Edición 87 - " Casa Semilla" y el avance de la investigación del hormigón impreso 3D en Chile

CRISTINA PARDO DE VERA,
VICEPRESIDENTA DE ACADES
REHABILITACIÓN PUENTE
3A AVENIDA MINNEAPOLIS,
MINNESOTA
MUSEO DEL PARQUE HUMEDAL
YUNLU
ENERO 2025 / Nº 87
“CASA
SEMILLA” Y EL
AVANCE DE LA
INVESTIGACIÓN
DEL HORMIGÓN
IMPRESO 3D EN
CHILE
Desde la Universidad del Bío-Bío, se presentó una
vivienda de 30m2 cuyos muros se fabricaron con
hormigón impreso 3D. Esta tecnología, que en otras
latitudes presenta un grado de desarrollo mayor, lleva
utilizándose en prototipos desde hace unos 6 años
en el laboratorio de la universidad penquista y con la
presentación de esta unidad habitacional, se espera
dar un salto cualitativo en una investigación que se
mantiene en constante evolución.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 1

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NÚMERO 87 . ENERO 2024
04 BREVES
Noticias destacadas del sector
y del ICH
18 NOVEDADES TECNOLÓGICAS
“Casa Semilla” y el avance de
la investigación del hormigón
impreso 3D en Chile
Desde la Universidad del Bío-Bío, se presentó
una vivienda de 30m2 cuyos muros se
fabricaron con hormigón impreso 3D. Esta
tecnología, que en otras latitudes presenta un
grado de desarrollo mayor, lleva utilizándose
en prototipos desde hace unos 6 años en el
laboratorio de la universidad penquista y con
la presentación de esta unidad habitacional,
se espera dar un salto cualitativo en una
investigación que se mantiene en constante
evolución. En Hormigón al Día, te contamos
más de este innovador desarrollo.
06 SOSTENIBILIDAD
Acero Verde: Producto chileno que
aporta a la sost. del hormigón
10 RECOMENDACIONES TÉCNICAS
Resumen "Lineamientos de
aplicabilidad de shotcrete
reforzado con fibra en minas"
28 RECOMENDACIONES TÉCNICAS
Programa Experimental sobre
deflexiones de losetas HAC
36 ENTREVISTAS
Cristina Pardo de Vera,
Vicepresidenta de Acades
44 RECOMENDACIONES TÉCNICAS
Rehabilitación Puente 3a Avenida
Minneapolis, Minnesota
56 SMARTCONCRETE
ZeroCAL: Una nueva forma de
descarbonizar la industria del
cemento y del hormigón
60 ARQUITECTURA
Museo del parque Humedal Yunlu,
Arquitectura sostenible con
hormigón para apreciar a la
naturaleza
PUBLICACIÓN DEL INSTITUTO DEL CEMENTO Y DEL HORMIGÓN DE CHILE. Dirección: Av. Providencia 1208, Of. 207, Providencia, Santiago de Chile Fono: +56 2 22326777 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 DISEÑO Instituto del Cemento y del Hormigón de Chile.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 3

Congreso Concrete Underground cerró de
forma exitosa su versión 2024
Con un gran marco de público culminó
el evento organizado por el ICH,
en el que los principales mandantes de
proyectos de construcción subterránea
del país se reunieron con destacados actores
del mundo de la construcción con
hormigón.
Más de un centenar de asistentes se
congregó en Concrete Underground
2024, congreso organizado por el Instituto
del Cemento del Hormigón de
Chile, ICH, en el que se dieron a conocer
los últimos avances de importantes
obras de desarrollo subterráneo en las
áreas de infraestructura vial urbana, civil
y minera, además de tecnologías y soluciones
enfocadas a mejorar aspectos
de productividad y seguridad en dichos
proyectos.
Respecto al evento, el gerente general
del ICH, Augusto Holmberg, se
mostró más que satisfecho. “La gran
convocatoria que tuvimos para Concrete
Underground 2024 demuestra
el avance que están teniendo este tipo
de proyectos en los últimos años, como
evidencia las extensiones de Metro, la
segunda etapa del proyecto AVO y especialmente,
el desarrollo minero con
Chuquicamata Subterráneo. La complejidad
de estas obras, como se observó
en las presentaciones de los grandes
mandantes, lleva a que nuestros socios
generen tecnologías que permitan
construir más seguro y, sobre todo, con
mayores índices de productividad”, recalcó.
El cierre de Concrete Underground
2024 también fue la instancia para
presentar oficialmente lo que será
ExpoHormigón 2025. “Quisimos aprovechar
la presencia de nuestros socios
y de grandes mandantes para ya iniciar
el proceso que decantará en la muestra
ferial”, confirmó Sebastián García, jefe
de comunicaciones y marketing del ICH.
Asociación Mundial
del acero destaca
desempeño
ambiental de Aceros
AZA en reporte anual
de indicadores de
sostenibilidad
En el último reporte de Indicadores de
Sostenibilidad de la Asociación Mundial
del Acero, la empresa siderúrgica nacional
destacó en las herramientas que
evalúan el desempeño en materias de
intensidad de CO2, eficiencia energética,
gestión ambiental, seguridad laboral
y capacitación.
Lla World Steel Association (Asociación
Mundial del Acero), gremio que
reúne a siderúrgicas del todo el mundo,
agrupando más del 85% de la producción
mundial de acero crudo en sus
empresas miembro, de dio a conocer los
resultados del “Sustainability Indicators
2024 Report”, estudio que recogió datos
de 2023 de 74 compañías y que evalúa
el desempeño sostenible del sector.
4 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

Esta nueva versión del documento
tuvo como una de las protagonistas a
la siderúrgica chilena Aceros AZA, que
produce más de 470 mil toneladas de
acero al año utilizando sólo chatarra
industrial y domiciliaria como materia
prima, las que funde con un horno de
arco eléctrico que es abastecido en su
totalidad por energía renovable.
A raíz de esto y debido a los elementos
de circularidad que están presentes
en el proceso de producción de AZA, la
compañía nacional fue una de las destacadas
en esta versión del reporte de
WorldSteel. En la categoría que evalúa
los sistemas de gestión ambiental de
cada productora de acero, con respecto
a la norma ISO 14001, la chilena quedó
en el primer lugar del ranking. En otra
de las categorías más relevantes del
estudio, que mide la intensidad de las
emisiones de C02, AZA ocupó el tercer
lugar de las empresas productoras con
menor huella de carbono a nivel mundial.
“Los resultados que obtuvimos en este
informe son un fiel reflejo de la gestión
ambiental que le hemos dado a nuestra
operación, haciendo todos los esfuerzos
posibles para priorizar la producción
sustentable. Por eso hablamos de que
nosotros producimos acero verde. Hoy,
con AZA, Chile está produciendo un
acero ejemplar a nivel mundial”, comentó
la jefa de Medio Ambiente y Economía
Circular de AZA, Daniela González.
Proyecto de hormigón sostenible “Mueve RCD” se
adjudicó premio en Feria de la Construcción
El innovador proyecto de economía
circular que convierte residuos en hormigón
sostenible, se llevó el máximo
galardón del reto de economía circular
“Construir Innovando”, organizado por
la Cámara Chilena de la Construcción.
La alianza entre AZA, EcoAZA, Polpaico
Soluciones, Salfa Corp y Subcargo, marca
un hito en la reducción del impacto
ambiental en la industria.
En la edición 2024 de la feria
Edifica, un innovador proyecto de economía
circular ha sido reconocido por su
contribución al desarrollo de una construcción
más sostenible. «Mueve RCD»,
impulsado por una alianza entre AZA,
EcoAZA, Polpaico Soluciones, Salfacorp
y Subcargo, se alzó como uno de los ganadores
del Reto de Economía Circular
organizado por la Cámara Chilena de la
Construcción (CChC).
El proyecto se centra en la creación de
un hormigón circular que utiliza un 30%
de material reciclado, contribuyendo a
la reducción de desechos y la huella de
carbono. Este enfoque innovador equivale,
en términos medioambientales, a
la plantación de 10.000 árboles al año,
posicionándose como una solución concreta
para los desafíos ecológicos de la
industria.
Matías Contreras, Gerente General de
EcoAZA, destacó el valor del proyecto:
“El acero verde producido en AZA y los
áridos artificiales de EcoAZA, se integran
perfectamente en esta solución,
demostrando los atributos ambientales
que están impulsando nuestra oferta”.
Además, subrayó que este tipo de
alianzas promueven un avance hacia un
futuro más sostenible.
Por su parte, Mario Recabal, Gerente
Corporativo de Innovación en Polpaico
Soluciones, mencionó que “la colaboración
fue clave para resolver los desafíos
complejos de la industria, y las instancias
de mentoría ofrecidas por la CChC
y OpenBeauchef jugaron un rol crucial
para llevar el proyecto adelante”.
ESTAS Y TODAS LAS NOTICIAS DE NUESTROS ASOCIADOS LAS PUEDES ENCONTRAR EN ICH.CL
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 5

APLICANDO ECONOMÍA CIRCULAR
PARA UN HORMIGÓN MÁS VERDE
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
ACERO
VERDE
El producto nacional
que aporta a la
sostenibilidad de
la industria del
hormigón
6 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

El acero es un componente esencial para
el hormigón armado, por lo que es clave
que ambas industrias colaboren para hacer
frente a los desafíos del cambio climático.
Un ejemplo de ello es lo que está realizando
Aceros AZA, siderúrgica nacional que destaca
por la producción de uno de los aceros con
la huella de carbono más bajas del mundo,
y que actualmente se utiliza en varias obras
con hormigón en Chile. ¿En qué consiste? Lo
detallamos en el siguiente reportaje.
Todas las cifras evidencian algo
similar: la industria de la construcción,
en su conjunto, es uno
de los principales motores que impulsan
el crecimiento y el desarrollo del país,
significando un aporte del 7% al PIB de
Chile, impulsando la inversión y el empleo.
Sin embargo, uno de los principales
desafíos para el sector es poder
equilibrar el crecimiento de manera responsable
con el medioambiente. Por
ello, se entiende que los distintos actores
del rubro desarrollen estrategias que
promuevan la sostenibilidad en la industria
del hormigón.
En ese sentido, la industria del cemento
y del hormigón está avanzando de
manera decidida en la materia. Las principales
cementeras del país firmaron un
acuerdo para alcanzar la denominada
Net Zero -es decir, llegar a la neutralidad-
al año 2050, abarcando una serie
de mecanismos que permitan conseguir
esa meta.
¿Qué ocurre, entonces, con la industria
del acero, que es un aliado clave
para la construcción en el país? Es importante
mencionar que este material
es un elemento fundamental para el
hormigón armado, ya que conforma el
refuerzo que mejora las prestaciones
del hormigón, especialmente en materia
de resistencia a sismos. Pues bien, la industria
del acero, al formar parte de la
construcción, también está aportando
para ser cada vez más sostenible.
El acero verde: una economía
circular completa
La producción de acero -que básicamente
es una aleación de varios
minerales, siendo el principal el hierropuede
ser elaborado de dos maneras.
Una, tiene que ver con el uso de materias
primas como hierro, caliza y coque,
un derivado del carbón. Estas materias
primas se calientan en un alto horno,
donde la caliza elimina las impurezas y
se transforma en un subproducto, mien-
tras que el hierro se funde. Finalmente,
las impurezas del hierro fundido se eliminan
para crear el acero.
El otro camino es el uso de un horno
de arco eléctrico y chatarra ferrosa
como materia prima para su elaboración.
En comparación con un alto horno,
esta clase de hornos son más pequeños
y utilizan electricidad para su funcionamiento,
lo que hace que el proceso de
producción de acero bajo esta metodología
emita significativamente menos
CO2 al medioambiente.
Precisamente, en este segundo grupo
de siderúrgicas existe un gran potencial
de reciclaje del acero, lo que hace de
éste un material altamente sostenible.
Bien lo saben en Aceros AZA, empresa
siderúrgica chilena referente a nivel
mundial en la producción del llamado
“acero verde”.
“Nuestros productos además de contar
con los más altos estándares de
calidad y cumplir con la normativa chilena
vigente, son elaborados 100% a partir
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 7

El proceso de producción de laminados de “acero verde” se elabora por completo a partir del
reciclaje de chatarra ferrosa. En la foto, se aprecia uno de los productos de “acero verde”. Crédito:
Gentileza Aceros AZA.
Los perfiles producidos con “acero verde” pasan por un minucioso proceso de control de calidad,
tanto interno como externo, para asegurar que cumplan con la normativa vigente. Crédito: Gentileza
Aceros AZA.
FOTO 3: Cada etapa del proceso -incluyendo el acopio de las barras de refuerzo ya producidas con
“acero verde”- es minuciosamente inspeccionada. Crédito: Gentileza Aceros AZA.
del reciclaje de excedentes ferrosos. Por
otro lado, el 100% de la energía eléctrica
que usamos en el proceso proviene
de fuentes renovables”, destacó Paola
Grandela, gerenta de Asuntos Corporativos
de la compañía.
En ese sentido, añade que, en la actualidad
cuentan con una huella de
carbono de 0,24 toneladas de CO2 por
tonelada de acero, equivalentes a nueve
veces menos que el promedio mundial.
De acuerdo con la última edición del
Reporte de Sostenibilidad de AZA, la
acerera produjo poco más de 365.000
toneladas de productos de acero laminado,
los que, como destacó Grandela,
se utilizan actualmente en las principales
obras de Chile construidas con hormigón
armado. Por otro lado, sus barras
de refuerzo de acero verde cumplen
con la norma actualizada NCh204:2020
y son certificadas por un organismo
acreditador para la inspección, ensayo
y certificación de los requisitos de la
norma (en este caso, el Centro de Investigación,
Desarrollo e Innovación de
Estructuras y Materiales de la Universidad
de Chile, IDEM).
“Aceros AZA cuantifica la huella de
carbono e impactos ambientales de
todos sus productos mediante un Análisis
de Ciclo de Vida (ACV). Además,
comunica estos resultados de manera
estandarizada a través de sus Declaraciones
Ambientales de Productos”,
añade Grandela.
Con esto, se asegura que no sólo el
proceso de fundición y producción de
laminados sea “verde”, sino también,
que todo lo que implica la producción
de aceros en AZA, ya sea transporte,
certificaciones de productos reciclados,
8 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

La recolección de chatarra ferrosa -reciclados de acero- en las distintas plantas de procesamiento de Aceros AZA, es fundamental para la producción laminados que se fabrican
con “acero verde”. Crédito: Gentileza Aceros AZA.
medición de emisiones, entre otros, se
analicen bajo un estándar que permite
asegurar una trazabilidad de sus productos
y, por consiguiente, una baja
huella de carbono.
“Este enfoque -recalcó- ayuda a que
cada etapa del proceso esté documentada
y cumpla con estándares de
sostenibilidad y transparencia, además
de permitirnos rastrear el origen del material
reciclado, el proceso de producción
y la distribución final de nuestras barras
de refuerzo de acero. Asimismo, nuestros
productos cumplen con normas
ambientales y de calidad, ofreciendo seguridad
y confianza a nuestros clientes
en términos de sostenibilidad y responsabilidad
ambiental”.
Recolección de chatarra en todo
Chile
Para poder recolectar y procesar la
chatarra que posteriormente se transforma
en acero, AZA cuenta con tres
grandes centros de reciclaje y procesamiento
ubicados en las regiones de
la Araucanía (Temuco), Biobío (Concepción)
y Antofagasta (Antofagasta),
además de la red de recicladores de
base más grande del país, con más de
12.000 proveedores.
“El 90% de nuestros proveedores de
chatarra son recicladores de base, es
decir, familias que hacen del reciclaje su
sustento de vida. Con ellos, nos vinculamos
a través del Programa AZA Contigo,
el que -con un enfoque social- les entrega
herramientas para la formalización y
crecimiento de sus negocios, entre las
que destacan el pago en menos de 24
horas de la chatarra entregada”, destacó
Grandela.
Uso de energía eléctrica 100%
renovable y estrategia de
descarbonización
Otra de las cualidades del “acero
verde” dice relación con su consumo
energético. Desde 2022 que Aceros AZA
introdujo dentro de sus procesos el uso
de energías eléctrica 100% renovables,
permitiéndole -junto a otras eficienciasla
reducción en un 8,8% del consumo de
energía el año 2023 respecto de su línea
base (la meta autoimpuesta era de un
5% al año 2025).
Lo anterior se enmarca en una hoja de
ruta sólida, que le permitió ser la segunda
siderúrgica a nivel latinoamericano
en contar con una estrategia de descarbonización
validada por la Science
Based Target Initiative (SBTi).
“AZA es un socio estratégico en
la descarbonización de diferentes
industrias, en esas la del hormigón armado
(…) Nuestra capacidad única de
valorización, respaldada por procesos
de excelencia y una trazabilidad completa
de principio a fin, nos posiciona
como un recurso clave para la industria
local, incluyendo a nuestros socios hormigoneros”,
cerró Paola Grandela.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 9

