Rhad 63 by Instituto del cemento y del hormigon

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NÚMERO 63 . DICIEMBRE DE 2016

EDITORIAL

NOTICIAS BREVES ICH

OBRA DESTACADA

ENTREVISTA

Jaime Adasme: “Metro siempre se encuentra abierto a la incorporación de nuevas tecnologías y materiales”

RECOMENDACIONES TÉCNICAS

OPINIÓN

Dr.-Ing. Luis Ebensperger M, Consultor en Tecnología del Hormigón, Construtechnik Ltda. Miembro Comité NCh 170

NOTA TÉCNICA

ARQUITECTURA - URBANISMO

Planta Papel Tissue de FPC

22 REPORTAJE CENTRAL Desarrollo de naves industriales

El uso de elementos prefabricados de hormigón y la mayor disponibilidad de tecnologías para la ejecución de estos proyectos, entregan hoy soluciones a la altura de la exigencia de distintos mandantes. Cada industria es diferente, por lo tanto, las respuestas a sus necesidades deben ser estudiadas a fondo.

Decálogo para una correcta ejecución del hormigón arquitectónico

Especificando por durabilidad más allá de la Norma NCh170

Pavimento articulado de hormigón con geoceldas

Hormigón en la cultura vitivinícola

38 SUSTENTABILIDAD

Prefabricados de Hormigón

PUBLICACIÓN DEL INSTITUTO DEL CEMENTO Y DEL HORMIGÓN DE CHILE. Dirección: Josue Smith Solar #360, Providencia, Santiago. Fono: (2) 2726 0300 info@ich.cl - www.ich.cl. REPRESENTANTE LEGAL Augusto Holmberg Fuenzalida - Gerente General ICH. GESTIÓN EDITORIAL Y COMERCIAL Sebastián García - Jefe Marketing y Comunicación ICH. ELABORACIÓN INTEGRAL DE CONTENIDOS Y SUPERVISIÓN DE DISEÑO E IMPRENTA Corporación de Desarrollo Tecnológico, CDT. Foto portada: Tensacon COMITÉ EDITORIAL Fernando Yáñez (Presidente), Alejandro Pavez, Armando Quezada, Augusto Holmberg, Diego Mellado, Gerardo Staforelli, Jorge del Pozo, Juan Ignacio López, Mauricio López, Sebastián García.

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AUGUSTO HOLMBERG Gerente General ICH

Productividad un balance entre planificación y flexibilidad

ace algunos días tuve la oportunidad de asistir a la ceremonia de lanzamiento del programa de Productividad y Construcción Sustentable Construye 2025 realizada en la planta robotizada de viviendas de hormigón de Baumax. Sin duda, la productividad es una de las áreas en que la construcción como sector se encuentra al debe, por lo que es interesante mirar con detalle iniciativas como la impulsada por la empresa Baumax. La incorporación de la robotización, hasta hace un tiempo impensable en el sector, se incorpora en este caso de manera natural al proceso productivo. La prefabricación, en general, permite trasladar a un entorno más controlado partidas que normalmente se desarrollan en obra. El gran aporte del enfoque seguido por Baumax está en la flexibilidad que la robotización entrega al proceso. Por un lado, en la línea de producción es posible modificar casi todos los parámetros de la fabricación de los paneles, uno por uno y en tiempo real. Se rompe con esto el paradigma que para industrializar es necesario la repetición como elemento esencial de la productividad. Por otro lado, la integración del proyecto completo desde la concepción arquitectónica hasta la producción y el montaje en un modelo BIM único obliga a dejar de lado la improvisación para enfocarse en la planificación del proyecto en todos sus detalles, y este si es un cambio sustantivo en nuestras prácticas. Como vemos, flexibilidad en la imple-

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mentación y rigurosidad en la planificación son elementos centrales para la productividad. Flexibilidad sin planificación es anarquía en cambio planificación sin flexibilidad es ponerse de manera innecesaria una camisa de fuerza. Si hace más de 100 años Henry Ford, icono de la industrialización, ofrecía autos en forma masiva de cualquier color, siempre que fueran negros, 100 años después, la tecnología y sobre todo las condiciones de un entorno en permanente cambio dan un valor extra a la flexibilidad en la ejecución. Contrasta lo anterior con lo que sucede en nuestro país con la selección de la materialidad de los proyectos de pavimentación interurbana, la que es definida durante la etapa de estudio de un proyecto, situación que puede suceder varios años antes de la ejecución de dicho pavimento. Dado que los estudios se realizan considerando una materialidad única, generalmente asfalto, esta decisión, aún cuando sea completamente inadecuada al momento de materializar el pavimento, en general no puede ser cambiada. Un ejemplo claro de planificación sin flexibilidad. Cuando hay grandes diferencias de costo inicial entre los pavimentos de hormigón y asfalto esta situación probablemente no es crítica. Sin embargo, el costo inicial de un pavimento de hormigón es hoy similar al de un pavimento de asfalto debido especialmente al desarrollo de la tecnología de pavimentos optimizados con losas cortas, por lo que el resultado final de una licitación depende más de si-

tuaciones coyunturales asociadas al nivel de competencia entre las empresas participantes dentro de una licitación que de la diferencia de costo entre hormigón y asfalto. Al predefinirse en forma anticipada la materialidad de un pavimento, lo que sucede en la práctica es que no se aprovechan las variaciones naturales de los precios relativos de los materiales en el tiempo y peor aún se limita artificialmente la competencia y el número de potenciales oferentes en un licitación, con lo cual inevitablemente el costo para el mandante, en este caso el Estado, aumenta. Más aún, al licitarse mayoritariamente los proyectos en asfalto los costos de mantención se elevan significativamente reduciendo los recursos que de otra forma podrían ir a nuevas obras y no a la mantención permanente de lo ya ejecutado. Desde hace varios años nuestro Instituto ha venido insistiendo ante las autoridades sobre la necesidad de realizar las licitaciones de pavimentos con proyectos en doble materialidad, hormigón y asfalto, estamos seguros que solo la competencia en condiciones equitativas y transparentes permitirá obtener la mejor solución tanto para los usuarios de las vías como para el Estado. Llama la atención como el mismo Estado, por un lado incentiva el mejoramiento de la productividad con iniciativas como Construye 2025 y por otro lado mantiene prácticas de evaluación de proyectos que van abiertamente en contra de la productividad y la sostenibilidad del sector. ◆

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Con éxito se desarrolló en octubre esta actividad con un formato único que buscó renovar los conocimientos en torno al hormigón, edificación, pavimentos, pisos, prefabricados, shotcrete y anclajes, además de contar con la vigésima versión de las Jornadas del Hormigón y en paralelo entregar una destacada vitrina comercial, con las últimas innovaciones del mercado.

Congreso ExpoHormigón 2016

Actualización de la industria Cerca de 300 profesionales y técnicos del sector construcción se congregaron en Viña del Mar para participar de la primera versión del Congreso ExpoHormigón 2016, actividad organizada por el Instituto del Cemento y del Hormigón de Chile, ICH, que se realizó entre el 13 y el 14 de octubre en el Conference Town de la Ciudad Jardín. Treinta y dos charlas técnicas, demostraciones constructivas y la presencia de más de 20 stands de diversos proveedores de la industria formaron parte de esta actividad organizada por el ICH, en la línea de promover nuevos, adecuados, mejores y mayores usos del Cemento y del Hormigón en sus diversas aplicaciones. Objetivo que dan razón de ser al Instituto y es que éste “ha sido un permanente impulsor el desarrollo tecnológico y de la innovación en nuestro sector, lo cual nos ha ayudado a incursionar en una multiplicidad de áreas, desde la edificación y la inclusión de las nuevas tecnologías, hasta la capacitación y la normalización”, sostuvo Carlos Molinare, Presidente del ICH. La actividad fue inaugurada con la Charla Magistral “Especificaciones en concreto ¿Un arte o una ciencia?” del experto puertorriqueño Ramón Carrasquillo, y continuó con el desarrollo de una treintena de pre-

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sentaciones con el objetivo de actualizar los conocimientos en torno al hormigón, edificación, pavimentos, pisos, prefabricados, shotcrete, y anclajes químicos para el hormigón. Durante el congreso se presentaron algunas soluciones como el desarrollo de estructuras de hormigón térmico, la aplicación de la nanotecnología y los sistemas de construcción robotizada con hormigón de BAUMAX. También se revisaron proyectos, como el P63, que involucra la ejecución simultánea de las Líneas 6 y 3 del Metro de Santiago; el uso de prefabricados de hormigón en el Condominio Lomas de Javiera en Temuco o la reposición de pavimento del Camino La Pólvora (Ruta 60 CH), carretera de gran relevancia en Valparaíso, por su utilización en tránsito pesado. Paralelamente se desarrollaron seminarios de hormigón proyectado y anclajes químicos, junto con las XX Jornadas del Hormigón.

Actualización NCh170 Particular relevancia tuvo el foro plenario de actualización de la Norma NCh170, que fue coordinado y moderado por Cecilia Soto, Directora de Departamento de Ciencias de la Construcción de la Universidad Tecnológica Metropolitana y Miembro del

Comité NCh170. Allí se dio cuenta de las modificaciones más trascendentes que trae la actualización. Entre ellos destaca el cambio de probeta que permitirá el paso de una cúbica a una cilíndrica, siendo compatible con la Norma ACI318 de diseño estructural. “Otros puntos importantes son los requisitos de durabilidad y el establecimiento en muchos procesos de un requisito de comportamiento alternativo a un requisito prescriptivo, asociado a la madurez del hormigón; y por último, la aparición de un rol que empieza a cumplir el proyectista estructural, el especificador y en algunos casos quien diseña la mezcla”, agregó Soto.

Balance Para Augusto Holmberg, Gerente General del ICH esta experiencia resultó muy satisfactoria en cuanto al alto contenido técnico entregado en cada una de las charlas y a la transversalidad de los temas tratados, ya que “los profesionales que están en obra, departamentos técnicos o académicos tienden a focalizarse en una área determinada y va perdiendo la perspectiva de lo que está pasando en el resto de las áreas de la construcción”, sostuvo. En relación al evento, Sebastián García, Jefe de Marketing y Comunicaciones del ICH comentó que “el Congreso ExpoHormigón es una actividad pionera en sus estilo a nivel nacional en cuanto a su formato, donde existen diversas actividades en simultáneo impulsando el networking constante de los asistentes y manteniendo un alto nivel técnico dentro de todas las presentaciones, volviendo a contar con un ambiente de camaradería en la industria de la construcción”. El Congreso ExpoHormigón es un evento itinerante a nivel nacional, y quiere convertirse en la cita ineludible de los profesionales de la construcción que quieran contar con una actualización técnica general en cuanto a proyectos, documentación y tecnología en el área de la construcción, por esta razón el ICH los deja invitados a participar de su versión 2018. www.congresoexpohormigon.cl

Nuevas Aplicaciones de Pavimentos TCP Los pavimentos de geometría optimizada están siendo aplicado cada vez más en el país, ya que cuenta con nuevas autorizaciones por dos Ministerios lo que ha permitido su aplicación en nuevos tipos de proyecto. Fuera de Chile, junto con la consolidación en Perú, empresas de nuevos países están construyendo con el sistema. Este año, el MOP aceptó esta la solución de pavimentos ultradelgados de hormigón, para ser utilizado en caminos básicos. La solución consiste en colocar un pavimento de hormigón con fibra de bajo espesor directamente sobre un camino granular que se encuentra compactado, producto del paso de maquinaria y vehículos durante varios años de vida del camino. La ventaja de esta solución, es que tienen un mejor desempeño que soluciones de afalto, evitando la necesidad de intervenirlos en el corto plazo, siendo competitivo en costo directo. A través de en una nueva versión del código de pavimentación, el Ministerio de La

En Perú, distintos municipios y empresas privadas han seguido construyendo con el sistema. En Colombia por su parte, se construyó una vía urbana en el municipio de Valledupar de 11 cm de espesor mientras que, en Australia, está comenzando la construcción de dos estaciones de servicio, una en Oberon y otra en Dunedoo en el estado de New South Wales. Camino Básico Acceso Bahía Murta.

Vivienda y Urbanismo, aceptó la tecnología como método de diseño de pavimentos. Esto permite utilizar esta metodología en distintos proyectos de pavimentación sujetas a aprobación por parte del Serviu regional respectivo, como son los pavimentos participativos, urbanizaciones, reposiciones y construcción de calles y avenidas. En el exterior, TCP ha despertado el interés en empresas de diferentes partes del mundo.

