Ventajas del uso de cenizas volantes en el hormigón

Hacer la mezcla de hormigón perfecta requiere habilidad y paciencia, con graves consecuencias de las que quizá sólo se dé cuenta unos días más tarde. Por eso, dominar los ingredientes y las proporciones correctas es fundamental para crear ladrillos de hormigón resistentes y mantener el negocio. Uno de los ingredientes más destacados del hormigón son las cenizas volantes, ya que más de 50% de hormigón colocado en EE.UU. contienen al menos una composición de 15% de cenizas volantes.

Pero, ¿para qué sirven las cenizas volantes en el hormigón? Nuestro equipo de Lonttoproveedor líder de máquinas para la fabricación de bloques y ladrillos, se propuso responder precisamente a esa pregunta. Hemos elaborado esta guía para ayudarle a entender qué son las cenizas volantes, cómo se utilizan y cuáles son sus ventajas.

¿Qué es la ceniza volante?

Las cenizas volantes, a veces llamadas cenizas de cemento, son un subproducto del carbón que suele generarse durante la combustión del carbón pulverizado en las centrales eléctricas. Se compone de diversos materiales inorgánicos, como óxidos de sílice, alúmina, hierro y calcio. Aunque se pueda pensar que las cenizas de carbón no son más que un residuo, esa es exactamente la razón por la que se utilizan con frecuencia para crear hormigón de cenizas volantes: como opción sostenible frente al cemento Portland.

El cemento Portland tiene un alto impacto medioambiental, ya que a menudo utiliza toneladas de agua, arena y grava para producir a cambio una cantidad relativamente pequeña de cemento. Entre los muchos usos beneficiosos de las cenizas volantes en el hormigón, es esta sostenibilidad medioambiental la que se está convirtiendo en una razón cada vez más popular para emparejar cenizas volantes y hormigón. El uso de cenizas volantes en las mezclas de hormigón tampoco es un invento nuevo, ya que los romanos incluso aprovecharon las cenizas volcánicas para mejorar el hormigón utilizado en el Coliseo y Panteón.

¿Cuáles son los distintos tipos de cenizas volantes?

Hay dos clasificaciones principales de cenizas volantes: Clase F y Clase C. Estas clases indican a los productores el porcentaje de óxido de calcio (CaO), que es uno de los ingredientes clave en la formación de hormigón de alta resistencia. Normalmente, las cenizas volantes de clase F también tienen un bajo contenido en cal.

• Cenizas volantes de clase F contiene menos de 10% de óxido de calcio y procede de la combustión de carbón bituminoso o antracita. Las cenizas volantes de clase F tienen propiedades puzolánicas que les permiten formar propiedades cementantes cuando reaccionan con hidróxido de calcio mientras están en agua. Su bajo contenido en cal también la hace útil para hormigones que van a estar continuamente expuestos a sulfatos.
• Cenizas volantes de clase C: Contiene más de 20% de óxido de calcio y se fabrica a partir de la combustión de lignito o carbón sub-bituminoso. También tiene propiedades puzolánicas, pero no necesita hidróxido de calcio para formar propiedades cementantes en el agua. Su mayor contenido en calcio lo convierte en la opción más popular para los proyectos de construcción de hormigón.

¿Qué ventajas ofrece el uso de cenizas volantes en el hormigón?

Las mezclas de hormigón que contienen cenizas volantes ofrecen varias ventajas, como una mayor facilidad de trabajo, mayor resistencia y durabilidad, y una menor huella de carbono. Las hormigoneras utilizan porcentajes variables de cenizas volantes como sustituto del cemento Portland, que suelen oscilar entre el 15 y el 60% en función del tipo de ceniza que se utilice. Cuantas más cenizas volantes se añadan al hormigón, más mejorarán ciertas características del hormigón endurecido.

A continuación describimos algunas de las principales ventajas de mezclar hormigón con cenizas volantes:

Mejor capacidad de trabajo

Las cenizas volantes están formadas por partículas extremadamente esféricas y finas que facilitan el trabajo con el hormigón fresco. Esto se debe a que las partículas finas trabajan para reducir la fricción entre los agregados cementosos y la arena y la grava, como pequeños rodamientos de bolas. Comprobará que el hormigón con un alto porcentaje de cenizas volantes tendrá un acabado más liso, además de ser más fácil de bombear de un lugar a otro y de colocar hacia abajo.

Menor demanda de agua

El agua se utiliza no sólo para ayudar a la reacción de las cenizas volantes y otros áridos cementosos, sino también para que la mezcla tenga el nivel adecuado de viscosidad. Dado que las mezclas de hormigón con cenizas volantes crean una mayor densidad de áridos finos en la mezcla, el agua necesaria para conseguir una mezcla cohesiva con menor sangrado y segregación es mucho menor. Sustituyendo su cemento Portland por cenizas volantes 20%, reducirá su demanda de agua en unos 10% sin dejar de crear un hormigón de cemento más resistente.

Reducción del calor de hidratación

El calor de hidratación es el calor producido cuando se produce una reacción química en la mezcla de cemento. Cuanto menor sea el calor, menos tardará en enfriarse su hormigón premezclado. Además, la reducción del calor se traduce en una reducción de las tensiones térmicas y en un entorno menos peligroso para sus trabajadores. Si sustituye el cemento Portland de su mezcla, su hormigón mejora su calor de hidratación en al menos 50%.

Mayor durabilidad

Aunque, inicialmente, el impacto de las cenizas volantes reduce la resistencia a la compresión de su hormigón, con el tiempo alcanzará un pico superior de resistencia. Por ejemplo, el hormigón de cenizas volantes de alto volumen es 80 MPa más resistente que las mezclas de cemento tradicionales después de 56 días. Lo mismo ocurre con la durabilidad y la resistencia a la flexión del hormigón, ya que el hormigón de cenizas volantes se comporta mejor que el hormigón OPC (cemento Portland) a largo plazo.

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Ventajas del uso de cenizas volantes en el hormigón Preguntas frecuentes

¿Cómo se fabrica la ceniza volante?

Las cenizas volantes se producen en las centrales eléctricas cuando el carbón pulverizado se quema para producir electricidad. Las partículas finas restantes se eliminan con los gases de combustión y pueden utilizarse para fabricar hormigón en masa.

¿Qué hace demasiada ceniza volante al hormigón?

El uso de un porcentaje elevado o excesivo de cenizas volantes en la producción de hormigón puede afectar negativamente a determinados aspectos del producto final. Es probable que experimente un mayor tiempo de fraguado, más posibilidades de un control de calidad deficiente y problemas de trabajabilidad derivados de una mezcla de baja viscosidad.

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