¿Cómo Se Hace Flotar Hormigón?!

Sí. El hormigón puede flotar. Puede sumergirse en un cubo de agua y resurgir. Como participante de larga data de la Competencia Nacional de Canoas de Concreto de ASCE, creo que esta es la pregunta más común que recibo de forasteros. Esta competencia requiere que estudiantes de ingeniería de todo el mundo diseñen y construyan canoas de concreto y luchen cara a cara en remar, estética, un documento de diseño técnico y una presentación oral.

Es curioso que tanta gente esté asombrada por la idea de un recipiente de concreto. Me doy cuenta de que el concreto convencional es un material denso, pero ¿alguna vez ha pensado en un barco de acero? La mayoría de los barcos grandes están hechos de acero (piense en cruceros, portaaviones y buques de carga). Pero el acero es tres veces más denso que el hormigón! El principio de Arquímedes es la razón básica por la que estos barcos no se hunden como ladrillos. Básicamente, si el peso del fluido desplazado por el objeto supera el peso del objeto en sí mismo, entonces carrozas!

Sorprendentemente, los barcos de guerra de hormigón se construyeron durante la Primera Guerra Mundial y la Segunda Guerra Mundial debido a la escasez de acero durante la guerra. Según Wikipedia, también se usaban comúnmente como barcazas en Europa a principios de la década de 1900. Sin embargo, los barcos hechos de otros materiales eran más fáciles de construir y más baratos de operar, por lo que no se ven muchos barcos de concreto en la actualidad. Algunas de las antiguas naves de guerra todavía se pueden ver hoy en día, y Amusing Planet tiene un gran artículo sobre estas naves de concreto.

Así que ahora la pregunta sigue siendo: ¿por qué los estudiantes de ingeniería civil hacen canoas de hormigón? Bueno, la única respuesta razonable es que ASCE nos obligó a hacerlo. Tienen una competencia nacional para determinar quién puede construir la canoa más eficiente a partir de concreto. Sin embargo, a diferencia de estos viejos buques de guerra, nuestro hormigón está diseñado para ser menos denso que el agua, por lo que flota cuando está completamente sumergido.

Para explicar cómo logramos esto, debemos comenzar hablando de los fundamentos del concreto. El hormigón está hecho de tres ingredientes principales: cemento, agua y agregados (grava, arena, etc.). Tenga en cuenta que el cemento es un ingrediente del hormigón y cambia químicamente de una sustancia en polvo a un material de construcción endurecido cuando se mezcla con agua y se cura con el tiempo. Es análogo al uso de harina como ingrediente para pasteles. Se agrega harina a una mezcla de ingredientes, se hornea (es decir, se altera químicamente) y, al final, se obtiene un delicioso pastel. Yo no cogería una bolsa de harina y me referiría a ella como pastel, así que por favor no señale la acera y se refiera a ella como cemento.

Tenga en cuenta que todos los ingredientes del hormigón son bastante pesados. El cemento es tres veces más denso que el agua y los agregados son generalmente dos veces más densos que el agua. Intuitivamente, cuando combinas estos ingredientes, obtienes un producto final que es mucho más pesado que el agua. Lo que hacemos es eliminar los agregados y reemplazarlos con perlas de vidrio recicladas muy pequeñas (algunas son aproximadamente el 10% de la densidad del agua) para disminuir el peso total del hormigón. El resultado final es un hormigón ligero y relativamente duradero.

El concreto que hacemos para estas canoas de concreto es bastante diferente al concreto normal que vería. Nuestro hormigón generalmente no es muy fluido y tiene una consistencia más parecida a la masa para galletas. En lugar de verterlo en una forma, se envasa a mano en un molde. El desafío es encontrar los ingredientes óptimos para hacer que la canoa de su equipo sea liviana, duradera y estéticamente agradable.

¿Está interesado en aprender más sobre canoas de concreto? Consulta las reglas oficiales o visita concretecanoe.org.