"Prefabricados de hormigón en proyecto nueva centinela"

STENSEA:
SISTEMA DE
ALMACENAMIENTO
ENERGÉTICO DE HORMIGÓN
PAVIMENTOS FRÍOS: UN
PAVIMENTO DE HORMIGÓN
PENSADO PARA EL CAMBIO
CLIMÁTICO
TORRE CITYZEN
NUEVO CENTRO CÍVICO EN
GEORGIA
ABRIL 2025 / Nº 88
PREFABRICADOS
DE HORMIGÓN EN
PROYECTO NUEVA
CENTINELA
Si bien en un inicio se contempló la construcción bajo un
sistema tradicional, luego de un análisis temprano conjunto
entre mandante y prefabricador, se llegó a la convicción de
utilizar esta tecnología constructiva para el desarrollo de este
tipo de infraestructura, lo que generó elementos prefabricados
de hormigón con características únicas en el mundo, dadas las
especificaciones técnicas solicitadas para esta gran obra.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 1

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NÚMERO 88 . ABRIL 2025
04 BREVES
Noticias destacadas del sector
y del ICH
22 OBRAS DESTACADAS
Prefabricados de hormigón
en proyecto Nueva Centinela
(DMC): Grúa gantry y cámaras
recuperadoras para áridos
Si bien en un inicio se contempló la construcción
bajo un sistema tradicional, luego de un
análisis temprano conjunto entre mandante y
prefabricador, se llegó a la convicción de utilizar
esta tecnología constructiva para el desarrollo
de este tipo de infraestructura, lo que generó
elementos prefabricados de hormigón con
características únicas en el mundo, dadas las
especificaciones técnicas solicitadas para esta
gran obra.
06 SOSTENIBILIDAD
Pavimentos fríos: Un pavimento
de hormigón pensado para el
cambio climático
14 RECOMENDACIONES TÉCNICAS
Redefiniendo la eficiencia y
resiliencia estructural
32 RECOMENDACIONES TÉCNICAS
Análisis de Ciclo de Vida
del Hormigón
38 NOVEDADES TECNOLÓGICAS
Mitigando la presión del agua
sobre revestimiento de shotcrete
mediante la integración de una
malla de drenaje
48 RECOMENDACIONES TÉCNICAS
Fisuraciones en el Hormigón
62 SMARTCONCRETE
StEnSea: Un nuevo sistema de
almacenamiento energético
basado en esferas de hormigón
66 ARQUITECTURA
Torre Cityzen: Una gran torre de
hormigón que definirá un nuevo
centro cívico en Georgia
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.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 3

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

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

APLICANDO ECONOMÍA CIRCULAR
PARA UN HORMIGÓN MÁS VERDE
PAVIMENTOS
FRÍOS
Un pavimento de hormigón pensado para el cambio
climático
6 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

Los informes de Naciones Unidas son
categóricos: las zonas urbanas y su población
continuarán creciendo. A esto, se suman los
eventos climáticos cada vez más extremos
debido al cambio climático, lo que obliga a
buscar infraestructura que, por una parte, sea
resiliente a estos y que, al mismo tiempo, mitigue
sus efectos. En este contexto, se requiere de
soluciones innovadoras y los denominados
“pavimentos fríos” aparecen como una
propuesta llamativa, que pueden transformar
la manera en que imaginamos y diseñamos las
ciudades del futuro.
El incremento de las temperaturas
en áreas urbanas, fenómeno ampliamente
conocido como “isla de
calor”, no solo afecta el confort de los
habitantes, sino que tiene implicaciones
graves en el consumo energético, la salud
pública y la sostenibilidad ambiental.
Las ciudades, con su extensa red de
superficies de hormigón -destinada
principalmente a infraestructura vialabsorben
y retienen grandes cantidades
de calor, generando un clima local más
caluroso, lo que se traduce en una
mayor demanda de refrigeración, especialmente
durante la época estival. Esto
produce un incremento en la utilización
de energía, mayor emisión de gases de
efecto invernadero y, finalmente, en mayores
costos económicos y sociales.
De esta forma, entre sus diversos
estudios, destaca la propuesta que
aborda a los denominados pavimentos
fríos, superficies diseñadas con un alto
albedo que reflejan la radiación solar,
reduciendo así la absorción de calor y,
por extensión, las temperaturas en su
entorno inmediato. Este enfoque supone,
además, una herramienta clave para
reforzar la resiliencia urbana ante el incremento
de eventos extremos, desde
olas de calor hasta fenómenos meteorológicos
adversos.
¿Qué son los Pavimentos Fríos?
Los pavimentos fríos son, en esencia,
superficies de construcción que incorporan
materiales o recubrimientos de
alta reflectividad (alto albedo) en su
composición. Este tipo de pavimentos
de hormigón poseen la capacidad de
reflejar significativamente más luz solar
en comparación con las superficies convencionales.
De esa manera, esta característica se
traduce en dos beneficios primordiales:
una reducción en la temperatura
de la superficie y, por consiguiente, una
menor carga térmica para el ambiente
urbano.
En ese aspecto, desde el centro de
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 7

