Hormigón armado (o concreto reforzado)
Definición y un poco de historia
amig@:
Es un
material compuesto, que aprovecha las características de dos materiales muy
distintos entre sí, utilizándolos de tal manera que se obtiene, como resultado,
un tercer material de cualidades totalmente diferentes.
Hasta
la aparición del acero y del hormigón armado en la arquitectura antigua los edificios se veían limitados en sus posibilidades a los materiales existentes hasta en ese
momento. Básicamente, piedra, ladrillo y madera. Los
edificios más importantes de esos tiempos que se construyeron, y llegaron a nuestros días, se
caracterizaron por tener dos imágenes típicas:
- Frentes pesados, con pocas ventanas, y chicas; a veces coronados con
cúpulas.
- Grandes columnatas, que ocupaban la mayor parte de las plantas,
dejando poco espacio útil libre.
Ejemplo
de este último caso es el conocido Partenón griego (Figura 1) con sus clásicas
columnas y frente triangular. Y en la mayoría de las civilizaciones clásicas de
la antigüedad se repetía la misma imagen: una columna al lado de la otra.
Y no es
que los clásicos fueran fanáticos de la columna porque sí, sino que esas
imágenes de edificios respondían a la imposibilidad de cubrir grandes
distancias (llamadas luces) entre columnas con el único material duradero disponible: la piedra. La
explicación a tanta columna es que las vigas más largas que se conseguían eran como las que se ven en la figura 2.
Figura 2
El hormigón
Es un
material barato que se obtiene mezclando alguna piedra chica con arena, cemento
portland y agua, en ciertas proporciones establecidas. Esto da una masa fluida
que se puede colocar en un molde especialmente preparado (llamado encofrado)
para conseguir, una vez que seca y endurece, un producto de características
similares a alguna piedras, pero del largo que uno necesite.
Ésta
podría haber sido la solución a los problemas que de los griegos si
hubieran preferido otro tipo de imagen para sus edificios. Tal vez el Partenón
hubiera podido ser así:
Figura 3
Pero
hay un problema. El hormigón soporta, al igual que la piedra, mucho peso cuando
está totalmente apoyado en el suelo (compresión). Pero si se lo apoya sólo en sus extremos (flexión),
como hubiese sido el caso en el ejemplo de la figura 3, primero se fisura en su parte más baja para,
finalmente, romperse, tal como se ve en la figura 4.
Figura 4
El acero
Es, a
diferencia del hormigón, un material caro, con un proceso de fabricación
complicado, y al cual conviene dar algunas formas simples y básicas,
generalmente de sección chica y largos importantes. Pero,
también a diferencia del hormigón, es muy resistente cuando se lo apoya sólo en
sus extremos y, sobre todo cuando, en forma de una pieza fina y larga, se lo tira
por sus extremos (tracción). Ver figura 5.
Figura 5
Si bien
se construyeron, y se siguen construyendo, edificios de acero, en general se fueron
dejando de lado por el alto costo que implican.
El hormigón armado
El
material que los griegos hubieran necesitado se perfeccionó, y se comenzó a
usar, 2500 años más tarde, a principios del siglo XX. Se hicieron estudios y
ensayos, y se consiguió reforzar al hormigón en su punto más débil, con una
pequeña cantidad de hierro, cuidadosamente calculada y colocada, tal como se
muestra en la figura 6.
Figura 6
El
resultado fue una pieza estructural larga, y muy resistente, compuesta por una
masa de hormigón, fácilmente moldeable y de bajo precio, reforzada por un
material más caro, el acero, pero en forma de pocas varillas, de tal manera de
no encarecer el producto final.
El hormigón armado y la economía
En
general, el hormigón armado suelen ser caro cuando lo que se busca hacer con él
son formas complejas porque, siempre, en su estado fluido, debe ser colado en
un molde hasta que endurezca y adquiera su resistencia característica. En esos casos, el mayor costo va a ser el del encofrado, más si éste fuera
de madera y realizado, en forma artesanal, por carpinteros en la obra.
Distinto
sería el caso si las formas fueran complejas, pero realizadas con moldes
metálicos, realizados en taller, y, más aún, si fuera a usarse en forma
repetida en sucesivas obras. Ejemplo de esto sería un molde para cordón curvo
de esquina. Si se tuviera que hacer un molde en madera, para una esquina, sería
económicamente impracticable. Pero con un molde de metal, hecho en fábrica, se
podrían hormigonar todas las esquinas de un barrio, con un costo mínimo.
Para estructuras
regulares, simples, con componentes, básicamente, en forma de paralelepípedos, el
hormigón armado es una solución perfectamente aceptable desde el punto de vista
económico, aún realizando los moldes en obra, de madera y con carpinteros
artesanales.
La importancia de la ubicación de los hierros
Tal
como se dijo anteriormente, en un pieza de hormigón (una viga, una losa) apoyada
en sus extremos los hierros se colocan en la parte de abajo, porque es allí
donde se va a romper, tal como se vio en la figura 5. Pero si
una viga de hormigón quedara apoyada en su punto medio, y un extremo quedara
libre, volando, el punto crítico va a ser la parte superior de esa pieza, justo sobre el
punto de apoyo. Por lo tanto es allí donde se deberá reforzar con acero, porque
es la zona donde se va a romper. Ver la figura 6.
Figura 6
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