BUENAS PRÁCTICAS PARA
OBRAS CON HORMIGÓN
RESUMEN DE LOS
“LINEAMIENTOS SOBRE
LA APLICABILIDAD DEL
SHOTCRETE REFORZADO
CON FIBRAS PARA EL
SOSTENIMIENTO EN MINAS”
Desde los inicios de la minería
industrial, uno de los mayores
desafíos ha estado en el sostenimiento
confiable de las excavaciones
subterráneas para permitir el acceso
seguro a los trabajadores y una producción
eficiente. Los ingenieros diseñan
sistemas de sostenimiento que se basan
en las condiciones que rodean al
terreno, su vida útil y las cargas más significativas.
El shotcrete reforzado con
fibras (FRS, en sus siglas en inglés) es
una herramienta importante y necesaria
para lograr el desempeño deseado.
Sin embargo, los ingenieros de sostenimiento
de terreno a menudo enfrentan
desafíos con la integración apropiada
del hormigón proyectado en el diseño
o al navegar por los diferentes métodos
de ensayo y sus especificaciones asociadas.
Este documento es un resumen del
texto “Lineamientos sobre la aplicabilidad
de shotcrete reforzado con fibras
para sostenimiento de terreno en minas”
(revisar citas al final de este artículo),
el que intenta entregar guías para desbloquear
el potencial completo de este
material compuesto. La sección siguiente
presenta algunos de los puntos clave
que se abordan en los lineamientos.
El uso del shotcrete para el sostenimiento
subterráneo se volvió común
con la introducción del Nuevo Método
Austriaco de Túneles (NATM, en sus siglas
en inglés), en la década de 1960(1).
Subsecuentemente, las fibras de acero
se introdujeron en el shotcrete a comienzos
de la década de 1970, logrando
identificar rápidamente su potencial
para el sostenimiento subterráneo (Parker,
1974 y Poad et al. 1975 -in ACI
PRC-506.1-21)(2).
10 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

Existen una serie de normas técnicas que permiten alcanzar al
shotcrete u hormigón proyectado alcanzar su máximo desarrollo en
obras de sostenimiento, especialmente, en materia de túneles para
obras mineras subterráneas. Este artículo, publicado originalmente en
la revista Shotcrete Magazine de la American Shotcrete Association, da
cuenta de estas normas, explicando las más aplicada a nivel mundial.
Autores: Rym Msatef, estudiante de Ingeniería Civil de la Université Laval, en Canadá,
donde trabaja en el Laboratorio de Shotcrete de esa casa de estudios; Marc Jolin, Ph.D en
Ingeniería Civil de The University of British Columbia, académico a tiempo completo en el
Departamento de Ingeniería Civil de la Université Laval.
Fuente: Shotcrete Magazine
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 11

FIGURA 1: Curva de extracción ideal de una sola fibra (adaptada de [3]).
FIGURA 2: Visualización de un enfoque de apoyo terrestre (adaptado de
Kaiser [5]).
FIGURA 3: Ilustración y esquemas de la muestra de prueba ASTM C1550 bajo carga (de [6]).
Shotcrete reforzado con fibras
Existen diversos tipos de fibras
disponibles, cada una con distintas
propiedades. La mayoría de las fibras
pueden categorizarse ya sea como macrofibras
o microfibras, dependiendo de
su diámetro, y en fibras de acero o en fibras
sintéticas/polímeros. Es importante
elegir el tipo correcto basado en la necesidad
del diseño para el sostenimiento
del terreno: Por ejemplo, la resistencia a
la tracción de una fibra de acero puede
ir desde los 350 a los 2.500 MPa (51.000
a 360.000 psi) y la resistencia a la tracción
de una fibra macrosintética puede
ir desde los 350 a los 650 MPa (51.000
a 94.000 psi).
Su rol es mejorar las propiedades del
hormigón después de que este se fisura
[1] al controlar la apertura de las grietas
[2] absorbiendo o disipando energía
en la ubicación de la fisura o [3] una
combinación de ambas. Para ponerlo
en simple, cuando se forma una fisura,
existe una transferencia de fuerzas de
tracción desde la matriz del hormigón
a las fibras. Para tener una transferencia
de carga eficiente, se deben satisfacer
tres condiciones:
Debe haber suficientes superficies de
transferencia (número, longitud y diámetro
de las fibras).
La naturaleza de la interfase entre la
fibra y la matriz cementosa debe permitir
una adecuada transferencia de carga.
Las propiedades de la fibra (módulo
de Young, coeficiente de Poisson, resistencia
a la tracción y mecanismo de
anclaje) deben permitir la transferencia
de fuerza sin rotura o deformación excesiva.
La adhesión y fricción entre la ma-
12 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

triz cementosa y las fibras son factores
importantes para lograr una respuesta
post-fisuración y un mecanismo de absorción
de energía efectivos.
La forma y la textura de las fibras
puede maximizar estos efectos, pero
la resistencia de la matriz cementosa
también posee un impacto: el comportamiento
de sacado de una única fibra está
íntimamente relacionado a las propiedades
de la pasta cementosa alrededor
de esta. Una matriz que sea demasiado
débil puede que no permita a las
fibras alcanzar su máximo potencia y
capacidad. Sin embargo, si una matriz
es (relativamente) demasiado fuerte y
brinda demasiada adhesión y fricción,
podría causar que las fibras se rompan,
lo que es un comportamiento no deseado.
De hecho, a menudo es mejor tener
una fibra que se salga del shotcrete a
una que se rompa. La Fig. 1 ilustra la curva
de sacado ideal para una única fibra.
Minería y sostenimiento de
terreno
El objetivo de las operaciones mineras
es extraer y procesar mineral de una
forma segura y rentable. Garantizar la
seguridad de los trabajadores y equipos
es esencial, ya que se encuentran
constantemente en riesgo debido a la
inestabilidad de las rocas que los rodean
en las excavaciones subterráneas. El
sostenimiento del terreno garantiza esta
seguridad y el shotcrete reforzado con
fibra a menudo juega un rol importante
para ello.
Existen varios enfoques para la excavación
subterránea y el sostenimiento
del terreno. Thompson, Villaescusa y
Windsor(4) definen al sostenimiento del
FIGURA 4: Ejemplo de curva Carga-Deflexión en una prueba ASTM C1550; El área bajo la curva,
o absorción de energía, con una desviación central de 40 mm está representada por el área
sombreada (de [6]).
terreno como una combinación de sistemas
de refuerzo y sostenimiento. Un
sistema de refuerzo se refiere a cualquier
cosa integrada al material que rodea
una excavación, por ejemplo, pernos de
roca. Un sistema de sostenimiento, por
otro lado, se refiere a cualquier elemento
que esté en contacto con una cara de la
excavación. El shotcrete reforzado con
fibra se clasifica entre los sistemas de
sostenimiento de área, ya que generalmente
se utiliza para retener roca rota,
similar a la malla de alambre, y también
puede usarse para sujetar bloques fracturados.
Las resistencias y cargas exactas que
se transfieren al shotcrete reforzado con
fibra son, a menudo, difíciles de predecir
con exactitud. Muchas veces, es una
combinación compleja de resistencias,
donde un área puede presentar resistencia
a la flexión, la siguiente al corte,
o compresión, o tensión, o una combinación.
Shotcrete reforzado con fibras
para el sostenimiento del
terreno
Existen varios métodos de ensayo
utilizados en la industria para evaluar el
comportamiento del shotcrete reforzado
con fibra. Algunos de estos métodos
son más adecuados para el diseño,
mientras que otros son más apropiados
para el control de calidad. Similar a la
elección de fibras, la elección de un método
de ensayo debe realizarse de forma
cuidadosa -el ingeniero debe considerar
los objetivos del ensayo (diseño, aseguramiento
de calidad, control de calidad,
desarrollo e investigación, etc.) e identificar
un método de ensayo adecuado
que brindará resultados significativos.
Debido a que la distancia promedio
que existe entre las fibras es, generalmente,
mucho más pequeña que la hay
entre las barras de refuerzo, las fibras se
movilizan antes en el proceso de fisuración
e influirán en gran medida en el
patrón de la fisura y su evolución bajo
carga. En efecto, la fibra de refuerzo
puede cambiar la respuesta post-fisuración
del hormigón de frágil a dúctil. Las
mayores mejoras se encuentran en la resistencia
a la tracción del hormigón. Sin
embargo, ensayar de comportamiento
posterior a la fisuración en tensión es
experimentalmente muy desafiante, motivo
por el que la mayoría de los métodos
de ensayo presentados a continuación
se enfocan en la evaluación de mejoras
en el desempeño a la flexión. El ancho
de las curvas de esfuerzo vs. fisuras son
las características más relevantes del
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 13

FIGURA 5: Esquemas de la probeta EN 14488-5 bajo carga (de [10])
shotcrete reforzado con fibras en el diseño
a flexión. Estas curvas representan
el verdadero comportamiento del material,
sin importar el tamaño del miembro
estructural o las condiciones de carga.
Aún así, es crucial entender que el mecanismo
de falla del shotcrete reforzado
con fibra no siempre totalmente a flexión,
ya que también están presentes las
cargas a la compresión y al corte.
En los lineamientos originales se
presentan múltiples ensayos y sus aspectos
claves se explican brevemente
en la Tabla 1. Para mayor información, la
siguiente sección explica con mayor detalle
dos de los métodos de ensayo más
comúnmente utilizados.
ASTM C1550 – Método de ensayo estándar
para la resistencia a la flexión del
hormigón reforzado fibra (utilizando un
panel redondo con cargas centrales)
– También conocido como el “Ensayo
RDP”
El método de ensayo ASTM C1550 es
un estándar ASTM que se utiliza para
evaluar la resistencia a la flexión (o la
absorción de energía) del hormigón reforzado
con fibra (FRC, en sus siglas en
inglés) y particularmente, el shotcrete
reforzado con fibra(6). Debido a que
el patrón de la fisura está determinado
(tres fisuras o se declara inválido el ensayo),
es posible determinar la capacidad
del momento posterior a la fisuración, la
resistencia a la flexión y, por lo tanto, la
relación esfuerzo-ancho de la fisura del
shotcrete reforzado con fibra utilizando
la teoría de la línea de fluencia(7)
(8). El resultado puede usarse de varias
formas: en el diseño, independiente de
las condiciones específicas de carga, la
absorción de energía en el método de
diseño Sistema Q(8) y en el control de
calidad del shotcrete reforzado con fibra.
Ejecución y resultados
En este ensayo, se carga el centro de
una muestra de panel redondo de shotcrete
reforzado fibra con una cabeza de
acero redondeada y se apoya sobre tres
puntos articulados, colocados a 120°
de distancia del perímetro (Fig. 3). La
deflexión central se mide para generar
una curva de deflexión de carga (Fig.
4) que representa el comportamiento a
la flexión post-fisura. Los valores de la
absorción de energía son típicamente
reportados como deflexiones centrales
de 5, 10, 20 y 40 mm Dependiendo del
tipo de aplicación (por ejemplo, una losa
vs. la cara de un túnel minero profundo),
el orden de magnitud para la absorción
de energía a los 40 mm de deflexión se
encuentra, generalmente, entre los rangos
de 300-1.000 Joules.
Valor de ingeniería
Es posible calcular la relación esfuerzo-ancho
de fisura en un análisis inverso
a través de este método de ensayo. Estos
parámetros pueden, eventualmente,
utilizarse para determinar la capacidad
de carga y la absorción de energía del
revestimiento deformado. El ancho
máximo de fisura en este ensayo es de
alguna forma cercano a lo que se puede
observar en minas comparado con
otros ensayos. En efecto, en un tramo
de 1,5 metros entre pernos de roca, el
desplazamiento fuera de plano equivalente
podría ser casi de 140 mm para la
misma rotación aproximada de la fisura.
Este ensayo tiene la ventaja de entregar
una variabilidad menor en los resultados
y el comportamiento del material puede
analizarse fácilmente desde los resultados.
EN 14488-5 Ensayo de hormigón esparcido
– Parte 5: Determinación de la
14 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

FIGURA 6: Ejemplo de (a) una curva Carga-Deflexión y (b) una curva Energía-Deflexión en una prueba EN 14488-5 (de [10])
capacidad de absorción de energía de
muestras de losa reforzadas con fibra
– También conocido como el “Ensayo
Europeo de Plato”
El método de ensayo EN 14488-5 es
un estándar europeo destinado para
determinar la capacidad de absorción
de energía del shotcrete reforzado con
fibra(10). Este ensayo se utiliza para el
método de diseño Sistema Q(11) para el
sostenimiento del terreno y para el control
de calidad del shotcrete reforzado
con fibra.
Este ensayo permite la redistribución
esfuerzo/carga en el panel. Por lo tanto,
el número de fisuras y sus patrones pueden
variar de un ensayo a otro. Si bien
esto hace que la interpretación estricta
de los resultados sea difícil, también
permite al shotcrete reforzado con fibra
expresar mejor su verdadero comportamiento.
De hecho, se ha demostrado que
una muestra evolucionará desde una falla
por corte puro a una falla combinada
corte/flexión a medida que aumenta el
contenido de fibra(12).
Ejecución
En este procedimiento, una muestra
cuadrada de losa de shotcrete reforzado
con fibra se somete a una carga en
su centro con una cabeza cuadrada de
acero, mientras que su perímetro completo
se apoya de forma continua en un
marco de acero rígido (Fig. 5). La losa se
carga y se mide la deflexión central para
producir una curva carga-deflexión (Fig.
6ª), la que se analiza y convierte a una
curva de absorción de energía-deflexión
(Fig. 6b).
Resultados
Este estándar da una curva de carga-deflexión
y una de absorción de
energía-deflexión que representan el
comportamiento del shotcrete reforzado
con fibra bajo una combinación de
carga por flexión y carga de corte por
punzamiento. Los valores más relevantes
por recuperar son la carga máxima
y la absorción de energía a unos 25 mm
de deflexión. El orden de magnitud para
la absorción de energía son cientos y
miles de Joules y sus rangos típicos oscilan
entre los 500-3.000 MPa (72.000
a 434.000 psi).
Valor de ingeniería
Este método de ensayo es, probablemente,
el más cercano a las actuales
condiciones de carga que se pueden
encontrar en un esquema de sostenimiento
de terreno con empernado de
roca. Es una configuración estadísticamente
indeterminada que permite la
redistribución de la carga y crea tanto
esfuerzos a la flexión como de corte
por punzonamiento, llevando a módulos
de fallas más realistas, aunque complejos.
Los modos de falla complejos y el
patrón variable de la fisura hacen más
difícil entender la forma en que el material
se desempeña cuando se analizan
los resultados. Además, la deflexión
máxima (25 mm) a la que el ensayo se
lleva a cabo es relativamente pequeña
en un contexto de sostenimiento minero.
Sin embargo, ya que el espacio
también es relativamente pequeño, la
actual rotación de la fisura está cerca de
lo que puede ocurrir en la obra subterránea.
Por ejemplo, si consideramos un
espacio de 1.5 m entre pernos de roca, el
desplazamiento fuera del plano sería de
75 mm para la misma rotación de fisura
aproximada.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 15

Método de
ensayo
Información Resultados Típicos Principales Ventajas Principales
Desventajas
Comentarios
EN 14651
Resistencia a
la tracción por
flexión en viga
dentada
Curva cargadesplazamiento
de
apertura de la boca de
fisura
Límite de
proporcionalidad
Resistencias residuales
Resultados pueden
utilizarse en el fib
Model Code
Necesidad de
cortar y entallar
vigas
Pequeñas
aperturas de fisura
Ejecutado bajo
un control de
circuito cerrado
ASTM
C1609
Desempeño a
la flexión sobre
una viga
Curva carga-deflexión
Resistencia peak
Resistencias residuales
Tenacidad (J)
Resultados pueden
utilizarse en el código
de diseño ACI 318
No hay necesidad de
entallar la viga
Necesidad de
cortar vigas
Pequeñas
aperturas de fisura
Ejecutado bajo
un control de
circuito cerrado
ASTM
C1399
Resistencia a la
flexión residual
promedio en
una viga
Resistencias residuales
Resistencia residual
promedio
No hay necesidad de
un control de circuito
cerrado
Necesidad de
cortar vigas
Curva de carga
incompleta
Pequeñas
aperturas de fisura
Casi
desaparecida
de la
especificación
EN 14488-5
Capacidad de
absorción de
energía en un
panel cuadrado
Curva absorción de
energía-deflexión
Carga máxima
Absorción de energía a
25 mm de deflexión (J)
Ensayo estructural
Multi-fisuración
No hay necesidad de
aserrar la muestra
Aperturas de fisura más
grandes
Dificultad en
utilizar los
resultados para el
diseño
Se inducen
tanto la
resistencia a la
flexión como
al corte por
punzonamiento
Panel
redondo
noruego
Capacidad de
absorción de
energía en un
panel redondo
Curva absorción de
energía-deflexión
Carga máxima
Absorción de energía a
25 mm de deflexión (J)
Ensayo estructural
Multi-fisuración
No hay necesidad de
aserrar la muestra
Aperturas de fisura más
grandes
Dificultad en
utilizar los
resultados para el
diseño
Se inducen
tanto la
resistencia a la
flexión como
la resistencia
al corte por
punzonamiento
ASTM
C1550
Resistencia a
la flexión en un
panel redondo
Curva carga-deflexión
Carga peak
Absorciones de
energía a los 5, 10, 20
y 40 mm de deflexión
central (J)
Variabilidad más baja
No hay necesidad de
aserrar la muestra
Aperturas de fisura más
grandes
Dificultad en
utilizar los
resultados para el
diseño
Ensayo
bastante
común en
shotcrete
reforzado con
fibra
EN 14488-3
Resistencia a
la tensión por
flexión en un
panel cuadrado
con muescas
Curva cargadesplazamiento
de la
boca de apertura de
fisuras
Límite de
proporcionalidad
Resistencia residuales
Un panel más grande
con muescas permite
un monitoreo de fisuras
más extendido
Sólo una muesca
con sierra en la
parte inferior
Ensayo nuevo
no incluido en
la tabla original
16 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

