HISTORIA Y EVOLUCION DEL CONCRETO.pdf

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE HIDRAULICA E HIDROLOGIA

Índice 1

HISTORIA Y EVOLUCION DEL CONCRETO .............................................................................. 2

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BREVE REPASO A LA HISTORIA DE LA EVOLUCIÓN EN LA UTILIZACIÓN DEL CONCRETO COMO ELEMENTO CONSTRUCTIVO ...................................................................................... 2 2.1

Antes del Imperio Romano............................................................................................ 2

2.2

Época del Imperio Romano. .......................................................................................... 3

2.3

La época del olvido. ....................................................................................................... 3

2.4

Milenio entre el Imperio Romano y la aparición del concreto armado. ....................... 4

2.5

Unión de concreto y acero: El concreto armado. ......................................................... 4

2.6

Pretensado en el año 1952. .......................................................................................... 6

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BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................ 7

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ANEXOS.................................................................................................................................. 8

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HISTORIA Y EVOLUCION DEL CONCRETO

El uso del concreto como elemento constructivo ha estado presente en multitud de estructuras y edificaciones desde los albores del imperio romano hasta nuestros días. Paralelamente han ido evolucionando con él, tanto los elementos básicos de las obras en las que se ha utilizado este material como la propia puesta en obra del mismo, los ensayos que se realizan sobre este para asegurar su calidad figura1 componentes del concreto y los aditivos utilizados en la elaboración del propio concreto. En la actualidad son muchos los factores que intervienen en el resultado de la resistencia final del material, de entre los que se van a destacar la temperatura ambiente en el momento del vaciado, los aditivos empleados y los ensayos a los que se somete el concreto.

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BREVE REPASO A LA HISTORIA DE LA EVOLUCIÓN EN LA UTILIZACIÓN DEL CONCRETO COMO ELEMENTO CONSTRUCTIVO

2.1

Antes del Imperio Romano.

Cuando el hombre desea construir de forma duradera, procede a utilizar como materiales minerales estables; una solución así consiste en tomar una piedra o roca y tallarla, lo cual limita las dimensiones, a menos que se cobije en la misma roca (cavernas, centrales subterráneas…). Esto fue lo que hicieron nuestros antepasados en los albores de la prehistoria. Ya en la época del Paleolítico y del Neolítico la técnica de la construcción mejoró y el hombre comenzó a unir piedras por el método llamado de los muros de “mampostería en seco”, que consiste en la colocación de piedras en hileras horizontales procurando que su unión sea lo más homogénea posible, siempre y cuando lo permita la morfología de las propias piedras, conformando muros sin el uso de ningún tipo de conglomerante, lo cual multiplica la aparición de gran cantidad de tensiones en las uniones entre piedras y provoca en muchos casos la rotura de las mismas.

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Posteriormente se pasó a rellenar las capas entre piedras con un mortero cuya misión fundamental era la de repartir las cargas de una forma más equitativa. El conglomerante que se utilizó con mayor asiduidad durante esta época, fue una mezcla de arcilla apisonada con canto rodado. Con el establecimiento de las primeras civilizaciones conocidas durante la Edad Antigua, se descubren nuevos materiales a utilizar como conglomerantes en las construcciones realizadas durante las mismas. De esta manera, en Mesopotamia, al principio, se utilizaron las breas de petróleo hasta la época en que los egipcios descubrieron la cal.

2.2

Época del Imperio Romano.

Durante el Imperio Romano el uso del concreto como elemento constructivo tanto en grandes como en pequeñas estructuras e infraestructuras alcanzó un grado de tal satisfacción que no se volvió a lograr hasta el siglo XIX. Esto se debió posiblemente a la gran habilidad constructiva de los romanos y a la facilidad de conseguir cerca de Roma arenas volcánicas con propiedades cementicias, con las que preparaban un mortero mezclando dichas arenas con piedras naturales (habitualmente cal y guijarros). Este mortero poseía unas propiedades físicas y mecánicas prácticamente idénticas a las que posee el concreto utilizado en las construcciones erigidas en la actualidad, y era utilizado en la construcción de estructuras enormes que han probado ser muy duraderas con el paso de los siglos.

2.3

La época del olvido.