estudios explican que se debe imaginar
que las calles y carreteras que se encuentran
dentro de una ciudad actúan
como un gigantesco “paraguas” solar,
desviando la radiación hacia el cielo en
lugar de absorberla y recalentarse.
Así, al aplicar esta tecnología en el pavimento,
es posible lograr una reducción
considerable del efecto de calentamiento
en las áreas densamente pobladas,
lo que favorece tanto a la comodidad
de las personas que habitan y trabajan
en áreas urbanas, como también, al
funcionamiento energético de la infraestructura
de la ciudad.
nución de la temperatura ambiente de
la zona. De acuerdo con trabajos que
desarrolla el centro de estudios, especialmente
en el campo de la resiliencia
urbana, se logró demostrar que la implementación
de pavimentos fríos puede
contribuir a disminuir los peaks de calor,
generando microclimas benéficos en
áreas críticas donde el aumento de temperatura
es sustantivamente mayor que
en otras zonas de la ciudad.
Asimismo, una revisión sobre temas
de resiliencia por parte del mismo centro
de estudios colocó de manifiesto
que, además de mitigar el calor, los pavimentos
fríos son capaces de influir en
la huella ecológica de las ciudades. Y
es que al disminuir la necesidad de aire
acondicionado y reducir la demanda
energética en períodos de alta temperatura,
se produce una reducción indirecta
en la emisión de gases de efecto invernadero.
En ese sentido, este aspecto sería
fundamental para la mitigación de los
efectos provocados por el fenómeno del
cambio climático, ya que la construcción
de pavimentos fríos podría integrarse al
diseño y construcción de las ciudades,
Albedo, concepto clave para el
desarrollo de pavimentos fríos
La clave del funcionamiento de los
pavimentos fríos se encuentra en el
concepto de albedo, que mide la capacidad
de una superficie para reflejar la
luz solar. Las superficies de alto albedo,
al reflejar más radiación, impiden que se
convierta en energía térmica destinada
a calentar el ambiente.
Este efecto no solo se traduce en pavimentos
que se mantienen más frescos,
sino también en una significativa dismiincorporando
así aspectos de sostenibilidad
dentro de la planificación urbana.
Proyectos vinculados con los
pavimentos fríos
El estudio e implementación de los
denominados pavimentos fríos se vincula
estrechamente con otros desarrollos
enmarcados dentro del concepto de
“ciudades resilientes” que, en definitiva,
buscan ofrecer un panorama integral
de cómo las estrategias basadas en la
infraestructura pueden reforzar la capacidad
de las ciudades para resistir y
recuperarse de los desastres naturales y
los desafíos climáticos. Así, los pavimentos
fríos se vinculan con otros proyectos
que analizan la vulnerabilidad y el costo
de recuperación ante eventos extremos.
Uno de los proyectos que desarrolló
el MIT Concrete Sustainability Hub
se denominó como “Community-Scale
Resilience Assessment”, el que se enfocó
en la evaluación de la vulnerabilidad
económica de las infraestructuras de
un barrio cuando se exponen a distintos
tipos de riesgos. Este análisis, que
toma en cuenta desde la densidad y
configuración de los edificios hasta las
condiciones climáticas locales, permitió
visualizar el impacto que pueden tener
intervenciones como la implementación
de pavimentos fríos en aspectos como
la economía local y la seguridad de sus
habitantes.
Por su parte, el proyecto de “Building
& Neighborhood-specific Fragility
Assessment” utilizó metodologías inspiradas
en modelados a escala molecular
para desarrollar curvas de fragilidad específicas
de cada tipo de construcción.
De esta forma, se pueden identificar las
8 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

áreas o sectores que, por su estructura,
son más susceptibles a sufrir daños ante
fenómenos como terremotos, huracanes
e incluso las variaciones extremas de
temperatura.
La integración de conocimientos obtenidos
en estos estudios con el análisis
de los beneficios térmicos y energéticos
de los pavimentos fríos permite
establecer un marco multidisciplinario
que abarca tanto la ingeniería como la
economía, la planificación urbana y la
mitigación ambiental.
Asimismo, el trabajo realizado en el
desarrollo de modelos escalables y sensibles
al tiempo para predecir riesgos de
inundaciones complementa esta visión
integral. Aunque, a primera vista, pueda
parecer que los pavimentos fríos tienen
una función centrada únicamente en la
gestión térmica, la realidad es que forman
parte de un arsenal de estrategias
interconectadas orientadas a construir
ciudades más resilientes.
Y es que la capacidad de reflejar la
luz solar y reducir el calor externo tiene
repercusiones directas en la estructura
misma del pavimento, prolongando su
vida útil y reduciendo la frecuencia de
reparaciones, un aspecto que se traduce,
a nivel de ciclo de vida, en importantes
beneficios económicos.
¿Cómo integrar a los
pavimentos fríos en el diseño de
ciudades resilientes?
La implementación de pavimentos
fríos no se trata simplemente una
cuestión de elegir materiales más reflectantes;
es un proceso que involucra
la reconsideración integral del diseño
urbano. En una ciudad moderna, donde
los desafíos del cambio climático
se cruzan con la necesidad de una infraestructura
duradera y eficiente, la
planificación debe integrar aspectos
de sostenibilidad desde el diseño inicial
hasta el mantenimiento a largo plazo.
En ese sentido, avanzar hacia
pavimentos fríos implica revisar la composición
de los materiales utilizados en
la construcción de infraestructura vial,
integrando recubrimientos especiales o
incluso agregando componentes novedosos
que potencien el albedo del del
hormigón.
La incorporación de estos elementos,
mencionan desde el centro de estudios
del MIT, podría transformar a la
infraestructura vial urbana en verdaderas
“pantallas solares” que reduzcan la
carga de calor y, de esta forma, “influyan
positivamente en la calidad de vida de
las personas”.
Asimismo, este cambio también implica
la necesidad de ajustar los métodos
de evaluación del ciclo de vida (LCA,
por sus siglas en inglés) de las infraestructuras
viales. Los análisis de Ciclos
de Vida demostraron que, al considerar
la operación, el mantenimiento y el fin
de vida útil de este tipo de pavimentos,
los beneficios medioambientales y
económicos, se potenciarán de forma
significativa. En ese sentido, no sólo
se trata de una reducción en el consumo
energético durante los eventos de
calor extremo, sino también de una disminución
en los costos asociados a las
reparaciones, los retrasos en el tráfico
y la demanda de servicios energéticos
adicionales.
Junto con esto, la evaluación de los
costos a lo largo de toda la vida útil de
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 9

los pavimentos (Life Cycle Cost Analysis
o LCCA) permite establecer que
la inversión inicial en tecnologías de
pavimentos fríos se compensa con creces
a lo largo de los años. Los estudios
realizados muestran que, en términos
comparativos, las ciudades que opten
por este tipo de soluciones reducirían
los costos de mantenimiento y operación
mientras mejoran la resiliencia de
sus infraestructuras frente a desastres
naturales y al estrés térmico crónico.
Los desafíos que enfrenta la implementación
de pavimentos fríos
Aunque los pavimentos fríos ofrecen
una serie de beneficios evidentes para
la gestión térmica y la resiliencia urbana,
su implementación a gran escala
no está exenta de retos. Por un lado, la
modificación de los materiales tradicionales
demanda una inversión inicial que,
en algunos casos, puede representar un
obstáculo para los municipios y organismos
encargados de la planificación
urbana.
Sin embargo, los análisis que llevan a
cabo los organismos especializados, en
los que se integran tanto el costo inmediato
como los ahorros a largo plazo en
mantenimiento y consumo energético,
demuestran que la implementación de
los pavimentos fríos resulta altamente
eficiente, especialmente considerando
su vida útil.
Otro desafío importante es la adaptación
de los procesos constructivos y la
capacitación técnica de los operarios. La
construcción de pavimentos con características
de alto albedo requiere tanto
nuevos equipos como la actualización
de normativas y estándares. La integración
de estos nuevos métodos en la
práctica diaria supone, por lo tanto, un
proceso que debe ser gestionado cuidadosamente
para evitar interrupciones y
garantizar la calidad del producto final.
En ese sentido, las oportunidades que
ofrecen los pavimentos fríos son múltiples.
La capacidad de estas superficies
para contribuir a la mitigación de los
efectos tipo isla de calor se traduce en
beneficios directos para la salud pública,
la eficiencia energética y la reducción de
emisiones contaminantes. Asimismo, al
mejorar la durabilidad y la resistencia de
las infraestructuras, se potencia la capacidad
de las ciudades para absorber y
recuperarse de eventos extremos, desde
inundaciones hasta terremotos y huracanes.
La apuesta por los pavimentos fríos
se enmarca, además, en una visión holística
de la planificación urbana. En ese
10 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

