El hormigón es la sustancia artificial más común sobre la faz del planeta tierra. Hay unas cuarenta toneladas de este material por cada ser humano vivo. Para saber por qué, lo llevaré a través de una historia condensada del uso concreto, desde tiempos inmemoriales hasta la actualidad, y le mostraré quiénes fueron los actores principales y qué lograron.
El descubrimiento del hormigón se remonta a la piedra caliza, uno de los principales ingredientes del cemento Portland. Para obtener un concreto básico, trituras la piedra caliza y la calientas a una temperatura muy alta, luego la mezclas con agua y, una vez fraguada, se convierte en una roca.
10.000 a. C.: la estructura de piedra caliza más antigua
La piedra caliza, también llamada a menudo «cal», desempeña el papel más antiguo en la historia del hormigón, como ingrediente base del cemento, y se ha utilizado durante milenios. Precediendo a otro enorme templo de piedra, Stonehenge, por 6000 años, el Göbekli Tepe en la actual Turquía fue la estructura de piedra caliza más antigua conocida. La piedra caliza compuso los pilares en forma de T de este templo, que fueron construidos y tallados por personas prehistóricas que aún no habían desarrollado herramientas de metal o incluso cerámica.
6500 aC – Cisternas del desierto
Las primeras estructuras parecidas al hormigón, cisternas subterráneas secretas para almacenar agua escasa, fueron construidas por comerciantes nabateos o beduinos que desarrollaron un pequeño imperio en los oasis del desierto del sur de Siria y el norte de Jordania. Algunas de estas cisternas todavía existen en esas áreas hoy.
3000 aC – Pirámides de Egipto
Los egipcios usaban formas tempranas de hormigón hace más de 5000 años para construir pirámides. Mezclaban barro y paja para formar ladrillos y usaban yeso y cal para hacer morteros.
1400-1700 a. C.: estructuras minoicas en Creta
La sociedad minoica de la isla de Creta, precursora de los griegos y acreditada como la primera civilización europea, utilizó un material de construcción que mezclaba arcilla y un tipo de ceniza volcánica llamada puzolana para construir pisos, cimientos y alcantarillas.
770-476 aC – Gran Muralla China
Los chinos del norte usaron una forma de cemento para construir barcos y su sección de la Gran Muralla. A lo largo de los siglos de construcción del muro, los materiales utilizados en toda su extensión incluyeron juncos, ramas de sauce, madera, arena compactada, barro y 100 millones de toneladas de piedra y ladrillo. Donde estos no estaban cementados con mortero de piedra caliza, estaban unidos por un mortero hecho de arroz glutinoso y pegajoso.
300-500 dC – Arquitectura romana
Los romanos comenzaron con las mismas materias primas que los minoicos: ceniza volcánica encontrada cerca de Pompeya y el Monte Vesubio, que usaron para espesar una mezcla de piedra caliza horneada, rocas molidas, arena y agua, lo que les permitió construir rampas, terrazas, y los caminos que finalmente conectaron todo el imperio. Verter la mezcla en moldes pronto permitió a los constructores crear bóvedas y cúpulas, así como los arcos de los icónicos acueductos y casas de baños del imperio. El hormigón romano ha soportado terremotos, rayos, olas rompiendo y miles de años de desgaste.
82 dC – El Coliseo
Después de la guerra civil de Roma, el emperador conocido como Vespasiano se propuso construir el teatro más grande del mundo, con más de 50.000 asientos. Hoy conocemos el primer estadio del mundo, terminado hace 1.937 años, como “El Coliseo”. Alrededor de un tercio de la estructura sigue en pie casi dos milenios después, un símbolo icónico del Imperio Romano.
117-125 d. C.: el Panteón y la pérdida del hormigón
El Panteón de Roma, que pronto celebrará su cumpleaños número 1900, está tan sólido como siempre. La cúpula de hormigón no reforzado del templo era el doble de ancha y alta que cualquier cúpula que se haya creado en ese momento, con una extensión de 143 pies con su famoso «óculo» en el centro. Su peso gigantesco está respaldado por paredes de concreto increíblemente gruesas y ocho bóvedas de cañón, todas reforzadas con ladrillo, pero sin soporte interno.
