had 83_version 2

IMPRESIÓN 3D EN HORMIGÓN
EN CHILE, UN DESAFÍO
INMINENTE
UN SISTEMA MODULAR DE
PREFABRICADOS DE HORMIGÓN
PERMITE CONSTRUIR TÚNELES EN
24 HORAS
MUSEO DE LA CERÁMICA BAT
TRANG
DICIEMBRE 2023 / Nº 83
MOLDAJES FLEXIBLES:
ROMPIENDO LOS
LÍMITES DEL HORMIGÓN
El uso de la tecnología de los Moldajes Flexibles
tiene la capacidad de generar formas complejas
como dobles curvaturas o curvaturas enfrentadas,
fabricando así elementos que tienen una relación
más orgánica con el medio que les rodea, rompiendo
con los límites de lo que se puede lograr con los
encofrados o moldes tradicionales
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 1

CIENTOS
DE EMPRESAS Y
MILES
DE TRABAJADORES
CAPACITADOS
Inscríbete ahora en los cursos online que
ICH Capacitación y capacítate a tu
velocidad y en tu tiempo
ICH.CL/CURSOS

NÚMERO 83 . DICIEMBRE 2023
14 NOVEDADES TECNOLÓGICAS
Moldajes flexibles: rompiendo los
límites del hormigón
El uso de la tecnología de los Moldajes Flexibles
tiene la capacidad de generar formas complejas
como dobles curvaturas o curvaturas enfrentadas,
fabricando así elementos que tienen una relación
más orgánica con el medio que les rodea,
rompiendo con los límites de lo que se puede
lograr con los encofrados o moldes tradicionales
04 BREVES
Noticias destacadas del sector
y del ICH
06 RECOMENDACIONES TÉCNICAS
No existe panacea cuando se trata
de revestimientos para muros
20 OBRA DESTACADA
Memorial de la Solidaridad San
Alberto Hurtado: Hormigón que se
funde con la luz
24 ENTREVISTA EN PROFUNDIDAD
Impresión 3D en hormigón en
Chile, un desafío inminente
32 EMPRENDIMIENTOS CON HORMIGÓN
Green Bricks: Hormigón
sustentable para la construcción
de un mundo más verde e
inclusivo entrevista CEO Green
Bricks
36 RECOMENDACIONES TÉCNICAS
Avances en la tecnología del
shotcrete para sostenimiento
de terreno en túneles y minas de
Norteamérica
48 SMARTCONCRETE
Un sistema modular de
prefabricados de hormigón
permite construir túneles en 24
horas
52 ARQUITECTURA
Museo de la Cerámica Bat Trang:
Un espacio de hormigón para
preservar el patrimonio cultural
de una pequeña localidad en
Vietnam
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. Credito imágen de portada: Crédito: Benjamín Santander
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 3

ICH comienza 2024 con webinar sobre aceros especiales
desarrollados para la industria cementera
La actividad online estará a cargo
de profesionales de SSAB y analizará
las ventajas en el uso de elementos fabricados
con aceros especiales para
soluciones de desgaste, las que presentarían
una serie de beneficios para la
industria del cemento.
El Instituto del Cemento y Hormigón
de Chile, ICH, inaugura sus actividades
de 2024 con el webinar “Soluciones de
desgaste con aceros especiales para
aplicaciones cementeras”, evento online
organizado en conjunto con SSAB y
en el que profesionales de esa empresa
socia del Instituto expondrán sobre los
distintos beneficios que traería utilizar
elementos fabricados con aceros especiales
para la industria cementera.
Sobre la actividad, José Ulloa, integrante
de la Gerencia Técnica de la
siderúrgica y uno de los expositores,
explicó que presentarán “distintas aplicaciones
que hemos desarrollado para la
industria del cemento y hormigón, detallando
los beneficios que tiene el utilizar
este tipo de aceros, disminuyendo peso e
incrementando la vida útil de los equipos
de las plantas, entre otros”.
Este será el tercer año en que el ICH
realiza su serie de webinars, consolidando
un formato que, en palabras de Sebastián
García, jefe de comunicaciones y marketing
del Instituto, sigue creciendo. “En la
actualidad, cada vez contamos con una
mayor audiencia en este tipo de eventos
online, lo que evidencia, primero, el alcance
que tienen las presentaciones de
los expertos, con público tanto de Chile
como del extranjero, y segundo, la evolución
positiva del formato, que comenzó
como una respuesta a la pandemia y que
ahora, se consolida como un elemento
más de nuestro trabajo en la promoción
del cemento y hormigón”.
El webinar “Soluciones de desgaste
con aceros especiales para aplicaciones
cementeras” se realizará el próximo jueves
25 de enero, a las 11:00 horas. Para
más información sobre esta y otras actividades
que realice el ICH, visiten el sitio
expohormigon.ich.cl.
4 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

ICH organiza nueva Misión Tecnológica a la feria World of Concrete
La actividad se enmarca en las celebraciones
del 50° aniversario de la muestra
ferial de la industria de la construcción
con hormigón más grande de Estados
Unidos, lo que se transformará en una
oportunidad única para quienes se sumen
a esta actividad.
Como todos los años, el Instituto del
Cemento y Hormigón de Chile, ICH, organizó
la Misión Tecnológica ICH-WOC,
en la que un grupo de profesionales de
la industria del cemento y hormigón de
nuestro país asiste a la World of Concrete,
la muestra ferial de la industria de la
construcción con hormigón más grande
de Estados Unidos, la que este 2024 se
realizará entre los días 23 al 25 de enero
en la ciudad de Las Vegas.
Este año, el evento en Estados Unidos
celebrará su 50° aniversario, lo que dará
un marco único a la misión organizada
por el ICH, ya que, además de poder ver
los últimos desarrollos tecnológicos que
ofrece la feria, podrán ser parte de las actividades
para celebrar el medio siglo de
esta importante feria.
“Es importante destacar que la Misión
Tecnológica ICH-WOC es una instancia
de camaradería única, donde quienes
asisten, además de disfrutar de lo que se
exhibirá durante la muestra ferial, podrán
construir redes de networking duraderas,
con las que podrán ampliar sus áreas de
negocios a nuevos horizontes”, comentó
Sebastián García, jefe de comunicaciones
y marketing del ICH.
Para conocer detalles sobre la Misión
Tecnológica ICH-WOC, pueden ingresar
al sitio https://expohormigon.ich.cl/evento/world-of-concrete-50th-anniversary/,
donde se encuentra toda la información
para ser parte de esta actividad.
ESTAS Y TODAS LAS NOTICIAS DE NUESTROS ASOCIADOS LAS PUEDES ENCONTRAR EN ICH.CL
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 5

BUENAS PRÁCTICAS PARA
OBRAS CON HORMIGÓN
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
CUANDO SE TRATA DE
REVESTIMIENTOS PARA MUROS
Los revestimientos elastoméricos
suenan como la solución para
todas las situaciones porque
existe una percepción de que son la
única opción impermeabilizante para
aplicaciones de hormigón y mampostería
sobre rasante. Los elastoméricos se
han vuelto preponderantes en muchas
especificaciones, pero ¿comprendemos
lo que es un recubrimiento elastomérico
para muro, lo que supuestamente
hace y cuándo debemos utilizarlo? Los
revestimientos para muros varían enormemente
en sus ingredientes, química y
desempeño. Entender cuándo un revestimiento
elastomérico es apropiado para
un proyecto en específico es clave para
un desempeño y protección exitosos de
la sección del muro.
Un revestimiento elastomérico es un
recubrimiento de alto espesor que se
fabricó con resinas especiales que pueden
estirarse (alargarse). La función de
los recubrimientos elastoméricos es unir
pequeñas fisuras finas en sustratos que
están sujetas a un movimiento térmicamente
dinámico o que tienen fisuras
existentes.
Las fisuras térmicas dinámicas son
comunes en el estuco sobre madera,
marcos de metal o en Estos sustratos
no son monolíticos y actúan como una
“caparazón” instalada sobre el marco de
un muro o en elementos estructurales.
Las fisuras finas que experimentan estos
sustratos son típicamente de 1/16”
o menos y varían con la temperatura
ambiente. A medida que la temperatura
exterior desciende, las fisuras en el
estuco se ensancharán; al aumentar la
6 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

¿Qué tipo de revestimiento es el adecuado para mi muro de hormigón?
¿Son todos los tipos de revestimientos adecuados para los distintos
elementos de hormigón armado? En este interesante artículo técnico,
publicado originalmente en el Concrete Repair Bulletin, brindan algunos
consejos sobre cómo elegir correctamente el revestimiento apropiado
para proteger al hormigón, teniendo siempre en claro que no existe una
única solución para los distintos tipos de elementos de hormigón.
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 7

Figura 1: Fisura en el estuco exterior
Figura 2: Ensayo de estiramiento
Figura 3: Fisuras típicas en el hormigón
temperatura en el exterior, estas mismas
fisuras se estrecharán o incluso se cerrarán.
(Fig. 1)
Muy a menudo, la palabra elastomérica
se utilizó como un término genérico.
Dos propiedades físicas claves deben
reportarse para evaluar a los actuales
revestimientos elastoméricos: estiramiento
y recuperación. Un estiramiento
de 300% es considerado el mínimo para
un buen desempeño. Con respecto a la
recuperación, muchos productos ni siquiera
listan sus valores de recuperación
en ficha de datos. Un valor de recuperación
ensayado (%) es esencial para un
desempeño a largo plazo. Sin esto, su
recubrimiento es como una banda elástica
que se estira y permanece en ese
estado.
También es importante comprende
cuánto movimiento (unión de fisuras)
puede esperarse de un sistema de revestimiento
elastomérico típico. Un
típico revestimiento elastomético de doble
capa con un estiramiento de 300%
aplicado sobre una capa seca (DFT, en
sus siglas en inglés) de 16-mil, podrá
moverse aproximadamente 1/32”. Con
un estiramiento de 600%, la tolerancia
de movimiento será aproximadamente
de 1/16”. Todas las fisuras existentes
debiesen ser tratadas/detallas de
acuerdo con las recomendaciones del
fabricante antes de la aplicación de
cualquier revestimiento. Al evaluar las
propiedades del puenteo de las fisuras,
no se debe olvidar las otras propiedades
físicas esenciales del porcentaje de recuperación.
El estiramiento es inútil sin
recuperación (ASTM D412, D2370). (Fig.
2).
¿Qué pasa si el estiramiento no es
necesario? ¿Qué tipo de revestimiento
es mejor para sustratos monolíticos
8 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

como el hormigón o la mampostería?
Las fisuras por contracción por secado,
asentamiento, mortero o estructurales, a
menudo se encuentran en muros únicos
CMU de hormigón vertido in situ, alzado
o prefabricados (Fig. 3), generalmente
no son fisuras térmicamente dinámicas
y deben tratarse de manera diferente a
las fisuras de estuco o de sistemas EIFS.
Las fisuras halladas en estos sustratos
monolíticos son generalmente menos
frecuentes y puede que no cambien mucho
con la temperatura, al compararlas
con las que se producen en el estuco
sobre la estructura. Las fisuras en muros
de hormigón pueden ser un indicativo
de problemas estructurales mayores
o falta de una expansión apropiada de
las juntas y deben repararse de manera
correcta o rellenares con un sellante
pintable antes de la aplicación del recubrimiento.
Recomendar revestimientos elastoméricos
para estos tipos de sustratos
no es la mejor opción tanto para el mandante
como para la propia estructura.
La selección del revestimiento basado
en el tipo de sustrato y la construcción
del muro es crítica para un rendimiento
a largo plazo.
Una de las funciones primarias de los
revestimientos exteriores de alto desempeño
para muros es proteger a la
estructura de los efectos dañinos del ingreso
de agua o humedad.
Los sistemas de recubrimientos eslastoméricos
aplicados correctamente son
excelentes para unir fisuras finas en estuco
y sistemas EIFS, manteniendo así
a la lluvia impulsada por el viento fuera
de la estructura. Sin embargo, existen
algunas ventajas y desventajas en el
uso de revestimientos para muros elastoméricos
versus los de alto espesor no
Figura 4: Goteo de agua desde una burbuja que se formó detrás del revestimiento
Figura 5: Panel de revestimiento prefabricado de hormigón
elastoméricos acrílicos, siendo la más
importante de todos la permeabilidad al
vapor.
Los recubrimientos elastométicos
son susceptibles a la humedad trasera
porque son más suaves, flexibles y
menos permeables al vapor que los no
elastoméricos acrílicos impermeables.
La flexibilidad aumentada no permite
la misma unión física tenaz al sustrato
que la puede alcanzar un acrílico no
elastomérico de alto espesor, y la menor
permeabilidad del vapor no permite que
la humedad atrapada escape, generando
burbujas de agua (Fig. 4). Por este
motivo, la mayoría de los expertos nunca
recomiendan el uso de elastoméricos
en la parte inferior de balcones o plafones.
El agua puede atraparse detrás de
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 9

Figura 6: Aplicación del revestimiento con una superposición adecuada
Figura 7: Hacer coincidir la textura punteada con los cortes aplicados en el cepillo
un recubrimiento para muro elastomérico,
resultando en burbujas de agua o
pérdida de adherencia del recubrimiento.
Este es un síntoma de un problema
mayor cuando la humedad llega detrás
del recubrimiento debido a cualquier
número de otros problemas, tales como
tapajuntas inadecuados, fisuras que
sobrepasan las capacidades de movimiento
del recubrimiento, fallas en el
diseño del parapeto o del techo, instalaciones
de ventanas no adecuadas o
fallas en los sellos de juntas, entre otros.
En estos casos, los recubrimientos elastoméricos
puede que estén trabajando
en contra de la edificación al mantener
la humedad dentro y no fuera de la estructura.
Otra consideración al momento de
especificar recubrimientos es la acumulación
de suciedad. Algunos edificios
son más propensos a acumular suciedad
cuando se ubican en climas cálidos,
húmedos o cercanos a fuentes de contaminación.
Las edificaciones ubicadas
cerca de plantas industriales, zonas de
alto tráfico, aeropuertos o puertos son
más susceptibles a acumular la suciedad
ambiental.
Los revestimientos elastoméricos requieren
de resinas más suaves para
10 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

