Ferrocemento

ferrocemento o ferrocemento es un sistema de construcción que utiliza mortero o yeso armado (cal o cemento, arena y agua) aplicado sobre una "armadura". #34; de malla metálica, tejido, metal expandido o fibras metálicas y varillas de acero delgadas muy espaciadas, como barras de refuerzo. El metal comúnmente utilizado es hierro o algún tipo de acero, y la malla se elabora con alambre de diámetro entre 0,5 mm y 1 mm. El cemento suele ser una mezcla muy rica de arena y cemento en una proporción de 3:1; cuando se utiliza para fabricar tablas, no se utiliza grava, por lo que el material no es hormigón.

El ferrocemento se utiliza para construir superficies y estructuras relativamente delgadas, duras y fuertes de muchas formas, como cascos de barcos, 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 precursor 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.

Los "puertos de Mulberry" Los restos utilizados en los desembarcos del Día D estaban hechos de ferrocemento y sus restos todavía se pueden ver en centros turísticos como Arromanches.

Definiciones

Cemento y hormigón se usan indistintamente, pero existen distinciones técnicas y el significado de cemento ha cambiado desde mediados del siglo XIX cuando ferrocemento. Ferro significa hierro, aunque el metal comúnmente utilizado en ferrocemento es el acero de aleación de hierro. En el siglo XIX y antes, cemento significaba mortero o piedra partida o teja mezclada con cal y agua para formar un mortero fuerte. Hoy en día, cemento suele significar cemento Portland. El mortero es una pasta de un aglutinante (normalmente cemento Portland), arena y agua; y el hormigón es una mezcla fluida de cemento Portland, arena, agua y agregados de piedra triturada que se vierte en el encofrado (encofrado). Ferrohormigón 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 de la Sociedad de Ingenieros de Londres. Journal pero ahora se confunde ampliamente con el ferrocemento.

Historia

Los inventores del ferrocemento son los franceses Joseph Monier, quien lo denominó "ciment armé" (cemento blindado) y Joseph-Louis Lambot, que construyó un barco con este sistema en 1848. Lambot expuso el barco en la Exposición Universal de 1855 y el nombre del material "fercimento" atascado. Lambot patentó su barco en 1855 pero la patente fue concedida en Bélgica y sólo se aplicó en ese país. En el momento de la primera patente de Monier, en julio de 1867, planeaba utilizar su material para crear urnas, jardineras y cisternas. Estos implementos se fabricaban tradicionalmente con cerámica, pero los proyectos a gran escala cocidos en hornos eran costosos y propensos al fracaso. 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 vigas rústicos, dando así también paso al hormigón faux bois (madera falsa). En la primera mitad del siglo XX, el italiano Pier Luigi Nervi se destacó por el uso de ferrocemento, en italiano llamado ferrocemento.

El hormigón armado tiene relativamente buena resistencia al impacto. Cuando se utiliza en la construcción de viviendas en 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 aportando su propia mano de obra. Entre los años 1930 y 1950, se hizo popular en los Estados Unidos como método de construcción y escultura para 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 múltiples 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 contra óxido (galvanizado) o acero inoxidable. Sobre esta estructura terminada se aplica una mezcla adecuada (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 evitar el desarrollo de grietas que puedan debilitar el sistema. Se deben tomar medidas para evitar que quede 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 sobre 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 retardar la absorción de humedad y aumentar la resistencia a los golpes del producto endurecido o para alterar las velocidades de curado. Estas tecnologías, tomadas del sector comercial de instalación de azulejos, han sido de gran ayuda en la restauración de estas estructuras. Se puede agregar vidrio picado o polifibra para reducir el desarrollo de grietas en la piel exterior. (La fibra cortada podría inhibir una buena penetración de la lechada en las construcciones de malla de acero. Esto debe tenerse en cuenta y mitigarse, o limitarse a su uso en capas exteriores posteriores. Las fibras cortadas también pueden alterar o limitar algunas técnicas de esculpido en húmedo).

Economía

La ventaja económica de las estructuras de ferrohormigón es que son más fuertes y duraderas que algunos métodos de construcción tradicionales. 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. La resistencia a los terremotos depende de una buena técnica de construcción.

