ANTECEDENTESEl ferrocemento como una opción tecnológica con potencialidades El ferrocemento es un material similar al concreto reforzado, que consiste en una capa de mortero de cemento de espesor delgado, reforzado con malla de alambre o de un emparrillado de acero de diámetro pequeño, debidamente ligados para obtener una estructura rígida. Es una alternativa económica de construcción que responde satisfactoriamente a las exigencias técnicas de tanques de almacenamiento de agua.

Aplicación del ferrocemento en el mundo y América Latina El origen del ferrocemento se remonta al año 1848 2 , cuando el francés Joseph Louis Lambot construyó varios botes de remos, maceteros y asientos con un material al que denominó “Ferciment”, que fue usado posteriormente en Holanda y Estados Unidos. En el siglo XX, a principios de los años cuarenta, el ingeniero italiano Pier Luigi Nervi recurrió a la idea original de Lambot, observando que, al reforzar el concreto con capas de mallas de alambre, se obtenía un material que presentaba características mecánicas de gran resistencia al impacto. En los últimos cincuenta años se ha intensificado y extendido el uso de esta tecnología, especialmente en países en desarrollo como Bangladesh, China, Cuba, India, Indonesia, Malasia, Pakistán, Filipinas, Tailandia y Vietnam. Su aplicación en América, Asia y Oceanía ha demostrado el éxito de esta iniciativa y una tendencia favorable de uso y aplicación. Actualmente el ferrocemento, material versátil de construcción, está encontrando mayores aplicaciones, mostrando un proceso de evolución favorable en la construcción de depósitos, silos, reservorios, piscinas, canales, techumbres, edificaciones, viviendas, barcos, estructuras marinas, mobiliarios, entre otros

http://www.misiondeguadalupe.maristas.edu.mx/archivos/procesos/BV/ferrocemento%20BANSUR.pdf

MATERIALES UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCIÓN EN FERROCEMENTO

1 Varillas de las cuadernas

La varilla ideal es una varilla de gran límite elástico laminada en frío (GLELF) que se ajuste a la norma británica (B.S.) 4461, si bien pueden utilizarse barras normales o deformadas. Estas últimas pueden ser de más difícil empleo cuando son soldadas por operarios sin experiencia.

La calidad del acero y el límite de elasticidad dependerá del método de construcción utilizado pero deberá poseer suficiente resistencia a la tracción, límite de fluencia y ductilidad suficientes, así como otras propiedades esenciales para que la construcción sea buena.

Todos los refuerzos deben estar libres de contaminación, grasa y cascarilla. Si bien no resulta un grave inconveniente, la corrosión ligera debe tratarse con un cepillo de alambre, para quitar el óxido.

2 Varillas de refuerzo

Se utilizan para el forro del casco, baos de cubierta, mamparos, bulárcamas y vagras; idealmente deben ser varillas estiradas en frío semibrillantes (VEFS) de 6 y 8 mm de diámetro para refuerzo del hormigón de acuerdo con la norma BS 4482. También

pueden utilizarse unas varillas de acero suave, bajo en carbono, según la norma BS 15, pero en la práctica exigirán menores claras de cuadernas o apoyos para impedir que se comben durante la construcción o que se deformen con la soldadura.

3 Malla de refuerzo

La malla ideal es la de 13 x 13 mm de alambre del calibre 19 (1 mm) soldada según la norma BS 4482. Aunque pueden utilizarse mallas del calibre 18-22, la del 19 es la mejor desde el punto de vista práctico. En climas fríos y poco húmedos puede utilizarse sin galvanizar, pero en los climas semitropicales o tropicales debe ser malla galvanizada.

Especificación para la malla soldada: en principio la varilla utilizada en la fabricación de la malla de alambre soldado es de un acero efervescente bajo en carbono (0,15% máximo en peso) con el carbono concentrado en el centro. La varilla utilizada en la fabricación de la malla de alambre es estirada en frío desde un diámetro "X" hasta el calibre 19 (1 mm), laminada en caliente (posiblemente bañada en cobre), lavada con jabón de estearato y luego soldada. A continuación se galvaniza (la varilla tiene un contenido de sílice muy bajo).

