Materiales avanzados de construccion

Materiales avanzados de construccion gy margaritapia Aexa6pp 02, 2010 27 pagcs “LA ELEVACION COMO TECNICA DE CONSTRUCCION, UNA INNOVACION EN TRABAJOS DE ALTURA” Rebeca Casanova / Margarita Echeverry Arbeláez Universidad Politécnica de Cataluña / Máster en Ing. de las Estructuras y la Construcción Departamento de Ingeniería de la construcción/ ETSECCPB / Técnicas avanzadas Avanzados Resumen: El hormigón es un material que ha venido evolucionando vertiginosamente en los últimos 50 años. Antiguamente el hormigón se trataba de esconder, posteriormente se intentaba colorear para atenuar su aspecto ris, bastante alejado de la estética.

Ha en día, la nobleza de este material le ha d PACE 1 or27 aprovechando la trab b ; ‘I la aparición de los ho Fone innovadora va en bu de vista estético, m arquitectónicas, orado y promueve bles. La corriente nes desde el punto ito urbano, en el que el hormigón se hace partícipe ya no solo en imponentes elementos de diseño urbano, sino tambien en sus dotaciones de mobiliario. Surgen entonces otros hormigones como los pulidos, autolimpiables, poliméricos, entre otros, que amplían las opciones de los dlseñadores, y mejoran la percepción e impacto social de as obras.

Palabras clave: Mobiliario, funcionalidad, Durabilidad, hormigón, urbanismo. 1 Introducción Todo elemento de mobiliario urbano cumple una serie de características básicas, que vienen determinadas por su todo elemento de mobiliario urbano se fundamentan en los conceptos de estética, funcionalidad e idoneidad de instalación, solidez y durabilidad, y facilidad de reparación y mantenimiento. Se entiende por funcionalldad e idoneidad de instalación al cumplimiento de una función determinada (se cumple la función de protección en una marquesina, de información en una columna, etc. su colocación y fijación en un punto idóneo (próximo al ciudadano), que al mismo tiempo no entorpezca el circular de la ciudadanía por las calles. La solidez y la durabilidad del elemento urbano marcan la pauta en la selección de los materiales y su técnica, ya que el hecho de estar instalados en ambientes exteriores, les demanda construcciones de calidad y materiales durables que garanticen la vida útil del elemento, a la vez que permitan su fácil reparación y mantenimiento.

Por lo anterior, muchos productos fueron descartados para darle paso al hormigón, que es el material que mejor se ha consolidado or su durabilidad, y pese a que los parámetros estéticos en sus inicios no fueron su fuerte, hoy en día las investigaciones han resultado en la obtención de hormigones de altas prestaciones que comportan propiedades explotables en diseño, estética y funcionalidad, todo en un mismo conjunto. Evolución del hormigón desde el punto de vista estético La necesidad de funcionalidad y estética unidas en el hormigón, crea el concepto de urbanismo, que puede entenderse como el proceso que da forma a las condiciones físicas para la vida en las ciudades, creando nuevas experiencias en los ciudadanos, odificando las características actuales, bajo el principio de “el arte de hacer ciudad”, lo que implica también el diseño de edificios, espacios y paisajes 2 OF edificios, espacios y paisajes, y todos los procesos que involucren hacer un desarrollo sostenible.

Fig. 1 : Las superficies de hormigón no siempre fueron de agradable percepción. A finales de la década de los 60’s el urbanismo se orienta más allá del aspecto físico, buscando mejorar la calidad de los espacios urbanos, desarrollando nuevos diseños y gestando nuevos conceptos, dando como resultado el mobiliario urbano. Este concepto ha evolucionado en cuanto a su uso y materiales, surgiendo asi el mobiliario para espacios de tránsito, que hoy por hoy involucra al hormigón como uno de sus materiales principales por su versatilidad, funcionalidad y durabilidad.

Los principios de la historia del hormigón armado son casi ajenos a la historia de la arquitectura, ya que este nuevo material no estimuló la imaginación de los arquitectos sino hasta fines del Siglo XIX. Inicialmente el hormigón se empleó en su forma básica, cuya finalidad era netamente la funcionalidad y durabilidad, ignorando cualquier sentido estético.