Los revestimientos
acrílicos impermeables
de alto espesor son,
como menciona su
nombre, impermeables
y flexibles (ASTM D522).
Estos revestimientos
resisten lluvia impulsada
por el viento, resisten
la formación de caliza,
soportan ciclos de
congelación-deshielo y
poseen una excelente
resistencia a los rayos
UV (ASTM D4214, ASTM
D1729 Y ASTM G23).
Su tenaz adhesión y
permeabilidad permiten
escapar al vapor de
humedad. Se minimiza
la acumulación de
suciedad y la retención
del color es excelente a
largo plazo.
Figura 8: Demostración de la mezcla en caja para lograr la consistencia de color adecuada
darles sus propiedades de estiramiento,
pero esto los lleva a ser más susceptibles
a la retención de suciedad al compararlos
con revestimientos de alto espesor
no elastoméricos. Los revestimientos
elastoméricos de silicona tienden a tener
una retención de suciedad mayor
debido a su química (carga iónica).
Existen también potenciales inconvenientes
con los revestimientos
elastoméricos vueltos a cubrir. Algunos
revestimientos elastoméricos de silicona
sólo deben recubrirse con el mismo
revestimiento elastoméricos de silicona,
lo que reduce aún más la permeabilidad
del muro a medida que se agregan
capas adicionales. Una vez que el elastómero
se aplicó, no es aconsejable aplicar
un revestimiento no elastomérico debido
a las capacidades de movimiento
distintas de los diferentes revestimientos.
Un no elastomérico aplicado sobre
un elastomérico es susceptible a fisuración,
llevando a formar burbujas o
delaminación. En resumen, una vez que
se aplicó un revestimiento elastomérico,
es posible que no haya vuelta atrás sin la
costosa eliminación de los revestimientos
anteriores.
Generalmente, los elastoméricos se
reservan para fisuración extrema en el
estuco donde la intrusión del agua de
lluvia es un problema. Entonces, ¿cuáles
son los mejores revestimientos para
muros monolíticos de hormigón y mampostería
que no sean susceptibles a
fisuraciones térmicas? (Fig. 5).
Los revestimientos acrílicos impermeables
de alto espesor son, como
menciona su nombre, impermeables y
flexibles (ASTM D522). Estos revestimientos
resisten lluvia impulsada por el
viento, resisten la formación de caliza,
soportan ciclos de congelación-deshielo
y poseen una excelente resistencia a los
rayos UV (ASTM D4214, ASTM D1729 Y
ASTM G23). Su tenaz adhesión y permeabilidad
permiten escapar al vapor
de humedad. Se minimiza la acumulación
de suciedad y la retención del color
es excelente a largo plazo.
Los revestimientos juegan un rol vital
en la protección de las estructuras de
hormigón armado de la carbonatación,
un proceso que provoca un importante
deterioro y debilidad del hormigón con
el paso del tiempo. La carbonatación
ocurre cuando el dióxido de carbono
de la atmósfera reacciona con los
componentes alcalinos del hormigón,
disminuyendo su pH y comprometiendo
sus propiedades protectoras. Al aplicar
un revestimiento adecuado sobre la superficie
del hormigón armado, se puede
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 11

Figura 9: Ensayo del test de adhesión de cinta
minimizar el ingreso de dióxido de carbono,
preservando así la integridad y
longevidad de la estructura.
Una de las principales formas en que
los revestimientos de alto desempeño
protegen al hormigón armado de la
carbonatación es creando una barrera
impermeable que limita la penetración
del dióxido de carbono en la matriz del
hormigón. Los revestimientos de alto
desempeño actúan como escudos impermeables,
previniendo el contacto
directo entre el hormigón y la atmósfera
que le rodea. El efecto de esta
barrera ralentiza significativamente el
proceso de carbonatación, reduciendo
la exposición de los materiales alcalinos
del hormigón al dióxido de carbono.
Como resultado, el pH del hormigón
permanece relativamente alto, manteniendo
su capa protectora pasivante y
previniendo que la corrosión afecte a su
acero de refuerzo.
Además, los revestimientos pueden
ofrecer protección adicional al entregar
una barrera física contra otros agentes
dañinos, tales como la humedad o
los iones de cloruro. La humedad puede
facilitar el transporte del dióxido
de carbono al hormigón, acelerando el
proceso de carbonatación. Los revestimientos
impermeables sirven como
barreras efectivas contra la humedad,
previniendo la intrusión de agua y, consecuentemente,
reduciendo la tasa de
carbonatación. Esto mejora ostensiblemente
la durabilidad del hormigón
reforzado al prevenir el inicio y progreso
de la corrosión, la que se exacerba con
el proceso de carbonatación.
Los revestimientos juegan un rol crucial
en la protección de las estructuras
de hormigón armado de la carbonatación.
Al formar una barrera protectora
contra el dióxido de carbono, limitar el
ingreso de humedad y proporcionar inhibición
de la corrosión, los revestimientos
ayudan a mantener la alcalinidad y durabilidad
del hormigón. Estas medidas
protectoras extienden de manera significativa
la vida útil de las estructuras
de hormigón armado, asegurando su
integridad estructural y minimizando la
necesidad de costosas reparaciones o
refacciones. Para entregar una barrera
protectora, el revestimiento para muro
necesita aplicarse como una membrana
continua sin porosidades. Se debe asegurar
que el contratista comprenda que
la aplicación adecuada es crucial para
prolongar la vida del edificio.
Las técnicas de aplicación para cualquier
revestimiento para muros de alto
espesor son diferentes a las típicas
aplicaciones de pintura. Tomar especial
atención a las recomendaciones del fabricante
y en caso de duda, contactar a
su representante local.
12 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

Figura 10: Edificio de estacionamientos de hormigón con revestimiento correctamente aplicado
Cuando se aplica uno de estos revestimientos,
es mejor tener el marco
doblado y colocado en la dirección
correcta. Si se aplica desde el norte al
sur, se debe tener la curvatura del marco
mirando hacia el sur porque en esa
dirección se aplica la presión sobre la
cubierta del rodillo para asegurarse de
obtener una consistencia adecuada en
la aplicación.
Para una aplicación del rodillo adecuada,
el revestimiento debe aplicarse
en un patrón de M o W, doblando hacia
tras para completar el patrón. La aplicación
del rodillo debe superponerse unas
dos o tres pulgadas (Fig. 6). El trazo de
acabado final debe realizarse en una
aplicación descendente, comenzando
en un extremo del muro y siguiendo hasta
el final del elemento, hasta un punto
de detención natural.
Cuando se corta un revestimiento de
alto espesor con un cepillo, es mejor retroceder
y puntear ligeramente con el
cepillo para añadir textura (Fig. 7); esto
ayudará a difuminar el punteado del rodillo.
Antes de aplicar un revestimiento para
muro de alto espesor, es mejor mezclar
el material en la cubeta y luego mezclar
los baldes en una caja para lograr
la consistencia de color adecuada. El
encajonado se lleva a cabo vertiendo
la mitad del material ya mezclado a un
balde vacío y luego, verter la mitad del
balde en la siguiente cubeta al siguiente
cubo y repetir mientras se aplica el material
(Fig. 8).
Siempre deben realizarse maquetas
para verificar la adhesión y la estética,
especialmente en aplicaciones de repintado.
El ensayo de adhesión estándar es
el ASTM D3359, “Ensayo de adhesión
por cinta” (Fig. 9). Este ensayo puede
ayudar a determinar si se necesita una
imprimación o se requiere una preparación
especial de la superficie. La
preparación completa de la superficie y
un sellante de juntas debe incluirse en
las maquetas.
Cuando se elige un revestimiento
para muros, existen varias preguntas
que deben considerarse. ¿El sustrato
es hormigón/mampostería desnudos o
tienen un revestimiento anterior? ¿Cuál
es el ensamblaje del muro? ¿Es monolítico?
¿Cuál es el nivel de exposición a los
rayos UV, ciclos térmicos y otras condiciones
ambientales? ¿De qué manera el
contratista accederá al edificio y cómo
eso afectará la técnica de aplicación? Lo
importante es: Cada edificio es diferente,
por lo que un tipo de revestimiento
para muro no será adecuado para todas
las aplicaciones. (Fig. 10).
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 13

INNOVACIÓN Y CONSTRUCCIÓN
ALIADOS EN PRO DEL DESARROLLO
MOLDAJES
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
FLEXIBLES
ROMPIENDO LOS LÍMITES
DEL HORMIGÓN
El hormigón armado, por sus grandes
propiedades de resistencia y
durabilidad, se transformó en el
material constructivo más usado en la
actualidad.
En la búsqueda de nuevas posibilidades
y aplicaciones de este material se
desarrolla la tecnología de los Moldajes
Flexibles. Este sistema, inédito en
el país, reemplaza los rígidos usados
convencionalmente en el hormigón, por
unas membranas flexibles de textiles,
llamadas geotextil, que generalmente se
usan en pavimentación.
El uso de éstos tiene la capacidad de
generar formas curvas complejas, proporcionando
figuras más armónicas al
medio ambiente, abriendo, así, las virtudes
espaciales que se pueden obtener
con el hormigón, rompiendo los límites
de lo que se puede lograr con los moldajes
tradicionales.
El principal gestor de esta tecnología
es el arquitecto canadiense Mark
West, quien funda en la Universidad
de Manitoba en Canadá, el laboratorio
CAST, dedicado al estudio y experimentación
de los encofrados flexibles. Con
él, comenzaron un trabajo conjunto un
equipo de profesionales de la Escuela
de Arquitectura y Diseño de la Pontificia
Universidad Católica de Valparaíso
(PUCV), quienes, a partir del 2001, empezaron
a desarrollar en nuestro país
una línea de investigación y experimentación
en este campo.
Una de los integrantes de este equipo
es la arquitecta Victoria Jolly, quien
comenzó a trabajar en la línea de los
Moldajes Flexibles planteando el postulado
de que “el hormigón en sí mismo
comienza su vida no como sólido, sino
húmedo, plástico, un material “fluido”.
Como tal, su destino volumétrico no le
pertenece a sí mismo; su forma depende
enteramente del material y la geometría
de sus moldes. La mayoría de los sólidos
prismáticos rectangulares típicamente
asociados a la arquitectura en hormigón,
no son inherentes al hormigón, sino
más bien al material usado para construir
sus moldes”.
A partir de este principio, la arquitecta
plantea que la tecnología de los Moldajes
Flexibles es la búsqueda de un nuevo
lenguaje de la forma arquitectónica,
transformándose en un nuevo modo de
darle forma al hormigón, con el objetivo
de llevar este método a la práctica
constructiva.
14 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

Crédito: Benjamín Santander
El uso de la tecnología de los Moldajes Flexibles tiene la capacidad
de generar formas complejas como dobles curvaturas o curvaturas
enfrentadas, fabricando así elementos que tienen una relación más
orgánica con el medio que les rodea, rompiendo con los límites de
lo que se puede lograr con los encofrados o moldes tradicionales
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 15

Las ventajas de esta nueva tecnología
y las posibilidades de generación
de formas curvas que se relacionan de
manera más armónica con la naturaleza
y el mismo habitante, los convierten en
el sistema ideal para la construcción de
mobiliario urbano, logrando revitalizar y
potenciar los espacios públicos, transformándolos
en verdaderos lugares de
encuentro.
La concepción de un mobiliario urbano
en hormigón con la técnica de
los Moldajes Flexibles presenta altos
beneficios en cuanto a su durabilidad
material y resistencia en el tiempo, necesitando
nula o escasa mantención.
Investigaciones han demostrado que,
con esta tecnología, la calidad del hormigón
obtenido aumenta, lográndose
una superficie rugosa de mayor dureza
y resistencia, que lo hace menos susceptible
a la acción vandálica, no recibiendo
fácilmente grafitis o rayados.
Un gran ejemplo de su uso en mobiliario
urbano es el parque Recreativo
Centro Cívico de Loncura, en la comuna
de Quintero (2010), obra de la arquitecta
Victoria Jolly. Este proyecto fue
seleccionado en el libro “Medidas destacadas
en el Sistema de Evaluación de
Impacto Ambiental”, documento que recoge
el primer concurso organizado por
el Servicio de Evaluación Ambiental de
Chile.
Conversamos con Victoria Jolly sobre
el desarrollo de esta nueva tecnología de
los Moldajes Flexibles para la construcción
con hormigón, y sus posibilidades
y desafíos en el diseño y generación de
mobiliario urbano.
-¿Cómo fue la génesis del desarrollo
de la técnica de los Moldajes Flexibles?
El hormigón armado se ha constituido
por sus grandes propiedades
probablemente, en el material de mayor
importancia en el siglo XX y continuará
siéndolo en el siglo XXI. Pero es un
material que es susceptible de ser mejorado
tanto en cuanto a sus rendimientos
técnicos, formales, como en las virtudes
espaciales que se pueden obtener con
él.
Este trabajo consiste en una línea de
investigación de un nuevo lenguaje de
la forma arquitectónica, que se obtiene
a través del uso de membranas flexibles
de textiles en los moldajes preparados
para vaciar hormigón.
La tecnología de los Moldajes Flexibles,
es un nuevo modo de dar forma.
Es un nuevo lenguaje tecnológico que
abre posibilidades formales reubicando
la concepción del hormigón, como un
fluido, un material plástico y moldeable.
-¿En qué consiste esta nueva tecnología?
Radica en el reemplazo de los moldajes
de paneles rígidos, usados convencionalmente
en el hormigón (los terciados,
el metal), por unas membranas flexibles
de textiles (tela llamada geotextil), usada
generalmente para pavimentación.
El principal gestor de esta tecnología
ha sido el arquitecto canadiense
Mark West, quien funda en Canadá el
laboratorio C.A.S.T en la Universidad
16 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

de Manitoba, bajo el siguiente postulado:
“Las estructuras naturales tienden a
ser pequeñas, húmedas y flexibles; las
estructuras que realiza el hombre son
grandes, secas y rígidas. Ahora la técnica
de los moldajes flexibles por unos
instantes nos aproxima a esta realidad
natural permitiéndonos obtener beneficios
integrales para el hormigón
armado”.
El objetivo es llevar este método constructivo
a la práctica, contribuyendo al
desarrollo de nuevas tecnologías en la
arquitectura y diseño de nuestro país.
-¿Qué posibilidades de nuevas formas
se pueden obtener con la utilización
de los Moldajes Flexibles?
Estas piezas tienen la capacidad de
generar formas que tienden a catenarias
y curvas complejas, proporcionando
elementos armónicos al medio ambiente
que cuidan el entorno.
El resultado son figuras orgánicas que
se constituyen como parte del paisaje,
con un hormigón amable al tacto. Pareciera
que por primera vez el hormigón
no impone sus aristas sino que rima con
las formas orgánicas de la naturaleza.
-¿Cuáles son las ventajas que ofrece
esta tecnología constructiva que la
hacen ideal para la construcción de
mobiliario urbano?
A) Propiedades del Moldaje
El armado del moldaje y su llenado
en un breve período de tiempo permite
un bajo costo y operabilidad eficiente.
Son reutilizables muchas veces. No propagan
rajaduras, y el hormigón no se
adhiere a la tela por lo que no requiere
desmoldantes. Su bajo peso y volumen
pequeño los hace transportables.
B) Resistencia y permeabilidad
Los Moldajes fabricados con textiles
permeables producen una superficie
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 17

de terminación rugosa y un hormigón
más resistente en la superficie. Las
investigaciones que se dirigen a las
mediciones cuantitativas de los hormigones
obtenidos con Moldajes Flexibles
han demostrado que la calidad del hormigón
aumenta, la superficie adquiere
mayor dureza y resistencia al mejorarse
la relación agua/cemento como también
permitir la extracción de las burbujas de
aire de la argamasa de hormigón antes
de fraguar con el empleo de geotextiles
permeables.
C) Resultado de las formas curvas
Las geometrías de las tensiones naturales
producidas por los Moldajes con
textiles son invertibles para producir
geometrías de pura compresión perfectamente
apropiadas a la resistencia a la
compresión del hormigón.
-¿Cuáles son los desafíos de trabajo
que se plantean para difundir y posicionar
esta tecnología?
Con respecto a su factibilidad, esta
investigación no depende del desarrollo
de nuevos materiales tecnológicos,
porque nace a partir de los materiales
tradicionales ya existentes, como el hormigón,
fierro, textiles y herramientas
existentes en el comercio.
El segundo ámbito de la investigación
es la docencia, abrir la posibilidad de
que profesores de distintas disciplinas
trabajen en conjunto, mejorando el rendimiento
técnico, formal y espacial del
hormigón.
El tercer y último ámbito es el profesional,
en el que se desarrolla esta
tecnología aplicándola en la construcción
de obras con elementos prefabricados
industrialmente o vaciados in-situ.
Recuadro: Piedra Blanda, una evidencia
de los moldajes flexibles
Desde mediados de diciembre de
2023 que en el Centro Cultura Palacio
La Moneda se exhibe la muestra “Piedra
Blanda”, muestra desarrollada por la
arquitecta y artista visual, y en la que,
precisamente, se exploran las diversas
posibilidades que ofrece el hormigón
cuando se utiliza con moldajes flexibles,
desarrollando así interesantes lenguajes.
La exhibición se compone en su
mayoría de elementos desarrollados
especialmente para la ocasión, inspirados
en las balaustras originales del
Palacio La Moneda. Este elemento
-una suerte de pilar ornamental que se
utilizan principalmente en balcones o
escaleras- resultó ideal para mostrar las
posibilidades que ofrecen los moldajes
flexibles, especialmente en objetos o
planos que presenten doble curvatura.
De esta forma, explicó durante la inauguración
de la muestra, con estos
moldajes flexibles geotextiles es posible
fabricar piezas de “hormigón armado
o sin armadura, porosos, los que, al
contrario de lo que sucede con otros
elementos desarrollados con el material,
se muestran frágiles a los ojos quien los
ve”.
18 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

