En la industria de la construcción, el término agregado se refiere a una categoría amplia de material granular que forma un componente fundamental en muchos materiales de construcción. Los agregados se forman a partir de materiales sólidos y brindan resistencia y estabilidad a materiales de construcción vitales como el concreto y el asfalto.
Con su amplio uso en carreteras, puentes, edificios y otras infraestructuras, los agregados son algunos de los elementos más esenciales del mundo moderno. Comprender sus propiedades, tipos y aplicaciones es vital para los profesionales de la construcción modernos.
¿Qué es agregado?
Agregado es un término utilizado para la colección de material granular que se utiliza en toda la industria de la construcción. Los agregados se refieren a materiales como grava, arena, piedra triturada y hormigón reciclado. Estos materiales constituyen el elemento principal en mezclas de construcción como el hormigón y el asfalto. Estos materiales dan a las sustancias aglutinantes un componente sólido que agrega sustancia y fuerza alrededor de la cual se unen los elementos líquidos.
Tipos de agregado
Hay varios tipos diferentes de agregados y cada uno varía en términos de tamaño, material y resistencia. Los profesionales de la construcción eligen tipos de agregados para sus proyectos según las necesidades de resistencia y trabajabilidad, consideraciones ambientales, costos y estándares de seguridad.
Agregados finos
Los agregados finos se definen como partículas con diámetros inferiores a 5 mm. El agregado fino más común es la arena. Los agregados finos como la arena proporcionan algo de volumen y resistencia, pero ofrecen otros beneficios que incluyen trabajabilidad y suavidad. Este es un agregado común en yeso, estuco y productos de mampostería como mortero.
Agregados gruesos
Los agregados gruesos contienen partículas grandes con diámetros entre 5 mm y 40 mm o más. Los tipos comunes de agregados gruesos incluyen grava, piedra triturada y hormigón reciclado. Este tipo de agregado proporciona la mayor resistencia y volumen, pero puede limitar la trabajabilidad. Este tipo de agregados son los mejores para la estabilidad en proyectos de carga.
Agregados Reciclados
Los áridos reciclados son aquellos derivados del hormigón, asfalto y otros materiales de desecho de demolición reciclados. Reciclar estos productos ayuda a reducir la necesidad de crear nuevos productos y reducir la cantidad de residuos que van a los vertederos.
Agregados livianos
Los agregados livianos son aquellos que tienen una densidad aparente general menor que los agregados de construcción estándar. Algunos agregados livianos se fabrican a partir de productos como arcilla, esquisto, perlita, piedra pómez, escoria de alto horno y pizarra. Para la mayoría de estos productos, excluida la piedra pómez, los fabricantes deben ampliarlos para que tengan el doble de volumen pero menos densidad que otros agregados del mismo tamaño. Los agregados livianos son útiles cuando es vital reducir el peso total de un proyecto y en la producción de bloques de concreto y elementos prefabricados.
Agregados pesados
Los agregados pesados se utilizan en aplicaciones donde se requiere alta densidad y peso. Los agregados pesados benefician a los proyectos que requieren una gran capacidad de carga, protección contra la radiación, un mejor rendimiento acústico y una mayor resistencia al impacto y la vibración. Los agregados pesados incluyen materiales como barita, mineral de hierro, magnetita y escoria de ferrofósforo.
Agregados Marinos
Los áridos marinos son arenas y gravas extraídas del fondo marino. Estos agregados varían en calidad y tamaño, desde grano fino hasta grano grueso. Los agregados marinos son útiles en el concreto premezclado pero también para reponer áreas costeras que han sido agotadas por la erosión y la recuperación de tierras.
Agregados Decorativos
Los áridos decorativos son aquellos que los constructores y paisajistas utilizan con fines decorativos. Estos incluyen materiales como grava de colores, vidrio triturado y piedras decorativas para jardines, caminos y patios.
Propiedades del agregado
Las propiedades de los agregados determinan sus capacidades de rendimiento, lo que afecta las aplicaciones para las cuales son más adecuados.
Distribución de tamaño de partícula
La distribución del tamaño de partículas se refiere al rango de tamaños de partículas que están presentes en un agregado particular. Una mezcla de agregados bien clasificada contiene una variedad de tamaños de partículas que permiten una mejor compactación ya que hay menos áreas vacías entre las partículas. Una mezcla mal graduada tiene un número excesivo de partículas del mismo tamaño lo que puede aumentar los huecos entre las partículas. Los agregados gruesos son más susceptibles a problemas de clasificación que las mezclas de agregados finos.
Forma y textura
Los agregados angulares y de textura rugosa proporcionan un mejor entrelazamiento entre los gránulos que las partículas lisas y redondeadas. Los ángulos y la textura rugosa proporcionan una mejor superficie de cohesión y añaden mayor resistencia y durabilidad a las mezclas de construcción. Las partículas lisas y redondeadas ayudan a aumentar la trabajabilidad y la suavidad pero proporcionan menos resistencia.
Fortaleza
La resistencia del tipo de agregado afecta directamente la resistencia a la compresión y la durabilidad del concreto o asfalto. Los agregados fuertes como la piedra triturada, los agregados de hormigón de alta resistencia y la grava triturada son mejores en proyectos como obras viales, construcciones de gran altura y muros de contención que dependen de su capacidad de carga y longevidad.
Durabilidad y solidez
Los áridos deben tener suficiente durabilidad y solidez para soportar condiciones ambientales específicas. Esto significa que el agregado resistirá y permanecerá estructuralmente sólido cuando se exponga a ciclos de congelación y descongelación, cambios de humedad, altas temperaturas y exposición a ataques químicos.
