La evo­lu­ción del con­cre­to a lo lar­go de la his­to­ria

Revista +Ciencia de la Facultad de Ingeniería - - Contenido - An­drea Ze­pe­da Trejo

El con­cre­to es un ma­te­rial que ha exis­ti­do prác­ti­ca­men­te a lo lar­go de to­da la his­to­ria de la hu­ma­ni­dad, cu­yo uso se ha per­fec­cio­na­do con el tiem­po a raíz de los nue­vos des­cu­bri­mien­tos tec­no­ló­gi­cos y la bús­que­da per­ma­nen­te del hom­bre de crear es­pa­cios más có­mo­dos y se­gu­ros. Por lo tan­to, po­dría de­cir­se que es uno de los ma­te­ria­les que ha con­tri­bui­do en gran me­di­da al pro­gre­so hu­mano y que ha si­do y si­gue sien­do un mo­tor de de­sa­rro­llo pa­ra la so­cie­dad. El con­cre­to es una mez­cla de dos com­po­nen­tes, pas­ta y agre­ga­dos. La pas­ta es­tá com­pues­ta por agua y ce­men­to que sir­ve pa­ra unir los agre­ga­dos, los cua­les son par­tí­cu­las que de­pen­dien­do de su

ta­ma­ño y com­po­si­ción le otor­gan las pro­pie­da­des desea­das. Des­pués de un pro­por­cio­na­mien­to ade­cua­do, el con­cre­to en­du­re­ci­do se trans­for­ma en un ma­te­rial fuer­te, no com­bus­ti­ble, du­ra­ble, re­sis­ten­te al des­gas­te e im­permea­ble, que re­quie­re po­co o nu­lo man­te­ni­mien­to y que ade­más pue­de mol­dear­se a di­fe­ren­tes for­mas y tex­tu­ras, por lo que es un ex­ce­len­te ele­men­to de cons­truc­ción. Un nú­me­ro im­por­tan­te de las gran­des obras más re­le­van­tes de la his­to­ria de la hu­ma­ni­dad fue­ron cons­trui­das con es­te ma­te­rial; sin em­bar­go, es­te no siem­pre fue co­mo el que co­no­ce­mos aho­ra. A con­ti­nua­ción, una bre­ve his­to­ria de su evo­lu­ción.

Años 7000 y 6000 a. C.

Des­de el 7000 a. C., ci­vi­li­za­cio­nes co­mo Per­sia, Babilonia y Su­ma­ria co­ci­na­ban pie­dra ca­li­za pa­ra ob­te­ner cal (óxi­do de cal­cio), y al mez­clar­la con de­ri­va­dos de ani­ma­les (hue­vo y man­te­ca) ob­te­nían una mez­cla lla­ma­da mor­te­ro con la cual edi­fi­ca­ban los mu­ros de sus vi­vien­das.

Egip­to

Los egip­cios uti­li­za­ban mez­clas de are­na, pie­dras, pa­ja y ar­ci­lla del río Ni­lo pa­ra ela­bo­rar la­dri­llos de ba­rro o ado­be que lue­go eran se­ca­dos al sol, y servían pa­ra cons­truir las pa­re­des de sus edi­fi­ca­cio­nes. Pos­te­rior­men­te, cer­ca del año 2500 a. C., co­men­za­ron a mez­clar pie­dras ca­li­zas y ye­sos cal­ci­na­dos pa­ra pe­gar los gran­des blo­ques de pie­dra que uti­li­za­ron en la cons­truc­ción de las pi­rá­mi­des de Gi­za. Ha­cia el año 1950 a. C. con esas mez­clas re­lle­na­ron los mu­ros de pie­dra, con el fin de crear un ma­te­rial es­truc­tu­ral más re­sis­ten­te.

Gre­cia

En el año 500 a. C, en la is­la de Cre­ta, em­pie­za a usar­se el mor­te­ro a par­tir de una mez­cla de cal y are­na.

