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75 AÑOS DE DESARROLLO DE LA
TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN EN LA
ARGENTINA
Alberto Giovambattista
Profesor. Ing. Civil. Consultor.
Miembro Titular de la Academia Nacional de Ingeniería
Miembro Titular de la Academia de la Ingeniería de la PBA
Fellow del ACI
La evolución de la tecnología del hormigón
a lo largo de los tiempos
5600
A.C
1824
1940
1975
1 - Los hormigones antiguos
2 - Los primeros desarrollos tecnológicos
3 - Los hormigones modernos
4 - Los hormigones contemporáneos
Imperio Romano, años 300 A.C. al 475 D.C
En sus construcciones emplearon un material cementicio a base
de cal, puzolana (Pozzuoli) y arena. Las proporciones eran 1 parte
de cal, 2 partes de puzolana y 4 partes de arena.
Utilizaron los primeros aditivos para modificar las propiedades de
sus hormigones. Consistían en sangre animal y leche.
Panteón de Roma, 128 D.C
Posee una cúpula casetonada,
de 44 metros de diámetro de
hormigón simple, liviano. Fue
la más grande construida hasta
1913.
Alemania, 700 D.C.
Saxons idea y construye las primeras mezcladoras de hormigón.
Consistían en grandes piletas donde se colocaban los materiales. La
El mezclado lo realizaba una viga con paletas, que giraba sobre un
eje movida por tracción a sangre (por hombres o animales)
Evolución en los S. XVIII y XIX
•
Los avances de la química en el siglo XVIII, posibilitan la obtención
industrial de aleaciones ferrosas y aglomerantes cálcicos.
•
•
•
1824. Leeds inventa y patenta el Cemento Portland.
1845, Francia. Lambot fabrica un bote con malla de alambre.
1851/65. Se inicia la producción industrial del acero.
•
1854, Inglaterra. Wilkinson patenta un sistema de losas
casetonadas.
•
1860/7. Monier patenta el Ho Ao en Francia.
•
1884. C.Freytag adquiere la patente del Monier y la cede a G.A.
Wayss. Comienzan estudios experimentales en Alemania.
•
1928, Francia. E. Freyssinet patenta el hormigón pretensado.
Chazelet, Francia, 1873
Monier diseña y construye el primer puente de hormigón armado
del mundo. Posee 4 vigas con forma de arco y tablero de madera
Estados Unidos, 1891
George Bartholomew construye la primera calle de hormigón
del mundo en Bellefontaine, Ohio, la cual permanece
transitable actualmente
Estados Unidos y Europa, 1899 - 1910
Se patentan los primeros sistemas de mezclado del hormigón.
Hamburgo, Alemania, 1903
El Ing. Juergen Hinrich Magens, hizo transportar el primer metro
cúbico de hormigón, producido en una mezcladora estacionaria
hasta una obra distante 11 km
Estados Unidos, 1914
Duff Abrams publica sus primeros trabajos, en los cuales:
•Vincula la razón agua / cemento con laresistencia del hormigón.
•Propone el asentamiento del tronco de cono para medir la
consistencia del hormigón fresco,
•Destaca la importancia del módulo de finura
Estados Unidos, 1930
Se descubre la incorporación intencional de aire, que otorga
durabilidad a ciclos de congelación y deshielo.
1931-1943. USA. Tecnología del hormigón masivo
1931-1936. Hoover , arco-gravedad, h=221 m; 3,36*106 m³, post-enfriado
1933-1943. Grand Coulée, gravedad, h= 168 m; 9,2*106 m3, pre-enfriado
1900 – 1940. Argentina
Primeras construcciones
1907 - Dock Sud, Prov. Bs. As., Argentina
Entra en
servicio la 1ª
Central
Térmica Dock
Sud, con un
conducto en
túnel para
agua de
refrigeración.
El conducto
está en
servicio
1929 – Camino Morón – Luján, Prov. Bs. As., Argentina
34 km en
hormigón
armado.
Es el primer
camino local
importante
pavimentado
con
hormigón.
Estuvo en
servicio hasta
los años ‘60.
