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CALES La cal, junto con el yeso, han sido los aglomerantes más utilizados en la antigüedad. Sin embargo, dada la mayor estabilidad de la cal frente a los agentes atmosféricos y a la humedad, su empleo se generalizó en aquellas construcciones expues- tas a la intemperie, bien en forma de argamasas para obras de fábrica, bien en forma de enlucidos y revo- cos en paramentos exteriores. Básicamente la cal aérea (crasa o grasa) consiste en la calcinación de piedra caliza con un contenido aproximado de un 90% de carbo- nato cálcico (Ca CO3), de manera que por el efecto del calor (unos 900º C), se descompone en óxido cálcico (Ca O) y anhídrido carbóni- co (CO2). El tamaño ideal para una cocción homogénea era el de una nuez. Obtenida así la cal libre, se procedía a su apagado mediante la adicción de agua, formando hidró- xido cálcico (Ca (OH)2) con el con- siguiente desprendimiento de calor. Su fraguado y endurecimien- to, una vez puesta en obra, era debido a la evaporación del agua y a la combinación del CO2 del aire con el hidróxido de cal, formándo- se de nuevo una caliza (Ca CO3). Este endurecimiento era lento, y podía tardar hasta los seis meses. Si iba a ser utilizada para enluci- dos, el apagado se realizaba con exceso de agua, luego se la mez- claba con la arena añadiéndole más agua, formando un mortero que secaba y endurecía con lenti- tud. En el caso de que su destino fuera confeccionar morteros y argamasas para levantar fábrica, la cal era apagada por aspersión o por inmersión, lo que provocaba un aumento de 3 a 4 veces su volumen primitivo, una subida rápida de la temperatura y la libe- ración de gran cantidad de vapor; esta dilatación producía fuertes chasquidos, descomponiéndose en pequeños fragmentos y polvo, lo que permitía su almacén y pos- terior transporte. Dado el necesario periodo de endurecimiento, para una correcta puesta en obra, se mezclaba la cal y la arena echándole el agua lenta- mente y sin exceso, formando una pasta homogénea que era bien batida, y que se debía dejar repo- sar de dos a tres semanas, cubriéndola y manteniendo la humedad. De este depósito se iba gastando conforme se necesitaba. La proporción de arena dependía según su origen, si era de río o de mina, y a la finalidad que iba a ser destinado el mortero. Para su empleo había que humedecer bien las superficies de los materiales que se querían unir, ya que la pre- sencia de humedad favorecía la adherencia y era necesaria para la carbonatación de la cal. Sus mayo- res aplicaciones eran como morte- ro para asentar la sillería, como ligante de mampostería y como relleno del interior de las obras de 28 CARRETERAS ARTÍCULOS De las cales, cales, hidraúlicas, cementos y hormigones El presente artículo pretende aclarar algunos conceptos sobre el progreso de la ingeniería, más específica- mente sobre la historia de los materiales de construcción, se tratan muy superficialmente. Es el caso de las cales hidráulicas, hoy en desuso por el gran desarrollo de los cementos artificiales, sin embargo fueron muy utilizadas en las obras públicas durante la segunda mitad del siglo XIX. También se pretende aclarar las razones por las que en España no se generalizó el empleo del cemento artificial hasta los primeros años del siglo XX. Se explica la evolución del cemento y del hormigón en los sucesivos pliegos de condiciones y en la normativa española. Por último, se hace una breve reseña sobre la primera instrucción de hormigón armado en que se emplean los métodos de cálculo basados en la teoría semiprobabilística de los estados límites. Para aclarar todo ello se hace un repaso de fechas, estudios, patentes..., con el fin de ubicar en el tiempo el momento en que se desarrollaron estos materia- les y tener una mejor comprensión de su contexto. José Carlos Gómez Crespo, Ingeniero Técnico de Obras Públicas

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  • CALES

    La cal, junto con el yeso, han sidolos aglomerantes ms utilizados enla antigedad. Sin embargo, dada lamayor estabilidad de la cal frente alos agentes atmosfricos y a lahumedad, su empleo se generalizen aquellas construcciones expues-tas a la intemperie, bien en formade argamasas para obras de fbrica,bien en forma de enlucidos y revo-cos en paramentos exteriores.