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PLANTA PAPEL TISSUE DE FPC

Solución

prefabricada

a Forestal Papelera Concepción, FPC, con el objetivo de expandir su producción, en 2013 invirtió US$150 millones para construir en Coronel una nueva nave industrial destinada a la fabricación de papeles y productos tissue. Parte importante de esa inversión estuvo destinada a la construcción de los edificios que albergaron los equipos de producción y zonas de almacenaje. Se trata de aproximadamente 40.000 m2 de construcción prefabricada para uso industrial, con una altura de 18,5 metros, más un sector con subterráneo de 6 metros de profundidad, con puentes grúa de 40 y 10 toneladas. Para el desarrollo de los elementos prefabricados, la empresa Prefabricados Estructurales (antiguamente llamada Tensocret) propuso la implementación de una planta móvil en coronel para la fa-

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bricación de la estructura. La propuesta comprendió la prefabricación del 20% de la estructura con elementos fabricados en la planta de Santiago y el 80% de los elementos fabricados en Coronel. “Optamos por una alternativa a la logística (Santiago a Coronel) de los materiales que fue montar esta planta móvil para fabricar los elementos de mayor peso ahí, con lo cual nos evitábamos todo el costo extra del transporte”, afirma Diego Mellado, gerente general de Prefabricados Estructurales. En cuanto a los elementos constructivos que contiene cada estructura, Mellado explica que el edifico de máquinas que se divide en cuatro sectores (M1, M2, M3A y M3B) están constituidos por nudos rígidos hormigonados in situ, pilares de hormigón armado de 26 metros (59 toneladas)y vigas pretensadas con una luz de 26 metros. En tanto, el edificio conversión se constituye en dos secto-

res: bobinas y conversión, este también está construido en base de nudos rígidos hormigonados in situ, con pilares de hormigón armado de 15 metros y vigas pretensadas con una luz de 30 metros.

Sistema sísmico Patricio Bonelli, ingeniero estructural explica que las plantas industriales de hormigón armado generalmente están estructuradas con pilares prefabricados que reciben vigas prefabricadas de gran luz. Ha sido tradicional diseñar la unión de la viga con la columna como una rótula, recibiendo la viga en una consola. Ese tipo de estructura, en general, ha trabajado bien, más allá de algunas fallas en la unión viga columna que se presentaron en una estructura tras un terremoto en Turquía en 1999. Por otra parte, su flexibilidad hace que los desplazamientos laterales sean im-

El proyecto también destaca por la aplicación de un sistema de protección sísmica que implicó el desarrollo de columnas prefabricadas híbridas en hormigón armado y postensado. PATRICIA AVARIA R.

FOTOS GENTILEZAS PREFABRICADOS ESTRUCTURALES

Periodista Hormigón al Día

Se decidió innovar en el diseño de las estructuras e incorporar un sistema de “marcos prefabricados híbridos”, de alto desempeño sísmico, que consiste en usar uniones especiales en los puntos más críticos de la estructura.

portantes, complejizando el diseño de las uniones de los elementos no estructurales de fachada. “En Chile algunas empresas han optado por una unión húmeda en el extremo superior de la columna transformando el sistema de columnas en voladizo en marcos, que son más rígidos y con mejor desempeño y seguridad al colapso”, señala Bonelli. Asimismo, el experto afirma que uno de los principales desafíos relacionados con los sistemas prefabricados, tienen que ver con el diseño de las uniones. La norma NCh2369 que se aplica a edificios industriales, da una serie de recomendaciones para el diseño de este tipo de estructuras, especialmente para sus uniones. En general, se intenta que la unión trabaje sin daños, es decir, dentro del rango elástico de respuesta, diseñando los elementos de manera que el daño ocurra en zonas alejadas de la unión, en sectores denominados como secciones críticas. La planta de papel tissue de FPC está ubica en un sector clasificado como zona 3, que corresponde a la de más alta intensidad sísmica del país. Por definición, en este tipo de proyectos es deseable que la estructura no colapse y que el nivel de daños sea el mínimo posible, de modo de permitir la continuidad de la operación de la fábrica y proteger su contenido, que puede tener un costo significativamente mayor al del edificio. De esta manera, daños y deformaciones permanentes después de un sismo son indeseables. Para proteger la unión viga columna que tenía el sistema y evitar el daño en las vigas que eran pretensadas y de gran luz, se decidió innovar en el diseño de las estructuras e incorporar un sistema de “marcos prefabricados híbridos”, de alto desempeño sísmico, que consiste en diseñar secciones que se pueden

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Este sistema utiliza dos tipos de armaduras actuando simultáneamente; primero “armaduras especiales”, que son barras corrugadas con una zona no adherida, y en segundo lugar, cables de postensado no adherido de acero.

abrir sin dañar el resto. Estas secciones reemplazan a las clásicas rótulas plásticas, que corresponden a zonas donde se espera daño ante el sismo de diseño. Este sistema utiliza dos tipos de armaduras actuando simultáneamente; primero cables de postensado no adherido de acero, de alta resistencia que tienen como misión cerrar la sección una vez abierta y otorgar un comportamiento no lineal elástico, y opcionalmete “armaduras especiales”, que son barras corrugadas con una zona no adherida usadas para disipar energía y dar resistencia al deslizamiento. Se espera que este sistema después de un sismo importante, en lugar de observar un agrietamiento intenso y deformaciones residuales, se obtenga un mecanismo autocentrante, capaz de deformarse, disipar energía y de rotar, que genere una fuerza interna que obligue a que la unión vuelva a su posición original y que las aperturas se cierren. En definitiva, una estructura capaz de soportar movimientos sísmicos severos, que ante grandes desplazamientos solamente se abran las secciones críticas quedando el resto de la estructura sin daños y muy baja deformación residual. “Este sistema para diseño de estructuras prefabricadas de hormigón de alto desempeño está basado en una larga investigación desarrollada por el programa PRESSS en EE.UU. y actualmente está regido por ACI T1.2, el código de diseño ACI 318-11 y aceptado por IBC (International Building Code)”, destaca Bonelli. En este proyecto se usó el sistema de uniones híbridas en la base y cerca del coronamiento de las columnas. Es por esto que Martin Mellado, gerente comercial de Prefabricados Estructurales afirma que esta solución consistió en diseñar columnas de manera que ante

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un gran desplazamiento lateral, estás se abrieran y se cerraran tras un sismo, haciendo que el resto de la estructura pudiera seguir en movimiento sin daño alguno. “El sistema consiste en poner en el interior de las columnas cables postensados desprovistos de adherencia con una fuerza restituida capaz de cerrar las uniones después del sismo sin dejar deformaciones remanentes. De esta manera, se abrirían solamente esos sectores protegiendo el resto de la estructura, especialmente las uniones”. Asimismo, explica que los marcos rígidos tienen una característica bien importante en el sentido de que tanto la unión superior en que se unen la columna con la viga, como la unión inferior donde se une la columna con la fundación, son las partes claves del comportamiento como marco regulatorio.

Análisis de la estructura con uniones híbridas. Para evaluar el nivel de daño del proyecto con y sin uniones híbridas, se realizaron simulaciones numéricas no lineales de los pórticos. Los análisis se hicieron con el programa Ruaumoko 2D (Carr, 1982). Los cables postensados y las barras de acero dúctil (disipadores) de la unión híbrida, se incluyeron en el análisis con resortes rotacionales en paralelo, siguiendo las leyes histeréticas y los modelos físico-conceptuales. Las leyes histereticas, corresponden a una ley bilineal inelástica para el acero

dúctil y una ley bilineal elástica para los cables postensados. Muestran los valores de los parámetros utilizados, donde k0 es la rigidez rotacional elástica, r es la razón entre la rigidez rotacional post-fluencia y la rigidez rotacional elástica, y M (el momento flector de fluencia). Para su determinación, se siguieron las recomendaciones propuestas por Celik y Sritharan (2004). Como evaluación preliminar de la estrategia de modelación, se realizó un análisis incremental en dos sentidos (push-pull), aplicando una historia de desplazamientos en el techo. El resultado preliminar, confirmó que el modelo es capaz de representar la respuesta de tipo bandera, que caracteriza a estas uniones. De esta forma, es posible realizar análisis tiempo-historia más detallados, utilizando acelerogramas que se consideran representativos de las condiciones locales sísmicas.

Análisis de la estructura original sin uniones híbridas Para poder comparar el daño estructural y evaluar la efectividad de la solución propuesta, también fue necesario modelar y analizar la estructura original sin uniones híbridas. Esto se realizó con el programa Ruaumoko 2D, a través de un análisis dinámico no lineal (Thiers, 2014). De esta forma, se consideraron las tres columnas, la viga de inercia variable y la viga de inercia constante.

FICHA TÉCNICA PLANTA PAPEL TISSUE Mandante: Forestal Papelera Concepción, FPC. Prefabricado: Prefabricados Estructurales S.A. Ingeniero estructural: Patricio Bonelli Ubicación: Coronel Inversión: US$150 millones Año de construcción: 2013-2014

Se empleó una fundación normal estructural prefabricada que consiste en una zapata y en un vaso de fundación que recibe la columna dentro de este vaso de fundación, donde se aplica grouting de empotramiento.

Para modelar la no linealidad de la estructura se asumió que las secciones críticas están en los extremos de los elementos y que el nudo tiene la resistencia suficiente para permitir que las secciones críticas fluyan antes de que el nudo falle. Para las vigas y las columnas se utilizaron elementos de plasticidad concentrada en sus extremos, del tipo Giberson (Sharpe, 1974), donde las rotaciones se concentran en los extremos del elemento. La rigidez del resorte rotacional, se determina a partir de la rigidez tangente, correspondiente al nivel de deformación de la ley de histéresis considerada. En este caso se utilizó la ley de histéresis de Clough (1966), que corresponde a la ley de Takeda modificada, con parámetros

a y b igual a cero. Como los elementos de hormigón armado tienen baja rigidez post fluencia, se utilizó un valor de “r” igual a 1 por ciento.

Resultados del modelo sin uniones híbridas Los resultados demostraron desplazamientos en el techo del pórtico sin uniones híbridas que alcanzaron los 37 centímetros. Bonelli explica que “este nivel desplazamientos es importante, ya que está asociado a la presencia de daños en las uniones y posibles fallas frágiles no localizadas por el método de diseño basado en fuerzas”. Además, se deben tomar precauciones en los elementos que se unen a la nave en la dirección transversal, para poder sostener este nivel de defor-

maciones. De manera complementaria, se observó la presencia de desplazamientos remanentes del orden de los tres centímetros. Asimismo, mostró una fuerte incursión en el rango no lineal, con daños importantes en los pilares prefabricados sin uniones híbridas. Las máximas curvaturas alcanzadas fueron del orden de 0.0324m-1, por lo tanto, se debe confinar adecuadamente, dotar de ductilidad y reforzar los nudos. También, se mostraron las secciones más solicitadas y un posible mecanismo de colapso del pórtico. A partir de estos resultados se recomienda proveer confinamiento en los nudos y en las secciones de los elementos donde se espera que se produzcan rotulas plásticas. Además se debe detallar el refuerzo para evitar fallas frágiles e intentar localizar el daño en una sección critica pre establecido. Los análisis de un diseño tradicional indican que se espera daño en las secciones críticas, con alargamientos unitarios en el acero de hasta un cuatro por ciento.

Resultados del modelo con uniones híbridas El tipo de daño esperado sugirió la necesidad de controlar sus efectos y limitar los desplazamientos remanentes en la estructura. De esta forma, un sistema de uniones híbridas en los pilares prefabricados surgió como una estrategia adecuada para lograr estos objetivos. Se observó que la estructura alcanzaría desplazamientos en el techo del orden de 40 cm, levemente mayores que la estructura tradicional. Sin embargo, no habría daño estructural asociado y la estructura recuperaría su posición original sin deformaciones remanentes, reflejando las ventajas del sistema propuesto. Esto es

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Para la instalación de moldes se realizó un banco de pretensados para poder desarrollar vigas de 30 metros de luz que tuvo una profundidad de 2 metros y medio para poder tensar y hacer la pieza.

posible ya que el resto de los elementos estructurales se diseñaron por capacidad, para asegurar la formación del mecanismo de colapso deseado. Asimismo, las vigas prefabricadas no incursionaron en el rango no lineal, permaneciendo elásticas durante el sismo. Sin embargo deben poseer una resistencia adecuada, para que la no linealidad se concentre en las secciones críticas diseñadas como una unión híbrida en las columnas.

