EL HORMIGON EL HORMIGON SIMPLE El hormigón o concreto es el material de construcción artificial resultante de la mezcla de cemento (u otro conglomerante) con áridos gruesos (grava, piedra) áridos finos (arena) y agua (aglomerante hidráulico da cohesión al conjunto por métodos exclusivamente físicos). La mezcla de cemento con arena y agua se denomina mortero. El cemento, mezclado con agua, se convierte en una pasta moldeable con propiedades adherentes, que en pocas horas fragua y se endurece tornándose en un material de consistencia pétrea Coliseo Romano siglo I

Panteón Romano siglo I ac.

Puente Tavanasa, sobre el Rin. 1906.

Se usa por primera vez en la antigua Grecia, luego muy poco en el imperio Romano y el renacimiento, dejando como precedentes los arcos del coliseo romano, y la cúpula del Panteón recién finales del siglo XVIII se reaviva el afán por el hormigón, y en el siglo XIX, la invención del cemento portland revoluciona la producción de hormigón, siendo el siglo XX, esencial en el desarrollo y el crecimiento de la industria del hormigón. ¿Qué es el cemento? Se denomina cemento a un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecer al contacto con el agua. Se denomina conglomerante al material capaz de unir fragmentos de uno o varios materiales y dar cohesión al conjunto mediante transformaciones químicas. Los conglomerantes son utilizados como medio de ligazón, formando pastas llamadas morteros o argamasas. Es el cemento mas usado se obtiene mediante la calcinación, hasta la fusión, de una mezcla de calizas (rocas sedimentarias) y arcillas, las que luego de una molienda fina se transforman en Clinker materia prima del Cemento Portland.

Otros cementos, una vez mas el proceso de industrialización posibilita materiales pensados para cada necesidad constructiva. Cementos Puzzolánicos: Son cementos realizados con tierras volcánicas, aptos para trabajos bajo agua de mar, terrenos húmedos o que contengan sales o químicos agresivos. Cementos de Escoria de Hierro: Más económico que el Portland pero con similar resistencia apto para trabajar en aguas marinas. Cementos de Alta Resistencia: (Supercementos): Son Cementos de elaboración mas fina y cuidada lo que aumenta considerablemente su resistencia. Cemento Aluminosos: Con contenido alúmina, (oxido de aluminio), son cementos de alta resistencia inicial (en un día alcanzan lo que el común alcanza en meses) llegando al triple de resistencia que los normales. Son resistentes a aguas marinas, fraguan a menos de 0grado, refractarios del calor, e impermeables. Cementos Blancos: De menor resistencia que el cemento común, es usado como revestimiento, y pisos. El Agua de Amasado: cumple una doble función en el hormigón, por un lado participa en la reacción de hidratación del cemento, y por otro confiere al hormigón el grado de trabajabilidad necesaria para una correcta puesta en obra. La cantidad de agua de amasado debe limitarse al mínimo estrictamente necesario para conferirle a la pasta la trabajabilidad requerida, según las condiciones en obra, ya que el agua en exceso se evapora y crea una red de poros capilares que disminuyen su resistencia. El Agua de Curado: es la más importante durante la etapa del fraguado y el primer endurecimiento. Tiene por objeto evitar la desecación, mejorar la hidratación del cemento y evitar la retracción prematura. Relación Agua-Cemento: De acuerdo al destino de las obras, de sus requerimientos estructurales, de sus condiciones de puesta en obra, etc., se obtienen determinados tipos de hormigón cuyas características variaran de acuerdo a la relación Agua – Cemento.

HORMIGÓN SIMPLE: PIEDRA ARTIFICIAL

GRAVA, ARENA, CEMENTO Y AGUA – COMPLEMENTACION DE GRANOS Como Piedra Artificial que es, la “COMPLEMENTACIÓN GRANULOMÉTRICA” de sus componentes es esencial, pues de ella depende su COMPACIDAD Y DENSIDAD, fundamental para la resistencia. Como se comprenderá, las posibilidades de variar a voluntad LA DOSIFICACIÓN de sus componentes, incorporarle otras substancias para fines específicos y realizar ensayos y verificaciones, permite concebir una gran variedad de hormigones para necesidades específicas tales como retardar el fragüe, mejorar su trabajabilidad, su capacidad aislante, etc. PROPIEDADES Resistencia: Como piedra artificial, su resistencia es a compresión a tracción es solo un 10%. Desde el punto de vista de su resistencia podemos clasificarlos en: H8 - HORMIGONES DE LIMPIEZA Y NIVELACIÓN, CONTRAPISOS Clasificación: Hormigón tipo H8, Resistencia característica mínima: 80 kg/cm2. – 8Mpa Contenido mínimo de cemento:: 220 kg/m3. Razón agua - cemento máxima: 0,50 H13 - HORMIGONES DE LIMPIEZA Y NIVELACIÓN, CONTRAPISOS Clasificación: Hormigón tipo H13, Resistencia característica mínima: 130 kg/cm2. Contenido mínimo de cemento: 260 kg/m³. Razón agua - cemento máxima: 0,5. H15- H. DE NIVELACIÓN, CONTRAPISOS, Y ELEMENTOS ESTRUCTURALES Clasificación: Hormigón tipo H15, Resistencia característica mínima: 150 kg/cm2. Contenido mínimo de cemento: 280 kg/m³. Razón agua - cemento máxima: 0,5. H17 - HORMIGONES PARA ELEMENTOS ESTRUCTURALES Clasificación: Hormigón tipo H17,