    Bsicamente la cal area (crasa ograsa) consiste en la calcinacinde piedra caliza con un contenidoaproximado de un 90% de carbo-nato clcico (Ca CO3), de maneraque por el efecto del calor (unos900 C), se descompone en xidoclcico (Ca O) y anhdrido carbni-co (CO2). El tamao ideal para unacoccin homognea era el de unanuez. Obtenida as la cal libre, seproceda a su apagado mediante laadiccin de agua, formando hidr-xido clcico (Ca (OH)2) con el con-

    siguiente desprendimiento decalor. Su fraguado y endurecimien-to, una vez puesta en obra, eradebido a la evaporacin del agua ya la combinacin del CO2 del airecon el hidrxido de cal, formndo-se de nuevo una caliza (Ca CO3).Este endurecimiento era lento, ypoda tardar hasta los seis meses.

    Si iba a ser utilizada para enluci-dos, el apagado se realizaba conexceso de agua, luego se la mez-claba con la arena aadindolems agua, formando un morteroque secaba y endureca con lenti-tud. En el caso de que su destinofuera confeccionar morteros yargamasas para levantar fbrica, lacal era apagada por aspersin opor inmersin, lo que provocabaun aumento de 3 a 4 veces suvolumen primitivo, una subidarpida de la temperatura y la libe-racin de gran cantidad de vapor;esta dilatacin produca fuerteschasquidos, descomponindoseen pequeos fragmentos y polvo,

    lo que permita su almacn y pos-terior transporte.

    Dado el necesario periodo deendurecimiento, para una correctapuesta en obra, se mezclaba la caly la arena echndole el agua lenta-mente y sin exceso, formando unapasta homognea que era bienbatida, y que se deba dejar repo-sar de dos a tres semanas,cubrindola y manteniendo lahumedad. De este depsito se ibagastando conforme se necesitaba.La proporcin de arena dependasegn su origen, si era de ro o demina, y a la finalidad que iba a serdestinado el mortero. Para suempleo haba que humedecer bienlas superficies de los materialesque se queran unir, ya que la pre-sencia de humedad favoreca laadherencia y era necesaria para lacarbonatacin de la cal. Sus mayo-res aplicaciones eran como morte-ro para asentar la sillera, comoligante de mampostera y comorelleno del interior de las obras de

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    CARRETERAS

    A R T C U L O S

    De las cales, cales,hidralicas, cementos

    y hormigonesEl presente artculo pretende aclarar algunos conceptos sobre el progreso de la ingeniera, ms especfica-mente sobre la historia de los materiales de construccin, se tratan muy superficialmente. Es el caso de lascales hidrulicas, hoy en desuso por el gran desarrollo de los cementos artificiales, sin embargo fueron muyutilizadas en las obras pblicas durante la segunda mitad del siglo XIX.

    Tambin se pretende aclarar las razones por las que en Espaa no se generaliz el empleo del cementoartificial hasta los primeros aos del siglo XX. Se explica la evolucin del cemento y del hormign en lossucesivos pliegos de condiciones y en la normativa espaola. Por ltimo, se hace una breve resea sobrela primera instruccin de hormign armado en que se emplean los mtodos de clculo basados en lateora semiprobabilstica de los estados lmites. Para aclarar todo ello se hace un repaso de fechas,estudios, patentes..., con el fin de ubicar en el tiempo el momento en que se desarrollaron estos materia-les y tener una mejor comprensin de su contexto.

    Jos Carlos Gmez Crespo, Ingeniero Tcnico de Obras Pblicas

  • fbrica combinada con gravas ypiedras. En los rellenos, la argama-sa se extenda en tongadas deunos 30 cm de espesor, sobre lacual se extenda una capa de pie-dras, siendo posteriormente apiso-nada y compactada para penetrarpor todos los huecos.

