Rodríguez (2017) afirma: “La multiplicidad de tipos existentes dificulta la clasificación de los concretos ligeros en categorías y divisiones netamente diferenciadas en base a los distintos métodos de elaboración, ya que algunos utilizan simultáneamente varios de ellos” (p.10).
Existen tres maneras que de manera simultánea o individual, permitirá elaborar concreto ligero en sus distintos tipos, siendo los siguientes: concreto sin finos, concreto con agregados ligeros y concreto celular o aireado (Short y Kinniburgh, 1967).
Concreto sin finos:
El concreto sin finos, se caracteriza por poseer nada o poco contenido de agregado fino, generando así que este concreto cuente con vacíos distribuidos uniformemente. Este tipo de concreto consiste en el conjunto de agregado grueso y pasta de cemento. Comparado con el concreto convencional, la gran interconexión entre los vacíos que tiene, le proporciona una baja densidad. El concreto sin finos debido a las características que tiene, es ideal para pisos y aquellas estructuras en las que se requiere drenado. Sin embargo, no es recomendable en aquellos lugares
1120kg/m3 - 1680kg/m3 7 a 17 Mpa Relleno
1680kg/m3 - 1920kg/m3 > 17Mpa Estructural
Aislante Densidad del concreto Resistencia a la
compresión Aplicación
donde el agua a drenar es agresiva para el concreto. El agregado grueso debe tener como principal característica el ser perfectamente un material de un solo tamaño (10 y 20mm entre los más comunes); no obstante, se ha encontrado que los agregados combinados (10 mm y 7mm, y 20mm y 14mm) funcionan satisfactoriamente (Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, 2007).
La resistencia de este tipo de concretos depende de los agregados que vayan a ser usados, así como también del contenido de mezcla; al igual que en un concreto convencional, la resistencia de un concreto sin finos aumenta a medida que el contenido de cemento se incrementa. La mayoría de los concreto sin finos se hacen en una relación cemento/agregados entre 1:6 y 1:10 en volumen, lo que dependerá básicamente de la resistencia a compresión deseada y del agregado que se utilice (Short y Kinniburgh, 1967).
El concreto sin finos, a diferencia del concreto convencional, es sumamente sensible al contenido de agua. Es así, que al existir una gran variedad de agregados, no podría ser utilizada una sola proporción de contenido de agua para una mezcla dada, deberá determinarse el contenido de agua más conveniente para cada tipo de agregado realizando mezclas tentativas. En el caso de que se use una cantidad insuficiente de agua, se experimentaría una pérdida de cohesión entre las partículas generando como consecuencia una pérdida de resistencia en el concreto. De lo contrario, si se utiliza demasiada agua, ocurriría segregación en la mezcla, ocasionando que las partículas de cemento se escurrirán de los agregados y se segregarán formando una capa de lechada, que deja a la estructura del concreto deficiente en cemento y consecuentemente más débil (Short y Kinniburgh, 1967).
Concreto celular o aireado:
El concreto aireado es un material celular de peso ligero. Es diferente a otros concretos pues en su mayoría no contienen agregados, puede considerarse como un mortero aireado. Básicamente,
el concreto aireado o celular se elabora introduciendo aire u otro gas, en una lechada de cemento y arena fina, y permitiéndosele que frague en estas condiciones. En la práctica comercial la arena es remplazada frecuentemente por cenizas de combustible pulverizado u otro material silicoso, y el cemento puede sustituirse por la cal. (Short y Kinniburgh, 1967, p.307).
Existen dos métodos diferentes para lograr la aeración del concreto, el primero, consiste en que, por medio de una reacción química, se puede generar un gas adentro de la mezcla cuando esta se encuentra todavía en un estado plástico; y el segundo, en que se pueden introducir burbujas de aire mezclado en el concreto con una espuma estable, o bien, injertando partículas de aire por medio de un agente inclusor de aire. El primero de estos métodos es el que se usa principalmente en las fábricas de elementos precolados, en las cuales las unidades precoladas pasan a curarse en autoclaves con objeto de producir concretos que tengan una resistencia relativamente alta y una contracción por secado un tanto baja. El segundo método se utiliza principalmente para colados de concreto insitu, como en el caso de plantillas o acabados aislantes para azoteas o para empaques aislantes de tuberías. (Short y Kinniburgh, 1967, p.56).
Mediante unos ajustes apropiados en la composición y en el método de fabricación, el concreto aireado puede producirse con un límite de densidades entre 400 y 1440 Kg/m3. Es importante mencionar, que un producto que tenga variaciones tan amplias en la densidad, tendrán necesariamente un amplio límite de variación en otras propiedades. (Short y Kinniburgh, 1967, p.308).
Aunque el concreto aireado es funcionalmente un concreto, su composición es muy diferente a la del concreto común, tal y como generalmente se le conoce; el material puede describirse mejor como un mortero aireado o un bloque aireado de arena y cal. En efecto el término “concreto” puede ocasionar ciertas confusiones, por lo cual se ha sugerido como término más descriptivo el de
“silicato aireado” o “silicato celular”, (…). El concreto curado al aire tiene a menudo una resistencia menor de la mitad que de la de los concretos de la misma densidad curados en autoclave; muestran además, una contracción por secado que es cuatro y hasta cinco veces mayores que la del concreto de autoclave. (Short y Kinniburgh, 1967, p.309).
Concreto con agregados ligeros
Este tipo de concretos tiene la característica principal de que se sustituyen los agregados minerales convencionales usados en el concreto común, por agregados ligeros, los cuales pueden ser inorgánicos u orgánicos. La estructura que presentan los concretos con agregados ligeros es aparentemente parecida a la de un concreto común, pero contienen en su interior una gran cantidad de alvéolos ocupando un volumen considerable. A diferencia de los concretos celulares o aireados, los cuales tienen distribuidos los alvéolos uniformemente en su masa, los concretos con agregados ligeros tienen una distribución heterogénea de vacíos repartidos en los agregados (Ventura, 2015). Alvarez y Saes (2012) mencionan que el concreto que utiliza algunos agregados de peso ligero, es en general, el único capaz de permitirnos elaborar mezclas que funcionen estructuralmente, para su aplicación en elementos estructurales, pues se le considera dentro de los concretos de altas prestaciones debido al desarrollo de sus propiedades. Sin embargo, pese a que la resistencia a compresión alcanzada por los concretos que utilizan agregados de peso ligero es en general baja, la utilización de agregados ligeros artificiales nos ha permitido mejorar estos resultados, ya que el uso de la arcilla expandida, ha logrado desarrollar resistencias de hasta casi 1000 kg/cm2 con densidades menores a los 2000 kg/m3, revolucionando así el uso de los concretos ligeros estructurales.
Es importante, que para que este tipo de concretos reúnan las propiedades esenciales requeridas es indispensable que los agregados ligeros estén distribuidos de manera muy regular en la mezcla,
que no estén colmatadas por el mortero de cemento y que no presenten una excesiva absorción de agua (Ventura, 2015).
2.1.5 Propiedades en estado fresco del concreto