En esta etapa conviene dar una advertencia sobre el empleo de materiales galvanizados antes del moldeo. El motivo de dicha precaución es que es posible introducir un defecto en el casco debido la interacción del cinc en la malla y el resto del acero, en la humedad de un mortero, lo que puede ocasionar la creación de burbujas de hidrógeno entre el mortero y el acero, reduciendo así la adherencia entre ambos.

La malla galvanizada que ha estado expuesta a la intemperie durante algún tiempo antes de su empleo puede tener un menor efecto sobre la estructura.

El problema puede superarse agregando al agua de moldeo 300 partes por millón en peso de trióxido de cromo (óxido crómico). El trióxido de cromo debe manejarse con precaución ya que es muy tóxico para la piel y especialmente los ojos. Deben mantenerse los cristales lejos de la humedad hasta que se agreguen al agua para la mezcla (unos 66 g x 200 litros).

Otros tipos de malla que se pueden utilizar son las hexagonales y, en menor medida, la malla cuadrada de tela metálica. Las sociedades de clasificación pueden exigir una demostración de cómo se han utilizado las mallas alternativas, en qué dirección se han colocado y la combinación de mallas que se haya utilizado.

La utilización de malla estirada puede ser aceptable en algunos casos pero raramente se emplea más que en la construcción con moldes.

4 Grapas y alambre de enlace

Las mejores grapas y alambre de enlace son los hechos con acero suave recocido y desgrasado de 1,6 mm o del calibre 16. Este alambre puede adquirirse en rollos de 25 kg y cortarse en un caballete apropiado en grapas de una longitud de 30 mm o 40 mm que se adapte a la construcción con varilla simple o doble, procurando que los brazos de la grapa tengan la separación adecuada al tipo de malla utilizada.

5 Varillas para soldadura

El calibre normal de las varillas necesarias para la soldadura será del 10 (calibre de alambres normalizados (can)) o 3,25 mm, aunque también se utilizarán pequeñas cantidades de otros calibres. Las varillas para soldadura son de la clase para fines generales, todas del tipo angular, y deberán utilizarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante y la buena práctica.

6 Cemento

El cemento que se utilizará normalmente es cemento Portland ordinario. Sin embargo, en los climas fríos puede utilizarse un Portland de fraguado rápido. A veces se utiliza un cemento Portland resistente a los sulfatos, parcial o totalmente mezclado con Portland ordinario contra los ataques del sulfato, si bien como la mayor parte de las embarcaciones está protegida con pinturas marinas y antiincrustantes raramente resulta necesario. Cuando se utilice el cemento con agregados en polvo debe tenerse cuidado con la compatibilidad. Todos los cementos deben responder a la norma BS 12 u otra norma local equivalente.

En algunos países en desarrollo puede ser necesario obtener una certificado de la composición y fecha de fabricación de los materiales cuando exista la probabilidad de su baja calidad y tal vez adulteración entre el punto de fabricación y el de entrega. Ello significa que el cemento debe ser recogido por el transporte del astillero y una persona de confianza debe comprobar que la entrega es aceptable.

A ser posible no conviene que el cemento tenga más de tres semanas y la entrega debe realizarse de dos a tres días antes de su utilización.

Cabe considerar el empleo de otros cementos a condición de que ofrezcan una resistencia y densidad adecuadas y consistencia uniforme.

7 Arena

No es posible exagerar la importancia de una arena de buena calidad, limpia y grano uniforme si se quiere obtener el mortero de alta calidad necesario para la construcción de buques.

La arena será de sílice y se ajustará a la envolvente de granulación indicada en la figura. 6. La arena no debe contener sulfatos, piritas ni otras sustancias químicamente activas en cantidad que puedan perjudicar a la mezcla. De utilizarse arena del mar conviene lavarla para eliminar todo compuesto salino (es preferible utilizar arena de río no salina). La arena no debe contener arcilla suelta o que se adhiera a los granos o los cubra. Tampoco debe contener ácido húmico o materias orgánicas en cantidades que puedan ser perjudiciales. Es preferible que la arena sea cantuda y no contenga minerales no cristalinos.