    Sin embargo, la cal tena algunosinconvenientes. No se poda utili-zar en tiempo ni muy fro ni muycaluroso, pues tanto las heladascomo la desecacin rpida provo-caban la disgregacin de la masaantes de endurecer. Tampoco sepoda utilizar en obras sumergidaso en presencia de abundante agua,ya que no le daba tiempo a fraguar,quedando disuelta en sta.Cuando se empleaba en forma deargamasas en mucha cantidad,sobretodo en rellenos interiores,se deba dejar reposar algn tiem-po para permitir la combinacindel CO2 del aire con la cal, demanera que asentara y endurecie-se totalmente; de lo contrario,corra el peligro de que al quedarcubierta la mezcla slo tuvierantiempo de endurecer las zonasms externas, quedando en suinterior cal todava fresca, con elconsiguiente riesgo de que alseguir levantado la obra de fbricase produjeran asientos y movi-mientos.

    CALES HIDRULICAS

    Una de las aspiraciones de los anti-guos constructores era conseguirun material, capaz de fraguar conrapidez y debajo del agua, para larealizacin de cimentaciones enros y obras martimas. Aunque seconoca la existencia del hormi-gn romano (mezcla de cal, puzo-lanas y piedra tosca) y de variascalizas originarias de zonas con-cretas, que por la experiencia sesaba de sus cualidades hidruli-cas, se desconoca el porqu y deque componentes dependa esapropiedad.

    En 1756, Smeaton fue comisiona-do para reconstruir el antiguo farode Eddystone. Pretenda encontrarun material que alcanzara tantaconsistencia y adhesin, que for-mara una superficie regular y com-pacta, capaz de resistir el choquedel oleaje del mar, sin necesidadde utilizar refuerzos de hierro ocobre para la trabazn de las jun-tas de la piedra. Experiment cal-cinando calizas ricas en carbonatoclcico y con varias muestras delas cercanas calizas de Aberthaw(material en cuya composicinexista arcilla); con estas ltimasconsigui mezclas con la capaci-dad de endurecer y aumentar suresistencia con el tiempo debajodel agua de mar, formando una

    masa homognea. De lo que dedu-jo que la hidraulicidad o capacidadde endurecer bajo el agua depen-da del mayor contenido de sus-tancias arcillosas en las calizas, yno de la dureza o compacidad delas rocas originarias. (1)

    Sin embargo, a partir de 1812, fueVicat quien, tras una serie de an-lisis y ensayos calcinando variasmezclas de calizas y arcillas en dis-tintas proporciones, relacion con-cretamente el porcentaje del con-tenido entre stas y el grado dehidraulicidad o tiempo de endure-cimiento bajo el agua. Lleg a laconclusin, de que la slice y la al-mina, en el estado en que seencontraban en la arcilla, en com-

    CARRETERAS

    A R T C U L O S

    Paramentos exteriores de sillera y rellenos en el interiorde tongadas de cal, arena y canto rodado

    Clasificacin Proporcin de arcilla Tiempo de endurecimientodebajo del agua

    Cal medianamente hidrulica 8 al 12 % 15 a 20 das

    Cal hidrulica 15 al 18 % 8 das

    Cal eminentemente hidrulica 20 al 25 % 4 das

    Cemento o Cimento 30 a 40 % 1/4 hora

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  • binacin con la caliza eran las res-ponsables de esta propiedad. Elfraguado y endurecimiento seproduca por la formacin de sili-catos de cal y almina, que conel tiempo aumentaban su resis-tencia, no siendo necesaria laexposicin al aire.

    Segn el artculo de Julin Casaa,del ao 1856 de la R. O. P., Entrelas cales hidrulicas hay tambindiferentes variedades: unas, queson las anteriores, se endurecenbien bajo el agua y al aire se man-tienen incoherentes, no sirviendopara construcciones areas; yotras hay an ms preciosas, queadems de adquirir mayor durezaen menos tiempo bajo el agua, laadquieren tambin expuestas alaire. stas han sido denominadascementos. No hay, pues, ms dife-rencia entre cal hidrulica ordina-ria y cemento, que el diferentegrado de hidraulicidad que enstos est, digmoslo as, en sumximum, lo cual depende de lamayor proporcin de arcilla quecontienen, que no debe bajar deun 25 a un 30 por 100. (2). Por loanterior se deduce que, para unacorrecta puesta en obra de los

    morteros y hormigones formadospor cales hidrulicas, se debatener la precaucin de mantener-los frescos hasta su endurecimien-to; esto permita cubrirlos o tapar-los y continuar el proceso de laobra, teniendo el convencimientode que al conservar la humedad,con el tiempo aumentara su resis-tencia, sin necesidad de estarexpuestas al aire, como ocurracon las cales. Los cimentos ocementos, tenan el inconvenientede poseer una alta velocidad defraguado, lo que dejaba poco tiem-po para su manipulacin y vertido,por lo que a veces se mezclabancon cal area; sin embargo, eranideales para obras sumergidas,hidrulicas o en terrenos muy satu-rados de agua.

