El formigó armat ha estat un element clau en la construcció actual del temple, i Gaudí ja ho havia previst així. Aquest material té diversos ingredients bàsics i el més important de tots, sens dubte, és el ciment. La resta —grava, sorra i aigua— són de molt més fàcil obtenció i necessiten unes atencions que res a veure tenen amb les que necessita el protagonista del fet aglomerant, és a dir, el que actua com a cola de la resta de components: el ciment.
L’aigua només és necessària perquè el ciment entri en reacció i comenci el procés d’enduriment. Convé que s’utilitzi la menor quantitat d’aigua possible, ja que, amb la reacció, se n’evapora una part i l’índex de buits del resultat creix, cosa que va en contra d’obtenir una roca final amb la més alta densitat possible.
Quan només es barreja ciment, sorra i aigua, es parla simplement de morter de ciment. És quan es completa amb la grava per millorar la compacitat de cara a les funcions estructurals que l’anomenem formigó, que no deixaria de ser una mena de roca artificial.
El formigó, com qualsevol roca, pot ser molt resistent quan és comprimit, però no ho és pas per resistir l’esforç de tracció. Per això, per suplir aquesta mancança i obtenir un material final resistent a tots els esforços, s’introdueix l’acer dins de la massa del formigó. D’aquest acer se’n diu l’armadura del formigó, i és el que permet que el formigó pugui resistir esforços de tracció i de flexió.
GAUDÍ, PIONER DEL FORMIGÓ ARMAT
Eusebi Güell, mecenes i protector de Gaudí, va ser l’industrial català que va promoure, el 1901, la primera fàbrica d’extracció i producció de ciment pòrtland de Catalunya i de tot l’Estat espanyol. Es tracta de la fàbrica de ciment Asland, a Castellar de n’Hug, prop de les fonts del riu Llobregat. Per la proximitat a les primeres extraccions i fàbriques de ciment de l’Estat, però també pel fet de disposar en el seu obrador d’experts en el càlcul del formigó, podem afirmar que Gaudí va ser un pioner en l’ús del formigó armat al nostre país. Les descripcions de Joan Bergós, biògraf de Gaudí, així com les incloses a la revista de la Sagrada Família, documenten amb detall que Gaudí va utilitzar el formigó farcit d’elements metàl·lics a la Pedrera, als pavellons d’entrada al Park Güell o a les edificacions annexes de l’obrador de la Sagrada Família, entre d’altres. També César Martinell, un altre dels grans biògrafs de Gaudí, afirma que l’arquitecte va abandonar la idea inicial de resoldre les voltes de la Sagrada Família amb paraboloides per passar a fer-ho amb hiperboloides en prendre consciència de les creixents possibilitats del formigó armat.
A la Sagrada Família, l’exemple més evident de la presència del formigó armat són els terminals de les torres de la façana del Naixement. El campanar de més al sud, el de Bernabé, va ser construït per Gaudí i acabat el Nadal del 1925, mig any abans del seu tràgic accident, i allí va utilitzar el formigó amb una important carcassa metàl·lica que després va quedar revestida dels prefabricats de formigó que mostren els característics mosaics de vidre venecià.
Gaudí, a més, va proposar utilitzar el formigó en la construcció de les voltes de les naus, i així es va fer, tal com ho demostra la conferència sobre el sistema estructural d’aquest darrer projecte de Gaudí que Sugranyes va fer a l’Associació d’Arquitectes de Catalunya el 1923. En la seva exposició va detallar que la gran verticalitat de la geometria i del descens de les càrregues deixaria tan sols unes petites components horitzontals romanents, i va afegir que confiava que fossin absorbides pels armats de formigó presents dins dels tres nivells superposats de voltes i cobertes que tenen les naus.
EL FORMIGÓ ARMAT D’AVUI DIA, I A LA SAGRADA FAMÍLIA
Malgrat ser evident que Gaudí ja feia servir el formigó armat, aquell formigó no té res a veure amb l’actual. L’evolució tecnològica ha estat de tal magnitud que realment el formigó de Gaudí seria com del paleolític comparat amb el formigó d’avui.
En el cas de la Sagrada Família, es treballa amb formigons de 350 kg/cm2 per a estructures de poca rellevància i de 600 kg/cm2 per a estructures importants. Els resultats del laboratori confirmen sovint que sabem fer un formigó quatre vegades més resistent que el convencional. A més, en ser molt més compacte i dens, també és molt més resistent a l’erosió i al deteriorament causats pels agents atmosfèrics.
Aquest formigó ha estat possible gràcies al treball en col·laboració amb els centres d’investigació de les universitats, que han introduït noves fórmules en la composició.
Així doncs, la realitat és que les normatives vigents han anat augmentat successivament els requeriments que avui es demanen a una estructura, i el creixement extraordinari de les nostres exigències ha fet que també creixés la necessitat de millorar el formigó d’ús corrent, sobretot quan tenim en compte que l’obra pot quedar exposada a l’atmosfera salina d’una ciutat marítima com la nostra. En aquest sentit, augmentar la resistència ha estat gairebé l’única alternativa per fer front als nous requeriments, de sisme i de vent especialment, ja que la mida dels elements estructurals (el diàmetre de les columnes, el gruix dels murs, etc.) no es podia alterar si es volia ser absolutament fidel a les seccions i a les esvelteses del disseny original de Gaudí.