Otro de los elementos que compone
la exhibición son tres de los 16 “gajos”
de hormigón que forman la esfera del
material que fue la protagonista de la
instalación site specific “Marga, cavar
adentro”, que la artista montó en 2022
en el Parque Cultural de Valparaíso, ubicado
en el Cerro Cárcel.
En esa ocasión, la arquitecta comentaba
en una entrevista anterior a
Hormigón al Día que eran “piezas de
hormigón de de 12,5mm de espesor, que
juntas forman una sola cáscara equilibrada
en una excavación. Cada uno de
estos gajos cáscara fueron diseñados y
construidos con moldajes textiles para
recibir al hormigón, material que comienza
su vida como un fluido húmedo
y plástico grabando en su superficie la
textura de sus moldes”.
Si bien la forma de los elementos -las
balaustras y los gajos- son distintas,
ambos comparten un elemento común:
son estructuras de forma compleja que
es posible lograr con el uso de moldajes
flexibles geotextiles. En el caso de los
gajos la instalación “Marga”, su resistencia
radica en el uso de mallas tejidas de
fibra de vidrio como que reemplaza a la
armadura.
En las columnas de sección variable,
la arquitecta y también académica de
la UC explicó en una entrevista reciente
que, a medida que el moldaje flexible se
va llenando con hormigón. Y, tal como
en “Marga”, en esos elementos también
se produce un “encuentro cinético” que
se genera al trabajar con la gravedad del
material. En el caso de los gajos, esto era
vital para que la mezcla no se quedara
en el centro del elemento; en las columnas,
la gravedad es uno de los factores
que determina su forma final.
Con la exhibición “Piedra Blanda”, la
académica busca desarrollar y explorar
estos nuevos lenguajes que puede tener
el hormigón gracias a su uso con moldajes
flexibles. “El hormigón, como tal,
es un material inventado. Esa naturaleza
permite que se puedan buscar nuevas
posibilidades con el material a través de
medios que elaboren nuevos conceptos,
como lo son los moldajes flexibles
geotextiles”, dijo Victoria Jolly durante
la inauguración de su exhibición.
En esa misma línea, la arquitecta declaró
que “el hormigón siempre es una
sorpresa, porque sus formas dependen
del contexto del moldaje que lo contenga,
por lo que se exhibe en “Piedra
Blanda” es el resultado del trabajo y del
descubrimiento de nuevas formas que
se pueden alcanzar con el material. Es,
en se sentido, desarrollar un lenguaje
que rime con la naturaleza y con el territorio”.
La exhibición “Piedra Blanda” mantendrá
en el Centro Cultural Palacio La
Moneda hasta el 31 de marzo de 2024.
Además de los elementos de hormigón
–gajos y columnas- también cuenta con
registros audiovisuales que detallan el
proceso de fabricación de las piezas y
cómo el uso de los moldajes flexibles
con geotextiles, además de permitir
abarcar nuevas formas con el material,
lo hacen más sostenible.
Sobre proyectos futuros, Victoria Jolly
Mujica comentó que espera continuar
el desarrollo de investigaciones sobre el
hormigón y sus lenguajes, además de
expandir su área de interés hacia el uso
de áridos provenientes de subproductos
industriales en reemplazo de la materia
prima proveniente de canteras, analizando
así el rol que tendría el hormigón
como material sostenible en cuanto a la
reutilización de materiales que, en la actualidad,
se descartan de los procesos
por considerarlos como residuos.
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 19

GRANDES PROYECTOS CON HORMIGÓN
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
MEMORIAL DE LA SOLIDARIDAD
SAN ALBERTO
HURTADO
HORMIGÓN QUE SE FUNDE CON LA LUZ
Para el arquitecto Cristián Undurraga
Saavedra el hormigón es el material por
excelencia en la arquitectura, por sus
cualidades técnicas unidas a sus grandes
posibilidades de expresión plástica. Lo
concibe como un material fluido expuesto
a la luz, que, mediante la incorporación de
desarrollo tecnológico a través del tiempo, ha
logrado ir respondiendo a los requerimientos
constructivos y de diseño que presenta la
arquitectura contemporánea.
20 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

En este marco, se destaca la obra Memorial de la Solidaridad San Alberto
Hurtado, terminada de construir el 2010, emplazada al lado del
Santuario del jesuita, en la comuna de Estación Central, también obra
del arquitecto. Aquí el material constructivo preponderante es el hormigón,
que en este caso fue trabajado en forma especial buscando la percepción de
hormigón translúcido.
El objetivo del encargo era desarrollar una obra que homenajeara al creador
del Hogar de Cristo y plasmara su trayectoria, intentando mostrar las distintas
dimensiones de su vida: humana, cristiana, social y universal.
El terreno en que se encuentra emplazado, se caracterizaba por un conjunto
de edificios continuos de dos y tres pisos, construidos en la primera mitad del
siglo XX, en donde funcionaban distintas dependencias del Hogar de Cristo.
En este marco, la nueva construcción debía ser capaz de articular un orden
entre todos los elementos, estableciendo un diálogo con los edificios del entorno.
Undurraga explica que la continuidad de las fachadas del lugar permitió
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 21

un interior protegido, donde con anterioridad
fue construido el Santuario del
Padre Hurtado. La estrategia, entonces,
fue crear un pequeño parque que además
sirviera como área verde al conjunto
de pequeñas viviendas que rodea a esta
edificación. “Allí, en medio de los árboles
–precisa- se trazó un surco que desciende
levemente hasta alcanzar 5 metros
de profundidad respecto al parque donde,
al final del recorrido, encontramos la
tumba del Santo y una pequeña capilla.
Estas construcciones apenas se asoman,
estableciendo, a través del paisajismo,
una relación complementaria con los
edificios preexistentes”.
Al oriente del Santuario, en el sector
más abierto del parque, se construyó el
Memorial, un volumen compacto de hormigón
de 700 metros cuadrados, que
no sobrepasa en altura las edificaciones
perimetrales preexistentes. Se trata de
un volumen único, señala el arquitecto,
que se enlaza, a través de sus desplazamientos
geométricos, con los trazos
más nuevos y orgánicos del Santuario,
que se despliegan longitudinalmente en
medio del parque.
Precisamente, la materialidad presentó
un gran desafío para su equipo,
el cual desarrolló una solución única
para esta obra. Undurraga señala que se
plantearon el objetivo de crear un muro
de hormigón que fluyera con la luz, que
fuera opaco y luminoso a la vez: “lo que
queríamos lograr era un muro que se
percibiera sólido y abstracto hacia el exterior,
pero que permitiera la entrada de
luz tamizada hacia el interior. Para conseguirlo,
finalmente se optó por utilizar
un sistema de ladrillos de vidrio translúcidos
embebidos dentro del muro de
hormigón visto”.
Así, este muro de hormigón termina
por caracterizar al edificio, donde el
traspaso de la luz a través de la materia
es protagonista desde las principales
salas de exposición. Junto a ello, tres
ventanas transparentes acentúan esta
condición, siendo la única conexión visual
directa entre exterior e interior.
Undurraga concluye que “desde el
parque, la fachada exterior se expresa
como un muro homogéneo, en que hormigón
y vidrio pasan a formar un plano
indisoluble. Hacia el interior, un recorrido
por rampas articula los distintos niveles
de exposición en medio de un espacio
continuo, animado por una luz filtrada
que se introduce a través de los ladrillos
de vidrio, reafirmando el carácter
espiritual del recinto. Esto se confirma
mediante una austeridad en la paleta
de materiales: hormigón visto, madera
de pino blanqueada y muros pintados
blanco”.
22 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

FICHA TÉCNICA
Ubicación:
Santiago, Chile
Año Proyecto: 2008
Año Construcción: 2009-10
Superficie Construida:
708 m2
Arquitecto:
Cristián Undurraga
Colaboradores:
Undurraga Devés Arquitectos, Soledad Fernández
Ingeniero Estructural:
Rodrigo Mujica- VMB Ingeniería Estructural
Empresa Constructora:
Brotec - Icafal
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 23

CRISTIÁN CALVO BARENTIN
ARQUITECTO Y DOCENTE DE LA FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEÑO Y
ESTUDIOS URBANOS DE LA PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE
GENTILEZA CENTRO DE INNOVACIÓN DEL
HORMIGÓN UC
IMPRESIÓN
EN HORMIGÓN EN
CHILE
UN DESAFÍO INMINENTE
La construcción con hormigón ha
sido un pilar fundamental en la
industria arquitectónica durante
décadas. Sin embargo, en los últimos
años ha surgido una tecnología innovadora
que está revolucionando la forma
en que se construyen los edificios: la impresión
3D en hormigón.
En esta entrevista, exploraremos junto
al académico UC y arquitecto Cristián
Calvo Barentin, las ventajas de esta
nueva tecnología y su potencial para
desarrollar construcciones a medida,
pensadas desde la estructura y el diseño,
lo que crea un nuevo concepto
arquitectónico. Además, destacaremos
cómo Chile, con su diversidad en microclimas,
se posiciona como un lugar ideal
para generar nuevos usos y técnicas con
la impresión 3D en hormigón, y cuáles
son las principales brechas y desafíos
que tenemos como país.
Ventajas de la impresión 3D en
hormigón
La impresión 3D en hormigón ofrece
una serie de ventajas en comparación
con los métodos de construcción tradicionales.
Una de las principales ventajas
radica en su capacidad para desarrollar
construcciones a medida, adaptadas
a las necesidades específicas de cada
proyecto. Al utilizar esta tecnología, los
ingenieros y arquitectos pueden materializar
su visión de manera más precisa,
explorando formas y diseños que anteriormente
podrían haber sido difíciles de
alcanzar.
Además, la impresión 3D en hormigón
permite una mayor eficiencia en
el uso de materiales. Al construir capa
por capa, se reduce la cantidad de des-
perdicio de hormigón y se optimiza su
distribución, lo que resulta en una construcción
más sostenible y amigable con
el medio ambiente.
Otra ventaja destacada de esta tecnología
es su velocidad de construcción.
La impresión 3D en hormigón permite la
creación de estructuras en tiempos más
breves en comparación con los métodos
tradicionales, lo que puede contribuir a
una mayor eficacia en el desarrollo de
proyectos en situaciones de emergencia,
como en casos de desastres naturales o
la construcción de viviendas sociales.
Principales desafíos en Chile
En conversación con el académico
Cristián Calvo Barentin, arquitecto y docente
de la Facultad de Arquitectura,
Diseño y Estudios Urbanos de la Pontificia
Universidad Católica de Chile, la
24 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

¿En qué estado se encuentra el desarrollo de esta tecnología en
nuestro país? En este entrevista -publicada originalmente por el
Centro de Innovación del Hormigón UC- el arquitecto y académico
UC Cristián Calvo Barentin aborda los distintos escenarios por
los que transita la impresión 3D en hormigón en nuestro país, sus
desafíos pendientes y su proyección a futuro dentro de nuestro
ambiente constructivo.
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 25

26 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

Chile tiene una posición privilegiada para desarrollar técnicas pioneras en
la impresión 3D con hormigón, debido a su diversidad de climas desde
desiertos áridos hasta zonas montañosas, bosques y costas, con una amplia
riqueza geográfica y su alta experiencia sísmica, lo que se traduce en
grandes oportunidades para la búsqueda de soluciones innovadoras que se
pueden exportar según las necesidades específicas de cada país
impresión 3D en hormigón es una tecnología
incipiente en Chile, pero con un
gran potencial de crecimiento. Comenta
que una de las causas principales de
que el país se encuentre atrasado en
esta materia es por falta de tecnología,
la cual hace unos pocos años no existía
en el mercado.
“Hay una gran brecha, ya que todas
las investigaciones iniciaron hace al
menos dos años realizando mezclas e
imprimiendo objetos elementales para
después desarrollar proyectos más complejos”,
comenta el académico Cristián
Calvo. Esto sucede debido a que, entre
otros factores, para lograr imprimir en
3D en hormigón se requiere analizar la
proporción correcta de los materiales
necesarios considerando las características
y comportamiento de las materias
primas locales. Es decir, una mezcla con
proporciones de cemento, áridos y agua
de un país o región, no va a reaccionar
de la misma manera en otra localidad,
por lo que se hace requisito fundamental
encontrar la fórmula adecuada para
comenzar sus aplicaciones en la construcción.
¿Desde dónde podemos enfocar la
construcción con hormigón impreso en
3D en nuestro país?
-Junto al equipo de ingenieros y arquitectos
con los que estoy trabajando
actualmente, el foco está en aportar al
desarrollo de nuevos materiales, y no
solamente crear una mezcla que funcione
para imprimir casas. Por ejemplo,
considerando que a veces el hormigón
que se usa para la impresión 3D no es el
material más amigable con el medioambiente
(debido a su mayor porcentaje de
cemento por metro cúbico), pensar que
se pueden utilizar productos de otros
procesos industriales como insumos
para generar otros materiales puede
ser bien útil. Observar hacia dónde va el
mundo del hormigón hoy en día y tratar
de sustituir esos ingredientes que tienen
una gran huella de carbono, es una de
las claves principales para enfrentar los
desafíos de la industria de la construcción.
¿Cuáles son las principales oportunidades
que Chile tiene con esta
tecnología?
-Chile tiene una posición privilegiada
para desarrollar técnicas pioneras en la
impresión 3D con hormigón, debido a
su diversidad de climas desde desiertos
áridos hasta zonas montañosas, bosques
y costas, con una amplia riqueza
geográfica y su alta experiencia sísmica,
lo que se traduce en grandes oportunidades
para la búsqueda de soluciones
innovadoras que se pueden exportar
según las necesidades específicas de
cada país. La impresión 3D en hormigón
permite ajustar la resistencia térmica, la
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 27