Características técnicas La planta se fundó sobre arena, por lo que el procedimiento del movimiento de tierra consintió en removerla para lograr los niveles solicitados por el proyecto y luego volver a colocar la arena pero de manera compactada con procedimientos mecánicos e hidráulicos. “Esto fue un procedimiento bien importante tomando en consideración la profundidad de la roca basal. Sin embargo, es ideal para fundar siempre que hayas hecho un buen estudio de suelo que no va haber licue-

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facción y empleando los procedimientos adecuados para la compactación y confinamiento que te da una estabilidad”, explica Martin Mellado. Se empleó una fundación normal estructural prefabricada que consiste en una zapata y en un vaso de fundación que recibe la columna dentro de este vaso de fundación, donde se aplica grouting de empotramiento que permitió la unión de la columna con la fundación (unión rígida de la base del marco). “Como también cuando se une el pilar con la viga se produce una segunda unión rígida que se materializa con armaduras que vienen expuestas a la vista por parte de la columna y por la viga el nudo. Por eso se llaman nudos agudos o rígidos porque se concretan en terreno”, detalla Mellado. Asimismo, para la instalación de moldes se realizó un banco de pretensados para poder desarrollar vigas de 30 metros de luz que tuvo una profundidad de 2 metros y medio para poder tensar y hacer la pieza. “El banco de pretensado nos

permitía hacer una viga de inercia constante decir que tiene una altura común a todo lo largo de la viga y la otra viga es de una inercia variable donde varia su da las dos aguas del techo de 90 metros de ancho”, destaca Martín Mellado. “Para lograr el efecto que se quiere cuando se está prefabricando en los pilares hay una secuencia de nueve pasos que tienen que ver con cortar los cables de postensados a un cierto largo, después limpiar y sacar el recubrimiento del cable, luego limpiarles la grasa ya que sujetan el cable postensado. Prontamente, se debe ubicar el cable postesando en el eje del pilar, después se hace la colocación de los anclajes en la cabeza de la pieza y los anillos de acero en las secciones críticas y finalmente, comienza el hormigonado y todo lo que tiene que ver con el postensado de los cables que se van haciendo uno a uno de forma controlada para confirmar la tención manométrica y de esa manera ya se obtiene la pieza para ser trasladada a la obra y ser montada”, finaliza Martín Mellado. u

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La tendencia mundial en construcción es el uso de losas prefabricadas en todo tipo de edificaciones y en Chile cada vez toma más fuerza, HORMIPRET empresa de prefabricados en constante innovación está especializada en losas pretensadas y cuenta con una amplia gama de sistemas constructivos. AlveoLosa® es una solución de losas de entrepisos prefabricados que se ajusta a las necesidades de la construcción actual en un mercado en constante evolución, que aporta muy buenos resultados por su versatilidad y ahorros en la ejecución de proyectos. Este año han suministrado AlveoLosa® en importantes proyectos con excelentes resultados, como por ejemplo: Edificios de Bodegas Avanza Park de Cerrillos y Vespucio Norte, la Estación de Metro Ñuble, Pasarelas Peatonales en San Bernardo, la Plaza Victor Jara en Lo Espejo y Colegios en Temuco. CaraCterístiCas AlveoLosa®, es un elemento estructural prefabricado de hormigón pretensado, en forma de placa, de altura constante, aligerado mediante alvéolos longitudinales; se caracteriza por las trabas en la superficie que mejoran la adherencia de la sobrelosa de hormigón in situ. Se las fabrica en industrialmente con hormigones de alta resistencia f ‘c = 450 Kg/cm² y la armadura está compuesta por acero de pretensado de 18.000 Kg/ cm², de baja relajación y adherencia mejorada que cumplen con las normativas ASTM A421 y ACI 318. Respecto a sus dimensiones, son fabricadas en anchos de 120 y 60 cm, con cantos de 10, 15, 20, 25, 30 y 32 cm. El largo de estas variará de acuerdo a las necesidades propias de cada proyecto, pudiendo llegar a los 15 metros.

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JAIME ADASME GERENTE DE DIVISIÓN DE PROYECTOS DE EXPANSIÓN DE METRO DE SANTIAGO

“Metro siempre se encuentra abierto a la incorporación de nuevas tecnologías y materiales” PATRICIA AVARIA R.

esde 2011 que Metro de Santiago está ejecutando el Proyecto 63 (P63), para el desarrollo de las nuevas líneas 6 y 3, sumando 28 estaciones a la red actual. Y hoy, a su cartera de proyectos, se integra también la extensión de las Líneas 2 y 3 con 8,9 nuevos kilómetros a la red. Se trata de obras emblemáticas para el tren subterráneo y que entregan grandes desafíos al sector construcción. Es por ello que la innovación y el desarrollo, particularmente la implementación de nuevas soluciones constructivas, juegan un rol trascendental. Contratistas, ingenieros y proveedores están invitados a brindar respuestas para cubrir las necesidades de un Metro que, como siempre, aspira alcanzar los mayores estándares de seguridad y eficiencia. En este plano, el hormigón continúa protagonizando la ejecución de estas obras. El, P63 demandará cerca de 1.000.000 de metros cúbicos de hormigón (60% de shotcrete y 40% de hormigón armado y de otras aplica-

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Periodista Hormigón al Día

ciones) y para las próximas obras de L2 y L3, se proyecta una demanda por sobre los 200.000 metros cúbicos de hormigón. Jaime Adasme, gerente de División de Proyectos de Expansión de Metro de Santiago, en entrevista con Revista Hormigón Al Día, indicó que la tecnología no sólo permite mejorar la productividad de modo directo, sino que también, genera innovaciones constructivas, al tiempo que mejora la seguridad para los trabajadores. ¿Cómo ha evolucionado en la historia la construcción de las líneas del Metro? Metro construye hoy las Líneas 3 y 6 a través del método New Austrian Tunnelling Method (NATM por sus siglas en inglés). Básicamente, consiste en la construcción de estaciones e interestaciones (túneles) por tuneleado, es decir, sin intervenir mayormente la superficie. El NATM ha sido ejecutado con éxito en Santiago desde 1994, con la primera extensión de la Línea 5 de Metro (desde Baquedano hasta Bellavista de La Flori-

da). Antes las obras se ejecutaban a tajo abierto, produciendo un gran impacto en la ciudad. La secuencia general de construcción del NATM considera fases como construcción de pique, de galería de acceso a estación, desarrollo de túnel estación, construcción galería secundaria para el tránsito de pasajeros (salidas o cambios de andén) y túnel interestación. ¿Qué beneficios han obtenido con la incorporación de nuevas tecnologías? La tecnología no sólo permite mejorar la productividad de modo directo, sino que también, permite generar innovaciones constructivas, al tiempo que mejora la seguridad para los trabajadores, como por ejemplo el uso intensivo de la aplicación robotizada del hormigón proyectado. En tal sentido, la incorporación de nuevas tecnologías en la construcción de las Líneas 6 y 3, ha aumentado el repertorio de secuencias de excavación y de construcción, dando una mayor flexibilidad a los constructores.

Las nuevas obras del tren subterráneo avanzan a paso firme y las soluciones que ofrece el sector construcción han sido fundamentales para ello. Para el futuro, se espera redoblar estos avances. Seguir innovando y elevar los estándares de productividad y seguridad es el principal objetivo. “Para la construcción de las extensiones de L2 y L3 se establecerá la obligatoriedad de contar con equipos de proyección robotizada de shotcrete”, adelanta el ejecutivo.

“METRO SIEMPRE SE ENCUENTRA ABIERTO A LA INCORPORACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGÍAS Y MATERIALES, CAUTELANDO SÍ, NO ESTABLECER NINGÚN TIPO DE PREFERENCIA Y POR LO MISMO, RECIBIMOS A TODOS QUIENES TENGAN UNA TECNOLOGÍA O MATERIAL QUE PRESENTAR”.

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“La incorporación de nuevas tecnologías en la construcción de las Líneas 6 y 3, ha aumentado el repertorio de secuencias de excavación y de construcción, dando una mayor flexibilidad a los constructores”.

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P63 es ejemplo de ello… Efectivamente, la construcción simultánea de las línea 3 y 6 representan el mayor desafío en la historia del Metro de Santiago. Ambas líneas estarán dotadas de avanzadas tecnologías que las situarán entre las más modernas del mundo, haciendo de Santiago una ciudad más conectada e integrada. También están los nuevos proyectos, ¿cuáles serían sus principales características y cuándo se comenzaría a construir? El proyecto de extensión de Líneas 2 y 3 sumará 8,9 nuevos kilómetros a la red, llegando a tres nuevas comunas: Quilicura, El Bosque y San Bernardo, y beneficiará a 700 mil personas. Para ello, Metro inició el pasado 1 de junio los estudios de ingeniería. En el caso de la extensión de la actual Línea 2 (El Bosque y San Bernardo), se construirán 5,1 nuevos kilómetros y cuatro estaciones prolongándose desde

estación La Cisterna hasta el Hospital El Pino, por avenida Padre Hurtado, en el límite de las comunas de San Bernardo y El Bosque. En tanto, la extensión de la futura Línea 3 sumará 3,8 nuevos kilómetros, agregando tres estaciones al trazado actual, llegando hasta el entorno del centro cívico de la comuna de Quilicura por la Avenida Manuel Antonio Matta. Las nuevas estaciones permitirán la integración con otros medios de transporte, como la combinación en la futura estación Quilicura de EFE. Ambas extensiones están programadas para el segundo semestre de 2021. ¿Hay alguna estimación de los metros cuadros construidos y los metros cúbicos de hormigón que se emplearán? Las extensiones de Líneas 2 y 3 demandarán del orden de 200.000 m3 de hormigón. En cuanto a los metros cuadrados de extensión, que serían las superficies útiles de las estaciones, aún

“Para pisos y pavimentos de Hormigón más resistentes y duraderos”

“Para la construcción de las Extensiones de L2 y L3 se establecerá la obligatoriedad de contar con equipos de proyección robotizada de shotcrete”.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS P63

SISTEMAS DE TRANSFERENCIA DE CARGA

EQUIPOS DE PAVIMENTACIÓN SOMERO

37 nuevos kilómetros de red.

129 millones de viajes al año. 1,6 millones de habitantes beneficiados. 11 comunas beneficiadas: (cinco de ellas son nuevas: Cerrillos, Pedro Aguirre Cerda, Quilicura, Conchalí e Independencia). Estado de avance Línea 6: 86% Estado de avance Línea 3: 60%

40% crecerá la red actual. 28 estaciones.

Estado de avance P63: 71%

s-22e1

PROTECCIÓN DE JUNTAS

Ambas líneas estarán dotadas de avanzadas tecnologías que las situarán entre las más modernas del mundo. Dentro de las innovaciones en trenes y estaciones destacan las siguientes características que permitirán brindar a los usuarios una experiencia de viaje del primer nivel: Modernas estaciones. Puertas de andén y electrificación vía catenarias aéreas en lugar de los rieles tradicionales.

se encuentran en desarrollo y en particular no es un indicador que refleje la envergadura del proyecto, aunque igualmente existe una preocupación permanente de Metro por ofrecer el mayor confort es estos espacios. ¿Qué soluciones constructivas se proyectan para estas obras? Metro siempre se encuentra abierto a la incorporación de nuevas tecnologías y materiales, cautelando sí, no establecer ningún tipo de preferencia y por lo mismo, recibimos a todos quienes tengan una tecnología o material que presentar. Puedo adelantar sí, que para la construcción de las Extensiones de L2 y L3 se establecerá la obligatoriedad de contar con equipos de proyección robo-

Accesibilidad universal: ascensores y equipamiento para el desplazamiento de personas con movilidad reducida.

tizada de shotcrete, lo que mejorará la seguridad y los rendimientos de la obra. ¿De qué forma ha aportado la industria en el desarrollo de los proyectos de Metro y qué esperan de ella para los próximos desarrollos? La industria de la ingeniería, de la construcción y de los proveedores de materiales y equipos ha aportado en muchas mejoras tecnológicas, las que se traducen en un trabajo menos invasivo para la ciudad. Para los próximos desarrollos, Metro espera de ella un gran salto en capital humano, el que esperamos se traduzca en una mayor productividad, mejorando así, los costos y plazos de construcción, dándole a la ciudad, más y mejor Metro. u

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??? TAMBIEN PODRIA NO DECIR NADA

