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El hormigón, un nuevo material para los puentes del siglo XX (Puentes de Hormigón, Capítulo 1) | #MundoIngeniería

Nuestro compañero el ingeniero Enrique Hernández Gómez-Arboleya inaugura una nueva serie de artículos dentro de

El ingeniero ROBERT MAILLART.

Los puentes de hormigón deben a ROBERT MAILLART un diseño de estas estructuras sin  referencia a los puentes de etapas anteriores construidos en piedra o acero. Los puentes de ROBERT MAILLART comienzan con el siglo XX: su primer puente es el puente de Zuoz, de 30 m de luz, construido en 1901.

Puente de Zuoz (Suiza, 1901). 30 m de luz. ROBERT MAILLART puente de hormigon

Puente de Zuoz (Suiza, 1901). 30 m de luz. ROBERT MAILLART


Tres puentes emblemáticos de finales del siglo XIX.

La modestia de los 30 m de luz del puente de Zuoz contrasta con las luces de los puentes construidos a finales del siglo XIX. El acero es el principal material estructural de estos grandes puentes. Los tres puentes que destacamos pertenecen a una tipología diferente: arco, viga (cantiléver) y colgante.

  • El puente Eads Bridge (también conocido como puente de San Luis) sobre el río Mississippi tiene tres arcos de 152+157+152 m de luz. Construido en 1874 por JAMES B. EADS, tiene los arcos de acero, siendo el resto de hierro forjado.
Puente de San Luis (1874). J. EADS. Arco mayor de 157 m de luz puente de hormigon

Puente de San Luis (1874). J. EADS. Arco mayor de 157 m de luz

  • El Puente Firth of Forth, en Escocia, es un puente viga cantiléver cuyos dos vanos principales tienen 521 m de luz cada uno. Construido en 1890 por J. FOWLER y B. BAKER, toda su estructura es de acero y a finales de siglo era el puente de mayor luz del mundo.
Puente de Firth of Forth (Escocia, 1890). Luz 521 m.  J. FOWLER y B.BAKER puente de hormigon

Puente de Firth of Forth (Escocia, 1890). Luz 521 m.  J. FOWLER y B.BAKER

  • El puente de Brooklyn, en Nueva York, es un puente colgante de 486 m de luz en el vano principal. Construido en 1883 por JOHN y WASHINTON ROEBLING, fue el puente colgante de mayor luz del mundo y combina el acero en sus elementos resistentes con la piedra en las pilas.
Puente de Brooklyn (Nueva York, 1883). 486 m de luz. J. A. ROEBLING y W. A. ROEBLING. puente de hormigon

Puente de Brooklyn (Nueva York, 1883). 486 m de luz. J. A. ROEBLING y W. A. ROEBLING.

Este protagonismo del acero en la construcción de puentes no se perderá en el siglo XX, pero compartiéndolo con un nuevo material: el hormigón.


El hormigón, un nuevo material de construcción.

Un material, ya conocido desde la antigüedad, se abre camino a lo lardo del siglo XIX y dará sus obras más importantes en el siglo XX: el hormigón. Primero como hormigón en masa, después como hormigón armado y, finalmente, como hormigón pretensado. El hormigón es una piedra artificial obtenida mediante la mezcla de áridos y un conglomerante que amasados con agua endurece con el tiempo. Vertido sobre un molde adquirirá la forma de este, tal como ocurre con la fundición de hierro. El componente que da carácter al hormigón es el conglomerante cuya naturaleza fue variando con el tiempo:

– Opus caementicium.

Los romanos utilizaban en la antigüedad la cal (calx) como conglomerante para la fabricación de una piedra artificial que denominaron opus caementicium. Utilizado fundamentalmente en la construcción de muros, en el espacio comprendido entre los dos encofrados se vertía una capa (o tongada) de poco espesor de áridos de diferentes tamaños – caementum-;  sobre esta capa se echaba el mortero de cal y se compactaba el conjunto con ayuda de pisones o mazos de madera hasta conseguir que rezumase en la superficie la pasta, lo que aseguraba que no habían quedado grandes huecos en la masa.

Opus caementicium en las termas de Sexi (Almuñécar)

Opus caementicium en las termas de Sexi (Almuñécar)

-Puzolanas

Los romanos fueron más allá en el uso del hormigón al descubrir de forma empírica un material capaz de fraguar y endurecer bajo el agua. Para la fabricación de este material se sustituía en el mortero de cal la arena por unas cenizas oscuras de origen volcánico que llamaban pulvis puteolanus y producían un hormigón hidráulico, capaz de fraguar y endurecer bajo el agua.

-Cemento de Zumaya.

En España, el primer cemento hidráulico comenzó a fabricarse en 1836 a partir de unas margas (calcita y arcilla) que se obtenían en las cercanías de Zumaya y que calcinadas con lignitos de la región se obtenía un producto no solo hidráulico (es decir, que fragua bajo el agua) sino también inalterable frente a la acción del agua del mar.

– Cemento portland

Los productos hidráulicos anteriores estaban sujetos en su fabricación a productos naturales locales y su uso fuera de la región estaba indicado en casos excepcionales por el alto coste del transporte a largas distancias. Este notable inconveniente desapareció a partir de 1824 cuando la construcción dispuso de un nuevo material patentado por  el inventor inglés JOSEPH ASPDIN: el cemento portland, que se obtiene calcinando en hornos especiales una mezcla adecuada de piedra caliza y arcilla.


Puentes de hormigón en masa.          

La forma más elemental de utilizar el hormigón en las estructuras de puentes es en forma de hormigón en masa. Como una piedra artificial que es, tiene una limitada resistencia a la tracción y una buena resistencia a la compresión. Por eso la forma estructural usada es la de puente arco, de forma semejante a la piedra natural. Se ha usado desde sus orígenes para obras de pequeña luz como los pontones o en puentes de arcos múltiples de medio punto de luces pequeñas. Sin embargo, ha habido casos singulares como el puente de Villeneuve-Sur-Lot de casi 100 m de luz del ingeniero EUGÉNE FREYSSINET. El puente construido en hormigón y ladrillo rojo produce un bello contraste de colores. 

Puente de Villeneuve-Sur-Lot (Francia, 1919). 97 m de luz. EUGÉNE FREYSSINET.

Puente de Villeneuve-Sur-Lot (Francia, 1919). 97 m de luz. EUGÉNE FREYSSINET.


Autor: Enrique Hernández Gómez-Arboleya 

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Referencias:

Bibliografía.

Fernández Troyano, Leonardo (2004) Tierra sobre el agua. Tomo I. 2ª edición. Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Colección Ciencia, Humanidades e Ingeniería. Madrid.

González Tascón, Ignacio y Velázquez, Isabel (2004). Ingeniería romana en Hispania. Historia y técnicas constructivas. Fundación Juanelo Turriano. Madrid.

Imágenes

– Puente de San Luis. https://es.wikipedia.org/wiki/Puente_Eads

– Puente de Firth of Forth. Fuente Tierra sobre el agua (Tomo I, 29)

– Puente de Brooklyn (Manhattan).

http://ingenieriaporelmundo.blogspot.com.es/2014/10/puente-de-brooklyn.html

Opus caementicium. González Tascón, pág. 50.

– Puente de Villeneuve-Sur-Lot.

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