"Veo una gran oportunidad en el uso de la impresión 3D con hormigón para
avanzar en la alineación de estas dos capas: la capa de diseño arquitectónico
y la capa estructural, porque construir con los métodos tradicionales de
encofrados es súper restrictivo desde el punto de vista de la construcción de
formas complejas. "
permeabilidad al agua y otros aspectos
fundamentales de los edificios según las
necesidades climáticas de cada región.
A su juicio, ¿qué es lo que se debe realizar
en nuestro país para fomentar e
implementar esta tecnología?
-Yo creo que Chile necesita, desde mi
perspectiva, participar de la discusión
internacional con una mirada fresca. Nosotros
desde un contexto de país en vías
de desarrollo, tendemos mucho a copiar,
a adoptar tecnologías desde otros
lados, sin cuestionarnos cuál es nuestra
contribución. No creo que en Chile estemos
en la frontera del conocimiento
empujándolo, muchas veces estamos
tratando siempre de ponernos al día,
lo que se da por varias cosas como por
ejemplo falta de recursos económicos y
de capital humano.
La pregunta que nos debemos hacer
es porqué es importante hablar de
impresión 3D en hormigón en Chile.
La capacidad de personalizar las estructuras
mediante la impresión 3D en
hormigón permite aprovechar al máximo
los recursos naturales y climáticos
de cada zona, mejorando la eficiencia
energética y la habitabilidad de las
construcciones. Una cosa que es bien
increíble en Chile, es que nosotros tendemos
a construir de la misma forma,
ya sea en el desierto de Atacama o en
Las Torres del Paine, y no tiene ningún
sentido.
Y para lograr estos avances, es fundamental
la colaboración entre
universidades, empresas y el sector
gubernamental en Chile, fomentar la
investigación y el intercambio de conocimientos
para aprovechar al máximo
el potencial de esta tecnología. ¿Cuáles
son los recursos que actualmente
tenemos disponibles en el país?
-Actualmente en la Universidad
del Bio-bio están desarrollando investigación
con impresión 3D a gran
escala, mientras que la UC cuenta con
una impresora 3D en el Departamento
de Ingeniería y Gestión de la Construcción,
y un brazo robótico en la Facultad
de Arquitectura, Diseño y Estudios Urbanos,
al cual se le acoplará una bomba
especializada para la impresión 3D de
hormigón, que permitirá aumentar el
volumen, la precisión y la velocidad de
impresión.
¿De qué manera se trabajará con los
nuevos elementos tecnológicos y
cómo ayudará eso a potenciar el desarrollo
de la impresión de hormigón 3D?
-Adaptar el brazo robótico como impresora
3D nos permite abrir nuevas
oportunidades, ya que podemos imprimir
más rápido, con más altura y probar
nuevas mezclas de hormigón, acercándonos
mucho más a la aplicación real. El
brazo robótico nos permite imprimir con
otras orientaciones, no necesariamente
perpendiculares a un plano horizontal,
ya que se pueden inclinar las capas e
imprimir elementos que se adapten a la
trayectoria de carga y evitar así problemas
de delaminación.
Para comprender la delaminación, es
importante considerar que el principal
problema que surge al momento de
construir con impresión 3D en hormigón,
es lograr construcciones monolíticas,
debido a que la superficie entre las capas
horizontales no siempre se adhiere
correctamente. Esto produce fracturas
y un deslizamiento de la estructura de
forma horizontal. Por lo tanto, debido a
que el brazo robótico permitiría imprimir
con diferentes ángulos, se evitaría
este inconveniente, ya que se podrían
alinear perpendicularmente las capas de
impresión en relación con las trayectorias
de carga.
La implementación de la impresión
3D en hormigón también puede tener
un impacto significativo en la industria
de la vivienda. En Chile, al igual que en
muchas otras partes del mundo, existe
una creciente demanda de viviendas
asequibles y de calidad. La tecnología
de impresión 3D en hormigón ofrece
la posibilidad de construir viviendas de
manera rápida, y de forma eficiente, lo
que podría contribuir a resolver el desafío
habitacional que enfrenta el país.
¿Cuál es el rol del diseño arquitectónico
en este desafío?
-Desde mi punto de vista, el diseño arquitectónico,
la construcción y el diseño
estructural tienen que ir de la mano. Un
buen diseño siempre alinea de manera
indivisible las capas de diseño arquitectónico,
las formas y el comportamiento
estructural. En Chile y otros países de
la región, el diseño estructural no es
común, lo que es común es el dimensionamiento
estructural. El arquitecto
propone un diseño y el calculista dimensiona
los elementos constructivos para
que pueda sostenerse. Un diseño estructuralmente
eficaz debe basarse en
las propiedades de los materiales que lo
componen.
Y es aquí donde es fundamental la interdisciplina…
-Claramente, porque cada material
cuenta con características y propiedades
que lo hacen adecuado para ciertos
proyectos, pero no otros. Incorporando
el conocimiento de la ingeniería, la arquitectura
y el diseño, se podría aprovechar
tecnologías como la impresión 3D para
incorporar nuevos materiales, formas
alineadas con trayectorias de carga, tales
como aplicaciones estructurales que
28 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

le otorgue resistencia a la construcción
sin necesidad de grandes cantidades de
refuerzo, o posibilitar la incorporación
de una escalera, una banca u otro mobiliario
en la medida que se imprime.
¿Cuáles son las ventajas que puede tener
el uso de esta tecnología, tanto en
materias relacionadas con la arquitectura
como con el diseño estructural?
-Veo una gran oportunidad en el uso
de la impresión 3D con hormigón para
avanzar en la alineación de estas dos capas:
la capa de diseño arquitectónico y
la capa estructural, porque construir con
los métodos tradicionales de encofrados
es súper restrictivo desde el punto
de vista de la construcción de formas
complejas. Si queremos hacer cualquier
forma que vaya más allá del muro recto,
necesitamos moldes especiales, y una
serie de elementos que encarecen la
construcción y que al final hacen que el
molde que se creó para un fin concreto
se convierta luego en un residuo.
Hablemos sobre sustentabilidad,
¿cómo dialoga la impresión 3D con
hormigón en este desafío?
-La impresión 3D en hormigón en
aplicaciones específicas es sustentable,
pero no se da en todos los casos, ya
que desde el punto de vista de la huella
de carbono, el mortero, la pasta que
se ocupa para imprimir, normalmente
tiene más contenido de cemento por
unidad de volumen que un hormigón
normal, por lo que hay más emisiones
de carbono asociadas a ese material. En
este caso, la tecnología anteriormente
mencionada sobre la incorporación de
relaves en la impresión 3D en hormigón
por parte de Iván Navarrete y Claudia
Eugenin, es una solución que aportaría
en esta problemática.
¿Cuál sería un ejemplo práctico sobre
cómo la impresión de hormigón 3D
sería beneficiosa en términos de sustentabilidad?
-Podríamos pensar por ejemplo en
una prefabricación in situ donde tenemos
pequeñas células de impresión e
imprimir elementos constructivos en el
lugar de la construcción para después
montarlas solamente. De esta forma no
nos limitamos a realizar todo el trabajo
desde Santiago para luego llevarlo a
regnes, por lo que se reduce la huella
de carbono generada por concepto de
transporte.
También es importante enfrentar
la crisis medioambiental a través del
desarrollo de materiales alternativos,
aprovechar los recursos locales y las
nuevas tecnologías.
En este sentido, ¿cómo sería el futuro
del hormigón desde la sustentabilidad?
-El hormigón en sí, tal y como
es hoy, no es la solución a las crisis
medioambientales, pero puede serlo si
desarrollamos mezclas más sostenibles.
El hormigón es un material muy versátil,
que puede adoptar diversas formas. Es
una piedra artificial que puede moldearse
y endurecerse en horas. Un hormigón
más sostenible podría ser una solución
eficaz y viable desde el punto de vista
medioambiental.
Para conocer más sobre el trabajo
del Centro de Innovación del Hormigón
UC y las investigaciones que ahí se desarrollan,
los invitamos a que revisen
su sitio web, https://centrohormigon.
uc.cl/, además de su página en LinkedIn
e Instagram, donde comparten las novedades
del CENTRO.
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 29

NUEVAS OPORTUNIDADES
EN EL MUNDO DEL HORMIGÓN
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
De acuerdo con el estudio The
Plastic Waste Makers Index, elaborado
en 2021 por la asociación
australiana Minderoo Foundation, Chile
alcanzó los 51 kilogramos por persona
de plásticos de un solo uso desechados,
superando por un margen considerable
a países vecinos -con poblaciones
mucho mayores- y quedando así en el
puesto 11 en el ranking de los 100 países
que más generan residuos plásticos de
un solo uso y que lidera Singapur, con 76
kilos por persona.
Y aunque en nuestro país existen
nuevas regulaciones sobre el manejo
de este tipo de residuos, así como
también campañas informativas para
sensibilizar a la gente sobre cómo reciclar
estos desechos, el que Chile sea el
único país latinoamericano en los primeros
diez puestos de este ranking, si bien
es preocupante, genera al mismo tiempo
interesantes desafíos en la materia.
¿Qué hacer con este tipo de residuo?
Esa es la pregunta que llevó a Erwin
Uribe Rojas, ingeniero químico de la Universidad
Técnica Federico Santa María,
a fundar en 2017 Green Bricks, startup
que nace con el “el propósito de descentralizar
el reciclaje, en primera instancia.
De descontaminar nuestra tierra, y de
buscarle una valorización local a residuos
plásticos, con gente y proyectos
locales”.
¿Dónde comienza la historia de Green
Bricks?
-Esto nace en un pueblito ubicado a
70 kilómetros de Concepción que se
llama Arauco, una tierra con mucha historia,
con mucha resiliencia, la cual se
está viendo afectada con la contaminación,
como en otros lugares. Pero yo me
crié ahí, en una playa hermosa. Son más
de 15 kilómetros de playa. Me fui a estu-
30 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

Gracias al desarrollo de un biopolímero que permite la aglomeración del
cemento con el plástico, se logró desarrollar un hormigón “verde” que puede
ser clave en el manejo de este tipo de residuo, cuya generación alcanza los
51 kilogramos por persona en Chile. Sobre este desarrollo y sus implicancias
sociales, en Hormigón al Día conversamos en exclusiva con Erwin Uribe Rojas,
CEO y fundador de esta iniciativa que busca descontaminar a través de la
construcción sostenible.
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 31

Foto: Residuo de plástico ya procesado por Green Bricks. Crédito: Gentileza Green Bricks
diar fuera de la ciudad y cuando volví,
después de 10 años, me di cuenta de
la grave contaminación que existía con
plástico. Los mismos lugares donde crecimos,
donde nos bañábamos, hacíamos
surf, body, el mar escupía plástico.
En ese entonces, Uribe Rojas se encontraba
ya en la fase final de sus estudios
y contaba en experiencia dentro de la
industria. “Me dije ‘ya, si podemos hacer
cloro con sal y agua, cómo no vamos a
poder hacer algo con este plástico que
está contaminado esto’ y desde ahí desarrollé
mi tesis, una fórmula capaz de
unir al plástico con el cemento y crear
así un hormigón sustentable, con el que
se crearan distintos tipos de materiales.
Solamente con la fe encapsular de cierta
manera al plástico”.
Con la mirada puesta en
proyectos de alto impacto social
y ambiental
Desde su creación, hace 5 años, el foco
de Green Bricks se fijó en el desarrollo
de proyectos que estuviesen arraigados
en los lugares donde estos se lleven
a cabo. “A medida que fue pasando el
tiempo nos dimos cuenta que ‘oye, tenemos
la posibilidad en nuestras manos
de construir, hagamos proyectos que
causen impacto a nuestra comunidad y
que esto pueda ayudar no solamente a
nosotros monetariamente como startup,
sino que podamos ayudar a otras personas’”,
explica.
A raíz de eso, en la startup se plantearon
la generación de desarrollos de
triple impacto, es decir, que vayan más
allá del beneficio económico y que generen
valor social y medioambiental en
la comunidad donde se ejecuten. “Al
final, es lo que buscamos y es lo que
viene”, subraya el fundador y CEO de
Green Bricks.
¿Cuál fue el primer proyecto que desarrollaron
bajo esa filosofía?
-El año pasado hicimos una multicancha
en Renca con nuestra tecnología.
No lo hicimos específicamente nosotros,
pero sí fue con nuestra tecnología con
la que se hizo. Ahora estamos haciendo
dos multi canchas más, en la comuna de
Quilicura.
“Nadie es profeta en su propia tierra”,
dice entre risas Erwin Uribe Rojas. Esto,
porque la primera meta de la startup era
construir una ciclovía sustentable en la
localidad de Laraquete, ubicada a unos
20 kilómetros al norte de Arauco. Sin
embargo, el proyecto aún no se logra
concretar. “Pero en otros municipios, en
otras regiones, no hemos tenido problemas.
Hemos enviado camiones con
nuestros productos de Arica a Punta
Arenas. Incluso, a Isla de Pascua”, destaca.
La estrategia para trabajar con los distintos
municipios y así generar proyectos
y economía local -la meta principal de
Green Bricks- trabajar en conjunto con
las distintas direcciones de obras municipales
a lo largo del país. “Nosotros
32 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

