Hormigon

El hormigón es el material resultante de la mezcla de cemento (u otro conglomerante) con áridos (grava, gravilla y arena) y agua. La mezcla de cemento con arena y agua se denomina mortero.
El cemento, mezclado con agua, se convierte en una pasta moldeable con propiedades adherentes, que en pocas horas fragua y se endurece tornándose en un material de consistencia pétrea.
La principal característica estructural del hormigón es que resiste muy bien los esfuerzos de compresión, pero no tiene buen comportamiento frente a otros tipos de esfuerzos (tracción, flexión, cortante, etc.), por este motivo es habitual usarlo asociado al acero, recibiendo el nombre de hormigón armado, comportándose el conjunto muy favorablemente ante las diversas solicitaciones.
Además, para poder modificar algunas de sus características o comportamiento, se pueden añadir aditivos y adiciones, existiendo una gran variedad de ellos: colorantes, aceleradores, retardadores de fraguado, fluidificantes, impermeabilizantes, fibras, etc.
Cuando se proyecta una estructura de hormigón armado se establecen las dimensiones de los elementos, el tipo de hormigón, los aditivos, y el acero que hay que colocar en función de los esfuerzos que deberá soportar y de las condiciones ambientales a que estará expuesto.
Su empleo es habitual en obras de arquitectura e ingeniería, tales como edificios, puentes, diques, puertos, canales, túneles, etc. Incluso en aquellas edificaciones cuya estructura principal se realiza en acero, su utilización es imprescindible para conformar la cimentación.

Durabilidad

Las presas de hormigón son una tipología habitual en la construcción de embalses. En las imágenes la presa de Hoover construida en EE.UU. en 1936 y la de Atazar en España de 1972. Ambas diseñadas con forma parabólica para optimizar la capacidad de soportar esfuerzos a compresión del hormigón.

Se define en la Instrucción española EHE, la durabilidad del hormigón como la capacidad para comportarse satisfactoriamente frente a las acciones físicas y químicas agresivas a lo largo de la vida útil de la estructura protegiendo también las armaduras y elementos metálicos embebidos en su interior.¹⁵
Por tanto no solo hay que considerar los efectos provocados por las cargas y solicitaciones, sino también las condiciones físicas y químicas a las que se expone. Por ello se considera el tipo de ambiente en que se va a encontrar la estructura y que puede afectar a la corrosión de las armaduras, ambientes químicos agresivos, zonas afectadas por ciclos de hielo-deshielo, etc.¹⁵
Para garantizar la durabilidad del hormigón y la protección de las armaduras frente a la corrosión es importante realizar un hormigón con una permeabilidad reducida, realizando una mezcla con una relación agua/cemento baja, una compactación idónea, un peso en cemento adecuado y la hidratación suficiente de éste añadiendo agua de curado para completarlo. De esta forma se consigue que haya los menos poros posibles y una red capilar interna poco comunicada y así se reducen los ataques al hormigón.¹⁵
En los casos de existencia de sulfatos en el terreno o de agua de mar se deben emplear cementos especiales. Para prevenir la corrosión de armaduras hay que cuidar el recubrimiento mínimo de las mismas.¹⁵

Fabricación

Es muy importante conseguir la mezcla óptima en las proporciones precisas de áridos de distintos tamaños, cemento y agua. No hay una mezcla óptima que sirva para todos los casos.²⁷ Para establecer la dosificación adecuada en cada caso se debe tener en cuenta la resistencia mecánica, factores asociados a la fabricación y puesta en obra, así como el tipo de ambiente a que estará sometido.²⁸
Hay muchos métodos para dosificar previamente el hormigón, pero son solo orientativos. Las proporciones definitivas de cada uno de los componentes se suelen establecer mediante ensayos de laboratorio, realizando correcciones a lo obtenido en los métodos teóricos.²⁹
Se señalan brevemente los aspectos básicos que hay que determinar:

