EL CONCRETO Y EL ACERO

 

COMPARACIÓN DEL CONCRETO REFORZADO Y EL ACERO ESTRUCTURAL

     Para un nuevo proyecto; hay que tomar en consideración criterios determinantes como: calidad, seguridad, tiempo, costo y contribución al medio ambiente (desarrollo sostenible).

     En este proceso se ponen sobre la balanza los beneficios, así como las limitantes de ambos materiales. En el caso del acero, por la rapidez, ventajas y calidad de prefabricación, se ha impulsado la construcción de estructuras metálicas con base en este material, mientras que alrededor concreto, han surgido nuevos sistemas constructivos complementarios. Todo ello bajo la premisa de que ambos materiales pueden coexistir de manera armónica o bien por separado como solución en proyectos determinados.

    Algunos de los beneficios del acero como una opción ideal al momento de construir son:

•        Disminución del tiempo de construcción en 40% comparado con otros sistemas convencionales. Punto que influye directamente en la inversión realizada en la obra.
•           Las estructuras de acero pesan entre 6 y 10 veces menos que otros sistemas de construcción.
•       Es un material amigable con el medio ambiente ya que proviene, en algunos casos, del reciclaje de chatarra, contribuyendo así al desarrollo sostenible.
•           Protección del medio ambiente ya que produce menos ruido y disminuye la generación de basura.
•       Tolera la acción sísmica debido a su flexibilidad
•       El limite de resistencia puede estar entre 200 a 600 MPa

          Mientras que, el hormigón armado tiene un limite de resistencia de 200 a 400 MPa. El tiempo en su construcción es mas largo debido a sus varias etapas, lo cual aumenta el costo en mano de obra.

COMPATIBILIDAD DEL CONCRETO Y EL ACERO DE REFUERZO

     El uso de estructuras mixtas en la construcción  es aplicable tanto en el caso de elementos estructurales como en sistemas que están compuestos por piezas de acero y concreto reforzado que trabajan juntos para resistir situaciones específicas. La característica fundamental que define a la construcción compuesta es la acción simultánea de dos materiales de características y comportamiento totalmente diferentes.

     Esta combinación tiene varias ventajas respecto a la construcción convencional en acero o concreto. Entre estas ventajas se pueden mencionar:

-               Optimización del material: Al complementar las ventajas del acero estructural y el concreto reforzado se logran estructuras más ligeras, en las que todo el material se aprovecha óptimamente.

-          Claros libres mayores: La alta relación resistencia/peso del acero combinada con la rigidez adicional proporcionada por el concreto reforzado permiten que para el mismo miembro estructural de acero, el elemento compuesto cubra mayores claros que el elemento de acero estructural o de concreto reforzado por separado.

-                    Mayor resistencia a la corrosión: El concreto reforzado, en el caso de elementos estructurales consistentes en una sección de acero recubierta en concreto, constituye una protección adicional a la corrosión.

-         Mayor resistencia a incendios: Actúa como protección contra el fuego y/o como disipador de calor, y proporciona al elemento compuesto una mayor resistencia a altas temperaturas.

-             Rapidez de construcción: Es posible avanzar con el montaje de la estructura de acero sin necesidad de esperar el fraguado del concreto reforzado.

-                  Menor costo de construcción: Se logran excelentes  resultados en cuanto a tiempo de entrega, además del posible ahorro de cimbra. Por otro lado, el uso de elementos de menor peralte permite reducir la altura de los entrepisos, con el consiguiente ahorro en elementos no estructurales y acabados.

     Sin embargo, existe una contra parte en su uso. Lograr que el concreto y el acero trabajen en conjunto requiere del uso de conectores especiales y trabajo adicional. En la etapa de elaboración del proyecto, la resistencia  a la tensión del concreto agrega un grado de complejidad a la hora de determinar la rigidez de los elementos estructurales. Durante la construcción, es necesario combinar dos especialidades (construcción en concreto reforzado y construcción en acero) trabajando al mismo tiempo, lo que implica la programación y ejecución de la obra.

     El concreto funciona muy bien en compresión, pero tiene menos resistencia en tensión. Sin embargo, el acero tiene una tensión muy fuerte, incluso cuando se usa sólo en cantidades relativamente pequeñas. Los elementos compuestos de acero y concreto utilizan la resistencia a la compresión del concreto junto con la resistencia a la tensión del acero, y cuando se unen, esto da como resultado una unidad altamente eficiente y liviana que puede emplearse para grandes estructuras como edificios y puentes.