“Nadie es profeta en su propia tierra”, dice entre risas Erwin Uribe Rojas. Esto,
porque la primera meta de la startup era construir una ciclovía sustentable en
la localidad de Laraquete, ubicada a unos 20 kilómetros al norte de Arauco.
Sin embargo, el proyecto aún no se logra concretar. “Pero en otros municipios,
en otras regiones, no hemos tenido problemas. Hemos enviado camiones con
nuestros productos de Arica a Punta Arenas. Incluso, a Isla de Pascua”
enviamos todas nuestras certificaciones
para que se especifique que la obra en
cuestión se realice con ‘materiales de
construcción sostenibles’, que es nuestro
fuerte.”, explica Uribe.
En los proyectos desarrollados para
municipios que utilizan la tecnología de
Green Bricks, las obras se licitan y es
otra constructora la que las realiza, con
la startup actuando como proveedor.
Sin embargo, cuando se realizan trabajos
en el ámbito de la empresa privada,
Green Bricks también se encarga de la
ejecución del proyecto.
“Por ejemplo, hace unos meses trabajamos
con Banco de Chile hicimos
un proyecto súper importante en Concepción
donde tomamos más de 10.000
tarjetas plásticas e hicimos un patio inclusivo
para una escuela especial, donde
los niños no tenían acceso universal. Ese
proyecto fue más rápido que, por ejemplo,
el de las canchas, para el que se tuvo
que subcontratar a una empresa especialista
que se maneje en ese tipo de
obra. Entonces, estamos transformando,
estamos limpiando y construyendo”.
Mantienen las obras de triple
impacto como norte.
-La economía circular habla mucho del
trabajo colaborativo, de cómo podemos
impactar a los demás y ese también ha
sido nuestro foco. También, casi todas
las industrias tienen Responsabilidad
Social Empresarial, entonces, imagínate
cómo generan toda esta cadena. De la
misma industria nos pasan este residuo
y nosotros decimos ‘ya, ayudemos a una
junta de vecinos, a una escuela, hagamos
una plaza. Dinos a quién quieres
ayudar, seleccionas tú o nosotros’ y así,
generamos esta sinergia y llevamos esos
residuos a proyectos de triple impacto.
Foto: Inauguración de la denominada “Recicancha”, en la comuna de Renca, que se construyó
con tecnología de Green Bricks
Hormigón: El material para
desarrollar la construcción
sostenible
El primero objetivo de Erwin Uribe
Rojas, al fundador Green Bricks, fue generar
proyectos de triple impacto, cuyo
objetivo fuese la “eliminación de vertederos
a través de la valorización de
residuos y a través de la construcción”.
Para esto último, la clave fue generar un
material sustentable para la construcción:
nada menos que hormigón.
En este caso, el plástico que recicla
Green Bricks se transforma en un “árido
reciclado que reemplaza porcentaje
de, en este caso, árido fino y un porcentaje,
de cierta manera, de árido grueso
como gravilla, pero en menor cantidad.
Esto lo hace que sea un hormigón más
sustentable, entre comillas, porque reemplazamos
en cierta manera a estos
mismos áridos, que provocan una alteración
y eutroficación tremenda al medio
ambiente, sobre todo en el sur, que se
desvían cauces de río, etcétera, y nosotros,
a partir de un residuo, ayudamos a
que se produzcan menos o se extraigan
un poco menos”, explica su fundador.
En los primeros ensayos, Uribe relata
que no se daba aglomeración entre
el residuo plástico ya procesado y el
cemento. “No existía reacción a menos
que se utilizara un aditivo. Entonces, fui
a la ferretería, en ese tiempo imagínate,
modo startup prototipo, con cero capital
y claro, me pasaron dos productos y,
como soy químico, vi atrás lo que decía
la etiqueta de los envases, hice la investigación
y yo, que vengo de la industria,
dije ‘puedo reemplazar este material’
con un componente orgánico”, recuerda.
De esa manera, la gran innovación de
Green Bricks es un biopolímero -que es
a base de aleo vera- y que “hace que el
hormigón sea más eficiente, en términos
económicos, que incorporar estos aditivos
y le brinda dos propiedades: acelera
y aglomera la reacción”, detalla.
¿Siempre estuvo en el norte producir
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 33

Foto: Otro de los aspectos que maneja Green Bricks es la creación de “puntos limpios” para incentivar el reciclaje en la comunidad. Crédito: Gentileza
Green Bricks.
este hormigón sustentable?
No. Todo esto llegó de una investigación,
esto en 2017. Hicimos una
investigación donde la industria de la
construcción es responsable del 40%
de las emisiones de dióxido de carbono.
Dentro de esto, llegamos a distintos
tipos de documentales, distintos papers
y nos dimos cuenta que en Abu Dabi,
en 2016, se estaba construyendo una
ciudad llamada Masdar, que era una
ciudad enteramente sustentable, donde
estaban los mejores arquitectos del
mundo, las mejores constructoras, etcétera.
Y nos dimos cuenta que no había
un hormigón sustentable y todos los
productos o las fiscalizaciones que ellos
hacían buscaban hasta que el clavo tuviera
trazabilidad, que fuera reciclado,
que esto y esto otro.
Los primeros ensayos de este hormigón
arrojaron resultados más que
positivos. “Cuando hicimos los testeos
en laboratorio, logramos una muy buena
resistencia, del orden de un G25.
Después, hicimos un ensayo de permeabilidad
al agua, transmitancia térmica,
entre otros, con lo cual el hormigón se
comportaba de mejor manera”.
Con el hormigón que produce Green
Bricks, se pueden fabricar varios tipos de
elementos. “Desde un mobiliario urbano,
un pavimento, un adocreto, un bloque,
lo que el cliente requiera, dependiendo
si quiere realizar una obra interna o es
un proyecto para una comunidad. Asimismo,
dependiendo para qué lo vamos
a utilizar, podemos generar hormigones
con resistencias G30, todo certificado”,
dice Erwin Uribe Rojas.
En la actualidad, ¿cuál es el volumen
de producción que tienen en Green
Bricks?
-Antiguamente, hacíamos todos los
prefabricados manuales hasta que empezaron
a llegar constructoras grandes
y nos decían ‘oye, yo no necesito 300m2,
necesito 1000m2’. Eso nos empezó a
limitar, al igual que el tema del financiamiento
y nuestra ubicación, ya que
estábamos aún el sur produciendo. Sin
embargo, hace poco levantamos más
de 200.000 USD con el apoyo que proviene
de LatitudR y su comité inversos
Nestlé y BID Lab y eso nos ayudó para el
despegue y ahora estamos en Santiago.
Terminamos de hacer unas pruebas con
una planta de prefabricados más grande
donde ya no vamos a estar sacando
300m2, sino que vamos a estar sacando
2.000, 3.000m2 mensuales.
Gracias a la tecnología desarrollada
por la startup, se pueden producir
alrededor de 16 m3 de este hormigón
sustentable. “Existe un reemplazo importante
dentro la fórmula, que la hace
una muy buena solución. Es impresionante,
pero tomas este hormigón y
después, lo vemos en pastelones, adocretos
y el plástico desapareció, está
abajo porque tiene otra densidad y eso
también le da una mejor adherencia al
momento de colocar los mismos adocretos”,
revela el ingeniero químico.
Los nuevos pasos de Green
Bricks
Para el fundador de Green Bricks, el
foco de este emprendimiento es claro.
“Descontaminar, ojalá algún día eliminar
los vertederos. Llevamos cuatro años
34 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

con sobregiro ecológico. Los vertederos
en agosto, en junio ya no daban más.
Los municipios tienen que pagar más
por disposición final e imagínate que
con un punto limpio, nosotros al mes
evitamos que nueve camiones se vayan
a un vertedero”, subraya.
De esta forma, Uribe revela que tienen
varios proyectos en carpeta. “Vamos a
ejecutar junto con CCU dos canchas. Estamos
trabajando junto a una empresa
aseguradora -cuyo nombre no puede
revelar- para la limpieza de playas e instalar
“costaneras y puntos limpios como
senderos icónicos”.
Además, en materia de innovación, el
ingeniero químico revela que están realizando
ensayos para poder presentar
el hormigón sustentable en formato de
saco y así, “cualquier persona lo pueda
ocupar para hacer radieres o elementos
más sencillos. De esta forma, se genera
una mayor accesibilidad a nuestro producto
y descontaminamos mucho más”,
dice.
¿Cuál es el gran aporte que genera
esta innovación con el hormigón, más
allá de las que ha mencionado?
-Sabes, más que el dinero y las ventajas
que tengamos como startup, existe
una gratificación personal cuando esos
niños te dicen ‘gracias, tío’, porque gracias
a esto que construimos pudieron ir
a su patio inclusivo, por ejemplo, realmente
me emociona y al equipo entero.
Creamos una empresa distinta. Yo vengo
de la industria, me salí de esto para
crear algo distinto, algo en lo que tú vieras
un propósito, que dijeras “oye, tengo
una misión. Mi trabajo va a generar una
huella, no para mí, sino para las generaciones
que vienen”.
Foto: Uno de los productos de Green Bricks, fabricados con hormigón sustentable. Crédito: Gentileza
Green Bricks
Foto: Distintos productos de Green Bricks, en Isla de Pascua. Foto: Gentileza Green Bricks.
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 35

BUENAS PRÁCTICAS PARA
OBRAS CON HORMIGÓN
AVANCES EN LA TECNOLOGÍA
DEL SHOTCRETE
PARA SOSTENIMIENTO DE
TERRENO EN TÚNELES Y MINAS
DE NORTEAMÉRICA
AUTORES: LIHE (JOHN) ZANG, PH.D., P.ENG., F.ACI Y
DUDLEY (RUSTY) MORGAN, PH.D., F.ACI
Abstract
En años recientes, el shotcrete se
ha utilizado de manera amplia
para el sostenimiento del terreno
en túneles civiles y minas de Norteamérica.
Las tecnologías del hormigón
proyectado han avanzado ya sea con
robustos robots pulverizadores, diseños
de mezcla para shotcrete de alto desempeño
y refuerzo con fibras de alto
desempeño, en combinación con una
rigurosa certificación para operadores
de boquilla de shotcrete e inspecciones
de control de calidad y programas
de ensayo. Los ingenieros diseñadores
y contratistas están utilizando cada
vez más a menudo el shotcrete para
diversas aplicaciones subterráneas, in-
cluyendo el sostenimiento del terreno
y los revestimientos finales en túneles
en terreno suave y roca dura, como
también en proyectos de reparación y
rehabilitación de túneles ferroviarios y
otras aperturas subterráneas. Grandes
cavernas subterráneas se construyeron
utilizando shotcrete como revestimiento
inicial en San Francisco y Los Ángeles, y
tanto para el revestimiento inicial como
final en New York y Washington D.C..
Este artículo se enfoca en desarrollos
tecnológicos recientes para el shotcrete
a utilizar en proyectos subterráneos,
los que nacen desde la experiencia de
los mismos proyectos y entregan importantes
lecciones aprendidas. También,
demuestra que un adecuado control de
calidad y programas de certificación del
shotcrete son críticos para el éxito de
proyectos con shotcrete.
Introducción
El shotcrete es un proceso para el
transporte neumático de materiales de
hormigón a altas velocidades hacia una
superficie receptora para conseguir la
compactación in situ. Si bien el shotcrete
se ha utilizado por cerca de un
siglo, el uso de esta metodología para
el soporte del terreno en túneles, minas,
postes y otras estructuras subterráneas
se volvió cada vez más popular durante
la pasada década (Ref. 1-9). Los avances
en la tecnología del shotcrete incluyen el
uso de mezclas para el alto desempeño
del material, pulverizadores robóticos
36 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

Este artículo, publicado originalmente en la revista Shotcrete Magazine
de la American Shotcrete Association, da cuenta de la evolución y los
avances que tiene la construcción con esta metodología constructiva
tanto en Estados Unidos y Canadá, ya sea en túneles para uso civil como
en minería, además de los últimos avances respecto a la construcción
con shotcrete para elementos estructurales masivos.
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 37

Tabla 1: Requisitos típicos por desempeño para
aplicaciones de shotcrete subterráneas
Tabla 2: Diseño de mezcla húmeda para el proyecto hidroeléctrico Upper Lilloet (Ref. 9)
avanzados, los que se operan a través
de control remoto, aceleradores libres
de alcalinos y fibras de alto desempeño,
incluyendo macrofibras sintéticas y
fibras de acero.
Características que requieren
los materiales del shotcrete
para una exitosa aplicación
subterránea:
• Trabajabilidad, esto es, que sea cohesionado
• Poseer un asentamiento y consistencia
adecuados, sin segregación
durante el transporte o bombeado
• Bombeable, esto es, tener buena
trabajabilidad para su bombeo
• Disparable, esto es, que su trabajo
sea compatible con una bomba, manga
y boquilla de shotcrete y que sea manejada/controlada
de manera eficiente por
un operador de boquilla
• Construible, esto es, la mezcla de
shotcrete, tal como se dosifica, suministra
y transporta, debe aplicarse tal cual
se diseñó y planificó, y no provocar retrasos
en el cronograma de la obra
• Incidentes, tales como una pérdida
excesiva de asentamiento o aumento
de temperatura, endurecimiento rápido,
tapones en la manguera y caída del
shotcrete deben minimizarse durante la
construcción
Durante la década pasada, los autores
trabajaron en un importante número de
proyectos de túneles civiles y mineros
tanto en Estados Unidos como en Canadá.
Los autores entregaron diseños
de mezcla para shotcrete, monitorearon
los disparos de prueba y ensayaron
al material tanto en el terreno como en
laboratorio. A través de estos proyectos,
los autores acumularon más de una
década de data sobre el desempeño del
shotcrete y la experiencia en proyectos
como los que se discutieron en este artículo.
Diseño de mezcla de shotcrete
para sostenimiento subterráneo
El shotcrete u hormigón proyectado
puede utilizarse como un revestimiento
inicial del sostenimiento del terreno
durante el proceso de construcción de
un túnel. En metodologías constructivas
sobre suelo blando, como el Nuevo
Método de Construcción de Túneles
Austriaco (NATM, en sus siglas en inglés),
también conocido como Método
de Excavación Secuencial (SEM, en sus
siglas en inglés) o Método de Revestimiento
de Hormigón Rociado (SCL, en
sus siglas en inglés), el shotcrete u hormigón
proyectado es un componente
crítico de la construcción del túnel. Granes
cavernas construidas con el método
SEM incluyen a la estación Beacon Hill en
Seattle, construida en 2006; la estación
de metro China-Town en San Francisco,
de 2016; el Conector Regional, Los Ángeles;
y la Línea Púrpura del tren liviano en
Washington, D.C.. El shotcrete también
puede utilizarse en minería sobre roca
dura con máquinas tuneladoras (Tunnel
Boring Machines o TBM, en sus siglas en
inglés) o con métodos de perforación
y voladura para brindar soporte final al
revestimiento. Estos proyectos incluyen
a túneles hidroeléctricos tales como el
túnel de la represa John Hart, en el Río
Campbell, BC; el proyecto hidroeléctrico
Upper Lillooet, Pemberton, BC; el proyecto
para completar el túnel Kemano
T2, en Kemano, BC; y los proyectos de
túneles suministradores de agua, tales
como el proyecto para completar
el túnel Seymour-Capilano, en Vancouver
Norte, BC. Todos estos proyectos
requirieron que el shotcrete se aplicara
tanto en orientación aérea como vertical;
desarrollar suficiente resistencia a la
compresión a una edad temprana (hasta
24 horas) para el sostenimiento del
terreno; cumplir con la resistencia a la
compresión especificada a 7 y 28 días;
lograr la fuerza de adhesión a la roca
especificada y cumplir con los requisitos
de durabilidad. Los requerimientos
típicos de desempeño especificados se
encuentran listados en la Tabla 1.
Diseño de mezcla
Las mezclas de shotcrete se diseñan
para cumplir con los requerimientos
especificados de desempeño y para
brindar una constructibilidad adecuada.
Comparado con el hormigón colocado
in situ, típicamente las mezclas de shotcrete
poseen:
• Un contenido de material cementicio
más alto para minimizar el rebote y
38 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

