Unidad 1 - GENERALIDADES SOBRE EL HORMIGON

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Tecnología del hormigón Página 1/11 
 
 
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL 
Facultad Regional Santa Fe 
 
Cátedra: Tecnología del Hormigón - Ingeniería Civil 
Profesor: Ing. Ma. Fernanda Carrasco 
 
 
 
 
 
 
UNIDAD 1. GENERALIDADES SOBRE EL HORMIGON 
 
Ventajas en el empleo del hormigón en la construcción 
 
El hormigón de cemento portland es el material manufacturado más ampliamente utilizado, y 
por sus características propias (elaboración in-situ, uso de materiales locales, métodos 
simples de manufactura, variaciones inevitables de las características de sus componentes), 
plantea en el ingeniero la necesidad de un mayor conocimiento en cuanto a su estructura, 
sus materiales componentes y sus propiedades mecánicas y durables. 
Posee adecuadas propiedades aún a bajo costo, que se combinan con beneficios en ahorro 
de energía y ecología. 
A excepción del agua, el hombre no consume otro material tanto como el hormigón. 
En muchos países la relación entre el consumo del hormigón al acero es de 10 a 1. 
El acero se fabrica en condiciones cuidadosamente controladas, sus propiedades se 
determinan en un laboratorio y se describen en el certificado del fabricante. Por lo tanto, el 
proyectista necesita tan sólo especificar el tipo de acero con respecto a una norma adecuada 
y el ingeniero supervisor se limita a verificar la efectividad de la mano de obra de las 
conexiones entre miembros individuales de acero. 
El campo de aplicación del hormigón es muy amplio, desde pequeñas viviendas hasta 
centrales nucleares, incluyendo barcos, durmientes, obras de infraestructura, estructuras off-
shore, etc. 
En la Argentina durante el año 2013 se consumieron 12.010.851 toneladas de cemento. 
Considerando en promedio un valor de 360 kg de cemento por metro cúbico de hormigón, se 
han elaborado 33.363.475 m³ de hormigón, es decir unos 0.73 m³/habitante. 
Para cubrir las demandas de la Sociedad, la producción de cemento mundial alcanza las 4.1 
billones de toneladas. El consumo en porcentaje por país es de aproximadamente: China 
52%, India 6.2% and Europa 5.3%, E.E:U.U 1.9% y luego Turquía, Indonesia, Brasil, Rusia, 
Corea del Sur y Arabia Saudita (https://gccassociation.org/key-facts/). 
Basado en el crecimiento de la población y el desarrollo se estima que la producción global 
de cemento crecerá entre un 12 a un 23 % para el año 2050. ( https://gccassociation.org/key-
facts/) 
 
 
https://gccassociation.org/key-facts/)
https://gccassociation.org/key
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Este material presenta ventajas y desventajas que se deben evaluar en el momento de 
decidir el material a utilizar en una obra determinada: 
 
VENTAJAS DESVENTAJAS 
Durable Baja resistencia a tracción 
Resistente Baja ductilidad 
Económico Inestabilidad volumétrica 
Ecológico Baja relación “resistencia / peso” 
Moldeable – Versátil No resiste el ataque ácido 
Propiedades estéticas 
Resistente al fuego 
Fabricación in situ 
 
Material durable 
La durabilidad es la propiedad más importante de los materiales. Este concepto implica tener 
en cuenta los siguientes aspectos: resistencia a la corrosión, composición, resistencia 
mecánica, estabilidad volumétrica, medio al que estará expuesto, condiciones de servicio, 
etc. Para obtener “obras civiles durables”, además de usar un material durable, se deben 
tener en cuenta: el proyecto y diseño de la estructura, la calidad de la mano de obra y el 
control de la ejecución, los recubrimientos adecuados, el curado, el mantenimiento posterior, 
uso adecuado, etc. 
Principalmente, el hormigón es elegido por su durabilidad frente al agua, es un material que 
se puede emplear en obras de almacenaje, control y transporte de agua. Los romanos lo 
utilizaron hace dos mil años en sus acueductos que aún perduran. Elementos estructurales 
expuestos a la humedad, como pilotes, fundaciones, pisos, vigas, columnas, pavimentos, etc. 
se construyen generalmente con hormigón. El acero y la madera no son materiales 
resistentes a la acción del agua, por este motivo también, el hormigón resulta competitivo. 
 
