El refuerzo de concreto es crucial para garantizar la resistencia y durabilidad de cualquier estructura construida. En el caso de la losa de concreto, el patio y la entrada para auto, esta afirmación no es una excepción. Pero, ¿realmente necesitan barras de refuerzo? En este artículo, analizaremos la importancia del refuerzo de concreto en estas áreas y por qué es vital para la seguridad de tu hogar. ¡Sigue leyendo para descubrirlo!
¿Está planeando una losa de concreto, un patio o un camino de entrada? ¿Está tratando de averiguar si necesita barras de refuerzo en concreto para su proyecto? Hay diferentes factores que afectan el diseño del vertido y si se necesita una barra de refuerzo.
El hormigón que soporta cargas pesadas, vehículos grandes o estructuras debe reforzarse con varillas de acero para mejorar su resistencia a la tracción. Las almohadillas de 5” o más gruesas también deben reforzarse, al igual que las aberturas de puente. El hormigón que descansa sobre suelos pobres o expuesto al hielo-deshielo también lo necesita.
En este artículo, explicaremos qué es la barra de refuerzo, cuándo debe usarse, los diferentes tipos y tamaños de barra de refuerzo y cómo instalarla. Además, hablaremos sobre la malla de alambre y cuándo usarla. Nuestro objetivo es brindarle la información necesaria para determinar si necesita una barra o malla de refuerzo de concreto para su proyecto.
¿Qué es la armadura de hormigón?
Las barras de refuerzo, o barras de refuerzo, son barras de acero que se utilizan para reducir la probabilidad de que el concreto se agriete debido a las fuerzas de tensión. El hormigón tiene una gran resistencia a la compresión, pero puede agrietarse o romperse si no se sujeta completamente por debajo o desde dentro. Las barras de refuerzo se han utilizado durante más de 150 años para mejorar la resistencia a la tracción del hormigón.
Las barras de refuerzo se fabrican en diferentes calibres de acero laminado en caliente y se utilizan para fortalecer el concreto desde adentro. Por lo general, se coloca en un patrón de cuadrícula, se forma en una red de acero o se coloca en hilos paralelos. Cuanto más gruesa sea la barra y más frecuente su colocación, más fuerte será el producto terminado.
El acero mejora la capacidad del hormigón para soportar fuerzas o tensiones aplicadas horizontal o verticalmente contra él. Distribuye las fuerzas a través del hormigón en lugar de permitir que se centralice y se agriete. El concreto reforzado con acero es mucho más fuerte y más estable que el concreto sin la barra de refuerzo. La barra de refuerzo a menudo se conoce como acero deformado debido a las crestas que le permiten adherirse firmemente al concreto.
¿El concreto siempre necesita barras de refuerzo?
Las losas o losas de concreto que se usan para patios o entradas de vehículos no necesitan refuerzo para automóviles, camionetas o sillones. Si el hormigón tendrá que soportar maquinaria pesada, vehículos pesados, una bañera de hidromasaje, un spa o un horno de pizza de hormigón, se recomiendan barras de refuerzo. El hormigón que descansará sobre relleno u otro suelo perturbado o débil también se beneficiaría del refuerzo.
Las barras de refuerzo ayudan a reducir el agrietamiento del concreto y lo hacen más resistente y estable. El acero de refuerzo permite que el concreto resista más peso, tensiones de tracción, vibración e incluso cambios dentro de los estratos del suelo. Ayuda a prolongar la vida útil del concreto al minimizar el desplazamiento, el agrietamiento y la rotura.
El hormigón armado puede agrietarse, pero el acero evita la separación o el movimiento horizontal, vertical y lateral. Es más probable que el concreto sin acero de refuerzo se agriete y se separe bajo los esfuerzos de tracción y las fuerzas de expansión y contracción. Las barras de refuerzo permiten vertidos más grandes y gruesos al minimizar las fuerzas que se aprovechan del concreto.
¿Cuándo necesita usar barras de refuerzo en concreto?