Resistencia característica mínima: 170 kg/cm2. Contenido mínimo de cemento: 300 kg/cm³. Razón agua - cemento máxima: 0,5. H21 - HORMIGONES PARA ELEMENTOS ESTRUCTURALES Clasificación: Hormigón tipo H 21, Resistencia característica mínima: 210 kg/cm2. Contenido mínimo de cemento: 340 kg/cm³. Razón agua - cemento máxima: 0.45 H25 - HORMIGONES PARA PAVIMENTOS Clasificación: Hormigón tipo H25, Resistencia característica mínima: 250 Kg/cm2. Contenido mínimo de cemento: 380 kg/cm³. Razón agua - cemento máxima: 0.45 H30 - HORMIGONES PARA PAVIMENTOS Clasificación: Hormigón tipo H30, Resistencia característica mínima: 300 Kg/cm2. Contenido mínimo de cemento: 420 kg/cm³. Razón agua - cemento máxima: 0.45 Por su densidad, el hormigón es mal aislante térmico pero buen aislante hidrófugo y acústico. Con el correr del tiempo, el hormigón aumenta su resistencia, durabilidad y protege al hierro en el de la oxidación HºAº. Dosificación de sus componentes Incorporarle otras substancias para fines específicos y realizar ensayos y verificaciones, permite concebir una gran variedad de hormigones para necesidades específicas tales como retardar el fragüe, mejorar su trabajabilidad, su capacidad aislante, etc. Resistencia Como piedra artificial, su resistencia es a compresión a tracción es solo un 10%. Desde el punto de vista de su resistencia podemos clasificarlos en: Para otro tipo de propiedades especificas se han desarrollado otros tipos de hormigones, no estructurales modificando algunos de sus componentes, como el Hormigón Liviano, Celular, Traslucido, etc.

EL HORMIGON ARMADO Inmediatamente después de haberse logrado la producción industrial de Cemento, el Hormigón comenzó a ser asociado con ARMADURAS DE ACERO para mejorar su resistencia a la tracción. Pero tuvieron que transcurrir casi 50 años (1855, 1895)antes que la ciencia revelara la exacta relación de sus elementos asociados, y sus posibilidades de aplicación a la industria de la construcción. Durante todo ese tiempo todos los esfuerzos constructivos se dedicaron a las grandes construcciones de hierro. Pero su alto costo, su vulnerabilidad ante la acción del fuego y la corrosión impulsó el decisivo protagonismo del Hormigón Armado en la Arquitectura Contemporánea. Hacia principios del S. XX, su utilización se generalizó. El Hormigón Armado es una TECNICA que se obtiene asociando el HORMIGON SIMPLE con ARMADURAS METÁLICAS. El hormigón simple absorbe bien los esfuerzos de compresión, a un razonable costo a partir de la producción industrial del cemento Pórtland. Pero su resistencia a la tracción es débil, producto de su constitución como agregado cementado. HORMIGÓN ARMADO:

ASOCIAR ARMADURAS METALICAS AL HORMIGON SIMPLE En cambio las Armaduras, realizadas con barras de acero redondas, lisas ó estriadas, resisten muy bien los esfuerzos de Tracción y de Corte con el insumo estrictamente necesario –dado su alto costo- para absorber dichos esfuerzos. Además, se da la feliz coincidencia de que los coeficientes de dilatación de ambos materiales son similares, permitiendo que actúen juntos. Entonces, este nuevo material divide tareas entre sus componentes, maximizando las prestaciones de cada uno: El hormigón absorbe los esfuerzos de compresión, y el acero los de tracción, y trabajando juntos dan respuesta al problema estructural por excelencia de la arquitectura, la flexión.

