El hormigón armado es uno de los pilares fundamentales en la construcción moderna. Desde grandes edificios hasta infraestructuras críticas, su versatilidad y resistencia lo convierten en un material indispensable. El término ‘armado’ o ‘reforzado’ se utiliza porque el acero refuerza el hormigón y lo convierte en un material de construcción aún más resistente, además de ser fácil de trabajar, adaptable, versátil, duradero y asequible.
El resultado es un material con alta resistencia a la compresión y a la tracción, razón por la cual los usos de hormigón armado en la construcción son muy amplios.
El hormigón se obtiene endureciendo una mezcla de cemento, arena, grava y agua en cantidades bien proporcionadas. Este material, por sí solo es excelente para soportar cargas de compresión (como el peso de un edificio), pero es débil ante fuerzas de tracción (como la flexión o torsión).
El acero, por su parte, tiene una alta resistencia a la tracción; por eso al añadir barras o mallas de acero, el hormigón se «arma», mejorando su capacidad para resistir fuerzas de tracción.
El acero y el hormigón se integran bien porque ambos tienen coeficientes de expansión térmica similares, lo que significa que se expanden y contraen al mismo ritmo con los cambios de temperatura, evitando la separación o fisuración de los materiales.
Las características anteriores hacen que el hormigón presente una alta fiabilidad e importantes ventajas constructivas, siendo capaz de soportar cargas de compresión, tensiones de tracción y fuerzas sobre cualquier estructura.
El hormigón armado tiene muy buena resistencia tanto a la tracción como a la compresión. Esto hace que sea uno de los materiales de construcción más deseados.
Los componentes del hormigón están ampliamente disponibles en todo el mundo y, del mismo modo, el coste de producción es muy bajo. Asimismo, debido a la naturaleza duradera del hormigón armado, su coste de mantenimiento también es asequible. Por otro lado, las estructuras de hormigón reducen los costos operativos relacionados con el consumo de energía operativa gracias a su durabilidad, resiliencia y bajo mantenimiento.
El hormigón se puede colocar en varias configuraciones de encofrado y se adapta muy bien a la forma, la superficie, la textura y el tamaño deseado en el sitio de construcción. Esto se debe a que el hormigón fresco es fluido y está en estado líquido. Por lo tanto, es más adecuado para requisitos arquitectónicos.
Las estructuras de hormigón armado son duraderas si se diseñan y colocan correctamente. El material no se ve afectado por el clima como la lluvia y la nieve, y puede durar muchos años. Debido a la baja permeabilidad, el hormigón armado puede resistir químicos disueltos en agua como sulfatos, cloruros y dióxido de carbono, que pueden causar corrosión en el concreto, sin un deterioro grave. Es por eso que el hormigón armado es ideal para aplicaciones subacuáticas y sumergidas como para estructuras de edificios, tuberías, presas, canales, revestimientos y estructuras frente al mar.
La naturaleza del hormigón no permite que se incendie ni se queme. Puede soportar el calor de 2 a 6 horas, lo que otorga tiempo suficiente para las operaciones de rescate en caso de incendio. Los edificios de hormigón armado son más resistentes al fuego que otros materiales de construcción de uso común como el acero y la madera. Es adecuado para acero ignífugo y se utiliza en aplicaciones de alta temperatura y explosión.
El refuerzo de acero imparte ductilidad a las estructuras de hormigón armado. La ductilidad permite indicar signos de deterioro, como agrietamiento y deflexión si una parte del hormigón reforzado experimenta una sobrecarga. Esto permite a los ingenieros analizar qué medidas son las más adecuadas para prevenir daños en el hormigón.
Las estructuras de hormigón armado correctamente diseñadas son extremadamente resistentes a los terremotos por ello es un material clave en proyectos sismorresistentes.
Los terremotos generan fuerzas dinámicas que provocan movimientos horizontales y verticales en las estructuras. Para resistir estas fuerzas, es necesario que los edificios y otras infraestructuras sean capaces de absorber energía y, al mismo tiempo, mantener su integridad estructural. El hormigón armado, al combinar las propiedades de compresión del hormigón y tracción del acero, crea una estructura flexible y robusta que puede soportar mejor los efectos de un sismo.
El acero utilizado en el refuerzo del hormigón actúa como una especie de «esqueleto» que refuerza las zonas que experimentan tensiones, mientras que el hormigón resiste las fuerzas de compresión que ocurren durante un sismo. Esta combinación permite que la estructura distribuya mejor las fuerzas generadas.
Además, tiene una alta ductilidad y capacidad de disipar la energía sísmica, gracias a la interacción entre el hormigón y el acero. La estructura puede deformarse de forma controlada sin sufrir daños graves, lo que ayuda a evitar el colapso durante un terremoto y recuperarse sin sufrir daños catastróficos.
En comparación con el uso de acero en la estructura, el hormigón armado no requiere de una mano de obra altamente cualificada para el montaje de la estructura.