Las ciudades crecen y el cambio climático intensifica los eventos
extremos. Necesitamos infraestructura resiliente que mitigue estos
efectos. Los 'pavimentos fríos' son una solución innovadora que
puede transformar el diseño urbano del futuro
contexto, la investigación sobre resiliencia
que se desarrolla en el MIT Concrete
Sustainability Hub resalta que la adopción
de estas tecnologías no debe
considerarse de forma aislada, sino
como parte de un ecosistema de medidas
que abordan aspectos económicos,
ambientales y sociales.
De esta manera, la implementación
de los denominados pavimentos fríos
se integra con otras estrategias, como
la evaluación de la fragilidad de estructuras
y la optimización de recursos en
el diseño de infraestructuras, creando
sinergias que potencian los efectos positivos
de cada acción.
¿Cuáles son los impactos que
tendría la implementación de
pavimentos fríos?
Una de las implicaciones más importantes
de la adopción de pavimentos
fríos es su impacto en la sostenibilidad
medioambiental. El elevado consumo
energético para combatir el calor en
áreas urbanas se ve directamente reducido
cuando se instalan superficies que
no almacenan excesivamente el calor
solar. Menos energía utilizada en refrigeración
se traduce, a su vez, en una
reducción de las emisiones de gases de
efecto invernadero, lo que es parte fundamental
en la mitigación de los efectos
del cambio climático.
Este balance ecológico se ve reforzado
al integrar estas innovaciones en el
análisis del ciclo de vida de la infraestructura.
Los estudios LCA muestran
que la elección de pavimentos fríos puede
generar un ahorro significativo en
términos de consumo de energía. Esto
no sólo beneficiaría al presupuesto de
las ciudades, sino que también tendría
repercusiones en una mejor calidad de
vida para las personas, al generar un entorno
urbano más fresco y saludable.
Desde la perspectiva de las personas,
la sensación de confort en las calles y
aceras que mantienen temperaturas
moderadas influiría en la manera en que
se concibe el espacio público. Por ejemplo,
caminar por una avenida en pleno
verano sin la incomodidad de superficies
abrasadoras, o disfrutar de áreas recreativas
que se mantengan agradables en
condiciones de calor extremo.
Esta mejora en el confort urbano tiene,
además, un impacto positivo en la
dinámica social, se mencionan en los
análisis de los investigadores, ya que
aumentaría la utilización de espacios al
aire libre y promoviendo estilos de vida
más activos y saludables.
Lo que dicen las
investigaciones: Evidencias
sobre la implementación
Entre las metodologías utilizadas
para evidenciar el potencial que poseen
los pavimentos fríos se encuentran
análisis basados en la dinámica de materiales
y evaluaciones que simulan la
interacción de la luz solar con superficies
modificadas. Estos estudios han
permitido visualizar, mediante modelos
computacionales, cómo pequeñas
modificaciones en la composición del
pavimento pueden derivar en grandes
reducciones de la temperatura superficial.
Uno de los aspectos destacados en
dichas investigaciones es la correlación
directa entre el albedo del material y la
reducción de la radiación absorbida. En
términos simples, cuanto mayor es el
albedo, mayor es la capacidad del material
para devolver la energía lumínica
al ambiente, minimizando la conversión
a calor. Esta observación, documentada
en múltiples simulaciones y estudios de
campo, refuerza la idea de que la inversión
en tecnologías de pavimentos fríos
se traduce en beneficios tangibles a mediano
y largo plazo.
Además, los investigadores han
explorado escenarios en los que la
combinación de pavimentos fríos con
otros elementos de mitigación –como el
incremento de áreas verdes y la implementación
de techos reflejantes– genera
un efecto sinérgico. Estas estrategias
combinadas abordan el problema del
calor urbano desde diferentes frentes,
garantizando una reducción considerable
de las temperaturas y una mayor
eficiencia energética global en la ciudad.
Junto con esto, La integración de estos
factores en modelos de ciclo de vida
(LCA) y análisis de costos (LCCA) se
consolida como una herramienta fundamental
para la toma de decisiones en la
planificación urbana.
Pavimentos fríos como innovación
para ciudades sostenibles
Si bien la tecnología de pavimentos
fríos representa una solución concreta
a problemas muy reales, su impacto se
extiende a la transformación del modelo
de construcción y mantenimiento
de infraestructuras. Las ciudades del
futuro deberán adoptar un enfoque integral
que incluya desde la selección
de materiales innovadores hasta la incorporación
de sistemas de monitoreo
ambiental que evalúen en tiempo real
los beneficios de dichas intervenciones.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 11