Versatilidad y propiedades estéticas 
Con el hormigón se pueden realizar elementos de variadas formas y tamaños. En el estado 
fresco permite rellenar y moldear diferentes tipos y formas de encofrados y moldes. Horas 
después, los encofrados pueden ser removidos para su reutilización, cuando el hormigón se 
ha solidificado y endurecido. Las formas, colores y texturas diferentes son elementos que 
permiten una amplia gama de posibilidades en el orden estético de las construcciones. 
 
Material económico 
La economía del empleo del hormigón en la construcción se basa en los siguientes aspectos: 
• Empleo en su elaboración de materias primas generalmente abundantes y locales. 
• Menor cantidad de energía para su fabricación. 
• Empleo de mano de obra no altamente calificada. 
• Estructuras que necesitan poco mantenimiento. 
• Es más económico que otros materiales, p.e. el acero. 
Otro aspecto importante en la diferencia de costos es el consumo de energía para la 
obtención de los materiales. Para fabricar acero y aluminio, la energía necesaria es de 300 y 
380 GJ/m³, respectivamente, respectivamente, en cambio para el hormigón 2,775 MJ/m³. 
 
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Un análisis sencillo de costos de una viga y de una columna, nos permite establecer el 
beneficio económico de construir con hormigón respecto de hacerlo con acero. En el 
presente estudio no se tiene en cuenta los costos de mano de obra. Los valores de 
dimensiones corresponden a elementos de un edificio corriente. 
 
ESTRUCTURA SOMETIDA A FLEXIÓN 
Material de la estructura: H° A° Acero 
Luz de la viga (m) 6 6 
Separación entre vigas (m) 4 4 
Carga de peso propio losa (kg/m²) 200 200 
Sobrecarga (kg/m²) 200 200 
Peso propio viga (kg/m) 380 60 
Carga total (kg/m) 1980 1660 
Momento máximo [q.l²/8] (kg/m) 8910 7470 
 
Sección adoptada (cm x cm) 25 x 60 IPN 300 
Armadura inferior (4 ∅ 16) 152 kg - - - - - 
Armadura superior (2 ∅ 10) 15 kg - - - - - 
Estribos (1 ∅ 6 c/25 cm) 8 kg - - - - - 
% de desperdicio 10 - - - - - 
Cantidad total de acero (kg) 193 325 
Cantidad total de hormigón (m³) 0.90 - - - - - 
 
Costo total de acero ($) 102040 593038 
Costo total de hormigón ($) 48129 - - - - - 
 
COSTO TOTAL EN FLEXIÓN ($) 150169 593038 
 (100 %) (395 %) 
 
ESTRUCTURA SOMETIDA A COMPRESIÓN 
Material de la estructura: H° A° Acero 
N° de pisos 5 5 
Carga por piso (kg) 29700 24900 
Peso propio de columnas (kg) 2500 125 
Carga total (kg) 32200 25025 
 
Sección adoptada (cm x cm) 25 x 25 IPN 100 
Armadura longitudinal (4 ∅ 12) 11 kg - - - - - 
Estribos (1 ∅ 6 c/20 cm) 4 kg - - - - - 
% de desperdicio 10 - - - - - 
Cantidad total de acero (kg) 15 62 
Cantidad total de hormigón (m³) 0.20 - - - - - 
 
Costo total de acero ($) 13296 35865 
Costo total de hormigón ($) 10695 - - - - - 
 
COSTO TOTAL EN COMPRESIÓN ($) 23991 35865 
 (100 %) (150 %) 
 
Nota: los valores monetarios pueden ir desactualizándose, pero se presentan al sólo efecto de la comparación 
entre desempeño de materiales 
 
 
 