Los ingenieros de hoy no se atreverían a construir una cúpula no reforzada de ese tamaño, y es posible que nunca conozcan el secreto de la estabilidad duradera del Panteón. Sabemos que los ingenieros del emperador Adriano ajustaron las recetas de hormigón, usando más ceniza volcánica que roca para aligerar la cúpula, y más agregado de roca en las paredes para un refuerzo más pesado. Pero cuando cayó el Imperio Romano en 476 dC, la receta romana sin precedentes para el hormigón se perdió para el mundo.
1507 – El Renacimiento – Puente Pont Notre-Dame
Justo después de la Edad Media, un fraile italiano llamado Giovanni Giocondo construyó el puente Pont Notre-Dame en París utilizando información remanente de la antigua receta romana de cemento. Unos 250 años después, la estructura fue demolida porque las casas construidas sobre el puente añadían demasiado peso. Giocondo pasaría a la historia como la única persona que intentó construir con hormigón durante el Renacimiento.
1793 – Producción moderna de cal hidráulica para cemento
Cuando se le encargó al ingeniero civil británico John Smeaton que construyera un nuevo faro en Eddystone Rocks en Cornualles, Inglaterra, se dedicó a buscar el material de construcción más duradero e impermeable que pudo encontrar. Después de encontrar piedra caliza cerca con una alta concentración de arcilla, la coció en un horno y la convirtió en clinker. Lo molió hasta convertirlo en polvo y lo mezcló con agua para crear una pasta, con la que construyó el faro.
En el proceso, y más de 1000 años después de que se perdieran los secretos del concreto, Smeaton redescubrió cómo hacer cemento. En poco tiempo, los fabricantes comenzaron a comercializar su descubrimiento como «cemento romano». Y el faro de Eddystone estuvo en pie durante casi 130 años, sobreviviendo a las rocas que se erosionaron debajo de él.
1824 – Invención del Cemento Portland
El inglés Joseph Aspdin perfeccionó el proceso dosificando cuidadosamente tiza caliza con arcilla y quemando la mezcla en un horno hasta eliminar el dióxido de carbono. También calentó alúmina y sílice hasta que los materiales adquirieron una apariencia de vidrio, luego los pulverizó y los agregó a la mezcla de piedra caliza junto con el yeso.
La combinación química resultante de calcio, silicio, aluminio, hierro, yeso y otros ingredientes minerales constituye la fórmula distintiva del cemento Portland, el ingrediente básico del hormigón. Aspdin nombró el resultado «cemento Portland» porque se parecía a las piedras de construcción de alta calidad extraídas en las cercanías de Portland, Inglaterra.
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1836-Pruebas de fuerza
En 1836, se llevó a cabo la primera prueba de resistencia a la tracción y compresión en Alemania. La resistencia a la tracción se refiere a la capacidad del hormigón para resistir la tensión o las fuerzas de separación. La resistencia a la compresión se refiere a la capacidad del hormigón para resistir la compresión o las fuerzas de empuje.
1862-Primer puente de Hormigon en España
Ricardo Bellsolá y Bayo construye un puente sobre el río Iregua cerca del pueblo de Villanueva de Cameros (La Rioja), con una luz principal de 22 m, pero cuyo interés principal se encuentra en la pequeña obra de fábrica adyacente, de apenas 3 m de luz y 4.5 m de altura que se ejecuta monolíticamente con hormigón hidráulico en masa
Década de 1880 – Refuerzo con barras de hierro
El ingeniero de California Ernest Ransome comenzó a probar concreto y varillas de hierro de 2 pulgadas para ver si los materiales se unirían. Cuando lo hicieron, Ransome dio un paso más al torcer las barras de hierro para crear una armadura alrededor de la cual podía «construir» concreto en cualquier forma deseada, un experimento que también funcionó. Hoy llamamos a este sistema barra de refuerzo, o barra de refuerzo, aunque los ingenieros modernos suelen utilizar acero en lugar de hierro.
