El refuerzo de acero fue una invención revolucionaria del siglo XIX. Las barras de acero proporcionan resistencia, permitiendo estructuras largas en voladizo y losas más delgadas y con menos soporte. Y como se requiere menos concreto para verter esas losas, los tiempos de construcción se reducen significativamente. Pero, ¿sabes cuánto dura el hormigón armado?

Los ingenieros a principios del siglo XX predijeron que las estructuras de hormigón armado durarían mucho tiempo, quizás 1.000 años. En realidad, tienen una vida útil de 50‑100 años, a veces menos.

¿Qué es el hormigón armado?

El hormigón es un material compuesto, una matriz de cemento reforzada con agregados, que funciona bien en compresión pero no en tensión. Ese problema se puede resolver vertiendo hormigón húmedo alrededor de barras de acero de refuerzo sólidas unidas entre sí para formar una jaula.

Cuando el hormigón se endurece alrededor de las barras, obtenemos un nuevo material compuesto llamado hormigón armado, también conocido como hormigón cementicio reforzado o RCC, que funciona bien en tensión o compresión: el hormigón resiste el aplastamiento, lo que brinda resistencia a la compresión. En contraste, el acero resiste la flexión y el estiramiento, lo que brinda resistencia a la tracción. El hormigón armado, en esencia, utiliza un material compuesto dentro de otro: el hormigón sirve como matriz, mientras que las barras o alambres de acero proporcionan el refuerzo.

Las barras de acero, también conocidas como varillas o rebar, abreviatura de barras de refuerzo, suelen estar hechas de hebras retorcidas con nervaduras o relieves que las anclan firmemente dentro del hormigón sin deslizarse.

En teoría, podríamos usar cualquier material para reforzar el hormigón. El acero se usa comúnmente porque se expande y contrae aproximadamente tanto como el hormigón con el calor y el frío, lo que significa que no agrietará el hormigón circundante como podría hacerlo otro material si se expande más o menos. Otros materiales, como varios plásticos, se utilizan ocasionalmente. (Fuente: Explain That Stuff)

Grietas en el hormigón

Las grietas son lo último que deseas ver en un edificio o puente de hormigón, especialmente en uno relativamente nuevo. Pero, si las estructuras de hormigón datan de la época romana, ¿cómo es que algunos puentes, rascacielos y otras estructuras de hormigón construidos hace apenas unas décadas, a finales del siglo XX, ya se están desmoronando?

Hay varias explicaciones posibles. El hormigón romano de tipo pozzolánico, más antiguo, hecho de ceniza volcánica, se agrieta menos que las formas más modernas de hormigón, y se utilizaba principalmente en compresión, por lo que incluso si se formaban grietas, era menos probable que se propagaran. Como el hormigón armado se usa más frecuentemente en tensión, contiene barras de refuerzo de acero. Sin embargo, como hemos visto, aún puede agrietarse a menos que esté pretensado.

El hormigón moderno falla debido a una condición conocida coloquialmente como cáncer del hormigón o enfermedad del hormigón, que implica tres problemas interconectados. Primero, los álcalis en el cemento reaccionan con la sílice en los agregados utilizados para fabricar el hormigón. Esto hace que nuevos cristales crezcan muy lentamente dentro del hormigón, ocupando más espacio que los cristales originales, provocando que el hormigón se agriete de adentro hacia afuera o se desprenda de la superficie, permitiendo que el agua entre desde el exterior.

Cualquier agua que entre en una estructura, como un puente de carretera, puede ser alcalina debido a las sales usadas para tratar la vía en invierno. El segundo problema es que el agua que entra eventualmente entrará en contacto con las barras de acero de refuerzo en el interior, provocando que se oxiden y se deterioren, lo que puede expandirse y causar debilidades estructurales fatales.

Las manchas marrones sucias en el hormigón etiquetado como cáncer son frecuentemente causadas por agua oxidada que drena a través de grietas. Un tercer problema es que el agua que se filtra dentro del hormigón a través de grietas puede congelarse en invierno, provocando que se expanda y cause nuevos daños por los cuales aún más agua puede penetrar, resultando en un círculo vicioso de degeneración y deterioro. (Fuente: Explain That Stuff)

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