• La Resistencia característica (f_ck) se fija en el proyecto.²⁹
• La selección del tipo de cemento se establece en función de las aplicaciones del hormigonado (en masa, armado, pretensado, prefabricado, de alta resistencia, desencofrado rápido, hormigonados en tiempo frío o caluroso, etc.) y del tipo de ambiente a que estará expuesto.³⁰
• El tamaño máximo del árido interesa que sea el mayor posible, pues a mayor tamaño menos agua necesitará ya que la superficie total de los granos de áridos a rodear será más pequeña. Pero el tamaño máximo estará limitado por los espacios que tiene que ocupar el hormigón fresco entre dos armaduras cercanas o entre una armadura y el encofrado.²⁹
• La consistencia del hormigón se establece en función del tamaño de los huecos que hay que rellenar en el encofrado y de los medios de compactación previstos.²⁹
• La cantidad de agua por metro cúbico de hormigón. Conocida la consistencia, el tamaño máximo del árido y si la piedra es canto rodado o de machaqueo es inmediato establecer la cantidad de agua que se necesita.²⁹
• La relación agua/cemento depende fundamentalmente de la resistencia del hormigón, influyendo también el tipo de cemento y los áridos empleados.
• Conocida la cantidad de agua y la relación agua /cemento, determinamos la cantidad de cemento.²⁹
• Conocida la cantidad de agua y de cemento, el resto serán áridos.
• Determinar la composición granulométrica del árido, que consiste en determinar los porcentajes óptimos de los diferentes tamaños de áridos disponibles. Hay varios métodos, unos son de granulometría continua, lo que significa que interviene todos los tamaños de áridos, otros son de granulometría discontinua donde falta algún tamaño intermedio de árido.²⁹

Determinada la dosificación más adecuada, en la planta de hormigón hay que medir los componentes, el agua en volumen, mientras que el cemento y áridos se miden en peso.³¹
Los materiales se amasan en hormigonera o amasadora para conseguir una mezcla homogénea de todos los componentes. El árido debe quedar bien envuelto por la pasta de cemento. Para conseguir esta homogeneidad, primero se vierte la mitad de agua, después el cemento y la arena simultáneamente, luego el árido grueso y por último el resto de agua.³¹
Para el transporte al lugar de empleo se deben emplear procedimientos que no varíen la calidad del material, normalmente camiones hormigonera. El tiempo transcurrido no debe ser superior a hora y media desde su amasado.³² Si al llegar donde se debe colocar el hormigón, este ha empezado a fraguar debe desecharse.

Calefacción Piscinas

Cada año que pasa las innovaciones en calefacción térmica para piscinas han sido de gran ayuda para complejos turísticos, colegios, universidades, zonas deportivas y viviendas particulares, ya que, está de moda la energía renovable  para el ahorro económico de cualquier entidad que la utilice.

La incorporación de un nuevo producto de calefacción para piscinas en el mercado como es la bomba de calor tiene una gran característica en su funcionamiento, donde el gasto eléctrico es de 1kw, esto da como resultado 3kw de eficiencia en la producción de calor, es decir que el gasto eléctrico es de un 20% ahorrando un 80%  que es el aporte del medio ambiente y el sol. Esto demuestra que cada año se busca la forma más efectiva en el ahorro económico de cualquier entidad que utilice los sistemas de calefacción de piscinas.

La creación de los sistemas híbridos de calefacción para piscinas es la forma más efectiva para mantener durante todo el año la piscina temperada, donde se pueden alternar los sistemas que involucre la calefacción, dependiendo de la temporada o clima que esté presente, es decir sistemas; gas-solar, solar- bomba de calor, o gas-bomba de calor.

Considerando la energía renovable, en Chile ya esta implementado este sistema, como es el caso del Norte bajo la cual recibe mayor luz solar no así el Sur debido  a la línea del Ecuador, sin embargo la situación ideal es que todas las personas  puedan utilizar este tipo de energía renovable en todas las zonas de Chile de Norte a Sur.

Calentadores solares para piscinas

El calentamiento del agua de las piscinas constituye una de las aplicaciones de la energía solar más lógicas que pueden existir, por las diversas y eficaces ventajas de economía y sencillez que presenta frente a otros sistemas que utilizan energías convencionales. Dado que los colectores utilizados aquí únicamente deberían ser capaces de mantener una temperatura no mayor de 30ºC, lo ideal es usar una cubierta térmica para piscinas.

Los fabricantes usan colectores de material plástico negro, los cuales son resistentes a los rayos ultravioleta del sol y a las condiciones climáticas. Los tres materiales más usados son:

-          Polipropileno

-          Polietileno

-          Monómero de Etileno Propileno conocido como EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer).

 Los colectores plásticos trabajan con una eficiencia muy alta, en un rango de temperaturas entre 20-28ºC, ya que las pérdidas de calor son mínimas, debido a las temperaturas bajas de operación. Calentar piscinas siempre significa un consumo de energía muy alto, por lo que algunos países prohibieron las fuentes de energía no renovables. Económicamente un sistema solar presenta números muy interesantes en comparación con calentadores a gas o sistemas eléctricos. Su tiempo de amortización siempre queda debajo de tres años, con una vida útil de alrededor de los veinte.