    Una vez conocidos los componen-tes bsicos y condiciones necesa-rias para conseguir aglomeranteshidrulicos, proliferaron las diver-sas formas de obtenerlos, segn ladisponibilidad de materiales en lazona de las obras: mezclando calarea con puzolanas; en caso deno contar con ellas, las obtenanartificialmente calcinando bolas dearcilla que posteriormente era pul-

    verizadas y tamizadas; tambinmezclaban la cal con ladrillo y tejamolida (material ya utilizado porlos romanos para impermeabilizarconducciones y obras hidrulicas);mezclando cal area apagada yhecha pasta con una cantidaddeterminada de arcilla o simple-mente mezclando arcilla con car-bonato de cal triturado y reducidoa papilla, procediendo posterior-mente, en ambos casos, a su coc-cin. Sin embargo, lo ms comnfue la obtencin de cales hidruli-cas o cementos naturales por cal-cinacin de margas (calizas con uncontenido en arcillas entre el 20 yel 40 %), cuya composicin eraanalizada previamente.

    Los morteros y hormigones hidru-licos, se confeccionaban con estascales hidrulicas y cementos. Eranutilizados por su gran adherenciacon la mampostera y sillera,pese a tener un fraguado delica-do y cuidadoso, ya que deba per-manecer la masa fresca e inmvilhasta su endurecimiento. SegnNicols Valds, en su Manual delIngeniero publicado en 1859,Todas las bvedas expuestas ala inclemencia, como la de lospuentes y subterrneas, y engeneral en aquellas en que sepuedan tener filtraciones se guar-necern con mortero hidrulicoen todas sus juntas y lechos, par-ticularmente hacia el trasds,refrescndolas antes con lecha-da. Se vertern luego tres capasde argamasa bien extendidasobre toda la bveda, cubrindo-las con paja para que se sequenlentamente. Hecho esto se pon-dr otra capa ms fina y de unapulgada o 0,023 m. de espesor,que se bruir y cubrir por fincon otra de arena de 0,2 unas 10pulgadas, la cual permaneceras uno o dos meses antes deproceder al relleno. Cuando estose verifique se verter sobre elenlucido una lechada de lamisma mezcla... (3)

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    Trasds de las bvedas de un puente de sillera, cubiertaspor una capa de hormign hidrulico.

  • CEMENTOS Y HORMIGONES

    Los primeros cementos naturalesque se comercializaron consistanbsicamente en la calcinacin demargas. En Espaa, el ms conoci-do era el de Zumaya; a partir de1835 fue cuando aument sudemanda y produccin. Consistaen un cemento de fraguado muyrpido, procedente de margas muyarcillosas, y que se calcinaban conlignitos incorporados al materialde origen, a bajas temperaturas,siendo muy apreciado para obrasmartimas (4). Sin embargo, engeneral, los cementos naturales secaracterizaban por tener una com-posicin discontinua, segn lazona o profundidad del yacimien-to, reflejndose luego, al analizar-los, en una gran disparidad deresultados.

    Paralelamente surgieron loscementos artificiales, algo mshomogneos, pero ms caros. Laprimera patente de cementoPortland corresponde a Aspin, en1827, cuyo producto era el resul-tado de la calcinacin de una mez-cla de calizas y arcillas en propor-ciones determinadas, con un tiem-

    po de fraguado de 10 a 12 horas.No obstante, la utilizacin delhorno fijo produca una calcina-cin irregular de la mezcla, ascomo diferentes grados de coc-cin segn la hornada, por lo quetampoco se consegua un produc-to totalmente uniforme, y dadosu mayor coste de fabricacin seprefera utilizar los cementosnaturales.