El uso de barras de refuerzo en todas las losas de concreto es un gasto innecesario, aunque hay ocasiones en las que se debe usar una red de barras de refuerzo de acero. Las almohadillas grandes comúnmente requieren refuerzo de acero para evitar que se doblen y agrieten debido a la congelación-descongelación u otras fuerzas de tracción. Es mejor consultar con un ingeniero estructural o un profesional similar si no está seguro. Aquí hay algunas razones por las que se necesitan barras de refuerzo:
Losa
Las losas de más de 5” de espesor deben tener una red de barras de refuerzo para evitar que se agriete. También deberán reforzarse aquellas que puedan soportar estructuras levantadas en su perímetro o dentro de él.
Además, refuerce las losas que abarquen terrenos débiles o alterados, o sobre tuberías o zanjas de drenaje. También se deben reforzar las losas que soportarán equipos pesados, volquetes, casas rodantes o materiales como materiales de construcción o barriles de líquidos.
patio de concreto
Los patios cerca de los edificios comúnmente unen el suelo con relleno y deben tener una mayor resistencia a la tracción, al igual que los que se encuentran en pendientes o terrenos débiles. Si está planeando un jacuzzi, un spa, una cocina al aire libre, una chimenea o un horno de pizza, la barra de refuerzo es imprescindible. Los patios que algún día pueden estar cerrados o tener una estructura permanente como una pérgola también deben fortalecerse.
Calzada de hormigón
Una calzada de concreto de 4” de espesor utilizada para automóviles o camiones de ½ tonelada no requiere acero laminado en caliente para durar décadas. Sin embargo, se debe reforzar el concreto más grueso, los caminos de entrada sobre suelo deficiente o aquellos que regularmente soportan cargas o vehículos pesados.
Pasarela
Los pasillos comúnmente tienen grietas de expansión cortadas o colocadas en ellas y generalmente se agrietarán allí. Las aceras que atraviesan terrenos débiles, raíces de árboles o áreas de drenaje se benefician de las barras de refuerzo.
Muchas aceras que cruzan entradas de vehículos o son atravesadas con frecuencia por equipos pesados o cargas también deben contener barras de refuerzo de acero. También se deben reforzar los pasillos que tienen mucho tráfico peatonal, especialmente para caminar o marchar al paso.
Losa de hormigón pequeña
El propósito de una pequeña losa de concreto determina si se necesita una barra de refuerzo. Una plataforma pequeña de 3’x4′ fuera de una puerta no debería requerir acero siempre que la base del suelo sea sólida, mientras que una que soporta un tramo de escaleras debe tener acero.
Sin embargo, se debe reforzar una almohadilla pequeña de 4” de espesor que sostiene una chimenea o un jacuzzi. Recuerde, el acero ayuda a prevenir el agrietamiento cuando el peso se distribuye de manera desigual o la losa no está bien apoyada.
Tipos de refuerzo en hormigón
El acero de refuerzo se ha utilizado durante más de 150 años en el hormigón y ha experimentado mejoras a lo largo de ese tiempo. Aunque hay otras formas de reforzar el concreto, el enfoque de este artículo es el acero y cómo se usa para mejorar la resistencia a la tracción de losas, losas, entradas de vehículos y pasarelas. La barra de refuerzo se usa para formar la estructura esquelética que ayuda al concreto a resistir las fuerzas de flexión y estiramiento para mantenerlo fuerte.
La barra de refuerzo es ‘simple’ o ‘deformada’. El perfil liso es liso y comúnmente se empuja en el concreto antes de que fragüe. El perfil deformado tiene crestas para unir o sujetar el concreto a medida que se vierte. Los dos perfiles tienen propósitos específicos pero funcionan de manera similar para fortalecer el concreto.
Hay diferentes diámetros y grados de barras de refuerzo diseñadas para diferentes propósitos y estructuras. Antes de un vertido, el acero se corta, se dobla y se une para formar un tejido, una red o un esqueleto similar a una tela de alambre dentro de las formas. Cuanto más gruesa sea la barra de refuerzo y menor el espacio entre los hilos, mayor será la resistencia que aporta al hormigón.