Los pavimentos fríos usan el concepto de albedo para reflejar la luz
solar, reduciendo la absorción de calor y la temperatura ambiente. Esto
crea pavimentos más frescos y disminuye el calor en la zona.
En ese sentido, los investigadores
han desarrollarlo metodologías que
permiten una evaluación detallada de
estos sistemas, combinando el análisis
estructural con el impacto ambiental y
económico de cada intervención. Este
enfoque multidisciplinario abre la puerta
a la posibilidad de diseñar ciudades
inteligentes en las que cada decisión
de ingeniería se analice en función de
su capacidad para mejorar la resiliencia
ante eventos extremos y reducir el
impacto ambiental. Así, los pavimentos
fríos pasan de ser una solución aislada
a formar parte de un ecosistema urbano
inteligente en el que la innovación y la
sostenibilidad se entrelazan.
La aplicación de recubrimientos reflectantes
en el pavimento forma parte
de un conjunto de medidas que buscan
transformar la infraestructura tradicional.
En este sentido, se prevé que la
próxima generación de proyectos urbanos
integre además tecnologías basadas
en sensores, que permitan monitorear
en tiempo real la temperatura de las
superficies y la eficiencia del material
instalado.
Esta sinergia entre materiales avanzados
y tecnologías de la información no
solo permitirá optimizar la operación
y el mantenimiento de las infraestructuras,
sino que también brindará a los
responsables de la planificación una
herramienta poderosa para gestionar y
anticipar los efectos del cambio climático.
Análisis de eficiencia y el rol de los pavimentos
fríos en el diseño de ciudades
El desafío de la urbanización en un
clima cambiante requiere una visión a
largo plazo, donde la inversión en infraestructura
resiliente se convierta en
una prioridad. Los pavimentos fríos son
un ejemplo claro de cómo la innovación
puede responder de manera directa a
las necesidades y desafíos del siglo XXI.
En ese sentido, la implementación de
pavimientos fríos no sólo aborda la disminución
de temperatura de las calles,
sino también, el diseño de un entorno
que favorezca aspectos como la eficiencia
energética y, en definitiva, una
mejora en la calidad de vida de las personas.
Ante este escenario, tanto gobiernos
como sectores privados deben repensar
sus estrategias de inversión en infraestructura.
La evidencia científica y los
análisis derivados de las investigaciones
evidencian que, aunque la implementación
de pavimentos fríos pueda implicar
una inversión inicial mayor, los beneficios
generados a lo largo del ciclo de vida de
la infraestructura y la reducción en los
costos de operación son argumentos
sólidos a favor de esta tecnología. De
igual manera, la integración de estos
sistemas en las políticas de desarrollo
urbano resultaría clave para enfrentar
los retos de un clima con eventos cada
vez más extremos.
Los motivos para implementar pavimentos
fríos en ambientes urbanos
En la actualidad, con los efectos del
cambio climático incrementándose y generando
mayores riesgos, la innovación
en materiales y en procesos constructivos
adquiere una relevancia aún mayor.
Los pavimentos fríos se erigen como
uno de los ejemplos más claros de cómo
la ciencia y la ingeniería pueden colaborar
para construir ciudades más seguras,
sostenibles y resilientes.
En ese sentido, la implementación de
este tipo de pavimentos no sólo contribuiría
a combatir, por ejemplo, el efecto
de isla de calor que se genera en ambientes
urbanos. También, representa un
componente esencial en la construcción
de infraestructuras robustas, capaces de
soportar las tensiones propias de un clima
cada vez más extremo.
Este avance se fundamenta en una serie
de estudios cuya finalidad es evaluar
la interacción entre el entorno urbano y
las soluciones constructivas innovadoras.
Las simulaciones y análisis ofrecen
una base sólida para argumentar que,
con inversiones inteligentes y políticas
de largo plazo, es posible transformar
radicalmente la forma en que concebimos
la ciudad y su funcionalidad.
Siguiendo esa línea, iniciativas que
combinan pavimentos fríos, áreas
verdes, techos reflectantes y monitorización
en tiempo real apuntan a un
futuro en el que la infraestructura urbana
se adapte dinámicamente a las
condiciones climáticas, proporcionando
no solo confort térmico sino también
apostar por una mayor eficiencia en el
uso de recursos energéticos.
Pavimentos fríos como solución
de la infraestructura vial del
futuro
Las ciudades del futuro demandan
soluciones integrales, donde cada intervención
sea evaluada no solo por su
eficacia inmediata, sino por su contribución
a un ecosistema urbano resiliente
y sostenible. En este sentido, los pavimentos
fríos se consolidan como una
respuesta inteligente a los desafíos del
exceso de calor, la demanda energéti-
12 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

ca y los altos costos de mantenimiento
asociados a las infraestructuras tradicionales.
La investigación y los modelos desarrollados
evidencian que es posible
transformar nuestras calles en superficies
capaces de mitigar el calentamiento
urbano, salvaguardando tanto el bienestar
de los ciudadanos como el medio
ambiente.
La transición hacia ciudades más frescas
y resilientes implica, no obstante,
inversiones estratégicas, la actualización
de normativas y, sobre todo, una mentalidad
de largo plazo donde la calidad
y la sustentabilidad se conviertan en los
pilares fundamentales de la planificación
urbana. En este marco, cada metro
cuadrado de pavimento frío se traduce
en un paso firme hacia un futuro más
equilibrado.
Con la evidencia acumulada y los
análisis detallados, la implementación
de pavimentos fríos se presenta como
una decisión inteligente y eficiente. Las
simulaciones, los estudios de ciclo de
vida y los modelos de costos avalan la
viabilidad de esta tecnología, abriendo
la puerta a un nuevo paradigma en
la construcción y mantenimiento de
infraestructuras vitales para el funcionamiento
de nuestras ciudades.
Finalmente, el camino a seguir invita
a repensar el rol de la ingeniería y la arquitectura
en un mundo vulnerable a los
embates del cambio climático. Los pavimentos
fríos demuestran que la ciencia
y la tecnología pueden ofrecer soluciones
efectivas y sostenibles cuando se
combinan con una visión holística de la
ciudad. En la construcción de entornos
urbanos resilientes, cada intervención
cuenta, y los pavimentos fríos se presentan
como una solución innovadora a
los desafíos que impone el actual contexto
climático.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 13

BUENAS PRÁCTICAS PARA
OBRAS CON HORMIGÓN
REDEFINIENDO
LA EFICIENCIA
Y RESILIENCIA
ESTRUCTURAL
Con el reciente boom en la industria
biotecnológica, el barrio de
Oyster Point, al sur de San Francisco,
California, evoca más a los grandes
y concurridos campus de ciencias biológicas
que a los moluscos bivalvos por
los que lleva su nombre. Al servicio de
los trabajadores en cerca de 79.000 m2
(850.000 pies cuadrados) repartidos en
tres edificaciones para espacio de laboratorio
en el nuevo campus de ciencias
biológicas, la estructura de estacionamientos
Kilroy Oyster Point Fase Dos
ofrece 1.961 lugares de estacionamiento
en un espacio de 24 m2 (260 pies cuadrados)
distribuidos en diez pisos.
Aunque la estructura de estacionamiento
parece enorme al acercarse, los
conductores se sorprenderán al darse
cuenta de que acaban de ingresar
al Nivel Tres, ya que se talló de forma
única en una ladera para minimizar su
14 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