    Para la formacin del hormign,las dosificaciones eran muy diver-sas, a criterio del constructor.Surgieron algunas patentes, comola del francs Coignet en 1861, elcual public una memoria sobre elmodo de confeccionarlo y sus ven-tajas: fcil puesta en obra, adop-cin de cualquier forma medianteel empleo de encofrados y moldes,no era necesaria una mano deobra especializada, etc.

    En Espaa, en el ao 1866, el inge-niero Ricardo Bellsol, ante laimposibilidad de contratar ladrilloa un precio competitivo para lasbvedas de los puentes y tajeasproyectados en la carretera de 1orden de Soria a Logroo, decidirealizar sus arcos con hormign

    hidrulico, dado que en las cerca-nas se encontraban unas instala-ciones en las que se podan molery calcinar las margas existentespor la zona. Tras analizar su com-posicin, un 22,35% de arcilla yun 71,45% de carbonato clcico,procedi a la fabricacin delcemento. Se realizaron dos puen-tes, uno sobre el ro Laval, con-sistente en tres arcos escarzanosde 10 m. de luz y 2,34 m. de fle-cha, y otro sobre el ro Iregua, enLumbreras, con tres arcos carpa-neles de 10,216 m. y 3,92 m. deflecha, considerando en amboscasos, un espesor en clave de 0,90metros. Colocadas las cimbras, ytras levantar los aristones de sille-ra y los tmpanos se procedi alhormigonado de los arcos, conuna dosificacin de 180 kg decemento por m3 de hormign. Seemple como rido y mamposte-ra, el mismo material existente enel lecho de los rios. Vertido el hor-mign en la primera bveda, secubra con una capa de tierra paraevitar la accin de los agentesatmosfricos y servir de platafor-ma de acceso para hormigonar elsegundo arco y as sucesivamente.Si bien el descimbramiento de las

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    Horno giratorio de Ramsome

  • bvedas de varias alcantarillas ytajeas de la misma carretera, conluces comprendidas entre 3 y 6metros, se haban realizado a los28 das, en el caso de los dospuentes, se decidi realizarlo a los8 meses, cuando estaba asegura-do el completo endurecimiento dela masa, ante el temor de que sehelase el agua contenida en el hor-mign al quedar sta expuesta a laintemperie.(5)

    A partir de 1885 aparecen losprimeros hornos giratorios,cuyo precursor fue FedericoRamsone. Progresivamente sevan perfeccionando y generali-zando su uso en las plantas defabricacin consiguiendo unacalcinacin ms homognea yun producto de mayor calidad.Al tiempo, la velocidad de fra-guado se regulara variando lacomposicin de los materialescrudos (cuanta menor propor-cin de cal y mayor de alminamayor rapidez de endurecimien-to), llegando a una clasificacindel cemento segn su fraguado,en lento, medio y rpido.(1)

    Entre las causas principales dela lenta implantacin de loscementos artificiales en Espaase podran enumerar: la largatradicin de la sillera, la inexis-tencia de mtodos de clculopara el hormign, la falta defamiliarizacin de los ingenieroscon este material, su precio ele-vado debido a los costes deimportacin ya que las patentesse encontraban en manosextranjeras, su aspecto gris-ceo, la inexistencia de labora-torios de ensayo para su controla pie de obra

    La primera empresa en nuestropas que comenz a fabricarcemento artificial fue laSociedad Tudela-Vegun en1900, y tres aos ms tarde,Cementos Rezola. (6)

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    Viaducto de Canalejas en Alcoy (1907). Se utiliz para levantarel sillarejo y la mampostera de las pilas mortero con cemento artificial defraguado lento, con una dosificacin de 450 kg. de cemento / m3 mortero.