CONDICIONAMIENTOS TÉCNICOS ESTRUCTURALES y CONSTRUCTIVOS La resistencia del Hormigón simple es fundamentalmente a la COMPRESION (pues la resistencia a la tracción representa solo un 10% de ese valor) y depende fundamentalmente del contenido de cemento, de la cantidad de agua y de las condiciones en que transcurre el período de endurecimiento. (28 días) La incorporación de armaduras de acero en sus zonas traccionadas le incorpora la propiedad de trabajar a LA FLEXIÓN, absorbiendo los esfuerzos de tracción y corte. El hormigón Armado es un material ANISOTROPO, ya que sus propiedades FISICAS y MECANICAS no son las mismas en todas las direcciones, varia en función de la dirección que se aplique el esfuerzo. FLEXION = COMPRESION + TRACCIÓN + CORTE

INCORPORACION DEL ACERO EN LAS ZONAS TRACCIONADAS Es destacable el MONOLITISMO de sus uniones, que le confiere continuidad en la transmisión de esfuerzos y colaboración de todos los elementos de la estructura.

EL MONOLITISMO EN LAS UNIONES LE CONFIERE CONTINUIDAD Debido AL MOLDEO (Encofrado) de un material fluido que al fraguar solidifica, permite una gran variedad de formas estructurales.

EL MOLDEO PERMITE UNA GRAN VARIEDAD DE FORMAS Su ejecución por moldeo permite diversos ACABADOS DE SUPERFICIE, desde el rústico encofrado de madera a la vista hasta acabados más pulidos y perfectos mediante encofrados metálicos, con incorporación de color, como así también su revocado posterior

ADMITE DIVERSOS ACABADOS DE SUPERFICIE

Se denomina Hormigón Pretensado y Pos tensado a la tipología de construcción de elementos estructurales de hormigón sometidos intencionadamente a esfuerzos de compresión previos a su puesta en servicio. Dichos esfuerzos se consiguen mediante cables de acero que son tensados y anclados al hormigón. Esta técnica se emplea para superar la debilidad natural del hormigón frente a esfuerzos de tracción,1 2 y fue patentada por Eugène Freyssinet en 1920. El objetivo es el aumento de la resistencia a tracción del hormigón, introduciendo un esfuerzo de compresión interno que contrarreste en parte el esfuerzo de tracción que producen las cargas de servicio en el elemento estructural. El esfuerzo de pretensado se puede transmitir al hormigón de dos formas: Mediante armaduras pretensadas (generalmente barras o alambres), método utilizado mayoritariamente en elementos prefabricados. Mediante armaduras postensadas (generalmente torones, grupos de cables de 6 a 7), utilizadas mayoritariamente en piezas hormigonadas in situ resistente a tracción y al aplastamiento. Normalmente al aplicar esta técnica, se emplean hormigones y aceros de alta resistencia, dada la magnitud de los esfuerzos inducidos. Estas técnicas aumentan la capacidad estructural de la pieza.

EL PRETENSADO APORTA TENSIONES ADICIONALES DE RESERVA

CONSECUENCIAS ARQUITECTONICAS Las grandes arquitecturas del pasado estaban limitadas por la sola disponibilidad de materiales de compresión. La flexión, esfuerzo inherente a toda cubierta, debía ser transformada en compresión mediante el arco y la bóveda con la masa crítica de compresión imprescindible para conducir las cargas al suelo. Como consecuencia, los espacios se hallaban limitados y los apoyos se hacían masivos, antieconómicos y poco flexibles. Primero la Madera y luego el hierro vinieron a

aportar soluciones a estos problemas, aunque su difícil mantenimiento y alto costo limitaban su aplicación masiva.

ESTRUCTURAS LIMITADAS A MATERIALES DE COMPRESIÓN La complementación entre el hormigón simple como “masa muscular de compresión” y del acero como “tendones de tracción” establece analogías coN la naturaleza. Gracias al monolitismo de sus uniones, transforma las estructuras pasivas en activas abriendo posibilidades totalmente nuevas al diseño estructural :

EL HORMIGON ARMADO ESTABLECE ANALOGIAS CON LA NATURALEZA COMO ESTRUCTURAS DE “ESQUELETO Y PIEL”:

ESTRUCTURAS INDEPENDIENTES DEL CERRAMIENTO

RETICULA ESTRUCTURAL: FLEXIBILIDAD Y CAMBIO

INTENSIDAD DE RELACIONES INTERIOR-EXTERIOR

LIBERTAD EN LAS FORMAS ESTRUCTURALES

MASIVIDAD, ESCALA, ECONOMIA, FLEXIBILIDAD

CREATIVIDAD FORMAL Y FANTASIA: NUEVA POETICA DEL ESPACIO CONCLUSION: Primero el Hierro, y luego el Hormigón Armado, permitieron superar las restricciones de la Caja Muraria y repensar la arquitectura al margen de los estilos, PRIMERO EL HIERRO, Y LUEGO EL HORMIGON ARMADO,

PERMITIERON SUPERAR LAS RESTRICCIONES DE LA “CAJA MURARIA”