De ahí que la percepción de este material tenga matices de fnaldad y sobriedad, Incluso se vinculan las superficies de hormigón con algo sucio y descuidado. Fig. 2: Iglesia de St. Jean de Montmartre, del arquitecto A. de Baudot, en los inicios del hormigon arquitectónico. Posteriormente se pensó en lograr superficies más lisas, con formas diversas. Según se cita en [1], Anatole de Baudot, Tony Garnier y Augusto perret fueron los primeros arqultectos que emplearon el hormigón armado con fines estéticos.

Desde entonces los arquitectos lo han usado ampliamente para eemplazar o sustituir todo tipo de piedra natural tallada para construir así como otr ampliamente para reemplazar o sustituir todo tipo de piedra natural tallada para construir así como otros materiales de mampostería. Se puede decir que, con la llegada del Cemento portland y del hormigón armado, se abrió una nueva era, la del hormigón arquitectónico. En este artículo denominaremos hormigón arquitectónico a aquel hormigón convencional en el que el requisito estético es el más representativo.

Entre los más importantes productos del hormigón arquitectónico ara la construcción se encuentran elementos para mobiliarios urbanos, señalización, prefabricados para edificios y paneles de fachada. Los requerimientos básicos del diseño de estos elementos, comprenden la provisión de accesos, resguardos, pnvacldad, reducción de rudos y la mejor utilización de los espacios limitados, en los que el mobiliario urbano, en su forma más sencilla, se aprovecha en parques y jardines de todos los tamaños y para todos los propósitos.

Estos elementos consisten en bancas, jardineras, postes para señales, piezas de iluminación, barreras para el tránsito, recipientes para basura, soportes para icicletas, fuentes, estanques, juegos de agua, área para juegos infantiles y elementos decorativos, que en la mayoría de los casos son prefabricados de hormigón arquitectónico. Fig. 3: Pabellón del museo de ciencia y tecnología Danfoss Universe en Nordborg, Dinamarca. Una obra en hormigón de formas no convencionales.

Disponible en:http://visioncultural . wordpress. com/2009/12/09/7-nuevas-maravillas-de-la -arquitectura-mundial/ Fig. 4: Sillarga @ / Sicurta @ Estudio Inés – Milà. Disponible en: www. escofet. es La relativa facilidad con que pueden producirse una amplia gama e formas, diseños, colores y texturas con el hormigón ha esti una amplia gama de formas, diseños, colores y texturas con el hormigón ha estimulado la imaginación de los arquitectos. Fig. 5: Mobiliario de hormigón para jardines, imitación madera.

Disponible en: http://www. solostocks. com 2. 1 Contexto social Fig. 6: Luminarias de hormigón pulido en una vía peatonal. Disponible en: www. escofet. es El sentido humano de ciudad, de espacios públicos, paisajismo y urbanismo cada día toma más valor en los ciudadanos porque actualmente nos sentimos más propios de nuestras cudades, s por esto que se obra con cautela en el uso de materiales demasiado bruscos y fríos desde la percepción del ciudadano.

Es por esto que nacen los hormigones de altas prestaciones estéticas, ofreciendo opciones perdurables y agradables en el entorno, integrándose armónicamente con otros elementos de los espacios públicos y del ambiente. Se desarrollan diseños que involucran criterios estéticos en la obtención de formas, relieves, texturas, colores y tonalidades, todos en función de obtener mobillanos urbanos con cualidades más allá de su resistencia y funcionalidad. Fig. 7: Pérgola en hormigón prefabricado. Disponible en: http://www. nortenph. om Intervienen asf aspectos artísticos que pueden generar identidad, convirtiendo a veces los mobiliarios en elementos emblemáticos de los lugares en donde se posan. El potencial estético del hormigón abre campo a la imitación de formas y texturas de la naturaleza, complementando diversos escenarios que van desde las típicas calles hasta diversas zonas de esparcimiento, en los que el público se hace cad lape s OF reforzado de 5000psi, con forma de arco que imita la roca volcánica, Disponible en http://wmv. bigtoys. com/products/ 2. 2 Contexto técnico