  • En los primeros aos del siglo XX,el mayor inters se centrar en laadherencia, en conseguir uncemento uniforme y en compro-bar, despus de un periodo detransporte y almacenaje, la conser-vacin de sus cualidades antes dela puesta en obra. Por ello, en losprimeros pliegos europeos de con-diciones para la recepcin decementos, los ensayos requeridoseran el de anlisis qumico, pesoespecfico, finura de molido, esta-bilidad de volumen, duracin delfraguado y resistencia a la trac-cin, siendo la prueba de resisten-cia a compresin slo preceptivoen algunos pases, entre ellosEspaa (normativa aprobada en elao 1919). (1)

    En el pliego general de condicio-nes para la recepcin de los aglo-merantes hidrulicos de 1930, yase le exige al cemento Portland,(mezclado en una proporcin de

    una parte de cemento por tres dearena), una resistencia mnima acompresin de 280 kg/cm2 a los28 das. (4)

    HORMIGON ARMADO

    A pesar de algunos precedentesaislados, se considera a JosephMonier el padre del hormignarmado por sus numerosas paten-tes de elementos hechos con estematerial: tiestos (1867), tubos,depsitos, traviesas de ferrocarril,forjados, edificios, puentes... Sumtodo, consista en introducir unemparrillado de varillas metlicasen el hormign, con la intencinde aumentar la fuerza cohesivageneral de ste.

    En un mismo periodo de tiempoaparecen estudios, ensayos y cons-trucciones realizados tanto enEuropa como en Estados Unidos.Se podran citar: la publicacin en

    1877, en Inglaterra, por parte deThadeus Hyatt de sus experimen-tos con hormign de cementoPortland combinado con hierro; laconstruccin a cargo de William E.Ward, en 1875, en Nueva York, deuna casa con forjados compuestosde losas con doble emparrilladode varillas de hierro y vigas arma-das con perfiles metlicos embebi-dos en hormign; los sucesivosedificios y fbricas que realizErnest L. Ransome a partir de1888 por Estados Unidos. (7)

    En Francia, destac FranoisHennebique, quien patent siste-mas con trazados de armadurasmuy parecidos a los actuales:barras inferiores en centro devanos y superiores en zonas deapoyo, con estribos y el dobladode las barras a 45; sin embargo,sus resultados eran obtenidos apartir de la experimentacin ypruebas de carga, sin ninguna

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    Puente de San Jorge en Alcoy (1931). En arcos, tabiques, vigas y forjadosse emple una dosificacin de 300 Kg. de cemento por m3 de hormign.

  • aportacin terica. Los argumen-tos de la propaganda de sus paten-tes era considerar al hormignarmado capaz de realizar construc-ciones econmicas, incombusti-bles y de duracin ilimitada sinmantenimiento. (6) y (7)

    El ingeniero alemn G. A. Wayssadquiri los derechos de laspatentes de Monier paraAlemania, Austria y Rusia, reali-zando sus propias investigacio-nes que public en 1887 junto aKoenen. Basaban sus proyectosen clculos, intentando dotar alhormign armado de una basecientfica; tambin destacaronEmmil Mrsch, Bauschinger yBach, quienes realizaron nume-rosos ensayos con probetas dehormign armado y en masa,sentando las bases de lo quehoy conocemos como el MtodoElstico y el clculo delHormign Armado. (6) y (7)

    Desde la Exposicin Universal dePars de 1900, la tcnica del hor-mign armado se difundi rpida-mente por Europa y los demscontinentes. Este mismo ao, enFrancia, se crea la Commissiondu Ciment Arm con el objetivode confeccionar una norma oficialde aplicacin para este material.Participaron entre otros: AgustnMesnager, Charles Rabut y ArmandConsidere. Esta orden ministerial,aprobada en 1906, cont con 25artculos cortos sobre requisitosde los proyectos, clculos de resis-tencia, tensiones de trabajo, pues-ta en obra y ensayos. (7)

    En Espaa, el ingeniero de cami-nos Nicolau ensay en 1891 unastraviesas introduciendo carrilesviejos en el hormign. El ingenieromilitar Maci y el arquitecto Durncomenzaron, aos ms tarde, aconstruir con el sistema Monier.Pese a estos primeros intentos ini-

    ciales, el verdadero artfice de ladifusin del hormign armado ennuestro pas fue Eugenio Ribera.Comenz como concesionario delas patentes de Hennebique, en1897, con la construccin de untablero armado en el puente deCiao (Asturias). Ms tarde, seindependiz utilizando sus propiossistemas, convirtindose en unode los mayores contratistas dembito nacional. (6)

    En el desarrollo de la parte terica,hay que citar a Juan Manuel deZafra por sus estudios y librossobre el clculo de estructuras yde hormign armado basndoseen la teora de la elasticidad. Fueel primer profesor de HormignArmado en la Escuela de Caminosen 1910.