Conclusión
El documento original de los lineamientos explora al shotcrete reforzado con fibra y ofrece pautas sobre ensayos en el contexto
de sostenimiento de terreno. Entrega información para ayudar a mandantes, ingenieros, proveedores de materiales y actores
relevantes para aprovechar al máximo el shotcrete reforzado con fibra para sus programas de sostenimiento de terreno. Los
desempeños del shotcrete reforzado con fibra varía con el tipo de fibra y su dosificación, y con las propiedades del hormigón al
que están adheridas. Esta guía examina y entrega una descripción de los métodos de ensayo más comúnmente utilizados para el
shotcrete reforzado con fibra y cómo interpretar la información generada. La elección de un método de ensayo es un paso crucial:
Ingenieros deben reflexionar sobre los objetivos del ensayo e identificar un método de ensayo que les permitirá discriminar
exitosamente entre resultados exitosos y significativos.
Referencias
1. Kovári, Kalman (2003) ‘History of the sprayed concrete lining method—part II: milestones up to the 1960s’. Tunnelling and Underground Space Technology,
18(1), pp. 71–83.
2. ACI PRC-506.1-21: Fiber-Reinforced Shotcrete - Guide, American Concrete Institute, Farmington Hills, USA, 19 pages.
3. Bentur, Arnon and Mindess, Sidney (2006) Fiber reinforced cementitious composites, CRC Press.
4. Thompson, A G, Villaescusa, Ernesto and Windsor, C R (2012) ‘Ground support terminology and classification: an update’. Geotechnical and Geological
Engineering, 30(3), pp. 553–580.
5. Kaiser, Peter K (1996) Canadian Rockburst Support Handbook: 1996, Geomechanics Research Center.
6. ASTM C1550-20 (2020) ‘ASTM C1550-20 Standard Test Method for Flexural Toughness of Fiber Reinforced Concrete (Using Centrally Loaded Round
Panel)’. ASTM International, pp. 1–14.
7. Bernard, Erik Stefan (2006) ‘Influence of toughness on the apparent cracking load of fiber-reinforced concrete slabs’. Journal of Structural Engineering,
132(12), pp. 1976–1983.
8. Bernard, Erik Stefan (2013) ‘Development of a 1200-mm-Diameter Round Panel Test for Post-Crack Assessment of Fiber-Reinforced Concrete’. Advances
in Civil Engineering Materials, 2(1), pp. 457–471.
9. Papworth, F (2002) ‘Design Guidelines for the Use of Fiber-Reinforced Shotcrete in Ground Support’. Shotcrete Magazine, (Spring 2002), pp. 16–21.
10. EN 14488-5 (2006) ‘EN 14488-5 Testing sprayed concrete - Part 5: Determination of energy absorption capacity of fiber reinforced slab specimens’.
European Committee For Standardization, pp. 1–8.
11. Grimstad, Eystein, Kankes, Kalpana, Bhasin, Rajinder, Magnussen, Anette Wold and Kaynia, Amir (2002) ‘Rock mass quality Q used in designing
reinforced ribs of sprayed concrete and energy absorption’. Report, Norwegian Geotechnical Institute.
12. Ding, Yining and Kusterle, Wolfgang (1999) ‘Comparative study of steel fiber-reinforced concrete and steel mesh-reinforced concrete at early ages
in panel tests’. Cement and Concrete Research, 29(11), pp. 1827–1834.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 17

INNOVACIÓN Y CONSTRUCCIÓN
ALIADOS EN PRO DEL DESARROLLO
“CASA
SEMILLA”
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
Y EL AVANCE DE LA INVESTIGACIÓN
DEL HORMIGÓN IMPRESO 3D EN CHILE
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
La construcción con impresión 3D
aplicada a la industria del hormigón
evidencia varios beneficios, de
acuerdo con quienes ya la están aplicando
en distintos proyectos, sean estos de
carácter experimental o ya en obras, y
que dicen relación con temas de productividad
y sostenibilidad. En ese sentido,
aspectos como velocidades en obra y la
disminución de residuos en faena se encuentran
ampliamente documentados
en experiencias internacionales.
La idea de que en Chile se construya
con la tecnología de impresión 3D aún
parece sacada de una película de ciencia
ficción, en especial cuando se observa
cómo en otros países, por ejemplo, ya
se habla de su aplicación para fabricar
vecindarios completos. En otros casos,
esta tecnología se utiliza en la fabricación
de elementos específicos para
industrias como la sanitaria o la eléctrica.
Estos son sólo algunos ejemplos
de las distintas aplicaciones que, actualmente,
se puede encontrar de esta
tecnología constructiva.
No obstante, desde el año 2018 que
en Concepción, específicamente en la
Universidad del Bío-Bío, UBB, se iniciaron
las primeras aproximaciones a esta
tecnología. “Los primeros prototipajes
se comenzaron a ver en ese año gracias
a un Fondecyt mediano que lideró Rodrigo
García (Doctor en Representación
Arquitectónica, Sistemas y Tecnologías
de la Universidad Politécnica de Catalunya,
actual director del Magister
Latinoamericano de Arquitectura de la
18 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

Crédito: Benjamín Santander
Desde la Universidad del Bío-Bío, se presentó una vivienda de 30m2
cuyos muros se fabricaron con hormigón impreso 3D. Esta tecnología,
que en otras latitudes presenta un grado de desarrollo mayor, lleva
utilizándose en prototipos desde hace unos 6 años en el laboratorio
de la universidad penquista y con la presentación de esta unidad
habitacional, se espera dar un salto cualitativo en una investigación que
se mantiene en constante evolución.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 19

Imagen de la cabina de hormigón impreso 3D fabricada
con el robot Kuka. Crédito: Gentileza Universidad del
Bío-Bío
Robot Kuka. Crédito: Gentileza Universidad del Bío-Bío
Universidad del Bío-Bío)”, comentó la
Dra. Claudia Muñoz Sanguinetti, directora
de Investigación y Creación Artística
de la casa de estudios.
Esta primera aproximación a la tecnología
de impresión 3D aplicada al
hormigón contó con un brazo robótico
-Kuka- con el que se iniciaron los primeros
prototipos con esta tecnología, que
decantarían en la “Casa Semilla”, la primera
vivienda que se construye con la
tecnología de hormigón impreso 3D.
Comprensión de la tecnología
de impresión 3D
Respecto al desarrollo de esta investigación,
la Dra. Muñoz destaca la
confluencia de distintas ramas del conocimiento
vinculadas al mundo de la
construcción, como la arquitectura y la
ingeniería civil, que permitieron el desarrollo
de las diferentes aplicaciones
elaboradas con esta tecnología, que
llevaron a la “Casa Semilla”. “Se empieza
a generar un círculo virtuoso de un
trabajo multidisciplinario que hay que
ponerlo en valor, porque el éxito de todo
el proceso corresponde a la suma de todas
las partes”, destaca.
En ese sentido, la directora de Investigación
y Creación Artística de la UBB
subraya que el proceso en sí fue, desde
un comienzo, de un aprendizaje continuo,
tanto de las experiencias exitosas
como de aquellas cuyos resultados no
eran los más convenientes. “No fue un
aprendizaje lineal y exitoso. Te podría
decir que aquí hubo de todo”, aseveró.
Las primeras iteraciones con el brazo
robótico tuvieron, entonces, el objetivo
de familiarizarse con esta tecnología.
“Siempre estamos investigando”, destacó
la Dra. Muñoz. “Siempre estamos
revisando, conversando con otros investigadores
y las preguntas que teníamos
estaban al mismo nivel. Eso, sumado a
que nosotros tenemos una condición sísmica
singular, entonces, no es imprimir
por imprimir”, puntualizó la académica.
El brazo robótico Kuka posee seis
ejes de movimiento, lo que brinda un
amplio rango de movimiento y que permitió
realizar ensayos de impresión de
hormigón 3D de variadas formas. Por
otra parte, gracias a la participación
de profesionales de otras áreas -lo que
destaca la Dra. Muñoz- se incorporaron
nuevas aristas en la investigación, como
la eficiencia energética y aspectos de
sostenibilidad, ya en el diseño del hormigón,
“para ir bajando la carga ambiental
de las mezclas”, sostuvo la profesional.
Desarrollando la “tinta”:
Hormigón impreso 3D
“El aprendizaje primero tiene que ver
con conocer el proceso en sí”, subrayó
la Dra. Muñoz, antes de pasar al escala-
20 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

Impresión de los muros de la ‘Casa Semilla’. Crédito: Gentileza Universidad del Bío-Bío
miento de la tecnología y culminar con
lo que actualmente se conoce como
“Casa Semilla”. En ese sentido, para
conocer de mejor forma la tecnología,
antes de la llegada de Kuka se realizaron
prototipos con una impresora 3D de
pequeña escala, la que se modificó para
conocer el proceso de impresión y familiarizarse
con sus posibilidades.
A esa impresora, cuenta la profesora,
se le adaptó una suerte de jeringa para
iniciar los primeros procesos de extrusión
de la “tinta”, como la denomina la
académica. “Logramos avanzar en la técnica,
en la edificabilidad, pero después
llegó Kuka y esto nos cambió la escala,
además de venir con otra variable: que
debía ser bombeable. Debíamos asegurar
la continuidad de la alimentación de
un sistema que permita alimentar a un
extrusor”, explicó.
Al ser un brazo robótico, el equipo sólo
puede montar las líneas de la “tinta”, por
lo que un sistema externo es el que extruye
el hormigón. Estudiantes de pre y
posgrado de la UBB colaboraron en la
fabricación de su propia tecnología, la
que se incorporó a Kuka, permitiendo
alimentación desde una bomba, la que
“tiene que llevar en forma continua una
mezcla que sea bombeable, extruible y
edificable”.
Para esto, el desarrollo de las mezclas
resultó fundamental. Esos primeros ensayos
con el brazo robótico se llevaron a
cabo el año 2019 y, como se establece en
el artículo “Condiciones arquitectónicas
de la construcción impresa 3D”, publicado
en la edición 32 de la revista AUS, se
determinaron mezclas optimizadas para
elaborar prototipos de muros, columnas
y piezas. “El material (micro-hormigón
extruible) debe contar con alto contenido
de material fino, mayor a 500 kg/
m3, con una razón agua-cemento comprendida
en rangos de 0,35 a 0,45”,
menciona el texto.
En el mismo documento, se establece
que el “cordón” que se extruye es de
carácter horizontal, “de dimensiones de
acuerdo con el tamaño de la boquilla
(30-80 mm), densidad (entre 1,9 a 21,21
kg/l) y fluidez (entre 200 y 250 cm de
mesa) de la mezcla, velocidad de empuje
y de trayectoria, y tiempo de abertura
o solidificación inicial, entre las variables
más relevantes. Una vez depositado,
este cordón posee además una expansión
lateral y un asentamiento vertical”.
En el paper “Recent Developments
and Challenges of 3D-Printed Construction:
A Review of Research Fronts”,
publicado en febrero de 2022, menciona
dos aspectos relevantes en cuanto a los
diseños de mezcla. El primero, se refiere
a la dosificación del material aglomerante
para el hormigón imprimible y la
composición de éste, incluyendo el uso
de materiales cementosos suplementarios
como cenizas volantes y calizas en
distintas proporciones, además de la
incorporación de aditivos superplastifi-
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 21

Detalle del extrusor de la impresora “Atenea” fabricando los muros de la ‘Casa Semilla’. Crédito: Gentileza Universidad
del Bío-Bío
Izaje de los muros de la ‘Casa Semilla’. Crédito: Gentileza Universidad del Bío-BíoCrédito: Gentileza Universidad del
Bío-Bío
cantes.
En un segundo término, el uso de fibras
dentro de la mezcla del hormigón
imprimible. De acuerdo con estudios
analizados en ese paper, la adición de un
1% de fibras en proporción al volumen de
la mezcla, incrementaría la resistencia a
la flexión hasta 30 MPa, “representando
un aumento de un 20% si se le compara
con mezclas sin fibras”, dice en el paper.
En el caso de los prototipos desarrollados
en la Universidad del Bío-Bío, se
utilizaron fibras “apropiadas para aportar
a la resistencia a la tracción y evitar
retracciones, también”, explicó la profesora.
En mayor proporción, comenta, se
incorporaron fibras de polipropileno a la
mezcla.
Primeras aproximaciones: el uso
del robot Kuka
Además de las mezclas y su composición,
la investigación en la tecnología de
construcción con hormigón impreso 3D
de la casa de estudios penquista también
abordó las distintas morfologías
con que las que se puede imprimir “la
tinta” -como denomina al hormigón impreso
3D la Dra. Muñoz- y así, fabricar
distintos elementos. Ya en el documento
publicado en la revista AUS, se mencionan
distintos tipos de elementos y los
procesos de construcción impresa 3D
para estos, los que dependen de la complejidad
de dichas estructuras.
Como menciona antes la Dra. Muñoz,
si bien los primeros prototipos de fabricaron
con una impresora “casera”, la
llegada del robot Kuka permitió explorar
también en diferentes morfologías,
las que se detallan en tanto en el artículo
“Condiciones arquitectónicas de la
construcción impresa 3D” como en el
paper “Recent Developments and Challenges
of 3D-Printed Construction: A
Review of Research Fronts”.
En el último documento, por ejemplo,
se mencionan ejemplos de formas
complejas que se fabricaron con tecnología
de impresión de hormigón 3D
y también, se aborda la metodología
constructiva asociada a su fabricación.
Así, se determinó que, para muros de
hormigón masivo, por ejemplo, la mejor
estrategia de extrusión es “imprimir” capas
de hormigón rectas para efectos de
resistencia a la compresión.
Por otro lado, cuando se mencionan
elementos con refuerzos de acero -que
no sean fibras metálicas- se habla de la
incorporación de barras o mallas tanto
en posiciones verticales u horizontales,
detallando además la distancia que deben
existir entre los refuerzos.
Primeros prototipados con
hormigón impreso 3D
Si bien el desarrollo de los primeros
prototipos de impresión con hormigón
3D se vincularon a la edificación, fabricando
columnas y muros y analizando
las posibilidades de la tecnología en
cuanto a formas, diseños de mezclas,
capacidad de extruir y otros factores,
también se “imprimieron” otros elementos
que, en esa ocasión, se utilizaron
22 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

para medir otras capacidades.
La Dra. Muñoz cuenta que, siguiendo
esa línea, se realizó un trabajo en conjunto
con la Universidad Católica de la
Santísima Concepción -también de la
octava región- en el marco del programa
de Ecología Marina de esta casa de
estudios, debido a la necesidad de instalar
en la costa elementos de formas
variadas para el asentamiento de especies
oceánicas.
En ese sentido, la académica de la
UBB destacó que “para nosotros, participar
en este desafío nos permitió
explorar, además de las formas, que
quedaron bien interesantes, otros aspectos
del material”.
Los arrecifes se sumergieron previo
a los confinamientos provocados por
la pandemia del COVID y, explica la
profesora, algunos ya se encuentran poblados
con especies marinas. “En algún
punto, queremos explorarlos o retirarlos
para poder analizarlos”, comentó.
¿Cuál es el objetivo, entonces? “La
durabilidad de estas mezclas es un
tema relevante”, enfatizó la Dra. Muñoz.
“Porque en la actualidad, hablamos
de soluciones que nos tienen ocupados,
como es el tema de la edificación,
pero la construcción impresa abracará
diferentes tipos de aristas, como las
áreas de pavimentación, infraestructura
marítima, entre otras. Mientras más
exploremos, más respuestas vamos a
poder dar”, subrayó.
Factores críticos: el “tiempo
abierto”
La Dra. Muñoz menciona que otro de
los factores relevantes en el desarrollo
de la investigación con la impresión de
Imagen aérea de los muros de la ‘Casa Semilla’. Crédito: Gentileza Universidad del Bío-BíoBío-Bío
hormigón 3D, que llevó a la fabricación
de la “Casa Semilla”, fue el denominado
“open time” o “tiempo abierto”. “Se trata
del tiempo que te permite la impresión
porque esta mezcla tienes que estar disponible
y tú debes conocer los tiempos
en los que vas a poder imprimir”, recalcó.
“El tiempo abierto va a depender del
elemento que se quiera fabricar”, agregó
la constructora civil. “Por ejemplo, si
se ‘imprime’ una jardinera, un elemento
acotado, ese tiempo abierto no puede
ser muy grande porque las primeras
capas van a quedar bien, pero si se
continúa subiendo en altura, el tiempo
abierto es tan grande que el elemento
estará aún muy plástico, por lo que esas
primeras capas no van a ser capaces de
resistir a las siguientes”.
En ese sentido, explica la académica,
durante el desarrollo de la investigación
con esta tecnología se llevó el sistema
al límite para comprender el comportamiento
de las capas de hormigón
impreso 3D y cómo estas se definen
para darle estabilidad a los elementos
construidos con esta tecnología.
“Ahí, aparecieron los ingenieros”, dijo
la profesora Muñoz. “Empezaron con
las modelaciones, a medir lo que está
pasando tanto con los módulos de elasticidad
del hormigón como con la parte
geométrica y, obviamente, con el resultado
de la impresión”.
Las investigaciones de la tecnología
con el brazo robótico Kuka avanzaron en
diversas áreas. Una vez dominada la técnica,
establecidas las dosificaciones y el
“tiempo abierto”, se avanzó en distintos
tipos de formas. “Empezamos a trabajar
con diseños con muros de morfología
variable”, explicó la Dra. Muñoz. De esa
arista, por ejemplo, se descubrió que, si
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 23

