Acero de refuerzo
El acero de refuerzo es el alma de cualquier elemento estructural, que absorbe
todos los esfuerzos de tensión provocados por las cargas, y por los cambios de
volumen en el concreto al variar su temperatura.
Materia prima del
acero
El acero se puede obtener a partir de dos materias primas fundamentales:
• El arrabio, obtenido
a partir de mineral en instalaciones dotadas de alto horno (proceso integral);
• Las chatarras tanto
férricas como inoxidables, El tipo de materia prima condiciona el proceso de
fabricación. En líneas generales, para fabricar acero a partir de arrabio se
utiliza el convertidor con oxígeno, mientras que partiendo de chatarra como
única materia prima se utiliza exclusivamente el horno de arco eléctrico
(proceso electro-siderúrgico).
Existen
diferentes tipos de hornos para fabricar el acero:
De hogar abierto o crisol:
Este horno se parece a un horno enorme, (6m de ancho, por 15 m de
largo, por 1 m de profundidad, aproximadamente). Un horno de este tipo puede
contener entre 10 y 540 toneladas de metal en su interior.El horno se carga en
un 30% a un 40% con chatarra y piedra caliza, empleando aire precalentado,
combustible líquido y gas para la combustión, largas lenguas de fuego pasan
sobre los materiales, fundiéndolos. Al mismo tiempo, se quema u oxida el exceso
de carbono y otras impurezas. Lo que puede eliminar o no depende del
recubrimiento del horno, si es de línea básica puede eliminar impurezas como el
fósforo, silicio y manganeso, pero si es de línea ácida (ladrillos con sílice y
paredes de arcilla) solo puede eliminar el carbono.
Horno de oxigeno
básico
Es un horno con forma de pera que puede producir unas 300
toneladas de acero en 45 minutos.
La carga del horno está constituida por 75% de arrabio procedente
del alto horno y el resto es chatarra y cal. La temperatura de operación del
horno es superior a los 1650°C. Es considerado como el sistema más eficiente
para la producción de acero de alta calidad.
Horno eléctrico
Éste es el horno más versátil para fabricar acero, puede alcanzar
una temperatura de 1930 °C, temperatura
que se puede controlar eléctricamente. Existen hornos de arco eléctrico que
pueden contener hasta 270 toneladas de material fundido. Para fundir 115
toneladas se requieren aproximadamente tres horas y 50,000 Kwh. de potencia.
También en estos hornos se inyecta oxígeno puro por medio de una lanza.
Al aplicarse la corriente eléctrica, la formación del arco entre
los electrodos gigantes produce un calor intenso. Cuando el arrabio se ha
derretido completamente, se agregan dentro del horno los elementos de aleación
que se necesiten. La masa fundida resultante se calienta, permitiendo que se
quemen las impurezas y que los elementos de aleación se mezclen completamente.
Estos equipos son los más utilizados
en industrias de tamaño mediano y pequeño, en donde la producción del acero es
para un fin determinado, como varilla corrugada, aleaciones especiales, etc.
El uso del
acero de refuerzo ordinario es común en elementos de concreto reforzado. Este
acero es muy útil para:
v
Aumentar ductilidad
v
Aumentar resistencia
v
Resistir esfuerzos de tensión y compresión
v
Resistir cortante
v
Resistir torsión
v
Restringir agrietamiento
v
Reducir deformaciones a largo plazo
v
Confinar el concreto
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