Fig. 1: Desarrollo de resistencia a la compresión a temprana edad para una mezcla de shotcrete reforzado con fibra
de acero con 15% de ceniza volante en 5% y 7% AFA
que el material pueda dispararse de manera
apropiada.
• Trabajabilidad mejorada para su
bombeo y dispersión de aditivo de líquido
acelerante en la boquilla (cuando se
utilice).
• Bajo contenido de árido grueso,
esto es, alto contenido de arena para minimizar
el rebote y facilitar el bombeado
y disparo del material.
• Un tiempo de retención de asentamiento
extendido para cumplir con los
requisitos de horario de la construcción.
Materiales cementicios suplementarios
(SCMs, en sus siglas en inglés) se
utilizan de manera amplia en el shotcrete.
Estos incluyen a ceniza volante, humo
de sílice y escoria, aunque no se limitan
sólo a estos. Los SCMs reaccionan con
el hidróxido de calcio, un subproducto
del proceso de hidratación del cemento,
para formar silicato cálcico hidratado
(CSH, en sus siglas en inglés) a través de
la reacción puzolánica. Esto resulta en
una reducción de la porosidad y una mejora
en la resistencia a la compresión y
durabilidad en el shotcrete aplicado. Los
SCMs poseen partículas similares o más
pequeñas que las del cemento y, basado
en ello, pueden ayudar a compactar o
densificar la mezcla a través de la distribución
del gran por tamaño. Además,
las partículas de cenizas volantes o de
humo de sílice son, en su mayoría, de
forma esférica, lo que mejora las características
de bombeado y disparo en la
mezcla. Cada tipo de SCS se agrega en
un cierto porcentaje por masa del total
de materiales cementicios del shotcrete
para cumplir con los requisitos de desempeño
y constructibilidad. La Tabla 2
muestra un diseño de mezcla típico para
shotcrete de mezcla húmeda, diseñado
para el sostenimiento del terreno.
Acelerante libre de alcalinos
El acelerante libre de alcalinos (AFA,
en sus siglas en inglés) se añade a la
mezcla húmeda del shotcrete en la
boquilla para acelerar el tiempo de
endurecimiento y el desarrollo de resistencia
a la compresión a una edad
temprana del material, que va de 1 a
24 horas. El ritmo del desarrollo de resistencia
a la compresión temprana es
crítico para el sostenimiento del terreno
ya que también reducirá el ciclo de
tiempo de construcción tanto para la
excavación como para el mismo sostenimiento.
Desde comienzos de la década
del 2000, los AFA se han utilizado en la
industria del shotcrete para reemplazar
a los acelerantes basados en alcalinos.
Los AFA tienen un valor de pH de 2-4,
el que es similar a las bebidas colas carbonatadas.
Los AFA se pueden añadir a
la boquilla tanto como un aditivo líquido
químico para aplicaciones de shotcrete
de mezcla húmeda o como aditivo químico
en polvo, el que se premezcla en la
mezcla del shotcrete para aplicaciones
del material en seco.
Para la mayoría de los requisitos de
sostenimiento del terreno del shotcrete
a aplicar, se requiere de una resistencia
a la compresión temprana de 1.0 – 2.0
MPa (145-290 psi) para facilitar las actividades
de la construcción. Los AFA se
deben añadir en la dosis correcta para
lograr el desarrollo de resistencia a la
compresión temprana adecuado. Basado
en la experiencia de los autores
en diversos proyectos de túneles, generalmente
toma una dosis de AFA de
ente 4%-6% por la masa del cemento
para alcanzar la resistencia requerida
en cerca de 1-3 horas. Las variaciones
al desarrollo de la resistencia a la compresión
temprana dependen del diseño
de mezcla del shotcrete, incluyendo el
tipo de cemento y los aditivos químicos
utilizados, la marca y desempeño del
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 39

Fig. 2: Efecto de las dosis de acelerante sobre la resistencia a la compresión de 3 a 28 días
acelerante, la temperatura del shotcrete,
la temperatura ambiente y el manejo y
distribución adecuados del acelerante y
las habilidades de disparo del operador
de boquilla. La Fig. 1 muestra desarrollos
típicos de resistencias a la compresión
tempranas con dosis de AFA cuando se
representa de acuerdo con la plantilla
de curva J1-J2-J3, desarrollada por la
Sociedad del Hormigón Austriaca (Ref.
10, 11). Generalmente, se considera a J2
como el requisito de desempeño mínimo
para el desarrollo de resistencia a la
compresión temprana del shotcrete en
la mayoría de los proyectos de sostenimiento
de terreno.
Cuando se utilizan distintos tipos de
cemento, tales como Tipo V o Tipo GUL
(Tipo GU con 15% de caliza), es posible
que se retrase el tiempo de endurecimiento.
Por lo mismo, una dosis más
alta de AFA se requiere para desarrollar
de manera adecuada la resistencia a la
compresión a edad temprana. Los AFA
reducirán, no obstante, la resistencia a la
compresión en edades tardías, incluyendo
las resistencias a la compresión a 7 y
28 días. La Fig. 2 muestra el desarrollo
de la resistencia a la compresión para un
shotcrete de mezcla húmeda con 0, 4%,
6% y 8% de AFA. Muestra que con 8% de
AFA añadido al shotcrete, la resistencia
a la compresión a 28 días podría reducirse
de 62 MPa (9000 psi) a cerca de
36 MPa (5200 psi). Por ello, es importante
añadir el acelerante en el diseño/
dosis especificada para minimizar los
efectos adversos en el desarrollo de la
resistencia a la compresión en edades
tardías.
Avances en el shotcrete
reforzado con fibra
La propiedad más significativa del
shotcrete reforzado con fibra (FRS, en
sus siglas en inglés) es la energía absorbida
luego de fisuras en el shotcrete,
esto es, su resistencia a la flexión. Luego
que el shotcrete se fisura, las fibras se
arrancan o se fracturan durante el proceso
de agrietamiento, redistribuyendo
así las cargas y controlando la propagación
de la fisura mientras el sistema
de revestimiento del FRS experimenta
deformación. Tanto las macrofibras
sintéticas como las fibras de acero se
utilizan en shotcrete de mezcla húmeda
para aplicaciones subterráneas a través
de América del Norte. Las fibras se utilizan
para reemplazar, ya sea de forma
parcial o total, la malla de acera en los
sistemas de sostenimiento de la superficie,
reduciendo el tiempo de ciclo de
construcción y generalmente entregan,
en generan, un mejor desempeño
al sostenimiento del terreno. Combinar
shotcrete reforzado con fibra con un
sistema de anclaje a la roca diseñado
adecuadamente es uno de los sistemas
de sostenimiento del terreno más
eficientes utilizado en muchas minas y
túneles civiles.
Comúnmente, el diseño del FRS se
realiza en métodos basados por el desempeño,
los que utilizan los resultados
de ensayos de resistencia a la flexión.
Entre los ensayos de resistencia a la flexión
típicos, se incluyen los siguientes:
- ASTM C1550 Determinación de
la resistencia a la flexión con panel de
ensayo redondo con carga central
- ASTM C1609 Determinación de
la resistencia a la flexión con viga de ensayo
con carga a tres puntos
- RILEM TC 162-TDF: Ensayo y
métodos de diseño para hormigón reforzado
con fibra metálica (viga de
ensayo agujereada)
- Estándar Británico (BS) EN
14651 Ensayo para hormigón con fibra
metálica – midiendo la resistencia a la
tensión y flexión (viga de ensayo agujereada)
La resistencia a la flexión, la resistencia
residual y la carga máxima (resistencia
máxima) son los factores más importantes
al momento de evaluar el desempeño
del shotcrete reforzado con fibra.
Durante la década pasada, los autores
condujeron más de 5.000 ensayos de
resistencia a la tensión y resistencia a la
tensión residual en FRS utilizado en proyectos
subterráneos en Estados Unidos
y Canadá. Los ejemplos de los resultados
de estos ensayos se analizarán y
publicarán en un futuro paper. Basados
40 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

en la experiencia, existen tres especificaciones
para proyectos típicas para la
resistencia a la flexión para el shotcrete
reforzado con fibra que se utilizan en
América del Norte.
Fig. 3: Curva de deflexión de esfuerzo para ensayo de resistencia a la tensión bajo ASTM C1609
Fig. 4: Curva de deflexión de esfuerzo para ensayo de resistencia a la tensión bajo ASTM 1550
Fig. 5: Esfuerzo de tensión residual vs. Deflexión para viga de FRS bajo BS EN 14651 / RILEM-TC-162-TDF
Nivel de desempeño de
resistencia (TPL, en sus siglas
en inglés) basado en el ensayo
ASTM C1609
Cuando se especifica TPL, se requiere
que el panel de ensayo del shotcrete
se corte en vigas con dimensiones de
100x100x350 mm y se ensaye bajo
ASTM C1609. En ocasiones, las muestras
de shotcrete pueden dispararse
directamente sobre moldes de viga de
150x150x550 mm, con ambos extremos
inclinados para prevenir acumulación o
rebote. Los autores ensayaron más de
3.000 vigas de FRS bajo ASTM C1609
desde el año 2011. Se encontró que, si
el TPL cumple con el Nivel III de Desempeño
por Resistencia, generalmente
cumple los requisitos de sostenimiento
en la mayoría de las superficies.
Método de panel redondo
determinado (RDP) basado en el
método de ensayo ASTM C1550
Cuando se especifica el método RDO,
requiere muestras de paneles redondos
determinados (RDP) con dimensiones
de 800 mm de diámetro para disparar el
material, y 75 mm de espesor. Los RDPs
se ensayan bajo ASTM C1550 y se reportó
una desviación de hasta 40 mm de
energía total absorbida. La Fig. 4 muestra
un resultado típico de resistencia a
la flexión vs. ensayo de desviación. Los
autores realizaron más de 2.000 ensayos
de paneles redondos bajo ASTM
C1550 desde 2011. Si la resistencia a la
flexión supera los 320-450 Joules, generalmente
cumple con los requisitos
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 41

Fig. 6: Refuerzos para los paneles de certificación de los operadores: izquierda) barras empalmadas 25M; centro) viga de celosía; derecha) certificación para
operador de robot rociador para orientación aérea y de 45 grados
Fig. 7: Ensayo de endurecimiento in situ
Fig. 8: Ensayo de resistencia a la compresión a temprana edad
de sostenimiento para la mayoría de las
superficies. Para túneles de roca dura,
comúnmente se especifica una resistencia
a la flexión de sobre 320-350 Joules
para cumplir con los requerimientos
generales. Para túneles de superficie
blanda, tales como SEM, se especifica
una resistencia de 450 Joules para cumplir
con los requerimientos generales.
Método de viga agujereada basado en
BS EN 14651 / RILEM-TC-162-TDF resistencia
a la tensión residual
La resistencia a la tensión residual en
FRS también puede ensayarse bajo el
método de ensayo de viga agujereada
BS EN 14651. La viga de shotcrete se
pre-agrieta cortando con una sierra una
muesca de 25 mm. de profundidad en la
parte inferior de la viga, en el centro de
la sección transversal de 150 mm x 150
mm. Luego, se aplica sobre la viga una
carga de flexión de tres puntos. La Fig.
5 muestra una curva típica de tensión
de tracción residual vs. deflexión para la
prueba de viga agujereada.
Tanto ASTM C1609 como ASTM C1550
pueden brindar información suficiente
sobre la resistencia a la flexión de los
FRS. Son aplicables tanto en shotcrete
reforzado con fibras metálicas o en
refuerzo de macrofibras sintéticas. BS
EN 14651 / RILEM-TC-162-TDF emplea
una muesca en la viga, introduciendo
intensidad de esfuerzo. Ese ensayo
se desarrolló originalmente por RILEM
42 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

para estudiar la resistencia a la tensión
residual basado en la fractura mecánica,
aunque generalmente se acepta que
una fisura se propagará a través de la
muesca. Los autores ensayaron aproximadamente
50 vigas con este método
de ensayo durante la pasada década.
La mayoría de las especificaciones para
túneles civiles con shotcrete requieren
tanto de ensayos ASTM C1609 o ASTM
C1550, o ambos. Muy pocas especificaciones
en América del Norte solicitan
los ensayos BS EN 14651 o RILEM-TC-
162-TDF.
Certificación de las mezclas de
shotcrete y de los operadores
de boquilla
Antes de la construcción, la especificación
del proyecto requiere que la
mezcla de shotcrete esté precertificada.
Típicamente, esto se realiza al menos 60
días antes de la colocación del shotcrete.
Para proyectos de gran envergadura en
los que el shotcrete es parte del proceso
de sostenimiento del túnel o mina, tales
como SEM, la certificación de la mezcla
del shotcrete podría comenzar hasta 6
meses antes del inicio de las obras. Normalmente,
la certificación de la mezcla
requiere que la mezcla del shotcrete se
aplique con el mismo equipo y cuadrilla
que se utilizará durante la construcción,
para asegurar que el shotcrete se coloque
de forma adecuada durante todo
el proyecto. Durante la certificación
de la mezcla, el material se dispara sobre
paneles de ensayo. Se ensayan las
propiedades plásticas de temperatura,
contenido de aire y asentamiento (en lotes),
como también el contenido de aire
y asentamiento (durante el disparo del
material). Cuando se utiliza un acelerante,
el tiempo de endurecimiento inicial
y final se ensaya bajo ASTM C1117 y se
Fig. 9: Extracción de testigo de shotcrete in situ aéreo; inspección visual del orificio del testigo para
evaluar la consolidación, espesor y unión del shotcrete
ensaya la resistencia a la compresión a
temprana edad hasta 24 horas, utilizando
el método de ensayo de viga final.
Los testigos se extraen de los paneles
de ensayo y se testean para resistencia a
la compresión, absorción hervida y volumen
de vacíos permeables, penetración
rápida de iones de cloruro, etcétera.
Las vigas se cortan de los paneles de
ensayo para determinar su resistencia
a la flexión bajo ASTM C1609. Paneles
redondos se disparan y ensayan para resistencia
a la flexión bajo ASTM C1550.
Todos los resultados de los ensayos
deben cumplir con los requisitos especificados
por el proyecto.
Los acelerantes se utilizan de manera
común en aplicaciones subterráneas
de shotcrete. La dosis del acelerante
determina el tiempo de endurecimiento
y el radio de desarrollo de resistencia
a la compresión a temprana edad del
shotcrete. La dosis del acelerante debe
calibrarse con la bomba dosificadora del
acelerante y la bomba de shotcrete que
se utilizarán en el proyecto. Una calibración
adecuada de la dosis de acelerante
es una de las partes más importantes de
la certificación de la mezcla. Información
detallada sobre la calibración de la bomba
dosificadora de acelerante puede
encontrarse en (Ref. 12, 13). Luego que
la mezcla de shotcrete se precertificó, la
certificación de los operadores de boquilla
requiere que los operadores apliquen
el shotcrete de manera adecuada para
alcanzar el desempeño especificado y
los requerimientos para el sostenimiento
de la superficie. Más específicamente, la
certificación de los operadores de shotcrete
requiere lo siguiente:
• Los operadores deben comprender
lo básico de la tecnología del hormigón
y el shotcrete. Esto incluye cómo
el cemento se hidrata, los efectos de la
temperatura en el shotcrete y los efectos
del acelerante y otros aditivos químicos
en el desempeño del shotcrete.
• Trabajabilidad, bombeabilidad y
disparabilidad: los operadores deben
comprender que el asentamiento, o la
consistencia de la mezcla del shotcrete,
es crítico para par el transporte, bombeo
y disparo del material. Aplicaciones
aéreas y verticales poseen diferentes
desafíos para la aplicación del shotcrete.
• La preparación del sustrato, incluyendo
limpieza, rugosidad y la condición
de humedad de la superficie receptora,
debe ser una superficie seca saturada
(SSD, en sus siglas en inglés) para alcanzar
una unión óptima.
• Adecuada calibración de la bomba
de dosificación del acelerante.
• Adecuada aplicación del shotcrete
en la orientación especificada, incluyendo
aérea, vertical, a 45 grados, etcétera.
• Adecuado control del ángulo, distancia
y patrón de disparo de la boquilla
para minimizar el rebote y sobrerociado.
• Procedimiento adecuado para
aplicar capas gruesas de shotcrete, incluyendo
aplicaciones multi capas.
• Si el shotcrete se cae, ya sea desde
superficies aéreas o verticales, los
operadores deben poder determinar
inmediatamente qué fue lo que ocurrió
y cómo realizar las correcciones necesarias.
• El proceso de certificación de los
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 43