Decálogo para una correcta ejecución del hormigón

arquitectónico

n acabado perfecto. Esa es la premisa que debe cumplir el hormigón arquitectónico. Se trata de un hormigón que no lleva ningún tipo de revestimiento y su terminación superficial queda expuesta en todo el elemento. Aquí el aspecto visual es protagonista de la obra. Un material que se luce y deja al descubierto algunos de sus muchos atributos: textura y acabado. Si bien los procedimientos y equipos pueden ser casi los mismos que en un hormigón de obra gruesa, explica el ingeniero civil Renato Vargas, la diferencia radica en que se debe contar con un profesional a cargo además de personal capacitado y entrenado que lleve a cabo muy bien las distintas actividades que demanda construir un muro. Esto quiere decir, “que tengan las competencias reales y que las usen, se involucren todos los actores y se comuniquen entre sí en pos de hacer bien el trabajo. Lo anterior se puede ir mejorando si se lleva a cabo un buen control de cada partida respaldado por una lista de chequeo y hacer cumplir cada recomendación o procedimiento que haya dado el mejor resultado”, grafica el experto. La tarea recién comienza. Cada detalle importa en la realización de este trabajo. A continuación Vargas comparte con Revista Hormigón al Día los detalles de la

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correcta ejecución para un muro de hormigón arquitectónico. Mantener una comunicación permanente y efectiva entre profesionales, mandos medios y trabajadores. En una obra de este tipo no es fácil describir un diseño arquitectónico por escrito lo que hace necesario mantener reuniones informativas permanentes entre las partes involucradas, esto es, arquitecto, profesionales de obra y jefatura de mandos medios asegurándose que la información sea bien transmitida a los niveles de ejecución y materialización de las partidas de la obra, vale decir a los trabajadores. Realizar un buen diseño del hormigón a emplear ajustándose a las especificaciones técnicas y a los requerimientos del mandante. Los profesionales de obra deben especificar correctamente el hormigón, indicando su resistencia (f´c), fracción defectuosa (fd), tamaño máximo (Dn), asentamiento de cono (h), además de especificar que es para una obra de hormigón arquitectónico y que será bombeado o que se empleará otro método de colocación. Aunque la resistencia mecánica y la fracción defectuosa debe especificarla el proyectista, tanto el tamaño máximo del árido como el asentamiento de cono, deberán determinarse en obra. Los valores recomendados en general son Dn= 20 mm y h= 12 cm. El

FABIOLA GARCÍA S. Periodista de Hormigón Al Día

A diferencia del hormigón de obra gruesa, el arquitectónico destaca porque se perfecciona su acabado.

GENTILEZA RENATO VARGAS

La coordinación y la prolijidad de los equipos que realicen este trabajo resultan fundamentales para obtener la terminación esperada. La estética es la protagonista en esta solución, por lo que hay que saber cuidar cada detalle.

hormigón debe tener cohesión, mantener su homogeneidad y provenir de la misma planta para evitar cambio en los materiales componentes. Desde Cementos Bío Bío añaden que un hormigón con capacidades de ser bombeado es apto para la mayoría de estas aplicaciones. Si la experiencia de la obra, dados sus procedimientos, requiere una mezcla más fina aún, puede especificarse mediante una curva granulométrica al momento de solicitarlo (el método Faury es adecuado para estas situaciones). Confeccionar una maqueta de prueba en la que se empleen todos los equipos, materiales, procedimientos y personal destinados a la construcción de la obra. Esta zona de pruebas, que también pueden ser en algunos muros de subterráneos, debe ser construida con el personal que participará en toda la obra, los equipos y materiales elegidos y todo lo que sea necesario para obtener texturas, relieves, etc. Se deberá hacer un respaldo escrito de cada una de los procedimientos empleados hasta lograr la terminación superficial y las características definidas y deseadas del hormigón. Esta etapa simula el proceso constructivo a emplear, es un instrumento de medición, permite mejoras y afinar detalles, da cuenta del grado de uniformidad visual, en la terminación y el color, permite probar el tipo de encofrado e internalizar los cuidados al desmoldar y posibilita instruir a los trabajadores. Mostrar los resultados de la maqueta sirve para obtener la aprobación del mandante y fijar el procedimiento para aplicar en la obra. Hacer una inspección previa de la armadura, elementos embebidos y de los encofrados. En hormigones arquitectónicos o a la vista, es muy importante preocuparse de la correcta instalación de la enfierradura, en particular revisar las tra-

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A diferencia del hormigón de obra gruesa, el arquitectónico destaca porque se perfecciona su acabado.

Una vez terminado el ensamble de los paneles de los muros, se inicia el sistema de losas con su debido apuntalamiento.

GENTILEZA RENATO VARGAS

En su ejecución se debe contar con un profesional a cargo además de personal capacitado.

GENTILEZA MELÓN HORMIGONES

bas en muros para comprobar que no han quedado inmersas en el recubrimiento a fin de evitar su oxidación y consecuentes manchas en la superficie del hormigón. Otro aspecto relacionado con el recubrimiento es verificar que no sea el mínimo, debido a que en muros el agua de exudación que asciende se queda bajo las armaduras horizontales, que en general están más cerca de la superficie, y por concentración de mayor cantidad de agua, aparecen manchas más obscuras en la superficie. También es recomendable controlar la correcta colocación de elementos embebidos como ductos de instalaciones y asegurarse que no haya más de lo permitido por el proyectista y que queden en el núcleo del elemento estructural. Por otro lado, aunque los encofrados merecen un capítulo aparte, es fundamental que se use el mismo sistema en toda la obra con el mismo material que será la cara de contacto con el hormigón. Además, se debe vigilar que no existan rendijas entre bastidores o placas del sistema de encofrados, es decir, los encofrados deben ser esencialmente estancos; esto es, no permitir encofrados por los cuales salga lechada, ni siquiera gotas de agua, ya que este es el mejor secreto para obtener superficies estéticamente buenas. Para lo anterior,

Es posible lograr una superficie sin las huellas troncocónicas que dejan los tensores de los encofrados.

hay que volver a las buenas prácticas de calafateo con materiales modernos como burletes de esponja de caucho de poros no conectados y silicona. Otro aspecto importante es el empleo de un buen desmoldante. Para este tipo de obras debe ser del tipo químicamente activo, ya que además de cumplir su función básica de impedir que el hormigón se adhiera, también debe poder retirarse con facilidad por lavado, para dejar al descubierto la obra en cuya superficie se muestra el hormigón limpio y sano. Contar con máquinas, equipos y herramientas de calidad y cantidad adecuadas. Esta recomendación es la que permite que una obra de este tipo no se detenga por falla o inexistencia de equipos de reemplazo y se cumpla la propiedad de monolitismo de una estructura de hormigón. Esto incluye la eliminación de juntas de construcción, lo que exige, además, un abastecimiento continuo de

hormigón y una muy buena planificación de las faenas de hormigonado. Contar con personal capacitado para las faenas de hormigonado. Dado que este tipo de obra exige máxima perfección desde el punto de vista estructural y estético, quienes operan directamente en obra con el hormigón, deben estar interiorizados de la trascendencia de la obra, sus terminaciones, su aspecto final y las consecuencias negativas que puede tener una mala o errada ejecución. Para tener la certeza que se materializará y obtendrá lo buscado hay que formar y entrenar a los trabajadores mediante capacitación en obra haciendo un seguimiento y cambios de conducta, en los temas de enfierradura, encofrados, colocación, compactación y curado y protección del hormigón. Control de la correcta aplicación de los procesos de colocación y compactación del hormigón. El profesional preparado en el tema de hormigón a la

GENTILEZA MELÓN HORMIGONES

GENTILEZA CEMENTOS BÍO BÍO

vista debe contar con dos listas de chequeo completas y bien elaboradas para asegurarse de controlar por separado los procedimientos de colocación y compactación del hormigón. En la etapa de colocación debe controlar que no se produzca segregación, limitar la altura de caída a menos de 1 m y vigilar que sea en caída libre. En caso de muros se deben formar capas de menos de 50 cm o ligeramente menores que el largo de la sonda del vibrador de inmersión. La compactación mediante vibración reviste una importancia enorme en la calidad y estética del hormigón, por lo que cuando se usa un vibrador de inmersión es preciso controlar que este sea de un diámetro compatible con las dimensiones del elemento, que tenga a lo menos 12.000 vpm, que las inserciones sean a 1,5 veces su radio de acción (nunca por sobre los 35 cm de distancia, añade Cementos Bío Bío), se haga por lo tanto ordenadamente según una malla de vibración especificada previamente por el profesional de obra y que se mantenga vibrando en cada inserción hasta que termine de explotar burbujas. Adicionalmente, proporciona paramentos uniformes en color y sin líneas de llenado si se deja que con su propio peso y energía penetre más abajo de la capa subyacente. Control de las faenas de desmolde y descimbre. Básicamente esta actividad debe hacerse a una edad mayor a la acostumbrada en una obra convencional, con el objeto de que haya alcanzado resistencias mayores como para asegurarse de no estropear las aristas, texturas o formas bajo o sobre relieve y con el cuidado de no hacer palanca sobre el hormigón para sacar el encofrado. Esta es una etapa muy esperada ya que aquí se puede observar el fruto de un trabajo bien hecho y bien controlado.

El hormigón arquitectónico no lleva ningún tipo de revestimiento y su terminación superficial queda expuesta en todo el elemento.

Control de la correcta elección y aplicación del curado y protección más conveniente. Como las superficies son expuestas se descartan las membranas de curado que sellan, lo que hace tener un gran cuidado en aplicar el sistema que permite mantener una zona húmeda cercana al paramento. Esto se puede lograr con mantas de geotextil saturadas de agua, pero ubicadas a unos 10 cm de la superficie de los elementos verticales evitando que tomen contacto ya que cualquier concentración de humedad cambiará el color superficial del hormigón. En el caso de pilares, después de proteger las aristas se puede usar una película de plástico adherente para envolverlo en toda su altura. Tener presente que una obra de hormigón visto se obtiene en plena etapa de obra gruesa por lo que se debe proteger cada elemento que se vaya obteniendo. En este contexto se deben elegir estructuras menores o materiales que impidan tomar contacto con un paramento terminado, especialmente debido a que en etapa de obra gruesa aún hay mucho que avanzar en distintas otras actividades.

Además, conviene visualizar si lo plasmado en el proyecto de arquitectura e ingeniería es posible construirlo. “Ese es el desafío, pasar el concepto artístico a la realidad”, precisa Caviedes. De acuerdo con el experto, el hormigón visto debe ser ejecutado correctamente desde el principio ya que no permite reparaciones. “Cualquier reparación posterior corresponde a un enlucido, por lo tanto deja de ser hormigón visto. Así, el hormigón arquitectónico corresponde a un hormigón tal como quedó en la obra gruesa. Por lo tanto desde el principio se toman las precauciones”, señala. Asimismo, en Cementos Bío Bío, César Latuz informa que antes de iniciar una obra con hormigón a la vista, es necesario efectuar pruebas para definir una secuencia de trabajo y determinar: - Alturas de vaciado. - Altura de la capa de hormigón. - Docilidad requerida. - Método de curado del hormigón. - Tiempo de vibrado. - Tipo de moldaje y consideraciones. - Tipo y dosis de desmoldante. - Método de aplicación del desmoldante. - Tiempo de descimbre.

Más consideraciones

En tanto, si se implementan bombas plumas el aporte a la segregación que se genera en inadecuadas disposiciones de las plumas puede llegar a ser relevante, explica. Aparte de aumentar el desgaste del último codo en una disposición incorrecta (en zig zag), el hormigón saldrá desde el flexible con una velocidad de proyección vertical varias veces mayor que la resultante con una disposición semicircular, además de disminuir el desgaste del último codo. Por lo tanto, es imprescindible velar por adoptar una correcta disposición de los brazos de la pluma. u

Desde Melón Hormigones, Pablo Caviedes explica que en la etapa inicial se deben definir las expectativas de terminación y elegir el hormigón correcto. “La calidad de la terminación depende de lo que se defina por el mandante o el arquitecto. Por ser una manufactura esto va a tener un porcentaje de errores, por lo que debe quedar definida previamente la calidad de la terminación que se busca. Así se determina el procedimiento constructivo y el hormigón”, comenta.