 
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Material ecológico 
Los hechos y datos que se conocen respecto del hormigón y su impacto en el ambiente son 
diversos y deben ser analizados siempre en el marco de la situación a resolver u obra a 
llevar adelante, ya que debido a su posibilidad de adecuación a los materiales disponibleslocalmente pueden cambiar las condiciones de análisis. 
Algunos de los hechos que se conocen son: 
1. Cada año se producen más de diez mil millones de toneladas de hormigón en todo el 
mundo. En los Estados Unidos, la producción anual de más de 500 millones de toneladas 
implica unas dos toneladas por cada hombre, mujer y niño. Dichos volúmenes requieren 
grandes cantidades de recursos naturales para la producción de agregados y cemento. 
2. Se estima que la producción de una tonelada de cemento Portland provoca la emisión de 
una tonelada de CO2 a la atmósfera. Se sabe que el CO2 es un gas de efecto invernadero 
que contribuye al calentamiento global, y la industria del cemento por sí sola genera 
alrededor del 7% del mismo. En este sentido, estadísticas publicadas indican que la industria 
del cemento ha reducido la emisión de CO2 en un 19,2 % por tonelada desde 1990 ( 
https://gccassociation.org/key-facts/) 
3. La producción de cemento Portland también consume mucha energía. Aunque las plantas 
de América del Norte han mejorado considerablemente su eficiencia energética en las 
últimas décadas hasta el punto de que ahora es comparable a la de las plantas en Japón y 
Alemania, es técnicamente casi imposible aumentar esa eficiencia energética mucho más 
por debajo del requisito actual. de unos 4 GJ por tonelada. 
4. La demolición y disposición de estructuras de hormigón, pavimentos, etc., constituye otra 
carga ambiental. Los escombros de construcción contribuyen con una gran fracción de 
nuestro problema de eliminación de desechos sólidos, y el concreto constituye el 
componente individual más grande. 
5. Finalmente, las necesidades de agua son enormes y particularmente onerosas en aquellas 
regiones de la tierra que no están bendecidas con abundancia de agua dulce. La industria 
del hormigón utiliza alrededor de mil millones de metros cúbicos de agua cada año en todo el 
mundo, y esto ni siquiera incluye el agua de lavado y el agua de curado. 
Estos puntos y estos números parecen indicar que la industria del hormigón se ha convertido 
en víctima de su propio éxito y, por lo tanto, ahora enfrenta enormes desafíos. Pero la 
situación no es tan mala como podría parecer, porque el hormigón producido correctamente 
es inherentemente un material respetuoso con el medio ambiente, como puede demostrarse 
fácilmente con un análisis del ciclo de vida. Los desafíos se derivan principalmente del hecho 
de que el cemento Portland no es ecológico. Por lo tanto, se podría reducir este problema al 
simple requisito de utilizar tanto hormigón como sea posible con la menor cantidad de 
cemento Portland. 
Hay varias formas en que la industria del hormigón puede aumentar su cumplimiento de las 
exigencias del desarrollo sostenible: 
1. Mayor uso de material cementicio suplementario. Dado que la producción de cemento 
Portland requiere mucha energía y es responsable de la generación de CO2, la sustitución 
por otros materiales, especialmente aquellos que son subproductos de procesos industriales, 
como las cenizas volantes y la escoria, seguramente tendrá un gran impacto positivo. Los 
desechos o subproductos industriales representan un problema de contaminación ambiental. 
El hormigón y especialmente, el cemento permiten emplear en su fabricación subproductos, 
tales como cenizas volantes, escorias, en volúmenes no despreciables. Además, el hormigón 
se emplea para almacenar residuos contaminantes. 
2. Mayor dependencia de materiales reciclados. Dado que el agregado constituye la mayor 
parte del concreto, una estrategia de reciclaje efectiva disminuirá la demanda de materiales 
vírgenes. 
https://gccassociation.org/key-facts/)
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3. Durabilidad mejorada. Al duplicar la vida útil de nuestras estructuras, podemos reducir a la 
mitad la cantidad de material necesario para su reemplazo. 
4. Propiedades mecánicas mejoradas. Un aumento en la resistencia mecánica y propiedades 
similares conduce a una reducción de los materiales necesarios. Por ejemplo, duplicar la 
resistencia del hormigón para miembros de resistencia controlada reduce a la mitad la 
cantidad requerida de material. 
5. Reutilización del agua de lavado. El reciclaje del agua de lavado se logra fácilmente en la 
práctica y ya es requerido por ley en algunos países. 
 
