1. Historia del Hormigón Reforzado
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El concreto es una roca artificial considerada uno de los materiales de construcción más importantes y duraderos. Su resistencia y longevidad se evidencian en estructuras como el Panteón de Roma (117–124 a.C.), construido con una mezcla de cal, roca volcánica y arcilla “puzzolana”.
En 1756, el ingeniero inglés John Smeaton fabricó el primer cemento hidráulico, capaz de endurecer bajo el agua. Posteriormente, en 1824, Joseph Aspdin patentó el cemento Portland, cuyo nombre proviene de su semejanza con la piedra de la Isla de Portland.
El concreto reforzado surgió a mediados del siglo XIX:
- En 1850, el francés Lambot construyó una pequeña embarcación con concreto reforzado.
- En 1854, W. B. Wilkinson patentó una losa de piso reforzada.
- En 1861, Francis Goignot y Joseph Monier desarrollaron principios estructurales y aplicaron refuerzo metálico en jardineras.
El desarrollo técnico se consolidó a fines del siglo XIX con los ingenieros alemanes Wayss y Bauschinger,
- En 1850, el francés Lambot construyó una pequeña embarcación con concreto reforzado.
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quienes estudiaron el sistema Monier. Posteriormente, Hennebique en Francia y Ernest L. Ransome en EE. UU. impulsaron el uso del concreto reforzado en edificaciones; Ransome introdujo la barra cuadrada retorcida, precursora de las barras deformadas modernas.
En 1906, A. P. Turner creó la losa plana sin vigas o “Mushroom Slab”, y el concreto reforzado se consolidó como material estructural.
Durante el siglo XX, los Trabajadores de Hierro (Ironworkers) asumieron la labor de descarga, manipulación e instalación del acero de refuerzo, formalizando su jurisdicción en los años 1890–1900. En 1908, el sindicato realizó su primer trabajo documentado en San Diego, California, marcando el inicio del trabajo sindicalizado en el reforzamiento con acero.
Con el aumento de la construcción en EE. UU., creció también la demanda de trabajadores especializados en enfierradura, consolidando el oficio como parte esencial de la industria del concreto reforzado.
2. Relación entre Hormigón y Acero
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El concreto es una mezcla compuesta por cemento, arena (agregado fino), grava o piedra triturada (agregado grueso) y agua limpia. Según las proporciones, puede alcanzar resistencias a la compresión entre 3.000 y 20.000 psi (20,7 a 137,9 MPa).
La mezcla es inicialmente plástica, se endurece en pocas horas, puede sostener su propio peso en algunos días y alcanza su resistencia máxima a los 28 días.Las principales fuerzas mecánicas que actúan sobre el concreto son:
- Tensión (tensile strength): resistencia al estiramiento.
- Compresión (compression strength): capacidad para soportar fuerzas de aplastamiento.
- Corte o esquileo (shear strength): resistencia a fuerzas que deslizan una parte sobre otra.
El concreto es muy fuerte en compresión y corte, pero débil en tensión, por lo que necesita refuerzo con acero en las zonas sometidas a esfuerzos tensionales.
Ejemplo práctico:
Una columna de concreto de 10” x 10” (100 in²) con resistencia de 5.000 psi puede soportar hasta 500.000 libras de fuerza antes de fallar por compresión.
Conversión de unidades:- 1 psi = 0,00689 MPa
- 1 MPa = 145,04 psi
→ 5.000 psi = 34,45 MPa
El concreto reforzado combina las ventajas del concreto (resistencia a la compresión) y del acero (resistencia a la tensión). El enlace (bond) entre ambos materiales permite que trabajen juntos como una sola unidad estructural.
Además, existen tipos especiales de cemento:
- Cemento de alta resistencia inicial, que alcanza su firmeza más rápido.
- Cemento aireante, que introduce burbujas de aire para mejorar la trabajabilidad y la resistencia a la congelación.
El acero de refuerzo se utiliza en forma de barras deformadas (de 9,375 mm a 57,15 mm de diámetro) o malla de alambre soldado, dependiendo del diseño estructural.
- Tensión (tensile strength): resistencia al estiramiento.