Las estructuras que requieren barras de refuerzo comúnmente se inspeccionan antes del vertido para garantizar que el espacio y la ubicación sean aceptables. El espaciado o la colocación inadecuados, incluso de una pulgada, pueden debilitar la resistencia en un 20 %. Junto con el espacio y la ubicación, el tipo de barra de refuerzo es importante.
Barra de refuerzo de acero al carbono
La barra de refuerzo de acero al carbono laminada en caliente, o ‘barra negra’, es la más utilizada. Tiene surcos, pero se puede doblar y proporciona resistencia estructural al concreto. Tiene un costo razonablemente bajo, pero vale la pena el gasto por la fuerza adicional. Si se expone a los elementos a través de grietas, el acero al carbono se corroerá más rápidamente que otros tipos de acero.
Barra de refuerzo galvanizada
La barra de refuerzo galvanizada, como cualquier cosa galvanizada, tiene una mayor resistencia a la corrosión que el acero al carbono. En realidad, es 40 veces más resistente a la corrosión y, por lo tanto, más caro. El acero se recubre con zinc mediante chapado en frío o en caliente o galvanoplastia para su protección. A menudo se utiliza para la construcción de carreteras o puentes donde la corrosión por sal puede ser un problema.
Barra de refuerzo de acero inoxidable
Las barras de refuerzo de acero inoxidable son el acero más caro y solo se usan cuando otros no pueden hacerlo. Tiene la mejor resistencia a la corrosión y es muy fuerte. Contiene un mayor contenido de cromo y níquel y se usa en estructuras donde la exposición a la sal o al magnetismo es una preocupación: estructuras marinas o máquinas de resonancia magnética. Además, las barras de refuerzo de acero inoxidable son más adecuadas para fines sísmicos, de impacto, contra incendios y de seguridad que otras barras de refuerzo de carbono o aleación.
Barra de refuerzo recubierta de epoxi
La barra de refuerzo recubierta de epoxi, o ‘barra verde’, es una barra de refuerzo de acero al carbono que ha sido recubierta con una capa de epoxi para resistir la corrosión. Se ha utilizado en puentes y calzadas sujetas a agua salada o sales de deshielo.
Desafortunadamente, el revestimiento de epoxi es menos duradero que el revestimiento galvanizado e incluso una perforación pequeña puede provocar corrosión. Las barras de refuerzo recubiertas de epoxi han sido prohibidas en algunas jurisdicciones y están bajo revisión en otras.
Malla de alambre
La malla de alambre es un panel de rejilla de barras de refuerzo soldadas o tejidas juntas para formar una tela de alambre o un patrón similar a una tela escocesa para reforzar el concreto. La malla está disponible en diferentes espesores y espaciados de armaduras, en perfiles lisos y corrugados, y en diferentes tipos de acero.
La malla de alambre de acero al carbono simple es común en losas residenciales y entradas de vehículos, mientras que las carreteras y los puentes pueden usar malla galvanizada y otras estructuras de acero inoxidable.
Barra de refuerzo vs malla de alambre
El acero de refuerzo se usa para fortalecer el concreto y reducir las posibilidades de que se agriete y se separe. La elección entre la barra de refuerzo o la malla de alambre a menudo depende de la resistencia deseada en el producto final. Algunos contratistas prefieren usar ambos en sus losas de concreto: barras de refuerzo entre 1/2 y 1/3 superior y malla entre 1/3 superior y 1/4 de una plataforma de 4” de espesor.
La barra de refuerzo proporciona una mayor resistencia a la tracción que la malla, mientras que la malla ofrece una rejilla fija más pequeña para unir los estratos superiores de hormigón y minimizar el riesgo de agrietamiento. La barra de refuerzo debe colocarse en sillas de plástico de 2” u otros dispositivos para mantenerla en su lugar, lo cual es un paso adicional.
La barra de refuerzo no se dobla fácilmente y ofrece más soporte cuando una losa salva terrenos débiles o comprometidos. Además, las barras de refuerzo ofrecen más soporte para cargas pesadas, maquinaria o equipos de hormigón.