Debe almacenarse en un lugar lo más seco posible de forma que el contenido de agua se equilibre uniformemente. La arena debe protegerse contra la contaminación.

8 Agregados en polvo

Existe tal número de agregados en la actualidad que no es posible hacer recomendaciones sin haber ensayado primeramente el tipo elegido. En el caso de que se utilicen agregados deben dosificarse con el mayor cuidado en todo momento.

En el empleo de agregados debe tenerse en cuenta tres criterios principales:

a) ¿Aumenta o disminuye la resistencia del mortero?b) El efecto del agregado en el refuerzo de acero.c) Comodidad de su uso sobre el terreno y supervisión de las cantidades exactas de mezcla.

9 Mastique para juntas

Con la llegada de nuevos métodos para unir el hormigón se dispone ahora de muchos compuestos para juntas que permiten realizar juntas con el adhesivo sin endurecerse en las estructuras de cemento. Antes de utilizar un sistema conviene siempre realizar los ensayos correspondientes. Para las juntas durante la construcción y reparación del casco, existe una resina de polisulfido de époxi de dos componentes que da excelente resultados. De no poder obtener dicha resina una lechada de cemento juiciosamente administrada ofrece mejores resultados que algunas colas de acetato de polivinilo (APV) de empleo común hoy día en la industria de la construcción.

10 Agua

El agua para la mezcla debe reunir las condiciones de la norma BS 3148. El agua debe ser potable, limpia y exenta de sales nocivas o materias extrañas que pueden menoscabar la resistencia del mortero.

La norma BS 3148 da detalles para someter a ensayo el agua destinada al hormigón, comparando las propiedades del hormigón hecho con una muestra determinada de agua y las de un hormigón parecido hecho con agua destilada; estos ensayos normalmente se llevarán a cabo en un laboratorio.

http://www.fao.org/docrep/003/v9468s/v9468s06.htm#TopOfPage

DEFINICIÓN DE FERROCEMENTOEl ferrocemento es una forma de hormigón reforzado que difiere del hormigón armado o pretensado convencional, por la forma y organización de los elementos de refuerzo. Consiste en una serie de mallas muy juntas o barras de muy pequeño diámetro completamente envueltas en la matriz de mortero, generando un material compuesto cuyo comportamiento es distinto al del hormigón armado convencional en resistencia, deformación y aplicaciones.

Se puede ejecutar en paneles delgados, habitualmente de menos de 25 mm de espesor, con un fino recubrimiento por encima de la capa más externa de refuerzo. A diferencia del hormigón armado convencional, al refuerzo del ferrocemento se le puede dar la forma deseada y el mortero puede extenderse directamente “in situ” sin tener que utilizar encofrado. El término ferrocemento implica la combinación de un refuerzo ferroso, Fig.2.1.- Típica sección de ferrocemento [1]. habitualmente acero, envuelto en una Capítulo 2 Estado del conocimiento 6 Fig.2.2.- Bote de ferrocemento construido por Lambot [2]. matriz de mortero. Sin embargo, algunas de las propiedades del ferrocemento se pueden lograr sin necesidad de utilizar como refuerzo mallas de acero o barras. Por ejemplo, la construcción de cabañas a base de barro seco y juncos se puede considerar un precursor del ferrocemento. El uso de mallas no metálicas está siendo estudiado en la actualidad por diversas universidades, dentro de estas mallas se encuentran las mallas resistentes a los álcalis de fibra de vidrio, las mallas fabricadas de materiales orgánicos tales como propilenos o bien materiales naturales como por ejemplo el bambú. El Comité 549 del ACI (American Concrete Institute) adoptó la siguiente definición de ferrocemento: “El ferrocemento es un tipo de hormigón armado que se

construye en secciones de pared delgada habitualmente utilizado con mortero de cemento hidráulico reforzado con capas muy juntas de malla de alambre continuas y de diámetro relativamente pequeño. La malla puede ser de acero u otro material que resulte adecuado.

