Al final de l’últim article del blog explicàvem com Antoni Gaudí, després d’adonar-se que les columnes esveltes de pedra massissa de l’interior de la Sagrada Família requeririen un diàmetre massa gran, va decidir recórrer al formigó armat per fer-ne l’estructura interior. Però, què és aquest material i per què s’utilitza al temple?
Característiques i components del formigó armat
El formigó es forma amb grava, sorra, aigua (necessària perquè el ciment entri en reacció i comenci el procés d’enduriment) i ciment, que és el que actua com a cola de la resta de components.
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 tal de suplir aquesta mancança i obtenir un material final resistent a tots els esforços, s’introdueix l’acer dins de la massa del formigó, aconseguint el formigó armat
Quan es van començar a utilitzar aquests materials?
Construir amb ciment i formigó podria semblar molt modern, però aquests elements ja s’utilitzaven en temps dels romans. Podem fer esment del ciment putzolànic que els enginyers romans van utilitzar en la construcció de conductes hidràulics, molls i molins d’aigua en descobrir que aquest material s’enduria sota l’aigua. El nom li ve de la roca que s’extreia de la població de Pozzuoli, a la falda del Vesuvi, a Itàlia, i l’exemple més vistós construït amb aquesta mena de ciment és el Panteó de Roma, de l’any 123 dC. Una gran qualitat d’aquest material és que és resistent tot i la seva lleugeresa, motiu pel qual es va fer servir en la construcció de la gran cúpula del Panteó: amb 43,3 metres de diàmetre, encara avui és la més gran del món feta amb formigó sense armar.
Van caldre gairebé dos mil·lennis per superar aquesta dimensió, i es va fer gràcies a les innovacions amb el formigó armat que va començar a utilitzar l’arquitecte italià Pier Luigi Nervi a partir de la dècada dels anys seixanta.
La primera fàbrica de ciment a Catalunya, la d’Eusebi Güell
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 industrial 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.
La proximitat de Gaudí amb el Sr. Güell, també en relació amb aquesta empresa, queda palesa per les obres de l’arquitecte que romanen a la zona, entre les quals hi ha el xalet de Catllaràs, la casa dels enginyers que encapçalaven les obres d’extracció del carbó necessari per fer funcionar els forns de la fàbrica de ciment. Amb una mena de vagonetes i funiculars, baixaven el material des de la serra de Catllaràs fins al Clot del Moro, on hi havia la fàbrica
(esquerra) Estat actual de l’antiga fàbrica de ciment Asland, a Castellar de n’Hug / (dreta) Xalet de Catllaràs, a la Pobla de Lillet, projectat per Antoni Gaudí l’any 1902 i reformat el 2020
Sugranyes, col·laborador de Gaudí i expert en el càlcul del formigó
No obstant això, la figura d’Eusebi Güell no és l’única que envolta Gaudí i que va servir-li de pont d’unió amb el formigó. També ho va fer Domènec Sugranyes, qui era un estret col·laborador de l’arquitecte fins al punt de convertir-se, a partir del 1914, en la seva mà dreta.
Sugranyes va ser nomenat professor de l’Escola del Treball el 1923. Hi va impartir classes de Construcció, Mecànica Elemental i Geometria, i en els apunts que va redactar per a les seves assignatures podem veure que, mitjançant el càlcul gràfic, no només va transmetre als seus alumnes els coneixements adquirits a l’obrador de Gaudí sobre el descens funicular en el càlcul d’arcs i voltes, sinó que va evolucionar aquests coneixements i, amb les mateixes eines (el regle i el compàs), va desenvolupar el càlcul gràfic dels elements de formigó armat.
Gaudí, pioner del formigó armat
Tant per la proximitat a les primeres extraccions i fàbriques de ciment de l’Estat, com pel fet de disposar al seu obrador d’experts en el càlcul del formigó, resulta entenedora i coherent la suposició 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 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, un exemple de la presència del formigó armat és als terminals de les torres de la façana del Naixement.
Gaudí, a més, va proposar utilitzar el formigó en la construcció de les columnes interiors i les voltes de les naus, i així es va fer, tal com va demostrar 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 descàrrega del pes de l’edifici havia de ser absorbida pels armats de formigó presents dins dels tres nivells superposats de voltes i cobertes que tenen les naus.
Estructura de formigó armat per a la construcció de les columnes interiors de la Basílica de l’any 1995 (esquerra) i de les voltes de la nau central (dreta).
El formigó armat d’avui dia, i a la Sagrada Família
El formigó armat que feia servir Gaudí, però, és diferent de l’actual, que ha evolucionat gràcies a la tecnologia.
Un exemple d’aquesta millora el trobem en el valor de resistència a la ruptura per compressió simple. Cap als anys setanta, en el món de la construcció, era usual utilitzar formigons de 175 kg/cm2 de resistència característica, especialment en obres de fonaments, però poc temps més tard la normativa va començar a exigir valors de 200 kg/cm2 per a qualsevol estructura. Actualment, qualsevol obra civil ha de garantir el valor mínim de 250 kg/cm2 per a qualsevol estructura de formigó.
En el cas de la Sagrada Família, però, es treballa amb formigons de 350 kg/cm2 per a estructures petites i de 600 kg/cm2 per a estructures importants que s’estan fent actualment, com la torre de Jesucrist. Els resultats del laboratori confirmen sovint que a l’obra es fa 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 augmentat successivament els requeriments que avui es demanen a una estructura, i el creixement extraordinari de les exigències de l’obra ha fet que també creixés la necessitat de millorar el formigó d’ús corrent. 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 al disseny original de Gaudí.
Estructura de formigó armat en la construcció de les voltes de la nau lateral (dreta), de l’any 1995.
