ANTECEDENTES HISTÓRICOS

El hormigón, en su concepto más general de masa constituida por materiales pétreos ligados con productos aglomerantes, fue utilizado por el hombre desde los albores de la civilización en la construcción de diversas obras, muchas de las cuales causan admiración, aun en nuestros días, por su magnitud, belleza, resistencia y extraordinaria durabilidad.

De los antecedentes disponibles  en lo que respecta a la utilización del hormigón en diferentes civilizaciones podemos distinguir tres etapas en el desarrollo tecnológico del hormigón.

 

1.- La primera etapa abarca principalmente el periodo comprendido entre 7.000 años antes de Cristo hasta las cercanías del siglo I A.C. y se caracteriza por la utilización de aglomerantes en la unión de bloques constituidos tanto por materiales naturales (roca) como elaborados (ladrillos cerámicos).

 

Figura Nº 1 - Material (Web)

 

 

El primer aglomerante conocido fue aparentemente la arcilla, material ligante utilizado especialmente en las construcciones babilónicas y asirias.

 

Figura Nº 2 - Ruinas Babilónicas (Web)

 

Posteriormente se utilizó también el yeso, principalmente en las construcciones egipcias. Finalmente, los griegos emplearon extensamente aglomerantes en base a cales grasas simples.

 

2.- La segunda etapa, más conocida actualmente, corresponde al importante desarrollo tecnológico logrado por los romanos desde el siglo I A.C., que les permitió obtener propiamente un hormigón semejante al que conocemos hoy, que, además de constituir un producto que ligaba bloques, podía utilizarse, mezclando puzolana con cal, materiales pétreos y  piedras de ladrillo, para moldear en sitio partes de estructuras y estructuras completas.

 

Con este producto se generó una revolución  tecnológica en la construcción, que permitió mejorar  la calidad de las fundaciones, simplificar los procedimientos constructivos y construir elementos de grandes dimensiones y de gran belleza, resistencia y durabilidad. Un ejemplo de obra de hormigón moldeado en sitio lo constituye el “Domo del Panteón Romano”, construido en el siglo I D.C., de 43,4 metros de diámetro, que se mantiene en excelente estado de conservación después de veinte siglos de existencia.

 

 

Figura Nº 3 - Domo (Web)

 

 

 

Algunos aspectos de este importante desarrollo del hormigón han llegado a nuestros días, entre otros antecedentes, por el libro “DeArchitectura”, escrito por el ingeniero y arquitecto romano Vitruvio en el siglo I A.C., en el cual describía la tecnología utilizada en esa época. Las actuales denominaciones “Cemento” y “Puzolana” derivan del término “Opus coemnetitium” con que los romanos designaban al hormigón, y del nombre de un puerto cercano a Roma, Puzzuoli, en cuya vecindad se extraía el mencionado material volcánico, que mezclado con cal constituía un cemento natural. Es significativo lo que decía Vitruvio en relación con la Puzolana: “También hay una clase de polvo que, por causas naturales, produce resultados asombrosos. Se le encuentra en la vecindad de bata y Putuoli (Puzzuoli) y en los pueblos alrededor del monte Vesubio. Esta sustancia, cuando es mezclada con cal y piedras, no solamente provee resistencia a construcciones de todo tipo, si no que cuando se construyen pilares en el mar, endurece bajo el agua, de tal manera que ni las olas ni la fuerza de agua pueden disolver”. Esos pilares, aún existentes, tienen más de 2.000 años de antigüedad.

 

 

3.- Sólo en el siglo XIX cuando se inicia la tercera y actual etapa, con el redescubrimiento del hormigón a través de la obtención, en Francia e Inglaterra, del cemento como ligante hidráulico, complementado a comienzos del presente siglo con la utilización, en Italia, de los cementos Puzolanicos. La tecnología del hormigón en esta etapa adquirió de inmediato un extraordinario ritmo de perfeccionamiento debido al esfuerzo sistemático de investigación aplicada desde el siglo pasado.

 

El cemento fue desarrollado a partir de las investigaciones del francés Vicat en 1818 y del escocés Aspdin, quien lo patento en 1824 con el nombre de cemento portland, por la denominación romana del hormigón y por la similitud del producto obtenido con las rocas de la isla de ese nombre.

Gracias a un sinnúmero de investigaciones realizadas, entre las que es importante destacar las relacionadas con el uso de otros materiales (fierro, fibras, etc.) y con diversos aditivos que han permitido adaptar sus características a las necesidades de los distintos tipos de obras.