En este artículo técnico -publicado originalmente en la revista Structure
Magazine- se analiza una estructura para estacionamientos de 10 pisos
en San Francisco alcanza eficiencia y resiliencia más allá del objetivo a
nivel de código de desempeño de seguridad con un sistema de marco
de momento híbrido de hormigón prefabricado.
Autores: Mei Kuen Liu, Ingeniera Civil, Máster en Ingeniería Estructural de la Cornell University,
y Chris Petteys, Ingeniero Civil, Máster en Ingeniería Civil de la UCLA.
Traducción: Felipe Kraljevich M.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 15

En la imagen, la estructura de estacionamiento se muestra en rojo en el plano general del campus.
Crédito: Kilroy.
imponente altura. Con las entradas y
salidas de vehículos distribuidas en los
tres lados y sobre dos niveles diferentes,
ayudados por el uso de carriles reversibles
con señalética LED dinámica para
guiar al tráfico, se minimizó el tiempo
que toma entrar y salir de la estructura
de estacionamientos.
La configuración de cuatro bahías de
la estructura de estacionamientos tiene
dos rampas para estacionamientos
centrales y puntos peatonales de circulación
vertical que incluyen tres torres
de escaleras y cinco ascensores. Los
ascensores se dispusieron en un banco
doble y se ubicaron estratégicamente
para minimizar el tiempo de recorrido
del peatón desde el espacio de estacionamiento
a su destino final.
Como primera impresión para quienes
ingresan al campus, la estructura de estacionamientos
sirve como acceso a los
otros edificios. La estética de la estructura
de estacionamientos se inspira en el
diseño de los edificios a los que brinda
servicio. El hormigón prefabricado a la
vista se integra con el color y se acentúa
con una pantalla metálica perforada que
ondula a lo largo de sus elevaciones con
forma, luz y color.
Descripción del Sistema
Los elementos estructurales de hormigón
se prefabrican bajo condiciones
controladas en la planta en la planta
de prefabricación Woodland de Clark
Pacific, ubicada en las afueras de Sacramento,
California.
El sistema de gravedad se compone
de vigas dobles prefabricadas, con luces
de entre 19,2 a 20,7 metros, soportadas
por vigas prefabricadas pretensadas, las
que a su vez se apoyan en las ménsulas
de las columnas de gravedad. Una
delgada losa de hormigón fabricada in
situ, de 89 mm de espesor, se colocó sobre
las vigas dobles, uniendo así a los
elementos de gravedad prefabricados y
actúa como diafragma sísmico.
Por su sistema lateral, la disposición
de la estructura de estacionamientos
es un candidato perfecto para marcos
de momento híbridos prefabricados
(PHMF, en sus siglas en inglés). Con un
plano prácticamente cuadrado, la oficina
de ingeniería Forell | Elsesser Engineers
logró ubicar de forma eficiente los marcos
de momento a lo largo de las cuatro
elevaciones exteriores del edificio.
Las rampas se ubicaron estratégicamente
en las dos bahías interiores de
este estacionamiento de cuatro bahías,
lo que significa que cada nivel de los
PHMF es completamente plano y no
presenta complicaciones debido a la
geometría de la rampa. Esto se traduce
a una mayor eficiencia de fabricación
y montaje de los elementos. Se brindaron
las juntas sísmicas a media altura de
cara rampa, de tal forma que no interconecten
los pisos e inhiban la deriva entre
pisos y, por lo tanto, no afecten negativamente
al desempeño de los marcos
de momento.
Los elementos del marco de momento
se diseñaron para que todos tengan
la misma dimensión y así, optimizar la
producción del prefabricado. Las Columnas
del Marco de Momento (MFC,
en sus siglas en inglés) son de 76 x 122
cm y las Vigas del Marco de Momento
(MFB, en sus siglas en inglés) son de 61
cm de ancho por 127 cm de profundidad.
A primera vista, las vigas parecen
muy profundas: de hecho, la profundidad
de las vigas está cuidadosamente
coordinada para que estas vigas perimetrales
puedan voltearse y funcionar
también como barreras vehiculares y
barandillas. La altura mínima de la valla
de contención, según lo exige el código,
es el factor principal que determina la
profundidad de las vigas del marco de
momento.
Comparado con el sistema convencional
de marco de momento hormigonado
in situ, el sistema de marco de momento
prefabricado híbrido disipa la energía
16 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

En la imagen, se muestra un modelo estructural de Revit de la estructura de estacionamiento en el barrio de Oyster Point, en San Francisco. Crédito:
Gentileza Forell | Elsesser Engineers.
sísmica mediante un mecanismo similar,
pero en ubicaciones bien definidas.
Las columnas prefabricadas del sistema
de marco de momento se entregan
en obra como elementos de varios
pisos y cada viga prefabricada del sistema
de marco de momento es de una
sola plataforma, extendiéndose entre
las columnas adyacentes. Los únicos
elementos que pasan a través de las
uniones de vigas y columnas son los
tendones postensados no adheridos,
ubicados en la profundidad media de
las vigas del marco de momento, y las
barras de refuerzo especiales que se
denominan descriptivamente como “barras
de refuerzo disipadoras de energía”,
las que generalmente se ubican en la
parte superior e inferior de las vigas.
En la planta de hormigón, las columnas
y vigas del marco de momento se
moldearon con mangas para estos elementos
de unión. Una vez montados
los marcos de momento en el sitio de
la obra, los tendones postensados se
tensan a una tensión predeterminada,
similar a la construcción de un puente
tipo PT, y luego se fijan, cortan y rellenan
junto con los conductos para las barras
de refuerzo disipadoras de energía.
Dado que los tendones están envainados,
no están unidos en los puntos de
anclaje de los extremos.
Las barras de refuerzo disipadoras de
energía se instalan en mangas metálicas
corrugadas a través de la columna y en
las vigas de conexión. La característica
más importante del Sistema de Marco de
Momento Híbrido Prefabricado es que
una porción de las barras de refuerzo disipadoras
de energía se despega antes
de inyectar el grout en toda la longitud
de las camisas. Esta zona despegada
de la barra disipadora de energía actúa
como elemento de fluencia designado
en el sistema lateral.
Durante un terremoto, la unión vigacolumna
del marco de momento se abre
y cierra, lo que pone a estas barras de refuerzo
disipadoras de energía a trabajar
mediante fluencia axial. Luego del evento
sísmico, los tendones postensados,
que se diseñaron para que permanezcan
elásticos, restaurarán el marco a su
posición original sin derivas residuales.
Por tanto, las únicas zonas de fluencia
del Sistema de Marco de Momento Híbrido
Prefabricado están limitadas a las
uniones entre vigas y columnas, y en
menor medida cerca de la base de las
columnas del marco de momento.
Validación a través de Ensayos
Randy Clark, director de Operaciones
en Clark Pacific, fue fundamental en la
dirección del diseño, fabricación e instalación
de los componentes estructurales
prefabricados que se utilizaron en el
programa de investigación Sistemas
Estructurales Sísmicos Prefabricados
(PRESSS, en sus siglas en inglés), que
construyó una mesa vibratoria de cinco
pisos a escala del 60 por ciento, realizada
en la Universidad de California San
Diego hace más 20 años. Esta investi-
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 17

