Ferrocemento o ferro-cemento [1] es un sistema de construcción usando reforzada de mortero [2] o yeso (cal o cemento , arena y agua) aplicados sobre una "armadura" de metal de malla , tejido, metal expandido, o de metal-fibras y varillas de acero delgadas poco espaciadas, como barras de refuerzo . El metal comúnmente utilizado es el hierro o algún tipo de acero, y la malla está hecha con alambre con un diámetro de entre 0,5 mm y 1 mm. El cemento es típicamente una mezcla muy rica de arena y cemento en una proporción de 3: 1; cuando se usa para hacer tablas, no se usa grava, por lo que el material no es concreto.
El ferrocemento se usa para construir superficies y estructuras relativamente delgadas, duras y fuertes en muchas formas, como cascos para botes, techos de conchas y tanques de agua. El ferrocemento se originó en la década de 1840 en Francia y los Países Bajos y es el origen del hormigón armado . Tiene una amplia gama de otros usos, incluida la escultura y los componentes de construcción prefabricados. El término "ferrocemento" se ha aplicado por extensión a otros materiales compuestos , incluidos algunos que no contienen cemento ni material ferroso. [ cita requerida ]
Los " puertos de Mulberry " utilizados en los desembarcos del Día D estaban hechos de ferrocemento, y sus restos aún pueden verse en complejos turísticos como Arromanches .
Definiciones
El cemento y el hormigón se utilizan indistintamente, pero existen distinciones técnicas y el significado del cemento ha cambiado desde mediados del siglo XIX cuando se originó el ferrocemento . Medios ferro- hierro aunque metal usado comúnmente en ferro-cemento es la aleación de hierro acero . El cemento en el siglo XIX y antes significaba mortero [3] o piedra rota o teja mezclada con cal y agua para formar un mortero fuerte. [4] En la actualidad, cemento generalmente significa cemento Portland , [5] El mortero es una pasta de un aglutinante (generalmente cemento Portland), arena y agua; y el hormigón es una mezcla fluida de cemento Portland, arena, agua y agregado de piedra triturada que se vierte en el encofrado (encofrado). El hormigón armado es el nombre original del hormigón armado (hormigón armado) conocido al menos desde la década de 1890 y en 1903 fue bien descrito en el London's Society of Engineer's Journal [6], pero ahora se confunde ampliamente con el ferrocemento.
Historia
Los inventores del ferrocemento son los franceses Joseph Monier, quien lo apodó "ciment armé" (cemento armado) y Joseph-Louis Lambot, quien construyó un barco con el sistema en 1848. [7] Lambot exhibió el barco en la Exposition Universelle en 1855 y su nombre para el material "fercimento" pegado. Lambot patentó su barco en 1855, pero la patente se concedió en Bélgica y solo se aplicó a ese país. En el momento de la primera patente de Monier, julio de 1867, planeó usar su material para crear urnas, jardineras y cisternas. Estos implementos se hacían tradicionalmente con cerámica , pero los proyectos a gran escala en horno eran costosos y propensos a fallar. En 1875, Monier amplió sus patentes para incluir puentes y diseñó su primer puente de acero y hormigón. La capa exterior fue esculpida para imitar troncos y maderas rústicas, lo que también marcó el comienzo de hormigón falso bois (madera falsa). En la primera mitad del siglo XX, el italiano Pier Luigi Nervi se destacó por su uso del ferrocemento, en italiano llamado ferrocemento .
Se hace referencia a "ferrocemento" como hormigón armado o hormigón armado para describir mejor el producto final en lugar de sus componentes.
El hormigón armado tiene una fuerza y una resistencia al impacto relativamente buenas. Cuando se utiliza en la construcción de viviendas en los países en desarrollo, puede proporcionar una mejor resistencia al fuego, los terremotos y la corrosión que los materiales tradicionales, como la madera, el adobe y la mampostería de piedra. Ha sido popular en los países desarrollados para la construcción de yates porque la técnica se puede aprender con relativa rapidez, lo que permite a las personas reducir costos al proporcionar su propia mano de obra. Desde la década de 1930 hasta la de 1950, se hizo popular en los Estados Unidos como un método de construcción y escultura para la arquitectura novedosa , ejemplos de los cuales son los dinosaurios Cabazon y las obras de Albert Vrana .