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Desarrollo de naves industriales

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base a eso nosotros interpretamos esa descripción y la convertimos en lo que se llama los requerimientos del mandante (OPR, Owner’s Project Requirements). Nosotros en base a ese requerimiento hacemos las bases de diseño del edificio. Las bases de diseño determinan qué ingeniería se va a contratar y, de las ingeniería definidas, qué especialista de esa ingeniería es el más indicado”. También los pisos de hormigón son relevantes. “Le llamamos la vedette, porque es lo más importante del edificio”, añade Guarello. Esto porque, como es difícil de reparar después, tiene que tener una muy buena ingeniería. En cuanto a la definición de cada proyecto, cabe considerar que cuesta tener patrones de diseño predeterminados, puesto que cada proyecto es distinto, precisa. Mientras que el uso de prefabricados de hormigón, acero o bien soluciones mixtas depende de cada caso. En una bodega en la que se va a almacenar ropa, por ejemplo, de polyester o cualquier artículo que tenga sobre la base políme-

ros, la carga de combustible es alta y la norma chilena exige que las columnas y las vigas tengan una resistencia muy alta, grafica el arquitecto. “El hormigón es más conveniente a veces porque el material por defecto es ignífugo. El acero, por el contrario, necesita protección para llegar a esa resistencia, lo que encarece la nave y la transforma en una opción poco competitiva”, señala. En tanto, los contras del uso del hormigón son que se genera un edificio más pesado, con una masa sísmica alta, lo que requiere tratamientos de suelo distintos, añade el profesional. Finalmente, no es que el acero sea o no mejor que el hormigón o que la solución mixta sea la mejor, más bien cada opción debe estudiarse dependiendo de cada caso.

Naves de hormigón La ejecución de naves industriales con prefabricados de hormigón es una tendencia que va creciendo. Y es que esta solución no solo aportaría a la productividad del proyecto, dada la rapidez de su montaje, sino que también consideraría

GENTILEZA PREFABRICADOS ESTRUCTURALES S.A.

l desarrollo de una planta industrial resulta trascendental para cumplir los objetivos de cada empresa. De un tiempo a esta parte, la especificación y especialización del sector productivo ha ido de la mano de mayores requerimientos y estándares para la construcción de sus proyectos. Desde ahí que representen un importante desafío para la construcción. Y hoy, el hormigón, particularmente con soluciones prefabricadas, se presenta como una atractiva alternativa para responder a las necesidades de la industria. No obstante, antes, resulta necesario aclarar, desde la perspectiva del diseño de una nave industrial, las diferencias que se dan en estas estructuras. Fernando Guarello, arquitecto y director de la Cámara Chilena de la Construcción, subraya que los edificios industriales no se definen necesariamente por ser galpones y es ahí donde está la confusión. “La arquitectura de los edificios industriales tiene que ver con el uso del edificio y no con el aspecto, que es secundario. Lo que importa es el origen del diseño, el proceso y el objetivo”, aclara Guarello. Así, una nave industrial sin ningún proceso más que logística, es una bodega (Warehouse en inglés), lo que resulta distinto de un edificio complejo con varios niveles interiores, maquinaria, procesos y controles de seguridad de alto estándar. De acuerdo con el experto, las empresas básicamente saben lo que necesitan fabricar y los procesos por hacer “y en

De acuerdo con Larraín, los principales requerimientos de diseño son el definir el layout de las necesidades de la operación, las dimensiones y volumetría de la nave, la modulación de la estructura, las características técnicas de la envolvente, entre otros.

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NMOBILIARIA ANYA S.A.

Algunas de las ventajas del hormigón armado son su resistencia a agentes patógenos externos, derrames de productos químicos (ácidos y corrosivos), entre otras.

miento frente al fuego, es de una enorme durabilidad y una vida útil muy extensa”. Por otra parte, en el caso de presentar alguna falla o frente a la necesidad de generar una modificación en la estructura, “es posible cambiar el elemento prefabricado de hormigón sin verse obligado a detener la producción. Esto permite que cualquier trabajo posterior a la puesta en marcha del proyecto tenga una mínima incidencia en los procesos productivos”, detalla el experto. “Por todo lo anterior, sus ventajas lo hacen un material muy valorado en la industria, con cientos de usos en naves y plantas productivas. Es un material que, además de ser muy moldeable y resistente, igualmente requiere de mantenciones mínimas en el tiempo”, añade Pantoja.

GENTILEZA PLA ARQUITECTURA

En Nestlé indican que es necesario atender el control ambiental, la temperatura y humedad, proteger los elementos necesarios para la seguridad del personal con un estudio de carga de combustible, entre otros.

Desarrollo en Chile

un importante valor a la estructura gracias a su durabilidad, baja mantención, alta resistencia al fuego y buen comportamiento sísmico. En los últimos diez años, esta alternativa ha sido más demandada gracias a que, a diferencia del hormigonado in situ, tomaría cerca del 60% del plazo de una construcción tradicional, lo que se traduciría en casi la mitad del tiempo a favor de la productividad. Contar con mejores plantas industriales, más allá de aumentar la competitividad en el sector, colaboraría directamente con los objetivos del mandante. Una dinámica que en Chile fue impulsada tras el ingreso de las grandes multinacionales que elevaron el estándar exigido a los contratistas para el desarrollo de su infraestructura. Requerimientos a los que

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el sector construcción supo responder adecuadamente. Y es que -al final de cuentas- estos desafíos se transformaron en una especialidad para diseñadores, ingenieros, contratistas y en general, para profesionales del sector. Los elementos de hormigón prefabricado pueden estar presentes en una nave industrial desde las fundaciones hasta las costaneras y cerramientos. Leonardo Pantoja, gerente de construcción en Inmobiliaria ANYA S.A., explica que esta solución cuenta con “un material de excelentes propiedades mecánicas y ha demostrado, con los años, tener un óptimo comportamiento sísmico, además de resistir agentes patógenos externos como ambientes salinos y derrames de productos químicos (ácidos y corrosivos). Junto con ello, posee un buen comporta-

Tal como se comentó, el uso del prefabricado como alternativa al hormigonado in situ va ganado terreno, particularmente en la construcción de plantas industriales. “Hoy crece la incorporación de fundaciones y columnas prefabricadas que, además, han cambiado las modulaciones tanto de luces –que han aumentado–, como también las distancias entre marcos”, afirman en la industria. Estas mayores luces permiten tener menos cantidad de pilares y por ende, un layout mucho más libre para lo que es el proyecto y el funcionamiento de las naves logísticas. Pedro Larraín, director de proyectos en PLA Arquitectura, coincide en este punto. “Tener mayores luces permite optimizar los espacios de circulación, de almacenamiento y de producción en general”, señala. Los desarrollos no se detienen, pues una de las principales necesidades de este tipo de construcción tiene que ver con asegurar la continuidad operacional,

Requerimientos de diseño

De acuerdo con Pedro Larraín, director de proyectos en PLA Arquitectura, los principales requerimientos de diseño para un proyecto de nave industrial son:

especialmente frente a sismos. En esta línea destaca el desarrollo de un sistema que ofrece una protección sísmica mayor a lo que podía ofrecer una nave industrial tradicional, incluso con prefabricados, como es el uso de sistemas especiales para la disipación de energía de una columna híbrida que tiene postensado y armadura pasiva. Por su parte, Pantoja añade como cambios relevantes en el diseño de las naves industriales, las mejoras en eficiencia energética y en comportamiento térmico. Elementos que han cobrado mayor relevancia, particularmente, por la adhesión de algunas naves industriales a la certificación LEED®. Claro, porque una serie de beneficios medioambientales se podrían asociar fácilmente al uso de esta solución, entre ellas, la reducción de material particulado en la obra (para más detalles, revisar artículo relacionado en esta edición de Hormigón al Día). Sin embargo, “si de hormigón se trata”, añade Pantoja, los cambios más relevantes en la construcción de naves industriales, se relaciona con la evolución de los pavimentos industriales y las mejoras de diseño en estructuras de hormigón prefabricadas”, dice. Según el experto, “hace pocos años atrás se utilizaban principalmente pavimentos tradicionales de hormigón con cortes y era raro ver algún pavimento que utilizara una tecnología especial, más bien era un trabajo artesanal con un acabado superficial que no siempre era el mejor. Hoy, con la llegada de nuevas máquinas automáticas de vaciado y extendido del hormigón, con el uso de nuevos y mejores aditivos y con la implementación de protección de juntas, nuevas y mejores barras de traspaso de cargas y con el uso de tecnologías como losas cortas, losas postensadas, pavimentos de retracción compensada entre otros, se pueden hacer

Layout de las necesidades de la operación: se debe determinar preliminarmente para qué se necesita la nave industrial. Si se trata solo de almacenamiento, si tiene líneas de producción, el uso de maquinarias especiales, talleres, oficinas al interior de la nave. Se deben determinar las zonas necesarias para operar, zona de picking, circulaciones, cuales son los flujos al interior y con el exterior de la nave. Zonas de recepción y despacho, etcétera. Dimensiones y volumetría de la nave: teniendo claridad de las necesidades de la operación al interior de la nave, se debe dimensionar. Para ello es necesario tener claridad de los metros cuadrados a construir y también la altura de la nave, lo que se traducirá en mayores o menores metros cúbicos. La altura de la nave será incidente para almacenamiento en altura a modo de sacar provecho a los metros cuadrados. Modulación de la estructura: dependiendo del tipo de estructura, se debe hacer una modulación de los elementos estructurales de la nave, que permita optimizar la superficie útil, ya sea para almacenamiento como para la producción y operación. Características técnicas de la envolvente: teniendo las dimensiones y la estructura de la nave, hay que preocuparse de la envolvente, lo que se traduce básicamente en la cubierta y en los cerramientos laterales. Aquí

pisos industriales de muy alto estándar y con excelente acabado superficial, dando respuesta a las necesidades particulares de cada usuario”, comenta. “En el caso de las estructuras de hormigón prefabricado hemos visto una mejora en los diseños de estas estructuras y modificaciones en sus soluciones constructivas que permiten hoy en día contar con este tipo de soluciones para grandes naves industriales”, agrega Pantoja.

es importante definir puntos como seguridad, confort térmico, luminosidad, renovación de aire y mantención, para determinar los elementos constructivos que formarán parte de la envolvente. Estos parámetros van ligados directamente al costo de la construcción y al confort de las personas que trabajan al interior de estos edificios. Adicionalmente pueden haber requerimientos propios de los productos que se van a almacenar o a procesar, para los cuales haya que cumplir con ciertas condiciones térmicas al interior de la nave. Otros requerimientos: se pueden considerar otros requerimientos para completar el diseño de la nave industrial, tales como: ¶ Necesidades de aleros o marquesinas en zonas de carga y descarga. ¶ Cantidad y tipo de portones o cortinas necesarios para la operación. Existe la posibilidad de tener portones corredera, de abatir o bien cortinas enrollables. ¶ Necesidad de niveladores de carga. ¶ Determinar la necesidad de contar con una protección al fuego determinada, según las actividades productivas que se realizarán al interior o según el producto a almacenar. ¶ Determinar necesidad de puentes grúas u otros requerimientos especiales.

Visión del mandante Cada industria posee diversos requerimientos para sus plantas de producción. En el caso de las empresas de alimentos, la especificación es clara. Carlos Hormaechea, gerente corporativo de Operaciones en Carozzi, específica los principales requerimientos en proyectos de este tipo. Toda estructura debe atender cada uno de los requerimientos definidos por

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Casos exitosos mayor contrato de piso postensado con 54.000 metros cuadrados. Por otra parte, el Centro de Distribución MK, ubicado en el sector de Noviciado de Lampa, fue construido este año con la participación de PLA Arquitectura en conjunto Tensacon. En la obra se levantaron 19.500 m2 de estructura de hormigón prefabricado para la nave industrial, además de 2.700 m2 para oficinas y servicios con este mismo material. En tanto, Inmobiliaria ANYA presenta el Parque Industrial Lo Echevers ubicado en Quilicura. El proyecto consiste en un condominio de bodegas industriales para arriendo de 75.000 m2 construidos sobre un terreno de 122.000 m2; en el que se han instalado empresas con requerimientos muy diferentes entre sí, no solo como bodegas sino como plantas productivas muy complejas.