 
Historia del cemento y el hormigón 
 
A modo de ejemplo se presenta hechos importantes en la historia del hormigón y el cemento: 
12.000.000 AC Reacciones entre la caliza y aceite de esquistos durante la combustión 
espontánea ocurrida en Israel para formar un depósito natural de compuestos de cemento. 
3000 AC Los Egipcios usaron barro mezclado con paja para unir ladrillos secos. También 
ayudaron al descubrimiento del mortero a la cal y de yeso como una agente ligante para la 
construcción de las Pirámides. 
3000 AC Se usaron materiales cementicios para unir al bambú en los botes y en la Gran 
Muralla. 
300 AC Los Romanos emplearon caliza en escamas con una ceniza volcánica denominada 
puzolana, encontrada cerca de Pozzuoli en la bahía de Nápoles. Emplearon caliza como un 
material cementicio. Pliny informó acerca de una mezcla de mortero de 1 parte de caliza con 
4 partes de arena. Vitruvio informó una de 2 partes de puzolana con 1 parte de caliza. Se 
emplearon grasa animal, leche, y sangre como aditivos. 
Aquí aparece el vocablo CEMENTO, que proviene del latín CAEMENTUM, que es una 
contracción de CAEDIMENTUM, que a su vez se relaciona con CAEDERE, que significa 
CORTAR, DIVIDIR. 
CAEMENTUM era un conjunto de fragmentos de piedra, de mármol, rocas y otros materiales, 
obtenidos por CORTE o DIVISION. Al mezclarlos con cal y puzolana, se producía su 
solidificación, digna de ser admirada, según dice Vitruvio, “efficit res admirandas”. A este 
conjunto ya endurecido se lo seguía llamando “CAEMENTUM” (como si se dijera cascajo) 
aún cuando era una parte de la unidad total y no era el ligante, que fue siempre la puzolana. 
Existe también una especie de polvo que por su naturaleza produce cosas dignas de ser 
admiradas. Se produce en las regiones de Buias, en los campos de los municipios que están 
alrededor del Monte Vesubio; polvo el cual, mezclado con cal y cascajo (piedra partida), no 
sólo da firmeza a todo edificio, sino que también cuando se erigen moles en el mar, 
endurecen bajo el agua. 
Del mismo modo que, siglos más tarde a la adición de materiales obtenida por acción 
mecánica dentro de un recipiente llamado “mortero”, se le llamaría “mortero”. 
193 AC l Aemelia PorticuHouse hecho de huesos ligados para formar hormigón. 
200 DC El Panteón Romano. 
Después de 400 DC El arte del Hormigón se perdió de la Caída del Imperio Romano. 
1678 Joseph Moron escribió acerca del fuego escondido en la cal calcinada que aparece 
luego del agregado de agua. 
1756 John Smeaton, Ingeniero inglés, redescubrió el cemento hidráulico a través de los 
ensayos repetidos del mortero en agua salada y agua corriente. 
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1779 Bry Higgins emitió una patente para el cemento hidráulico (stucco) para el uso en 
recubrimiento exterior. 
1796 James Parker de Inglaterra patentó un cemento hidráulico natural, calcinando nódulos 
de caliza impura que contenía arcilla, llamado Cemento Parker o Cemento Romano. 
1812-1813 Louis Vicat, de Francia, preparó cal hidráulica artificial calcinando mezclas 
sintéticas de caliza y arcilla. 
1822 James Frost, de Inglaterra, preparó cal hidráulica artificial como Vicat, y lo denominó 
Cemento Británico. 
1828 I.K.Brunel es tenido como el primer ingeniero en aplicar el cemento portland, que se 
usó para llenar una brecha en el Túnel del Támesis. 
1850 Jean – Louis Lambot fue el primero en emplear armadurasen los botes. 
1859-1867 Se empleó cemento portland en la construcción del sistema de desagües de 
Londres. 
1850-1880 Francois Coignet, un constructor francés, es el responsable del primer uso 
amplio del hormigón en edificios. 
1887 Henri Le Chatelier, de Francia, estableció las relaciones entre los óxidos para preparar 
la cantidad adecuada de cal para producir cemento portland. Denominó a los componentes: 
Alita (silicato tricálcico), Belita (silicato dicálcico), y Celita (aluminatoferrito tetracálcico). 
Propuso que el endurecimiento es causado por la formación de los productos cristalinos de la 
reacción entre el cemento y el agua. 
1870 Francois Hennebique patentó el sistema Hennebique. Fue responsable de la amplia 
aceptación del hormigón armado. 
1902 Thomas Edison fue el pionero en el ulterior desarrollo del horno rotatorio. 
1902 August Perre convierte al hormigón en un material arquitectónico aceptable. Construyó 
el Teatro de los Campos Elíseos. 
1917 El US Bureau of Standards y la ASTM establecieron una fórmula normalizada para el 
cemento portland. 
1927 Eugene Freyssinet desarrolla exitosamente el hormigón pretensado. 
1930 Eduardo Torroja, diseña en primer techo de cáscara delgado en Algeciras. 
1931 Le Corbusier construye la Villa Saboya. 
1935 Eduardo Torroja diseña el Hipódromo de Madrid. 
1935 Pier Luigi Nervi construye los hangares para la Fuerza Aérea Italiana empleando la 
construcción de cáscaras delgadas. 
1935 Se construyen las primeras represas importantes de hormigón, Hoover Dam y Grand 
Coulee Dam. 
1936 Frank Lloyd Wright fue uno de los primeros en explotar la viga cantilever en 
Fallingwater. 
1940 Los Construction Technology Laboratories perfeccionan el hormigón con aire 
incorporado. 
1956 Se construye el Museo Guggenheim con hormigón reforzado. 
1956 Le Courbusier construye Ronchamp. 
1956 Félix Candela domina la cáscara de hormigón. 
1956 Le Corbusier construye La Tourette. 
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1961 Le Corbusier construye el complejo gubernamental en Chandigara, India. Las Torres 
Gemelas de Bertrand Goldberg en Marina City marcaron el comienzo del empleo del 
hormigón reforzado en modernos rascacielos y fijaron el récord de 180 m de altura. Se 
emplea por primera vez hormigón de 40 MPa en las columnas más bajas. Primer estructura 
de deportes en hormigón en forma de domo. Lake Point Towers, 70 pisos, 200m de altura, 
hormigón de 50 MPa. 
1970 Se introduce el refuerzo con fibras en el hormigón. 
1975 Water Tower Place, 265m de altura, hormigón de 60 MPa, empleando 
superplastificantes. 
1985 El hormigón de la mayor resistencia se usó en el edificio de Union Plaza en Seattle, 
Washington. 
1989 Scotia Plaza Building, Toronto, 280 m de altura. 
1989 Two Prudential Plaza, en Chicago, de 280 m de altura. 
1996 Petronas Twin Towers, en Kuala Lumpur, 450 m de altura. 
2004 Taipei 101, en Taipei, 508 m de altura. 
2010 Burj Khalifa, en Dubai, 828 m de altura. 
 
