Acero y hormigón, hormigón y acero. La paradoja del estructurista

El mundo actual de la construcción necesita resultados óptimos y eficientes. Conforme va evolucionando el campo de la construcción nos encontramos en el perfeccionamiento de ambos materiales y, a pesar de las ventajas que presentan ambos, ninguno termina por desplazar al otro. En el siguiente artículo analizaremos las ventajas y desventajas de uno y otro material.

La piedra artificial

En la época de los romanos el hormigón fue el material bandera debido a sus excelentes características sustituyendo a la piedra. Existen evidencias en las que civilizaciones más antiguas ya lo empleaban, tal es el caso de Macedonia y Minoa, donde se usaba una mezcla a base de este material. Sin embargo, no era del todo eficaz y es cuando los romanos la mejoraron utilizando puzolana, una ceniza volcánica que mejoraba notablemente sus propiedades.

El hormigón es un material moldeable a la hora de construir estructuras específicas, por tanto, se adapta a cualquier forma que adopten los encofrados, además, al ser un material abundante es de fácil disponibilidad.

El hormigón conserva sus propiedades con el paso del tiempo, tiene buena resistencia al fuego, alta resistencia a la compresión, a la flexión y al corte y un escaso o nulo mantenimiento.

Pero no todo es positivo…

Una desventaja que le resta practicidad a este material es su peso y volumen, ocasionando que sus secciones sean de grandes dimensiones y, por ende, los precios de coste aumentan. 

otra característica vital es que al ser un material muy rígido no permite deformaciones, lo cual tiene desventajas sobre los sismos, siendo frágil. Si no se refuerza con ferralla ante una demanda de solicitaciones no considerada como una carga extra o un sismo puede producirse una falla explosiva, sin dar aviso de deformación y generar un colapso inminente.

El uso de las estructuras metálicas

Su uso se remonta a los tiempos de la antigua Grecia donde ya se empleaban vigas de hierro forjado, pero es en la revolución industrial cuando realmente da un salto como elemento estructural. En esa época, se empiezan a estandarizar las piezas y aparece el perfil doble T.

Un punto fuerte del acero es que es un material bastante ecológico, sostenible y reutilizable. Algunas ventajas más sobre este material son: alta resistencia en sus elementos estructurales, la rapidez y facilidad en su montaje que reduce considerablemente los tiempos de ensamblaje y por último, los cálculos dan elementos mucho menos robustos por lo que se puede aprovechar mejor el espacio y tener distribuciones de planta más espaciosas.

Desventajas del acero

La corrosión viene a ser el cáncer de las estructuras metálicas y es importante tenerla en cuenta a la hora de ver en qué zona se edificará. De esta manera, en construcciones cercanas a la costa existen muchos cloruros que pueden ocasionar un daño importante con el tiempo, así como en suelos donde se evidencie presencia de sulfatos o cloruros que atacarán de forma inminente a las bases del edificio si no se aplica su correspondiente tratamiento.

Otro factor a considerar es que son elementos muy esbeltos y están propensos a pandeos (instabilidad elástica). 

No podemos olvidar el otro enemigo de este tipo de elementos:  el fuego. Requiere de pinturas ignífugas o intumescentes que en ciertos casos son obligatorios; hay que recordar que una de las principales causas del colapso en el atentado de las torres gemelas fue la exposición de las vigas de acero al fuego.

¿Qué dice la normativa española?

Desde un punto de vista normativo, el Código Técnico de la Edificación aplica un coeficiente que penaliza la resistencia según el material.

Se tiene que para el acero es de 1.05 y para el hormigón es 1.5, castigando más al hormigón que al acero.

Es necesario considerar aspectos en el cálculo estructural como: estados limites de servicios, pandeos, vuelcos, cálculos en situación de fuego, agresividad del ambiente, nivel de control de la obra, etc.

¿Cuál de los dos materiales es más sostenible?

Para finalizar es muy importante analizar la sostenibilidad de cada uno de los materiales y todo esto pasa por analizar la Huella de Carbono. Estudios de la Environmental Protection Agency revelan las emisiones producidas por ambos materiales y su impacto en el ambiente, arrojando los siguientes datos:

Según muestra la tabla el material más contaminante es el acero frente al hormigón.

¡Espero que estos comentarios te ayuden a seleccionar el mejor material para tu próximo proyecto!