El ferrocemento o ferrocemento [1] es un sistema de construcción que utiliza mortero reforzado [2] o yeso (cal o cemento , arena y agua) aplicado sobre una "armadura" de malla metálica , metal tejido, expandido o fibras metálicas, y varillas de acero delgadas y espaciadas estrechamente, como varillas de refuerzo . El metal comúnmente utilizado es hierro o algún tipo de acero, y la malla está hecha con alambre con un diámetro entre 0,5 mm y 1 mm. El cemento es típicamente una mezcla muy rica de arena y cemento en una proporción de 3:1; cuando se usa para hacer tableros, no se usa grava, por lo que el material no es hormigón.
El ferrocemento se utiliza para construir superficies y estructuras relativamente delgadas, duras y resistentes en 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, incluyendo esculturas y 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. [ cita requerida ]
Los " puertos Mulberry " utilizados en los desembarcos del Día D estaban hechos de ferrocemento y sus restos aún pueden verse en centros turísticos como Arromanches .
El cemento y el hormigón se utilizan indistintamente, pero existen distinciones técnicas y el significado de cemento ha cambiado desde mediados del siglo XIX, cuando se originó el ferrocemento . Ferro- significa hierro, aunque el metal comúnmente utilizado en el ferrocemento es la aleación de hierro acero . Cemento en el siglo XIX y antes significaba mortero [3] o piedra rota o baldosa mezclada con cal y agua para formar un mortero fuerte. [4] Hoy en día, cemento generalmente significa cemento Portland , [5] El mortero es una pasta de un aglutinante (generalmente cemento Portland), arena y agua; y el hormigón es una mezcla fluida de cemento Portland, arena, agua y agregado de piedra triturada que se vierte en encofrados (encofrados). El hormigón armado 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 Society of Engineer's Journal de Londres [6], pero ahora se confunde ampliamente con el ferrocemento.
Los inventores del ferrocemento son los franceses Joseph Monier , que lo denominó «ciment armé» (cemento blindado), y Joseph-Louis Lambot, que construyó un barco con este sistema en 1848. [7] Lambot exhibió el barco en la Exposición Universal de 1855 y su nombre para el material «ferciment» se mantuvo. Lambot patentó su barco en 1855, pero la patente se concedió en Bélgica y solo 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 utensilios se fabricaban tradicionalmente con cerámica , pero los proyectos a gran escala cocidos en hornos eran costosos y propensos a fallar. 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 rústicas, dando así paso también al hormigón de imitación de madera. En la primera mitad del siglo XX, el italiano Pier Luigi Nervi se destacó por su uso del ferrocemento, en italiano llamado ferro-cemento .
El hormigón armado tiene una resistencia relativamente buena a los impactos y, cuando se utiliza en la construcción de viviendas en países en desarrollo, puede ofrecer una mejor resistencia al fuego, a los terremotos y a 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 los costos al proporcionar 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 la arquitectura novedosa , ejemplos de los cuales son los dinosaurios de Cabazon y las obras de Albert Vrana .
La forma deseada puede construirse a partir de una construcción de varias capas de malla, sostenida por una armadura o rejilla, construida con varilla de refuerzo y atada con alambre. Para un rendimiento óptimo, el acero debe ser tratado contra la oxidación ( galvanizado ) o acero inoxidable . Sobre este marco terminado, 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 garantizar que el hormigón pueda fraguar y endurecerse lentamente y para evitar el desarrollo de grietas que puedan debilitar el sistema. Se deben tomar medidas para evitar el 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 seca. 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 antiguas que han fallado ofrecen pistas para mejores prácticas. Además de eliminar el aire donde entra en contacto con el acero, los aditivos modernos para hormigón pueden incluir " aditivos " líquidos acrílicos para retardar la absorción de humedad y aumentar la resistencia al impacto del producto endurecido o para alterar las velocidades de curado. Estas tecnologías, tomadas prestadas del sector de la instalación de baldosas comerciales, han ayudado en gran medida a la restauración de estas estructuras. [8] Se puede añadir fibra de vidrio o de polietileno troceada para reducir el desarrollo de grietas en la capa exterior. (La fibra troceada podría inhibir la 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 las capas externas posteriores. Las fibras troceadas también pueden alterar o limitar algunas técnicas de esculpido en húmedo).