Foto: La disposición de la estructura del estacionamiento, con una planta prácticamente cuadrada, es ideal para estructuras prefabricadas híbridas
de momento. Forell | Elsesser Engineers ubicó las estructuras de momento a lo largo de las cuatro fachadas exteriores del edificio. Crédito: Jason
O’Rear
gación avanzó significativamente en
la comprensión del diseño sismorresistente
de PRESSS, del cual el Sistema de
Marco de Momento Híbrido Prefabricado
resultó uno de los sistemas laterales
que se ensayaron.
“Como joven ingeniero, no comprendí
las profundas implicaciones del trabajo
que estábamos realizando”, dijo Clark.
“En ese entonces, parecía un proyecto
más. Sin embargo, en retrospectiva, al
comprender la riqueza del conocimiento
recogido de aquellos ensayos y el
impacto transformador que esto tuvo
en el campo de la ciencia de la construcción,
siento un profundo orgullo de
haber participado en un proyecto tan
trascendental”.
Durante los ensayos, el Sistema de
Marco de Momento Híbrido Prefabricado
se sometió a fuertes desviaciones
sísmicas del piso y tuvo un excelente
desempeño. En las etapas de carga
temprana, los investigadores observaron
bajos niveles de daño, limitados a
la acción inelástica en las conexiones
vigas-columnas, tal como se esperaba.
Luego, incrementaron gradualmente la
carga sísmica hasta alcanzar un nivel de
desviación de 4,5 por ciento, que es el
225% del nivel de desviación de diseño
que es el permitido por el código del 2%
y no observaron pérdida de resistencia
significativa en la estructura.
Diseño y Análisis
El análisis de este sistema es similar
a un sistema de marco de momento
de hormigón especial colocado in situ,
salvo una importante diferencia en el establecimiento
de las secciones efectiva
a utilizar para los elementos del marco
y, más preciso aún, la unión de vigas y
columnas. Muchas investigaciones analíticas
se realizaron en las dos décadas
anteriores, y la metodología desarrollada
por la oficina de ingeniería Forell |
Elsesser Engineers se basa en esos estudios
anteriores, como también en las
limitaciones prácticas del tiempo de ejecución
del modelo y del cronograma del
proyecto.
Para estudiar los efectos de la apertura
de la junta en la interfaz viga-columna,
Forell | Elsesser Engineer examinó los resultados
de un estudio analítico no lineal,
detallado a nivel de componentes, en
CSI SAP2000 que realizó Computers &
Structures Inc., utilizando elementos sólidos.
Como se mencionó anteriormente,
sólo dos tipos de elementos pasan por
la unión.
Las barras de refuerzo disipadora
de energía se modelaron como rótulas
axiales no lineales para capturar el potencial
de fluencia y la disipación de
energía correspondiente. Los tendones
postensados se diseñaron para mantenerse
lineales y se modelaron como
elementos de unión elástica lineal. En
una estructura convencional de marco
de momento de hormigón colocado in
situ, se utiliza el modificador de la sección
de viga para calcular la sección
efectiva después de la fisuración.
Sin embargo, en el caso de una estructura
de Marco de Momento Híbrido
Prefabricado, las vigas postensadas se
18 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

diseñan para permanecer elásticas (sin
fisuración) para capturar los efectos en
la apertura de la unión viga-columna.
Una parte de la losa de cubierta puede
incluirse a la sección de la viga de marco
de momento (similar a las vigas T), pero
ya que las losas se ubican cerca de la
mitad de la profundidad de las vigas de
marco de momento, su contribución no
se consideró relevante en los análisis. No
se recomienda unir la losa de cubierta
alrededor de las columnas de marco de
momento debido a razones de mantenimiento.
Al calibrar los dos modelos, la oficina
de ingeniería Forell | Elsesser Engineer
logró sintetizar el comportamiento no
lineal desde el modelo sólido como un
único número a utilizar en el modelo
de marco lineal como modificador de
la viga. Comparado con el valor recomendado
de ACI 318 para una sección
de viga efectiva de 0,35, los ingenieros
encontraron que un modificador más
bajo de 0,30 resultaba más apropiado.
Vale la pena subrayar que, mientras
el modificador en ACI es resultado de
una fisuración, el modificador utilizado
aquí es para calcular la apertura de las
uniones viga-columna; los elementos
prefabricados individuales permanecen
sin fisuras.
Si bien un valor de modificador más
bajo significa una estructura más blanda
con derivas sísmicas mayores, este
ablandamiento también alarga el periodo
fundamental de la estructura y, por
lo tanto, reduce la aceleración espectral
asociada. Esto resulta en una reducción
del esfuerzo de corte basal sísmico para
la estructura. Las columnas del marco
de momento están armadas de manera
Foto: Los componentes del Sistema de Marco de Momento Híbrido Prefabricado en la estructura
de estacionamiento incluyen grout reforzado con fibra, cordones postensados, anclaje de múltiples
cordones y refuerzo de acero dulce. Crédito: Clark Pacific.
En la imagen, se ilustran las rotaciones de las juntas del Sistema de Marco de Momento Híbrido
Prefabricado. Las zonas de fluencia del Sistema se limitan a las uniones entre vigas y columnas, y
cerca de la base de las columnas de los pórticos de momento. Crédito: Clark Pacific.
convencional (no son postensadas), por
lo que los modificadores recomendados
por ACI 318 son los adecuados.
El diseño de los elementos del Sistema
de Marco de Momento Híbrido Prefabricado
se rige bajo el ACI Standard 550.3
Especificación de Diseño para Marcos
de Momento Especiales de Hormigón
Prefabricado Postensado No Adherido.
Si bien no es la intención de este artículo
transformarse en una introducción
a esta norma del ACI, vale la pena destacar
que el diseño de elementos del
marco se rige por las derivas sísmicas y
la rotación de las uniones viga-columna,
y que se trata de un proceso iterativo
para satisfacer múltiples criterios en
competencia.
Ventajas Constructivas
Uno de los beneficios principales de
la construcción prefabricada es que la
mayor parte del trabajo -que requiere
de mucho tiempo y mano de obra- ya se
realizó en la planta. Dado que el proyecto
se desarrolló como un campus con
varios edificios, a veces contar con una
zona de preparación no era posible. El
equipo estructural del estacionamiento
prefabricado logró calendarizar el envío
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 19