Inauguración de la ‘Casa Semilla’. Crédito: Gentileza Universidad del Bío-Bío
bien ciertas formas de muros eran estructuralmente
estables, “térmicamente
eran un desastre. Por ello, trabajamos
con muros de alma abierta y estamos
reforzando con armadura”, puntualizó.
Asimismo, también se avanzó en
otros aspectos de la investigación con
el brazo robótico Kuka, como la incorporación
de pigmentos y, quizás lo más
importante, la altura de los elementos,
alcanzando muros de 2,20 metros de
alto. Eso permitió el desarrollo del que
sería el primer hito: una cabina de seguridad
“que nosotros visualizamos,
entre comillas, como la primera unidad
habitable de hormigón impreso 3D en
Latinoamérica”.
‘Casa semilla’, el escalamiento
de la tecnología
Una vez impresa la cabina de seguridad,
se avanzó hacia una segunda
etapa en el desarrollo de la impresión
con hormigón 3D: avanzar hacia mayores
tamaños. “Era evidente la necesidad
del escalamiento. Queríamos pensar en
una vivienda, en una unidad habitable,
entendiendo que nosotros lo que buscamos
es explorar en el conocimiento.
Evaluamos nuestras capacidades para
construir ese conocimiento, pero que
tenga un impacto en el medio”, subrayó
la Dra. Muñoz.
La llegada del pórtico de impresión,
con la idea realizar impresiones de mayores
escalas, vino a solucionar eso.
“Con el pórtico no partimos de cero,
obviamente, pero sí con otras preguntas.
Primero, porque el pórtico tiene
tres ejes de movimiento, pero además
están las mezclas. El extrusor del pórtico
es gigante, mientras que el del brazo
robótico Kuka es pequeño. También,
debíamos considerar la velocidad de impresión,
que era superior a la del Kuka”,
contó la académica.
En ese sentido, la profesora comenta
que, debido al factor de velocidad,
el proceso de impresión del hormigón
debe controlarse desde su fase inicial, a
diferencia del brazo robótico Kuka, que
permitía ciertos ajustes durante la misma
fase de impresión. “A pesar de que
este equipo viene con un sistema de
automatización espectacular, debe controlarse
el proceso”.
Otra diferencia del pórtico que facilitó
la impresión de la “Casa Semilla” -al que
bautizaron como ‘Atenea’- es que viene
con un vibrador incorporado en el extrusor,
lo que permite manejar el tiempo
abierto de la mezcla de hormigón. “Por
ejemplo, la mezcla puede estar, a lo mejor
no secándose, pero perdiendo un
poco de tiempo abierto, por lo que con
el vibrador, se le entrega energía externa
y recupera tiempo para terminar un par
de cordones”, explicó.
Otra de las diferencias que se tuvo
que abordar con el pórtico de impresión
-con ‘Atenea’- es la mezcla en sí misma.
“Esta impresora tiene un sistema de
bombeo en seco, a diferencia que el brazo
robótico Kuka, que es húmedo. Eso
cambió todos los parámetros y se tuvo
que evaluar la consistencia nuevamente,
pero con la ventaja de tener el conocimiento
previo, por lo que sabemos lo
que se debe hacer en cuanto a esos parámetros”,
abordó la académica.
Consideraciones logísticas en
la construcción de la ‘Casa
Semilla’
Los factores logísticos también incidieron
directamente en la manera de
enfrentar el proyecto “Casa Semilla”. En
ese sentido, la profesora Claudia Muñoz
cuenta que antes de iniciar la impresión
de los elementos de mayor envergadura
-vale decir, antes de trabajar en escalas
mayores a las que permitía el brazo robótico
Kuka- hubo que determinar si era
mejor trasladar la impresora ‘Atenea’ al
lugar de la obra, si “prefabricar” las piezas
en laboratorio u otra estrategia que
optimizara las prestaciones del nuevo
equipo.
Por ejemplo, trasladar a la impresora
24 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

Interior de la ‘Casa Semilla’. Crédito: Gentileza Universidad del Bío-Bío
‘Atenea’ representaba una alta complejidad,
dice la Dra. Muñoz, dadas sus
dimensiones: 6,5 metros de ancho, 3,5
de alto “y se desplaza sobre rieles que
son extensibles. Además, se mueve sobre
tres ejes”, detalló. Sacar una casa de
hormigón impreso 3D completa del PEP
Lab -instalación de aproximadamente
1.300 m2 que posee la Universidad del
Bío-Bío para el prototipaje de materiales-
no estaba considerado, explica la
académica.
También, nombra otro factor: el desafío
de construir una unidad habitacional
sismorresistente, dadas las características
que posee nuestro país. “Podríamos
haber impreso la casa de forma continua,
con un solo cordón, como se ve
en las experiencias internacionales. En
cambio, lo que hicimos fue trabajar en
paralelo la fundación de la ‘Casa Semilla’
en el terreno donde se ubicaría el proyecto
y en nuestro laboratorio, imprimir
los muros, adoptando un concepto de
industrialización”, explicó.
Bajo ese concepto, la ‘Casa Semilla’
comenzó a tomar forma: cimientos en
obra, el acopio del material y la fabricación
de los muros -siete en total- en las
instalaciones del PEP Lab para después,
transportarlo al sitio de la obra.
En el caso de los muros, como menciona
antes la profesora, se dejó el alma
abierta -una suerte de doble impresiónpara
que pasen, además de las barras
de refuerzo, otros elementos que fortalecen
a la construcción. “Aparte del
acero, se rellenó con hormigón autocompactante.
Entonces, desde el punto
de vista estructural, estos elementos
están muy bien concebidos”, subrayó.
Además, esta alma abierta también permitió
incorporar aislante para mejorar la
eficiencia térmica de la ‘Casa Semilla’.
En la experiencia internacional, uno de
los aspectos que más se destaca en la
construcción con hormigón impreso 3D
es la productividad. Existen edificaciones
en Europa que se realizan -su obra
gruesa- en sólo tres jornadas laborales.
¿Qué pasa con la ‘Casa Semilla’? “Hay
que tener cuidado con ese dato. En el
caso nuestro, tenemos medido todo,
pero nuestros datos no son para tomar
una decisión ni tampoco una referencia
absoluta”, puntualizó la profesora.
¿Productividad? ¿Velocidad?
Datos constructivos de la ‘Casa
Semilla’
La impresión de los siete muros que
dan forma a la ‘Casa Semilla’ tomó 29
horas, dice la Dra. Muñoz. “Estamos
hablando del orden de 4,5 a 5 metros
cúbicos de hormigón. Entonces, podrán
decir que esta tecnología es improductiva.
A eso, yo respondo que no se
puede comparar con un hormigón tradicional.
Porque es cierto, si yo imprimo,
por ejemplo, 50 casas, ese dato se reducirá
probablemente en un 20% o un
30%, pero es porque se trabaja de forma
continua. En el caso de la ‘Casa Semilla’,
estamos trabajando a un nivel de prototipo”,
explicó.
Por lo mismo, dice, es complejo extrapolar
resultados porque hasta el
momento, el proyecto aún se encuentra
en fase exploratoria. Lo mismo se aplica
a eficiencia económica, puntualiza. “En
ese sentido, soy igual de cauta, porque
nuevamente, estamos hablando de un
prototipo desarrollado en un laboratorio
universitario. Si se construyen, otra
vez, 20 casas, 50 casas, el productor
negociará una cantidad de toneladas de
hormigón, que tendrá un precio distinto
al que podría adquirir en negocios del
ramo”, detalló.
La académica remarca que los datos
lineales de la ‘Casa Semilla’ corresponden
a 29 horas la impresión de los siete
muros para una vivienda de 30 metros
cuadrados. “Si nos remitimos a lo que
menciona la literatura -agregó- el estado
del arte de esta tecnología te dice
que se pueden alcanzar entre un 40% a
un 45% en términos de ahorro de tiempo.
Incluso, hay algunos más osados
que mencionan un 55%. Como nosotros
queremos hacer un análisis académico
de esta tecnología, debemos ser cautos
con los datos. Por lo mismo, creo que
esos son valores referenciales a los que
hay que colocar el valor asociado a la
escala productiva”, puntualizó.
Ese dato, la impresión de los siete muros
en 29 horas, incorpora el hecho que
el diseño de estos esté pensado para
que aporten condiciones sismorresistentes,
dice la profesora. Asimismo, dado
que esos elementos se montaron en el
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 25

La Universidad del Bío-Bío lidera en Latinoamérica el desarrollo de
la tecnología de impresión 3D aplicada al hormigón, con proyectos
como la "Casa Semilla", que combina sostenibilidad, eficiencia y diseño
multidisciplinario para transformar los métodos tradicionales de edificación.
sitio de la obra, ese dato corresponde a
otra arista que, explica, seguramente la
constructora que colaboró en el proyecto
registró. Y, agrega, eso no considera
otros aspectos como las terminaciones,
la instalación del mobiliario e incluso, la
techumbre, que en el caso de la ‘Casa
Semilla’, se trabajó aparte.
Desarrollando a futuro la
tecnología de hormigón impreso
3D en Chile
“Creo que esto es una oportunidad
que hay que mirarla con atención”, resaltó
la académica de la Universidad del
Bío-Bío sobre la tecnología de construcción
con hormigón impreso 3D. En ese
aspecto, la ‘Casa Semilla’ -que se inauguró
hace unos días atrás- servirá como
laboratorio vivo en el que se medirán,
además de datos relacionados con el
desempeño estructural, otros como
comportamiento térmico.
“La Casa quedó instalada con sensores,
por lo que, además de los
estructural, vamos a medir su eficiencia
energética. Si bien no va a estar habitada,
tiene todo instalado, por lo que es un
símil a si estuviera con gente. Ahora viene
el verano, vamos a ventilarla, luego
durante el invierno mediremos también
su comportamiento, con la idea de llevarla
a lo más parecido posible a una
operación diaria”, explicó la Dra. Muñoz.
Sin embargo, la ‘Casa Semilla’ es sólo
una arista más en el desarrollo de la
investigación con tecnología de impresión
3D aplicada a la construcción con
hormigón. Una investigación que, como
plantea la profesora desde el inicio, es
multidisciplinaria. “El éxito que tiene
este tipo de tecnología, al menos desde
nuestra experiencia, tiene relación
directa con la integración de distintas
disciplinas”, subrayó.
La académica destaca por ejemplo
que, en la actualidad, las nuevas generaciones
de arquitectos ya trabajan
con softwares de diseño paramétrico,
“codifican, están insertos en el proceso
y comprenden a la construcción
de una manera distinta” y que, en esta
era digital, permite integrar de forma
más orgánica a todos los actores involucrados
dentro del mismo proceso
constructivo.
“Para las nuevas generaciones de profesionales,
especialmente en esta era
digital, la brecha es mucho más corta.
Ellos entienden y se conectan más con
este tipo de desarrollo tecnológico. Arquitectura
y construcción, ingeniería,
creo que están bastante más integrados”,
subrayó.
Respecto a los nuevos desafíos para
el desarrollo de esta investigación, la
académica comenta que el futuro desarrollo
de proyectos con hormigón
impreso 3D se vincularán más al área
de sostenibilidad. “En la actualidad, ya
estamos trabajando con, por ejemplo,
el reemplazo de áridos tradicionales
por áridos reciclados e incluso, incorporando
también subproductos de otras
industrias en los diseños de mezcla para
este hormigón”, adelantó.
“Como sabrás, Concepción es una región
industrial. En ese sentido, tenemos
desde escorias siderúrgicas que provienen
de la industria del acero a algunas
cenizas que podemos utilizar, que provienen
de centrales termoeléctricas. Hay
celulosas, también, por lo que existen diferentes
tipos de subproductos que los
tenemos en una lista para incorporarlos
y hacer pruebas”, explicó.
En ese sentido, la profesora Muñoz
subraya que “el tema de la circularidad
es transversal y este sistema, este desarrollo
tecnológico, permite abordar esta
clase de investigaciones. En efecto, el
próximo Fondef que estamos trabajando,
el que incorpora áridos reciclados
al hormigón para la impresora, tiene un
desafío interesante: reducir la huella de
carbono y la huella ecológica en comparación
a una mezcla tradicional, en un
30%, 40% y ojalá más”.
Esa investigación -un trabajo colaborativo
con la profesora Viviana Letelier,
de la Universidad de la Frontera- se
suma a lo que representa la ‘Casa Semilla’,
que es un primer paso para analizar
de manera concreta las posibilidades
que ofrece la tecnología de impresión
3D aplicada a la construcción con hormigón.
“Esto claramente despierta un interés
y es, básicamente, porque existe una
necesidad de avanzar, tanto en materia
de productividad como en calidad de
vivienda. En ese sentido, la ‘Casa Semilla’
se debe analizar con atención su
desempeño, recopilar la mayor cantidad
de datos posibles en el transcurso de un
año y desde ahí, entregar insumos para
tener la posibilidad de que se reconozca
a esta tecnología, en un principio, como
sistemas constructivo no convencional,
no tradicional, por parte de la autoridad
del ramo”, subrayó la académica.
26 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

Interior de la ‘Casa Semilla’. Crédito: Gentileza Universidad del Bío-Bío
Impresora “Atenea” fabricando muros de hormigón impreso 3D. Crédito:
Gentileza Universidad del Bío-Bío
Avance del trabajo de la impresora “Atenea”Gentileza Universidad del Bío-Bío
Presentación de la tecnología de hormigón
impreso 3D en Edifica 2024
Durante la Feria Internacional de la Construcción Edifica
2024, que se llevó a cabo en el mes de octubre, la
Universidad del Bío-Bío trasladó desde el PEP Lab, donde
la casa de estudios alberga a este equipo, a uno de los
sectores al aire libre que el evento destinó para que los
asistentes viesen in situ el funcionamiento de la impresora
“Atenea”.
Para ello, se dispuso que la impresora fabricara cuatro
muros con hormigón impreso 3D de similares características
a los que, finalmente, dieron forma a la ‘Casa Semilla’,
aunque estos elementos no consideraron la instalación de
armadura y, por lo mismo, se trató de extrusión continua
del hormigón impreso 3D. Asimismo, en el diseño de los
elementos de exhibición, se consideró dejar un espacio
para “instalar” ventanas, como si se tratase de la construcción
de otra unidad habitacional.
En ese sentido, para la Dra. Claudia Muñoz, lo interesante
de este ejercicio estuvo en que, más allá de mostrar
esta tecnología al público y a las autoridades que visitaron
la feria–“la única con esta tecnología en Latinoamérica”,
recalcó Francisco Ceron, presidente de la feria Edifica
2024- se pudieron realizar estudios respecto al comportamiento
del material extruido al aire libre.
Siguiendo ese análisis, la académica comenta que los
muros de hormigón impreso 3D que se fabricaron con
“Atenea” durante su exhibición en el evento ferial, se analizarán
para determinar cómo se comporta el material,
por ejemplo, en un clima más cálido, como el que se vivió
durante la realización del evento, entre otra data que el
equipo a cargo del proyecto analizó en los días que “Atenea”
estuvo en funcionamiento.
Estos datos, dice, permitirán incorporar mejoras en los
diseños de mezclas, pensando que estos siempre se realizaron
bajo ambiente controlado de laboratorio y no al
aire libre. Esto, explica la profesora, podría ser clave para el
desarrollo a futuro de esta tecnología, permitiendo la instalación
y el trabajo de la impresora en el mismo sitio de la
obra, tal y como se aprecia en la experiencia internacional.
Finalmente, la Dra. Muñoz destacó que “este proyecto
pionero no solo integra capacidades multidisciplinarias,
sino que también transforma los métodos tradicionales
de edificación, abordando de manera efectiva los desafíos
de calidad, productividad y sostenibilidad en Chile y
Latinoamérica. Nos preocupa la falta de vivienda y la sostenibilidad,
y buscamos incorporar estas dimensiones en
nuestro proyecto. Nuestro enfoque multidisciplinario enriquece
esta dinámica”.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 27

BUENAS PRÁCTICAS PARA
OBRAS CON HORMIGÓN
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
PROGRAMA
EXPERIMENTAL
SOBRE DEFLEXIONES
DE LOSETAS DE HORMIGÓN
CONVENCIONAL Y
AUTOCOMPACTANTE
Aunque el hormigón pueda rastrearse
a construcciones que
datan del Imperio Romano, su
versatilidad provoca que, con las eras,
el material vaya evolucionando gracias
al desarrollo de diversas tecnologías e
investigaciones, cuyo objetivo es que
mejore su desempeño y que su uso en
los proyectos sea más eficiente.
Dentro de las innovaciones que se
llevan desarrollando en el hormigón,
destaca sin dudas la aparición del Hormigón
Autocompactante (HAC), que
en Chile se introdujo hacia fines de la
década de 1990 y principios del 2000.
Sus diferencias con el hormigón convencional
o tradicional (HC) eran que el
HAC, gracias a su capacidad de fluir y
consolidarse por su propio peso, elimina
la necesidad de energía externa (vibración)
para colocarlo en encofrados.
Sin embargo, pese a estas ventajas, el
HAC aún genera interrogantes vinculadas
a su comportamiento estructural,
especialmente en términos de deflexiones
a corto y largo plazo. Por este
motivo, John Ardila, candidato a Doctor
en Ciencias de la Ingeniería, Ingeniería
Estructural y Sísmica de la Pontificia
Universidad Católica de Chile (PUC),
con el apoyo del profesor Matías Hube,
del Centro de Innovación del Hormigón
UC, elaboraron un programa experimental
sobre esta materia, comparando el
HAC con el HC en losas de hormigón
armado.
Fases del programa
experimental
Para llevar a cabo el estudio, el programa
que plantearon los autores se dividió
en dos fases principales, cuyo foco estuvo
en observar y medir en laboratorio
28 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