Buenos Aires, Argentina, 1910-1930
Comienzan a
construirse los
primeros
edificios de
Ho. Ao.,
proyectados
por ingenieros
europeos, en
especial
alemanes
Rivadavia 1808
CABA
Año: 1914
Av. Mayo 1148
CABA
Año: 1924
Buenos Aires, Argentina, 1934
Finaliza la construcción del edificio Kavanagh. Con 120m de
altura, en su momento fue el edificio con estructura de
hormigón más alto del mundo.
1940 – 1975. Innovaciones importantes en USA
1940
Stanton descubre la R.A.S.
1942-45 Comienza el uso de los fluidificantes
1958-66 Cementos expansivos (U.S.A. y Rusia)
1963
Primeras investigaciones en H.R.F.
1973
El USACE mide la extensibilidad de los hormigones masivos
y la aplica en verificar la fisuración en el proyecto de diques.
1975
Primera estructura en HAP
Creación de Instituciones y laboratorios con influencia
significativa en el desarrollo de la
Tecnología del Hormigón en Argentina
•
•
•
•
•
•
•
1908. Laboratorio de la Dirección de Puentes y Caminos de la
Provincia de Buenos Aires.
1912. Obras Sanitarias de la Nación.
1940. Instituto del Cemento Portland Argentino (Laboratorio y
Biblioteca Pública especializada).
1942. L.E.M.I.T. (1979 C.I.C. – L.E.M.I.T.)
1957. I.N.T.I. (1958 se inaugura el Depto. de Construcciones)
Decada ‘70. Se crean los primeros laboratorios privados
Años 2000. Se crean los centros técnicos de las empresas
cementeras
1940-1975. Algunos aportes al desarrollo de la
Tec. del Ho. en Argentina
•
1941. A. Grissi y S.A. Agosti publican un trabajo sobre la recepción
de pavimentos de hormigón en base a criterios probabilísticos, que
fue premiado en el 4o Congreso Argentino de Vialidad, 1942.
•
1948. Fava, A.S.C. Resistencia de Rotura a la Compresión en función
de la Relación Agua / cemento y de la edad.
•
1951. Fava, A.S.C. Teoría y práctica de la Incorporación Intencional
de Aire Su utilización en la Planta Potabilizadora de Punta Lara
•
1961. Fava, Colina, Manuele y Cortelezzi publican las primeras
experiencia realizadas en el país sobre la RAS y certifican su
aparición en el Co. La Plata – Punta Lara.
•
1964. I.R.A.M. crea la Comisión para el Estudio de la RAS.
1940-1975. Algunos aportes al desarrollo de la
Tec. del Ho. en Argentina
•
1964. A. Giovambattista publica las primeras experiencias con
fluidificantes y retardadores de fraguado.
•
1964. J.F. Colina y A. Giovambattista publican experiencias con
hormigones livianos para uso estructural realizada con materiales
producidos en el país.
•
1964. I.N.T.I. - PRAEH.
•
1974. El Departamento de Construcciones del I.N.T.I. realiza los
primeros ensayos de laboratorio con hormigones masivos para
Salto Grande.
1974 – 1979. Construcción de Salto Grande
•
1r dique de Ho. Masivo con
tecnología actual
• 1.800.000 m3 de hormigón
• Potencia Total: 1.890 MW
• Generación media: 6.640 GWh
1974 – 1979. Construcción de Salto Grande
FEM de evolución de temperatura
y verificación de la seguridad a la
fisuración.
Programa de ensayos previos.
TMA = 150 mm.
Cemento tipo IV ASTM.
Ho. Pre-enfriado a 10°C.
Zonificación del hormigón en las
estructuras.
1975 - 2015
Desarrollo de la ciencia de los materiales
Desarrollo de la informática
Crisis del costo del petróleo
Nuevos materiales
Nuevos desarrollos de materiales existentes
Nuevas tecnologías de colocación que disminuyeron costos
1975 - 2015
Nuevos materiales
Nuevos desarrollos de materiales existentes
Nuevas tecnologías que disminuyeron costos
Superfluidificantes
Adiciones activas, en especial microsílice
Fibras y microfibras
Aditivos expansores en estado sólido
HAP; HRF; HCR; H retracción controlada
1982 / 86. Carrera de Postgrado en Tecnología
Avanzada del Hormigón, C.I.C. P.B.A. – U.N.L.P.