Encofrado de construcción
La forma deseada se puede construir a partir de una construcción de malla de varias capas, sostenida por una armadura o rejilla, construida con barras de refuerzo y atada con alambre. Para un rendimiento óptimo, el acero debe estar tratado con óxido ( galvanizado ) o acero inoxidable . Sobre esta estructura terminada, se aplica una mezcla apropiada ( lechada o mortero ) de cemento Portland , arena y agua y / o aditivos para penetrar la malla. Durante el endurecimiento, el conjunto puede mantenerse húmedo, para asegurar que el hormigón pueda fraguar y endurecer lentamente y para evitar que se desarrollen grietas que puedan debilitar el sistema. Se deben tomar medidas para evitar el aire atrapado en la estructura interna durante la etapa húmeda de la construcción, ya que esto también puede crear grietas que se formarán a medida que se seque. El aire atrapado dejará huecos que permitirán que el agua se acumule y degrade (oxide) el acero. La práctica moderna a menudo incluye rociar la mezcla a presión (una técnica llamada hormigón proyectado ) o algún otro método para expulsar el aire atrapado.
Las estructuras más antiguas que han fracasado ofrecen pistas para mejores prácticas. Además de eliminar el aire donde entra en contacto con el acero, los aditivos modernos para concreto pueden incluir " aditivos " líquidos acrílicos para disminuir la absorción de humedad y aumentar la resistencia a los golpes del producto endurecido o para alterar las tasas de curado. Estas tecnologías, tomadas del comercio de instalación de baldosas comerciales, han sido de gran ayuda en la restauración de estas estructuras. [8] Se puede agregar vidrio picado o fibra de poliéster para reducir el desarrollo de grietas en la piel exterior. (La fibra cortada podría inhibir la buena penetración de la lechada en las construcciones de malla de acero. Esto debe tenerse en cuenta y mitigarse, o limitarse al uso en las capas externas posteriores. Las fibras cortadas también pueden alterar o limitar algunas técnicas de escultura en húmedo).
Ciencias económicas
La ventaja económica de las estructuras de hormigón armado es que son más resistentes y duraderas que algunos métodos de construcción tradicionales. [ cita requerida ] Las estructuras de hormigón armado se pueden construir rápidamente, lo que puede tener ventajas económicas.
En la India , el hormigón armado se utiliza a menudo porque las construcciones hechas con él son más resistentes a los terremotos . [ cita requerida ] La resistencia a los terremotos depende de una buena técnica de construcción.
En la década de 1970, los diseñadores adaptaron sus diseños de yates al entonces muy popular esquema de construcción de patio trasero de construir un barco con ferrocemento. Su gran atractivo era que por un mínimo de gastos y costos, una aplicación razonable de habilidad, un aficionado podía construir un casco de yate suave, fuerte y sustancial. Un casco de ferrocemento puede resultar de peso similar o menor que un casco de plástico reforzado con fibra (fibra de vidrio), aluminio o acero . [ cita requerida ]
Básicamente, existen tres tipos de métodos de ferrocemento. Ellos están siguiendo
- Sistema de armadura: en este método, el esqueleto de acero se suelda a la forma deseada en cualquiera de los lados de los cuales se atan varias capas de mallas estiradas. Esto es lo suficientemente fuerte, por lo que el mortero se puede rellenar presionando por un lado y sosteniéndolo temporalmente desde el otro lado. El relleno de mortero también se puede administrar presionando el mortero por ambos lados. En este método, el acero esquelético (barras) están en el centro de la sección y, como tales, se suman al peso muerto sin ninguna contribución a la resistencia.
- Sistemas de moldes cerrados: Varias capas de mallas se unen contra la superficie del molde que las mantiene en posición mientras se llena el mortero. El molde se puede quitar después del curado o puede permanecer en su posición como parte permanente de una estructura terminada. Si se va a quitar el molde para su reutilización, se debe usar un agente desmoldante.
- Sistema de moldes integrado: si se utiliza un refuerzo mínimo, se debe considerar primero que cualquier molde integral actúa como marco. Sobre este molde se fijan capas de mallas a cada lado y se enyesa por ambos lados. Como sugiere el nombre, el molde permanece permanentemente como parte integral de la estructura terminada. (por ejemplo, secciones en T dobles para pisos, techos, etc.) Se debe tener cuidado de tener una conexión firme entre el molde y las capas rellenadas más tarde, de modo que el producto terminado sea una unidad estructural integral completa.
Ventajas
Las ventajas de una construcción de hormigón armado bien construida son el bajo peso, los costos de mantenimiento y la larga vida útil en comparación con las construcciones puramente de acero. [9] Sin embargo, la precisión meticulosa de la construcción se considera crucial, especialmente con respecto a la composición cementosa y la forma en que se aplica en y sobre la estructura, y cómo o si la estructura ha sido tratada para resistir la corrosión.