 
El hormigón como material compuesto 
 
Cuando se calcula una estructura de hormigón se lo hace bajo la hipótesis de estar 
frente a un material homogéneo con propiedades mecánicas uniformes; se asumen entonces 
valores únicos de resistencia, módulo de elasticidad, fluencia, etc. Sin embargo la simple 
observación de un corte de hormigón pone en evidencia que se está en presencia de un 
material compuesto, en el que una matriz continua rodea un conjunto de inclusiones de 
forma y tamaño variados. En este nivel puede ser considerado como constituido por 
agregados gruesos embebidos en una matriz de mortero. 
 Pero el carácter compuesto de este material también se manifiesta para otros niveles 
de observación. En una escala más fina, el mismo mortero aparece constituido por partículas 
de arena rodeadas por una matriz de pasta de cemento hidratado. A escala microscópica la 
pasta de cemento consiste fundamentalmente en silicatos de calcio hidratados (S-C-H) e 
hidróxido de calcio (CH) con una extensa red de poros capilares y algunos granos de 
cemento anhidro. Más aún, a escala submicroscópica el mismo S-C-H está compuesto por 
partículas pobremente cristalizadas de diversas formas y composición química, rodeadas por 
un sistema más o menos continuo de poros. 
 Diversos modelos han sido y continúan siendo desarrollados para alcanzar una mejor 
comprensión del comportamiento del hormigón. En cada caso es necesario situarse en un 
determinado nivel de observación. Para un mejor ordenamiento y evaluación de tales 
estudios es posible subdividir la estructura del hormigón fundamentalmente en tres niveles: 
micronivel, mesonivel y macronivel. Los diferentes niveles, los aspectos característicos 
presentes en cada uno de ellos y el tipo de análisis aplicado se resumen en la Tabla 1. De 
todos modos cualquier modelo o tipo de clasificación siempre posee como propósito final la 
caracterización del comportamiento macroscópico de un material de la forma más realista y 
generalizada posible. 
 Los estudios en el micronivel se centran en el análisis de la estructura de la pasta de 
cemento. Si bien un estudio pormenorizado de la misma escapa al propósito de estas clases, 
es importante puntualizar algunos aspectos básicos. En la Tabla 2 se resumen las 
principales características de los productos de hidratación del cemento y en la Figura 1 se 
indican sus dimensiones aproximadas. El S-C-H está compuesto por microcristales, tan 
pequeños que no permiten definir su morfología. Se dispone como fibras delgadas, formando 
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cadenas laminares. Presenta una estructura asimilable a la de las arcillas pero, al poseer una 
pobre cristalización, ésta no es ordenada sino que es una estructura laminar desordenada lo 
que define la aparición de poros de tamaños muy variables. 
 
