Un bloque de hormigón , también conocido como bloque de hormigón en inglés norteamericano , bloque de brisa en inglés británico , unidad de mampostería de hormigón ( CMU ), o por varios otros términos, es un bloque rectangular de tamaño estándar utilizado en la construcción de edificios . El uso de bloques permite construir estructuras en el estilo de mampostería tradicional con capas (o hileras) de bloques escalonados.
Los bloques de hormigón se pueden producir con centros huecos (núcleos) para reducir el peso , mejorar el aislamiento y proporcionar un vacío interconectado en el que se puede verter hormigón para solidificar todo el muro una vez construido.
Los bloques de hormigón son algunos de los productos de construcción más versátiles disponibles debido a la amplia variedad de apariencias que se pueden lograr con ellos. [1]
Los que utilizan cenizas ( cenizas volantes o cenizas de fondo ) como material agregado se denominan "bloques de ceniza" en Estados Unidos. También se les conoce como "bloques de brisa", un término derivado de "brisa", que se refiere a las pequeñas cenizas y el polvo de ceniza que se crean con el carbón parcialmente quemado. [2] [3] Sin embargo, en los Estados Unidos, los bloques de brisa también se refieren específicamente a bloques decorativos utilizados en las paredes exteriores para permitir el paso de la brisa, que eran una característica importante del diseño moderno de mediados de siglo. [4] , popularizado por Edward Durrell Stone .
En Australia, a menudo se les conoce como bloques besser (porque Besser Company era un importante proveedor de máquinas para fabricar bloques de hormigón) y también como bloques grises o unidades de mampostería de hormigón (CMU). [5]
Los bloques de clinker utilizan clinker (ceniza creada como producto de desecho de impurezas en minerales como carbón, piedra caliza y mineral de hierro), también llamado escoria. [2]
Los bloques de hormigón se fabrican a partir de hormigón fundido (por ejemplo, cemento Pórtland y áridos , normalmente arena y grava fina , para bloques de alta densidad). En el oeste de los Estados Unidos, donde se pueden obtener fácilmente, las gravas de roca de lava porosas se utilizan para reducir el peso. También tienen un efecto decorativo añadido a ciertos tipos de bloques, como los de cara dividida, debido a sus distintos colores rojo y negro. Los bloques de menor densidad pueden utilizar residuos industriales , como cenizas volantes o cenizas de fondo , [6] [7] como agregado. [8]
En la composición de los bloques se suelen utilizar materiales reciclados , como vidrio posconsumo, cemento de escoria o áridos reciclados. [9] El uso de materiales reciclados dentro de los bloques puede crear diferentes apariencias en el bloque, como un acabado de terrazo , y puede ayudar a que la estructura terminada obtenga la certificación LEED .
También se pueden producir bloques ligeros utilizando hormigón celular tratado en autoclave ; Estos se utilizan ampliamente para la construcción en Finlandia y otros países escandinavos, así como en Europa central, por las características inherentes de aislamiento térmico del material, al igual que los bloques de agregados de arcilla expandida .
Los bloques vienen en tamaños modulares, y los más populares suelen denominarse (por su grosor) "4 pulgadas", "6 pulgadas", "8 pulgadas" y "12 pulgadas". En los EE. UU., los bloques de hormigón miden nominalmente 410 mm (16 pulgadas) de largo y 200 mm (8 pulgadas) de ancho. Sus dimensiones reales son 3 ⁄ 8 pulgadas (9,5 mm) menores que las dimensiones nominales (para permitir juntas de mortero de 3 ⁄ 8 pulgadas entre bloques en cualquier orientación). [10] En Irlanda y el Reino Unido, los bloques suelen ser de 440 mm × 215 mm × 100 mm (17,3 x 8,5 x 3,9 pulgadas), excluyendo las juntas de mortero. En Australia, Nueva Zelanda y Canadá, los bloques suelen ser de 390 mm × 190 mm × 190 mm (15,4 x 7,5 x 7,5 pulgadas), excluidas las juntas de mortero.