Todo hormigón arquitectónico tiene una fuerte componente estética. En las primeras épocas del hormigón, dado el color gris del mismo y la tradición existente, al hormigón se le ocultaba detrás de diversas soluciones. Era así como en distintos puentes de principio de siglo, el hormigón como material resistente, era revestido por piedra simulando puentes de mampostería. Fig. 9: Puente de Zinkoenea (Hernani-Vizcaya), en hormigón, revestido con mampostería ordinaria en piedra. Disponible en: http://www. freyssinet. es/wp/w 10 /puente-zinkoenea. df En los años posteriores, en reacción del crecimiento de los costes e mano de obra se pensaron alternativas que exigían disminuir operaciones como el revestimiento, porque implicaba contratar mano de obra especializada adicional para tal fin. Al mismo tiempo aparece el hormigón pretensado (1930) que permitió obtener puentes más esbeltos, en los el hormigón se expone, siendo el único material de fachada. Es así como empezaron a necesitarse requisitos estéticos en obras civiles, especialmente demandados en puentes por su gran tamaño y alcance visual, o en obras de carácter público.

Fig. 10: Instituto Nacional de Educación Fisica de Cataluña, on hormigones prefabricados y pulidos. Disponible en: http://vww. copisa. com/es-es/galeria-de-proyectos/obras -destacadas/obras-destacadas/instituto-nacio nal-de-educacion -fisica-de-catalunya- Paralelamente en el campo de la edificación esta corriente estética repercutió y lográ técnicas de ejecución tenían un marcado carácte en consecuencia los Las técnicas de ejecución tenían un marcado carácter artesanal, y en consecuencia los rendimientos eran bajos.

En los años 70 se produjo un importante volumen de obras con el agravante de la urgencia en la ejecución, lo cual se reflejó en problemas osteriores de durabilidad. Estos problemas aparecieron principalmente por carbonatación del recubrimiento, en muchos casos casi inexistente, y por la consecuente corrosión de la armadura. Esta problemática llevó a cuestionar en los ultimos años la idoneidad del hormigón visto, especialmente en el campo de la arquitectura, tal como se cita en [2].

Surge entonces una preocupación por la búsqueda del equilibrio adecuado entre durabilidad, funcionalidad y estética, requisitos que inciden sobre los acabados recién terminados en obra, y durante la vida útil de las estructuras, en las que el hormigón es u material más visto. Este concepto trasciende a elementos más simples como los equipamientos urbanos, en los que la durabilidad es pieza fundamental luego de la estética. De ahí que se busquen materiales alternativos a las maderas o metales (que demandan mantenimiento con el tiempo), y se vuelque la atención en minerales naturales y en hormigones tipo arquitectónico.

Desde su diseño se procura lograr una buena y perdurable apariencia de estos elementos, especialmente aquellos instalados en zonas de circulación peatonal, en las que el transeúnte alcanza a percibir las formas y texturas de los elementos. Por lo anterior, desde el punto de vista estético, generan mayor impacto visual y captan la atención. Fig. 1 1: Bolardos en hormigón que separan el espacio peatonal, y sirven de luminarias en la zona de Arco de Cuchilleros (Madrid). Fabricado por Escofet.

Disponible en: httpWangel en la zona de Arco de Cuchilleros (Madrid). Fabricado por Escofet. Disponible en: http://angelrollon. blogspot. com/2008/og/bolardos -de-madrid. html 3Prestaciones del hormigón en un entorno urbano En un entorno urbano, los hormigones utilizados son usualmente hormigones de altas prestaciones estéticas, ya que ofrecen lternativas de diseño innovadoras, sin perder la esencia del hormigón que se fundamenta en su durabilidad, resistencia y funcionalidad.

Estos hormigones de última generación, incorporan dentro de sus componentes nuevos materiales, modernas técnicas de fabricación y atractivos acabados, empleando procedimientos que ofrecen soluciones más rentables, a precios competitivos La rentabilidad se logra reduciendo al mínimo el mantenimiento, que en estructuras convencionales se convierte en pintura y en limpiezas de rutina. Con estos hormigones se elimina el uso de pintura, ya que incorporan colores y acabados, y se reducen as limpiezas con la inclusión de aditivos que otorgan mejor respuesta ante ataques externos, tanto quimicos, biológicos y fisicos.

