Historia del arte de la fabricación de hormigón

HISTORIA DEL CEMENTO

La obra de hormigón más antigua de la cual se tiene evidencia cierta está fechada alrededor de los años 5600 A.C. y fue descubier ta durante excavaciones en las riberas del río Danubio en Lepenski Vir (Yugoslavia). Fué empleada para hacer pisos de chozas en un pueblo de la edad de piedra. Luego parece haber desaparecido la técnica durante un largo período de tiempo. No obstante, existen autores que sostienen que algunas obras, especialmente las pirámides de Egipto y de ellas la de Giza (2500

A.C), emplearon en su construcción concreto. Incluso algunos autores sostienen que en el antiguo Egipto manejaban la tecnología del hormigón geopolimérico.

La más antigua referencia gráfica que se tiene sobre trabajos de hormigón proviene de un mural en Tebas (Egipto) que data del año 1950 A.C. aproximadamente y muestra varias etapas en la manufactura y usos de mortero y hormigón. Por varios años el concreto fue usado como material de relleno en muros de piedra y solamente más tarde fue empleado como material estructural.

El arte de hacer hormigón pasó de Egipto al Mediterráneo occidental y alrededor del año 500 A.C. fué usado por los antiguos griegos. Ellos también usaron compuestos basados en la cal para recubrir muros o ladrillos no cocidos, llegando a mencionarse que los palacios de Creso y Atala fueron construidos de esta forma. Previo al concreto como tal se empleo el llamado «seudo- hormigón « que consistía en una piedra fracturada en forma tosca y unida mediante un material de cal y arena.

La civilización romana probablemente copió la idea de la manufactura del hormigón de los griegos. Se han encontrado hormigones romanos fechados

con anterioridad al año 300 A.C. Durante el siglo II A.C. explotaron una cantera de material con apariencia de arena rosada, en un lugar cercano a la población de Puzzoli. Encontraron con agradable sorpresa que esta arena, mezclada con cal, proporcionaba un material de mucha mayor resistencia que los previamente producidos por ellos. De hecho, el material empleado no era una simple arena sino una ceniza volcánica que contiene sílice y alúmina que se combinaban químicamente con la cal resultando en lo que luego se conociera como un cemento puzolánico. Esté material fué empleado en gran escala en la construcción del teatro de Pompeya en el año 75 A.C.

Existen referencias de que los romanos intentaron reforzar algunas de las estructuras que construyeron con barras y láminas de bronce, si bien los resultados no fueron satisfactorios, entre otros aspectos porque el bronce tiene un coeficiente de dilatación por temperatura mayor que el del concreto, con lo cual se causaban agrietamientos y descascaramientos de los elementos así reforzados.

A raíz de esto, diseñaron sus construcciones para soportar cargas de compresión, resultando estructuras con muros excesivamente gruesos, algunos de más 8 metros de espesor. A su vez, esto los llevó a intentar desarrollar un tipo de concreto aligerado. Los primeros ensayos fueron hechos dejando jarras de barro dentro de los muros y arcos, siguiendo luego con el uso como agregado, de roca volcánica triturada.

Con está técnica de hormigón aligerado fueron construidos algunos arcos del coliseo romano y también el domo del Panteón; el cual es una de las estructuras antiguas más interesantes y fué la de mayor luz (diámetro 50 m) durante mucho tiempo, atestiguando como el hormigón, además de su capacidad estructural para resistir compresiones, posee una buena durabilidad.

En el año 122 D.C. el emperador Adriano, con el ánimo de reorganizar el sistema de defensas en la zona norte del imperio, ordenó construir el muro que lleva su nombre, que se constituyó en el más grande proyecto romano de construcción. De más de 3 metros de altura y más de 120 km de longitud, su núcleo fue construido con concreto de apreciable resistencia. El sistema contaba, aparte del muro, con una serie de 16 cuarteles para alojar entre 500 y 800 hombres cada uno, 80 pequeños fuertes conocidos como «castillos de milla» y 158 torres.