Los núcleos de los bloques suelen ser ahusados para que su superficie superior (tal como se coloca) tenga una superficie mayor sobre la cual extender un lecho de mortero y para un manejo más fácil. La mayoría de los bloques de hormigón tienen dos núcleos, pero también se producen unidades de tres y cuatro núcleos. Un núcleo también permite la inserción de refuerzo de acero en las hileras para aumentar la resistencia a la tracción . Esto se logra rellenando con concreto los huecos de los bloques que contienen barras de refuerzo. De este modo, los muros de bloques de hormigón reforzados son más capaces de resistir fuerzas laterales como la carga del viento y las fuerzas sísmicas. [11] Los núcleos también se pueden rellenar con aislamiento de espuma de bloque de poliestireno expandido (EPS), lo que aumenta sustancialmente el valor R de la pared resultante para cumplir con el código energético nacional de EE. UU. [12]
Existe una variedad de formas especializadas para permitir características de construcción especiales. Los bloques en forma de U, o bloques ciegos, tienen muescas para permitir la construcción de vigas de unión o conjuntos de dinteles , utilizando refuerzo horizontal inyectado en su lugar en la cavidad. Los bloques con un canal en el extremo, conocidos como "bloques de jamba", permiten asegurar las puertas a los conjuntos de pared. Los bloques con extremos ranurados permiten la construcción de juntas de control , permitiendo anclar un material de relleno entre los extremos del bloque sin mortero. Se pueden incorporar otras características, tales como esquinas redondeadas conocidas como " bullnoses ". También existe una amplia variedad de perfiles decorativos. [13]
Los bloques de concreto se pueden formular con agregados especiales para producir colores o texturas específicas para uso de acabado. Se pueden producir texturas especiales dividiendo una unidad de dos bloques sólida o acanalada; Estas unidades producidas en fábrica se denominan bloques de "costillas divididas" o de "cara dividida". [14] Los bloques pueden marcarse mediante ranuras del ancho de una junta de mortero para simular diferentes módulos de bloques. Por ejemplo, se puede marcar un bloque de 8 por 16 pulgadas (200 mm × 410 mm) en el medio para simular una mampostería de 8 por 8 pulgadas (200 mm × 200 mm), con las ranuras rellenas con mortero y golpeado para que coincida con las verdaderas articulaciones. [15]
El bloque de hormigón, cuando se construye con refuerzo de acero integral, es un material de construcción muy común para los muros de carga de los edificios, en lo que se denomina construcción con estructura de bloques de hormigón ( CBS ). Uno de los tipos de cimientos comunes para las casas suburbanas estadounidenses es el "cimiento de espacio de arrastre", que consiste en una pared de bloques de concreto en el perímetro sobre la cual se apoyan vigas dimensionales del piso de madera. Los muros de contención , que también pueden construirse con bloques de hormigón, se pueden construir, ya sea utilizando bloques diseñados para retroceder en cada hilera y utilizados con una base de arena y sin mortero ni refuerzo (muro de gravedad), o utilizando bloques (típicamente un estilo arquitectónico). de bloque o revestido con un enchapado como ladrillo) con base de hormigón, refuerzo de acero y mortero (muro de pilotes). Otros usos no estructurales muy comunes para los muros de bloques de concreto (especialmente en las escuelas estadounidenses) son como tabiques interiores resistentes al fuego y extremadamente duraderos, y como muros cortina de respaldo exteriores para la fijación de sistemas de envolvente de edificios (aislamiento de espuma rígida y aislamiento de aire/ barrera de vapor) y enchapados (estuco, acero, ladrillo o bloque de hormigón de cara dividida).
Los muros de mampostería de hormigón pueden estar sin lechada, parcialmente con lechada o completamente con lechada; los dos últimos mejoran su resistencia estructural. Además, las barras de refuerzo de acero (barras de refuerzo) se pueden usar tanto vertical como horizontalmente dentro de una pared de bloques de concreto para maximizar su desempeño estructural. Las celdas en las que se colocan las barras de refuerzo deben estar recubiertas de lechada para que las barras se adhieran a la pared. Por esta razón, las zonas altamente sísmicas generalmente permiten en sus códigos de construcción sólo paredes completamente enlechadas. El código de diseño estadounidense que guía a los ingenieros de diseño en el uso de bloques de concreto como sistema estructural es los Requisitos y especificaciones del código de construcción para estructuras de mampostería del Comité Conjunto de Estándares de Albañilería (TMS 402/ACI 530/ASCE 5). [ cita necesaria ]
La resistencia a la compresión de los bloques de hormigón y los muros de mampostería varía de aproximadamente 3,4 a 34,5 MPa (500 a 5000 psi) según el tipo de hormigón utilizado para fabricar la unidad, la orientación de apilamiento, el tipo de mortero utilizado para construir el muro y si si es un tabique portante o no, entre otros factores. [16] [17] [18] [19]
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