La malla de alambre puede descansar sobre el suelo o la rejilla de barras de refuerzo antes del vertido y levantarse a través del concreto antes de que comience a fraguar para que quede a una pulgada por debajo de la superficie. Alternativamente, para almohadillas pequeñas, la malla se puede hundir una pulgada en el concreto después de verterlo, pero antes de que comience a fraguar.
La malla se dobla fácilmente, lo que es una ventaja para dar forma, pero puede interferir con el acabado de la superficie o incluso comprometer el acabado. Para losas de concreto que se espera que soporten cargas livianas, la malla ofrece una opción menos costosa que las barras de refuerzo para reducir el agrietamiento y evitar que se separen.
¿Se puede verter hormigón sin barras de refuerzo?
El propósito de la barra de refuerzo de concreto es proporcionar al concreto una mayor resistencia a la tracción para minimizar el agrietamiento. Losas de concreto vertidas en el suelo con una base debidamente preparada y compactada, y que no se espera que soporten cargas pesadas, no requiere armadura.
El tamaño y el espesor del vertido también determinan si se debe usar refuerzo con barras de acero. Las losas de 5” o más de espesor y las almohadillas grandes deben reforzarse. Las losas que soportarán estructuras, equipos pesados, maquinaria o suministros también deben contener acero de refuerzo para evitar grietas, roturas o separaciones en las juntas de expansión.
Las barras de refuerzo no son necesarias para las losas de hormigón, pero mejoran en gran medida su resistencia y vida útil. Algunos contratistas no construirán losas sin acero, identificando que ofrece mayor resistencia y versatilidad. El gasto adicional es comparativamente bajo, y dado que los patios y entradas de vehículos se reutilizan para soportar estructuras, puede tener sentido incluir barras de refuerzo.
¿Se oxida la barra de refuerzo en el concreto?
El acero revestido de hormigón está razonablemente a salvo de la corrosión debido a la relativa impermeabilidad del hormigón y su naturaleza alcalina. El alto valor de pH del hormigón ayuda a proteger el acero con una fina capa de óxido. Desafortunadamente, los iones de cloruro en la sal marina y las sales para carreteras pueden penetrar en el concreto y atacar el acero.
Las barras de refuerzo que no están completamente rodeadas de hormigón o que han quedado expuestas debido a grietas o deslaminación se corroerán, así que asegúrese de que se realicen las reparaciones para proteger el acero. La barra de refuerzo o la malla se oxidarán a lo largo de las hebras y se expandirán, lo que hará que el concreto se rompa desde adentro. Las marcas de óxido en la superficie del concreto, a menos que las deje algo colocado sobre el concreto, a menudo indican oxidación del acero de refuerzo.
La preparación e instalación adecuada del acero antes del vertido es tan importante como mantener la colocación durante el vertido. El acero que está demasiado cerca de los bordes, la parte superior o la parte inferior del concreto corre el riesgo de sufrir fuerzas corrosivas. El uso de rocas o piezas de madera para sostener la barra de refuerzo también puede exponer la barra de refuerzo a la corrosión por el agua subterránea y la sal.
¿Qué tamaño de barra de refuerzo necesito para una losa de concreto?
La mayoría de las jurisdicciones exigen una inspección de la barra de refuerzo antes del vaciado, por lo que es mejor verificar la códigos de construcción locales. Se debe identificar el tamaño y la ubicación de la barra de refuerzo en función de la longitud, el ancho y el espesor de la losa. La colocación y el diámetro de la barra son importantes para la resistencia estructural del concreto.
La mayoría de las losas residenciales usan el n.° 3, que tiene un diámetro de 3/8” (sección transversal de 3/8 in²) o el n.° 4, que tiene un diámetro de 1/2″ (sección transversal de 1/2 in²). Las losas residenciales que soporten cargas pesadas pueden usar un diámetro #5 o 5/8”. En una losa de 4” de concreto de 3,000 PSI, la barra de refuerzo n.° 3 comúnmente fortalece la plataforma a 6,600 PSI, mientras que el aumento de 1/8” al n.° 4 puede aumentar el rendimiento de resistencia a 11,780 PSI.