Fig. 10: Ensayo in situ de resistencia de unión del shotcrete y ensayo en laboratorio de la resistencia de unión
operadores de boquiila es esencial para
un proyecto exitoso ya que se logra lo
siguienEduca a los operadores respecto
a materiales de shotcrete, equipos,
tecnología del hormigón y los efectos
de aditivos químicos, incluyendo acelerantes.
• Los prepara para el proyecto. Típicamente,
el componente más difícil a
incluir en el sistema de apoyo del shotcrete
es seleccionar a operadores de
boquillas certificados.
Usualmente, el bosquejo de certificación
de los operadores se diseña para
cada proyecto. Se requiere disparar sobre
secciones con alta congestión de
refuerzo, incluyendo refuerzo empalmado,
vigas de celosía, conjuntos de acero
y otros tipos de refuerzos e incrustaciones
(Fig. 6). Cada operador que trabaje
en la aplicación de shotcrete para un
proyecto debe estar certificado.
Inspección y pruebas de control de
calidad en la construcción
Durante la construcción con shotcrete,
se requiere un plan de inspección y
pruebas de control de calidad y necesita
ejecutarse para asegurar que el
shotcrete colocado in situ cumpla con
las especificaciones requeridas por el
proyecto, y si no, realizar acciones de
remediación adecuadas de manera inmediata.
La inspección de campo para el shotcrete
se conduce normalmente con otras
actividades de inspección del túnel, tales
como monitoreo del terreno, progreso
de la excavación, etc. y normalmente las
lleva a cabo un ingeniero o tecnólogo a
tiempo completo, a quien cita el dueño
del proyecto, o un consultor de shotcrete
citado por el contratista.
Las actividades de inspección típicas
incluyen las siguientes:
• Evaluación de la rugosidad de la
superficie, libre de partículas sueltas y
condición de humedad previo a la aplicación
del shotcrete.
• Aplicación del shotcrete: Habilidades
de disparo de los operadores,
incluyendo control de rebote y sobrerociado,
espesor del shotcrete y dosis de
acelerante, si se utiliza.
• Revisar por cualquier shotcrete
defectuoso, incluyendo vacíos, fisuras,
signos de sobredosis de acelerante, fallas
potenciales en el shotcrete, etc..
Los ensayos de campo para el shotcrete
los llevan a cabo técnicos o
ingenieros certificados para asegurar
que el shotcrete plástico cumpla con
los requisitos de desempeño especificados
para la aplicación y bombeo del
shotcrete. Típicamente, el asentamiento,
contenido de aire y temperatura tanto
para el shotcrete dosificado como el que
se va disparando, se ensayan cuando el
material se entrega en el sitio de la obra.
El asentamiento debe ensayarse en la
planta dosificadora, como también en la
locación donde de descarga el shotcrete
desde el transmixer a la bomba, dentro
del túnel. Si se requiere que el shotcrete
se mantenga por recorridos largos o
en tiempos de retención más grandes,
tales como más de un cambio de 12
horas, usualmente se realiza un control
de aditivo hidratante para mantener la
trabajabilidad del shotcrete. Siempre
que exista una pérdida significativa de
asentamiento, por ejemplo, una pérdida
de más de 50 mm, se necesita ejecutar
una acción inmediata para retemplar al
shotcrete con un aditivo o disponer del
shotcrete para evitar que el material se
endurezca dentro del transmixer.
Los ensayos de endurecimiento se realizan
bajo ASTM C1117. Cuando se agrega
el acelerante a una dosis adecuada, el
tiempo inicial, es decir, el tiempo cuando
el shotcrete pierde completamente
su asentamiento o bombeabilidad, es
menor a los 15 minutos aproximadamente,
y el endureciemiento final, es decir, el
tiempo cuando el shotcrete comienza a
desarrollar resistencia a la compresión,
es menor a los 50 minutos.
La Fig. 7 muestra un ensayo in situ de
tiempo de endurecimiento con un penetrómetro,
bajo ASTM C1117.
La Fig. 8 muestra ensayos de resistencia
a la compresión a edad temprana en
muestras de shotcrete con el método
de viga final. Si se requiere resistencia
a la compresión a edad temprana para
sostenimiento de superficie, tales como
1,.0 a 2.0 MPa (150-300 psi) para volver
o continuar las actividades de la cons-
44 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

Fig. 11: derecha) Un muro estructural masivo para una planta de tratamiento de aguas servidas sontruido con shotcrete masivo; izquierda) Dos capas de barras
de 25M con tuberías de enfriamiento con espaciado de 1.0 m se construyeron con shotcrete masivo
trucción bajo shotcrete fresco recién
aplicado, los ensayos deben conducirse
a distintas edades tales como 2 horas, 4
horas, 6 horas y hasta 24 horas. El ensayo
de tiempo de endurecimiento y de
resistencia a la compresión a edad temprana
es común para túneles cuando
se requiere el desarrollo inmediato de
resistencia a la compresión, como en túneles
SEM.
Cuando el shotcrete se endurece, la
consolidación del shotcrete in situ, su
espesor y unión con el sustrato pueden
evaluarse vía inspección visual del orificio
del testigo. La resistencia de la unión
puede ensayarse para evaluar la resistencia
a la tensión de la unión entre el
revestimiento de shotcrete y la roca de
sustrato. La resistencia de la unión puede
realizarse al extraer un testigo y con
ensayos in situ, o extrayendo testigos
para luego ensayarlos en laboratorio.
En ocasiones, la resistencia a la tensión
de la unión se especifica con un mínimo
de 1.0 MPa. La Fig. 9 muestra el orificio
de un testigo extraído in situ. La Fig. 10
muestra el ensayo de unión in situ y el
ensayo de resistencia de la unión en laboratorio.
Sin embargo, se debe advertir
que algunos tipos de roca más débiles
pueden caer a valores por debajo de 1.0
MPa en los resultados del ensayo de resistencia
de la unión, resultado en una
falla del sustrato y no de la unión del
shotcrete.
Nuevos desarrollos: shotcrete
masivo para estructuras
subterráneas
Durante las últimas décadas, más y
más proyectos estructuras permanentes
subterráneas se han construido con
shotcrete. Entre ellas, la construcción de
muros estructurales de shotcrete masivo
utilizando el método “híbrido” (disparar
y vibrar) son desarrollos recientes. Estructuras
para estaciones subterráneas
altamente reforzadas, con dimensiones
de 200 a 1.500 mm de espesor se están
construyendo en la actualidad con shotcrete.
Esto involucra una combinación
de shotcrete estructural y tecnologías de
aplicación subterránea de shotcrete. Las
estructuras de shotcrete más grandes
desarrollan temperaturas internas más
altas debido al calor de la hidratación
del cemento. Cuando las estructuras de
shotcrete son lo suficientemente gruesas,
la disipación del calor será materia
de preocupación y requerirá de control
térmico y un plan de protección.
Para prevenir las fisuraciones térmicas
en las estructuras de shotcrete masivo,
se desarrolló un plan de control térmico
(TCP, en sus siglas en inglés) como un
documento de diseño. El TCP especifica
las medidas necesarias para cumplir
con los requisitos de control térmico,
incluyendo el eso de mezclas de hormigón
de baja temperatura (“low-heat
concrete”), reduciendo la temperatura
de colocación del shotcrete, entregando
sábanas de protección térmica y utilizando
tuberías internas de enfriamiento.
Un proyecto reciente de muro estructural
de shotcrete masivo en Vancouver,
BC, implementó un TCP utilizando tuberías
de enfriamiento y mantas térmicas
(Ref. 14). La Fig. 11 muestra un muro
de shotcrete con alta congestión de
refuerzo y un muro con tuberías de enfriamiento.
Durabilidad del shotcrete
Más y más túneles civiles se diseñan
para tener una vida útil de 70 años o
más, algunos incluso con 100 años de
servicio. La vida útil para un túnel civil
depende principalmente de la vida útil
de la estructura que soporta al túnel,
incluyendo al revestimiento final y otras
estructuras. Cuando se diseña una estructura
de hormigón, la vida útil y los
requisitos de durabilidad anularán los
requerimientos estructurales mínimos
del desempeño mecánico, incluyendo la
resistencia a la compresión, módulo de
elasticidad, momento de flexión y resistencia
a la tensión, etc.
Es crítico considerar los factores de
durabilidad cuando se diseña para una
vida útil prolongada. Los factores de
durabilidad tales como resistencia a
las condiciones climáticas, corrosión,
ataques químicos, reacción de áridos
alcalinos, carbonatación y deterioro
por congelación-deshielo son todos influenciados
por el diseño de mezcla del
hormigón y las propiedades de transporte
del hormigón durante la vida útil
de la estructura. Las estructuras civiles
subterráneas, incluyendo túneles, huecos,
cavernas y otras, a menudo se ven
expuestas a uno o a varios de los factores
nombrados. Por lo mismo, la vida útil
de la estructura depende, principalmente,
de la vida útil de las estructuras de
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 45

Fig. 12: Efecto del acelerante en la mezcla húmeda del shotcrete vs. hormigón colocado in situ en tiempo
de inicio de la corrosión
shotcrete. La durabilidad de las estructuras
de shocrete depende del diseño
de mezcla del hormigón y del proceso
de aplicación.
Una pregunta que se realiza en ocasiones
sobre el shotcrete: ¿será tan
durable como el hormigón colocado in
situ? Un reciente proyecto de investigación
terminado (Ref. 15) comparó las
propiedades de transporte para el shotcrete
con las del hormigón colocado
in situ. Los resultados muestran que el
shotcrete aplicado de manera adecuada
logrará propiedades de transporte
iguales o meores que las del hormigón
colocado in situ. Basado en la investigación,
se modeló la vida útil utilizando un
programa avanzado para modela vida
útil (STADIUM), con diferentes condiciones
de exposición y temperatura. El
shotcrete presenta un tiempo igual o
mayor para el inicio de la corrosión del
acero de refuerzo, lo que proporciona
una vida útil mayor (Ref. 15).
Esta investigación también indicó igual
o mejor durabilidad para el shotcrete entregado,
siempre que se utilice una dosis
moderada de acelerante. Cuando se
usa, la calidad de la matriz del shotcrete
tiende a degradarse. Mientras que el
acelerante aumenta el radio de hidratación
del cemento y la evolución del calor,
entregando un desarrollo más temprano
de resistencia, también resulta en una
matriz cementicia endurecida más permeable.
Los iones químicos tienden a
migrar más rápido y con menor resistencia
cuando se utiliza un acelerante. Por
ejemplo, cuando se añade un acelerante
en un 5% por la masa de cemento en el
shotcrete, las propiedades de transporte
tienden a reducirse y por lo mismo,
disminuye el tiempo de vida útil (Fig. 12,
Ref. 15). Si bien el acelerante es crítico
para el sostenimiento subterráneo para
alcanzar un endurecimiento rápido y resistencias
a la compresión a temprana
edad confiables, la dosis de acelerante
a utilizar debería ser controlada de manera
acuciosa para que la estructura de
shotcrete pueda cumplir tanto los requisitos
de sostenimiento del terreno y la
durabilidad requerida.
Códigos y desarrollos de
estándares
Los códigos, estándares y documentos
guía para shotcrete son desarrollados y
actualizados regularmente por el Comité
506 del American Concrete Institute
(ACI). Típicamente, las especificaciones
de los proyectos están preparadas por
el ingeniero diseñador en consulta y/o
revisión del especialista en shotcrete.
Aquí hay algunas de las guías y especificaciones
para shotcrete más comunes
utilizadas en Norteamérica:
• ACI 506.5-2018: “Guide for Specifying
Underground Shotcrete.” Este
documento se actualizó en 2021
• ACI 506R-2015: “Guide to Shotcrete”
• ACI 506.2-2018: “Specification for
Materials, Proportioning and Applicaction
of Shotcrete”
• ACI ACI – CP-60 Craftsman Workbook
for ACI Certification of Shotcrete
Noozleman
Estas guías y especificaciones, junto
con otros documentos relacionados de
ACI, ASTM, CSA, ASHTO, y el Cuerpo
de Ingenieros del Ejército de Estados
Unidos, entregan las bases para el desarrollo
de un programa QA/QC adecuado.
Recientemente, el Código ACI 318-19
para Construcción de Edificaciones de
Hormigón Armado incluyó requisitos
para la colocación de shotcrete estructural
(Ref. 16).
Conclusiones
El shotcrete se utiliza cada vez más
para el sostenimiento del terreno en
construcciones subterráneas. El uso de
acelerantes libres de alcalinos (AFA)
y refuerzo de fibras son dos grandes
avances en el uso del shotcrete en ambientes
subterráneos durante las últimas
dos décadas. Los AFA son eficientes
en reducir el tiempo de endurecimiento
del shotcrete y para el desarrollo de
resistencias a la compresión a temprana
edad. Las fibras, por su lado, han transformado
enormemente el diseño de
sostenimiento de superficies y las metodologías
de construcción. La calidad del
shotcrete para el sostenimiento requiere
de lo siguiente:
• Mezcla de shotcrete de alto desempeño
• Certificación de mezcla de shotcrete
y programa de certificación de
operadores adecuados
• Monitoreo riguroso de la construcción
y de los programas de ensayo
46 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