Llegaron los años del declive del todopoderoso Imperio Romano y con ello disminuyó de manera estrepitosa y más que notable, especialmente a partir del siglo III después de Cristo, el uso del concreto como material portante de grandes cargas en las diferentes construcciones realizadas desde la fecha antes mencionada.

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2.4

Milenio entre el Imperio Romano y la aparición del concreto armado.

Este es el periodo aproximado de tiempo transcurrido entre la gran era del concreto acaecida durante el Imperio Romano y su descubrimiento moderno por parte de John Smeaton, considerado uno de los padres de la ingeniería moderna. Varios fueron los intentos fallidos de construir un faro sobre Eddystone, una roca sobresaliente en la bahía inglesa de Plymouth. El fracaso en la ejecución de la mencionada construcción fue debido a que la roca era frecuentemente cubierta por las aguas y el mortero de cal era lavado de las juntas de albañilería. Al ya mencionado Smeaton se le encargó, por parte de la Royal Society, la construcción definitiva del faro de Eddystone. Éste entendió rápidamente que la cal blanca comúnmente usada para el mortero era inferior en sus cualidades hidráulicas (propiedad de endurecer bajo el agua) a la cal gris, que contenía algunas impurezas de arcilla. Posteriormente observó que la Puzolana tenía todavía unas cualidades hidráulicas superiores a las de la cal gris gracias a la combinación de sus componentes mayoritarios; óxido de calcio (cal) y silicato de aluminio (arcilla). Ni que decir tiene que el uso de este tipo de mortero fue un gran descubrimiento en el ámbito de la ingeniería civil y el inicio de la era de lo que se podría denominar “El concreto moderno”.

2.5

Unión de concreto y acero: El concreto armado.

Es bien sabido que los primeros pasos en el uso, de manera consciente, de la asociación del concreto y acero dando como resultado un heterogéneo material conocido en la actualidad como concreto armado, se dieron a partir de la década de los 50 del siglo XIX. Sin embargo, se tiene constancia de que durante la época del Imperio Romano y del Renacimiento, si bien de manera más práctica que consciente, se recurría de habitualmente a la utilización del recurso de reforzar la albañilería y el concreto con grampas de bronce o hierro cuando la tracción era excesiva, usando particularmente en arcos y bóvedas piezas de hierro en forma de U en la cara traccionada evitando así que se abriesen las juntas de los bloques de piedra. 4


Hasta la mitad de la última década del Siglo XIX los trabajos realizados en concreto armado eran realmente intuitivos y experimentales; tenían como base de cálculo la comparación con otros materiales y el sentido práctico del constructor, pero su técnica no estaba aún constituida ni normalizada en modo alguno. Sin embargo, es a partir de este momento cuando aparecen los primeros estudios racionales en materia de concreto armado. Los alemanes Bach y Johann Bauschinger, presentan en los años 1894 y 1895, respectivamente, una serie de trabajos consistentes en la publicación de un conjunto de experimentos realizados con probetas de concreto en masa y con piezas dotadas de armaduras, en las que fijaron los coeficientes de elasticidad longitudinal de las piezas e introdujeron los conceptos de cuantías metálicas y relación de las deformaciones conjuntas. Desde la concesión de las primeras patentes referidas a la técnica del concreto armado a mediados del siglo XIX hasta los inicios del siglo XX, el cálculo, diseño y ejecución de obras y elementos de concreto armado de mayor o menor índole anduvieron sus pasos sin normas que las constriñeran pero también sin reglamentaciones que las orientaran en lo que a cálculo, diseño y ejecución se refiere. Rápidamente se van redactando y saliendo a la luz las normalizaciones en materia de concreto armado en diferentes naciones, de entre las que destacan la de Suiza en 1903, la de Prusia (actual Alemania) en 1904, la de Francia en 1906, la del Reino Unido en 1907 y la de los Estados Unidos de América en 1910, a las cuales siguieron, por supuesto, las de muchos otros países a lo largo y ancho del globo. Debe señalarse la anomalía de que España no disfrutó de su primera normativa de concreto armado hasta el año 1939.