Gracias a sus cualidades técnicas, el hormigón reforzado tiene muchas aplicaciones en construcción. Estos son los principales usos del hormigón armado en la construcción.
Todo edificio se compone de vigas, columnas, paredes, pisos y techos. El hormigón armado es ideal para la construcción de pisos, losas de techo, columnas y vigas en estructuras residenciales y comerciales. Los suelos de rejilla de hormigón armado que comprenden vigas y losas se utilizan para cubrir grandes áreas. Es un material rentable, duradero, ignífugo y confiable, lo que lo hace idóneo para su aplicación en edificios. Por ello es ampliamente utilizado en la construcción de rascacielos y edificios de gran altura, gracias a su capacidad para soportar cargas verticales y resistir vientos fuertes o movimientos sísmicos.
Las estructuras de acero, combinadas con el hormigón, permiten crear edificaciones seguras y estables, adaptadas a las normativas vigentes sobre seguridad estructural.
De hecho, el hormigón armado se utiliza en la construcción de casi todos los tipos de cimentaciones. Los pilotes de hormigón armado, tanto prefabricados como colocados in situ, se han utilizado para cimentaciones de estructuras de diferentes tipos.
La tendencia actual es adoptar hormigón armado para puentes pequeños, medianos y grandes, lo que resulta en estructuras estéticamente superiores y económicas en comparación con los puentes de acero. Debido al desarrollo del hormigón reforzado, las propiedades deseadas del hormigón, como la resistencia y durabilidad del hormigón, se pueden lograr para cualquier tipo de construcción.
En la construcción de puentes, el hormigón reforzado ofrece una combinación de fuerza y flexibilidad que es ideal para soportar cargas dinámicas como el tráfico vehicular. Este tipo de estructuras debe ser capaz de resistir tensiones elevadas durante largos periodos de tiempo, y el hormigón armado ha demostrado ser una solución efectiva, reduciendo al mínimo la necesidad de mantenimiento frecuente.
Tanto las carreteras, diseñadas para soportar tráfico pesado, como las infraestructuras subterráneas como túneles y estacionamientos, también dependen del hormigón armado para asegurar su durabilidad y resistencia frente a presiones elevadas del terreno. Además, su capacidad para resistir el deterioro causado por la humedad y otros agentes externos es fundamental en la preservación de este tipo de construcciones.
El hormigón armado se utiliza en la construcción de carreteras que están diseñadas para transportar tráfico pesado. Las pistas de aterrizaje son ejemplos de carreteras de alta resistencia en las que se utiliza este material.
El hormigón armado es un material indispensable en la construcción de presas, muelles, muros de muelles, torres de vigilancia, faros y otras infraestructuras hidráulicas gracias a su resistencia al agua y la corrosión y su capacidad para soportar grandes presiones.
El hormigón armado se emplea en plantas industriales y fábricas debido a su resistencia a la compresión y capacidad para soportar grandes pesos, como maquinaria pesada. Su capacidad para soportar ambientes agresivos, como los presentes en industrias químicas, lo convierte en una opción confiable para este tipo de construcciones. Se han construido tuberías y conductos de hormigón armado y dichas tuberías se utilizan en varias aplicaciones, como, por ejemplo, en la construcción de sistemas de alcantarillado.
El hormigón prefabricado es la línea de desarrollo del hormigón armado cuya aplicación ha aumentado considerablemente en los últimos años. El hormigón prefabricado se utiliza para construir diferentes tipos de estructuras y varios elementos estructurales y porciones de estructuras. Ejemplos de hormigón prefabricado son columnas, vigas, losas, tuberías, farolas, pozos de inspección, postes de cercas, sumideros, etc.
El uso típico de hormigón armado en estructuras de contención incluye estribos para puentes y muros de contención para terraplenes de tierra. Por esto motivo como decíamos anteriormente el hormigón armado también es ideal para estructuras de retención de agua como tanques terrestres y aéreos y estructuras hidráulicas como presas de gravedad y de arco.
En los últimos años, la eficiencia energética ha sido un tema central en la construcción sostenible. El hormigón armado juega un papel clave en la mejora de la eficiencia energética de los edificios gracias a su alta inercia térmica, que ayuda a mantener las temperaturas interiores estables, lo que reduce la necesidad de calefacción y aire acondicionado.
También proporciona un gran aislamiento acústico, lo que lo convierte en una opción ideal para edificaciones residenciales y comerciales en zonas urbanas.
Estas características son especialmente beneficiosas en proyectos de construcción sostenible como los edificios de energía casi nula (NZEB por sus siglas en inglés de Nearly Zero Energy Building), que deben llevarse a cabo en nuevas construcciones en la Unión Europea desde 2020.
Por tanto, por todos los motivos anteriores, el hormigón armado se ha convertido en la solución constructiva más práctica.
