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El cemento: la historia de un material de construcción que ha resistido el paso del tiempo

El cemento es uno de los materiales más utilizados en el mundo, y lo ha sido durante siglos. También es uno de los materiales de construcción más antiguos que se conocen, con una historia que se remonta a la antigüedad.

El cemento es un aglutinante que fragua y se endurece de forma independiente cuando se mezcla con cal, arcilla y ceniza. Se fabrica a partir de minerales naturales como cenizas volcánicas o piedra caliza; una vez molidos, éstos reaccionan al combinarse con una solución alcalina como la cal o el hidróxido de sodio (por ejemplo, la lejía) para producir gas de dióxido de carbono y una sustancia sólida llamada «clinker».Este artículo explora la historia del cemento como material de construcción, sus propiedades, usos y métodos de producción a lo largo de la historia.

Antigüedad: Desde el año 2000 a.

C. hasta el siglo XIV

Las primeras pruebas del uso de una mezcla de cal y una roca silícea como la arenisca para mejorar las propiedades de la arcilla y otros suelos se remontan a alrededor del año 2000 a. . El cemento se utilizó en la construcción de las Grandes Pirámides de Egipto, donde se empleó para unir las piedras y crear una superficie más impermeable y resistente a la intemperie.

El cemento también se utilizó para la construcción de edificios públicos y acueductos romanos, y supuso una importante mejora respecto al hormigón de barro y cal utilizado anteriormente. En este escenario, el cemento se refiere a un material hidráulico aglutinante, y no a un producto que se endurezca con el tiempo.

El cemento se mantendría en gran medida sin cambios hasta el siglo XIV, cuando la llegada de la adición de cal y arena a los cementos hidráulicos a base de ceniza daría lugar a lo que reconoceríamos como cemento moderno.

El Renacimiento: de los siglos XIV al XVII

El primer registro escrito conocido del cemento moderno aparece en el siglo XIV, cuando un tratado escrito por al-Jawād, el gobernante de Bagdad, describió una receta para lo que ahora se reconoce como un primer tipo de cemento Portland.

El cemento se utilizó durante todo el Renacimiento en Italia (y más ampliamente en otros países europeos) para diversos proyectos de construcción, como los cimientos de edificios, acueductos, puertos marítimos y puentes.

Dinastías como los mogoles de la India y los aztecas de América Central también utilizaron el cemento en su arquitectura, como la Gran Mezquita de Xian, el Taj Mahal y el Templo de Cholula.

El cemento no se utilizó de forma generalizada en Estados Unidos hasta el siglo XIX, cuando se produjo el primer cemento Portland.

La revolución industrial: Siglos XVIII y XIX

El desarrollo de la revolución industrial trajo consigo un aumento significativo del uso del cemento. El desarrollo del cemento Portland a mediados del siglo XIX provocó un aumento significativo del uso del cemento para la construcción, impulsado por su bajo coste en comparación con materiales como la cal y los ladrillos. Muchos de los proyectos de construcción de la revolución industrial, como puentes, viaductos, presas y muelles, utilizaron cemento en sus cimientos y en su construcción.

El cemento también contribuyó de forma significativa al desarrollo de la industria del acero, ya que la presencia de hierro en el cemento podía utilizarse para eliminar las impurezas de los minerales con base de hierro extraídos en lugares como Inglaterra.

El cemento también se utilizó para construir el primer cable telegráfico transatlántico en la década de 1840, así como el primer cable telegráfico submarino en la década de 1850.

Siglo XX y posteriores

En el siglo XX aumentó la demanda de cemento, estimulada por la llegada de la construcción de rascacielos y la necesidad de reconstruir las ciudades destruidas por la guerra.

La producción de cemento pasó de 2,5 millones de toneladas en 1900 a 8,5 millones de toneladas en 1950, y se preveía que llegaría a 11,5 millones de toneladas a finales de siglo.

El cemento se utilizó en la construcción de muchos edificios emblemáticos del siglo XX, como el Empire State Building, el puente Golden Gate y la presa Hoover.

El cemento también se utilizó para construir los primeros reactores nucleares, el primero de los cuales se construyó en Chicago en 1942.En la década de 1990, el uso del cemento se había extendido a todos los continentes y a casi todos los países del mundo.

Principales propiedades del cemento

  • Fraguado: proceso por el que el cemento se endurece y se convierte en un sólido inelástico y duradero. El cemento fragua cuando una reacción química entre el cemento y una solución alcalina (como el agua o la lejía) provoca una reacción química en cadena que transforma la mezcla de líquido a sólido. La reacción se acelera con el calor y se ralentiza con el frío; también se ve afectada por la cantidad de agua presente en la mezcla.
  • Endurecimiento: proceso por el que el cemento se convierte en una sustancia sólida una vez que ha fraguado. Los cementos suelen verterse en la construcción cuando tienen la consistencia de un líquido espeso, y se denominan «frescos» una vez que han fraguado. El cemento que aún no se ha vertido en la construcción y que todavía está en estado líquido se denomina «húmedo»
  • Resistencia: la capacidad de un cemento para resistir las fuerzas que, de otro modo, harían que se rompiera. El cemento es más fuerte cuando se ha endurecido completamente, y su resistencia disminuye significativamente cuando aún está fresco o húmedo.

Usos del cemento en la construcción

  • Materiales de cimentación: el cemento se utiliza a menudo como material de base para la construcción de edificios, ya que es impermeable y ayuda a evitar que el agua se filtre en el suelo.
    Los cimientos de cemento suelen reforzarse con barras de acero para evitar que se doblen o rompan bajo presión.
  • Materiales estructurales: el cemento se utiliza para crear muchos elementos estructurales, como vigas, columnas, viguetas, forjados y escaleras.
    El cemento también se utiliza para crear elementos decorativos como molduras, coquillas, cornisas, franjas y ménsulas.
  • Materiales de acabado: el cemento se utiliza para crear una gran variedad de materiales de acabado, como el yeso (en caliente, en frío o en papel), el estuco, el hormigón, la mampostería, el azulejo y la lechada.

Limitaciones del cemento como material de construcción

  • Resistencia limitada: la resistencia del cemento es máxima cuando está fresco, y pierde rápidamente su fuerza a medida que se endurece. Este es un problema particular con las estructuras construidas con hormigón armado, ya que el hormigón continuará endureciéndose y perdiendo resistencia mucho después de que el proceso de construcción haya finalizado.
    Por tanto, las estructuras de cemento deben diseñarse teniendo en cuenta estos cambios, y construirse para que duren más allá de su vida útil prevista
  • Aumento del coste: el coste del cemento ha aumentado de forma constante desde aproximadamente el año 2000, y sigue aumentando. Este incremento se atribuye al aumento de los costes de la energía y el combustible, así como a la disminución de la cantidad de piedra caliza disponible para su uso en la producción de cemento. El cemento es también un recurso que requiere un uso cuidadoso y responsable, dado su gran impacto en el medio ambiente.

Observaciones finales

El cemento se ha utilizado durante miles de años como material de construcción, y ha crecido en uso y prominencia desde la revolución industrial.

El cemento es un material versátil que se utiliza en la creación de muchos tipos diferentes de construcción, desde los cimientos hasta los materiales de acabado.

El cemento es también un material que requiere un uso cuidadoso y responsable, dado su gran impacto en el medio ambiente.

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