El siguiente artículo técnico se basa en el estudio que se llevó a
cabo para comparar el comportamiento estructural entre el hormigón
autocompactante y el hormigón convencional, especialmente en lo
que se refiere a deflexiones del material a corto y largo plazo.
Autores: John Ardila, candidato a Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Ingeniería Estructural
y Sísmica de la Pontificia Universidad Católica de Chile, y Matías Hube, académico de la
Escuela de Ingeniería UC e integrante del Centro de Innovación del Hormigón UC.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 29

(a) Resistencia a la compresión. Crédito: Gentileza Centro Innovación del Hormigón UC
las deflexiones de los elementos tanto a
corto como a largo plazo. Para ello, los
investigadores construyeron losetas de
hormigón armado con distintos niveles
de refuerzo de acero.
Así, ese enfoque permitió analizar
cómo la cantidad de acero y el tipo de
hormigón influyen en el comportamiento
estructural de las losas. Para ello,
estudio se dividió en dos fases principales:
deflexiones a corto plazo, donde se
midieron las deflexiones instantáneas de
las losas bajo cargas aplicadas de forma
controlada; y deflexiones a largo plazo,
en la que se evaluaron las deflexiones
acumuladas a lo largo del tiempo, considerando
los efectos de la retracción y el
creep del hormigón.
De esta forma, el ensayo se constituyó
con ocho losas, cuatro de HAC y
cuatro de HC, las que se fabricaron en
el Laboratorio del Departamento de Ingeniería
Estructural y Geotécnica de la
Pontificia Universidad Católica de Chile.
Sus dimensiones fueron de 400 mm
de ancho, 160 mm de espesor y 3.700
mm de largo. Para evaluar el impacto de
diferentes niveles de refuerzo, se utilizaron
dos configuraciones: dos barras de
12 mm de diámetro (2ϕ12) y 4 barras de
12 mm de diámetro (4ϕ12), con cuantías
de refuerzo de 0.35% y 0.71%, respectivamente.
El proceso de construcción de los
elementos incluyó el hormigonado de
las losas en un mismo día, utilizando un
camión para cado tipo de hormigón.
Mientras que el HC requirió vibrado para
su colocación, el HAC, gracias a su capacidad
de fluir y consolidarse por su
propia masa, no necesitó de ese proceso.
Según se explica en el informe, “el
programa experimental se diseñó meticulosamente
para obtener datos
precisos sobre el comportamiento de
ambos tipos de hormigón bajo diferentes
condiciones”. Los ensayos incluyeron
mediciones de resistencia a la compresión,
módulo de elasticidad, resistencia
a la tracción por hendimiento y deformación
por retracción.
Análisis de las deflexiones a
corto plazo en HAC y HC
Para el ensayo de deflexión a corto
plazo, las losas apoyadas de manera
simple y se sometieron a una carga incremental
hasta alcanzar una deflexión
máxima de aproximadamente 150 mm.
Los resultados evidenciaron diferencias
significativas entre el comportamiento
de las losas de hormigón convencional
y hormigón autocompactante.
El ensayo mostró que las losas de
30 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

El hormigón
autocompactante (HAC)
destaca por su mayor
resistencia, menor
retracción y deflexiones
hasta un 48% menores
a largo plazo en
comparación con el
hormigón convencional.
Su fluidez y eficiencia
lo convierten en una
solución ideal para
proyectos que priorizan
calidad y sostenibilidad.
(b) Módulo de elasticidad.. Crédito: Gentileza Centro Innovación del Hormigón UC
HAC presentaron mayor rigidez que las
de HC, tanto antes como después de la
fisuración. Esto se atribuye al mayor módulo
de elasticidad que posee el HAC.
Asimismo, el HAC exhibió una mayor
resistencia a la fisuración. En efecto, la
carga que produjo el agrietamiento en
las losetas fabricadas con HAC fue de
aproximadamente 8 kN, en comparación
con los 5 kN registrados en las losas de
hormigón convencional. Este resultado,
destaca el informe, “se explica por la
mayor resistencia a la tracción del hormigón
autocompactante”.
Otro de los resultados que arrojó el
ensayo de deflexión a corto plazo es que
las losas con 4 barras de refuerzo de 12
mm de diámetro (4ϕ12) mostraron mayor
rigidez y capacidad de carga que las
losas con 2ϕ12, independiente del tipo
de hormigón con el que se fabricaron
los elementos.
Así, los resultados de este ensayo
destacan la capacidad que tiene el HAC
para soportar mayores cargas antes de
presentar fisuras, lo que lo transforma
en una opción atractiva para aplicaciones
donde la resistencia inicial es crítica.
Análisis de las deflexiones a
largo plazo en HAC y HC
El estudio también se encargó de
medir y analizar las deflexiones a largo
plazo. Para ello, el ensayo se realizó
sobre las mismas losas, las que se sometieron
a una sobrecarga constante
de 2,35kN/m durante un período de 357
días. Los resultados de este ensayo revelaron
importantes diferencias en el
comportamiento a largo plazo entre el
hormigón autocompactante y el hormigón
convencional.
Uno de los resultados que destacó el
informe es que, a largo plazo, las losas
fabricadas con HAC experimentaron
deflexiones hasta un 48% menores que
las losetas de hormigón convencional.
Esto, explica el estudio, se debe a que
el hormigón autocompactante posee un
mayor módulo de elasticidad y una menor
retracción que el HC.
El efecto del refuerzo también fue
otro factor que se analizó durante el ensayo.
Lo que evidenció el ensayo es que
el incremento de la cantidad de refuerzo
redujo significativamente las deflexiones
a largo plazo en ambos tipos de
hormigón, aunque con valores distintos.
Mientras que en las losas de HAC,
la deflexión disminuyó un 24% al pasar
de 2ϕ12 a 4ϕ12, en las losas que se fabricaron
con HC, la reducción fue del 12%.
Otro efecto que evidenció este ensayo
fue que las deflexiones a largo plazo
se estabilizaron entre los días 100 y 200.
No obstante, menciona el informe, se
observó un incremento posterior debido
al aumento de la temperatura ambiente.
Un aspecto interesante que arrojó el
ensayo para deflexiones a largo plazo
sobre las losetas fue la recuperación
parcial de estas luego de retirar la sobrecarga.
En ese sentido, el informe
destaca que los elementos que se fabricaron
con hormigón autocompactante
presentaron una recuperación del 13% al
18%, similar a las losas construidas con
hormigón convencional, lo que “muestra
que ambos materiales poseen un comportamiento
comparable en términos de
recuperación elástica”, se mencionó en
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 31

(c) Resistencia a la tracción por hendimiento. Crédito: Gentileza Centro Innovación del Hormigón UC
el informe.
Propiedades mecánicas del
HAC y del HC
En el estudio, también se realizaron
mediciones de propiedades mecánicas
clave de los hormigones que se utilizaron
para la confección de las losas, tales
como la resistencia a la compresión, el
módulo de elasticidad y la retracción.
Los resultados de estas mediciones confirmaron
las ventajas que tiene el HAC
sobre el HC.
En el campo de la resistencia a la
compresión a 28 días, el hormigón autocompactante
alcanzó una resistencia
promedio de 59 MPa, 1,74 veces mayor
que la del hormigón convencional, cuya
resistencia a la compresión promedio a
28 días fue de 34 MPa. Este resultado,
remarca el informe, superó significativamente
las expectativas iniciales. Los
resultados se validaron en un ensayo
independiente realizado por el Instituto
del Cemento y del Hormigón de Chile,
ICH, donde se encontró una proporción
similar de 1,6 veces, confirmando la consistencia
de los hallazgos.
Respecto al módulo de elasticidad, se
confirmó que el HAC presenta un módulo
mayor -exactamente, 1,12 veces a 28
días- que el del hormigón convencional.
Si bien esto explica la mayor rigidez que
tiene el hormigón autocompactante versus
el HC, el informe también menciona
que los resultados mostraron valores inferiores
a los estimados en las normas
actuales. En específico, el módulo de
elasticidad medido fue 15% menor en el
HC y 4% menor en el HAC comparado
con las estimaciones basadas en la resistencia
especificada de 35 MPa.
En cuanto a la retracción, los ensayos
mostraron un hallazgo particularmente
significativo: la deformación unitaria
por retracción promedio en el hormigón
convencional fue 1,48 veces mayor que
en el HAC, tanto a los 28 como a los 402
32 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

días. Este resultado se condice con el
estudio que realizó el ICH, que encontró
una proporción similar de 1,23 veces,
confirmando así la ventaja del hormigón
autocompactante en términos de estabilidad
dimensional.
Comparativas del
comportamiento de las losas
Gracias al desarrollo de este programa
experimental que permitió comparar
el comportamiento de losas de HAC y
de HC, se lograron extraer conclusiones
clave respecto al desempeño de ambos
tipos de hormigones y sus implicaciones
para el diseño y construcción de estructuras
de hormigón.
Entre las conclusiones que arrojó
el programa, destaca el mejor
desempeño que mostraron las losas de
hormigón autocompactante. En efecto,
las deflexiones que evidenciaron esos
elementos fueron menores tanto al corto
como al largo plazo, en comparación
con las losas de HC. Esto se debió, se
menciona en el informe, gracias a las mejores
propiedades mecánicas del HAC,
como su mayor módulo de elasticidad
-1,12 veces mayor, según los ensayos- y
resistencia a la tracción.
El informe también arrojó que el incremento
de la cantidad de refuerzo
(de 2φ12 a 4φ12) redujo significativamente
las deflexiones en ambos tipos
de hormigón, aunque en proporciones
distintas. Así, mientras que mientras
que en las losas de HC las deflexiones a
corto plazo se redujeron en un 17% y al
largo plazo, en 12%, en las de hormigón
autocompactante la reducción fue de un
13% en deflexiones instantáneas y 24%,
al largo plazo. Esto pone de manifiesto
la importancia de un diseño adecuado
de la armadura para controlar las deflexiones,
ya sea en elementos de HAC
o de HC.
Otro resultado que evidenció el programa
es que las deflexiones estimadas
utilizando las ecuaciones que se presentan
en el código ACI 318-19 resultaron
conservadoras en comparación con
las deflexiones experimentales instantáneas.
Sin embargo, las deflexiones a
largo plazo medidas experimentalmente
superaron las estimaciones analíticas, lo
que sugiere la necesidad de revisar los
factores de tiempo y considerar factores
adicionales, como el creep y el efecto de
la temperatura, en el diseño de las losas.
Además, se comprobó que el hormigón
convencional presentó mayor
retracción y creep que el hormigón autocompactante,
lo que contribuyó a sus
mayores deflexiones a largo plazo. Los
resultados, de acuerdo con el programa,
refuerzan la ventaja que tiene el HAC
en aplicaciones en donde se requiere
un control estricto de las deformaciones
y contradicen la percepción de que
el HAC, por sí mismo, podría presentar
mayores problemas de deflexión.
En ese sentido, el programa es claro:
“Las losetas de HAC de este reporte
mostraron menores deflexiones que las
losetas de HC. Esto indica que el uso de
HAC no compromete las deflexiones,
siempre que el módulo de elasticidad del
HAC en el tiempo de carga sea equivalente
al módulo de elasticidad utilizado
para el diseño”.
Conclusiones del programa
experimental
El hormigón autocompactante tiene
poco más de dos décadas en nuestro
país y este estudio representa un avance
significativo en la comprensión del comportamiento
del HAC y su comparación
con el HC.
Así, los resultados de este estudio
confirman que el HAC no sólo mejora
la productividad y la calidad en la construcción
gracias a sus características
como mayor fluidez y mejor consolidación,
sino también, ofrece un mejor
desempeño estructural en términos de
deflexiones y propiedades mecánicas.
En efecto, Matías Hube, académico
de la Escuela de Ingeniería de la PUC,
integrante del Centro de Innovación del
Hormigón UC y coautor del documento,
sostuvo que, dados los resultados del
programa, “el uso del hormigón autocompactante
debería ser preferible en
obras donde se priorice la productividad”.
En esa misma línea, Francisca Cruz,
gerente de Desarrollo y Construcción en
la empresa Aki KB, resaltó los resultados
obtenidos en el programa experimental
con losas de HAC. “Como toda tecnología
-manifestó- debe ser evaluada
integra integralmente, respecto a sus
requerimientos de capacitación de la
mano de obra, equipamiento requerido
y un programa acorde a los mejores
rendimientos que ofrece este tipo de
hormigones”.
La implementación del hormigón autocompactante
en los distintos proyectos
requiere un control de calidad adecuado
de las propiedades del material y un
diseño cuidadoso para, precisamente,
garantizar su desempeño a largo plazo.
“En ese sentido, este estudio realza
la importancia de un buen proceso de
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 33

Ensayos en probetas cilíndricas
de HC y HAC.
Crédito: Gentileza Centro Innovación del Hormigón UC
Detalles de instrumentación para medir la deflexión a corto plazo en las losetas.
Vista general del ensayo de deflexión a largo plazo de las cuatro losetas.
curado y un diseño que considere que
el módulo de elasticidad del HAC en el
tiempo de carga sea equivalente al módulo
de elasticidad considerado en el
diseño”, agregó Cruz.
Tanto para el profesor Matías Hube
como para John Ardila González, ingeniero
civil de la Universidad Industrial
de Santander, candidato a doctorado en
Ciencias de la Ingeniería, Ingeniería Estructura
y Sísmica de la PUC y autor del
reporte técnico, la caracterización del
módulo de elasticidad “y del módulo de
ruptura que tienen los HAC en Chile, en
función de la resistencia a la compresión,
permitirá a los ingenieros calculistas
especificar con más confianza la resistencia
especificada en los proyectos”,
puntualizó el candidato a doctor.
En ese sentido, la revisión y actualización
de las normas y códigos actuales,
para que reflejen mejor el comportamiento
real de estos materiales, aparece
como una necesidad para comprender
de mejor forma su desempeño.
Además, los investigadores recomiendan
la realización de otros ensayos
adicionales, tales como el módulo de
rotura, para complementar al ensayo
de tracción por hendimiento para ambos
tipos de hormigón. Esta sugerencia,
dicen, refleja la necesidad de continuar
desarrollando “nuestra compresión respecto
a estos materiales”.
Finalmente, dentro de un contexto en
el que la sostenibilidad y la productividad
son prioridades, el HAC se posiciona
como una solución innovadora que contribuye
a un cambio en la manera en que
se diseñan y construyen las distintas estructuras
de hormigón. “Las obras con
hormigón autocompactante y moldaje
34 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

El HAC mejora la productividad al eliminar la necesidad
de vibración y reducir defectos estructurales. Además, su
menor impacto ambiental y mejor desempeño mecánico lo
posicionan como una tecnología clave para obras más rápidas
y sostenibles.
de aluminio monolítico permiten hormigonar
muros y losas a la vez”, explicó
Francisca Cruz.
“Son obras más limpias, con menores
tiempos de construcción en la obra
gruesa llegando a rendimientos incluso
superiores a 4 pisos /mes, con una mejor
calidad de la obra gruesa y, por ende,
obras más silenciosas por tener menor
requerimientos de reparaciones. En consecuencia,
se logra tener una obra más
industrializada, con un trabajo más ordenado
y en serie”, destacó.
Junto con eso, los autores del programa
comentan que el uso de HAC reduce
la cantidad de energía en los proyectos,
ya que se elimina el proceso de vibración
del hormigón. “Adicionalmente,
gracias a la fluidez del hormigón autocompactante,
se reducen los nidos y la
necesidad de reparaciones posteriores,
minimizando desperdicios de material”,
apuntó el profesor Hube.
Las características que presenta el
hormigón autocompactante -que se evidenciaron
en el estudio- deben tenerse
en cuenta a la hora de utilizarlo en futuros
proyectos. “Lo más relevante es
que sea considerado desde la etapa de
concepción de los proyectos, tanto en el
diseño estructural como en el análisis de
la construcción”, puntualizó Cruz.
“Toda nueva tecnología implica:
aprendizajes, nueva secuencia constructiva,
subcontratos que hayan adoptado
su uso y permitan sacar el máximo potencial.
La innovación es fundamental en
la Construcción para que podamos dar
un salto significativo en la productividad.
El HAC es una excelente tecnología
en esa dirección”, complementó.
En ese sentido, para los autores del
estudio, existen varios desafíos que
se deben abordar desde la academia
a la hora de implementar el hormigón
autocompactante en el desarrollo de
futuros proyectos. Uno de estos, como
se menciona antes, es la caracterización
adecuada del módulo de elasticidad y
del módulo de rotura.
“Un segundo desafío consiste en desarrollar
hormigones autocompactantes
con mayor contenido de materiales cementiciós
suplementarios y menor uso
de cemento para disminuir las emisiones
de CO2 y aumentar la sustentabilidad”,
puntualizó John Ardila.
Más allá de los desafíos que
presenta el uso de hormigones autocompactantes,
los resultados de este
estudio, concluyen sus autores, abren
nuevas oportunidades para la aplicación
de HAC en proyectos de infraestructura
en Chile.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 35