Cuando una lámina de hormigón armado se sobrecarga mecánicamente, tenderá a doblarse en lugar de romperse o desmoronarse como la piedra o la cerámica. Como recipiente, puede fallar y tener fugas, pero posiblemente se mantenga unido. Mucho depende de las técnicas utilizadas en la construcción.
Usando el ejemplo de Mulberry Harbors, se podrían fabricar unidades prefabricadas para puertos (como Jamestown en St Helena) donde la ingeniería civil convencional es difícil.
Desventajas
La desventaja de la construcción de hormigón armado es la naturaleza intensiva en mano de obra, lo que la encarece para aplicaciones industriales en el mundo occidental. Además, las amenazas de degradación (óxido) de los componentes de acero son una posibilidad si se dejan huecos de aire en la construcción original, debido a una mezcla demasiado seca del concreto que se está aplicando, o si no se fuerza el aire a salir de la estructura mientras se está aplicando. en su etapa húmeda de construcción, mediante vibración, técnicas de pulverización presurizada u otros medios. Estos vacíos de aire pueden convertirse en charcos de agua a medida que el material curado absorbe la humedad. Si los huecos ocurren donde hay acero sin tratar, el acero se oxidará y expandirá, causando que el sistema falle.
En la práctica moderna, el advenimiento de los aditivos acrílicos líquidos y otros avances en la mezcla de lechada, crean una absorción de humedad más lenta que las fórmulas más antiguas y también aumentan la fuerza de unión para mitigar estas fallas. Los pasos de restauración deben incluir el tratamiento del acero para detener el óxido, utilizando prácticas para tratar el acero viejo común en la reparación de carrocerías de automóviles.
Problemas de seguros
Durante la década de 1960 en Australia, Nueva Zelanda y el Reino Unido, los constructores de barcos domésticos se dieron cuenta de que, para un presupuesto dado, el ferrocemento permitía un casco mucho más grande que de otra manera. Sin embargo, algunos constructores no se dieron cuenta de que el casco representa solo una pequeña parte del costo total porque un barco más grande tendría costos de equipamiento mucho más altos. En consecuencia, varios barcos de ferrocemento construidos en casa se convirtieron en proyectos sin terminar o, si se terminaron, en "horrores" mal ejecutados, con sobrepeso y llenos de bultos. Al darse cuenta de que sus barcos no solo eran decepcionantes sino también inverosímiles, algunos constructores aseguraron sus barcos y deliberadamente los arruinaron para obtener una compensación. Las compañías de seguros tienen una larga memoria de tales fraudes y, hoy en día, incluso para los barcos de ferrocemento bien construidos, se ha vuelto difícil obtener cobertura de seguro para riesgos de terceros, mientras que la cobertura integral es prácticamente inalcanzable. [ cita requerida ]
Ver también
- Tipos de hormigón
- François Hennébique
- François Coignet
- Faux Bois
- Barco de hormigón
Referencias
- ^ A veces llamado erróneamente hormigón de capa delgada o hormigón armado
- ^ Gani, MSJ Cement and Concrete . Londres: Chapman & Hall, 1997. 8. Impresión.
- ^ Chambers, William y James Donald, eds. "cemento", Diccionario Etimológico de la Lengua Inglesa de Chambers . Londres, Edimburgo: W. & R. Chambers, 1873. 66. Imprimir.
- ^ "cemento, n." Diccionario de inglés de Oxford . 2do. ed. 2009. CD-Rom.
- ^ Ward-Harvey, K. Materiales de construcción fundamentales . 4ª ed. Boca Raton, Fla: Universal-Publishers, 2009. Imprimir.
- ^ Augustus de Rohan Galbraith, "Elsistema Hennebique de construcción de hormigón armado". Revista , PF Nursey, ed. Sociedad de Ingenieros. Londres. E & FNSpon. 1903. 177-208. Impresión.
- ^ Nedwell, PJ. Ferrocemento: Actas del V Simposio Internacional de Ferrocemento . UMIST, Manchester, 6 a 9 de septiembre de 1994. Londres: E & FN Spon, 1994. 28-30. Impresión.
- ^ fauxboisconcrete.info
- ^ Jackson, G y Sutherland, W. Concrete Boatbuilding . George Allen y Unwin Ltd, 1969, p43
enlaces externos
- Red Educativa de Ferrocemento
- Barcos de ferrocemento (en español)