    En estos primeros aos la dosifica-cin de los hormigones se realiza-ba en peso para el cemento y en

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    CARRETERAS

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    Viaducto sobre el rio Polop en Alcoy (1929). En las zonas armadas se empleuna dosificacin de 400 kg de cemento por m3 de hormign.

  • volumen para la arena y la grava,y su cantidad variaba en funcindel elemento estructural del queformaban parte. Como ejemplo,en pequeas obras de fbrica,para las bvedas de hormign enmasa se requeran 300 kgs. decemento, 0.50 m3 de arena y1.00 m3 de grava.

    Para mezclas de arena y grava cui-dando su granulometra, las resisten-cias medias a la compresin medidasa los tres meses equivalan: (4)

    Basndose en los estudios de losamericanos Feret (1892) y Abrams(1915 a 1919), y de los europeosFuller y Bolomey, sobre el aumen-to de las resistencias del hormignmediante el control de la relacinagua-cemento y de la granulome-tra en la dosificacin de los ri-dos, en 1923, se dan a conocer lostrabajos del Laboratorio Central dela Escuela de Caminos de Madrid(8). Se haba comprobado lainfluencia perjudicial del excesode agua en el amasado del hormi-

    gn y el aumento de la compaci-dad de ste mediante el empleo detamaos variables de arena ygrava. A partir 1932, se inicia enlos pliegos de condiciones de losproyectos a definir al hormign porsu resistencia a compresin a los28 das, sustituyendo la especifica-cin de peso de cemento por m3de hormign como se iba realizan-do hasta el momento. (9)

    Para hormigones, hechos en obra,con una dosificacin de 300 kg decemento/ m3, la carga de rotura acompresin era aproximadamentede 160 kg/cm2, tomndose comotensin de clculo 45 kg/cm2. Enel caso de una dosificacin con lamisma cantidad de cemento, perocon una composicin granulom-trica del rido basada en la curvade Fller o de Bolomey, y una rela-cin agua/cemento definida, lacarga de rotura pasaba a ser deunos 240 kg/cm2, pudiendo tomar

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    Puente Fernando Reig en Alcoy (1987). Hormign en elementos prefabricados Fck=400 kg/cm2,control intenso; en pila principal Fck=350 kg/cm2, control normal.

    Kgs de cemento /m3 hormign Resistencia Kgs /cm2

    100 100150 140175 155200 180250 185300 200350 250400 280

  • como tensin de clculo 65kg/cm2. (10)

    En cuanto al acero, se considerabauna carga de rotura de unos 3.600kg/cm2, un lmite elstico mnimode 2.400 kg/cm2, y una tensin declculo de 1.200 kg/cm2.

    El 3 de febrero de 1939 apareceen Espaa la primera Instruccinpara el proyecto y ejecucin deobras de Hormign. En su redac-cin intervinieron Alfonso Pea,Arango, Eduardo Torroja, Iribarrene Iribas. (10)

    A principio de los aos 50,comienzan a fabricarse los acerosdeformados en fro, y aos mstarde los aceros corrugados dedureza natural.

    A partir de la Instruccin h.a. 61 seproducen varios cambios impor-tantes en el dimensionamiento delhormign armado, entre los quehabra que destacar: el paso delmtodo de clculo elstico al cl-culo inelstico o en agotamientopor el que se produce un mayoraprovechamiento de los materialessin disminuir el nivel de seguridad,la aparicin de los estados lmitesltimos y de servicio, la aplicacinde la teora semiprobabilsticapara la determinacin de los coefi-cientes de seguridad de mayora-cin de las solicitaciones sobre laspiezas y de minoracin de lasresistencias de los materiales, y seestablece el concepto de resisten-cia caracterstica. En esta instruc-cin cristaliza la labor de laEscuela de Torroja, y es la base delas posteriores RecomendacionesCEB, del Comit Europeo deHormign, de 1.964 y 1.970, yposteriores Instrucciones EH. (10)

    EVOLUCION DE CONCEPTOS

    El cemento a travs del tiempo haido perfeccionando su composi-cin, finura de molido, tiempo de

    fraguado, los mtodos de fabrica-cin hasta conseguir un materialuniforme. Esta evolucin tambinse ha producido en su concepto.