La posibilidad de obtener acabados dentro de la matriz de hormigón aligera los tiempos de ejecución y los consecuentes costos, con lo cual se llega a precios competitivos. Sus acabados y plasticidad lo han hecho moldeable, logrando nuevas formas que resultan atractivas y llegan a ser un reclamo turístico desarrollador de un lugar. Hoy en d[a, cada año se construyen miles de estructuras casi al estilo de mecanos infantiles y, pese a ello, apenas hemos mpezado a explorar la capacidad de aplicación del hormigón arquitectónico, desde una fachada con muchos detalles hasta los volúmenes maslvos más austeros.

Este material por su plasticidad se puede moldear en formas inimagina volúmenes masivos más austeros. Este material por su plasticidad se puede moldear en formas inimaginables; desde superficies con texturas agresivas hasta acabados delicadamente pulldos. Fig. 12: Elemento de paisaje en hormigón autocompactable decapado. Disponible en: www. escofet. es En el ámbito del mobiliario urbano, las formas y volúmenes on muy diversos, y la necesidad de nuevas prestaciones ha llevado a la producción de hormigones de diversas tipologías, cuyas propiedades se adaptan a las exigencias de los dlseños.

Como resultado de esta innovación, surgen los hormigones autocompactantes, poliméricos, pulidos, ligeros, autolimpiables, y recientemente los traslúcidos, ampliando el abanico de posibilidades en diseño y funcionalidad. Fig. 13: Recintos para contenedores, con acabado en granito. Disponible en: www. gitma. es 3. 1 Estética: La estética de una obra está determinada por su diseño y adecuación en el entorno fisico y social. Dentro del diseño se incluyen acabados que podrían incluso mejorarlo, siempre que este se incorpore armoniosamente con el entorno y en el contexto en que se encuentre.

Las obras intemporales se caracterizan por su formalidad en el diseño, correcta adecuación en el entorno y limpieza de acabados, según se cita en (2). El aspecto está influenciado por cuatro factores principales: relieve, textura, color y tonalidad. En los moblliarios urbanos son relevantes los tres últimos. La textura de acabado de un elemento se puede obtener de forma pasiva al desencofrar el elemento, dando lugar a superficies lisas, rugosas, osterior al desencofrado, a activa cuando es principalmente en quitar principalmente en quitar una capa muy superficial del hormigón.

Para este tipo de textura activa se usan diversas técnicas como el abujardado, limpiezas con chorro de aire o agua, ataque por ácidos, pulidos mecánicos, pintadas y proyecclones de árldos sobre una masa fresca de mortero. Las coloraciones se obtienen con la incorporación de agregados decorativos, los cuales se seleccionan de acuerdo con su color, tamaño y resistencia. En varios elementos se observan agregados expuestos, cuya técnica se basa en el empleo de retardadores e fraguado, y es posible combinar tanto las superficies lisas como de agregado expuesto, en un mismo elemento.

Otra técnica consiste en pigmentar con aditivos naturales o sintéticos, prestando atención al resto de propiedades del hormigón ya que al ser agregados en estado fresco, puede incidir negativamente, incluso en estado endurecido. Dada la repercusión de los pigmentos, no sólo desde el punto de vista técnico, sino también en temas de costes, no suele ser rentable su empleo en elementos masivos de hormigón como puentes, pilares de edificación, etc. , con lo que su utilización se socia a elementos superficiales o pequeños, como es el caso de mobiliarios urbanos, y otros elementos de pavimentos como adoquines y baldosas.

Fig. 14: Bancos en hormigón pulido e hidrofugado, pigmentado en negro y gris claro. Disponible en: vww. escofet. es Con la aplicación de colores, también se pueden obtener diferentes tonalidades, las cuales se consiguen combinando materiales, dosificaciones, orden de amasado, y controlando las condiciones termohigrométricas durante la ejecución y el curado, como cita A. Aguado en (2). La uniformidad en los resultados es difícil de lograr en condiciones in-situ,