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INGENIERÍA

125 años para enfriarse: la presa Hoover se levantó en 215 bloques con 937 kilómetros de tubos de agua helada porque vertida de una vez se habría agrietado

Los ingenieros de la Oficina de Reclamación de Estados Unidos (Bureau of Reclamation) levantaron la presa Hoover, en el cañón Black del río Colorado, entre Arizona y Nevada, como una serie de columnas de hormigón independientes que subían de 1,5 en 1,5 metros. Según el ensayo histórico sobre el hormigón que mantiene la propia agencia, calcularon que, con un vertido continuo, el hormigón se habría calentado tanto que habría tardado 125 años en enfriarse hasta la temperatura ambiente.

El primer cubo de hormigón entró en la presa el 6 de junio de 1933 y el último, el 29 de mayo de 1935, según las preguntas frecuentes de Reclamation. En esos dos años se colocaron unos 2,48 millones de metros cúbicos en el cuerpo de la presa, que mide 221,4 metros desde la roca de cimentación hasta la carretera de la coronación.

El calor que suelta el cemento

El cemento Portland, la base del hormigón moderno que relevó a mezclas antiguas como el hormigón de los romanos, desprende calor mientras fragua, porque la reacción química con el agua que lo endurece libera energía. En una pieza pequeña ese calor se pierde en pocos días, pero en una mole del tamaño de la presa Hoover se queda atrapado dentro y el núcleo se mantiene caliente mientras la superficie se enfría.

El ensayo de Reclamation describe lo que habría pasado con un vertido continuo: «Las tensiones resultantes habrían hecho que la presa se agrietara y se desmoronara». Esa diferencia de temperatura entre el interior y las caras exteriores, que se contraen antes, es la que abre las grietas en el hormigón en masa.

Para dar una idea de la escala, la agencia añade que ese calor, concentrado en un horno, habría bastado para cocer 500.000 hogazas de pan al día durante tres años. Hoy se prueba incluso a sustituir parte del cemento por polvo de cáscara de huevo, pero en 1933 el reto era sacar el calor de millones de metros cúbicos.

215 bloques de hasta 18 metros

Para repartir ese calor, la presa se dividió en columnas verticales de bloques que medían unos 18 metros de lado (60 pies) en la cara de aguas arriba y unos 7,6 metros (25 pies) en la de aguas abajo, y Reclamation calcula que hay unos 215 bloques.

Cada columna tenía forma trapezoidal y crecía por tongadas de 1,5 metros. Las preguntas frecuentes de la agencia precisan que en un mismo bloque no se podían verter más de 1,5 metros de hormigón cada 72 horas, de modo que cada capa soltaba parte de su calor antes de recibir la siguiente.

El hormigón llegaba en cubos de fondo abatible de 3 y 6,1 metros cúbicos, colgados de nueve cables aéreos. Al vaciarse cada cubo, siete operarios repartían la masa con palas y con las botas de goma por todo el encofrado y la compactaban con vibradores neumáticos para que no quedaran huecos.

Operarios reparten el hormigón de un cubo de 6,1 metros cúbicos (8 yardas cúbicas) colgado de un cable aéreo en un bloque del centro de la presa, el 18 de julio de 1933. (Foto: Oficina de Reclamación de EE. UU. / NARA)

937 kilómetros de tubería helada

Además de trocear el vertido, cada encofrado llevaba dentro serpentines de tubo de acero de pared fina de 2,5 centímetros (una pulgada) de diámetro, según el ensayo de Reclamation. En total, la agencia cifra en más de 937 kilómetros (582 millas) la tubería que quedó embebida en el hormigón.

El enfriamiento se hacía en dos fases. Primero circulaba por los tubos agua del propio río Colorado y, tras ese primer enfriamiento, agua fría de una planta de refrigeración instalada sobre la ataguía de aguas abajo, el dique provisional que mantenía seca la obra. Según Reclamation, esa planta podía producir el equivalente a 1.000 toneladas cortas de hielo en 24 horas, unas 907 toneladas métricas.

Cuando cada bloque llegaba a la temperatura prevista, los tubos se cortaban y se rellenaban de lechada a unos 20,7 bares (300 libras por pulgada cuadrada) con pistolas neumáticas. El enfriamiento de toda la presa terminó en marzo de 1935, dos meses antes de que se vertiera el último cubo.

Un «Lego gigante» sellado con lechada

Al enfriarse, el hormigón de cada columna se contraía y dejaba una rendija fina con la de al lado. Para que esas juntas no debilitaran la presa, las caras de los bloques se encofraron con llaves verticales y horizontales, ranuras y resaltes que encajaban con los de la columna vecina, un sistema que las preguntas frecuentes de Reclamation comparan con un «Lego gigante».

Esquina de un encofrado de columna con las llaves verticales y horizontales y el tubo de lechada, el 18 de julio de 1933. (Foto: Oficina de Reclamación de EE. UU. / NARA)

Con el conjunto ya frío, se inyectó en esas juntas lechada, una mezcla de cemento y agua, que según la agencia unió toda la estructura en «un todo monolítico».

Según Reclamation, el resultado es una presa de arco-gravedad, en la que el empuje del agua lo soportan a la vez su propio peso y el efecto de arco contra las paredes del cañón. Pesa más de 6,6 millones de toneladas cortas, unos 6 millones de toneladas métricas, y su base mide 201 metros de grosor (660 pies), según el Servicio de Parques Nacionales. Hoy la carrera por la altura la encabezan obras como la presa de Rogun, en Tayikistán, con 335 metros previstos.

Grava traída del lado de Arizona

El árido, la mezcla de arena y piedra triturada, es según el ensayo «quizá el más importante de los materiales del hormigón», porque llega a ser tres cuartas partes de la masa de la presa. Los equipos de Reclamation lo encontraron en un depósito aluvial a algo más de 9,7 kilómetros río arriba, en la orilla de Arizona, que ocupaba más de 40 hectáreas.

La mezcla tenía que ser muy seca para alcanzar la resistencia exigida, lo que dejaba poco margen para llevarla desde la planta hasta la presa. Si se tardaba demasiado, el hormigón empezaba a fraguar dentro del cubo y había que sacarlo a mano, y por eso los operadores de grúa estaban entre los mejor pagados de la obra, con 1,25 dólares la hora.

Trabajaron en total 21.000 hombres, con un máximo de 5.218 al día en junio de 1934, y el recuento oficial que da el Servicio de Parques Nacionales es de 96 muertos en la construcción.

Los 125 años, sin cálculo publicado

Reclamation no publica en estas páginas el cálculo que llevó a la cifra de 125 años, ni la temperatura que habría alcanzado el núcleo ni las hipótesis sobre el terreno y el clima del cañón. Es una estimación de los ingenieros de la época que la agencia repite sin desarrollar, y conviene leerla como un orden de magnitud.

Estas fuentes tampoco respaldan la idea, muy repetida en internet, de que el hormigón de la presa siga fraguando hoy, y las fichas consultadas no dan las temperaturas medidas en los bloques cuando terminó el enfriamiento, en marzo de 1935.

La historia del hormigón de la presa Hoover está recogida en el ensayo «Concrete» de la Oficina de Reclamación de Estados Unidos y en sus preguntas frecuentes sobre la presa, y las fotos de la obra, en el catálogo de los Archivos Nacionales de Estados Unidos.

Crédito de la imagen: Oficina de Reclamación de EE. UU. / Archivos Nacionales de EE. UU. (NARA).