Ro­ma

En el año 300 a. C., los ro­ma­nos co­pia­ron las téc­ni­cas cons­truc­ti­vas de Gre­cia, sin em­bar­go, rea­li­za­ron di­ver­sos es­tu­dios y des­cu­bri­mien­tos que lle­va­ron a mo­di­fi­car­las y me­jo­rar­las. Uno de los prin­ci­pa­les des­cu­bri­mien­tos fue que al com­bi­nar are­nas fi­nas de ori­gen vol­cá­ni­co con cal cal­ci­na­da, la pas­ta ob­te­ni­da, mez­cla­da con agua, ad­qui­ría ma­yor re­sis­ten­cia y du­ra­bi­li­dad; es­ta téc­ni­ca fue em­plea­da en la cons­truc­ción del tea­tro de Pom­pe­ya, en­tre otros edi­fi­cios. Des­pués des­cu­brie­ron que al usar ro­cas de ori­gen vol­cá­ni­co y agre­gar in­crus­ta­cio­nes de ja­rro­nes de ba­rro, se con­se­guía un con­cre­to más li­ge­ro, con el que se cons­tru­ye­ron al­gu­nas de las edi­fi­ca­cio­nes más im­por­tan­tes del im­pe­rio, por ejem­plo el Co­li­seo y el do­mo del Pan­teón. De­bi­do a la in­fluen­cia del im­pe­rio ro­mano, su téc­ni­ca cons­truc­ti­va se ex­ten­dió por ca­si to­do el con­ti­nen­te eu­ro­peo.

Si­glos lX al Xl

Pos­te­rior a la caí­da del im­pe­rio ro­mano, el ar­te de cal­ci­nar se pier­de y los mor­te­ros o mez­clas usa­das en la cons­truc­ción son de mala ca­li­dad.

Si­glos XII al XVII

Co­mien­zan a re­vi­vir­se las téc­ni­cas de pre­pa­ra­ción del mor­te­ro, y gra­cias a la mejora de la ca­li­dad que se lo­gra, se usa nue­va­men­te en cons­truc­cio­nes.

1756

En In­gla­te­rra se pa­ten­ta una mez­cla de ca­li­za du­ra, mo­li­da y cal­ci­na­da con ar­ci­lla, a la que se le agre­ga­ba agua pa­ra pro­du­cir una pas­ta que de nue­vo se cal­ci­na­ba, se mo­lía y ba­tía has­ta pro­du­cir un pol­vo fino que es el an­te­ce­den­te di­rec­to del ce­men­to que co­no­ce­mos ac­tual­men­te.

1796

Ja­mes Par­ker pa­ten­ta el pri­mer ce­men­to hi­dráu­li­co na­tu­ral co­no­ci­do co­mo Ce­men­to Par­ker. Se le lla­ma ce­men­to hi­dráu­li­co de­bi­do a su ca­rac­te­rís­ti­ca de en­du­re­cer­se al ser com­bi­na­do con agua.

1816

A prin­ci­pios del si­glo XIX se crean nu­me­ro­sas pa­ten­tes de ce­men­tos na­tu­ra­les, sien­do una de las más im­por­tan­tes la del ingeniero Louis Vi­cat, cu­ya com­bi­na­ción de cal, ar­ci­lla y agua en pro­por­cio­nes cui­da­do­sa­men­te cal­cu­la­das, per­mi­tió la cons­truc­ción del pri­mer puen­te de con­cre­to en Soui­llac (Fran­cia).

1824

Jo­seph Asp­din pa­ten­ta el Ce­men­to Portland, una mez­cla ob­te­ni­da de la cal y otros mi­ne­ra­les, es­pe­cial­men­te óxi­dos, que sir­ven co­mo aglo­me­ran­tes pa­ra la pre­pa­ra­ción del con­cre­to y otor­gan re­sis­ten­cia y du­ra­bi­li­dad. El uso de es­te ce­men­to se ex­ten­dió rá­pi­da­men­te has­ta con­ver­tir­se en el ma­te­rial de cons­truc­ción más uti­li­za­do en el mun­do. En la ac­tua­li­dad su uso con­ti­núa y exis­ten más de nue­ve ti­pos di­se­ña­dos pa­ra usos es­pe­cí­fi­cos en obra.