 

Estas aplicaciones han permitido perfeccionar la tecnología de los siguientes tipos de hormigones:  

 

• Hormigón Armado: La primera aplicación del hormigón armado se registra en 1850, año en que Lambot construyó una pequeña barca de hormigón reforzado con barras de acero. Posteriormente,  en 1867, Coignet y Monier presentaron en la Exposición de Paris  diversos elementos, como vigas, bóvedas, tubos, depósitos para líquidos, etc. Wayss público en 1887 el primer texto sobre hormigón armado, en el cual se esbozan por primera vez los conceptos para el diseño con este material, a partir del cual se inicia su uso intensivo en diferentes tipos de estructuras
• Hormigón en grandes masas: La construcción de las grandes presas americanas en la década del treinta, hace necesario profundizar los conocimientos relativos a los problemas térmicos en el hormigón colocado en grandes masas.  Por este motivo principalmente en EE.UU., en el Bureau of Reclamation, se efectúan diversos estudios para determinar la influencia de los distintos factores q condicionan estos procesos y los procedimientos para controlar sus efectos, especialmente en la figuración del hormigón.

• Hormigones pre y post-tensados: Su empleo fue impulsado principalmente por la construcción de puentes de grandes luces. La primera idea al respecto se atribuye a Freyssinet, quien, además construyo grandes obras de ingeniería aplicándolo. El empleo del hormigón pre y post-tensado ha hecho a  su vez necesario el conocimiento del comportamiento elasto-plástico del hormigón.

• Hormigones para obras hidráulicas: El tamaño cada vez mayor de las obras de conducción y de evacuación de grandes caudales hace necesario profundizar el conocimiento de los efectos sobre el hormigón de los flujos con escurrimientos de alta velocidad, y consecuentemente de los procesos de erosión y cavitación.

• Pavimentos: La pavimentación de grandes obras de vialidad, en especial de las autopistas de alta velocidad de circulación ha impulsado el conocimiento del empleo de los hormigones de muy baja fluidez y alta calidad de terminación superficial, y de los equipos de construcción asociados a su uso. Por otra parte, la importancia de los efectos ambientales sobre elementos de pequeño espesor como son los pavimentos, especialmente de los ciclos de hielo-deshielo, condujo al conocimiento de los aditivos incorporadores de aire.

 

• Hormigones especiales: adicionalmente se han investigado numerosos tipos de hormigones especiales, con propiedades distintas de las de los hormigones convencionales, como ser los hormigones livianos, proyectados, pesados, expansivos, etc., destinados cada uno a usos específicos  o a resolver o facilitar la construcción de obras de ingeniería para vivienda, obras subterráneas, centrales nucleares, etc.

De esta manera, en la actualidad se posee un buen nivel de conocimiento de las características y propiedades del hormigón, que están posibilitando la construcción de todo tipo de obras necesarias al desarrollo eficiente de la construcción en el mundo.   

En lo que concierne a la evolución del empleo del hormigón en nuestro país, se puede destacar, la primera aplicación registrada del uso del cemento en nuestro país, correspondiente a la infraestructura del puente ferroviario sobre el río Maipo en 1856, en la que se empleó cemento importado.

 

Figura Nº 4 - Puente ferroviario sobre el río Maipo en 1856 (Web)

 

 

Por otra parte, el empleo del hormigón armado se inicia en 1906 con la construcción, no terminada por un accidente durante su ejecución, de una estructura en albañilería armada, denominada “Casa Pra”, y continúa con otras tales como el puente Quillota sobre el Estero Viña, la Maestranza San Bernardo, El Club Hípico de Santiago,  y los puentes del ferrocarril de Púa a Traiguén, la mayoría ejecutados por la Compañía Holandesa de cemento armado, instalada en 1906.

Otro hito importante lo constituye la apertura en Chile, a mediados de 1906, de la fábrica de Cementos Melón, la primera de Sudamérica.

 

 

Figura Nº 5 - Fabrica El Melón 1906 (Web)

 

 

El remplazo del cemento importado por nacional permite que el empleo del hormigón se extienda y se diversifique, construyéndose posteriormente numerosas obras, principalmente de vialidad, puentes, centrales hidroeléctricas, instalaciones industriales, etc., pudiendo decirse que a la fecha, constituye el principal material de construcción de nuestro país.

Información trascrita del Compendio de Tecnología del Hormigón de Hernán Zabaleta, del Instituto Chileno del Cemento y del Hormigón, 1998. Reedición actualizada Mayo 1992.