Durante los ensayos, el Sistema de Marco de Momento Híbrido Prefabricado
se sometió a fuertes desviaciones sísmicas del piso y tuvo un excelente
desempeño. En las etapas de carga temprana, los investigadores observaron
bajos niveles de daño, limitados a la acción inelástica en las conexiones
vigas-columnas, tal como se esperaba. Luego, incrementaron gradualmente la
carga sísmica hasta alcanzar un nivel de desviación de 4,5 por ciento, que es
el 225% del nivel de desviación de diseño que es el permitido por el código
del 2% y no observaron pérdida de resistencia significativa en la estructura.
por camión de los elementos prefabricados
sobre una base de tiempo acotada,
lo que eliminó la necesidad de una gran
zona de almacenamiento.
A diferencia de un equipo promedio
formado por 53 trabajadores para un
proyecto de hormigonado in situ, normalmente
sólo se vio a un equipo de 24
operarios en el sitio de la obra para la
construcción prefabricada.
Si bien el trabajo total entre las dos
metodologías constructivas es comparable,
el sistema prefabricado permite
trasladar cerca del 75% del trabajo total
fuera del sitio de la obra. Esta reducción
del trabajo en el lugar del proyecto se
traduce en una disminución del tiempo
de obra, que va desde cerca de las 40
semanas a sólo 22 semanas -una disminución
significativa desde cualquier
punto de vista.
Categoría Platino del USRC
Con la misión de educar, recomendar
y promover el diseño basado en la
resiliencia que considere el impacto de
los desastres naturales como un componente
esencial de la sostenibilidad a
largo plazo, el Consejo de Resiliencia de
Estados Unidos (USRC, en sus siglas en
inglés), una organización sin fines de lucro
510 (c)(3), se estableció en 2011 por
los cofundadores Evan Reis y Ron Mayes
como una manera de educar al público
y a los stakeholders de la construcción
acerca de la importancia del diseño
resiliente de la comunidad y el vínculo
inseparable entre resiliencia y sostenibilidad.
Su sistema de calificación del desempeño
de los edificios en caso de
terremotos es utilizado tanto por comunidades
y edificios públicos como
privados y está formando la base de
incentivos económicos y financieros
que están desarrollando prestamistas y
aseguradoras para recompensar a las
edificaciones de alto desempeño.
Al utilizar el Sistema de Marco de
Momento Híbrido Prefabricado, la estructura
de estacionamientos recibió la
prestigiosa Categoría Certificada para
Terremotos Platino del USRC. Esta es
la calificación más alta que entrega el
organismo y representa la cúspide en
cuanto a desempeño estructural ante
terremotos.
Para alcanzar la certificación Platino,
un edificio debe cumplir con umbrales
de desempeño estrictos en tres categorías:
Seguridad, Daño y Recuperación.
Los edificios con categoría Platino sufren
daños insignificantes, con costos
de reparación menores al 5% del costo
de reemplazo. También se espera que
permitan una recuperación funcional
inmediata o a los pocos días luego de
un sismo importante. Asimismo, es improbable
que se produzcan lesiones o se
bloqueen las salidas del edificio.
La evaluación para determinar el desempeño
del edificio se basa en filosofías
de diseño basadas en el desempeño y la
metodología descrita en la norma FEMA
P-58 “Evaluación del desempeño sísmico
de edificios”. La metodología se basa
en un enfoque probabilístico para la
evaluación de riesgo. En vez de evaluar
el desempeño de una edificación basándose
únicamente en un único terremoto
máximo considerado, este enfoque probabilístico
considera una gama de
posibles escenarios de sismo y la posibilidad
de que estos ocurran, como
también la variabilidad en la respuesta
del edificio y las posibles consecuencias
de diferentes estados de daño.
Para evaluar el rendimiento de los
componentes clave en la edificación, la
norma FEMA P-58 utiliza curvas de fragilidad
que representan la probabilidad
de ciertos niveles de daño que pueden
ocurrir en un componente del edificio
(estructural, arquitectónico, mecánico,
eléctrico, etc.) dado un grado específico
de intensidad de movimiento del terreno.
Cada curva es específica para cada
componente y se desarrolla y construye
a partir de datos de pruebas empíricas
exhaustivas.
El Sistema de Marco de Momento
Híbrido Prefabricado, basado en el programa
de investigación PRESSS de una
década de duración, cuenta con el respaldo
de ensayos y análisis avanzados.
En la tercera década de implementación
en la zona de la Bahía de San Francisco,
las estructuras con Sistema de Marco
de Momento Híbrido Prefabricado continúan
brindándole a los propietarios
estructuras eficientes con los ahorros
intrínsecos a la construcción con prefabricados
de hormigón, además de un
mejor desempeño sísmico. Con el programa
de calificaciones del USRC, ahora
podemos cuantificar el rendimiento sísmico
más allá del mínimo que pide el
código frente a altas demandas sísmicas
y ofrecer una estructura que sea eficiente,
resiliente y sostenible.
20 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

Foto: El equipo de construcción levanta la estructura
para el estacionamiento.
Crédito: Gentileza Clark Pacific.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 21

GRANDES PROYECTOS CON HORMIGÓN
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
GRÚA GANTRY Y CÁMARAS
RECUPERADORAS PARA ÁRIDOS
PREFABRICADOS
DE HORMIGÓN EN
PROYECTO NUEVA
CENTINELA (DMC)
Si bien en un inicio se contempló la construcción
bajo un sistema tradicional, luego de un
análisis temprano conjunto entre mandante y
prefabricador, se llegó a la convicción de utilizar
esta tecnología constructiva para el desarrollo
de este tipo de infraestructura, lo que generó
elementos prefabricados de hormigón con
características únicas en el mundo, dadas las
especificaciones técnicas solicitadas para esta
gran obra.
22 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