El grosor de la barra de refuerzo no debe ser más de 1/8 del de la losa, por lo que una losa de 4” no debe tener acero mayor que #4 o una barra de 1/2”. Lo mejor es consultar con un ingeniero estructural si su losa será un puente o un voladizo.
Para losas de concreto de 4” utilizadas para entradas de vehículos y patios, la barra de refuerzo #3 es común. Los accesos que soportan el tráfico diario de camiones pesados frecuentemente usan barras de acero de 1/2″ o #4. Las plataformas que sirven de puente sobre alcantarillas o zanjas o en voladizo pueden requerir una barra de refuerzo n.º 5 o una colocación más estrecha de la rejilla del n.º 4.
¿Dónde va la barra de refuerzo en una losa de hormigón?
El espaciado o la ubicación de la barra de refuerzo es tan importante como el tamaño. La distancia desde el borde del vertido, la ubicación entre la superficie y el suelo, y el tamaño o espaciado de la cuadrícula afectan en gran medida la resistencia proporcionada por la barra de refuerzo. La barra de refuerzo mal colocada por tan solo 1” puede reducir la resistencia hasta en un 20 %, por lo que es necesario asegurarse de que el acero permanezca donde se supone que debe estar.
La sección R506.2.4 del IRC de 2018 establece que el refuerzo de acero en las losas de concreto a nivel debe estar dentro del centro hasta el tercio superior del vertido. Apoyar la barra de refuerzo en sillas o soportes de plástico es una forma común de mantener el acero en su lugar. Es importante alambrar o sujetar las barras de refuerzo juntas donde se cruzan para mantenerlas en su lugar durante el vertido y la colocación del concreto.
Las barras de refuerzo a menudo se colocan a 3” del perímetro para proporcionar soporte en los bordes. Una calzada de concreto de 4” de espesor que soporta dos vehículos a menudo tiene un patrón de rejilla de 18” de acero #3, y un patio tiene una rejilla de 24”. Las cargas pesadas o las almohadillas más gruesas pueden requerir un acero o una ubicación diferentes, así que consulte con los expertos.
¿Cómo estimar la cantidad de barras de refuerzo?
Las barras de refuerzo están disponibles en longitudes de hasta 60 pies, pero se entregan más comúnmente en longitudes de 8′, 12′ o 16′. Diferentes minoristas ofrecen diferentes longitudes según el uso. El peso de la barra de refuerzo suele ser un factor en el costo de envío, por lo que es posible que también desee verificarlo al ordenar o recoger el acero.
El cálculo de la cantidad de barras de refuerzo se puede hacer con algunas matemáticas simples, dibujando un plan en papel o usando una calculadora de barras de refuerzo en línea. Las dimensiones de la losa determinan la cantidad de acero de refuerzo necesario. Las piezas que son demasiado cortas deben superponerse 30 veces el diámetro, por lo que el n.° 3 debe ser de 12” o más, y el n.° 4 debe ser de al menos 15”, de modo que, si es posible, intente con longitudes que no tengan que superponerse.
Para calcular la cantidad de barra de refuerzo, convierta la longitud y el ancho de la almohadilla a pulgadas. Reste 6” de cada uno para permitir una inserción de 3” desde los bordes. Divida cada dimensión por el espacio de cuadrícula planificado, redondee a números enteros y agregue una pieza adicional para el ‘0’ o inicial. Es posible que desee agregar un 10% para las superposiciones.
Estos son los pasos para calcular la barra de refuerzo para una calzada de doble ancho de 20′ x 44′ usando una cuadrícula espaciada de 16”:
- 20′ x 12 = 240” – 6” = 234” ÷ 16” = 14.625 piezas o 15 piezas + 1 = 16 para la longitud.
- 44′ x 12 = 528” – 6” = 522” ÷ 16” = 32.625 piezas o 33 piezas + 1 = 34 para la latitud.
- Las barras de refuerzo se pueden pedir en las longitudes requeridas y entregarlas en el lugar de trabajo o cortarlas a la medida usando una amoladora angular o una sierra para metales. Alternativamente, pida longitudes que pueda transportar y agregue 12″ o 15″ para cada superposición según el diámetro de la barra de refuerzo.
