Concreto armado

Concreto armado
El concreto armado, es el concreto en el que el acero se incrusta de tal manera
que los dos materiales actúan juntos en fuerzas de resistencia. Las varillas de
refuerzo de acero, barras o malla, absorben la tracción, cizalladura, ya veces los
esfuerzos de compresión en una estructura concreta. El concreto en masa no
resiste fácilmente los esfuerzos de tracción o fuerzas causado por el viento,
terremotos, vibraciones y otras fuerzas y es por lo tanto inadecuado en la
mayoría de las aplicaciones estructurales. En cambio el concreto armado,
posee una increíble resistencia a del acero y la resistencia del hormigón trabajan
en conjunto para permitir que el elemento tenga la resistencia necesaria para
sostener estas fuerzas inusuales sobre períodos considerables.
La invención del concreto armado en el siglo 19 ha revolucionado la industria
de la construcción, y este se convirtió en uno de los materiales de construcción
más comunes del mundo.
El concreto armado es también usado en la construcción de edificios antisísmico,
ya que estas estructuras al ser construidas tienen un gran peso y
estabilidad lo que permite soportar terremoto o cualquier otro desastre natural
de una excelente manera y en la cual la estructura puede seguir están entera en
todo la parte de concreto.
Tipos de hierro
El hierro puro es demasiado suave y reactivo para ser de uso real, por lo que
la mayor parte del “hierro” que tendemos a usar en la vida diaria es en realidad
en forma de aleaciones de hierro: hierro mezclado con otros elementos
(especialmente carbono) para fortalecerlo y formas más elásticas del metal,
incluido el acero. Hablando en términos generales, el acero es una aleación de
hierro que contiene menos de un 2 por ciento de carbono, mientras que otras
formas de hierro contienen aproximadamente un 2-4 por ciento de carbono. De
hecho, hay miles de diferentes tipos de hierro y acero, todos contienen
cantidades ligeramente diferentes de otros elementos de aleación.

Arrabio
El hierro en bruto básico se llama arrabio porque se produce en forma de
bloques gruesos moldeados conocidos como cerdos. El arrabio se produce
calentando un mineral de hierro (rico en óxido de hierro) en un alto horno: una
enorme chimenea industrial, con forma de cilindro, en la que se introducen
grandes corrientes de aire caliente en “explosiones” regulares. Los altos hornos
son a menudo espectacularmente grandes: algunos tienen entre 30 y 60
m
(100-200 pies) de altura, contienen
docenas de camiones con valor de materia prima y, a menudo, funcionan
continuamente durante años sin desconectarse ni enfriarse. El arrabio es en
realidad una forma muy básica de hierro fundido, pero se moldea solo de forma
muy cruda porque normalmente se funde para fabricar acero. Dentro del horno,
el mineral de hierro reacciona químicamente con el coque (una forma de carbón
rica en carbono) y la piedra caliza. El coque “roba” el oxígeno del óxido de
hierro (en un proceso químico llamado reducción), dejando atrás un hierro
líquido relativamente puro, mientras que la piedra caliza ayuda a eliminar las
otras partes del mineral rocoso (incluyendo arcilla, arena y piedras pequeñas) ),
que forman una suspensión de residuos conocida como escoria. El hierro hecho
en un alto horno es una aleación que contiene aproximadamente 90-95 por
ciento de hierro, 3-4 por ciento de carbono y restos de otros elementos como el
silicio, el manganeso y el fósforo, dependiendo del mineral utilizado. El arrabio
es mucho más duro que el hierro puro al 100 por ciento, pero aún demasiado
débil para la mayoría de los usos cotidianos.
Hierro fundido

El hierro fundido es simplemente hierro líquido que se ha vertido: se vierte
en un molde y se deja enfriar y endurecer para formar una forma estructural
acabada, como una tubería, un engranaje o una gran viga para un puente de
hierro. El alto contenido de carbono del hierro fundido (el mismo que el
arrabio, aproximadamente el 3-4 por ciento) lo hace extremadamente duro y
quebradizo: grandes cristales de carbono incrustados en hierro fundido impiden
que los cristales de hierro se muevan. El hierro fundido tiene dos grandes
inconvenientes: primero, porque es duro y quebradizo, es prácticamente
imposible de darle forma, incluso cuando se calienta; en segundo lugar, se oxida
con relativa facilidad. Vale la pena señalar que en realidad hay varios tipos
diferentes de hierro fundido, incluidos los hierros blancos y grises (llamados así
por la coloración del producto final causado por la forma en que se comporta el
carbono en su interior).
Foto: Uno de los edificios de hierro más famosos del mundo, el Capitolio de
Washington DC tiene una cúpula hecha de 8,909,200 libras de hierro fundido.
Hierro forjado
El hierro fundido asume su forma final en el momento en que la aleación de
hierro líquido se enfría en el molde. El hierro forjado es un material muy
diferente hecho mezclando hierro líquido con algo de escoria. El resultado es
una aleación de hierro con un contenido de carbono mucho más bajo. El hierro
forjado es más suave que el hierro fundido y es mucho menos resistente, por lo
que puedes calentarlo para darle forma con relativa facilidad y también es
mucho menos propenso a la oxidación. Sin embargo, ahora se produce
relativamente poco hierro forjado, ya que la mayoría de los objetos
originalmente producidos a partir de él ahora están hechos de acero, que es a la
vez más barato y de calidad más uniforme. El hierro forjado es lo que la gente
solía usar antes de que realmente dominara la fabricación de acero en grandes
cantidades a mediados del siglo XIX.
Hierro reducido directo
El hierro de reducción directa (HRD) se produce mediante la reducción de
mineral de hierro (en forma de grumos o gránulos) mediante carbón no
coquizable o un gas reductor producido por la reforma del gas natural. El gas
reductor también puede ser producido por la gasificación del carbón. El proceso
de reducción se lleva a cabo a alta temperatura pero sustancialmente por debajo
del punto de fusión del hierro. Dado que la reacción de reducción tiene lugar en
estado sólido, el gránulo o gránulo conservan su forma original, pero son
considerablemente más ligeros debido a la eliminación del oxígeno del mineral.
Por lo tanto, el hierro reducido directo producido tiene una estructura altamente
porosa. Esta estructura porosa le da al HRD la apariencia de una esponja y,
debido a esto, DRI también se conoce como hierro esponjoso.
Como HRD se produce mediante la reducción de gases, tiene una forma porosa
similar a una esponja. En consecuencia, tiene un área de superficie grande en
relación con su masa, lo que mejora su reactividad. Si se moja, se oxida y libera
gas de hidrógeno del agua. Esto es particularmente cierto si el agua contiene

sales disueltas tales como cloruro de sodio (por ejemplo, agua de mar). Como
parte de la reacción, se calienta significativamente, lo que estimula aún más la
oxidación de los grumos o gránulos aún secos, lo que produce una reacción en
cadena que se propaga rápidamente por toda la pila de HRD. Cuando hay
suficiente oxígeno disponible, la temperatura puede llegar a los 1500 grados
centígrados. Si se almacena en un entorno cerrado, como la bodega de un barco,
el hidrógeno liberado forma una mezcla potencialmente explosiva. Además, la
ventilación para eliminar el hidrógeno mejora la oxidación y, por lo tanto, el
sobrecalentamiento.