GENTILEZA PLA ARQUITECTURA

Uno de los casos exitosos en el desarrollo de una nave industrial es el centro de distribución de la empresa Ripley ubicado en Lo Espejo. Tensacon registró en 2007 el montaje la estructura de unos 63.000 m2 y 6.000 m3 de prefabricados en un plazo menor a seis meses. También Nestlé presentaría uno de los pisos súper planos más grandes del mundo. La tecnología empleada en la obra fue una losa postensada al interior del centro de distribución, la cual ganó el premio internacional Golden Trowel en la World of Concrete. La losa de Nestlé, con unos 30.000 m2 y números Ff 62 y Fl 97, fue en su momento el “paño continuo más grande del mundo”, construido en dos ejecuciones simultáneas, sin juntas constructivas, de 15.000 m2 cada una. Asimismo, el centro de distribución de Unimarc poseería el

El tener mayores luces permite optimizar los espacios de circulación, de almacenamiento y de producción en general, indican en PLA Arquitectura.

el proceso productivo que se desarrollará en ella. Debe ser seguro y confortable para las personas que trabajarán dentro de él y para las instalaciones, equipos y materias primas que contendrá. Para asegurar esta condición debe atender los siguientes puntos:

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¶ Control ambiental. ¶ Control de temperatura y humedad. ¶ Arquitectura que brinde los espacios adecuados a cada etapa del proceso. ¶ Vialidad para las personas y maquinaria que sea segura y no interfiera en las áreas de procesos. ¶ Estudio de carga de combustible a fin de proteger los elementos necesarios para la seguridad del personal. Además, el proyecto debe resolver todas las interferencias entre las diferentes líneas de servicio (líneas eléctricas, redes

de agua, de calefacción, de aire comprimido, etcétera), para asegurar la absoluta continuidad de cada uno de los servicios en los diferentes procesos. También debe exigir la certificación y garantías de: ¶ Todos los elementos constructivos utilizados y generados en el proceso de construcción, proceso que a su vez debe ser seguro y acorde al costo, calidad y programa de ejecución definidos. ¶ Todos los equipos instalados. Cabe destacar que si el proyecto de construcción se desarrolla con una planta en funcionamiento, además de los puntos mencionados anteriormente, es importante respetar que cada una de las faenas constructivas se desarrolle teniendo en cuenta la política de calidad interna de cada planta sin interferir con los procesos productivos, como por ejemplo: ¶ No se permiten trabajos de pintura en sectores de producción en desarrollo. ¶ Sistemas de mitigación para agentes contaminantes. En tanto, Cristian Fernández, gerente de Ingeniería en Nestlé Chile, apunta que la construcción de naves industriales en el país ha progresado en los últimos 20 años desde una actividad artesanal a profesional, con mayor grado de automatización y seguridad. En cuanto a los requerimientos de una nave industrial para Nestlé, “lo primero es cero accidentes, producto de una estrategia de seguridad bien desarrollada e implementada. Después es deseable reducir los trabajos en obra prefabricando lo más posible para garantizar calidad a la primera y a largo plazo”, indica. “El cumplimiento de los presupuestos y plazos es lo que normalmente más cuesta y mayor impacto tiene”, precisa. u

www.lemuc.cl

“Lemuc, un laboratorio de ensayos vanguardista, con un sello tradicional”

bicado al interior de la facultad de ingeniería y arquitectura de la Universidad central y con más de 30 años de trayectoria, Lemuc se prepara para que en el corto plazo, logre sellar su posicionamiento en el mercado como un referente en el área de la construcción en nuestro país. Por esta razón y dentro del marco del plan estratégico 2017- 2020, el laboratorio ha adquirido una herramienta que supone un avance significativo hacia su definitivo despegue: La Form + Test Mega 6 – 3000 – 200 Sd. Esta revolucionaria prensa de origen alemán, se encuentra plenamente operativa en sus instalaciones desde septiembre de 2016, con resultados comprobados satisfactoriamente. a la capacidad de analizar probetas a la compresión, flexión, vigas, viguetas rilem, soleras, solerillas, testigos, le suma además la de efectuar ensayos cíclicos de carga, lo que incrementa exponencialmente la capacidad de producción de esta entidad, cuyas puertas fueron abiertas con tan sólo 3 personas y que hoy ya cuenta con más de 25 trabajadores entre sus filas. Pero lo que no ha cambiado, con toda certeza, es el espíritu original con el que fue concebido este laboratorio, el que se mantiene inalterable hasta nuestros días: trabajo minucioso y cumplimiento estricto de los plazos acordados, entregando certificados en línea a través de su página web en el menor tiempo estipulado por la norma. Un sello diferenciador, gracias al carácter personalizado con que se afronta cada faena. Lemuc, no descarta en el mediano plazo, ampliar su rango de acción hacia otras regiones y además, acaba de cerrar su incorporación al instituto del cemento y el Hormigón de chile, en donde formará parte activa de dos comités: Pisos y Pavimentos de hormigón y del comité de Elementos y Estructuras Prefabricadas de Hormigón; instancias en las que aportará toda su experiencia e ideas innovadoras. así lo detalla el gerente general Juan carlos Villar Ehijo, quien califica como fundamental el rol que juega el icH en la implementación de políticas medioambientales y de desarrollo sustentable en la industria nacional. Lemuc, se apronta así a encarar el 2020, con una nueva mirada y preparado para asumir importantes desafíos, aunque sin dejar de lado su contribución a la labor docente que le ha caracterizado durante toda su historia, ostentando entre otras cosas, la acreditación desde sus inicios; manteniendo inalterable su compromiso con el mejoramiento de su entorno. Sebastián Cáceres Jilabert DICIEMBRE 2016 • HORMIGÓN AL DÍA • 29

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DR. ING. LUIS EBENSPERGER M. Consultor en Tecnología del Hormigón, Construtechnik Ltda. Miembro Comité NCh 170

Especificando por durabilidad más allá de la Norma Nch170

as tendencias actuales a nivel mundial, de considerar un diseño por durabilidad de obras de hormigón armado, han llevado al sistema normativo desde un concepto prescriptivo, en que a través de la fijación de “recetas” y experiencia se presumía que un hormigón era durable o no (p.e. razón a/c máx, resistencia y contenido de cemento mínimo), a sistemas por comportamiento o desempeño, en donde la premisa es poder conocer del mejor modo posible el comportamiento que tendrá una estructura durante su vida útil. Han sido décadas de estudios para conocer distintas características intrínsecas del hormigón y generar modelos que expliquen los fenómenos físicos que lo gobiernan, como por ejemplo, la difusión y migración de cloruros a través de la microestructura porosa del recubrimiento del hormigón. Sólo así ha sido posible que distintas instituciones o países hayan desarrollado nuevos ensayos estandarizados habituales hoy en día, y que la Norma NCh170 incluye en su Anexo B para su uso de modo complementario, en aquellas obras singulares que requieran un análisis más detallado, y siempre, bajo la consideración del proyectista especificador.

Clases de Exposición La nueva exigencia de identificar el tipo de ambiente al cual estará sometida una estructura es el primer paso en un Análisis por Vida Útil. Las fuentes agresivas al hormigón pueden actuar a nivel interno, generando reacciones expansivas de sus componentes que dañan de forma irreparable al hormigón, o actúan desde el ambiente produciendo daños a la matriz de cemento o iniciando el proceso de corrosión de la armadura de refuerzo, que representa el

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esqueleto de un elemento de hormigón. La nueva norma da un importante avance en este tema, al ser necesario establecer el Grado de Exposición al cual estará sujeto una estructura y las partes de ella.

Niveles de Diseño e Indicadores de Durabilidad El siguiente paso consiste en definir el grado o nivel de diseño a aplicar en un proyecto. Es común ver especificaciones en que la razón agua/cemento sigue siendo mandatoria de acuerdo al tipo de exposición (prescriptivo). Un segundo nivel, corresponde a definir Indicadores de Durabilidad, a partir de ensayos normalizados, que cuentan ya con niveles definidos de resistencia a las distintas acciones agresivas. Por ejemplo, el ensayo de Penetración de Cloruros, de Permeabilidad al Aire, o los de Migración y Difusión de Cloruros, fijan rangos de valores de acuerdo a la resistencia que ofrece el hormigón a la acción agresiva. La nueva norma, por un lado, elimina la razón agua/cemento como factor de diseño, y toma la resistencia a la compresión como base de diseño, junto al ensayo de Penetración de Agua, normado en Chile bajo la NCh2262, y define una escala de valores según el grado de exposición asociado. El especificador debe establecer el valor mínimo de resistencia indicado en Tablas, junto al valor de contenido mínimo de cemento o un valor máximo de Penetración de Agua (20 mm para condición severa). Dicho de otro modo, esta norma mantiene en parte lo prescriptivo, pero da un primer paso hacia el desempeño.

Modelos más avanzados En caso de requerirse estimaciones concretas acerca de la Vida Útil de una obra de hormigón armado, por ejemplo 100

años para el proyecto del Puente de Chacao, se requiere considerar modelos analíticos y probabilísticos que reflejen los fenómenos de deterioro fielmente e incluyan datos reales de los materiales a utilizar en el proyecto. Para el caso de un ambiente marino, importancia toma la Segunda Ley de Fick sobre difusión de cloruros, y variables como Contenido Crítico y Superficial del Cloruros, junto a la distribución esperada para cada variable y el grado de confiabilidad exigido para el análisis. El Diseño finalmente se traduce en obtener, para el ejemplo de cloruros, una mezcla de hormigón de características físicas y químicas tal, que la estimación desarrollada indique que la penetración de cloruros va a tardar a lo menos 100 años en llegar al nivel de las armaduras y sobrepasar el contenido crítico que da inicio a la corrosión de las armaduras. Una vez obtenido el valor de diseño del método elegido, el cual está por lo general referenciado a resultados obtenidos en laboratorio, el gran desafío se centra en el control del hormigón en la obra terminada, cuyas características debido al proceso constructivo (colocación, compactación y curado) serán en principio diferentes. El uso conjunto de métodos no-destructivos como la permeabilidad al aire y el espesor de recubrimiento directamente en la obra terminada, permite hacer una adecuada precalificación y seguimiento de la calidad de este hormigón. El desafío en los próximos años es contar con historia del comportamiento de los hormigones nacionales con todos sus componentes, y conocer los valores o indicadores de durabilidad que muestran los ensayos, de modo de ir afinando las estimaciones de vida útil de las obras de hormigón armado. ◆

www.melon.cl

Durenza Una gran solución para los pisos de agroindustria Melón Hormigones participó en una nueva versión de la Sagofisur 2016, la feria del sector agrícola más importante del país, donde destacó por Durenza, producto especial para pisos de la agro industria.

on una alta asistencia se desarrolló la Feria Sagofisur 2016, en la ciudad de Osorno, oportunidad en la que la empresa Melón Hormigones pudo exhibir a sus visitantes la amplia gama de productos que ofrecen a la industria agropecuaria del país. Gracias a su cultura de innovación y la constante preocupación por acercarse con productos de calidad para sus clientes, la empresa Melón Hormigones ha diseñado productos que impactan de manera positiva en el negocio agroindustrial, contribuyendo a su eficiencia y mejorando su productividad. En una industria tan relevante para la economía nacional, como lo es la agropecuaria que reúne el sector agrícola y el sector ganadero del país, los desafíos por fortalecer su sistema de innovación son aún más relevantes, ya que contribuyen directamente en la competitividad del rubro. Considerando éste y otros desafíos del sector, como mejorar la productividad y aumentar la producción, Melón Hormigones desarrolló Durenza, un producto para dar respuesta a los problemas de deterioro químico y desgaste de los pisos en el sector agroindustrial. Durenza es un hormigón de la línea alta durabilidad que presenta beneficios como mayor durabilidad de los pisos y pavimentos, resistente al ácido láctico, purines y otros. Pero, no solo destaca por sus beneficios técnicos, sino que también registra ventajas en el ganado al minimizar los problemas podales de los animales y la disminución en la aparición de hongos u otros agentes orgánicos que aparecen por la humedad en los pisos, los que podrían afectar la salud del ganado. Pablo Caviedes, product manager de Melón Hormigones, destacó que “Durenza garantiza mejor salud para los animales. En un piso de deteriorado y poco higiénico las vacas, por ejemplo, sufren daños en sus patas, lo

que afecta su producción de leche disminuyéndola considerablemente”. Gracias a su versatilidad, este hormigón también está pensado para ser aplicado en pisos de lecherías, patios de alimentación, establos, pisos de packaging, salmoneras, vitivinícola, y en pisos de uso agroindustrial en general. Su alta resistencia a la comprensión, su baja permeabilidad al paso del agua, resistencia al desgaste superficial y mayor resistencia al impacto, hacen de Durenza un producto innovador y esencial para la agroindustria. Con 10 años en el mercado, Durenza busca satisfacer las necesidades de la industria agropecuaria de Osorno. Juan Palma, jefe de proyectos de Manuka – empresa líder en producción de leche -, nos ratificó su calidad y aseguró “con Durenza llevamos 8 años trabajando. Es un producto creado a la medida de nuestras necesidades, especial para las salas de ordeña. Utilizarlo nos ha reportado importantes ahorros por mantención en el pavimento y en la salud de las vacas, ya que impacta positivamente en mejorar el confort de ellas. Llevamos 16 proyectos, comenzamos con una sala, pero al ver sus excelentes resultados hoy le exigimos a las constructoras que los radieres los fabriquen con Durenza”. Adicionalmente y dado que la construcción de los pisos en el sur del país, en ocasiones, es realizada por mano de obra no calificada, la empresa Melón Hormigones entrega un servicio de soporte técnico en diseño e instalación facilitando aún más su uso. “En Melón Hormigones buscamos liderar en la industria con productos que se ajusten a las necesidades de nuestros clientes. Con nuestra línea de hormigones de alta durabilidad y, específicamente con Durenza, ofrecemos una solución eficaz para resolver los problemas de desgaste de los pisos en el sector agroindustrial”, puntualizó Pablo Caviedes, product manager de Melón Hormigones. DICIEMBRE 2016 • HORMIGÓN AL DÍA • 33