CRISTINA PARDO DE VERA
VICEPRESIDENTA DE ACADES
LA INDUSTRIA DEL
CEMENTO Y DEL
HORMIGÓN
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
TIENE SOLUCIONES QUE LOS
PROYECTOS DE DESALACIÓN
TIENEN QUE CONSIDERAR
El fenómeno de la “megasequía” en
nuestro país, y que abarca desde
la Región de Coquimbo hasta la
de La Araucanía, se viene estudiando de
manera sistemática. Existe, entre otros
documentos que analizan esta problemática,
el reporte del Center for Climate
and Resilience Research que da cuenta
de la evolución del fenómeno entre los
años 2010 y 2019, con un primer informe
entregado el año 2015 al gobierno de la
época. Así, las sucesivas administraciones
iniciaron el desarrollo de distintas
estrategias para combatir sus efectos
tanto en el consumo humano como
también, en actividades productivas
esenciales.
Entre las estrategias, la idea de utilizar
el agua de mar y desalarla -lo que se
conoce como proceso de desalación- es
algo que particularmente en Chile, dada
su extensa línea costera, siempre está
sobre la mesa. Por ejemplo, es posible
encontrar experiencias que van en esta
línea a finales del siglo XIX, principios
del siglo XX, con plantas desaladoras
instaladas en la Región de Antofagasta,
de las que se tienen información
limitada dada la escasez de papers que
documentaran su proceso.
Por el contrario, de la que sí se tienen
datos es de la planta desaladora que la
empresa sanitaria de la Región de Antofagasta,
Aguas Antofagasta, instaló
en 2003, que abastece -de acuerdo con
un informe de la Biblioteca del Congreso
Nacional- el 85% de agua potable de
la capital regional – y a partir del 2026
abastecerá al 100%- y el 100% del agua
de la comuna de Mejillones. En 2021,
entra en funcionamiento la planta de Tocopilla,
que abastece con agua potable
a los más de 20.000 habitantes de dicha
ciudad del norte de nuestro país.
El crecimiento y desarrollo de la industria
desaladora trae aparejados varios
ítems: desarrollo de infraestructura, impacto
en distintos sectores productivos
del país y, lo más importante, la posibilidad
de asegurar el consumo humano
en regiones cuyo estrés hídrico es alarmante.
“Necesitamos nuevas fuentes de
agua”, subrayó Cristina Pardo de Vera,
economista de la Universidad de Compostela,
con una maestría en Desarrollo
de Infraestructura y Servicios Públicos
de la Universidad Politécnica de Madrid,
y actual vicepresidenta de la Asociación
Chilena de Desalación y Reúso, ACA-
DES.
Avances y desafíos legislativos
para la industria desaladora
En 2023, ACADES, presentó un catastro
(que se encuentra en proceso de
actualización) que da cuenta de 24 plantas
desaladoras a lo largo de Chile, con
la mayoría concentradas justamente en
las regiones de Antofagasta y Atacama.
36 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

La vocera de la Asociación Chilena de Desalación y Reúso, ACADES, conversó con
Hormigón al Día sobre la actualidad de la industria desaladora en Chile, una que en
los últimos años viene experimentando un crecimiento de la mano de estrategias
impulsadas por el sector minero, como también, la vinculación con otras industrias
para desarrollos más sostenibles y eficientes en un sector que cobra cada vez más
relevancia, debido a la crisis hídrica que afecta a la zona centro-norte del país.
Lugar donde se instalará la desalinizadora en la ensenada de El Panul, dónde se hará a captación de agua y el
emisario submarino. Crédito: Dirección General de Concesiones, MOP
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 37

El
Chile
rápido
enfrenta
avance
la crisis
de
hídrica
la tecnología
con el desarrollo
de ObraLink
de plantas
se correspondió
desaladoras,
con
una solución
el
aumento
clave para
de
asegurar
interesados.
el consumo
“Los
humano
primeros
y apoyar
proyectos
sectores
los
productivos
empezamos
como
con
la minería
Echeverría
y la agricultura,
Izquierdo,
especialmente
Siena e
en
Ingevec.
regiones
Ya
afectadas
habíamos
por
evolucionado
la megasequía.
a un
dispositivo que permitía mover automáticamente las cámaras”, recordó
Pinto.
“Estimamos que alrededor de un 80%
del agua que se trata en esas plantas, se
emplea en la industria minera”, comentó
la vicepresidenta de la Asociación, a
propósito de esos datos.
En ese sentido, agregó, a propósito de
que el grueso del agua generada por la
industria desaladora se utilice principalmente
en el sector minero, que “ACADES
está preocupado de que, efectivamente,
podamos generar nuevas fuentes de
agua. Además, porque eso impacta en
cualquier actividad humana y eso incluye
cualquier industria”.
Dado el crecimiento de esta industria
-y la necesidad de nuevas fuentes
hídricas para el consumo humano en
las regiones afectadas por la megasequía-
es que, en 2018, los senadores
en ejercicio en ese entonces: Alejandro
Guillier, Isabel Allende, Felipe Harboe,
Adriana Muñoz y Jorge Pizarro, presentaron
un proyecto de ley “Sobre uso del
agua de mar para desalinización” -que
actualmente se encuentra en primer trámite
constitucional en el Senado- para
entregar un marco regulatorio a la actividad
y se ajuste a las necesidades del
sector. Este proyecto, que se tramitó en
la Comisión de Recursos Hídricos, resultó
en un importante primer paso para la
industria y así lo reconocen en ACADES.
Sin embargo, las indicaciones presentadas
en octubre de 2024 al proyecto
de ley “Administración del borde costero
y concesiones marítimas”, de autoría
conjunta entre los ministerios de Defensa,
Economía, Turismo y Fomento,
Hacienda y Obras Públicas, que, entre
otras modificaciones, traspasa la entrega
del permiso de concesiones de
esas zonas desde las Subsecretaría de
38 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

Fuerzas Armadas al Ministerio de Bienes
Nacionales, además de incorporar
la intervención de la Dirección General
de Aguas, DGA, en aras de acelerar los
permisos para este tipo de proyectos,
no van en la dirección adecuada, explica
Pardo.
¿Cuáles son las preocupaciones que
tiene ACADES respecto a las modificaciones
a este proyecto de ley en
particular?
-Para el desarrollo de esta industria,
que la concesión marítima de desalación
se otorgue como un permiso único
es muy positivo. Sin embargo, estamos
muy preocupados con el contenido de
esa ley porque no hace sino complejizar
todavía más la cantidad de permisos o
de etapas por las que tiene que pasar
un proyecto de desalación. Además, no
se diferencia entre proyecto pequeño y
proyecto grande, y otorga una discrecionalidad
muy grande a la Dirección
General de Aguas.
En ese sentido, la vicepresidenta de
la Asociación subraya que, de acuerdo
con las indicaciones, la DGA tendría que
“coordinarse con otros ocho ministerios,
lo cual hace absolutamente engorroso la
entrega de la concesión y creemos que
eso va a significar todavía más demora
en los proyectos que, hoy por hoy, ya se
demoran en torno entre 6 y 10 años en
desarrollarse”.
¿Cobra sentido para ACADES que,
por una parte, el MOP apueste por
dinamizar la construcción de plantas
desaladoras vía ley de concesiones,
mientras que por el otro lado se genere
esta incertidumbre?
-Pareciera que el objetivo no es el mismo.
O sea, no es coherente que, por un
lado, el Ministerio de Economía esté tratando
de reducir los plazos en un 30%
para los permisos de grandes proyectos;
no olvidemos que aquí el gran objetivo
es incentivar inversiones y luchar contra
la crisis hídrica, ese es el objetivo
primordial y hacerlo en el contexto de
urgencia en el que nos encontramos,
no se pueden hacer leyes tan complejas
porque entonces estamos yendo en
contra de lo que el país entero ha consensuado,
que es crecer y mejorar las
condiciones en que la gente vive y desarrolla
sus actividades.
Para la representante de ACADES, el
proyecto de ley -que de acuerdo con el
sitio web de la Cámara de Diputadas y
Diputados, desde el 21 de octubre de
2024 se encuentra en segundo trámite
constitucional, en el Senado- con estas
modificaciones, no sólo tendría un impacto
en la industria de las desaladoras,
sino también, a otras áreas productivas.
“La desalación en sí misma, además
de ser una actividad económica que
genera puestos de trabajo, que desarrolla
proyectos de impacto económico,
además, repercute directamente en el
consumo de agua, y en el día a día del
ser humano”, comentó.
“Ojo -subraya- aquí en la industria
nadie quiere no respetar las reglas del
juego, pero estas deben de estar claras
y como industria vemos que esto se
está complicando cada vez más”. En esa
misma línea, explica que, en esta materia,
la posición de ACADES es clara:
concentrarse en que “los proyectos de
desalación y reúso tengan un marco re-
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 39

gulatorio adecuado para que se puedan
ejecutar. Si eso no sucede, nos privamos
de nuevas fuentes de agua para un país
donde no va a llover suficiente y cuando
lo haga, será de una manera más torrencial,
de manera que no vamos a poder
embalsar toda esa agua y, por lo tanto,
vamos a seguir teniendo el problema de
macrosequía, que es estructural”.
Planta desaladora en Coquimbo:
Un hito que se observa con
cautela
En septiembre de 2020, se inició el
desarrollo de la iniciativa denominada
“Planta desaladora de la Cuarta Región
de Coquimbo”. El proyecto, que considera
la construcción y operación de
una planta desaladora ubicada en el
sector El Panul, tiene por objetivo “el
abastecimiento del agua potable para
el consumo humano de las comunas
de Coquimbo y La Serena, con potencial
expansión hacia otros sistemas”,
menciona la información de la Dirección
General de Concesiones del MOP en su
sitio web.
Esta planta, cuyo anuncio de licitación
se realizó se realizó en enero de 2024
en la ciudad de Coquimbo, beneficiará
a una población estimada de 460.000
personas, transformándose en la planta
desaladora para consumo de agua más
importante del país.
La importancia de esta planta -cuyo
estudio de impacto ambiental se acogió
a finales del mes de octubre- radica en
que será la primera que operará bajo el
marco regulatorio impulsado en 2018,
que permite que operen bajo concesión.
“El hecho de que sea la primera planta
desaladora concesionada en Chile abre
una puerta muy importante para el país.
Podría tratarse de algo histórico si se
hace bien”, subrayó Pardo de Vera.
A juicio de ACADES, ¿qué permitiría
una planta desaladora desarrollada
bajo el modelo de concesiones?
-Al igual que fuimos capaces de desarrollar
toda una industria y un desarrollo
económico alrededor de las autopistas
concesionadas, esto es mucho más trascendente,
si se le puede catalogar así,
porque podría ser la primera de muchas
plantas desaladoras multipropósito, y
eso es muy importante, que el concepto
multipropósito se integre a este tipo de
plantas.
Precisamente, ese calificativo es relevante
para la Asociación ya que una
planta desaladora multipropósito es
aquella que, como su nombre lo indica,
destina el recurso hídrico a varias fuentes.
Un ejemplo es la desaladora que el
grupo minero CAP instaló en la Región
de Atacama y que inició su operación el
año 2014. Esta planta, que genera 400
litros por segundo, destinó en 2020 el
18% de su producción al consumo humano,
el 44% al regadío y el resto, a la
actividad minera.
Dado que, como señala el catastro
hecho por ACADES, el grueso de las
plantas desaladoras en Chile se concentra
en el norte grande del país y que,
explica la vicepresidenta de la Asociación,
el sector minero está en “un nivel
de reúso del recurso hídrico que alcanza
un 74%”, el que la planta desaladora de
la Región de Coquimbo se utilice para
consumo humano, será vital para la acti-
40 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

vidad agrícola, esencial en esa zona del
país y que, dice Pardo, representa un
80% del consumo de agua.
“Este proyecto considera 1.200 lts/
seg para dotarlo al sistema sanitario.
Con eso, libera el recurso de los embalses
que existen en la región (La Paloma,
Puclaro) y con ello, los agricultores evidentemente
no sufren esa presión tan
grande sobre el recurso, en especial, con
los derechos de agua que ya tienen adquiridos”,
comentó.
¿Basta con que esta planta, que es un
proyecto estrella, si se quiere, se sume
al sistema?
-Todavía no. La Cuenca del Limarí
todavía sufre mucho y va a seguir sufriendo,
por lo tanto, habría que pensar
en, quizás, otra planta desaladora en esa
cuenca. Siempre hay que pensar en la
fuente de agua como una dotación adicional
para la cuenca, para respetar el
cauce natural de esta y enriquecerla en
épocas de crisis. Por lo tanto, siempre
el recurso hídrico ha de mirarse desde
una perspectiva de las cuencas, en eso
también se ha avanzado.
Infraestructura e industria del
hormigón: ¿Un futuro aliado?
El que sea el sector minero el que
concentre la mayor capacidad de plantas
desaladoras no es casualidad ya que,
a nivel de infraestructura, una instalación
de este tipo supone una inversión
no menor. “Si pensamos en una planta
como la de Coquimbo, que estamos conversando
y que se trata de una planta
grande, se están proyectando alrededor
de USD 300 millones. Sin embargo, es
muy difícil dar un dato de inversión ya
que existen varios ratios. A nivel internacional,
por ejemplo, el costo de agua
desalada está entre los USD 0,5/m3 hasta
USD 2/m3”, comentó.
A nivel de infraestructura y construcción,
una planta desaladora presenta
varios desafíos. Por una parte, explica
Pardo, el sistema puede instalarse ya
sea dentro de una nave industrial o al
aire libre, “incluso puede estar soterrada”,
explicó. La complejidad radica en
el transporte del agua; los sistemas de
bombeo y de tuberías son los que elevan
los costos “por la geografía que
tenemos en Chile, que hace que haya
que bombear agua a más de 100 kilómetros
o a 4.000 metros de altura, en el
caso de la minería, y que hace que entre
el 60% y el 80% de la inversión sea en el
transporte”, explicó.
Imagino que, por este motivo, es que
es el sector minero concentra el grueso
de estas instalaciones.
-Justamente. Piensa que el hecho de
no producir, en un día, el cobre que exportamos
es tan relevante para Chile y
para la industria minera, que estaríamos
hablando de pérdidas de cientos de millones
de dólares diarios. Desde luego,
eso compensa cualquier inversión que,
en este caso, es bastante elevada y la
capacidad minera todavía se puede resistir
a este tipo de inversiones.
Además, destaca Pardo, el propio sector
de la minería ya viene avanzando
respecto a la reducción del uso de fuentes
hídricas continentales, estableciendo
metas claras en la Política Nacional Minera
2050. “Para el año 2019, el sector
se fijó metas de reducción de un 25% del
uso de fuentes continentales, un 10% al
año 2030 y realmente, va en camino a
conseguirlo”, puntualizó.
¿Aspectos como la ubicación de la
planta o la tecnología de desalación
también influyen en la inversión en
infraestructura para plantas desaladoras,
además del transporte del agua?
-Todos esos factores influyen, qué
duda cabe. La ubicación, evidentemente
cuanto más cerca de la costa, también
es más eficiente, pero no siempre es posible
instalar la planta muy cerca de la
costa. Entonces, se puede alejar de la
costa todo lo que queramos, pero indudablemente
influye en el monto de
inversión. Y la tecnología, bueno, estamos
hablando de una tecnología que
nació aproximadamente el año 1965
en el caso de España y que desde esa
época ha venido eficientándose en un
1.000%, abaratándose con ello. Por lo
tanto, es una tecnología que no deja de
evolucionar y que estamos seguros de
que, dentro de unos años, será muchísimo
más barato desalar.
Sin embargo, enfatiza, dadas las características
geográficas y aerográficas
de Chile, es que el grueso de la inversión
en el país corresponde a los ductos de
transporte. “Por eso en ACADES también
promovemos desarrollar sistemas
de transporte eficientes. Qué significa
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 41

En la foto, Cristina Pardo de Vera, vicepresidenta en ACADES. Crédito: Gentileza ACADES.emisario submarino. Crédito: Dirección General de Concesiones, MOP
eso: que la misma infraestructura -en
este caso, los ductos de transporte de
agua- pueda ser utilizada por varias
desaladoras y para varios puntos de
destino”.
“Sin embargo -agregó- estamos un
poco lejos de eso todavía porque tendría
que haber una conversación al máximo
nivel para coordinar todos estos esfuerzos
y, sin embargo, la necesidad hace
que se desarrollen de manera independiente
cuando a lo mejor lo óptimo sería
conectar las redes de transporte a nivel
estatal”.
Y dentro de este cuadro, ¿de qué manera
ven posible la integración de
otros sectores productivos, por ejemplo,
la industria de la construcción con
hormigón?
-La industria del cemento y del hormigón
tiene soluciones eficientes que los
proyectos de desalación también tienen
que considerar para generar proyectos
cada vez más eficientes, cada vez más
sostenibles y más en sintonía con el
medioambiente y con la sociedad. Y en
eso, la industria del hormigón y del cemento
tienen mucho que decir.
“Hemos estado revisando sus últimos
números”, puntualizó la vicepresidenta
de ACADES. “En especial, aquellos asociados
precisamente a la eficiencia y a la
sostenibilidad y bueno, eso es algo que
en la Asociación tenemos muy en cuenta.
Siempre trabajamos con la academia,
con el mundo privado, en incorporar
tecnologías de la construcción, que en
su sector conocen mejor que nadie, para
incorporarlas en los proyectos de desalación
que se desarrollan”, agregó.
¿Qué aspectos ven en la industria del
cemento y del hormigón que podrían
ser relevantes para el desarrollo de la
infraestructura necesaria en su sector?
-En la actualidad, la resiliencia juega
un rol muy relevante en la nueva infraestructura.
Estamos hablando de una
infraestructura que tiene que resistir a
eventos extremos como tsunamis. Siempre
hablamos de plantas por encima
de los 30 metros de altitud, por ejemplo,
y hay que considerar este tipo de
aspectos en el desarrollo de la nueva
infraestructura. En ese sentido, la industria
del cemento y del hormigón siempre
está a la vanguardia en lo que respecta
a resiliencia, eficiencia y sostenibilidad.
Otro de los campos en los que la industria
del cemento y del hormigón puede
vincularse con la industria desaladora
es en la reutilización de salmuera como
árido para la producción de hormigones.
“Es algo factible y que, entendemos, con
42 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