El ciment té quatre elements protagonistes: Calci, Ferro i Alumini. S’hi troben formant compostos iònics força complexos: hidròxids mixtes que evolucionen a òxids o carbonats, sulfats amb proporcions diverses dels tres elemens, aluminats (compostos on l’alumini es troba enllaçat amb oxígen) simples o múltiples… I cristalls de tots aquests compostos travats entre ells. Llegit des del desconeixment pot sonar rocambolesc, però no és res que la natura ja faci en roques i terres diverses, a qualsevol muntanya o qualsevol camp.
Els romans, en efecte, van descobrir de forma força atzarosa un ciment molt resistent. Però començàren treballant a partir de morters de calç apagada. És curiosa la calç, doncs a partir de carbonat càlcic de qualsevol roca calcària (inclos marbre autèntic, no granit ni gneis), mitjançant calcinació (valgui la redundància) s’obtè la calç viva, que és l’òxid càlcic, perdent en el procès anhídrid carbònic. Posteriorment aquesta calç viva s’apaga amb aigua, convertint-se en hidròxid càlcic. En aquest punt es pot barrejar amb sorra, terra, grava… Si la terra contè prou compostos de ferro i alumini (que normalment sí) es pot obtenir una cosa força semblant als nostres ciments. La pedra de Puzzuoli (lloc de naixement de Sofia Loren, per cert) al ser volcànica (del proper Vesubi) té gran quantitat de porus, cosa que li confereix gran lleugersa. Aquest també pot ser el motiu pel qual el Panteò d’Agripa fou possible.
Els egipcis, per la seva banda, també feien els seus morters per construïr els seus edificis. Pero en comptes de confirar en la calç van confiar en el guix, que és el sulfat càlcic. A part de que no havien descobert encara les voltes de mig punt, el guix té un altre incovenient: S’humiteja. Capta aigua. És un compost que va captant humitat amb el temps i és cada cop més feble. Potser no és un problema en un clima sec com el d’Egipte, però el Nil ha tingut milenis per anar humitejant poc a poc.
I la calç? En què es transforma amb el temps? Doncs és sorprenent, perquè la calç apagada (l’hidròxid càlcic) es capaç d’anar absorbint diòxid de carboni per convertir-se en el carbonat de calci. Exactament, el mateix compost que formava la pedra que és materia primera per obtenir la calç. Tanca el cicle.
Als nostres dies, uns 2700 anys A.U.C., hem sigut capaços de superar als romans. Però sovint el problema no és el ciment en si, o clinker, que és el producte que s’obtè del processat de diverses terres i roques a una cimentera, és que s’hi afegeixen altres compostos per facilitar-ne el treball. Per enderrerir el temps d’assecat del ciment i tenir un cert marge entre que es mescla amb aigua, s’aplica i s’asseca s’hi sol afegir un vell conegut: Guix. Amb tots els problemes que això suposa.
Hola,
A propòsit del formigó armat, entenc que el bosc de columnes de l’interior de les naus és de formigó armat, oi? I que la pedra que les cobreix és simplement una pell de revestiment, oi? Expliqueu que Gaudí ja havia previst l’ús del formigó armat al temple. Això d’una banda. I de l’altra, hi ha la columna de doble gir ideada per Gaudí per aconseguir més estabilitat. Aleshores si ho entenc bé, el fet que les columnes siguin de formigó armat i de doble gir fa que aquestes siguin molt més resistents i estables que si fossin columnes “convencionals” fetes de ciment armat, és a dir, les columnes serien prou resistents si fossin de formigó armat però no de doble gir o si fossin de doble gir sense formigó armat? No sé si m’explico…
D’altra banda, us voldria felicitar per la claredat i pedagogia dels vostres articles que als profans en arquitectura ens ajuden a entendre conceptes tècnics.
Cordialment,
Eva
Hola Eva,
El doble gir serveix a Gaudí per donar la forma externa de la columna. Defineix la pell de la columna, que no és ni llisa, ni estriada, ni salomònica, sinó una amalgama de les tres coses. No té relació directa amb la resistència de la columna que, com bé diu, és de formigó armat, un cilindre interior.
El doble gir fa que a la part superior, on pràcticament la columna és circular, la columna sigui un xic més estreta de diàmetre perquè ha perdut la profunditat de les puntes de forma estrellada de la base. Això fa que sigui una mica afuada, cosa que li dóna una elegància especial; si fos massissa això també li donaria estabilitat, però, la pedra externa només té la forma perquè l’esquelet que de veritat sosté l’estructura és el cilindre interior de formigó armat.
A més, les hèlixs són gravades a la pedra per extracció de material (i no pas per afegir material nou), amb la qual cosa no ajuden a donar cap plus de resistència; ans al contrari, ja que amb les hèlixs es rebaixa la pedra amb eines de tall, i, així, en treure pedra també es perd secció i capacitat portant.
En les diferents fases del projecte Gaudí va estudiar fer les columnes de pedra i també metàl·liques, però la solució definitiva de l’estructura, exposada el 1923 tan sols tres anys abans que morís, ja era la d’utilitzar el formigó armat, que és la solució que s’ha construït, conservant idees boniques del color i resistència de la pedra dels seus estudis anteriors.
Properament publicarem un article sobre les columnes del temple on trobarà més explicacions sobre aquest tema.