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Desde principios del siglo XX, algunos ingenieros intentaron pre comprimir los elementos de concreto, atravesándolo de parte a parte con barras de acero dulce trefilado, pretensándolo por la presión de una tuerca; pero estos ensayos no sufrieron más que reveses debido a la intervención de la fluencia y la retracción del concreto: el acortamiento diferido del concreto, sensiblemente igual al alargamiento inicial a que se sometían los cables, bastaba para anular la tracción del acero, desapareciendo el pretensado al cabo de algunos meses. Es al francés Eugenio Freysinnet (1879-1962), a quien se le debe el gran mérito de haber puesto a punto y desarrollado la tecnología del concreto pretensado, obteniendo las principales patentes relativas a dicho campo de investigación en el año de 1928. Sin embargo, el pretensado no alcanzó su verdadero desarrollo práctico hasta después de la II Guerra Mundial (19391945), momento en el que se hace necesaria la reconstrucción de una ingente cantidad de edificios e infraestructuras en un corto espacio de tiempo. Destacar la contribución realizada por parte del español Eduardo Torroja en el ámbito del concreto pretensado, tanto por sus trabajos teóricos como por sus prestigiosas realizaciones. Prueba de su fama Mundial en este campo, es la fundación conjuntamente con Eugenio Freysinnet de la Federación Internacional del concreto 2.6

Pretensado en el año 1952.

Desde mediados del siglo XX hasta la actualidad, la investigación en los diferentes ámbitos de utilización del concreto armado, especialmente obra civil y arquitectura, ha avanzado a una velocidad realmente espectacular y vertiginosa, de hecho, se han producido importantes descubrimientos en el ámbito de la potenciación de determinadas características del material con la aparición de nuevos

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BIBLIOGRAFIA 1. http://www.monografias.com/trabajos/histoconcreto/histoconcreto.shtml. 2. http://www.scribd.com/doc/38761831/Historia-del-Concreto-y-su-llegada-al-Peru. 3. http://ingenieromexicano.blogspot.com/2009/08/historia-del-concreto-armado.html. 4. http://www.arqhys.com/historia-concreto.html. 5. http://360gradosblog.com/index.php/historia-del-concreto/.

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ANEXOS

OBRAS DE CONCRETO SOBRESALIENTES EN LA HISTORIA 

1825 Paso del canal

El primer concreto moderno producido en América se utiliza en la construcción del canal de Erie. Se utilizó el cemento hecho de la "cal hidráulica" encontrada en los condados de Madison en Nueva York, de Cayuga y de Onondaga. Primero llamado "La zanja de Clinton", el canal de Erie se abrió en 1825. Fue un instrumento en la apertura de la expansión a través de la región de Los Grandes Lagos. Su éxito comercial fue atribuido a menudo al hecho de que el coste de mantenimiento de los pasos de concreto era muy bajo. El volumen del concreto usado en su construcción le hizo el proyecto de construcción de concreto más grande de sus días. 

1897 .- Sears Roebuck ofreció el artículo #G2452, un barril de "Cemento, natural" en $1,25 por barril y el artículo #G2453, "cemento Portland, importado" en $3,40 por barril de 50 galones.

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1901 Abrazadera de columna

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Arthur Henry Symons diseñó una abrazadera de columna que se utilizaría con las formas de concreto trabajo – construidas. Arthur Henry Symons diseñó una abrazadera de columna para encofrado de concreto en su departamento de herrero en la ciudad de Kansas. Era ajustable y mantenía las formas cuadradas, dos características apreciadas por los contratistas de concreto. La abrazadera llegó a ser rápidamente popular y los contratistas pidieron que él hiciera más equipo para resolver sus necesidades en la construcción de concreto. Pronto, A.H. Symons hacía una variedad amplia de equipo para la cada vez mayor industria de la construcción en concreto. 

1902.- August Perret diseñó y construyó un edificio de apartamentos en París que usa las aplicaciones qué él llamó "sistema trabeated para el concreto reforzado". Fue estudiado y también imitado ampliamente y además influenció profundamente la construcción en concreto por décadas. August Perret diseñó los apartamentos en la 25bis el rue Franklin con vistas maravillosas hacia el Río Sena y la Torre Eiffel. Su área agrandada de ventanas con las pequeñas masas de soporte fue radical en sus días. Se considera una estructura seminal en el temprano movimiento arquitectónico moderno porque utilizó la fuerza extraordinaria del concreto reforzado para crear un edificio que tenía un marco de soporte que no dependía del espesor de las paredes.