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES Y ELEMENTOS EMPLEADOS

Los principales componentes del ferrocemento son la matriz de mortero, la armadura de refuerzo, los aditivos y una capa protectora contra la corrosión (los dos últimos son opcionales). En el apartado que sigue se ha procedido a hacer una descripción cualitativa de los elementos y sus características que conforman tanto la mezcla de mortero como el refuerzo de acero.

2.3.1.- Mortero La matriz de mortero utilizada en ferrocemento está compuesta de cemento hidratado y material inerte de relleno (árido). Cemento, arena y agua El cemento empleado para el mortero debería ser de tipo ordinario portland y en ocasiones va mezclado con alguna puzolana. Este debe almacenarse en un ambiente seco, mientras no se utilice. El principal requisito para la arena es que no presente materia orgánica ni impurezas químicas que podrían debilitar el mortero. La mayoría de las arenas limpias son adecuadas, si se tiene alguna duda de su calidad es recomendable lavarlas con agua limpia. Es interesante pero, que tenga una buena gradación con una razonable proporción de todos los tamaños de grano, sin exceso de finos ni partículas gruesas. Para tener una idea de la composición Wainshtok [2] propone

La arena al menos, debe de atravesar el tamiz nº8

2.3.2.- Armadura de refuerzo La función del refuerzo en el ferrocemento es, en primera instancia, conformar la estructura y soportar el mortero que aún no ha fraguado como se describe en [2]. Posteriormente, ha de absorber los esfuerzos de tracción que el mortero por si sólo no sería capaz de soportar y contribuir a distribuir y reducir el número y tamaño de las fisuras. Hay muchos tipos de refuerzos de acero, los más habituales son las telas de malla, que se distribuyen uniformemente en la masa de mortero y que, como principal característica han de ser manipulables y flexibles para adaptarse a las más diversas formas (ver figura 2.11).

Watt [4] recomienda utilizar acero galvanizado para evitar la oxidación durante el almacenamiento. En ningún caso se utilizará pintura de aluminio ya que el aluminio podría reaccionar con el cemento y dar lugar a una muy mala adherencia entre acero y mortero.

Tela de malla hexagonal (malla de gallinero) La tela de malla hexagonal (figura 2.12), más conocida como malla de gallinero, es la más barata y fácil de manipular. Es además la que presenta una mayor disponibilidad. Está Capítulo 2 Estado del conocimiento 18 formada por el doblamiento de alambres de entre 0,5 i 1,5mm de diámetro, con una separación de entre 12,5 i 25mm. Electromallas (mallas electrosoldadas) y barras Es el refuerzo utilizado generalmente para el denominado acero de esqueleto, que conforma el reticulado sobre el que se colocan las mallas de alambre. Está formado por barras de diámetro de entre 3 y 10mm, la separación entre barras puede llegar hasta 30cm. Su función se considera básicamente rigidizadora. No obstante, si se disponen más juntas i con diámetros pequeños también pueden actuar conjuntamente con las mallas como refuerzo.