El crecimiento de la desalación en Chile requiere un marco
regulatorio eficiente. ACADES advierte que la complejidad de
los permisos podría retrasar proyectos clave, afectando la lucha
contra la crisis hídrica.
el adecuado desarrollo sí se podría aplicar
en varios ámbitos”, comentó Cristina
Pardo. En ese sentido, agrega que desde
ACADES siempre se están recogiendo
“todos los avances en ese aspecto”.
¿Por qué es importante este tema
para la industria desaladora? La salmuera
es un subproducto que se genera a
partir de la desalación y que corresponde
al agua con mayor contenido salino.
La disposición de este subproducto y su
impacto en el ecosistema marino es un
tema que siempre ha generado controversia
sobre la implementación de esta
tecnología en las costas del país.
Cristina Pardo de Vera comentó al
respecto que “existen ya varios estudios
donde se señala que, haciendo
las cosas correctamente, el impacto,
que ya hemos demostrado en muchas
desaladoras, aquí mismo en Chile, es
prácticamente negativo. Es muy importante
decir eso porque siempre ha
rondado ese mito sobre el daño que generaría
sobre el ecosistema la salmuera”.
La vocera de ACADES subraya que la
legislación chilena, en ese punto, coloca
elevadas exigencias, por lo que “no
es aleatorio que una industria pueda
o no pueda aplicar estos altos estándares
medioambientales en torno a la
salmuera. Pero insisto, las cosas hay
que hacerlas bien, hay que hacerlas de
manera responsable y técnicamente es
perfectamente factible (reutilizar la salmuera
como árido para la producción
de hormigón), lo que sí, debe hacerse
siguiendo los más altos estándares”.
En esa línea, Pardo de Vera recalcó
que ACADES es una asociación que
mantiene diálogo permanente con otros
sectores. “La Asociación siempre tiene
abierto el canal de diálogo con todos
los actores, generando mesas de trabajo,
para recoger todos esos avances
que son tan relevantes para el futuro de
proyectos sustentables y resilientes”,
enfatizó.
Proyecciones de la industria
desaladora en Chile
Para ACADES, el desarrollar infraestructura
que permita asegurar nuevas
fuentes de agua va mucho más allá de
la mera actividad económica. “Nuestro
objetivo es generar nuevas fuentes
de agua para darle seguridad hídrica a
Chile y evidentemente, dotar de agua a
las generaciones futuras. Esa es nuestra
premisa”, enfatizó.
En ese aspecto, el impacto que tendría
la industria desaladora a futuro
tiene directa relación con el desarrollo
de políticas públicas a largo plazo. “Que
la minería, como te comentaba antes,
utilice un alto porcentaje de agua desalada
para sus operaciones es un avance
importantísimo en materia de sostenibilidad.
Sin embargo, faltó prever esa
necesidad para dotar de agua también
a otras industrias y, por supuesto, al
consumo humano y la agricultura. No
olvidemos que la agricultura consume el
80% del agua que se requiere”, recalcó.
En ese sentido, ¿cómo ve el desarrollo
a futuro de la industria, especialmente
con la cantidad de proyectos que se
evidencian en carpeta?
-Bueno, debiera ser exponencial por la
necesidad, por el riesgo al que nos enfrentamos
y también, por la conciencia
de sostenibilidad que todas las industrias
están adoptando para liberar, de
alguna forma, el recurso hídrico continental.
Existe un consenso en eso, sin
embargo, va a depender de la adecuada
regulación que esto pueda llevarse a
cabo y del seguimiento riguroso de los
proyectos.
La vocera de ACADES añade que, en
la medida que los procesos de evaluación
también se generen de forma fluida
y que las coordinaciones interministeriales
propicien la reducción de los plazos,
la instalación de plantas desaladoras
como parte de una estrategia general
para mitigar la crisis hídrica tendrá mayor
impacto, especialmente “cuando
hay una necesidad tan evidente por parte
de la población”.
“En ese sentido, apelamos a la responsabilidad
de nuestros legisladores de,
por favor, revisar esas propuestas del
proyecto de ley, en el sentido de hacerlo
eficiente. Es responsabilidad del estado
otorgar a la ciudadanía de un marco
regulatorio estable, responsable, pero
también, eficiente”, puntualizó.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 43

BUENAS PRÁCTICAS PARA
OBRAS CON HORMIGÓN
REHABILITACIÓN DEL PUENTE DE
MINNESOTA
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
El proyecto de rehabilitación del
Puente de la 3ª Avenida, completado
en 2023, se destaca por su
inmensa escala, la construcción y escenarios
únicos del puente en arco de
hormigón, la inusual composición y el
grave deterioro del hormigón original de
100 años y los métodos innovadores que
se utilizaron para reparar el hormigón y
así, extender la vida útil del puente por
otros 50 años.
La evaluación de la condición, los estudios
alternativos y las fases del diseño
de reparación tomaron, colectivamente,
tres años y la construcción abracó
otros tres años, involucrando numerosos
socios tanto en el diseño como en
la construcción, lo que representó la rehabilitación
de puentes más grande en
el estado de Minnesota y una de las más
grandes de todo el país.
44 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

La reparación y rehabilitación de estructuras patrimoniales de
hormigón -que, además, forman parte de la red vial de una
ciudad- representan todo un desafío, tanto en la fase de diseño
como en la misma obra. Desde cumplir con los requisitos para
proteger el aspecto patrimonial e histórico hasta, efectivamente,
que la estructura vuelva a su funcionamiento, asegurando además
una vida útil extendida, son sólo algunos de los aspectos que se
deben abordar en este tipo de obras. Este artículo, publicado
originalmente en el N°37 del Concrete Repair Bulletin, da
cuenta del proceso que hubo detrás de la rehabilitación de una
importante obra vial histórica en Estados Unidos.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 45

Vista del histórico Puente de la 3ª Avenida en el centro de Minneapolis, durante su rehabilitación
Historia del puente
El Puente de la 3ª Avenida, que originalmente
se diseñó y construyó a
comienzos del 1900, se catalogó como
una estructura histórica y un ejemplo
clásico de los puentes de arcos enjutos
abiertos de hormigón que eran comunes
en esa era (Imagen 1). Ubicado en
el centro de Minneapolis, Minnesota, el
Puente de la 3ª Avenida es único debido
a su escala, su uso del sistema de
refuerzo Melan y su geometría curva en
forma de S para evitar fisuras de la piedra
caliza en el lecho del río. El puente,
que se inauguró en 1918, es uno de los
24 puentes de destaca importancia histórica
que se eligió para su preservación
a largo plazo y que se incluyó en el Plan
Estatal para el Mantenimiento y Gestión
de Puentes Históricos.
El puente consta de siete arcadas de
arco de hormigón originales en el río y
tramos de acceso en cada extremo. Los
tramos de arco 1 al 5 consisten en tres
nervios de arco, mientras que los tramos
6 y 7 constan de arcos de cañón de
ancho completo, los que sostienen las
columnas enjutas que, a su vez, sostienen
la plataforma del puente. El puente
se construyó utilizando el sistema de refuerzo
de Melan, patentado en 1892 por
el ingeniero de puentes Joseph Melan.
En el sistema de Melan, no hay barras de
acero de refuerzo convencionales en los
arcos. En vez de eso, los acros de hormigón
se reforzaron con cerchas de acero
internas compuestas de cuerdas de doble
ángulo conectadas con placas de
refuerzo de acero remachadas y tirantes
transversales diagonales.
Aunque el puente se rehabilitó anteriormente,
primero en 1939 y luego con
46 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

La rehabilitación
del Puente de la 3ª
Avenida en Minneapolis,
completada en 2023,
combinó técnicas
innovadoras y
sensibilidad histórica
para restaurar esta
icónica estructura
de más de 100 años.
Con reparaciones
avanzadas de hormigón,
protección catódica y
restauración estética,
el proyecto extendió la
vida útil del puente por
50 años, preservando
su valor patrimonial y
funcionalidad.
Inspección detallada que ilustra el deterioro en las bases de las pilas y en las nervaduras de los
arcos
reparaciones importantes al hormigón y
el reemplazo completo de su plataforma
cerca de 1980, para comienzos de la
década del 2000 el puente nuevamente
presentó un importante deterioro del
hormigón, además de deficiencias estructurales,
las que debían abordarse. El
propósito de la reciente rehabilitación
que completó fue abordar la condición
del puente, elevar su ranking NBI de 4
a, al menos, 6 y lograr el objetivo de extender
su vida útil en, al menos, 50 años.
Evaluación de la condición
Como un primer paso en la rehabilitación
de un puente histórico, una
evaluación del estado bien concebida
resultó fundamental para lograr reparaciones
duraderas. Los objetivos de
la evaluación del estado fueron para
caracterizar la construcción y actual
condición de la estructura y, más importante,
identificar los mecanismos de
deterioro que atacaron a la estructura
individual. Los mecanismos de deterioro
comunes para hormigón histórico
incluyen daño por ciclo de congelacióndeshielo,
daño por corrosión causada
por el ataque de cloruros y daños por
corrosión provocados por la carbonatación.
Fase 1: Inspección del puente
La evaluación del estado para el Puente
de la 3ª Avenida se realizó en dos
fases. La Fase 1 consistió en una inspección
detallada del puente a nivel de
elementos y un sondeo representativo
del 100% de las superficies expuestas
(Imágenes 2 y 3). Las condiciones de
peligro y los estados de condición se
mapearon digitalmente en dibujos a escala
utilizando tablets.
Fase 2: Ensayos en terreno,
muestreo de material y ensayos
en laboratorio
Basado en la inspección de la Fase 1,
se seleccionaron pequeñas áreas de estudio
en todo el puente para representar
el rango completo de condiciones presentes.
La Fase 2 consistió en ensayo
en terreno y muestreo de materiales en
cada una de las áreas de estudio, cuya
meta principal fue identificar la gravedad
y los mecanismos de deterioro que
ocurren en el hormigón para cada tipo
de elemento. Las zonas de estudio se
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 47

Toma de muestras de testigos por daño profundo causado por ciclos de congelación-deshielo en una nervadura de arco, cerca de la línea de resorte
distribuyeron espacialmente en todo
el puente para representar la gama de
condiciones y los tipos de materiales
presentes.
Los métodos de ensayo en terreno en
sobre 100 zona s de estudio utilizadas
sobre el Puente de la 3ª Avenida incluyeron
estudios de potencial de media
celda, mediciones de la tasa de corrosión,
ensayos de resistividad, ensayos de
carbonatación y pruebas ultrasónicas de
espesor de elementos de la armadura de
acero (Imágenes 4 y 5). Los ensayos en
laboratorio de las muestras del material
tomado desde el puente, que comprendieron
más de 80 testigos de hormigón
y 10 muestras de acero, incluyeron ensayos
para las propiedades mecánicas
del hormigón y de los materiales de
acero, evaluación por perfil del contenido
de cloruro y análisis petrográfico de
números testigos para identificar vulnerabilidades
específicas en el hormigón
de esta estructura. Las proyecciones de
vida útil se desarrollaron para cada tipo
de elemento, las que se utilizaron para
informar el desarrollo de las alternativas
de rehabilitación y las comparaciones en
el costo del ciclo de vida.
Diseño y construcción de la
rehabilitación del hormigón
Luego del análisis de las alternativas
de rehabilitación con varias proyecciones
de la vida útil, se seleccionó la
alternativa que podría alcanzar una vida
48 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

El Puente de la
3ª Avenida, un
ícono histórico
de Minneapolis,
fue sometido a
una compleja
rehabilitación que
incluyó evaluaciones
detalladas, reparaciones
profundas de hormigón
y restauración de
elementos originales.
Este proyecto, que
costó USD 150 millones,
no solo garantizó
la durabilidad de la
estructura, sino que
también respetó
su estética original,
convirtiéndolo en
un ejemplo de
preservación histórica y
modernización.
Ensayos no destructivos en una columna de enjuta durante la inspección del puente y la fase de
evaluación
útil de al menos 50 años, la que se convirtió
en el criterio del diseño para las
reparaciones del hormigón.
La rehabilitación del puente requirió
de una ingeniería compleja y de una
construcción en secuencia. El acceso
desde debajo, utilizando barcazas, fue
limitado debido a las caídas en varios
niveles y la central eléctrica adyacente.
Esto requirió un enfoque de arriba
hacia abajo, pero la carga sobre la superestructura
tuvo que limitarse para
evitar sobrecargar los arcos existentes
que, debido a su perfil poco profundo,
experimentan altas tensiones de flexión
bajo cargas desbalanceadas. Se
construyó una serie de grúas torre dentro
de las pilas del puente para realizar
Vista de los múltiples métodos de acceso, incluyendo andamios suspendidos y ataguías desaguadas
(crédito: Joe Szurszewski)
Reparación de la esquina del arco que se extiende a lo largo de toda la altura del arco cilíndrico
y muestra ánodos PC continuos y discretos, barras de refuerzo/anclajes suplementarios y acero
Melan recubierto
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 49

Con más de 9.000 m²
de reparaciones de
hormigón y la instalación
de 10.000 ánodos de
protección catódica,
la rehabilitación del
Puente de la 3ª Avenida
marcó un hito en
la preservación de
infraestructura histórica.
Este proyecto, que
combinó técnicas
modernas y respeto
por el diseño original,
asegura la funcionalidad
y belleza de esta
estructura centenaria
para las próximas
generaciones.
Aplicación de shotcrete de mezcla húmeda a la parte inferior del arco
los reemplazos de las columnas y de la
plataforma, con la asistencia de grúas
móviles más pequeñas. El acceso a la
subestructura requirió de complicados
andamios suspendidos y de ataguías sin
agua en el torrentoso río.
Reparaciones de alta calidad
en la superficie de un hormigón
histórico
Los detalles del diseño para la reparación
del hormigón se desarrollaron
para lograr una sensibilidad histórica
y reparaciones durables y de alta calidad.
El principio guía detrás del diseño
de la reparación fue lograr y mitigar en
el futuro los mecanismos de deterioro
de raíz identificados, principalmente la
corrosión provocada por el ataque de
cloruros y el daño por congelación-deshielo,
los que son distintos mecanismos,
aunque ambos estén impulsados por el
agua.
Basados en la inspección, se especificaron
las reparaciones de la
superficie del hormigón en todas las
ubicaciones donde estuviesen presentes
delaminaciones, astillas y anteriores
reparaciones, y los detalles de la reparación
se desarrollaron para ubicación
típica. Se entregaron detalles únicos
para abordar los graves daños relacionados
con la corrosión en las esquinas
de las nervaduras del arco (Imagen 7,
Imagen 8), las fisuras longitudinales en
la parte superior e inferior de las nerva-
50 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

Reparación de la cubierta de la base del muelle en progreso, que muestra la ataguía, la remoción
del hormigón y las barras de refuerzo/anclajes suplementarios en la parte superior, y el encofrado
y la nueva cubierta de hormigón en la parte inferior del muelle.
Ensayo de potencial de media celda durante la construcción
duras del arco y en zonas donde el daño
por congelación-deshielo fuese particularmente
profundo. Las especificaciones
de la reparación del hormigón se diseñaron
para brindarle al contratista libertad
de elegir entre métodos de encofrados
y vertido, encofrado y bombeo o shotcrete,
ya sea con hormigón preenvasado
o premezclado, para cada tipo de reparación.
Se incluyeron las propiedades y
requisitos de control de los materiales
aplicables para cada método y material.
Reparaciones profundas en el
hormigón por daño provocado
por ciclo de congelacióndeshielo
En el Puente de la 3ª Avenida, el daño
por ciclo de congelación-deshielo a
menudo se presentó debajo de las descargas
del drenaje y los manantiales de
arco donde se acumula el agua. Basado
en el análisis petrográfico de las
muestras de testigos, se anticipó que la
mayor parte de las reparaciones en la
superficie no tendrían más de 152 mm
de profundidad, sin embargo, se proporcionaron
detalles de reparación para
profundidades de hasta 305 mm, que
fue el daño más profundo observado en
las muestras de testigos.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 51

Ánodos discretos de dos etapas instalados en orificios tubulares a lo largo de las esquinas del arco sano entre reparaciones de esquinas
Los tableros con acabado manual forman líneas en las reparaciones con shotcrete en la cara del
muelle para que coincidan con la textura de la superficie existente
El daño por ciclo de congelacióndeshielo
se presentó incluso en las
bases de las pilas, cerca de la cota del
agua y debajo de las descargas del
drenaje. La erosión máxima del hormigón
fue de 432 mm y más allá de eso,
hubo daños por ciclo de congelacióndeshielo
de hasta otros 203 milímetros.
En vez de remover todo el hormigón
dañado por la congelación-deshielo,
los detalles de la reparación requirieron
la eliminación uniforme de 305 mm
de hormigón para alcanzar lo que se
definió como el “sustrato intacto del
hormigón” (áridos fuertemente embebidos
en una pasta sólida, pero con
algunas fisuras relacionadas al ciclo de
congelación-deshielo). Las remociones
52 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