Algunos de los áridos más resistentes a este respecto son la piedra triturada, la grava y la arena silícea. Los agregados que no son tan duraderos son los agregados livianos y los agregados reciclados con presencia de contaminantes que reaccionan a la exposición química.
Porosidad y Absorción
La porosidad es la medida de cuánto aire o espacio vacío está presente en una sustancia agregada. Esto disminuye el peso de un agregado pero aumenta el potencial de absorción. Los agregados de baja porosidad reducen la demanda de agua para materiales como el concreto. También pueden aumentar la resistencia del material y mejorar la resistencia a la humedad. Los agregados de baja porosidad y absorción incluyen granito triturado y basalto. Los áridos de alta porosidad y absorción son piedra caliza y arenisca trituradas.
Gravedad específica
La gravedad específica de un agregado particular mide su densidad en relación con la densidad del agua. Esta propiedad ayuda a proporcionar información a los productores de concreto guiándolos en las proporciones de volumen de los agregados con respecto a otros componentes de la mezcla.
Los agregados con mayor gravedad específica, como la piedra triturada, son preferibles en aplicaciones que requieren resistencia y durabilidad. Los agregados con menor gravedad específica, como la arena, proporcionan menos resistencia pero mayor trabajabilidad, mayor aislamiento térmico y menor peso.
Sustancias dañinas
La mayoría de los áridos son sustancias naturales, por lo que suele haber presencia de sustancias que pueden provocar problemas de rendimiento o durabilidad en el futuro. Las sustancias dañinas pueden incluir material orgánico como materia vegetal y animal que crea huecos en el agregado o exceso de arcilla o limo que puede reducir la trabajabilidad y la resistencia.
Algunos agregados reciclados contienen niveles excesivos de álcalis del cemento que pueden causar una expansión excesiva y agrietamiento. Esto reduce la durabilidad y longevidad de las estructuras de hormigón.
Densidad a Granel
La densidad aparente es una medida que calcula la masa y el volumen total de los agregados, incluidos los espacios vacíos entre las partículas. Por lo tanto, los agregados con una mezcla bien graduada tendrán una densidad aparente mayor que los agregados con una mezcla pobremente graduada.
Algunos proyectos funcionan bien con agregados con una mayor densidad aparente y otros funcionan mejor con agregados de menor densidad aparente. Los agregados de alta densidad aparente son útiles en proyectos de base de carreteras, protección contra la radiación y aplicaciones de carga. Las mezclas de agregados de baja densidad aparente son preferibles en aplicaciones livianas, proyectos de aislamiento térmico y estructuras de concreto en masa.
Adhesión y Cohesión
La adherencia se refiere a la capacidad de las partículas de agregado para unirse con la pasta de cemento en mezclas como el concreto. Una buena adherencia es vital para garantizar la resistencia de la mezcla, que puede proporcionar resistencia al agrietamiento y la delaminación. Los agregados limpios y bien clasificados de ciertas composiciones minerales que incluyen químicos como sílice, calcio, alúmina y óxido de hierro brindan una mejor adhesión que otros tipos.
La cohesión mide la capacidad de las partículas de agregado para unirse. Esta es una propiedad esencial que afecta la trabajabilidad y la homogeneidad. Las mezclas de áridos bien graduadas tienen mayor cohesión natural que las mezclas con una concentración de partículas del mismo tamaño. Además, las partículas con forma angular son más cohesivas que aquellas con forma redondeada o lisa.
Usos populares de los agregados
Los agregados tienen una amplia gama de usos debido a sus propiedades versátiles. Son un componente esencial de muchos materiales de construcción y desempeñan un papel vital en estructuras resistentes y resistentes.
Producción de hormigón: los agregados son el componente principal del hormigón. Representan hasta el 60-80% de su volumen y le dan la resistencia y durabilidad que los constructores valoran en la mezcla. Producción de asfalto: los fabricantes utilizan agregados para crear asfalto, que es el material utilizado en la construcción y el mantenimiento de carreteras. Los agregados proporcionan la resistencia que permite que las carreteras soporten el peso constante del uso intensivo. Base y subbase de la carretera: los agregados bien graduados, como piedra triturada y grava, son comunes como bases de la carretera para proporcionar una base estable para el asfalto. Lastre de ferrocarril: los agregados, como la piedra triturada, proporcionan una base segura para las vías del ferrocarril. Los agregados de piedra triturada bien clasificados se entrelazan y permiten una distribución crucial del peso a lo largo de las vías. Este agregado también permite que el agua se escurra de las vías. Drenaje y filtración: los agregados como la arena y la grava son útiles en muchos niveles de filtración y drenaje de agua, incluidos sistemas sépticos, manejo de aguas pluviales y agua directa hacia tuberías de drenaje. Relleno de construcción: los profesionales de la construcción utilizan agregados para llenar áreas vacías para nivelar o elevar el suelo con fines estéticos o de construcción. Paisajismo: los agregados son útiles para crear la subbase o la línea de pasillos y patios. Los paisajistas también utilizan agregados en los lechos para reducir la erosión y mejorar la estética de las áreas al aire libre. Muro de gaviones: los gaviones son contenedores de malla de alambre que contienen agregados. Los ingenieros los utilizan para el control de la erosión en muros de contención y estabilización de pendientes. Elementos prefabricados: los agregados son útiles en elementos prefabricados de hormigón para proporcionar resistencia y estabilidad a la mezcla de hormigón. Los fabricantes utilizaron una amplia variedad de agregados según los productos prefabricados que fabrican.
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