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1905.- Templo Unity

Frank Lloyd Wright comenzó la construcción del famoso templo de la Unidad en Oak Park, Illinois. Tomando tres años para terminar, Wright diseñó la masiva estructura con cuatro caras idénticas de modo que su costoso encofrado se pudiera utilizar múltiples veces.

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Falling Waters Frank Lloyd Wright creyó que el concreto era un material de construcción importante que debe ser utilizado en muchas maneras. Él lo utilizó como vigas ocultas de ayuda, losas, paredes y techos en la mayoría de sus trabajos desde 1903 en adelante. El templo de la unidad se hizo casi enteramente de concreto reforzado; la famosa casa "Falling Waters" usa las losas de concreto para soporte y efecto dramático; en muchos de sus trabajos posteriores usó sus bloques de concreto diseñados para soporte y efecto decorativo. 

1908.- Edison con casa modelo

Thomas Alva Edison construyó 11 hogares de concreto moldeados en sitio en Union, Nueva Jersey. Esos hogares aún siguen siendo utilizados. Él también puso la primera milla del camino en concreto cerca de New Village, Nueva Jersey. Thomas Edison creyó que el concreto era el material que revolucionaría los hogares. Él quería que el trabajador promedio pudiera vivir en casas finas, que el concreto haría rentable. Este modelo adornado era similar a los 11 hogares que él construyó. Usando concreto y formas avanzados, cada hogar era vertido de piso a techo en un día.

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1914.- La construcción del Canal de Panamá

El Canal de Panamá fue abierto después de décadas de construcción. Ofrece tres pares de exclusas de concreto con suelos tan gruesos como 20 pies y las paredes tan gruesas como 60 pies en el fondo. El Canal de Panamá tomó más de 30 años para terminarse a un costo de $347 millones. Los desafíos de ingeniería encontrados fueron enormes. Las condiciones geológicas difíciles, la obtención de las materias primas necesarias y mano de obra, más la enorme escala del equipo requirieron la innovación ilimitada. Las formas de acero para las superficies interiores de las exclusas fueron 80 pies de alto y 36 pies de ancho. 

1917.- El local en Chicago

Symons se mudó a un local más grande en Chicago para acomodar el crecimiento. Arthur Henry Symons mudó su negocio desde la ciudad de Kansas a Chicago en 1917 para acomodar el crecimiento del negocio. El estar más cerca al buen transporte para la adquisición de la materia prima y distribución del producto, trabajo experto y un mercado que crecía estimuló más crecimiento.

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1918.- Anuncio

Symons lanzó su primer anuncio en la Engineering News-Review (ENR). Esto extendió la palabra sobre sus productos y dió lugar incluso a mayor crecimiento y expansión de los productos y servicios de Symons. "La abrazadera de columna SYMONS" dice el título en el primer anuncio de Symons en la Engineering News-Review (ENR). Este anuncio apareció en la edición de ENR del 14 agosto de 1918 y se han estado publicando anuncios allí desde entonces. 

1921.- Hangar de aeronaves

Los vastos y parabólicos hangares de dirigibles en el aeropuerto de Orly en París fueron terminados. Los hangares extensos de los dirigibles de Eugene Freyssinet (comenzados en 1916) fueron construidos de costillas parabólicas pretensadas. La forma permitió la más grande y posible fuerza estructural para el enorme volumen necesario para contener los dirigibles. La naturaleza incombustible del concreto fue el factor principal que convenció al equipo de Orly a que aprobara el diseño altamente inusual.

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1933.- Alcatraz

La Penitenciaría de Alcatraz fue abierta. Los primeros internos fueron la cuadrilla de trabajo de la prisión que la construyó. Esta prisión federal en la isla de Alcatraz fue cerrada por el ejército en 1933 y se convirtió oficialmente en una Penitenciaría en 1934. El agregado para el concreto en muchos de los edificios es ladrillo machacado de la prisión militar. 

1946.- Symons comenzó la fabricación Wood-Ply®, un sistema de formación modular que consistió en formas de madera reutilizables con la dotación física de acero.