La ventaja económica de las estructuras de hormigón armado es que son más fuertes y duraderas que algunos métodos de construcción tradicionales. [ cita requerida ] Las estructuras de hormigón armado se pueden construir rápidamente, lo que puede tener ventajas económicas. [9]
En la India , el hormigón armado se utiliza a menudo porque las construcciones realizadas con él son más resistentes a los terremotos . [ cita requerida ] La resistencia a los terremotos depende de una buena técnica de construcción.
En la década de 1970, los diseñadores adaptaron sus diseños de yates al esquema de construcción en el patio trasero, muy popular en aquel entonces, de construir un barco utilizando ferrocemento. Su gran atractivo era que, con una inversión y unos costes mínimos y una aplicación razonable de la habilidad, un aficionado podía construir un casco de yate liso, resistente y sustancial. Un casco de ferrocemento puede resultar de un peso similar o inferior al de un casco de plástico reforzado con fibra (fibra de vidrio), de aluminio o de acero . [ cita requerida ]
Básicamente existen tres tipos de métodos de ferrocemento. Son los siguientes:
Las ventajas de una construcción de hormigón armado bien construida son el bajo peso, los costos de mantenimiento y la larga vida útil en comparación con las construcciones puramente de acero. [10] Sin embargo, se considera crucial una precisión meticulosa en la construcción, especialmente con respecto a la composición cementante y la forma en que se aplica dentro y sobre el marco, y cómo o si el marco ha sido tratado para resistir la corrosión.
Cuando una lámina de hormigón armado 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 es posible que se mantenga unida. Mucho depende de las técnicas utilizadas en la construcción.
Utilizando el ejemplo de Mulberry Harbour, se podrían construir unidades prefabricadas para puertos (como Jamestown en Santa Elena) donde la ingeniería civil convencional es difícil.
La desventaja de la construcción con hormigón armado es que requiere mucha mano de obra, lo que la hace cara para su aplicación industrial en el mundo occidental. Además, existe la posibilidad de que se degraden (oxiden) los componentes de acero si quedan huecos de aire en la construcción original, debido a que se aplica una mezcla de hormigón demasiado seca o si no se expulsa el aire de la estructura mientras está en su etapa húmeda de construcción, mediante vibración, técnicas de pulverización a presión 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, este se oxidará y se expandirá, lo que provocará 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 en comparación con las fórmulas anteriores y también aumentan la fuerza de unión para mitigar estas fallas. Los pasos de restauración deben incluir el tratamiento del acero para detener el óxido, utilizando prácticas para tratar acero viejo comunes en la reparación de carrocerías de automóviles.
Durante la década de 1960, en Australia, Nueva Zelanda y el Reino Unido, los constructores de barcos caseros se dieron cuenta de que, con un presupuesto determinado, el ferrocemento permitía un casco mucho más grande de lo que sería posible de otro modo. Sin embargo, algunos constructores no se dieron cuenta de que el casco constituye solo una parte menor del costo total porque un barco más grande tendría costos de equipamiento mucho más altos. En consecuencia, varios barcos de ferrocemento construidos en casa se convirtieron en proyectos inacabados o, si se terminaban, en "horrores" mal ejecutados, con exceso de peso y llenos de bultos. Al darse cuenta de que sus barcos no solo eran decepcionantes sino también invendibles, algunos constructores aseguraron sus barcos y los echaron a perder fraudulentamente para obtener una indemnización. Las compañías de seguros tienen una larga memoria de este tipo de fraudes y, hoy en día, incluso para los barcos de ferrocemento bien construidos, se ha vuelto difícil obtener cobertura de seguro para riesgos de terceros, mientras que la cobertura integral es prácticamente inalcanzable. [ cita requerida ]
