MATERIALES UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE PUENTES
A lo largo de los siglos, los hombres han mejorado continuamente los puentes para hacerlos más resistentes al clima y a los movimientos fortuitos del terreno, pero también para conectar distancias mayores.
Para lograr estas hazañas que parecen desafiar las leyes de la física, los hombres han tenido que adaptar la estructura de los puentes, pero también los materiales en el origen de estas estructuras.
Hay muchos materiales útiles para la construcción, pero dos de ellos se utilizan hoy principalmente debido a sus rendimientos y costos.
El acero
El acero proviene de una aleación entre dos elementos: el hierro es uno de los metales más abundantes en la Tierra, pero también es muy común en el medio ambiente. El punto fuerte del acero es principalmente su resistencia cuando se somete a esfuerzos de arrastre. También tiene grandes cualidades de durabilidad, ya que puede hacer frente al óxido y la corrosión cuando se combina con un bajo porcentaje de cromo, que se llama acero inoxidable.
Este material se puede usar para varias partes del puente, como el tablero, los anclajes, las bóvedas, los obenques y todas las otras piezas para resistir a grandes esfuerzos.
Sin embargo, el acero todavía tiene algunos puntos débiles, especialmente la predisposición a la fatiga cuando se somete a grandes esfuerzos durante un largo período de tiempo, pero también a su fragilidad a bajas temperaturas. Hoy en día existen diferentes tratamientos para hacer que este material enfrente las limitaciones físicas y ambientales que se impondrán sin sufrir daños. Esta es la galvanización, o un revestimiento especial hecho con una cera de petróleo. También es posible pasar el material en una funda de polietileno extruido.
El hormigón
El hormigón es el segundo material más utilizado en la construcción de estructuras como puentes.
Para ser precisos, el cemento Portland se usa a menudo en esta industria. Este cemento fue desarrollado por Aspdin en 1824 y está compuesto por una asociación de rocas. Contiene silicatos de calcio, sulfato de calcio y piedra caliza. Estas rocas se cuecen en hornos a una temperatura de 1450°C y luego se juntan con agua para formar la mezcla que conocemos.
Su punto fuerte proviene de poder usarlo en diferentes estados (de plástico a fluido) para verterlo en moldes y luego dejarlo secar para hacerlo sólido. De este modo, es posible darle todas las formas posibles de acuerdo con las necesidades del trabajo. Su fuerza también proviene de su longevidad, ya que tiene una vida útil de hasta 100 años, dependiendo de su composición.
Sin embargo, aunque tiene capacidades significativas en términos de esfuerzos de compresión, su rendimiento en tracción es mucho menor. Pero el puente es uno de los trabajos más restringidos.
Hay dos soluciones para hacer que el concreto sea más resistente:
El hormigón armado
Obtenido por primera vez en 1845, es a principios del siglo XX que el uso de hormigón armado se está extendiendo porque esta solución es menos costosa que el uso de estructuras metálicas para un rendimiento similar.
El hormigón armado es en realidad un hormigón con refuerzos metálicos añadidos. Para esto, las varillas de refuerzo de acero están sumergidas en el hormigón todavía fluido donde la pieza de trabajo estará sometida a las mayores fuerzas de tracción. Para evitar el menor desplazamiento del acero en la mezcla, se acostumbra girar el extremo de las barras dentro del concreto.
La pieza puede resistir de manera muy efectiva tanto las fuerzas de compresión como las de tensión. Este material se encuentra a menudo para la construcción de pilones.
Sin embargo, hay un punto negativo para este material, ya que se deteriora prematuramente en ambientes húmedos y está sujeto a los efectos del oxígeno, esto se llama oxidación. Estos efectos pueden contrarrestarse con un mecanismo colocado dentro de la estructura que lo deshidrata, como es el caso del Puente de Normandía.
El hormigón pretensado
Para crear piezas de hormigón pretensado, es suficiente agregar refuerzos activos al hormigón, a menudo en forma de hebras de acero, para que el hormigón pueda soportar mejor los efectos de la tracción. El proceso es simple, en un molde, el cable tensado se coloca sobre el que se vierte el hormigón, y el cable se libera durante el secado. Debido a la elasticidad de los cables, es en este momento que la pieza se vuelve más fuerte.
Este material es ampliamente utilizado en la construcción de puentes atirantados, las cubiertas se ponen en su lugar por ménsulas sucesivas con el fin de unir los segmentos de la bóveda entre sí gracias al pretensado longitudinal o transversal.
Seguimos cruzando puentes hechos de materiales como piedra, madera, ladrillo, cal … pero estos materiales no aparecen (o muy raramente) en las especificaciones de las construcciones actuales. Por lo tanto, están reservados para trabajos de renovación.
Comprenderá que, para la construcción de tales estructuras, todo se piensa en el sentido ascendente para garantizar la rigidez y la seguridad de las obras a largo plazo.
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