Desde muy antiguo el hombre empleo materiales cementicios para unir los componentes de sus construcciones, barro, arcillas calcinadas que luego mezclados con el agua endurecian, fueron empleados por las civilizaciones mas avanzadas de su epoca.
Los egipcios, los griegos, los romanos conocieron el arte de fabricar cementos obtenidos de las formas mas diversas, como calcinando piedras calizas con impurezas arcillosas o bien recurriendo a depositos de origen volcanico, finamente molido y mezclados con calcio y arena.
Los egipcios emplearon cementos obtenidos calcinado arcillas mezclados con agua para construir la piramide de Keops y los romanos calcinando piedra caliza para construir el Coliseo de Roma.
El panteón de Roma, una de las obras mejor conservadas de la antiguedad fue edificado en el siglo II utilizando hormigon: su cúpula esférica de 50 metros de diámetro se construyó vertiendo hormigón entre las juntas de los mampuestos y esperando su endurecimiento. Esta formas de construcción se perdieron durante la Edad Media, siendo redescubiertas a mediados del siglo XVIII donde se dieron los primeros pasos que condujeron al cemento portland.
En 1796 : James Parker patente un ligante hidráulico al que llamo cemento romano.
En 1802: Se patenta en Francia la calcinación de nódulos de calcio con impurezas de arcilla.
En 1813: Vicat mejora el procedimiento anterior.
En 1824: En Leeds, Inglaterra Joseph Aspin, patenta el primer cemento portland, asi llamado por la similitud de la pasta de cemento endurecdida con las rocas de la localidad de Portland.
1845: Se patenta el primer procedimiento de clinquerizacion. ( Isaac Johnson )
Las mas antiguas civilizaciones, por intuición, o traves de la experiencia adquirida en sucesivos fracasos, fueron conociendo los tipos de solicitación que soportaban los materiales que iban utilizando y mejoraron el comportamiento de los materiales fragiles con el agregado de elementos lineales resistentes a traccion, tal cual se observa en muros de ladrillo, de piedra , o de barro con el agregado de elementos de madera.
Las cadenas de hierro utilizadas en la catedral de Chartes a fin de equilibrar los esfuerzos que la mamposteria de piedra no podia tomar, los arcos atirantados con barras metálicas o las cadenas utilizadas para atar la base de la cúpula de la Basilica de San Pedro, en el Vaticano, construida por Miguel Angel en el siglo XVI, luego de la aparición de algunas fisuras verticales en su mitad inferior debidas a esfuerzos de traccción, son ejemplos primigenios de la utilizacion de lo que hoy denominamos armaduras.
Las propiedades estructurales mas salientes del material hormigón (hormigón simple) en base a las cuales se lo utiliza normalmente son: buena resistencia a la compresión, rigidez o estabilidad de forma, durabilidad y la capacidad de adaptarse a cualquier forma de los encofrados. La gran desventaja, por ejemplo para resistir flexiones es su baja y poco confiable resistencia a la tracción y consecuentemente el comportamiento fragil de la estructura o del elemento estructural así solicitado.
Para intentar superar estas deficiencias se puede:
agregar fibras en cantidad suficiente en la masa del hormigón con el objeto de coser las fisuras e impedir su propagación. (hormigón con fibras)
introducir un polimero en su red de capilares con función similar a las fibras.(hormigón polimerizado.)
emplear armaduras, en general barras de acero, ubicadas siguiendo las isostáticas de tracción. (hormigón armado)
introducir, por algún medio, deformaciones de compresión recuperables o elasticas, es decir, almacenar en el hormigón energía de deformación que, llegado el momento oportuno se habrá de transformar en energía resistente de tracción. (hormigón pretensado).
Cualquier estructura cargada de cualquier material experimentas las deformaciones propias del estado de cargas, acortandose en las zonas comprimidas y alargandose en las zonas traccionadas.
En el hormigón armado como el hormigón tiene poca capacidad de alargamiento cuando se lo tracciona, mucho menor que la del acero traccionado, una vez alcanzado el alargamiento máximo que el hormigón admite, se rompe, y se produce una fisura en el plano normal a la dirección del estiramiento, la armadura entonces comienza a tomar las tracciones que el hormigón al fisurarse deja de tomar. Teniendo en cuenta las diferencias de resistencia a la tracción entre los materiales componentes hormigón y acero, podemos decir que en toda zona traccionada de un elemento resistente de hormigón armado debe esperarse la aparición de fisuras.
La respuesta para el control ilimitado y total de la fisuración, o su eliminación lisa y llana, es la acumulación de energía de deformación en el hormigón, la que se almacena de forma tal de poder ser liberada en el momento oportuno y en los lugares adecuados para controlar o eliminar la fisuración . En estas condiciones al material se lo llama hormigón pretensado.
La definición de hormigón armado, como la combinacion resistente de hormigón y armaduras en la que el hormigón aporta masa, invariabilidad de formas, resistencia a compresión y durabilidad y las armaduras resistencia a la traccion y ductilidad y la de hormigón pretensado, como la combinación resistente de hormigón y armaduras, en las que el hormigón aporta masa, invariabiliad de formas, resistencia a compresión, durabilidad y capacidad de almacenamiento de energía de deformación; y las armaduras resistencia a tracción, ductilidad y un medio eficiente como para producir en el hormigón las reservas de energía necesarias. Nos estaria indicando que forman parte de una misma familia, que tienen en común, en principio el material hormigón, que poseen propiedades estructurales diversas, todas ellas de gran interes en el proyecto y construcción de estructuras resistentes y que tomando los recaudos necesarios podrian compatibilizarse y complementarse en el trabajo resistente de cualquier estructura.
Dicha familia es el HORMIGON ESTRUCTURAL , denominandose asi, al conjunto de materiales cuyos integrantes tienen como caracterísstica el tener al hormigón como uno de sus componentes, podemos ampliar diciendo que todo material que contenga hormigón con algún tipo de función resistente pertenece por definición a la familia del hormigón estructural.
Bibliografia:
Hormigón Estructural, Fundamentos y Aplicaciones. Ing. Luis J. Lima
Razón y Ser de los Tipos Estructurales. Ing. Eduardo Torroja
Ing. Eloy Juez
P.E; S.E; M.ASCE;M.SEI; AIN,AIE,AATH, AAHES
Delegado Secretario CIRSOC
No hay comentarios:
Publicar un comentario