Concreto armado

Armadura y estribos o anillos antes del hormigonado.

La técnica constructiva del concreto armado, hormigón armado, hormigón reforzado o concreto armado consiste en la utilización de hormigón o concreto reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras. También se puede armar con fibras, tales como fibras plásticas, fibra de vidrio, fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras dependiendo de los requerimientos a los que estará sometido. El hormigón armado se utiliza en edificios de todo tipo, caminos, puentes, presas, túneles y obras industriales. La utilización de fibras es muy común en la aplicación de hormigón proyectado o shotcrete, especialmente en túneles y obras civiles en general.

Historia

Pilar de un puente de hormigón armado.
Armado de la construcción de la basílica de la Sagrada Familia.

La invención del hormigón o concreto armado se suele atribuir a Joseph-Louis Lambot, que en 1848 produjo el primer barco de hormigón armado conocido y lo ensayó en el lago de Besse-sur-Issole. El prototipo original se conserva en el museo de Brignoles.[2]​ François Coignet en 1861 ideó la aplicación en estructuras como techos, paredes, bóvedas y tubos. A su vez el francés Joseph Monier patentó varios métodos en la década de 1860. Muchas de estas patentes fueron obtenidas por G. A. Wayss en 1866 de las empresas Freytag und Heidschuch y Martenstein, fundando una empresa de concreto armado, en donde se realizaban pruebas para ver el comportamiento resistente del concreto, asistiendo el arquitecto prusiano Matthias Koenen a estas pruebas, efectuando cálculos que fueron publicados en un folleto llamado «El sistema Monier, armazones de hierro cubiertos de cemento», que fue complementado en 1894 por Edmond Coignet y De Tédesco, método publicado en Francia agregando el comportamiento de la elasticidad del concreto como factor en los ensayos.

Estos cálculos fueron confirmados por otros ensayos realizados por Eberhard G. Neumann en 1890. Bauschinger y Bach comprobaron las propiedades del material frente al fuego y su resistencia logrando ocasionar un gran auge en Alemania por la seguridad del producto. Fue François Hennebique quien ideó un sistema convincente de hormigón armado, patentado en 1892, que utilizó en la construcción de una fábrica de hilados en Tourcoing, Lille, en 1895.[3]

En España, el hormigón armado penetra en Lérida de la mano del ingeniero militar Francesc Macià que diseñó el depósito de agua de Puigverd con la patente del francés Joseph Monier. Pero la expansión de la nueva técnica se producirá por el empuje comercial de François Hennebique por medio de su concesionario en San Sebastián Miguel Salaverría y del ingeniero José Eugenio Ribera, entonces destinado en Asturias, que en 1898 construirá los forjados de la cárcel de Oviedo, el tablero del puente de Ciaño y el depósito de aguas de Llanes.

El primer edificio de entidad construido con hormigón armado es la fábrica de harinas La Ceres en Bilbao,[5]​ Ninguna de las dos obras fue dirigida por Ribera, quien pronto se independizó de la tutela del empresario francés, sino por los jóvenes ingenieros Ramón Grotta y Gabriel Rebollo de la oficina madrileña de François Hennebique.

Diseño de estructuras de concreto armado

Hennebique y sus contemporáneos basaban el diseño de sus patentes en resultados experimentales, mediante pruebas de carga; los primeros aportes teóricos los realizan prestigiosos investigadores alemanes, tales como Wilhem Ritter, quien desarrolla en 1899 la teoría del «Reticulado de Ritter-Mörsch». Los estudios teóricos fundamentales se gestarán en el siglo XX.

Existen varias características responsables del éxito del concreto armado:

  • El coeficiente de dilatación del concreto es similar al del acero, siendo despreciables las tensiones internas por cambios de temperatura.
  • Cuando el concreto fragua se contrae y presiona fuertemente las barras de acero, creando además fuerte adherencia química. Las barras, o fibras, suelen tener resaltes en su superficie, llamadas corrugas o trefilado, que favorecen la adherencia física con el concreto.
  • Por último, el pH alcalino del cemento produce la pasivación del acero, fenómeno que ayuda a protegerlo de la corrosión.
  • El concreto que rodea a las barras de acero genera un fenómeno de confinamiento que impide su pandeo, optimizando su empleo estructural.

Monier patentó varios métodos en la década de 1860. Muchas de estas patentes fueron obtenidas por G. A. Wayss en 1866 de las empresas Freytag und Heidschuch y Martenstein, fundando una empresa de concreto armado, en donde se realizaban pruebas para ver el comportamiento resistente del concreto, asistiendo el arquitecto prusiano Matthias Koenen a estas pruebas, efectuando cálculos que fueron publicados en un folleto llamado «El sistema Monier, armazones de hierro cubiertos de cemento», que fue complementado en 1894 por Edmond Coignet y De Tédesco, método publicado en Francia agregando el comportamiento de la elasticidad del concreto como factor en los ensayos. Monier patentó varios métodos en la década de 1860. Muchas de estas patentes fueron obtenidas por G. A. Wayss en 1866 de las empresas Freytag und Heidschuch y Martenstein, fundando una empresa de concreto armado, en donde se realizaban pruebas para ver el comportamiento resistente del concreto, asistiendo el arquitecto prusiano Matthias Koenen a estas pruebas, efectuando cálculos que fueron publicados en un folleto llamado «El sistema Monier, armazones de hierro cubiertos de cemento», que fue complementado en 1894 por Edmond Coignet y De Tédesco, método publicado en Francia agregando el comportamiento de la elasticidad del concreto como factor en los ensayos.Monier patentó varios métodos en la década de 1860. Muchas de estas patentes fueron obtenidas por G. A. Wayss en 1866 de las empresas Freytag und Heidschuch y Martenstein, fundando una empresa de concreto armado, en donde se realizaban pruebas para ver el comportamiento resistente del concreto, asistiendo el arquitecto prusiano Matthias Koenen a estas pruebas, efectuando cálculos que fueron publicados en un folleto llamado «El sistema Monier, armazones de hierro cubiertos de cemento», que fue complementado en 1894 por Edmond Coignet y De Tédesco, método publicado en Francia agregando el comportamiento de la elasticidad del concreto como factor en los ensayos.