2.3.3.- Otros Aditivos: Además de los numerosos aditivos comúnmente empleados en la producción de hormigón armado convencional, el ferrocemento puede requerir la adición de algún aditivo que reduzca la reacción entre el mortero y el refuerzo galvanizado. El trióxido de cromo ha demostrado ser útil al respecto y las cantidades a utilizar dependen de la relación agua/cemento empleada y es aproximadamente 300 partes por millón por peso del mortero. No es necesario tomar especiales precauciones cuando el refuerzo es de un material no galvanizado (Hansen, F. [10]). Encofrado El encofrado es necesario para soportar las paredes, mientras que el mortero es extendido por la pared del tanque. Un buen encofrado es caro pero se puede recuperar y durar años, utilizándolo para otros tanques. De hecho, existen tres alternativas a la hora de solucionar el tema del encofrado para extender el mortero en la pared: - La primera, en el caso que el tanque disponga de un esqueleto de refuerzo mediante una electromalla que le confiera una rigidez suficiente entonces se puede utilizar un Fig.2.12.- Malla retorcida (de gallinero). Capítulo 2 Estado del conocimiento 19 Fig.2.13.- Encofrado empleado en un tanque ejecutado en El Salvador. Fig.2.14.- Encofrado con láminas de acero corrugado. material flexible pero al mismo tiempo con rigidez laminar que tiene la única función de generar una superficie de fondo para poder extender el mortero desde fuera. Para ello puede resultar suficiente el empleo de láminas de cartón (ver figura 2.13).

HERRAMIENTAS El mortero debe ser mezclado bien con las manos. Es bastante laborioso y si no se mezcla completamente dará lugar a un mortero grumuloso, difícil de extender en las paredes. Las planchas empleadas para el extendido (figuras 2.15a, 2.15b, 2.15c) son más sencillas de utilizar si son de acero que de madera. La superficie de cada capa de mortero ha de ser raspada un poco una vez endurecida con un rascador (figura 2.15g) para proporcionarle una rugosidad en la que se pegue la siguiente capa.

ESTRUCTURAS DE FERROCEMENTO. APLICACIONESA pesar de la evidencia que el ferrocemento era un material bueno y económico para la construcción, no empezó a tener una cierta aceptación hasta la década de los 60, en la que hubo una expansión por todo el mundo en la utilización de este material. En la década de los 70, el ferrocemento empezó a erigirse como un material muy útil para aplicaciones rurales en países en vías de desarrollo. Éste no requería grandes plantas ni maquinaria y, con un mínimo de tecnología, los conocimientos básicos se podían adquirir fácilmente. En áreas urbanas, la aplicación potencial del ferrocemento tenía que ser vista desde otra perspectiva. En este caso, la aportación del ferrocemento podía ser la de no tener que hacer frente a la extrema escasez y alto coste de mano de obra cualificada. Desde que el ferrocemento ha logrado ofrecer un alto ratio resistencia a tracción-peso y un mejor comportamiento frente a rotura, resulta especialmente adecuado para estructuras de pared delgada como barcos o estructuras para el almacenamiento de agua. A continuación se van a describir brevemente las posibles aplicaciones del ferrocemento y los resultados obtenidos en experiencias anteriores..

2.4.1.- Barcos Prácticamente en todos los países del mundo se han construido barcos de ferrocemento. De entre ellos destaca China, donde se han introducido a gran escala. En [11] se dan algunas ideas de la extensa serie de barcos de ferrocemento que se han construido. La construcción de barcos de ferrocemento ha sido desde hace tiempo atractivo para muchos países en desarrollo industrial porque: - Las materias primas básicas están disponibles en la mayoría de países. - Se pueden fabricar con cualquier forma y diseño. - Duran más que con la mayoría de maderas y resultan más económicos que importar el acero. - Los conocimientos para la construcción en ferrocemento se pueden adquirir fácilmente. - La construcción en ferrocemento requiere menos recursos económicos y más de mano de obra. - Excepto en diseños sofisticados y sometidos a altas tensiones un único supervisor entrenado puede cumplir los requisitos para el control de calidad utilizando mano de obra prácticamente sin conocimientos.

2.4.2.- Silos En la mayoría de las granjas y pequeñas poblaciones de los países subdesarrollados no existen adecuadas instalaciones para almacenar grano. Por ejemplo, se sabe que en Tailandia más del 25% del arroz se pierde debido a los pájaros, roedores, hongos e insectos principalmente. Los silos de ferrocemento para más de 30 toneladas de grano parecen ser una buena solución económica en estos países: además de que el ferrocemento es impermeable, con una fabricación adecuada se puede lograr que sea hermético.