1848

El des­cu­bri­mien­to del con­cre­to ar­ma­do se le atri­bu­ye a Jo­seph-Louis Lam­bot, quien de­ci­dió in­cor­po­rar ace­ro al con­cre­to pa­ra au­men­tar su re­sis­ten­cia; es­to se de­be a que el con­cre­to tie­ne una gran re­sis­ten­cia a la com­pre­sión, sin em­bar­go, su re­sis­ten­cia a la tensión es muy dé­bil. Al com­bi­nar las pro­pie­da­des del ace­ro con las del con­cre­to se ob­tu­vo un ma­te­rial al­ta­men­te re­sis­ten­te a la tensión y la com­pre­sión, y de es­ta for­ma se creó el pri­mer ma­te­rial com­pues­to.

1867

Se crean las pri­me­ras lo­sas con re­fuer­zo me­tá­li­co em­be­bi­do en el con­cre­to y em­pie­zan a desa­rro­llar­se los es­tu­dios teó­ri­cos de la téc­ni­ca del con­cre­to ar­ma­do o re­for­za­do.

1879

Co­mien­za a usar­se el con­cre­to ar­ma­do en los sis­te­mas cons­truc­ti­vos.

1890

Se in­tro­du­ce el ye­so co­mo re­tar­dan­te del fra­gua­do y se uti­li­zan al­tas tem­pe­ra­tu­ras pa­ra ob­te­ner si­li­ca­tos con al­to con­te­ni­do de óxi­do de cal­cio.

1903

Se al­can­za un gran de­sa­rro­llo en la sis­te­ma­ti­za­ción de téc­ni­cas, mé­to­dos cons­truc­ti­vos y cálcu­los, y se es­ta­ble­cen in­dus­trias que fa­bri­can el con­cre­to pre­mez­cla­do y se de­di­can a la pre­fa­bri­ca­ción. Es­ta con­sis­te en la fa­bri­ca­ción de ele­men­tos de con­cre­to (tra­bes y co­lum­nas) que pos­te­rior­men­te se trans­por­tan a la obra ci­vil pa­ra su co­lo­ca­ción. Con lo an­te­rior se tie­ne un aho­rro de tiem­po y dinero.

1904

La Ame­ri­can So­ciety for Tes­ting and Ma­te­rials (ASTM) pu­bli­ca por pri­me­ra vez sus es­tán­da­res de ca­li­dad pa­ra el ce­men­to.

1908

Se pa­ten­ta el ce­men­to alu­mi­no­so. En su ela­bo­ra­ción se uti­li­zó la bau­xi­ta, una ro­ca que le otor­ga re­sis­ten­cia al ata­que des­truc­ti­vo de sul­fa­tos, co­mo los que se en­cuen­tran en am­bien­tes sa­li­nos. Tie­ne un en­du­re­ci­mien­to ul­tra­rrá­pi­do y re­sis­ten­cia a al­tas tem­pe­ra­tu­ras.

1930

Se in­tro­du­cen agen­tes in­clu­so­res de ai­re pa­ra crear bur­bu­jas que me­jo­ren la re­sis­ten­cia del con­cre­to al da­ño por con­ge­la­mien­to.

1950

Co­mien­za a ex­pan­dir­se el uso del con­cre­to permea­ble, el cual cuen­ta con un adi­ti­vo vis­co­so que per­mi­te el pa­so de agua. De es­ta for­ma, el agua plu­vial pue­de re­gre­sar a los man­tos acuí­fe­ros y evi­tar el en­char­ca­mien­to.