Los colectores solares son dispositivos diseñados para captar la radiación solar, transformarla en energía térmica y así elevar la temperatura de un fluido. Esto facilita calentar el agua para su posterior aprovechamiento a nivel doméstico o comercial.

En función de la temperatura que puede alcanzar el fluido, los podemos dividir en dos grandes grupos:

-          Los de concentración: Son aquellos que necesitan enfocar la energía dispersa para llegar a temperaturas superiores a los 100- 150º C.

-          Los colectores planos: Son dispositivos más simples que nos permiten obtener energía calórica de baja temperatura (inferior a 100º C).

Estos colectores se caracterizan por no poseer métodos de concentración, ser más económicos y resultar eficientes para obtener agua caliente. Además, nos ofrecen la ventaja de usar una orientación fija y de aprovechar tanto la radiación directa como la difusa. El colector de placa plana se suele integrar en los llamados sistemas de energía solar de baja temperatura, los cuales se caracterizan por emplearlo como elemento receptor de energía.

Para hacer una buena elección del tipo de colector, hay que conocer las características de los elementos que lo constituyen. Dicha información es útil para poder evaluar la calidad de los colectores y saber elegir el más adecuado para la instalación a realizar, lo que dependerá de las condiciones climatológicas a las que va a estar sometido, la finalidad de la instalación y el presupuesto del que se dispone.

Estos colectores de placa plana se componen de cuatro elementos principales: La cubierta transparente (vidrio o similar), La placa captadora (superficie negra que va absorber la luz solar), el aislante y la carcasa (contenedor de todo lo anterior).

Calentadores de gas

La creciente preocupación por el medio ambiente y la imparable escalada de los precios de la energía han motivado una rápida evolución de los sistemas de calefacción. Seleccionar el adecuado es primordial para tener un rendimiento y eficacia óptima para las necesidades que se buscan. La aplicación de nuevas tecnologías y materiales, y el empleo de técnicas de investigación, desarrollo e innovación en el diseño han propiciado un importante salto cualitativo, que permite a los fabricantes de calderas y equipos, ofertar productos más eficientes y respetuosos con el medio ambiente. En un mercado tan cambiante mantenerse informado de las últimas novedades puede resultar beneficioso.

La calefacción originada por calderas y modelos que emplean como combustible gas natural, ya sea proveniente de cañerías o por tanques para almacenar el combustible, es una opción que no puede ser desechada, ya que el mercado de las calderas han experimentado un importante auge en los últimos años, debido a grandes beneficios y características que poseen. La principal característica es la de tener una efectividad a corto tiempo, especialmente cuando se necesita utilizar la piscina en épocas que son poco habituales de usar. Sus métodos mantiene fácilmente la temperatura deseada, sin importar las condiciones climáticas que se encuentre.

Su mantención es muy necesaria, ya que una reparación podría ser altamente costosa, debido a la gran cantidad de calor que se opera dentro del calentador, sus piezas se pueden deteriorar fácilmente.

 El tamaño y potencia del calentador se determina incluyendo varios factores, algunos son:

-          Dimensión y forma de la piscina.

-          Ubicación geográfica.

-          Temperatura deseada en el agua de la piscina.

-          Etc.

Es muy importante el tamaño apropiado del calentador para un buen desempeño de éste y que tenga un lapso prudente de tiempo para alcanzar la temperatura requerida en el agua.

Bomba de Calor

La bomba de calor para piscinas regula la temperatura del agua según los deseos sin importar la temperatura exterior, de manera eficiente y con un gasto energético bastante bajo. Se puede ajustar de modo manual la temperatura del agua, sin renunciar al baño aunque no haga sol. El calor medioambiental, acumulado en el aire, sirve como fuente de energía, incluso entre temperaturas de: 7°C a  +19°C ambientales.

Este sistema tiene ventiladores integrados, la fuente de calor queda situada en el lugar de instalación. Por lo tanto, con una bomba de calor aire-agua para piscinas los gastos de instalación y mantenimiento quedan considerablemente reducidos. El aire produce hasta un 80% de la energía necesaria, esto conlleva un descenso en los costes de funcionamiento.

En este sistema tomaremos en cuenta al fabricante de bombas de calor Gullberg & Jansson, el cual se caracteriza por la eficiencia en el ahorro.