2.4.3.- Tanques La misma importancia que en los países subdesarrollados tiene el almacenamiento de grano lo tiene el almacenar agua potable, por esto, en este tipo de países han sido exploradas las posibilidades del ferrocemento para la construcción de tanques, aunque también en países desarrollados, los tanques de ferrocemento son una alternativa atractiva para el almacenamiento de agua potable. En Nueva Zelanda, se construyen en fábricas pequeños tanques de aproximadamente 19m3 [14]. En el Science Museum of Virginia (Richmond) se utilizaron tanques de ferrocemento con una capacidad de 605m3 para el almacenamiento de agua calentada por energía solar. Se llevó a cabo un estudio de factibilidad para determinar si había alguna ventaja al utilizar ferrocemento en vez de acero o fibra de vidrio para la construcción de dichos tanques en el cual se concluyó: - El ferrocemento es económicamente factible para la construcción de tanques de agua para almacenar energía proveniente de un sistema solar. - La versatilidad de forma, la no presencia de corrosión, la posibilidad de almacenar agua caliente, la relativamente poca necesidad de mantenimiento y

la forma de falla dúctil son importantes ventajas del ferrocemento sobre otros materiales comúnmente utilizados para el almacenamiento de líquidos a baja y media presión (345kPa). - Los tanques de ferrocemento requieren menos energía para su ejecución que los de acero.

2.4.4.- Viviendas En algunos países subdesarrollados existe la necesidad de un material económico para la construcción de techos en viviendas unifamiliares, ya que es posible la construcción de paredes y pisos con materiales locales, sin embargo, los intentos hechos en el pasado por encontrar un material local para techos que sea económico, durable y resistente al fuego, insectos, tormentas y terremotos no han sido muy exitosos. Como resultado de esto muchos países subdesarrollados se ven en la necesidad de importar láminas de acero galvanizado o láminas de asbesto-cemento, estos dos materiales pueden llegar a costar hasta el 60% del coste total de la vivienda [15]. El ferrocemento parece ser una alternativa económica para este propósito. Las ventajas descritas anteriormente para la construcción de botes son también aplicables en la construcción de techos, ya que puede ser fabricado bajo alguno de los sistemas de producción en masa como es el de placas prefabricadas (figura 2.19), que representa un proceso más apropiado para la demanda concentrada de las áreas urbanas o también puede ser fabricado in situ en pequeñas poblaciones. Capítulo 2 Estado del conocimiento 26 La construcción de techos en cientos de casas en las zonas más pobres de México ha demostrado la eficiencia del ferrocemento para auto-construcción, ya que el grado de pericia requerido no es muy alto [16]. En la mayoría de los techos se utilizó una forma de domo con una luz de 3 a 6m, esta forma se logró mediante la utilización de redondos que iban sujetados a los muros. La construcción de estos techos no requirió de ningún equipo mecánico. En Italia se han construido techos con luces mayores, por ejemplo, techos con luces superiores a los 17m y con un espesor de 30mm para el resguardo de animales [17]. El Building Research Institute, State Engineering Corporation, Colombo, Sri Lanka ha estado desarrollando y probando láminas de ferrocemento corrugadas, estas láminas son desarrolladas pensando en sustituirlas por las láminas de asbesto-cemento que son ampliamente usadas como material de construcción en ese país. De los estudios se desprende que las láminas de ferrocemento son menos caras, requieren de menor inversión de capital y menor intercambio con el extranjero. Estas láminas son de tal forma diseñadas que su peso, dimensiones y capacidad de carga son similares a las de asbesto-cemento y además se ha observado que las de ferrocemento tienen mayor ductilidad [18]. Por lo tanto, ya que el suministro de fibras de asbesto es limitado y además son cancerígenas, el ferrocemento puede ser un apropiado reemplazo.