1955

La em­pre­sa Sy­mons em­plea el sis­te­ma de con­cre­to en­co­fra­do Steel Ply (pre­fa­bri­ca­dos). A par­tir de ese mo­men­to, el con­cre­to se ma­si­fi­ca y con­tri­bu­ye a la ins­ta­la­ción ma­si­va de ras­ca­cie­los co­mo la Sears To­wer o el Em­pi­re Sta­te en los Es­ta­dos Uni­dos.

1960

Co­mien­zan a pro­du­cir­se los pri­me­ros con­cre­tos po­li­mé­ri­cos, que son crea­dos cuan­do se sus­ti­tu­ye par­cial o to­tal­men­te el ce­men­to Portland por un po­lí­me­ro. Sus pro­pie­da­des de­pen­den del ti­po de po­lí­me­ro y de la can­ti­dad uti­li­za­da, sin em­bar­go, en ge­ne­ral son con­cre­tos muy dúc­ti­les, con bue­na ad­he­ren­cia e im­per­mea­bi­li­dad; tam­bién se les pue­den aña­dir fi­bras de vi­drio y ace­ro. Uno de los más usa­do co­mún­men­te es el con­cre­to pro­yec­ta­do o shot­cre­te.

2005

Los in­ge­nie­ros me­xi­ca­nos Joel So­sa y Ser­gio Gal­ván in­ven­tan el con­cre­to tras­lú­ci­do. Se tra­ta de un con­cre­to po­li­mé­ri­co que con­tie­ne un adi­ti­vo —cu­ya fór­mu­la es se­cre­ta— que lo do­ta de un aca­ba­do tras­lú­ci­do y 30% más de li­ge­re­za, en com­pa­ra­ción con los con­cre­tos tra­di­cio­na­les.

2011

Se crea el bio­con­cre­to o con­cre­to au­to­rre­pa­ra­ble. Co­mo su nom­bre lo in­di­ca, es un con­cre­to ca­paz de re­pa­rar­se a sí mis­mo cuan­do pre­sen­ta da­ños, la cla­ve de es­to re­si­de en que es­tá di­se­ña­do pa­ra rom­per­se en lí­neas irre­gu­la­res de me­nor ta­ma­ño y en que su mez­cla po­see una ca­rac­te­rís­ti­ca es­pe­cial: con­tie­ne ce­pas de bac­te­rias y lac­ta­to de cal­cio co­mo ali­men­to pa­ra las mis­mas. En el mo­men­to que las grie­tas se for­man, las bac­te­rias que­dan ex­pues­tas a los ele­men­tos, es­pe­cial­men­te al agua; en­ton­ces los mi­cro­or­ga­nis­mos co­mien­zan a ali­men­tar­se del lac­ta­to de cal­cio y a se­cre­tar óxi­do de cal­cio, el cual se­lla las fi­su­ras.

2017

De­bi­do a que el con­cre­to es uno de los ma­te­ria­les más em­plea­dos en el mun­do, la ten­den­cia ac­tual es crear con­cre­tos ver­des o más ami­ga­bles con el me­dio am­bien­te; so­bre to­do, con el ob­je­ti­vo de re­du­cir las emi­sio­nes de dió­xi­do de car­bono de las cons­truc­cio­nes. A lo lar­go de la his­to­ria el con­cre­to ha ido evo­lu­cio­nan­do de acuer­do con las ne­ce­si­da­des y des­cu­bri­mien­tos de ca­da épo­ca. Hoy, los pro­ble­mas que la so­cie­dad en­fren­ta son muy di­fe­ren­tes a los de años pa­sa­dos, por lo que se ne­ce­si­tan nue­vas so­lu­cio­nes y me­jo­res tec­no­lo­gías. Fi­nal­men­te, so­lo nos que­da es­pe­rar a ver lo que el fu­tu­ro nos de­pa­ra o, por qué no, con­tri­buir en la bús­que­da de esas so­lu­cio­nes y la crea­ción de los ma­te­ria­les del fu­tu­ro.

Re­fe­ren­cias

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Puen­te Ba­luar­te Bi­cen­te­na­rio.

Co­li­seo ro­mano.

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