Fraguado del hormigón: inicio, final y diferencias entre cementos CEM I y CEM II
La transición del hormigón fresco desde su estado plástico hasta consolidarse como un material rígido es uno de los procesos más relevantes en la ejecución de una obra. Este fenómeno, basado en la hidratación del cemento, condiciona la ventana de trabajabilidad, la planificación del transporte, el vertido, la compactación y las operaciones de acabado superficial.
Comprender el proceso de fraguado del hormigón permite ajustar los tiempos de puesta en obra y evitar problemas como pérdida de trabajabilidad, fisuración temprana o dificultades en el acabado. Además, el tipo de cemento utilizado influye directamente en la velocidad de reacción, el calor generado y el desarrollo inicial de resistencias.
Claves del fraguado del hormigón: tiempos de inicio y final
El fraguado no debe confundirse con el endurecimiento. Mientras el fraguado describe la pérdida progresiva de plasticidad de la pasta cementosa, el endurecimiento corresponde al desarrollo posterior de resistencia mecánica.
El Código Estructural del hormigón, aprobado por el Real Decreto 470/2021, establece el marco de control para garantizar la seguridad y durabilidad de las estructuras en España. En términos prácticos, el fraguado se divide en dos momentos principales:
Inicio de fraguado
Suele producirse entre las 2 y las 4 horas posteriores al amasado en condiciones estándar de temperatura, en torno a 20 °C. A partir de este punto, el hormigón empieza a perder trabajabilidad y ya no debe manipularse, colocarse o compactarse sin riesgo de alterar su estructura interna.
Final de fraguado
Suele situarse entre las 4 y las 8 horas, aunque puede prolongarse en función de la temperatura ambiente, el tipo de cemento, la relación agua/cemento, los aditivos empleados y las condiciones de obra. A partir de este momento, el material entra en la fase de endurecimiento y comienza a desarrollar de forma progresiva su resistencia a compresión.
En pavimentos y soleras, estos tiempos condicionan operaciones como el fratasado o el corte de juntas de retracción, que deben programarse según la evolución real del hormigón en obra. En aplicaciones que requieren una puesta en servicio acelerada o desencofrados tempranos, pueden utilizarse formulaciones específicas de hormigón de fraguado rápido.
Diferencias de comportamiento entre cementos CEM I y CEM II
La composición del cemento es uno de los factores que más influye en el fraguado del hormigón. La norma UNE-EN 197-1 clasifica los cementos comunes según su contenido de clínker y la presencia de adiciones minerales, lo que genera diferencias relevantes en la cinética de hidratación.
El CEM I es un cemento Portland con al menos un 95% de clínker. Al contener una proporción elevada de fases reactivas, como el silicato tricálcico y el aluminato tricálcico, presenta una hidratación más rápida. Esto favorece un desarrollo inicial más ágil de resistencias, pero también implica una mayor liberación de calor de hidratación.
El CEM II incorpora entre un 6% y un 35% de componentes principales distintos del clínker, como caliza, escorias de alto horno o cenizas volantes, según la composición concreta del cemento. Esta sustitución parcial del clínker puede ralentizar la hidratación inicial y ampliar la ventana de trabajabilidad, lo que resulta útil en hormigonados con mayores tiempos de transporte, temperaturas elevadas o necesidades específicas de puesta en obra.
| Tipo de cemento | Contenido de clínker | Tiempo de fraguado inicial mínimo | Calor de hidratación | Aplicaciones habituales |
|---|---|---|---|---|
| CEM I 52,5 R | ≥95% | 45 minutos | Elevado | Prefabricados, altas resistencias iniciales, descimbrado rápido |
| CEM II/B-M (S-L) 42,5 R | 65%-79% | 60 minutos | Moderado-bajo | Obras en masa o armadas con necesidades de trabajabilidad y control térmico |
Factores que modifican el fraguado en obra
Aunque el tipo de cemento es determinante, el fraguado también depende de otros factores de ejecución. La temperatura ambiente, la temperatura del agua y de los áridos, la relación agua/cemento, el uso de aditivos y el tiempo de transporte pueden adelantar o retrasar el inicio de fraguado.
En climas cálidos, la hidratación se acelera y el hormigón pierde trabajabilidad antes. En cambio, con bajas temperaturas, el fraguado puede ralentizarse, retrasando el desarrollo inicial de resistencias. Por ello, el control de las condiciones de obra es tan importante como la elección del cemento.
Efecto de las adiciones minerales en el desarrollo térmico
La incorporación de adiciones minerales en los cementos CEM II no solo modifica la velocidad inicial de hidratación, sino también el desarrollo térmico del hormigón. En elementos de gran volumen, el calor generado durante la hidratación puede producir gradientes térmicos entre el núcleo y la superficie. Si estos gradientes son elevados, pueden aparecer tensiones internas y fisuración temprana.
Los cementos compuestos pueden ayudar a moderar la liberación inicial de calor, especialmente cuando incorporan escorias u otras adiciones con menor reactividad inicial. Esto puede ser ventajoso en cimentaciones, muros de gran espesor, losas masivas o elementos donde el control térmico resulte prioritario.
En este contexto, soluciones como CEM II/B-M (S-L) 42,5 R ECOPlanet pueden combinar prestaciones técnicas adecuadas con una menor huella de carbono, siempre de acuerdo con la composición concreta del producto y la información recogida en su Declaración Ambiental de Producto.
Fraguado, prestaciones y menor huella de carbono
La elección del cemento debe responder tanto a las exigencias técnicas del proyecto como a las condiciones reales de ejecución. En algunos casos, un cemento con desarrollo rápido de resistencias será adecuado para prefabricación o desencofrados tempranos. En otros, un cemento compuesto puede resultar más conveniente por su comportamiento térmico, su trabajabilidad o su contribución a reducir la huella de carbono del hormigón.
La gama ECOPlanet agrupa cementos con menor huella de carbono respecto a cementos convencionales, en función de su composición y de la Declaración Ambiental de Producto correspondiente. Esta información permite comparar soluciones con criterios técnicos y ambientales verificables, sin perder de vista que el rendimiento final del hormigón depende de la dosificación, las condiciones de curado y el control de ejecución en obra.
Fuentes:
- Código Estructural, Real Decreto 470/2021
- Instrucción para la recepción de cementos (RC-16)- Ministerio de Transportes, Movilidad y Agenda Urbana