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1955.- Fue introducido Steel-Ply

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el sistema de formación de concreto más popular de Symons. Utilizado en operaciones "handset" y "gangform", provee a los contratistas la máxima flexibilidad de forma con grados fiables de la carga. El sistema de Steel-Ply combina los resistentes carrioles de acero y los travesaños con el chapeado especial de Symons de ½" de plywood HDO para un grado de 1000 psf. Este grado de la carga: reduce los requisitos de unión comparados al encofrado típico trabajo-construído. aumenta la productividad

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1973.- La Casa de Ópera

Se inaugura la casa de ópera en Sydney, Australia. Sus distintivos picos de concreto se convirtieron rápidamente en un símbolo para la ciudad. La distribución internacional de los productos de Symons comienza. La línea dramática de la azotea en la Casa de Ópera en Sydney es una perdurable imagen de Sydney, Australia. Las múltiples áreas de presentaciones dentro de los picos son reconocidas por sus exquisitas calidades acústicas. 

1982.- La línea química de productos de concreto de Symons de amplía con la introducción de desbloqueadores líquidos, compuestos para curar, selladores de acrílico y endurecedores.

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1987

Se introducen el "Room Tunnel" molde para el formado repetitivo de cuartos y el sistema de formación de concreto "Flex-Form" para paredes curvas. El sistema de formado Room Tunnel es un sistema de "medio túnel" que es más simple, más ligero y más rápido de manejar que productos competidores de "túnel entero". El diseño del "medio túnel" también proporciona una mayor flexibilidad dimensional para la potencial reutilización en otros proyectos.

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El "Room Tunnel" está diseñado con un revestimiento de placa 3/16" de acero respaldada con costillas de acero. Este robusto diseño reduce al mínimo el apoyo interior para lograr un área despejada. El diseño también proporciona un acabado liso sin desviación. Los asentamientos magnéticos rápidos y eficientes reducen los costos para los bordes y los "blockouts" de la losa, mejorando la duración del ciclo. El sistema "Room Tunnel" se ha utilizado para "un cuarto, por día, por forma". Eso significa horarios más rápidos para la terminación del proyecto y costos reducidos para el contratista y el propietario.

Los paneles de "Flex-Form" se entregan al sitio del trabajo pre-ensamblados al radio requerido. No hay costosos modelos trabajo-construidos necesarios para poner este sistema patentado de formación en uso. El sistema de "Flex-Form" consiste en un panel flexible 3/16" de acero que sigue la forma de una costilla rodada en ángulo. La costilla se emperna a los refuerzos del panel para llevar a cabo con seguridad la forma al radio especificado. Cambiar el radio de formación para diversas condiciones del proyecto es tan simple como cambiar la costilla. El sistema de formación de concreto "Flex-Form" produce una excelente superficie de concreto que no requiere normalmente ningún acabado adicional. Debido a que el panel de "Flex-Form" se dobla para formar el radio, las estrías se eliminan virtualmente. 

1993.- Museo JFK

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El Museo John F. Kennedy en Boston fue terminado. La dramática estructura de concreto y cristal fue diseñada por el reconocido arquitecto I. M. Pei. La ceremonia de dedicatoria para el Museo John Fitzgerald Kennedy fue presidida por el presidente Clinton. Él comentó de su reunión en su infancia con el presidente Kennedy y cómo éste influenció su vida. El museo por sí mismo es una estructura dramáticamente angular de cristal verde y concreto blanco que se aprovecha del inclinado terreno costero con dramáticas vistas del mar y de la ciudad. 

1996

Symons introduce la manija "Quick-Hook"™ en paneles y rellenores de "Steel-Ply". Esta manija innovadora e integral proporciona agarraderas convenientes para los paneles móviles y para enganchar la protección de caída de personal. La manija "Quick-Hook" tiene una capacidad de 5,000 libras que cumple con los requisitos de seguridad del OSHA. La manija de "Quick-Hook" es una parte integral de cada panel de "Steel-Ply" y de varias tallas del llenador. Provee a los trabajadores las puntas de conexión convenientes para el harness de seguridad al subir y trabajar con el "Steel-Ply" que forma el sistema. Cuando los paneles de "Steel-Ply" con la manija "Quick-Hook" se utilizan en una aplicación gangforming, las manijas nunca están más de 3 pies separadas. Un trabajador puede moverse fácilmente arriba, abajo y a través de la cuadrilla alternativamente enganchando y soltando los ganchos de seguridad asociados al equipo de protección de caídas.

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