resultado un material de construcción con una capacidad portante muy superior y apto para una gama mucho más amplia de aplicaciones estructurales.

El Acero: El Compañero Ideal del Hormigón

El material predilecto para constituir la armadura del hormigón armado es el acero. La elección del acero no es casual; se debe a varias razones clave. Primero, el acero posee una altísima resistencia a la tracción y al corte, precisamente las debilidades del hormigón. Segundo, y crucial para su compatibilidad, el acero y el hormigón tienen coeficientes de dilatación térmica muy similares. Esto significa que, ante cambios de temperatura, ambos materiales se expanden y contraen de manera casi idéntica, evitando tensiones internas que podrían causar fisuras o la separación entre ellos. Además, el hormigón protege al acero de la corrosión, creando un entorno alcalino que previene la oxidación, siempre y cuando el recubrimiento de hormigón sobre la armadura sea adecuado.

Tipologías de Armaduras en el Hormigón Armado

La armadura puede presentarse de diversas formas, adaptándose a las necesidades específicas de cada elemento estructural:

  1. Hormigón armado con barras estriadas: Es la forma más tradicional y común. Consiste en varillas de acero con resaltes (estrías) en su superficie, que mejoran la adherencia con el hormigón. Estas barras se disponen longitudinal y transversalmente en la estructura (como vigas o pilares) y se unen entre sí mediante alambres (amarras) para mantener su posición durante el vertido del hormigón. La disposición y diámetro de las barras se calculan meticulosamente para resistir las cargas previstas.
  2. Hormigón armado con mallazo de barras finas: Se utiliza frecuentemente para armar losas, soleras o muros de menor espesor. Consiste en una cuadrícula prefabricada de barras de acero de menor diámetro, unidas entre sí mediante electrosoldaduras, formando una malla. Su uso acelera la colocación de la armadura en grandes superficies.
  3. Hormigón armado con fibras: En este caso, la armadura no son barras ni mallas, sino fibras de diferente naturaleza (acero, polipropileno, vidrio, etc.) que se mezclan directamente con el hormigón. Estas fibras se distribuyen aleatoriamente en la masa y ayudan a controlar el agrietamiento por retracción plástica y a mejorar la tenacidad del material. A menudo, las fibras se utilizan como complemento a las armaduras de barras o mallazo para potenciar aún más la resistencia tensional y el control de fisuras finas.

Comparativa: Hormigón Simple vs. Hormigón Armado

Para visualizar claramente las diferencias, podemos resumir las características principales de cada material en una tabla:

CaracterísticaHormigón SimpleHormigón Armado
ComposiciónÁridos, cemento, aguaÁridos, cemento, agua + Armadura (generalmente acero)
Resistencia a CompresiónMuy AltaMuy Alta (aportada por el hormigón)
Resistencia a TracciónMuy BajaAlta (aportada por la armadura)
Resistencia a CorteBajaAlta (aportada por la armadura y el hormigón)
Flexibilidad/DuctilidadMuy Baja (quebradizo)Mayor (la armadura permite deformaciones antes de la falla total)
Usos TípicosAceras, rellenos, elementos sin cargas de tracción/corte significativasCimentaciones, vigas, pilares, losas, muros de carga, estructuras sismorresistentes
CostoMenorMayor (debido a la armadura y mano de obra adicional)

Como se desprende de la tabla, el hormigón armado es un material superior para usos estructurales complejos, capaz de soportar una variedad mucho mayor de fuerzas. Su capacidad para resistir la tracción es la clave que lo diferencia fundamentalmente del hormigón simple.

¿Por qué el Hormigón Armado es Esencial en la Construcción Moderna?

La construcción de edificios, puentes, presas y, por supuesto, casas prefabricadas, requiere materiales que no solo soporten el peso vertical (compresión) sino también fuerzas laterales (viento, sismos), momentos flexionantes (en vigas y losas) y esfuerzos cortantes. El hormigón armado es el material ideal para estas aplicaciones. Permite diseñar y construir estructuras esbeltas, seguras y duraderas que serían imposibles de lograr solo con hormigón simple.

En el contexto de las casas prefabricadas, el hormigón armado es crucial para las cimentaciones, que deben distribuir el peso de la casa de manera uniforme y resistir los movimientos del terreno. También puede formar parte de la estructura modular o de los elementos de unión entre módulos, garantizando la rigidez y estabilidad del conjunto. La resistencia aportada por la armadura es fundamental para la seguridad y longevidad de la vivienda.

Preguntas Frecuentes sobre Hormigón y Hormigón Armado

A continuación, respondemos algunas dudas comunes:

¿Se puede usar hormigón simple para construir una casa?
No, no se puede utilizar hormigón simple para los elementos estructurales principales de una casa (cimientos, vigas, pilares, losas) porque estos elementos están sometidos a esfuerzos de tracción y corte que el hormigón simple no puede resistir. Su uso se limita a elementos no estructurales o con cargas muy bajas, como soleras sin carga pesada, aceras o rellenos.

¿Por qué se utiliza acero y no otro material para la armadura?
El acero es el material más común por su alta resistencia a la tracción y corte, su buena adherencia al hormigón (especialmente las barras estriadas), su durabilidad (cuando está protegido por el hormigón) y, como mencionamos, su coeficiente de dilatación térmica similar al del hormigón, que evita problemas por cambios de temperatura. Otros materiales como las fibras pueden usarse como complemento o en aplicaciones específicas, pero el acero sigue siendo el estándar para la armadura principal.

¿El hormigón armado es más caro que el hormigón simple?
Sí, el hormigón armado es más costoso. Esto se debe al precio del acero de refuerzo, al trabajo adicional de cortar, doblar y colocar la armadura, y a la necesidad de mano de obra especializada para asegurar que la armadura esté correctamente dispuesta según los planos estructurales.

¿Cuánto dura una estructura de hormigón armado?
Una estructura de hormigón armado bien diseñada y construida, con el recubrimiento de hormigón adecuado sobre la armadura para protegerla de la corrosión, puede durar más de 100 años. Su durabilidad es una de sus grandes ventajas.

¿El hormigón armado requiere mantenimiento especial?
Generalmente, las estructuras de hormigón armado expuestas requieren inspecciones periódicas para detectar posibles fisuras o signos de corrosión. Un mantenimiento preventivo, como la reparación de fisuras, puede prolongar significativamente la vida útil de la estructura.

Conclusión

La diferencia entre hormigón simple y hormigón armado reside en la presencia de la armadura de refuerzo, que transforma un material fuerte en compresión pero débil en tracción, en un material compuesto capaz de soportar eficazmente todos los tipos de esfuerzos a los que se enfrenta una estructura. El hormigón armado es la columna vertebral de la construcción moderna, proporcionando la seguridad y estabilidad necesarias para todo tipo de edificaciones, incluidas las innovadoras casas prefabricadas. Su correcta aplicación es fundamental para garantizar la solidez y durabilidad de nuestro hogar.

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