Elección del hierro para construir la torre Eiffel

Esta página tiene como objetivo dar una respuesta a las dos preguntas "¿Por qué la Torre Eiffel está hecha de hierro?" y "¿De dónde viene la Torre Eiffel?" Reflexionando sobre esto, puede hacer la primera pregunta porque esta elección no está exenta de problemas. Se sabe, por ejemplo, que el hierro es un metal más blando que el promedio y que se oxida fácilmente. ¿Por qué elegirlo para un edificio grande al aire libre, tan difícil de mantener, mientras que otros metales como el acero hubieran sido más convenientes? De hecho hay varias respuestas a esta pregunta. Pero para venir, tenemos que retroceder un poco.

Elección del metal: ¿Por qué el hierro?

En primer lugar, debemos tener en cuenta el alcance de esta elección. El objetivo es construir una torre de 300 m (1000 pies) de altura. Todos los edificios hasta mediados del siglo XIX son de piedra o, más frecuentemente, de mampostería. Las ventajas son múltiples: solidez, facilidad de implementación, modularidad, pero la mampostería enfrenta un problema importante: su peso. Cuanto más alta es la construcción, más pesado es. Como resultado, las partes superiores soportan las partes inferiores hasta tal punto que el material usado finalmente se fractura. El resultado es un colapso del edificio que se produce según la cantidad de material utilizado y el peso que las partes inferiores deben soportar. Para la piedra más fuerte, una presión de 30 Kg por centímetro cuadrado se considera el límite que no debe superarse. Además, es necesario que el aparato de las piedras sea de alta calidad para que el edificio pueda mantenerse a tal presión.

Ejemplo del Monumento a Washington

En su libro "La torre de 300 metros", Gustave Eiffel toma ejemplo en el monumento de Washington para apoyar su elección de hierro para la torre. Indica que mide 169,25 m para una base cuadrada de solo 16,75 m, que se está reduciendo a 10,50 m. Está vacío, con un grosor de pared en la base de 4.50 m, que se estrecha y tiene solo 50 cm en la parte superior. Está hecho de granito con revestimiento de mármol, lo que le da un peso de 45,000 toneladas sobre los cimientos. Este peso, repartido en una base de 223 metros cuadrados, proporciona un coeficiente de compresión de 20 kg por centímetro cuadrado. Teniendo en cuenta la fuerza del viento, este coeficiente se eleva a 26,5 kg, que está peligrosamente cerca del límite que puede soportar la piedra. Y de nuevo, el Monumento a Washington se diseñó originalmente según los planes que subían al edificio hasta 183 metros de altura, rodeado por un Panteón con una columnata que formaba un peristilo, pero que llegó a 46 m de altura, los trabajadores encontraron que estaba inclinado peligrosamente y tuvimos que verlo nuevamente, siempre y cuando consolidáramos los cimientos.

Las dificultades encontradas para la construcción de este obelisco, iniciadas en 1840 e inauguradas en 1884, tienden a demostrar que la mampostería no está destinada a edificios altos. Así que tuvimos que buscar otro material.

Comparacion de metales

Gustave Eiffel hizo cálculos aproximados para hacer una torre de 300 m de altura en mampostería. Dado el ejemplo del Monumento a Washington, es dudoso que esto se haya hecho para probar la imposibilidad de hacer un monumento así también. Además, sus cálculos mostraron que se necesitaría un cubo de mampostería de 70 000 m3, más 38 000 m3 de cimentación, lo que es un poco demasiado ...

Así que es el metal que se eligió. Por qué ? En primer lugar porque era un material nuevo, algo que nadie podía usar en las construcciones, ya que la industria metalúrgica estaba en sus inicios. Así, con nuevos descubrimientos, se demostró la posibilidad de utilizar el metal para las construcciones. Luego tuvimos que hacer una elección:

Plato Fould-Dupont

El hierro fundido era interesante, pero si este metal es resistente a la compresión, este no es el caso de otras restricciones, como el estiramiento. Se podría haber elegido el acero, pero este metal es demasiado rígido para una estructura que requiere tanta flexibilidad como resistencia. Además, en esa época el acero era muy caro de fabricar, fue solo durante el siglo veinte cuando se democratizó este metal, con el uso de nuevos métodos de producción. Quedaba el hierro, cuyas propiedades de resistencia y flexibilidad coincidían bien con este proyecto. Sin embargo, a fines del siglo XIX, los métodos de procesamiento de metales estaban en plena expansión. Teniendo la costumbre de usar hierro fundido en sus primeros proyectos de puentes metálicos, Gustave Eiffel ha estudiado el "hierro enlucido", que es un material de fusión. Es él quien será utilizado para la construcción de la Torre Eiffel.

Esto es lo que dijo Gustave Eiffel una vez que se terminó la torre.

Es principalmente su resistencia. Desde el punto de vista de las cargas que pueden apoyarse de manera segura en uno u otro de estos materiales, se sabe que, con una superficie igual, el hierro es diez veces más fuerte que la madera y veinte veces más fuerte. que la piedra Es especialmente en grandes construcciones que la resistencia del metal lo hace superior a otros materiales. La ligereza relativa de las construcciones metálicas al mismo tiempo permite reducir la importancia de los soportes y los cimientos.

Concluye lo siguiente:

Para citar solo un ejemplo, el de la Torre de la Exposición, sorprendí a más de una persona que estaba preocupada por la carga en el piso de los cimientos, diciendo que no estaría más cargado que La de una casa en paris.

¿Qué es el pudín de hierro?