- 19.5” = uno de 12′ + uno de 10′ incluyendo 30” para una superposición o tres longitudes de 8′ con 54” para dos superposiciones.
- 43.5′ = cuatro longitudes de 12′ permiten 54” para tres superposiciones, o seis piezas y media de 8′ para tener suficiente para superponerse – 90” para seis superposiciones.
- 1495 pies de varilla de refuerzo n.° 3 pesarán alrededor de 560 libras y la n.° 4 aproximadamente 1000 libras (incluye el 10 % por superposición o desperdicio).
Las losas de concreto para la mayoría de los propósitos residenciales no requieren rejillas de barras de refuerzo de menos de 12”, por lo que no es probable que use demasiado acero. El concreto debe rodear y encapsular el acero, por lo que siempre que haya espacio para que fluya alrededor del acero, estará listo para comenzar.
Cómo reforzar el hormigón con barras de refuerzo
El agrietamiento comúnmente ocurre debido a problemas de temperatura como congelación y descongelación, contracción del concreto, cargas aplicadas o asentamiento del suelo. La mayoría de las losas de concreto se agrietarán, por lo que es una práctica común insertar o cortar juntas de expansión o costuras cada 10′ en losas grandes o largas para controlar dónde se producen las grietas. Las losas de concreto normalmente se refuerzan para evitar que las grietas se expandan o para proporcionar resistencia a la tracción contra el agrietamiento por tensión.
Las barras de refuerzo o la malla de alambre no detendrán todas las grietas, minimizarán el tamaño de las grietas y brindarán soporte contra las cargas y el asentamiento del suelo que pueden causar grietas por tensión. La barra de refuerzo se debe usar para losas de 5” o más gruesas, pero no es necesaria para almohadillas más delgadas. Sin embargo, el gasto adicional ayuda a proteger su inversión contra movimientos o asentamientos del suelo, raíces de árboles, expansión de grietas, cargas pesadas y otros sucesos imprevistos.
Para reforzar una losa de concreto de 4” o un camino de entrada con barras de refuerzo de acero, determine el espaciado de la cuadrícula y el tamaño de la barra de refuerzo: #3 o #4 en una cuadrícula de 12” a 18”. Use sillas de varillas de refuerzo de 2” para apoyar la varilla de refuerzo en los estratos centrales de la plataforma. Superponga las juntas por un mínimo de 12” para el n.° 3 y 15” para el n.° 4, ate con amarres de alambre y mantenga el acero a 3” del perímetro. Es importante mantener la rejilla uniforme y en su lugar durante el vertido.
Aquí hay un video que muestra cómo instalar la rejilla de barras de refuerzo para losa de hormigón:
¿Cuándo usar malla de alambre en concreto?
La malla de alambre se puede utilizar de forma independiente en losas de hormigón o junto con barras de refuerzo. La malla ayuda a evitar que las grietas se expandan, brinda resistencia a la flexión y hace que la almohadilla sea más duradera. También ofrece resistencia a la tracción en caso de que el suelo se mueva o se asiente.
La malla proporciona una rejilla uniforme de acero en el concreto para mantenerlo unido. Considere usarlo si la almohadilla solo soportará peso ligero o si la base del suelo se ha compactado bien. Agréguelo una pulgada por encima de la barra de refuerzo para ofrecer un mayor soporte de tensión y resistencia a las grietas para las almohadillas que soportarán cargas pesadas.
Conclusión
Las barras de refuerzo mejoran la resistencia del hormigón a la congelación y descongelación, los lavados, las raíces de los árboles, el asentamiento o desplazamiento del suelo y las cargas pesadas. El concreto de 5” o más de espesor debe incluir acero de refuerzo, y los más delgados también se benefician de la resistencia a la tracción mejorada y la prevención de separación de grietas.
Con suerte, tiene una mejor comprensión de qué es la barra de refuerzo, cuándo y dónde usarla, y está mejor preparado para planificar su proyecto.
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