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Evolución histórica del empleo de este material

Breve introducción a los orígenes del hormigón armado

Víctor Yepes Piqueras. Doctor Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Profesor Titular de Universidad. Director Académico del Máster en Ingeniería del Hormigón. Departamento de Ingeniería de la Construcción - ICITECH. Universitat Politècnica de València05/01/2017

El hormigón armado ha sido uno de los materiales de construcción más empleados a lo largo de la historia más reciente. Puentes, presas, túneles, edificios y otras muchas infraestructuras de todo el mundo han empleado esta técnica por, entre otras muchas ventajas, su alta resistencia a las vibraciones y a las altas temperaturas. En este artículo, Víctor Yepes Piqueras, director académico del Máster en Ingeniería del Hormigón, repasa la evolución seguida por este material, sus antecedenes, sus primeras apariciones y algunos de sus principales hitos históricos. 

Las civilizaciones antiguas ya tuvieron la idea de juntar piedras usando un amalgamador. Así, hacia el 2500 a.C., los egipcios ya emplearon un mortero de cal y yeso en la construcción de las pirámides de Giza. Sin embargo, fueron los romanos los que emplearon el hormigón a gran escala en obras como el Coliseo (en su cimiento y paredes internas) y el Panteón, construidos en los años 80 y 120 d.C. en Roma, o bien en el puente de Alcántara, en Hispania, del 104 al 106 d.C.

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Construcción con hormigón armado. Fuente: http://www.cehopu.cedex.es/hormigon/

Tras la caída del Imperio Romano, el uso del hormigón decae hasta que, en la segunda mitad del siglo XVIII se vuelve a emplear en Francia y en Inglaterra. Así, en 1758, el ingeniero John Smeaton ideó un nuevo mortero al reconstruir el faro de Eddyston en la costa de Cornish. En esta obra se empleó un mortero adicionando una puzolana a una caliza con una alta proporción de arcilla. Este mortero se comportaba bien frente a la acción del agua del mar debido a la presencia de arcilla en las cales, permitiendo incluso fraguar bajo el agua permaneciendo insoluble una vez endurecido.

Aunque Joseph Aspdin patentó en 1824 el cemento Portland, se considera al francés Vicat como padre del cemento al proponer en 1817 un sistema de fabricación que se sigue utilizando actualmente. Con todo, el cemento Portland actual se produce, desde el año 1845, con el sistema de Isaac C. Jhonson. Este procedimiento se basa en altas temperaturas capaces de clinkerizar la mezcla de arcilla y caliza.

Las nuevas dársenas en el puerto de Toulon (Francia), en 1748, constituyen la primera obra moderna en la que se emplea el hormigón y que se encuentre documentada. Esta obra se ejecutó mediante tongadas alternas de hormigón fabricado con puzolana y mampostería irregular. En 1845, Lambot empieza a fabricar en Francia objetos en los que combina el hormigón y el acero, surgiendo de esta forma el primer hormigón armado.

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Patentes de sistemas de hormigón armado (Christophe 1902).

Destaca la publicación, en 1861, del libro ‘Bétons Aglomérés appliqués à l’art de construire’, donde François Coignet analiza la función del hormigón y del acero como partes integrantes del nuevo material. Joseph Monier construye en 1875 el primer puente de hormigón armado del mundo en Chazalet (Francia) con un vano de 16,5 m de luz, patentando el hormigón armado. En 1885, los asociados Coignet y Monier, presentan en la Exposición Universal de París ejemplos de elementos que podrían realizarse con hormigón como vigas, bóvedas, tubos, etc.

A finales del siglo XIX se comienza a utilizar el hormigón en países como Alemania y Estados Unidos. Aunque las primeras aplicaciones del hormigón en Estados Unidos datan de 1875, fue a partir de 1890 cuando su empleo alcanzó un impulso extraordinario. Eran unos años donde las bases científicas del comportamiento del hormigón armado no estaban asentadas y, por tanto, las aplicaciones estaban sujetas a patentes y sistemas de firmas comerciales. Así, a pesar de las patentes de Monier sobre el hormigón armado, el desarrollo del nuevo material no despegó hasta que empresarios alemanes como Freytag no compraron los derechos de explotación. Fue en 1885 cuando el ingeniero Gustaf Wayss, que acababa de asociarse a las empresas alemanas que poseían los derechos de Monier, estableció los principios básicos del comportamiento del hormigón armado.

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Anuncio cemento Portland y cal hidráulica, 1903.

Edmond Coignet y De Tedesco publicaron en 1884 el primer método de dimensionamiento elástico de secciones de hormigón armado sometidas a flexión, mientras que el ingeniero Mathias Koenen, director técnico de la empresa de Wayss y Freytag, publicó en 1886 el primer método empírico de este tipo de secciones. La empresa de Wayss y Freytag construyó entre 1887 y 1899 trescientos veinte puentes distribuidos por toda Alemania y el Imperio austro-húngaro.

Las construcciones de Monier en Alemania supusieron un impulso potente en Francia, donde a partir de 1890, empezó una auténtica revolución en la industria de este país. Jean Bordenave patentó en 1886 un sistema de tuberías de hormigón armado (Sidéro-ciment) que se utilizaría por primera vez en el abastecimiento de agua potable de Venecia. La primera patente realmente significativa en el ámbito del hormigón la realizó F. Hennebique en 1892 en Francia y Bélgica. En 1902, Rabut define las leyes de deformación del hormigón armado y sus reglas de cálculo y empleo. En 1904, De Tedesco publica el primer volumen completo sobre hormigón. La primera tesis sobre hormigón estructural la presentó F. Dischinger en 1928, versando dicho trabajo sobre láminas de hormigón para cubrir grandes espacios.

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Puente de Ribera (1910) en Valencia de Don Juan (León). Fuente: http://www.mirame.chduero.es/PHD/Hidro.php?id=196

En España la técnica del hormigón armado también llegó a finales del siglo XIX, desarrollándose simultáneamente con la industria del cemento Portland. Nuestro país se situó desde ese momento en las primeras posiciones en el desarrollo internacional de la construcción con hormigón armado. La fabricación de traviesas de ferrocarril por parte de Nicolau en 1891 y el proyecto y construcción en 1893 del depósito de agua de Puigverd (Lleida) por parte del ingeniero Francesc Maciá, se consideran las primeras aplicaciones de este material. En los primeros años del siglo XX, otros ingenieros y arquitectos (Ribera, Zafra, Rebollo, Durán, Jalvo, Fernández Casado, Torroja, entre otros) contribuyeron enormemente al desarrollo del hormigón armado en España. Por último, a partir de 1910,  se introduce la enseñanza del hormigón armado en la Escuela de Ingenieros de Caminos de Madrid. No obstante, accidentes como el de la construcción del tercer depósito del Canal de Isabel II hizo que estos inicios fueran complicados.

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