Tabla 1 – Estructura del hormigón como material compuesto 
 
Nivel estructural Aspectos característicos Tipo de modelo 
Micronivel Estructura de la pasta de cemento Ciencia de los materiales 
Mesonivel Poros, fisuras, inclusiones, interfaces Ing. de los materiales modelos mecánicos y numéricos 
Macronivel Geometría de elementos estructurales Ing. estructural y leyes del material 
 
Tabla 2 – Productos de hidratación del cemento 
 
Compuesto Est. Crist. Morfología Dimensión típica Método 
S-C-H Muy pobre Fibras delgadas (no resuelta) 
1 x 0,1 ųm; 
esp. < 0.01 ųm SEM 
CH Muy bueno Prismas hexag. No poroso 10 x 100 ųm MO - SEM 
Ettringita Bueno Agujas largas y delgadas prism. 10 x 0,5 ųm MO - SEM 
Monosulfato 
aluminato Pobre a Bueno 
Placas delgadas 
hexag. Rosetas. 1 x 1 x 0,1 ųm SEM 
 SEM: Microscopía Electrónica; MO: Microscopía Óptica 
 
 
 
Figura 1 – Rango dimensional de sólidos y poros en una pasta de cemento hidratada 
 
 La pasta en sí también posee distintos tipos de poros (además de los propios del S-C-
H) en los que puede haber o no presencia de agua. En consecuencia la pasta de cemento 
portland está compuesta por sólidos, líquidos y vacíos en las proporciones que se indican en 
la Tabla 3. 
 Pero el comportamiento observado en el hormigón no puede ser definido 
completamente a partir de los mecanismos microestructurales dado que existen factores 
adicionales dentro del propio sistema estructural que interfieren. En el hormigón los factores 
más importantes son la existencia de poros, fisuras e inclusiones. Estos aspectos del 
material compuesto son considerados en el mesonivel. En este nivel se considera al 
hormigón compuesto por una matriz porosa que rodea a un conjunto de inclusiones de 
diferentes tamaños y rigidez. El comportamiento está íntimamente ligado a las características 
de estas fases componentes y su interacción en laszonas de transición (interfaces). En este 
nivel aparecen trabajos que analizan el sistema pasta de cemento-agregados y, en 
consecuencia la interfaz pasta-agregado y otros que lo hacen en base al sistema mortero-
agregado grueso e interfaces mortero-agregado grueso. 
 
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 El comportamiento macroscópico del hormigón se encuentra estrechamente asociado 
a la presencia y propagación de fisuras. Estas se originan en las interfaces y luego se 
introducen en la matriz hasta provocar un cuadro de fisuración múltiple que finalmente 
conduce a la fractura del material. 
 En el mesonivel es posible estudiar los factores que modifican los parámetros 
mecánicos del material (resistencia, tenacidad, rigidez, etc.) que serán luego aplicados para 
el diseño estructural. El conocimiento adquirido en este nivel ha permitido también optimizar 
las propiedades del material en lo que respecta a su capacidad resistente, durabilidad, etc. 
 En el macronivel se utiliza la información obtenida de los dos niveles previos para 
describir el comportamiento del material de forma tal que pueda ser aplicado directamente en 
el diseño estructural. 
 