•Un año de duración con concurrencia full-time.
•Hizo una puesta al día de los conocimientos disponibles en
el ámbito internacional.
•Participaron profesores del primer nivel en USA y Europa.
•Gran parte de sus graduados hoy se desempeñan como
profesores en universidades nacionales e investigadores, u
ocupan lugares importantes en la industria y en instituciones
del primer nivel tecnológico
1975 – 1988. Algunas estructuras en HAP
Water Tower Place, Chicago, 1975, 60 Mpa
Pte Akkagawa, Japón, 1976, 79 Mpa
Offshore Gullfaks, Noruega, 1984, 80 Mpa
Arche de La Defense, Paris, 1988, 65 Mpa
1987. Seattle, Estados Unidos
El Two Union Square, de 230m de altura. Empleó por primera vez la
adición combinada de microsílice y aditivos superfluidificantes,
logrando resistencias de 125 MPa.
1995 – 2000. Sherbrooke, Canadá.
Prototipo de puente peatonal
Primer puente
en el mundo
realizado en
HAP con fibras
y adiciones
activas
Está en servicio
1995 – 2000. Sherbrooke, Canadá.
Prototipo de puente peatonal
• Viga simplemente apoyada: Luz: 60
m, prefabricado en 6 tramos de 10m
• Losa superior: Ho. S c/ fibras de
acero, espesor 30 mm; f´c = 200MPa
• Cordón inferior: Material idem losa
superior.
• Diagonales: Hormigón simple con
fibras de acero, confinado en tubos
de acero inoxidable de 3mm de
espesor, y compactado a presión.
Nueva York, 2014
Se habilita el World
Trade Center, de 417m
de altura y una antena
que llega a 541m
(1776 pies).
Se utilizaron HAR
(97MPa) , con 530/560
kg/m3 de material
cementicio.
Se hormigonó de
noche y se agregó
hielo.
Puerto Madero, C.A.B.A .
H80, autocompactante, con policarboxilatos
Torre Madero Office
Torre Consultatio, H= 150 m
1980 – 1990. Se construyen los primeros diques
en Hormigón Compactado a Rodillo (HCR)
Fecha
Presa
País
1980
1984
1985/9
1987
1987
Shimajigawa
Willow Creek
Urugua-i
Upper Stillwater
Les Olivettes
Japón
USA
Misiones
USA
Francia
H
(m)
89
52
80
90
36
R
(MPa)
84+36
25
47+19
15
60+0
10
80+170
46
0+130
14
c.u.mc.
En 1990-2005 se construyeron muchos diques en HCR, con
alturas de hasta 185m.
1985 -1990. Presa de Urugua-í,
Misiones, Argentina
1ª Presa de HCR en Argentina
445.000 m3 de HCR
HCR con 60 Kg/m3 de CPN BCH
Paramento de H. Convencional
Hormigones de retracción compensada en la Planta
Depuradora de Líquidos Cloacales Berazategui
Criterio de diseño:
100 años de vida útil, fisuración
nula y mantenimiento mínimo
Se construyeron receptáculos
rectangulares, sin techo, de largo
30m, ancho 18m y alto 4,30m.
Los tabiques se construyeron en
dos etapas:
 1ª etapa: tramos de 8,0 m de largo,
con H 30 y 0,80m de separación
entre tramos
 Espera de 30 días para dar lugar a
la contracción térmica y parte de la
contracción hidráulica
 2ª etapa: tramos intermedios con
H30 de retracción compensada
Hormigones con fibras
•Ho. con fibras.
•Ho. autocompactado con fibras.
•Ho. de ultra alta prestaciones,
con fibras, autocompactado.
Ejemplo: Fibras de acero
Macrofibras
(20 y 80 kg/m3)
f’c = 30 a 40 MPa
Microfibras HUARRF
(80 y 400 kg/m3);
f´c= 140 a 200 MPa
Fibras: acero, polipropileno, vidrio
Aplicaciones:
• Pisos
• Dovelas prefabricadas para
túneles
• Elementos de protección
contra explosiones
• Control de fisuras
• White topping
• En general, para reemplazar
armaduras secundarias.
