Aun cuando se data la fecha de origen del hormigón desde por lo menos el año 5.600 A.C., los reales desarrollos se remontan al año 700 D.C, cuando se lograron elementos mezclados en forma de recipientes superficiales en la roca de 2 y 3 metros de diámetro, encontrándose que servían para la fabricación del hormigón; el mortero, una caliza del sector como agregado y cal quemada como cementante.
Durante los siglos posteriores, los avances fueron escasos hasta el punto de que sólo se inventó un mortero débil, hecho únicamente de cal y arena. A principios de la Edad Moderna, se presentó una disminución general en la calidad, lo que significó una crisis que llegó a acabar con la fabricación y el uso del cemento.
En 1824, Joseph Aspdin, un constructor de Leeds (Inglaterra), calcinó en un horno una mezcla de tres partes de piedra caliza por una de arcilla, la cual molió y pulverizó hasta conseguir la patente para producir el primer cemento Portland.
Ùnicamente hasta el año 1900 aproximadamente, empezó el crecimiento notable de la industria del cemento, debido fundamentalmente a dos cosas. Una, a los experimentos realizados por los químicos franceses Vicat y Le Chatelier y por el alemán Michaélis, con los cuales se logró producir cemento de calidad uniforme, que podía ser usado en la industria de la construcción. En segundo lugar, a la invención de los hornos rotatorios para la calcinación y el molino tubular para la molienda. Con estas dos máquinas, pudo producirse el cemento Portland en cantidades comerciales. A partir de ese momento, se desarrolla el rápido crecimiento de esta industria que hoy produce un material de construcción imprescindible dentro del actual sistema de vida.
El desarrollo del hormigón propiamente dicho como material de construcción, empezó hacia principios del siglo IX, poco después de la obtención de la patente del Cemento Portland en 1824. Posteriormente, se afianzó con la invención del hormigón armado que se atribuye al jardinero parisino Jack Monier, quien, hacia 1861, fabricó un jarrón de mortero de cemento, reforzado con un enrejado de alambre.
En 1861, el ingeniero francés Coignet estableció normas para fabricar bóvedas, vigas y tubos con este novedoso material y presentó, asociado con Monier, algunos ejemplares en la exposición del año 1867. En este mismo año, Monier obtuvo sus primeras patentes para hacer estos elementos.
La primera referencia bibliográfica del uso de hormigón reforzado aparece en 1830 en una publicación titulada “Enciclopedia de la Arquitectura de Casas de Campo, Granjas y Aldeas”, la cual sugiere emplear una malla de varillas de hierro embebidas en hormigón para conformar un techo. En 1848, causó sensación el primer bote del mundo hecho en hormigón reforzado, construido por el abogado francés Jean Louis Lambot.
Pero la persona a quien históricamente se le ha dado el mérito de haber desarrollado el hormigón reforzado es el constructor William Wilkinson, de Newcastle, Inglaterra.
En esencia
El hormigón, también denominado concreto en algunos países, resulta de la mezcla de uno o más conglomerantes (generalmente cemento) con áridos (grava, gravilla y arena), agua y, eventualmente, aditivos y adiciones. El cemento se hidrata en contacto con el agua, iniciándose complejas reacciones químicas que derivan en el fraguado y endurecimiento de la mezcla, obteniéndose al final del proceso un material con consistencia pétrea.
Los aditivos se utilizan para modificar las características básicas, existiendo una gran variedad de ellos: colorantes, aceleradores, retardadores de fraguado, fluidificantes, impermeabilizantes, entre otros.
El término hormigón procede de formicō, palabra latina que alude a la cualidad “moldeable” o de dar “forma”. El término concreto también es originario del latín: concretus, que significa “crecer unidos” o “unir”. Su uso en español se transmite por vía de la cultura anglosajona, como anglicismo, siendo la voz inglesa concrete.
Puesta en obra u hormigonado
Antes de su fraguado, el hormigón tiene una consistencia plástica, o fluida, y se adapta a la forma del recipiente que lo contiene. Para su puesta en obra, se utilizan moldes, denominados encofrados, los cuales se retiran posteriormente; si permanecen formando parte del conjunto, se denominan “encofrados perdidos”.
Es un material con buenas características de resistencia ante esfuerzos de compresión, sin embargo, tanto su resistencia a tracción como al esfuerzo cortante son relativamente bajas, por lo cual se debe utilizar en situaciones donde las solicitaciones por tracción o cortante sean muy bajas.
Para superar este inconveniente, se “arma” el hormigón introduciendo barras de acero, conocido como hormigón armado, o concreto reforzado, permitiendo soportar los esfuerzos cortantes y de tracción con las barras de acero. Es usual, además, disponer barras de acero reforzando zonas o elementos fundamentalmente comprimidos, como es el caso de los pilares. Los intentos de compensar las deficiencias del hormigón a tracción y cortante originaron el desarrollo de una nueva técnica constructiva a principios del siglo XX, la del hormigón armado.
Posteriormente se investigó la conveniencia de introducir tensiones en el acero de manera deliberada y previa al fraguado del hormigón de la pieza estructural, desarrollándose las técnicas del hormigón pretensado y el hormigón postensado.
Así, introduciendo antes del fraguado alambres de alta resistencia, tensados en el hormigón, este queda comprimido al fraguar, con lo cual las tracciones que surgirían para resistir las acciones externas, se convierten en descompresiones de las partes previamente comprimidas, resultando muy ventajoso en muchos casos. Para el pretensado se utilizan aceros de muy alto límite elástico, dado que el fenómeno denominado fluencia lenta anularía las ventajas del pretensado.
Otros Tipos de hormigón
El hormigón Traslúcido, que es obtenido por mezcla con plástico o fibra de vidrio, permitirá, en el futuro, la construcción de edificios con muros y techos por los cuales puede penetrar la luz.
El de Bajo peso presenta facilidad para trabajarlo una vez fraguado (por ejemplo ranurarlo para insertar conductos hidráulicos o eléctricos. Tiene además excelente aislamiento térmico.
El Permeable, utiliza áridos de gran tamaño, lo cual permite que una vez colocado queden huecos entre la pasta y las piedras. Por estos espacios puede escurrir el agua u otros líquidos. Su desarrollo aún está en fase experimental, pero se proyecta su utilización en estacionamientos y pavimentos.
Hormigonado de un muro pantalla, se emplea en obra antes del fraguado. Es decir, es fresco.
Microhormigón. Es un hormigón de altas prestaciones en los cuales las partículas del árido no superan los 10 mm. Se utiliza para la fabricación de tejas de hormigón y otros materiales.
El Ciclópeo es utilizado principalmente para muros de contención, cimientos ‘corridos’ y sobrecimientos.
El de alta densidad está fabricado con áridos de densidades superiores a los habituales, normalmente barita, magnetita, hematita, se ha utilizado generalmente para blindar estructuras y proteger frente a la radiación en centrales nucleares, salas de radiología de hospitales, aceleradores de partículas, entre otros.