 
Tabla 3 – Composición aproximada de la pasta de cemento (% en volumen) 
 
SÓLIDOS 
S-C-H 
CH 
SACH 
40 a 60% 
20 a 25% 
10 a 15% 
LIQUIDOS 
 Capilar 
Agua Adsorbida 
 De Cristalización 
- - - - - - - - - - - 
12% (en peso) 
25% (en peso) 
POROS 
Capilares 0,01 a 10 ųm 
 
 2,5 a 10 nm: p. pequeños 
del S-C-H 0,5 a 2,5 nm: microporos 
 < 0,5 nm: esp. intercapas 
 
 
26% 
= cte 
 
 
30 a 40% 
 
 
Las zonas de transición 
 
 Los primeros estudios de importancia sobre las interfaces entre la pasta de cemento y 
los agregados datan de los años ’50. A partir de entonces se intensifican los trabajos sobre el 
tema que llegaron al descubrimiento de una zona de transición entre agregados y matriz. La 
misma resulta del “efecto de pared” del agregado que conduce a la existencia de un 
gradiente inicial en la razón agua / cemento y, en consecuencia, de la porosidad, y de la 
diferencia de movilidad de los iones. Por ello esta zona es rica en compuestos resultantes de 
la mayor movilidad de los iones (ettringita e hidróxido de calcio) y se caracteriza por 
presentar cristales más grandes y mejor formados, y una porosidad que, para todas las 
edades, es mayor que la del centro de la pasta o de la masa de la matriz. 
 
 
Figura 2 – Esquema de efecto pared 
 
Un objeto sólido plano colocado al azar en un conjunto de granos de cemento cortaría los 
granos. Como esto es imposible se rompe el empaquetamiento de granos para dar una zona 
de mayor porosidad y granos más pequeños en la zona cercana al “agregado”. 
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Figura 3 – Fotografía de una zona de transición en el hormigón 
 
 Como resultado de lo expuesto, la zona de transición constituye el vínculo más débil 
del compuesto, siendo el lugar por donde se inicia el desarrollo de fisuras y una vía 
preferencial de difusión de sustancias agresivas. Cuando se emplean agregados porosos 
cambian las características de las interfaces. A su vez cuando se incorporan aditivos o 
adiciones ultrafinas se puede modificar el desarrollo de la zona de transición, en cuyo caso 
ya no presenta las características adversas tan marcadas. Todos estos conceptos deberán 
ser tenidos en cuenta al momento de evaluar las propiedades de los hormigones a utilizar, 
que se estudiarán en otras unidades de este curso y de las cuales se presenta un resumen a 
continuación: 
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RESISTENCIA 
MECÁNICA 
Compresión 
Flexión 
Tracción 
Fatiga 
Impacto 
 
DEFORMACIONES 
Módulo de elasticidad 
Extensibilidad 
Creep o fluencia lenta 
 
Contracción 
Por secado 
Por Carbonatación 
Autógena 
Térmica 
 
DURABILIDAD 
Desgaste superficial 
Abrasión 
Erosión 
Cavitación 
 
Fisuración 
Cambios de volumen Gradiente de humedad Cristalización de sales 
Cargas estructurales Sobrecargas e Impacto Cargas cíclicas 
Temperaturas extremas Congelación y deshielo Fuego 
 
Química 
Cambios de Catión (Mg++, NH4++) 
Hidrólisis y lixiviación de la pasta (ácidos, aguas 
puras) 
Formación de compuestos expansivos (sulfatos, 
reacción álcali-agregado, corrosión de armaduras, 
agua de mar, cal libre) 
 
 
 
 
Nota: 
Para la preparación del presente apunte de cátedra se han tomado como base las siguientes publicaciones: 
“Ciencia y Tecnología del Hormigón” Laboratorio de Entrenamiento Multidisciplinario para la Investigación 
Tecnológica (LEMIT), Año 2 Nº 3. 
“Concrete. Strcuture, Properties and Materials”, P.K. Mehta, P.J.M. Monteiro, Prentice Hall Inc., 1993. 
“CONCRETE. A MATERIAL FOR THE NEW STONE AGE. A MAST Module. Materials Science and Technology”, 
Beth Chamberlain, Newell Chiesl, Jerald Day, Lesa Dowd, Betty Overocker, Denise Pape, Marcia Petrus, Mary 
Swanson, John Toles, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL, 1995. 
“Historia del cemento y el hormigón”, Instituto del Cemento Portland Argentino. 
“HORMIGÓN: ESTRUCTURA, PROPIEDADES Y MATERIALES. Unidad 1: INTRODUCCIÓN A LA 
TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN”. Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional del Centro de la Provincia 
de Buenos Aires. 
Sitios web: (https://gccassociation.org/key-facts/) 
Universityhttps://www.tandfonline.com/doi/abs/10.2749/101686604777963757 
 
 
 
Santa Fe, marzo 2023. 
https://gccassociation.org/key-facts/)
https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.2749/101686604777963757