SOLUCIÓN CONSTRUCTIVA

Pavimento articulado

DE HORMIGÓN CON GEOCELDAS PATRICIA AVARIA R. Periodista Hormigón al Día

a innovación avanza a pasos agigantados en el mundo y la industria de la construcción no es ajena a este fenómeno. Hace más de una década, diversos desarrollos se han llevado a cabo para distintos tipos de materiales y soluciones. Uno de ellos tiene que ver con el pavimento articulado con geoceldas tipo Hyson-Cells®. Una solución que tiene su origen en Sudáfrica y ha sido empleada para diferentes aplicaciones. Este pavimento está formado por bloques generados a partir de una matriz de geoceldas rellenas de concreto. Tendría un adecuado nivel de transferencia de carga entre bloques, dada la geometría de la pared de la geocelda (“sistema bubble lock”) y la mínima separación entre bloques, lo que permitiría un excelente desempeño frente a cargas de tránsito altas, lentas y puntuales. El pequeño espesor de las fisuras inducidas por la geometría de la geoceldas Hyson-Cells® (menor a 0,1 mm) impediría el ingreso de agua desde la superficie hacia las capas inferiores de la estructura del pavimento. Este atributo facilitaría su aplicación en reservorios de agua y canales. Asimismo, la solución proveería una alta resistencia a cargas de punzonamiento debido al desempeño del hormigón frente a cargas de compresión y su comportamiento “articulado”, que admitiría

deformaciones puntuales de la estructura sin que esta se agriete. En zonas con altas cargas de tránsito, esta solución se distingue de otras porque requiere de un menor espesor respecto de la solución de losa de hormigón armada y una mayor transferencia de carga e impermeabilidad si se compara con la solución de adoquines. Susana Achurra, gerente de Proyectos de Infraestructura de TSP Chile del Grupo Altavía cuenta que la empresa ha sido pionera en traer esta tecnología a Chile y Latinoamérica, efectuando pruebas a nivel de prototipo. “Es así que en noviembre de 2015 construyó un tramo piloto en la zona de almacenamiento de containers del antepuerto de Curauma, de propiedad de SITRANS, en la región de Valparaíso, el cual ha estado sometido a carga de tránsito de grúas de 90 KN de peso por rueda y cargas de apoyo directo de líneas de containers”. A esto, la ejecutiva agrega que “las pruebas de seguimiento de este proyecto han entregado resultados alentadores, demostrando su potencialidad como real alternativa a las soluciones actualmente en uso para estas aplicaciones”.

Características técnicas Las geoceldas Hyson-Cells® pueden ser consideradas como un gran encofrado formado por una matriz de celdas plásticas que se transforman en un elemento

Malla de geoceldas tensada.

de sacrifico, pues quedan embebidas permanentemente en el pavimento. La matriz de celdas posee una configuración tipo “panel de abeja” cuyo objetivo es inducir micro fisuras en el hormigón para generar bloques de igual dimensión que quedan conectados entre sí a través de un elemento de traspaso de carga tipo burbuja que se forma en cada una de las paredes de la celda. Estos elementos permitirían que el pavimento articulado posea un alto nivel de disipación de las cargas de tránsito. La malla de geoceldas es sumamente liviana (< 40 kg / 200 m2), se extiende en sitio de forma manual y se ancla a la base granular mediante un sistema de aparejos que se tensan para mantener la forma de la celda y evitar que colapse durante el proceso constructivo. El hormigón debe tener una consistencia adecuada para que fluya sobre las paredes del encofrado. Asimismo, la mez-

Se trata de una particular alternativa formada por bloques generados a partir de una matriz de geoceldas rellenas de concreto. Estos pavimentos están especialmente diseñados para ser utilizados en aquellas zonas que presentan cargas lentas, puntuales y más altas como las generadas en áreas de almacenamiento de puertos marítimos, zonas industriales, acopios y aeropuertos.

mentos se utilizan en canales de riego y reservorios de agua que necesiten ser transitados durante su vida útil para actividades de mantenimiento”. En cuanto a los beneficios, la experta afirma que “esta solución de pavimento abre una oportunidad para generar una nueva alternativa en el mercado de los pavimentos articulados”.

Proceso de colocación de hormigón.

Colocación de estacas de fijación de la matriz de geocelda.

cla debe ser capaz de “moverse” por si sola en la matriz de geoceldas pues una excesiva manipulación del hormigón puede causar el colapso de las celdas. “Es así como el hormigón normalmente tiene un asentamiento de cono superior a 15 centímetros. Para efecto de la resistencia frente a las cargas puntuales que producen los containers, el hormigón debe tener una resistencia mínima a la compresión de 40 MPa”, detalla Achurra.

Aplicación y beneficios Los pavimentos Hyson-Cells® estarían especialmente diseñados para ser utilizados en aquellas zonas que presentan cargas lentas, puntuales y más altas como las que se generan en áreas de almacenamiento de puertos marítimos, en

pavimentos industriales, acopios y aeropuertos. Esto, gracias a que permitiría mejorar el desempeño de los pavimentos en términos de vida útil y capacidad estructural, impactando directamente en los costos de inversión y mantención; además de disminuir la frecuencia de mantenciones sobre los pavimentos, con la consecuente disminución en el impacto de las operaciones. Por otra parte, dado que la superficie pavimentada con esta solución se adapta a la forma de la superficie de apoyo, podría ser utilizada en áreas con geometría compleja y para la estabilización de taludes y derrames. Asimismo, Achurra afirma que “por su propiedad impermeable, estos pavi-

FOTOGRAFÍAS GENTILEZA TPS CHILE

Montaje Para la ejecución de esta alternativa de pavimentación, se aconseja seguir el siguiente procedimiento de montaje de la matriz de geoceldas y la colocación del hormigón: u Preparación del terreno de fundación y colocación de capa granular que actuará como base nivelante para apoyar la matriz de geoceldas. u Distribución de la malla de geoceldas sobre la base nivelante y colocación de estacas para fijar y tensar la matriz de geoceldas mediante cuerdas. u Colocación del hormigón mediante manga o directamente desde camión distribuidor. Distribución del hormigón mediante rastrillos y compactación con cercha vibradora. u Terminación mediante cepillado para dar textura superficial y aplicación de membrana de curado líquida según las indicaciones del proveedor. En la práctica el control del procedimiento constructivo se realiza mediante la verificación de las condiciones de la subrasante (compactación y calidad) y la verificación de la correcta instalación de la malla de geoceldas, chequeando su tensión y firmeza para que no colapse durante la colocación del hormigón. Respecto del hormigón, se verifica la trabajabilidad mediante ensayo de cono y se toman muestras in situ para prueba de resistencia en laboratorio. u

Hormigón

en la

cultura vitivinícola

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En la Bodega Ícono Don Maximiano de Viña Errázuriz proyecto se utilizó hormigón H-25 Cono 12 de espesor cercano a 40 cm variable y pigmentado con dióxido de titanio al 8 por ciento.

FOTOS GENTILEZA SAMUEL CLARO.

esde la estética, hasta los requerimientos técnicos para el proceso de producción de los vinos, las viñas han evolucionado en la construcción de sus plantas y cavas. Con necesidades específicas para la fermentación de la uva y el posterior almacenamiento de la bebida, estas estructuras han elevado sus estándares de ejecución. Y es ahí donde el hormigón se presenta como solución viable, particularmente en el desarrollo de las bodegas. De acuerdo a Armando Quezada, Presidente de la Comisión de Construcción de la CChC y socio de la Constructora QYB, el hormigón presentaría dos beneficios en este tipo de estructuras: el costo y el control adecuado de la temperatura de las cubas de vino. “El costo se reflejó cuando ocurrió el terremoto de 2010, mientras que el acero inoxidable no fue capaz de resistir el sismo obligando al cliente a reforzar las estructuras, por el contrario, con el hormigón armado no se presentaron estos daños, ya que están hechos para resistir terremotos, evitando obtener grandes pérdidas en las bodegas”, explica. En cuanto a la temperatura, tiene que ver con el proceso de fermentación y luego con el almacenaje de los vinos. Ambos procesos deben tener controles de temperatura importantes ya sea en-

friando o calentando, dependiendo de la temperatura exterior para la fermentación y la conservación de los vinos. “En ese sentido, las cubas o los estanques de hormigón armado son mucho más aislantes que el acero inoxidable porque este último es solo una chapa delgada”, puntualiza Quezada. A continuación el caso de la Bodega Ícono Don Maximiano de Viña Errázuriz y de la Bodega Clos Apalta de la Viña Casa Lapostolle.

Bodega Ícono Don Maximiano de Viña Errázuriz Ubicada en la comuna de Panquehue, en la provincia de San Felipe, en la región de Valparaíso, con 2.980 m2 construidos sobre una superficie de 30 mil metros cuadrados y con una capacidad de producción de 347 mil litros, se encuentra la Bodega Ícono Don Maximiano de Viña Errázuriz junto a las antiguas bodegas históricas de Errázuriz construidas en 1870, mostrando, con su arquitectura,

Particularmente en las cavas, el uso del hormigón brinda una solución viable para el almacenamiento de botellas y barriles de vino. Además de ello, ofrece terminaciones que contribuyen a la estética de la estructura. PATRICIA AVARIA R. Periodista Hormigón al Día

la cara contemporánea y de excelencia de los vinos de Viña Errázuriz en el siglo XXI. “Por esta razón, frente a la ortogonalidad del conjunto de construcciones históricas existentes, la bodega Icono debía despegarse de esto por lo que se optó por el diseño de una bodega circular, constituida por una sucesión de velas concéntricas de hormigón pigmentado blanco que contrastan en el otro extremo con los muros blancos encalados de la bodega original mostrando la evolución en estos 150 años de la Arquitectura de sus bodegas”, afirma Samuel Claro, arquitecto de la oficina de Claro Arquitectos S.A. Para este proyecto se utilizó hormigón H-25 Cono 12 de espesor cercano a 40 cm variable y pigmentado con dióxido de titanio al 8 por ciento, “lo que permitió a raíz del espesor de los muros, un muy buen asentamiento del hormigón evitando nidos y fallas en la calidad lo que sumado a la textura más fina aportada por el pigmento dio a los muros un nivel de terminación de excelencia”, destaca Claro. A esto, el arquitecto agrega que la altura de los muros, que en su punto máximo es de 14 metros, “obligó junto a la forma circular de estos a desarrollar un sistema de moldajes metálicos compuestos por dos placas de terciados de 20 mm, la primera atornillada a la estructura y la segunda de primer uso fenólica atornillada por detrás con tirafondos de la primera capa proveniente del moldaje”. La junta de los cuatro tableros se trató con Compriband blanco más silicona y el ajuste entre tableros que permitieron dar perfectamente la curva de un tablero sobre otro, se ajustó de noche mediante la iluminación de focos dentro de estos para corregir fugas y desplomes. En tanto, el hormigonado se proyectó con bombas

La bodega de la Viña Casa Lapostolle fue diseñada como un gran ovalo, construida en hormigón con muros de 50 cm de espesor.

utilizando vibradores de alta frecuencia y rematándose la base de cada fase con combos de goma. En cuanto a la forma circular de valas de hormigón, Samuel Claro cuenta que para poder proyectar estas a nivel arquitectónico hubo que hacer varias maquetas y con la ayuda de estas y los programas computacionales se puso dibujar con exactitud todos los ángulos y niveles con que debían manejarse los hormigones en obra, de modo que cada muro se marcó con niveles de posición cada 50 centímetros en el largo, para que el descimbre y terminación de los muros fuera realizado de una vez sin arreglos posteriores. “Desde el punto de vista arquitectónico la forma de las velas le confería a la Bodega Icono, en relación al entorno histórico del resto de los edificios de la Viña, una posición única y singular que la despega del conjunto

como un edificio Icónico, que habla con el movimiento de sus velas, de su condición gravitacional y el flujo vertical de los líquidos que adentro se contienen”, destaca Claro. También, la bodega Icono cuenta con un sistema de Aerotermia que aprovecha la temperatura de la tierra para enfriar o calentar el recinto. Esto consiste en un ducto de tubos de hormigón prefabricado de un metro de diámetro el que viaja a 3,5 metros de profundidad bajo tierra con una longitud de 170 metros lineales, teniendo la partida más extrema en una caseta montada sobre el terreno donde se ingresa el aire a temperatura ambiente mediante un ventilador industrial, haciendo viajar el aire a un promedio de 3 a 4 metros lineales por segundo por el ducto hasta emerger en los distintos niveles de la bodega.