2.4.5.- Otras aplicaciones Además de las aplicaciones brevemente mencionadas, están siendo estudiados muchos otros usos del ferrocemento como material estructural por todo el mundo. Entre ellos se encuentran: sunscreens (figura 2.20) y paneles sándwich para grandes edificios, piscinas, tableros pequeños para puentes, patanas, cabañas flotantes, canales de riego, esculturas de grandes dimensiones, elementos del mobiliario urbano, como fuentes ornamentales, parques infantiles e incluso recintos de ferrocemento para el centrifugado de suelos.

https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/3333/34063-5.pdf?sequence=5

EL FERROCEMENTO

El ferrocemento, más que un material para la construcción, es un sistema constructivo en sí mismo. Utilizando un hormigón de poco espesor, en el que los redondos de acero de su armadura se sustituyen por una malla de alambre de acero y se distribuye uniformemente a través de la sección transversal del hormigón.

Características

Se utiliza un mortero con alta dosificación de cemento y gracias a su armadura de varias capas de mallas de acero de poco espesor superpuestas y ligeramente desplazadas entre sí, el ferrocemento adquiere una resistencia y flexibilidad excepcionales para un hormigón tradicional.

Al sustituir los redondos por una malla del mismo material aumentamos el nivel de contacto entre mortero y acero que llega a ser has 15 veces mayor en el ferrocemento que en un hormigón armado. Obteniendo un material con un comportamiento altamente elástico, más propia del acero que del hormigón.

Además esta presencia de mallas de acero, no disminuye la resistencia a compresión del hormigón, que continua siendo la que aporte la matriz cementicia.

El resultado es que disminuimos notablemente las dimensiones de grosor de los elementos y como consecuencia el peso propio de la estructura. Así, la aplicación del ferrocemento es muy ventajosa en estructuras espaciales de paredes delgadas, en las cuales la rigidez y resistencia son desarrolladas a través de la forma, incluyendo la ventaja de ser fácilmente moldeable y construida de una sola vez, ya que es autoportante y no hay necesidad de apeos.

Si resulta de una gran importancia a la hora de diseñar con ferrocemento la elección de la forma geométrica. Se debe buscar la forma más sencilla que consiga aprovechar al máximo las propiedades físico-mecanicas del material. La complejidad de la geometría elegida repercute directamente en la dificultad constructiva y aumentando el tiempo/coste de la ejecución.

Antecedentes

El origen del ferrocemento es casi contemporáneo al del hormigón armado. El francés Jean Louis Lambot en 1848 fue el primero en utilizar este material al que llamo “ferciment” con el que fabrico macetas, pequeños botes, cisternas y otros objetos. El desarrollo de este material daría origen al actual hormigón armado.

Fue Pier Luigi Nervi, un ingeniero italiano quien volviendo a la idea original de Lambot, desarrollo el ferrocemento durante el principio del siglo xx. En los años 20 realizo sus propias experiencias principalmente en la construcción de barcos y hasta 1949 no se introdujo en la construcción con la cubierta del Palacio de Exposiciones de Turín (con una luz de 98m)

Actualidad

En el mundo naval el ferrocemento ha avanzado mucho, mientras que en la construcción aun teniendo un largo tiempo de desarrollo y un amplio bagaje de casos construidos que nos confirmas sus características técnicas y económicas no ha terminado de despuntar. Aunque si se ha consolidado en prefabricados para cisternas y piscinas por su impermeabilidad y ha tenido una experiencia exitosa en países en desarrollo como la India, en el que se utiliza comúnmente el ferrocemento debido a su menor coste y a que presenta mejor comportamiento ante terremotos que otros sistemas constructivos.

http://wp.cienciaycemento.com/ferrocemento/

Ferrocemento:El ferrocemento es una técnica de construcción que nos da mucha flexibilidad en las formas que podemos crear con concreto. Se pueden hacer bóvedas, muros, tanques redondos o de otras formas, cisternas...

Para un colado de concreto normal, se usa una cimbra que es difícil de construir y engorrosa de quitar. El ferrocemento nos permite evitar gran parte de la cimbra, si no es que toda, pues lo que construimos se sostiene a sí mismo incluso mientras fragua el concreto.