    Hoy en da para un tcnico elcemento es, a grandes rasgos,un material homogneo, en formade polvo, capaz de fraguar tantoen el aire como debajo de agua,formado por la calcinacin de cali-zas y arcillas en proporciones

    determinadas, a cuyo productofinal se le aade yeso como retar-dador de fraguado, y una serie deadiciones, como puzolanas y esco-rias entre otras, las cuales le dotande unas caractersticas suplemen-tarias segn su posterior uso(obras martimas, obras hidruli-cas, hormign armado y pretensa-do...). Los cementos quedan defi-nidos actualmente por su tipo yclase resistente.

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    CARRETERAS

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    Viaducto Va Verde del Maigm

  • Sin embargo, hasta principios delsiglo XX, el cemento o cimentoserva para designar cualquiermasa formada por la mezcla deuno o varios materiales, que tuvie-ran la capacidad de fraguar conrapidez debajo del agua y en elaire. Los romanos utilizaban lacombinacin de cal, polvo depuzol y piedra tosca, o bien la calcon teja y ladrillo molido.Posteriormente, cuando fueronconocidas las causas que favorec-an la hidraulicidad, eran utilizadaslas mezclas de margas calcinadaso de cal y puzolanas artificiales,con arena, grava y piedras. Sucapacidad de endurecer debajodel agua y formar un cuerpo slidoy compacto, lo convertan en unmaterial idneo para las obrasmartimas, cimientos, obrassumergidas o con presencia deabundante agua.

    La palabra hormign defina alas mezclas de cal area, calhidrulica o cemento con arena,grava y cascajo, utilizadas comorelleno y cuya mezcla se realiza-ba con antelacin a pie de obrapara su posterior vertido en sulugar definitivo.

    Esto explica que existiera ciertaambigedad entre las palabrascemento y hormign.

    La progresiva implantacin del hor-mign armado o cemento arma-do en edificacin y obras pbli-cas, como material de construc-cin de los diversos elementosestructurales sometidos a cual-quier tipo de esfuerzo, impuls eldesarrollo terico del clculo deestructuras para este material. Lacolaboracin entre el acero y elhormign, donde el acero absorbelas tracciones y el hormign lascompresiones, permita resistirconjuntamente los esfuerzos deflexin, cortante y torsin. Una vezcalculadas las solicitaciones a queestaban sometidas las piezas, era

    necesario dotar de unas resisten-cias especficas al hormign y alacero, para de esta forma dimen-sionar y hallar las secciones mni-mas suficientes para poder resistircon seguridad dichos esfuerzos.Por ello, se le tuvo que asignar alhormign una resistencia definidaa compresin, capaz de conseguir-se con ciertas garantas en la prc-tica. Fue necesario tambin que,su componente principal elcemento, consiguiera unas carac-tersticas homogneas y resisten-cias mayores, por lo que se favore-ci el desarrollo de la produccindel cemento artificial, en cuyo pro-ceso de fabricacin era ms fcil elcontrol de sus propiedades y de sucalidad, cayendo en desuso la utili-zacin de cementos naturales ycales hidrulicas. Tambin en elhormign se consiguieron mayoresresistencias y aumento de sucompacidad cuidando la relacinagua/cemento y la distribucin gra-nulomtrca de los ridos en sudosificacin.

    De esta forma, la gradual desapari-cin de las cales areas, hidruli-cas y cementos naturales en lacomposicin del hormign, dejcomo nico aglomerante vlido alcemento artificial. Los trminoshormign hidrulico o cementoarmado muy utilizados en lasegunda mitad del siglo XIX, per-dieron vigencia. En el contextoactual, es ms propio designar a laantigua mezcla de cal, puzolana ypiedra tosca, como hormignromano y aplicar la palabracemento slo al producto artifi-cial y en forma de polvo.

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