Gradación: La importancia de la curva granulométrica en el hormigón y las carreteras
La gradación se refiere a las proporciones de partículas de diferentes tamaños en un agregado total dado.
Para calcular las combinaciones correctas de las mezclas de los agregados (sus proporciones), se usan las curvas granulométricas, que son representaciones gráficas de las proporciones de áridos según el tamaño de las partículas que lo forman.
Curva Granulométrica
Los cambios imprevistos (o por traslado / manipulación) en las proporciones a menudo plantean problemas. Bajo la práctica actual de construcción de carreteras, por ejemplo, una mezcla agregada muestreada en la planta de la cantera o de la pila de almacenamiento puede cumplir con las especificaciones, sin embargo, después puede que la muestra sea «no apta» para el trabajo que se quiera hacer (mezcla de hormigón o una agregado asfáltico para una carretera) debido a los cambios en el tamaño de las partículas producidos por la degradación o la segregación de la manipulación de entrega no son exactos.
Los agregados de proporciones incorrectas hacen que el uso de material sea después un peligro para la construcción que se desea hacer.
Los fabricantes de hormigón necesitan agregados duros y limpios … que presentan proporciones específicas de partículas en tamaños que promueven el ajuste de las piezas más pequeñas entre las más grandes.
Ventajas de una gradación correcta
Tal gradación trae tres ventajas importantes:
- Menos espacio entre partículas
- Más agregado por unidad cúbica, por lo tanto, un aumento correspondiente en la durabilidad.
- Mezcla de uniformidad, que mejora el fraguado y endurecimiento del hormigón.
La gradación afecta directamente tanto a la calidad como a los costos del hormigón y la mezcla asfáltica, ya que para unir los agregados en una unidad sólida se requiere que cada partícula esté completamente cubierta por la pasta de cementación y, además, esa pasta llene todo el espacio entre las partículas. El espacio excesivo dificulta que la mezcla sea uniforme, y requiere material adicional para llenar vacíos inútiles. Su resultado: aumento de costos mientras que cae la calidad del hormigón.
A continuación unas gráficas sobre los procesos y el tamaño:
Gradaciones
Fig. 1: A la izquierda partículas de solo un tamaño, en medio una gradación incorrecta, a la derecha una gradación correcta con una curva granulométrica apropiada
La importancia de la curva granulométrica en el hormigón y las carreteras
Fig 2: Áridos separados antes de ser mezclados en proporciones. Los anchos irán repartidos por proporciones de tamaños: desde más gruesas a más finas.
El comportamiento de un agregado durante cualquier tipo de manejo o operación de proceso generalmente predice el rendimiento que dará como material de construcción. Los materiales frágiles tienden a degradarse más rápido que los duros. Esta característica es un factor crítico para determinar el tratamiento necesario para cumplir con la especificación de tamaño en el punto de muestreo estipulado.
Maquinaria y operarios aplicando mezcla asfáltica para una carretera
Las carreteras que con el tiempo están en mal estado (pueden tener hasta multas en algunas obras) tienen como causa muchas fallas en la correcta proporción de los áridos de las bases. Dichos registros ponen de manifiesto la necesidad fundamental de controlar las proporciones de partículas de diferentes tamaños en el agregado que se aplica a un trabajo determinado … ya sea construir una presa, un camino, una bóbeda, un puente o cualquier otra obra. Normalmente, cuanto más gruesa es la selección, más grueso es el agregado utilizado.