El pudín es tratar el hierro fundido para perder parte de su carbono, haciéndolo menos propenso a la corrosión. Es un proceso de refinación que utiliza residuos de la industria metalúrgica llamada "escoria" (bloques de metal más o menos grandes rechazados por las técnicas anteriores y que se utilizan aquí para absorber carbono). Hablamos de "descarburación".

puddler

La técnica consiste en calentar el hierro fundido a una temperatura muy alta y mezclarlo con la escoria de la manera más homogénea posible, incluso si el resultado obtenido se cuestionará parcialmente durante la forja, lo que estirará el hierro obtenido y modificará así el resultado. Concentración de carbono en cada habitación. La mezcla está hecha por un constructor, a cargo de esta mancha. Tiene a su disposición un gancho muy alargado, el "cursi", para hacer la mezcla. Cuando cree que ha tratado el hierro fundido lo suficiente, sale del hierro fundido, llamado "hierro enlucido". Este hierro es luego forjado y entregado a los industriales por su trabajo. En el caso de la Torre Eiffel, uno de los intereses era que el bajo contenido de carbono hacía al hierro menos propenso a la corrosión.

La palabra 'Puddlage' es un verbo francés 'to Puddle', 'to brew'. Henry Cort perfeccionó el proceso de pudín en 1784, y luego lo mejoraron significativamente Samuel Baldwin Rogers y Joseph Hall en el siglo XIX. Desaparecerá con el tiempo ante la llegada de procesos de procesamiento de acero, más eficientes y económicos.

Aquí hay un pequeño texto que explica, con palabras de la época, el interés de pudllé de hierro.

El acero pudlled se produce en hornos de reverbero calentando, mediante carbón, los aceros, depositados en un lecho de escoria, hasta que se funden y comienzan a adelgazar. Con frecuencia se agita, agregando escoria, o peróxido de hierro, o peróxido de manganeso, o sub-carbonato de soda o sal, etc., y dejamos la materia pastosa en trozos de 40 a 50 kg que luego se estira. sucesivamente bajo el martillo. Toma alrededor de dos horas para cada operación. Hacemos de 5 a 6 cargas de 200 Kg por día. Un horno puddler puede producir de 30 a 40 toneladas de acero al mes, y algunos producen hasta 50 toneladas.

Los aceros empalmados así obtenidos se pueden usar, sin forjar, en la fabricación de muchos objetos, reutilizándolos en el mismo horno en el que se depositan y luego estirándolos a las dimensiones deseadas debajo de la escupida o debajo del laminador. Pero si queremos hacerlos aún más homogéneos, debemos someterlos al forjado, como los aceros naturales en bruto obtenidos por el proceso anterior.

Origen del hierro

El hierro que se usó para construir la torre no es cualquiera, por supuesto. Fue el tema de una cuidadosa elección. Fue comprado en una fábrica en Meurthe-et-Moselle y proviene de minas argelinas. La cuestión del origen del hierro de la Torre Eiffel nos lleva a un viaje ...

Pompey, en Meurthe-et-Moselle

Cuando Gustave Eiffel ordenó 8.500 toneladas de hierro enlechado y 2.5 millones de remaches, este último se dirigió a sus proveedores de mineral. La calidad exigida por Eiffel se recuperará en las minas locales de Lorena. Recordemos que todo el este y el norte de Francia estaban cubiertos con minas de hierro, carbón y varios minerales. El hierro de la Torre Eiffel proviene de Francia.

Plato Fould-Dupont

La leyenda de las minas argelinas

Hay una leyenda, al menos un rumor, que circula. Y su sitio favorito cayó en el panel confiando esta información, erróneamente, antes de rectificar aquí. Parece que el hierro de la Torre Eiffel proviene de las minas de Zaccar y Rouïna, dos sitios distintos, en Argelia. Bien, esta mal

Las minas de Zaccar están en Argelia, en Miliana. Es una ciudad en el norte de Argelia, cerca del mar y en pleno Atlas. La mina es sorprendente, su entrada es un mero agujero de dos metros de diámetro, en las laderas de la montaña. Desciende por una escalera empinada, y en la parte inferior una galería iluminada por lámparas de poca luz. El apuntalamiento es pobre, la galería finalmente llega a un pozo de más de 10 metros de profundidad. Es en el fondo de este pozo que comienzan las galerías de extracción. Estas galerías están equipadas con ferrocarriles y vagones en los que se vierten las rocas. Dibujados por los hombres, luego se vacían en un pozo que cae en terrazas abiertas. Es desde estas terrazas que se recuperaron las piedras antes de cargar y enviar a Lorraine.

Cabe señalar que este sitio no es un sitio industrial, por lo que no hay equipos como los altos hornos. Es solo un sitio de extracción. También explica por qué la mina no está indicada, no hay interés en la actualidad, pero se debe saber que ha empleado hasta 1,800 personas, una cuarta parte de la población de ciudad. Sin embargo, no salió ningún mineral para construir la Torre Eiffel, no.

Minas de Zaccar

Cuando Rouïna es una ciudad en Argelia, lo suficientemente cerca de Miliana. Actualmente cuenta con más de 20 000 habitantes. Las montañas cercanas están cargadas de un hierro particularmente puro. Durante la ocupación francesa, la mina Rouïna estaba equipada con una infraestructura de acero de última generación, que incluía un alto horno de temperatura media. El mineral extraído de él se trituró y se envió a estas fundiciones en Argelia o Francia. Hoy en día el sitio está abandonado.