El sistema de Ransome pronto se utilizaría en edificios comerciales, carreteras, puentes e incluso en los primeros rascacielos. El famoso arquitecto Frank Lloyd Wright comenzó a implementar la tecnología de hormigón armado en la arquitectura moderna. Algunos de los edificios más famosos de Wright, incluido el Unity Temple en Oak Park, Illinois, considerado el primer edificio moderno del mundo; y Fallingwater en Mill Run, Pensilvania, su obra más célebre, estaban hechos de hormigón armado.
1903 – Primer rascacielos de hormigón – The Ingalls Building, Cincinnati
En Cincinnati en 1903, el sistema de Ransome hizo posible el primer rascacielos de hormigón, el Ingalls Building de 16 pisos. Esa altura demoledora convirtió al rascacielos en una de las grandes proezas de la ingeniería de su época.
1908-Casas de Concreto
En 1908, Thomas Edison diseñó y construyó las primeras casas de hormigón en Union, Nueva Jersey. Estas casas todavía existen hoy. Edison imaginó que su diseño tendría un gran éxito y que en poco tiempo todos en Estados Unidos estarían viviendo en una casa de hormigón. Sin embargo, su visión no se hizo realidad tan pronto como esperaba; de hecho, las casas de concreto recién comienzan a ganar popularidad ahora, cien años después.
1913-Primera Planta de Hormigón
La primera carga de hormigón premezclado se entregó en Baltimore, Maryland, en 1913. La idea de que el hormigón podía mezclarse en una planta central y luego enviarse por camión al lugar de trabajo para su colocación revolucionó la industria de la construcción
Década de 1950: desarrollo del hormigón decorativo
Brad Bowman desarrolló el proceso Bomanite, el pavimento de hormigón arquitectónico original moldeado en el lugar, coloreado, texturizado e impreso, a mediados de la década de 1950 en Monterey, California. Los cincuenta años transcurridos desde el desarrollo de Bowman han visto un gran crecimiento en la popularidad del hormigón decorativo , cambiándolo de simple y aburrido a un hermoso elemento decorativo que puede realzar la decoración de cualquier hogar u oficina.
En la actualidad se están desarrollando nuevos metodos para mejorar el hormigón, incluidos tratamientos especiales para evitar que el agua llegue al acero. Otros avances responden a la creciente atención mundial que se le presta a la sustentabilidad:
El hormigón “autorreparable” contiene bacterias que secretan piedra caliza, volviendo a sellar cualquier grieta que se produzca. La mezcla para el concreto “autolimpiante” contiene dióxido de titanio, que mantiene el hormigón blanco reluciente. Las versiones mejoradas de esta tecnología pueden incluso darnos superficies de calles que limpien los gases de escape de los automóviles.
Además, un informe reciente sugiere que es posible para nosotros replicar la receta del concreto romano (que, a pesar de su menor resistencia a la tracción, exhibe una durabilidad sin igual). El hormigón romano no es solo impermeable; se ha descubierto que en realidad se vuelve más fuerte cuando entra en contacto con el agua de mar. Los científicos suponen que los cristales microscópicos crecen en el hormigón antiguo cuando se sumerge en agua, lo que lo hace aún menos vulnerable a la intemperie.
Aunque todavía no han reconstruido completamente la receta perdida, los investigadores saben que la puzolana de ceniza volcánica fue fundamental para la resistencia del hormigón romano antiguo. Un proyecto anunciado recientemente experimentará con cenizas volcánicas similares para intentar aplicar ingeniería inversa al proceso que creó el hormigón más duradero de la historia.
Si esto sucede, la combinación de la receta secreta de concreto de Roma y las modernas técnicas de ingeniería de barras de refuerzo podrían revolucionar el uso del hormigón, y la infraestructura y arquitectura del mundo, nuevamente.