El shotcrete se utiliza cada vez más para el sostenimiento del terreno en
construcciones subterráneas. El uso de acelerantes libres de alcalinos
(AFA) y refuerzo de fibras son dos grandes avances en el uso del shotcrete
en ambientes subterráneos durante las últimas dos décadas. Los AFA son
eficientes en reducir el tiempo de endurecimiento del shotcrete y para el
desarrollo de resistencias a la compresión a temprana edad. Las fibras, por
su lado, han transformado enormemente el diseño de sostenimiento de
superficies y las metodologías de construcción.
El shotcrete se está utilizando cada
vez más para el revestimiento final en
la construcción de túneles. Ejemplos
incluyen túneles de transporte de agua
en proyectos hidroeléctricos y para
tratamiento de aguas, y túneles viales
y ferroviarios. El shotcrete estructural
también se está utilizando en mayor
cantidad en construcción subterránea
para estaciones de metro en grandes
áreas metropolitanas de Norteamérica.
Las estructuras de shotcrete masivo,
incluyendo muros fuertemente reforzados,
pueden construirse se manera
apropiada con el proceso de shotcrete
estructural híbrido (disparo y vibración)
junto con la provisión de un adecuado
plan de control térmico.
La colocación duradera del shotcrete
para el sostenimiento de la superficie es
un punto crítico para la construcción de
estructuras subterráneas duraderas. En
particular, con muchas más estructuras
subterráneas que requieren tener una
vida útil sobre los 100 años, la durabilidad
de los materiales del shotcrete y
las estructuras resultantes, incluyendo
resistencia a ataques químicos, es una
consideración importante. La investigación
realizada por los autores demostró
que, con un diseño y colocación adecuados,
el shotcrete puede entregar igual
o mejor durabilidad en comparación el
hormigón colocado in situ.
Referencias
1. Zhang, L.; Morgan, D. R., “Fiber reinforced shotcrete
tunnel lining quality control and testing in North
America,” 10th World of Tunnel Congress, May 2009,
Vancouver, Canada
2. Zhang, L.; Morgan, D. R., “Quality Control for Wet-
Mix Fiber Reinforced Shotcrete in Ground Support,”
Shotcrete for Underground Support XII, Singapore Oct
11-13, 2015
3. Zhang, L.; Morgan, D. R., “Recent Development of
Shotcrete in Western Canada,” The 7th International
Symposium on Sprayed Concrete Modern Use of Wet
Mix Sprayed Concrete for Underground Support -Sandefjord,
Norway, 16.- 19. June 2014
4. Morgan, D. R.; Zhang, L., Pildysh, M., New Hemp-
Based Fiber Enhances Wet-Mix Shotcrete Performance.
Shotcrete Magazine, Spring 2017, pp1-11.
5. Zhang, L.; Morgan, D. R., Walter, T., McInnes, B.,
Rule, A., Mitchell, A., “Shaft Lining with Dry-Mix Shotcrete,”
Shotcrete Magazine, Summer, 2018., pp 48-56.
6. Radomski, S. M.; Zhang, L.; Morgan, D. R.; Graham,
D.; “Structural Modifications to Hydroelectric
Turbine Draft Tube Ceiling Using Accelerated Wet-Mix
Steel Fiber Reinforced Shotcrete Applied up to 2m
Thick Overhead,” Shotcrete Magazine, Summer, 2019,
pp 43-48.
7. Zhang, L., “Air Content in Shotcrete: As-shot vs. Asbatched,”
Shotcrete Magazine, Winter, 2012. pp 50-54.
8. Zhang, L.; Morgan, D. R., “Variability of Compressive
Strength for Shotcrete,” The 7th International
Symposium on Sprayed Concrete Modern Use of Wet
Mix Sprayed Concrete for Underground Support -Sandefjord,
Norway, June 2014, p 19.
9. Zhang, L.; Morgan, D. R.; Moalli, S.; Gagnon, D.;
Dugas, D., “Tunnel Shotcrete Lining for Hydroelectric
Projects in British Columbia, Canada,” Shotcrete Magazine,
Summer, 2019, pp 40-48.
10. Heere, R.; and Morgan, D. R., “Determination of
Early Age Compressive Strength of Shotcrete,” Shotcrete
Magazine, Vol. 4, No. 2., Spring 2002, pp. 28-31.
11. Bernard, S., “Early-Age Strength Tests Methods
for Fiber-Reinforced Shotcrete,” Shotcrete Magazine,
Spring 2005, pp. 16-20.
12. Zhang, L., “Calibration & Verification of Accelerator
Dosing Pump,” Shotcrete Magazine, Summer, 2012,
pp 42-44.
13. Millette, D., “Using Accelerators for Shotcreting,”
Shotcrete Magazine, Fall 2011, pp. 36-39.
14. Zhang, L. Morgan, D.R. Kirk, I. Rolland, A. and
Karchewski, R., Mass Shotcrete Wall Construction and
Thermal Control Plan, ACI Materials Journal, V. 118, No.3,
May 2021, pp 71-82.
15. Zhang, L.; Morgan, D. R.; Mindess, S., “Comparative
Study on Transport Properties of Shotcrete vs. Cast-in-
Place Concrete,” ACI Materials Journal, May-June, 2016,
V. 113, No. 3, pp 373-384.
16. Hanskat, C, Holland, T. and Suprenant, B., Shotcrete
Incorporated into ACI 318-19 Building Code. Concrete
International. Vol 41, Issue 12, 2019, pp 31-35.
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 47

AVANCES EN EL DESARROLLO
PARA EL HORMIGÓN DEL FUTURO
SISTEMA MODULAR
MODULAR
DE PREFABRICADOS
DE HORMIGÓN
PERMITE CONSTRUIR TÚNELES EN 24 HORAS
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
La construcción de túneles conlleva
varios elementos. Desde el método
de excavación (con métodos
como el belga, el NMA o el uso de TBM),
pasando por el sostenimiento del túnel
-si se utiliza, por ejemplo, hormigón
proyectado sobre la roca o sobre una
malla, o el uso de dovelas prefabricadas
de hormigón cuando se construye con
TBM- y su impermeabilización, se tratan
de obras sensibles tanto para la minería
como infraestructura civil y vial.
Así como existen esos métodos para
grandes obras, en infraestructura más
contenida se suele pensar en utilizar
arcos como método de sostenimiento.
El gran inconveniente de este sistema
es que, en la actualidad, para armar el
arco se necesita una gran cantidad de
mortero para fijar los elementos que
componen a esta estructura. Sin embargo,
este método también se utilizaba
en los tiempos de la antigua Roma y no
considera el uso de mortero para unir los
bloques del arco.
Inspirándose en ello, una empresa
estadounidense tomó como base el sistema
utilizado en la antigua Roma para
construir arcos y así, desarrollar una
metodología cuya base se compone de
elementos prefabricados de hormigón
tipo bloques lego y un camión, denominado
“Zipper Truck” (“camión cierre”
puede ser su traducción), lo que permi-
48 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

Utilizando bloques tipo lego y un camión cuya cama se adapta a las
necesidades del sistema, una empresa estadounidense asegura que
puede construir túneles de manera completa, sin encofrados ni personal
especial, en sólo un día, lo que traería beneficios tanto en temas de
productividad como de seguridad en obra.
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 49

Drew Paten, cofundador de la tostaduría de café Talwali (a la izquierda), escucha al Dr. Roychand explicando cómo utilizar el grano molido de café usado como árido reciclado
en el hormigón, junto a sus compañeros, los doctores Kilmartin-Lynch y Saberian. Crédito: Gentileza RMIT University.
tiría construir arcos de túneles en menos
de un día, sin utilizar morteros para unir
los bloques.
Un sistema modular basado en prefabricados
de hormigón
La metodología que utiliza la empresa
Lock-Block es una propia, desarrollada
especialmente para la construcción
de arcos, denominado Arch-Lock. De
acuerdo con la empresa, este sistema
“se diseñó para instalarse en numerosas
situaciones tales como túneles, pasos
elevados, puentes temporales y refugios”.
El sistema se compone de elementos
prefabricados de hormigón con forma
de bloques, los que se van instalando de
acuerdo con las necesidades de la obra.
“La naturaleza modular del sistema significa
que un arco puede construirse
con maquinaria común y no requiere de
encofrados temporales o tiempo de curado”,
dicen desde Lock-Block.
Si bien desde la compañía aseguran
que este sistema permite construir túneles
en menos tiempo, con el uso del
denominado “camión cierre”, es posible
potenciar al máximo las características
de este sistema, como lo es la velocidad
de construcción: pasar de meses a días,
dependiendo de la extensión del túnel.
Adaptando tecnología para un
resultado óptimo
El “camión cierre” es, en realidad, un
camión normal cuya cama está hecha
50 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

de un núcleo de metal cónico cubierto con rodillos. Los elementos prefabricados de
hormigón se apilan y entrelazan en la parte delantera más ancha del camión y así,
una vez ya ejecutado el movimiento de tierra y que la piedra angular está en su sitio,
el camión se coloca en el sitio y comienza a avanzar lentamente para que el extremo
más delgado del vehículo actúe como soporte del desplazamiento de los bloques a
su lugar permanente.
Una vez que el túnel se comprime, la estructura queda totalmente sustentada por
su propio peso. Para la compañía que ideó este método, existen una serie de ventajas:
se reduce la mano de obra (aumento en la seguridad en el lugar de los trabajos)
y, de acuerdo con sus cálculos, se gana en eficiencia al reducir tanto tiempo como
costos de los proyectos.
Según Lock-Block, con esta metodología se puede construir un túnel con una
extensión de 400 metros en un día, lo que permitiría edificar de manera rápida refugios
o conexiones viales bajo nivel. Asimismo, sus creadores aseguran que su diseño
permite resistir sismos de alta intensidad, entre otras prestaciones.
¿Quieren conocer más sobre este sistema? Revisen el siguiente
video
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 51

RADICALES PROYECTOS QUE CONSIDERAN AL HORMIGÓN
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
52 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

Inspirándose en la forma de antiguos hornos en los que maestros
artesanos solían fabricar sus piezas, el estudio de arquitectura
1+1>2 dio vida al nuevo Museo de la Cerámica Bat Trang, un
espacio que busca preservar y exhibir el trabajo de los artistas
de esa pequeña localidad vietnamita, cuya particular figura se
logró gracias al uso de hormigón reforzado con fibras junto con
elementos de construcción locales.
MUSEO DE LA
CERÁMICA
BAT TRANG
Un espacio de hormigón para preservar
el patrimonio cultural de una pequeña
localidad en Vietnam
Ubicada en el distrito de Gia Lam,
en Hanoi, la pequeña localidad de Bat
Trang es famosa por su cerámica, arte
que distintos maestros artesanos locales
vienen desarrollando desde el siglo
XI. Incluso, existe un estilo de porcelana
específico transmitido por generaciones
de artistas que se asocia a esta pequeña
villa, el cual utiliza técnicas decorativas
y esmaltados que sólo se pueden encontrar
en las casas de cerámica de Bat
Trang. Tanto es así que, hasta el día de
hoy, la gran mayoría de los hogares en
Bat Trang participa en la producción de
artesanía en cerámica
El año 2018, como una manera de resaltar
el valor patrimonial y cultural de
la artesanía en cerámica de esta pequeña
localidad, se hace el llamado para el
diseño del Museo de la Cerámica Bat
Trang, cuyo objetivo es “convertirse en
un espacio de exhibición del trabajo de
los artesanos, volver a contar la historia
de la villa e invitar a las personas a conocer
más sobre los distintos materiales y
técnicas que se utilizan para la alfarería
local”, comentaron los arquitectos del
estudio 1+1>2, quienes se hicieron cargo
de este proyecto.
Así, los profesionales del estudio se
reunieron con expertos en alfarería, artesanos
locales y habitantes de la localidad
para “discutir los planos y el programa”.
Como resultado de esas reuniones, el
museo ofrece un espacio abierto a gran
escala para atraer al público, además de
funciones comerciales que apoyen el
sustento de la comunidad.
Un museo que rinde homenaje
al patrimonio cultural de Bat
Trang
El Museo de la Cerámica Bat Trang
se emplazó en la entrada de la pequeña
localidad para dar la bienvenida a los
turistas, enfrentado al canal Bac Hung
Hai y con conexión al Río Rojo. Según
comentaron desde el estudio, “la forma
del edificio se consideró de manera
cuidadosa para controlar la densidad y
altura de la construcción, creando vistas
y proporciones armónicas, mejorando el
paisaje del canal y recreando la animada
y ajetreada escena del antiguo mercado
de cerámica del canal”.
Para ello, el estudio decantó por un
edificio de cinco pisos y con una forma
que se basa en siete “ruedas” cerámicas
que se conectan entre sí, inspiradas por
la imagen de un artesano “alisando un
DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 53

bloque de arcilla a curvas superpuestas,
las que tienden a extenderse de manera
gradual”, explicaron los arquitectos.
“De esta forma -agregaron- se crea un
volumen impresionante y se optimiza su
funcionalidad como, por ejemplo, crear
una estantería para exhibir la cerámica
o una escalera para moverse entre los
pisos”.
La particular forma del museo también
se basa en un antiguo horno,
parecido a una calabaza, que utilizaban
los artesanos de Bat Trang para fabricar
sus productos. “Para enfatizar las características
rústicas e idílicas de esta
localidad alfarera, se utilizó un tono café
rojizo rojo como color principal del proyecto,
característico de la cerámica en
bruto, además de usar materiales familiares
para la gente de Bat Trang, como
ladrillos y tejas fabricados en la misma
zona”, comentaron.
El rol del hormigón en su
particular forma
El Museo de la Cerámica de Bat Trang
utiliza un área aproximada de 3.300 metros
cuadrados y se completó en 2021.
Por su forma y distribución, se generaron
siete domos invertidos que resultaron
en espacios públicos abiertos, pensados
para eventos al aire libre. Mientras que
la mitad de las instalaciones se destinó
para actividades comerciales, el cuarto
piso alberga un restaurante y en el
techo, se dejó un jardín que marca el comienzo
de un área de trabajo y un patio
de juegos para los niños.
Para lograr la particular forma del
museo, el estudio de arquitectura decantó
por usar revestimientos y marcos
estructurales fabricados con hormigón
reforzado con fibra ya que, a juicio de
los arquitectos, son “lo suficientemente
livianos para expandirse hacia arriba,
además de ser relativamente fácil de fabricar
para los contratistas locales”.
Además del hormigón, en el proyecto
se utilizaron también mosaicos y azulejos
cerámicos, además de ladrillos de
arcilla, vinculando al museo con su entorno
“y haciendo uso de materiales que
son característicos del arte de la localidad
de Bat Trang”, comentaron desde el
estudio de arquitectura.
54 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023

DICIEMBRE 2023 • HORMIGÓN AL DÍA • 55

PORTAL HORMIGÓN AL DÍA ES LA PLATAFORMA MÁS VISITADA Y LEÍDA DEL
MUNDO DE LA CONSTRUCCIÓN CON HORMIGÓN EN CHILE. SOMOS ESPECIALISTAS Y
ESTAMOS ESTAMOS A LA VANGUARDIA EN LAS DISTINTAS ÁREAS DE DIFUSIÓN
DE CONTENIDO Y MARKETING DIGITAL PARA EL MUNDO DE LA CONSTRUCCIÓN,
ENTREGÁNDOTE UN PLAN COMPLETO EN EL QUE ABORDAMOS TODO TU
CONTENIDO EN LOS CANALES QUE CONFORMAN AL PORTAL HORMIGÓN AL DÍA
Revista
Digital
4 ediciones
Anuales
sitio
web
+180.000
visitas anuales
Redes
Sociales
15946
seguidores
email
marketing
20% tasa de
apertura
56 • HORMIGÓN AL DÍA • DICIEMBRE 2023