Hormigones con fibras
• El Código Modelo
2010 de la fib tiene
especificaciones
para el cálculo de
los elementos con
fibras
2010. Whitetoping con HRF en la R24 de R.O.Uruguay
}
Capa adherida HRF, espesor = 15 cm
 Losas cortas 1,80 x 1,80 m, sin sellar
 Sin pasadores ni barras de unión
Rc, 28d, m = 38 MPa
}
 Aplicación sobre superficie
fresada, texturizada y limpia
}
 Asfalto existente
con daño superficial
6
Tensión (MPa)
5
4
P91 H
3
2
1
0
0
500
1000 1500 2000 2500 3000 3500
Deformación (micrones)
Ruta 24
Uruguay
Durabilidad - Daños de estructuras en USA
• Años 30. Comienza el 1r. boom del Ho.Ao. Se pensaba que las
estructuras diseñadas para una vida en servicio de 40 o 50 años
iban a durar mucho más, con mantenimiento pequeño o nulo.
• 1936: US B. of R. alertó sobre la agresión por sulfatos.
• Hasta los años 70 se consideraba que algunos casos de
deterioro prematuro habían sido excepcionales.
• 1987. Según la National Materials Advisory Board, 235.000
tableros de puentes, algunos con menos de 20 años en servicio,
tenían distintos deterioros. Anualmente se sumaban otros
35.000 .
• 1997. K.Metha: muchas agencias del estado utilizan hasta 1/3
de su presupuesto en rehabilitación de estructuras.
La durabilidad en USA
• 1954-57: El ACI hace recomendaciones por exposición y tipología
estructural.
• 1963: Se incorporan los requisitos por durabilidad en el ACI 318.
• 2000. ACI 365.1R-00 - Service Life Prediction - State of the Art Report.
En revisión permanente.
• 2000: la CSA (Canadá) introduce el riesgo por RAS para su prevención.
• 2014: ACI 318 introduce la tipificación de los ambientes, pero sigue
siendo prescriptivo.
La durabilidad en Europa
• 1956. Inre Biczok publica su libro sobre corrosión y protección del
hormigón.
• No obstante, hasta mediados de los años 70, la durabilidad no era un
tema de análisis en el diseño de las estructuras de hormigón.
• 1978: Código Modelo CEB. Estableció tres condiciones de exposición
con requisitos de recubrimiento, abertura de fisura y razón a/c.
• 1990/2 : Cód. Modelo CEB y EU 2 introducen la vida útil, tipifican las
exposiciones y fijan requisitos para ellas. Son prescriptivos avanzados.
• 1997: Boletín 238 del CEB. Introduce el planteo probabilístico
prestacional para el diseño por vida útil.
Durabilidad en Argentina
• 1945/64. Se incluyen requisitos por durabilidad en las
especificaciones técnicas de los organismos del estado.
• 1964. P.R.A.E.H. Establece requisitos de durabilidad idem ACI.
• 1982. CIRSOC 201. Actualiza los requisitos del PRAEH.
• 1996. CIRSOC 201M. Actualiza los requisitos del 1982. Incluye
una tipificación de las exposiciones inspirada en el EU 2.
• 2005. CIRSOC 201. Prioriza la durabilidad en forma similar al EU2.
Tipifica las exposiciones e Introduce el concepto de vida útil.
Actualiza requisitos siguiendo al ACI 318.
• 2013. IRAM introduce el riesgo por RAS en las normas de
agregados.
Los hormigones de hoy y los hormigones del futuro
• He tratado de hacer una reseña de la evolución de la Tecnología
del Hormigón en los países de punta y en la Argentina.
• En la actualidad, en Argentina estamos en condiciones de aplicar
las tecnologías mas avanzadas en
HAP; HUAP; HCF; HRC; Hmasivo; HCR
• Hemos visto que el desarrollo de la tecnología se ha acentuado
en los últimos años, siguiendo tendencias similares a otros
campos del conocimiento.
• Debemos estar preparados para nuevas tecnologías que estarán
disponibles en plazos cada vez mas breves.