No soy un experto en ferrocemento, pero en mi casa tenemos suficientes cosas construidas así que puedo dar una pequeña introducción al respecto.

Construir un puente - un ejemplo pequeño

Para este ejemplo, veremos la construcción de un puente pequeñito para atravesar una zanja en la tierra, una zanja para captación de agua al estilo de la Permacultura. El puente no está hecho para soportar grandes pesos ni para surcar una extensión muy amplia, pero es un ejemplo nada más.

Se arma una malla de acero a la forma que queremos, se sobrepone malla hexagonal más pequeña y se amarra todo con alambre. Entre más estirada quede la malla hexagonal, mejor. Los amarres se pueden hacer con pinzas, o con una herramienta que usan los albañiles para amarrar alambre - es como una L de fierro con punta que se usa para retorcer el alambre.

Se pone una pequeña base de concreto para que asiente la malla a cada extremo del puente. La receta básica es:

4 cubetas de 20 litros de grava. 4 cubetas de 20 litros de arena. Un bulto de 50 Kg de cemento Portland.

Se pone la malla sobre las bases de concreto, viendo que asiente más o menos bien.

Luego, se empieza a vaciar concreto sobre la malla. Primero los extremos más bajos, y luego subiendo hacia el centro. Hay que esparcir la mezcla ncon la cuchara de albañil, pero sin apisonarla - esto causaría que la mezcla se saliera por la malla. Algo se va a caer por la malla, pero generalmente es sólo lo más líquido de la mezcla y no la que está pegado a la grava en sí.

Continuamos de abajo hacia arriba. La mezcla que está abajo sostiene a la que va arriba, y así hasta llegar al centro.

Al día siguiente, ya se puede pasar por el puente. Todavía no ha fraguado totalmente, pero ya está suficientemente duro. Entonces se puede aplicar un reboco con la plana para afinar la superficie.

Bóvedas de ferrocemento

Hace tiempo, el libro Un Lenguaje de Patrones (A Pattern Language) de Christopher Alexander nos inspiró a mi esposa y a mí para expandir nuestra casa y para construir bóvedas de concreto en vez de techos planos. Las bóvedas son fáciles de construir, no requieren de cimbra costosa y que desperdicia madera, se drenan automáticamente, te dan techos altos y convierten las habitaciones en algo muy especial.

Fue entonces que me topé con Concreto Volador (Flying Concrete), una página fabulosa sobre construcción con ferrocemento, en especial estructuras abovedadas. La idea es construir bóvedas catenarias. Una catenaria es la curva que describe una cadena colgada de dos puntos; cuando la volteas de cabeza, te queda la estructura de bóveda más eficiente posible. La iglesia de la Sagrada Familia, en Barcelona, por Antoni Gaudí, es una estructura muy alta hecha a base de bóvedas y arcos catenarios.

Ignora las tiras de color café claro bajo la estructura; al principio yo quería usar tiras de madera flexible en vez de varilla, pero conseguí MDF por equivocación - y sólo más tarde descubrimos que éste se suaviza demasiado al mojarse. Sin contar eso, la estructura de la bóveda es la igual que la del puentecito: varilla y malla de alambre amarrada.

Primero se puede vaciar una capa delgada de concreto, se deja secar un poco, y luego se vacía una capa gruesa encima. Eso hace que la malla no se doble tanto bajo el peso.

En la foto de arriba se puede ver una bóveda más grande ya colada y una bóveda similar en proceso de construcción. La base de cada una de esas tiene más o menos 4x4 metros, y la bóveda en sí tiene como 1 metro de altura. Esto no requiere nada de cimbra; la varilla/malla y el concreto se soportan a sí mismos.

Estructuras de forma arbitraria

Por último, permíteme mostrar dos escaleras. Los arcos abovedados de la primera, y la curva curiosa de la segunda, son una capa delgada de ferrocemento. Luego, los escalones se cuelan sobre esa capa, cada uno con un poco de madera para contener el concreto.

https://people.gnome.org/~federico/docs/ferrocement/index-es.html