Fotografía del “antes” a lo largo del lado a contracorriente del puente que evidencia el deterioro del hormigón en las bases de las pilas y los arcos
más profundas se realizaron en “focos”
localizados para alcanzar una superficie
intacta. Se instalaron anclajes epóxicos
más largos a mayor profundidad en el
material sano más allá de la profundidad
de remoción, y se instaló una nueva malla
de acero inoxidable de refuerzo cerca
de la superficie (Imagen 9).
Mitigación del daño futuro por ciclo
de congelación-deshielo y corrosión de
acero de refuerzo (es decir, extendiendo
la vida útil)
Reparación y recubrimiento de
fisuras
Los recubrimientos y selladores que
forman películas se utilizan ampliamente
para evitar que el agua penetre en el hormigón,
pero a menudo son inapropiados
para una estructura histórica de acuerdo
con los estándares de preservación. Sin
embargo, la investigación mostró que
el Puente de la 3ª Avenida posee varios
tratamientos de superficie en su historia.
El hormigón original no contiene aire
y está contaminado por cloruros, por lo
que es extremadamente vulnerable a futuros
deterioros y pérdida de estructura
histórica si el agua penetra. Luego de
discusiones entre historiadores y expertos
técnicos, se acordó la aplicación de
un revestimiento que forma película de
alto desempeño y resistente al agua en
todas las superficies del hormigón original
para la reparación de las fisuras. Se
seleccionó un producto de recubrimiento
a base de acrílico para no enmascarar
las líneas del encofrado original. Puede
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 53

removerse, lo que es importante para
estructuras históricas, y mejora la apariencia
del hormigón al enmascarar la
generación de parches de distintos colores.
Protección catódica orientada a
las esquinas del arco
El deterioro en los arcos se concentró
en las esquinas de estos, donde la exposición
es peor debido a la escorrentía
directa y a la exposición bilateral a la
humedad y los ciclos de congelacióndeshielo.
Las esquinas desgastadas se
repararon utilizando un detalle personalizado
que incluyó un cuidadoso
refuerzo para controlar el agrietamiento
y mantener perímetros y uniones
ajustadas, así como ánodos catódicos
continuos de protección para, valga la
redundancia, proteger partes de los ángulos
Melan que no estaban expuestas,
limpiadas y recubiertas.
Para mitigar el deterioro futuro a lo
largo de las esquinas del arco, donde
no se presentaron problemas actuales,
se implementó una estrategia de protección
catódica específica. Se ubicaron
en el campo, de manera discreta, dos
ánodos de dos etapas de acuerdo con
los ensayos de potencial de media celda
que se realizaron durante la fase de
construcción (Imagen 9 e Imagen 10).
Restauración de elementos
históricos
El Puente de la 3ª Avenida está en el
Registro Nacional de Lugares Histórico
y es un ícono en el horizonte de Minneapolis.
La preservación de los materiales
originales -en la medida de lo posible- y
la restauración de la estética original del
puente fue una consideración primordial.
El proyecto fue revisado y aprobado
por las agencias de preservación del
patrimonio sin ningún tipo de impacto
Fotografía del “después” a lo largo de la cara a contracorriente del puente, mostrando los
arcos y las bases de las pilas reparadas con revestimiento nuevo, junto con vigas superiores,
columnas y barandillas reemplazadas en la parte superior
desfavorable a la integridad histórica del
puente.
La preservación de la estética significó
que los perfiles originales necesitaron
replicarse de manera precisa. El intrincado
perfil de las monumentales pilas se
reprodujo en las cubiertas de las pilas
encofrados construidos en el sitio de la
obra y hormigón autocompactante. Las
reparaciones con shotcrete en las zonas
más visibles para el público se terminaron
a mano para que las líneas del
tablero del encofrado coincidieran con
las del hormigón original (Imagen 12).
Los muros de las pilas se reemplazaron
utilizando revestimientos de encofrado
para replicar el acabado del tablero del
moldaje. El revestimiento a la superficie
que se aplicó sobre la totalidad del
puente coincidió con los colores originales
durante el período de importancia
histórica. Para cada tipo de reparación
del hormigón, se requirieron maquetas
ya que así, se lograron confirmar tanto
la estética como la calidad de dichas reparaciones.
La rehabilitación también brindó una
oportunidad para restaurar varios aspectos
originales del puente que se
habían perdido. Por ejemplo, los extremos
curvos de las cubiertas de viga
originales se reprodujeron en nuevas
cubiertas de viga prefabricadas, y se
instalaron nuevos faroles que imitaron la
iluminación histórica original del puente.
Las rejillas de aluminio instaladas cerca
de la década de 1940 se limpiaron y reinstalaron,
incluyendo el aumento para
cumplir con los requerimientos del código
actual.
La rehabilitación se completó y el
puente se abrió al tráfico en octubre de
2023 (Imágenes 13, 14 y 15). El costo total
de la construcción fue de, aproximadamente,
USD 150 millones, más de 9.000
metros cuadrados de reparaciones de la
superficie del hormigón se ejecutaron
con shotcrete, y se colocaron más de
10.000 ánodos de protección catódica.
La belleza y longevidad del puente rehabilitado,
lo que se logró gracias a las
habilidades colectivas de un equipo de
expertos en diseño de reparaciones del
hormigón, materiales y construcción, la
convierten en uno de los puentes históricos
más impresionantes en el país que
será admirado por las generaciones venideras.
54 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

Vista general del Puente de la Tercera Avenida después de finalizar la rehabilitación (Crédito de la foto: Trey Cambern)
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 55

AVANCES EN EL DESARROLLO
PARA EL HORMIGÓN DEL FUTURO
UNA NUEVA FORMA DE
DESCARBONIZAR LA INDUSTRIA DEL
CEMENTO Y DEL HORMIGÓN
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
Uno de los aspectos por los que
se menciona que la industria del
cemento y del hormigón es un
sector que más contribuye a los gases
de efecto invernadero (GEI) y, por
consiguiente, al calentamiento global y
al fenómeno del cambio climático, es
debido a la producción del clínker, materia
prima esencial para la producción
cemento portland, componente fundamental
para la fabricación del hormigón.
Así, distintos actores -entidades gremiales,
el mundo de la academia, entre
otros- desarrollan investigaciones para,
justamente, disminuir las emisiones
durante el proceso de producción del
material; desde el uso de adiciones como
puzolanas (que en el caso de Chile, se
trata de uno de los cementos más utiliza
este tipo de adiciones), residuos industriales,
tecnologías de captura de CO2,
entre otros, la industria busca alcanzar
la carbono neutralidad o el denominado
“net zero” en la producción del cemento,
una meta que, a nivel mundial y local, se
fijó para el año 2050.
Uno de los grandes desafíos que
existen en esta materia es lograr el desarrollo
de estas tecnologías a un nivel
que permitan incorporarlas dentro
56 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

Un equipo de investigadores de la UCLA, liderados por el Doctor
Gaurav Sant, desarrolló un nuevo método para descarbonizar la
producción del clínker y así, producir cementos más sostenibles. Este
nuevo desarrollo, que sería mucho más eficiente que los que existen
actualmente, permitiría su rápido escalamiento y aplicación en plantas
cementeras y ya se encuentran generando pilotos en India, donde se
construirá una planta que operará sólo con esta innovación.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 57

del proceso mismo de producción sin
elevar sus costos, que es uno de los motivos
por los que aún no se masifican.
En ese sentido, tanto la industria como
los investigadores continúan con el desarrollo
de pilotos para introducir esas
innovaciones y así, generar cementos y
hormigones con menores emisiones.
Ese aspecto, incorporar una tecnología
de captura que fuese eficiente
en materia de costos, fue lo que llevó
a investigadores de la Universidad de
California (UCLA) a preguntarse si era
posible descomponer la piedra caliza
(es decir, acceder a la cal) en el proceso
de producción del cemento de una
forma industrialmente relevante sin liberar
dióxido de carbono en fase gaseosa.
Luego de una década investigación,
llegaron a la respuesta: ZeroCAL, una
manera de descarbonizar al sector que
puede introducirse fácilmente en el proceso
productivo del material.
Descarbonizando la producción
del cemento a través de
ZeroCAL
El proceso que da forma a ZeroCAL se
basa en la producción de hidróxido de
calcio, compuesto que, al calentarlo en
un horno para producir cal, emite agua.
Así, el equipo liderado por Gaurav Sant,
Ph.D en Ingeniería Civil de la Universidad
Purdue y director del Instituto para
el Manejo del Carbono de la UCLA, desarrolló
un nuevo enfoque para producir,
justamente, hidróxido de calcio.
Los investigadores utilizaron caliza
como materia prima, la que disolvieron
en una solución acuosa que contiene
un ácido industrial común, el ácido etilendiaminotetraacético.
Luego, en un
proceso de nanofiltración a través de
una membrana, separaron el calcio extraído
desde la caliza antes de utilizar
un proceso electroquímico para producir
hidróxido de calcio, detalla la casa de
estudios en un comunicado de prensa.
El equipo bautizó al proceso como
“ZeroCAL”, que significa cal sin carbono.
Este nuevo enfoque, comentan,
podría remover hasta el 98% de las
emisiones de CO2 asociadas al proceso
termoquímico de creación de la cal.
Los subproductos que se generan con
este proceso incluyen ácido clorhídrico
y bicarbonato de sodio, como también,
oxígeno e hidrógeno gaseoso, el que
podría utilizarse como un combustible
de combustión limpia para calentar los
hornos cementeros.
“El método ZeroCAL ofrece una
solución elegante para eliminar las emisiones
de dióxido de carbono asociadas
al proceso de producción del cemento”,
destacó el Doctor Sant, autor correspondiente
de la investigación.
“En primer lugar, aborda las emisiones
resultantes de carbono resultantes de
la descomposición de la caliza mientras
que entrega hidrógeno limpio y oxígeno
para calentar los hornos cementeros.
Segundo, permite la descarbonización
en el mismo sitio mientras se utilizan los
hornos existentes y piedra caliza como
58 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

materia prima, sin tener que construir
instalaciones separadas para la captura
y almacenamiento de CO2”.
Los desafíos de este nuevo
desarrollo
Si bien uno de los grandes desafíos
que tiene este nuevo método es su consumo
energético, el que actualmente, es
más elevado que los que se utilizan en
hoy en día para la producción de cal. Por
lo mismo, recientes estudios sugieren
caminos por los que el método ZeroCAL
puede alcanzar la paridad energética
simplificando y eliminando operaciones
unitarias, haciendo un mejor uso de los
ácidos producidos electrolíticamente y
de los coproductos asociados al método.
Asimismo, para cumplir con la demanda
de agua que requiere ZeroCAL, el
equipo sugiere enfocarse en plantas de
cemento cercanas a las riberas de ríos o
instalaciones que tengan un fácil acceso
al suministro de agua. Los investigadores
comentan que están trabajando junto a
la cementera más grande de India, Ultratech
Cement Limited, para construir una
planta de pruebas, la primera en su tipo,
que producirá varias toneladas cúbicas
de cal por día utilizando el método de
ZeroCAL.
“Se ha vuelto muy claro que, para mitigar
los efectos del cambio climático, se
necesitan acciones urgentes que cambien
el paradigma en muchas áreas, para
lograr la descarbonización de nuestra
sociedad”, dijo Fabian Rosner, Ph.D en
Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de
la Universidad de California, Irvine (UCI),
académico asociado de la UCLA y coautor
de esta investigación.
“Creemos que el método ZeroCAL
ofrece una vía única para permitir una
descarbonización escalable y rápida
para la producción de cemento, en una
manera que no se había considerado
previamente”, sentenció.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 59

60 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025
RADICALES PROYECTOS QUE CONSIDERAN AL HORMIGÓN

Con una superficie de 1.800 metros cuadrados, el estudio de
arquitectura Link-Arc buscó minimizar el impacto del edificio en
esta reserva ecológica. Para ello, su diseño contempló cuatro
tubos de hormigón, colocados de tal forma que se pudiese
apreciar de forma óptima el movimiento de las aves que anidan
en la zona y la belleza natural del lugar.
MUSEO DEL PARQUE
HUMEDAL
YUNLU
Arquitectura sostenible con hormigón
para apreciar a la naturaleza
Al suroeste de la ciudad de Panyu,
en la provincia de Cantón, se
encuentra la ciudad de Shunde.
Administrativamente, Shunde responde
al gobierno de la provincia de Guangdong
desde el año 2009 y si bien desde
el año 2003 es uno de los distritos de
Fushan, posee cierta independencia
para la toma de decisiones, especialmente
en materia económica. Por lo
mismo, Shunde destaca por tener las
oficinas principales de algunas de las
empresas manufactureras más importantes
de China.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 61

Por su ubicación -en el delta del Río
Perla- la ciudad también se transformó
en un interesante destino turístico, siendo
el Parque Humedal Yunlu una de sus
principales atracciones. Se trata de una
reserva ecológica que construyó hace
26 años Xian Quanhui, bautizado como
“Tío Pájaro” por la comunidad.
En sus inicios, el parque no era más
que un foso alrededor de un arbolado,
en el que Quanhui plantó árboles banianos
de gran altura. A medida que
avanzó el tiempo, el parque expandió su
tamaño unas 13 veces (en 2020, alcanzaba
una superficie de 11,7 hectáreas)
transformándose en un verdadero oasis
verde. Tanto es así, que se convirtió en
el hogar de unas 25.000 garcetas, que
hicieron que este humedal se transformara
en hábitat.
Gracias al gobierno de Shunde junto
con Quanhui, el parque Humedal Yunlu
albergó no sólo a estas aves. También,
dio trabajo a científicos, ingenieros y
diseñadores para optimizar todos los
aspectos relacionados con esta reserva
ecológica. Y ahora, el estudio de
arquitectura local Studio Link-Arc es
el encargado de dar vida al Museo del
parque, el que busca “concientizar a los
visitantes sobre la ecología del humedal
y brindar una experiencia única para la
observación de las aves”, resaltaron desde
el estudio.
Un diseño que minimice el
impacto del edificio
El Museo del parque Humedal Yunlu se
ubicará en una isla cercana a la reserva
ecológica Parque Humedal Yunlu y entre
sus instalaciones, tendrá un espacio
de exhibición para conocer la naturaleza
62 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

El Museo del parque
Humedal Yunlu
utiliza un diseño
innovador con tubos
de hormigón y una
ubicación estratégica
para integrarse
armónicamente con
el entorno natural y
minimizar su impacto
visual.
propia del parque y una torre destinada
para la observación de las aves.
Para minimizar su impacto visual, los
arquitectos del proyecto decidieron
“ocultar” el edificio detrás de un bosque
de cedros que se encuentra en el mismo
humedal. “El diseño busca que el museo
coexista de manera armónica con
las ‘criaturas indígenas’ de esta zona,
con una actitud modesta. Si se observa
al museo desde la denominada “Isla de
las Garcetas” (el lugar donde anidan las
aves de la reserva), el complejo ‘desaparece’
entre el nutrido bosque tropical”,
detallaron desde el estudio.
Sin duda, lo más llamativo del proyecto
es su forma, que se asemeja a “lentes”
que giran de forma horizontal, como las
de las cámaras fotográficas que buscan
capturar el movimiento preciso de
las garcetas. Para ello, los arquitectos
diseñaron cuatro tubos de hormigón
armado, los que se apilaron de forma
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 63

vertical.
Cada tubo, informan desde el estudio,
se gira “hacia la dirección de visión óptima
de acuerdo con las condiciones del
lugar, formando cuatro “marcos” espaciados
en el espacio interno del museo”,
detallaron los arquitectos en la descripción
del proyecto.
Hormigón a la vista para
“camuflarse” en el espacio
El museo utiliza una superficie de unos
1.800 m2 y tendrá cuatro pisos. “Desde
el piso 1 al cuatro se diseñó pensando en
ascender en la observación del humedal.
Es decir, partir con la observación de las
raíces, los troncos, las coronas y finalizar
con las copas de los árboles. Los visitantes
podrán apreciar el balanceo de las
sombras del bosque y el aleteo de las
aves en la ‘Isla de las Garcetas’ a diferentes
alturas desde el interior del edificio”,
subrayaron los arquitectos.
El diseño contempla que los cuatro
tubos de hormigón superpuestos se dividieran
en un atrio triangular mediante
“una diferencia Booleana, la que conecta
a los volúmenes de las cuatro plantas
entre sí”, agregaron desde el estudio. De
esta manera, el atrio se convierte en un
punto de observación común “para las
distintas perspectivas que se generan al
interior del museo”.
Los arquitectos destacan que el museo
posee un sistema estructural de
hormigón tipo caja. “Los muros laterales,
la losa superior e inferior de cada tubo
trabajan juntas para entregar el soporte
de las cargas generales del edificio”,
puntualizaron. Asimismo, el diseño contempló
que la luz natural se filtrara a
través de tragaluces en la parte superior,
Con su forma de
"lentes" y un sistema
estructural de hormigón
sostenible, el museo
captura la esencia del
movimiento de las aves
y se convierte en un
ejemplo de arquitectura
ecológica.
64 • HORMIGÓN AL DÍA • ENERO 2025

El proyecto del estudio Link-Arc combina hormigón, techos verdes y
materiales artesanales para crear un espacio que respeta el ecosistema del
Parque Humedal Yunlu y promueve la conciencia ecológica.
suavizadas por las vigas, para que los
visitantes logren captar el “flujo de las
estaciones y el cambio de la naturaleza”.
Además de la ubicación y los volúmenes
de hormigón que giran para dar
forma al complejo, el museo redujo su
impacto en el parque al contar con una
fachada de hormigón colocado in situ
con encofrados artesanales, los que
brindan “una textura natural que recuerda
al denso bosque colindante”. Esto y
otros elementos, como techos verdes y
fuentes de agua, permiten que el Museo
del parque Humedal Yundu se convierta
en un ejemplo de arquitectura con hormigón
sostenible.
ENERO 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 65

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