Un tipo de mortero denominado «cemento de maltha rosácea» fué empleado en la construcción del famoso Pont Du Gard, y consistía en una mezcla de cal, grasa de cerdo y jugo de higos sin madurar. El puente se ha constituido en muestra de la calidad de la ingeniería y la arquitectura romana de la época, y es notable por su belleza, antigüedad y tamaño. Llevaba por gravedad agua de los manantiales próximos a la aldea de Ucetia hasta una ladera de Nemausus (hoy Nimes), con una pendiente mínima (0.34 m/km) durante los 50 km de recorrido. Fue construido probablemente en el año 19 A.C. por Marco Agripa. Tiene una longitud de 275 m y una altura de 49 m, la cual se logró superponiendo tres hileras de arcos, con dimensiones respectivas de 21.9 m de altura y 6.4 de ancho la inferior, 19.5 m de altura y 4,6 m de ancho la intermedia y la superior, que soporta el canal de mortero, de 7,4 m de altura y 3 m de ancho. Mientras en el resto del acueducto la conducción va enterrada, con piso de cemento, paredes de mampostería revocadas y techo con bóveda de media caña, en los tramos descubiertos. El puente, era generalmente un rectángulo, cuyo techo se cubría, con grandes placas horizontales. También es notable que modernos estudios han concluido que las dimensiones de la construcción dando un factor de seguridad de 2 para los esfuerzos de tensión (los más desfavorables para mampostería de las pilas) generados por los vientos más intensos de 150 km/hora presentes en la zona.

Con la caída del imperio romano declinó el uso del hormigón y muchos de los conocimientos adquiridos con su construcción y uso desaparecieron completamente. La técnica comenzó a ser recobrada en Inglaterra y se tienen evidencias que hacia el año 700 D.C. se construyeron en Saxon artificios mezcladores de hormigón en forma de recipientes superficiales en la roca, de diámetro 2 y 3 m, encontrándose que empleaban en la fabricación del concreto y el mortero una caliza del sector como agregado y una cal quemada como cementante. Los Normandos emplearon hormigón como material llenante en muros que luego eran recubiertos con piedra. De esta técnica da fé la abadía de Reading en la región de Berkshire, donde el recubrimiento de piedra cayó totalmente, dejando al descubierto un esqueleto en hormigón.

El hormigón fue ampliamente usado durante esa época. La catedral de Salisbury tiene una cimentación en hormigón que aún permanece en buen estado y la torre blanca de la famosa torre de Londres también empleó ese material en su construcción. La casa Moretón en Cheshire, construida entre 1559 y 1580 tiene un piso superior hecho en un material que combina la cal, arena y ceniza de madera y que fue empleado en los cuartos que tenían chimeneas con el fin de evitar los riesgos de incendio de los pisos de madera.

Durante la edad media y el renacimiento fue muy poco empleado el material, a juzgar por las evidencias existentes. Existen algunas de que fue empleado en 1753 por George Semple en la cimentación del puente Essex en Dublin.

En el año de 1756 un ingeniero de Leeds fue comisionado para que construyera por tercera vez un faro en el acantilado de Edystone, situado a 14 millas al SW de Plymouth en Inglaterra. Los dos primeros habían sido cons- truidos en madera, siendo destruidos la primera vez por un incendio y la segunda por un vendaval. El encargado, John Smeaton, determinó que la única manera de garantizar la solidez de la construcción debía ser empleando piedra, pero se enfrentaba al problema de hallar con qué material unir esas piedras para formar una construcción monolítica, con el inconveniente adicional que la parte inferior de ella estaba expuesta permanentemente a la acción de las olas y vientos con alto contenido de finas gotas de agua de mar.

Decidió esté ilustre ingeniero investigar las propiedades de diferentes clases de morteros. La lectura de su obra «Construcción y descripción de la erección del faro de Edystone» resulta interesante y muy adecuado ejemplo sobre las cualidades que deben distinguir a un ingeniero en cuanto a la rigurosidad en la realización de las pruebas y lo importante de una correcta re- dacción de las experiencias.

Allí menciona: «Sobre este tema, me hallaba yo ya informado de que dos medidas de cal muerta o apagada, en polvo seco, mezcladas con una medida de Tarras holandés, ambas bien batidas hasta obtener la consistencia de una pasta, empleando la menor cantidad de agua posible, constituía el preparado corriente, que se empleaba generalmente para la construcción de las mejores obras hidráulicas, tanto en piedra como en ladrillo; el cual una vez fraguado, se endurece después, sin secarse nunca del todo; más aún, éste se endurece con el tiempo, incluso debajo del agua. Este era, por tanto, el tipo de cemento que parecía adecuado para nuestro uso; y lo que me quedaba todavía por averiguar, era, cuáles eran los mejores materiales, y el mejor modo de tratar- los y utilizarlos. En aquel tiempo ignoraba yo, si existiría alguna diferencia en la firmeza del mortero, por el hecho de obtener la cal de distintas clases de piedra caliza, siempre que la dosificación de los ingredientes fuese la conveniente.

Los

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