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GENTILEZA SAMUEL CLARO

El hormigonado se proyectó con bombas utilizando vibradores de alta frecuencia y rematándose la base de cada fase con combos de goma.

El sistema de Aerotermia instalado, permite además en verano actuar como un sistema de refrigeración durante la noche, aprovechando el aire helado con el objeto de cargar de frío el edificio y disipar de mejor forma el calor creciente que durante el día absorben las fachadas del edificio. Adicionalmente, se instaló bajo el ventanal de la fachada poniente acristalada con vista a los viñedos, una laguna ornamental que ayuda a disipar el calor de la fachada, constituida por cristales termo panel reflectivos LOW–e con una cámara interior inyectada con gas Argón.

Bodega Clos Apalta de la Viña Casa Lapostolle La Bodega Clos Apalta de la Viña Casa Lapostolle es una obra de 4.600 m2 ubicado en la ladera de un cerro, de cara a 140 hectáreas de viñedos. La bodega fue diseñada como un gran ovalo, construida en hormigón con muros de 50 cm de espesor. El esquema estructural de subterráneo se basó en dos niveles de vigas postensadas que absorben las cargas, uno a nivel de cubierta y otro en el medio del edificio. El nivel -4 al estar sobre terreno, no necesitó soporte. Estas vigas, por su parte, tienen un espesor de un metro y altura promedio de 1,5 m, ya que cruzan los 20 m de ancho de la elipse. Las vigas de la cubierta sostienen un jardín y una escultura de

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piedra consistente en un reloj de sol que marca los momentos importantes del ciclo anual de la vid. En tanto, las vigas de la parte central concentran los esfuerzos de gran parte de la estructura, soportando el peso de las barricas del -3 y de las cubas de fermentación, ubicadas en el piso superior. Con el fin de evitar daños en la estructura producto de la presión de la tierra, el edificio incluyó una serie de contrafuertes, muros de hormigón que se proyectan 1,70 m por fuera de la elipse en la parte inferior, disminuyendo su largo hacia arriba. Cada contrafuerte tiene un ancho de 50 cm, similar al del resto de la estructura. La gran cantidad de hormigón y fierro que se utilizó para su construcción generó una importante masa, capaz de soportar la fuerza de presión ejercida por la tierra. Respecto a las fundaciones del proyecto, se desarrollaron en distintos niveles con vigas de fundación escalonadas las cuales variaban respecto el suelo original y la posición de los muros, para así asegurar la estabilidad y nivelación de las estructuras en caso de asentamientos de terreno. La obra está hecha en hormigón visto, pigmentado con dióxido de titanio al 8%, que borra el aura gris y lo emblanquece. Los moldajes, contaban con estructura de acero y doble placa de 19 milímetros. La primera quedaba atornillada a la

estructura de soporte del moldaje, mientras que la segunda, de contacto con los hormigones, se atornillaba desde atrás por la contracara, de manera de asegurar una superficie de terminación final libre de marcas de tornillos y fijaciones. El uso de esta doble capa permitía que los muros no tuvieran deformaciones y sus caras quedaran lisas y aplomadas, gracias a la rigidez de las dos placas sumadas. Asimismo, todas las uniones y sellos entre las placas que iban en sentido vertical y horizontal se aseguraron a tope, dejando solo la cantería entre los módulos, cuyas dimensiones alcanzaban los 7,2 m de largo x 2,4 m de alto y 500 kilogramos. El ajuste sobre el plomo y curvatura de los muros era revisado y ajustado de noche con luz artificial para asegurar su concordancia con la curva y plomos de los muros inferiores. Esto, porque la luz advertía con su paso la presencia de fugas o desplomes en las juntas de los moldajes. Los muros tienen un espesor de entre 35 y 40 cm, estructurados en varias y sucesivas tandas de moldaje hacia arriba. Este espesor aseguró un buen asentamiento, distribución y vibrado del material. Es por esto que se tuvo cuidado con que calzara la curva, que no se abrieran los moldajes y que los cortes de las diagonales quedaran perfectos. La curva es muy estructural y los muros se encuentran dilatados entre sí, tienen cierta flexibilidad y son autosoportantes. En el fondo, son velas de hormigón y algunas losas intercaladas con una estructura metálica encima. Los hormigones fueron lijados a mano, suavemente, con lija fina y sellados con QHC (impermeabilizante transparente de fachadas). u

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PREFABRICADOS DE HORMIGÓN

Aportes a una

construcción sostenible DIEGO MELLADO N. Arquitecto Universidad Central Master Science Eficiencia Energética y Energías Renovables Politecnico di Milano Profesor de Cátedra Universidad Mayor

a sostenibilidad representa el corazón del construir y del proyectar. Adoptar un enfoque sostenible al momento de proyectar y construir aporta una serie de beneficios ambientales, sociales y económicos de forma permanente a un proyecto de construcción. El hormigón y especialmente los prefabricados, logran propiedades y ventajas como material y como elementos constructivos que minimizan el impacto ambiental de un edificio en relación al entorno que lo rodea tanto en el proceso de construcción del mismo como en todo su ciclo de vida. Con la incorporación de prefabricados de hormigón se pueden realizar proyectos complejos e innovadores a un costo accesible y con un mínimo impacto en el medio ambiente y su entorno inmediato. El desarrollo sostenible se define comúnmente como “el desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras de poder satisfacer los propios”1 y es un concepto que reagrupa valores ambientales, económicos y sociales.

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Además de sus ventajas constructivas, el hormigón, particularmente en los elementos prefabricados, presenta una serie de beneficios ambientales.

El hormigón y especialmente los prefabricados, logran propiedades y ventajas como material y como elementos constructivos que minimizan el impacto ambiental de un edificio en relación al entorno.

La protección del medio ambiente es fundamental para crear una “sociedad sostenible”, así como también las edificaciones que requieren la utilización de recursos naturales. La conciencia, el conocimiento y el oficio durante la fase de construcción y una oportuna gestión de la energía utilizada durante el ciclo de vida de un edificio, permiten obtener ahorros significativos de energía y una reducción de CO2, garantizando a la vez la calidad de la edificación como también la seguridad y confort de sus usuarios y ocupantes. Bajo este escenario la utilización de prefabricados de hormigón también permite una optimización y disminución considerable de recursos durante el proceso de fabricación de los componentes, ya que se producen en ambientes controlados (planta de prefabricados) y con una mejora continua en el proceso, utilización de materiales y recursos. Por otra parte, al ser elementos de hormigón armado, su impacto ambiental total se minimiza en la totalidad de su ciclo de vida el cual es muy superior a los diversos materiales que permiten construir estructuras y edificaciones equivalentes, la “vida de

servicio” prevista de las edificaciones de hormigón supera los 100 años. El enfoque basado en el ciclo de vida es el método estandarizado para identificar y evaluar los efectos ambientales de los productos y materiales de construcción (extracción, producción, transporte, utilización, mantención, fin de ciclo-demolición o reciclaje). Al ser una estructura prefabricada, la etapa de montaje de la estructura reemplaza al proceso de construcción “in situ” y disminuye de manera considerable los niveles de ruidos, emisiones de polvo y desechos de excedentes de materiales en comparación a una construcción tradicional; sin contar que la utilización de sistemas prefabricados nos permite ahorros de tiempo en promedio de hasta un 50% en el proceso de construcción, lo que implica un aporte importante en la línea de impacto ambiental durante el proceso constructivo. Durante la etapa de uso y vida de la edificación, la masa térmica del hormigón permite utilizarlo para reducir las oscilaciones de temperatura al interior de la edificación y bajar o evitar la necesidad de enfriamiento y calefacción mediante sistemas activos que tienen altos consumos

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BENEFICIOS DE PREFABRICAR EN HORMIGÓN n

Su calidad es fácilmente verificable al ser un proceso productivo controlado

Buen retorno de la inversión en plazo reducido

Tiene una elevada masa térmica que permite reducir el consumo energético de la edificación para calefacción y enfriamiento Garantiza un reducido impacto ambiental durante su etapa de construcción, montaje y uso final pudiendo ser reciclado y reutilizado Disminuye considerablemente los plazos de construcción y su impaco en el entorno

RESISTENCIA

Garantiza su calidad y rendimiento en todo su ciclo de vida

Garantiza una buena acústica

Requiere una mínima mantención

Tiene un elevado albedo, lo que permite reducir los consumos energéticos de la edificación y sus emisiones de CO2

Garantiza la mejor resistencia al fuego

Permite un drenaje sostenible y la reutilización de las aguas lluvia

FLEXIBILIDAD

PREFABRICAR EN HORMIGÓN DURABILIDAD

Al término de

Mejora el nivel de confort de la edificación y la calidad de vida de sus habitantes

energéticos. Los elementos El análisis del ciclo de vida (Lifesu ciclo de vida ha reabsorbido de hormigón como muros y Cycle Analysys (LCA)) evalúa el gran parte de las paneles son depósitos eficaimpacto ambiental de una esemisiones de CO2 generadas por ces para el calor absorbiendo tructura desde su realización a su su producción y montaje el calor del sol durante el día y demolición y/o reciclaje. Cuando liberándolo durante la noche. El se evalúa el impacto ambiental de hormigón acumula el calor duranuna estructura se debe adoptar este te el invierno y enfría los edificios en el tipo de enfoque holístico el cual considera el proceso completo y en el cual los verano mejorando los niveles de confort sistemas constructivos de hormigón prede sus ocupantes, logrando un alto rendimiento desde el punto de vista térmico. fabricado obtienen óptimos resultados. Por otra parte, el hormigón es un material En el campo de la eficiencia energética, que presenta una alta resistencia estructupor ejemplo, el ahorro energético resulral y con la incorporación de hormigones tado de la utilización de estructuras de de alta resistencia (sobre los 60Mpa) y hormigón (5-15%) en la fase de ejercicio, compensa largamente el valor de la técnicas como el pre y postensado, es energía consumida para su fabricación y posible reducir considerablemente las montaje (3-4%). Habitualmente cerca del dimensiones de los elementos; producto 80-90% de la energía utilizada durante el de estas incorporaciones tecnológicas ciclo de vida de un edificio es consumida se ha estimado una reducción de hasta en la fase de utilización del edificio, por lo el 25% en la relación costo/capacidad de mismo es en la etapa en donde se pueden carga2. El hormigón ofrece de manera natural una óptima resistencia al fuego obtener los mayores ahorros de energía. e incendios, sin necesidad de aditivos y Los prefabricados de hormigón presentan numerosos beneficios ambientales, pinturas adicionales que son altamente pero principalmente aportan en el conscontaminantes y no reciclables. Hoy se ha truir de manera sostenible de manera avanzado enormemente en la producción integral incluyendo también la alta calidad del cemento utilizando nuevas técnicas que se logra en los elementos prefabricaproductivas, reciclando materias primas, dos de la cual se benefician los usuarios agua y utilizando energía producida de finales, mejora la productividad siendo fuentes alternativas renovables.

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más eficiente e industrializada y la rentabilidad de los proyectos. Hay numerosos estudios en los que se analizan las potencialidades del uso de prefabricados en hormigón en nuestro país, pero es necesario entender y generar la cultura de que los prefabricados no son una alternativa de construcción a los métodos tradicionales, sino que tal como sucede en algunos de los países más desarrollados del orbe como Noruega, Suecia, Finlandia y Holanda; representan la forma de construir del presente y del futuro. La prefabricación en hormigón tiene el potencial para hacer una diferencia en la industria de la construcción en Chile en términos económicos, sociales y ambientales, pero para ello requiere una implementación apropiada, consiente y estudiada a partir de la creación de los proyectos (arquitectura), su desarrollo (ingeniería) y su construcción (prefabricador). u

NOTAS: 1. BRUNDTLAND G., Our Common Future: The World Commission on Environment and Development, Oxford University Press, Oxford, 1987. 2. ENVIRONMENTAL WORKING GROUP BETONIKESCOUS OF FINLAND, Environmental Properties of Concrete Structures, Finland, 2007.

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