En la década de 1970, los diseñadores adaptaron los diseños de sus yates al entonces muy popular esquema de construcción en el patio trasero de construir un barco utilizando ferrocemento. Su gran atractivo era que, con un desembolso y unos costes mínimos y una aplicación razonable de habilidad, un aficionado podía construir un casco de yate liso, resistente 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.

Existen básicamente tres tipos de métodos de ferrocemento. ellos estan siguiendo

1. Sistema de armadura: En este método el acero esqueleto se solda a la forma deseada en cualquiera de los lados de los cuales están atados varias capas de mallas estiradas. Esto es lo suficientemente fuerte, para que el mortero pueda llenarse pulsando por un lado y apoyando temporalmente desde el otro lado. El relleno de mortero también se puede administrar pulsando en el mortero de ambos lados. En este método el acero esquelético (bares) está en el centro de la sección y, como tal, añaden al peso muerto sin ninguna contribución a la fuerza.
2. Sistemas de molde cerrados: Varias capas de mallas están atadas contra la superficie del molde que las mantiene en posición mientras se llena el mortero. El molde puede retirarse después de curarse o permanecer en posición como parte permanente de una estructura terminada. Si el molde debe ser removido para reutilizar, debe usar el agente de liberación.
3. Sistema de molde integrado: Utilizando el refuerzo mínimo cualquier molde integral se considera primero como un marco. En estas capas de molde de mallas se fijan a cada lado y el yeso se hace sobre ellas desde ambos lados. Como sugiere el nombre, el molde permanece permanentemente como parte integral de la estructura terminada. (por ejemplo, dobles secciones T para suelos, techos, etc.) Se debe tomar precauciones para tener una conexión firme entre el molde y las capas llenas más adelante, de modo que el producto terminado como unidad estructural integral.

Ventajas

Las ventajas de una construcción de hormigón armado bien construida son el bajo peso, los costes de mantenimiento y una larga vida útil en comparación con las construcciones puramente de acero. Sin embargo, una precisión meticulosa en la construcción se considera crucial, especialmente con respecto a la composición cementosa y la forma en que se aplica dentro y sobre la estructura, y cómo o si la estructura ha sido tratada para resistir la corrosión.

Cuando una lámina de ferrohormigón se sobrecarga mecánicamente, tenderá a doblarse en lugar de romperse o desmoronarse como la piedra o la cerámica. Como contenedor, puede fallar y tener fugas, pero posiblemente se mantenga unido. Mucho depende de las técnicas utilizadas en la construcción.

Utilizando el ejemplo de Mulberry Harbours, se podrían fabricar unidades prefabricadas para puertos (como Jamestown en Santa Helena) donde la ingeniería civil convencional es difícil.

Desventajas

La desventaja de la construcción con hormigón armado es que requiere mucha mano de obra, lo que la hace costosa para su aplicación industrial en el mundo occidental. Además, existe la posibilidad de que se produzcan amenazas de degradación (óxido) de los componentes de acero si se dejan huecos de aire en la construcción original, debido a una mezcla demasiado seca del hormigón que se aplica o a no forzar la salida del aire de la estructura mientras se está aplicando. en su etapa húmeda de construcción, mediante vibración, técnicas de pulverización presurizada u otros medios. Estos huecos de aire pueden convertirse en charcos de agua a medida que el material curado absorbe la humedad. Si los huecos se producen donde hay acero sin tratar, el acero se oxidará y expandirá, provocando que el sistema falle.

En la práctica moderna, la llegada de 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 un 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 nacionales se dieron cuenta de que, con un presupuesto determinado, el ferrocemento permitía un casco mucho más grande de lo que sería posible de otra manera. Sin embargo, algunos constructores no se dieron cuenta de que el casco representa sólo una pequeña parte del coste total porque un barco más grande tendría costes de equipamiento mucho más altos. En consecuencia, varios barcos de ferrocemento construidos en casa se convirtieron en proyectos inacabados o, si estaban terminados, en "horrores" mal ejecutados, con sobrepeso y abultados. Al darse cuenta de que sus barcos no sólo eran decepcionantes sino que además no se podían vender, algunos constructores los aseguraron y los arruinaron de manera fraudulenta para obtener una compensación. Las compañías de seguros tienen un largo recuerdo de tales fraudes y hoy en día, incluso para embarcaciones de ferrocemento bien construidas, se ha vuelto difícil obtener cobertura de seguro para riesgos de terceros, mientras que una cobertura integral es prácticamente inalcanzable.