A
fines de 2023, el directorio de Antofagasta Minerals
-responsable de operaciones mineras como Zaldívar y
Los Pelambres, entre otras- anunció una inversión de
US$4.400 millones para el proyecto Nueva Centinela (DMC),
transformándose en la mayor inversión minera iniciada en los
últimos cinco años.
Respecto a este gran proyecto, Iván Arriagada, presidente
ejecutivo de Antofagasta Minerals, explicó que “Nueva Centinela
es un proyecto clave para nuestro crecimiento, ya que agregará
144.000 toneladas de cobre, 3.500 toneladas de molibdeno
y 130.000 onzas de oro adicionales por año, con la primera
producción esperada para 2027. Este proyecto contribuirá significativamente
a la aspiración del Grupo de producir 900.000
toneladas de cobre en el largo plazo”.
Entre las obras que considera el proyecto Nueva Centinela
(DMC), se incluye la construcción de una segunda planta con-
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 23

centradora de cobre en Minera Centinela
y la ampliación de su planta para producir
molibdeno. Junto con estas obras,
también se desarrollarán una serie de
elementos que permitirán la operación
de un proyecto que, como destacan
desde Antofagasta Minerals, se situará
entre las 15 principales minas de cobre
del mundo gracias a esta expansión en
su capacidad productiva.
Así, dentro del proyecto Nueva
Centinela (DMC) se contempló la construcción
de una grúa gantry o grúa
pórtico -elemento que se mueve sobre
una estructura similar a un pórtico y
que se utiliza para elevar y transportar
cargas pesadas- además de cámaras
recuperadoras para áridos. Para la fabricación
de estos elementos, el uso de
prefabricados de hormigón resultó clave.
Desafíos para el prefabricado
de hormigón en el contexto de
Nueva Centinela
Como se mencionó anteriormente, la
construcción de infraestructuras mineras
está experimentando una transformación
sin precedentes con la adopción de
elementos prefabricados de hormigón.
Un ejemplo de ello se puede apreciar
en el truck shop en Codelco Andina,
infraestructura fabricada de manera íntegra
con esta tecnología.
En el caso del proyecto Nueva Centinela
(DMC) se implementaron soluciones
que combinan hormigones de ultra alta
resistencia, acero de alta calidad y estrategias
de pretensado complejas,
permitiendo materializar estructuras
que hace pocos años se consideraban
técnicamente inalcanzables.
24 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

A fines de 2023,
el directorio de
Antofagasta Minerals
-responsable de
operaciones mineras
como Zaldívar y Los
Pelambres, entre otrasanunció
una inversión
de US$4.400 millones
para el proyecto Nueva
Centinela (DMC),
transformándose en la
mayor inversión minera
iniciada en los últimos
cinco años
De acuerdo con Gigliola Rivano Barisone,
jefe de Proyectos en Preansa
-empresa que suministró los elementos
prefabricados de hormigón para la construcción
de la infraestructura requerida
por el proyecto DMC- la iniciativa nació
en un escenario en el que la necesidad
de ahorrar tiempo, buscar la eficiencia
económica y garantizar la durabilidad a
largo plazo motivó la transición del método
constructivo in situ a técnicas de
fabricación en planta.
Así, el proyecto DMC, que originalmente
contemplaba tres estructuras
–el edificio de hidrociclones, la grúa
gantry y las cámaras recuperadoras de
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 25

áridos– evolucionó: mientras el edificio
de hidrociclones se mantuvo en su concepción
metálica por razones de cargas
y complejidad en la fabricación, explica
la personera de Preansa, la grúa gantry
y las cámaras se adaptaron a un proceso
de prefabricación que ha permitido
optimizar tiempos, asegurar la calidad y
minimizar la mano de obra en terreno.
Transitar desde metodología
constructiva tradicional a
prefabricado de hormigón
Inicialmente, se proyectaba que las
estructuras se erigirían mediante construcción
tradicional de hormigones in
situ. Sin embargo, fue durante las primeras
reuniones de coordinación –explicó
Rivano– que se destacó el potencial de
prefabricar estos elementos, en vez de
utilizar la metodología tradicional.
“Este fue un proyecto que en su concepción
original estaba pensado como
un proyecto in situ, tanto para el edificio
de hidrociclones como para la grúa
y para los túneles de recuperación. Pero,
posterior a ese planteamiento, se decidió
traspasar a prefabricado los elementos
de la grúa y las cámaras, basándose en
el ahorro de tiempo, la longevidad de
las estructuras y la baja mantención que
permite usar hormigón en lugar de estructuras
de acero”.
Este cambio en la metodología constructiva
-pasar de hormigones in situ a
prefabricados- que se articuló en estrecha
coordinación entre el equipo de
diseño y las empresas fabricantes, implicó
no sólo replantear la logística y la
ejecución, sino también una profunda
adaptación en la planta de fabricación.
“Para poder materializarlo solamente
podíamos participar un par de empresas
en Chile que tuviéramos la capacidad
de fabricarlo. Y, en efecto, los desafíos
técnicos y logísticos nos dieron la ventaja
comparativa necesaria para llevar
a cabo la fabricación de elementos tan
masivos”, destacó la vocera de Preansa.
La solución de prefabricar en planta
–y de ensamblar en obra mediante uniones
húmedas– se impuso, en parte, por
las ventajas inherentes a contar con un
ambiente controlado. Se minimizan las
incertidumbres propias de la ejecución
en terreno, se estandarizan los procesos
de curado y se reducen los tiempos de
montaje. En efecto, comenta la experta,
mientras en la fábrica se producen elementos
pesados y dimensionalmente
exactos, en terreno se avanza en paralelo
en otras áreas críticas de la obra,
acortando así el plazo total de construcción.
Desafíos logísticos asociados al
proyecto
El proceso de trasladar la ingeniería
básica –que en teoría resulta “geométricamente
perfecta”– a planos de
fabricación y, posteriormente, a piezas
prefabricadas, generó múltiples desafíos.
En ese sentido, la jefe de Proyectos de
Preansa puntualizó que “lo que en el papel
parece sencillo, en la realidad implica
un mundo de diferencias, porque cada
elemento debe adaptarse a la naturaleza
del acero con estrías, a la masividad
del hormigón y a la precisión necesaria
para el pretensado. Por eso, la primera
pista de vigas pretensadas pesadas fue,
sin duda, el desafío más duro”.
Entre los retos más complejos se destacó
la integración de armaduras pasivas
con una alta concentración o cuantía.
Vladimir Urzúa Mella, ingeniero civil
estructural de vasta trayectoria y responsable
del diseño matemático de los
elementos prefabricados, entrega datos
precisos respecto a las denominaciones
y cuantías utilizadas en el proyecto:
“Para el marco rígido de la grúa gantry,
se utilizaron hormigones de clase
G50 en los pilares y G55 en la viga carrilera,
complementados con acero de
alta resistencia de 80 Ksi (Fy = 5.500
kg/cm2)”, puntualizó. “La columna más
alta alcanza una altura de 19 metros y
26 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

Así, dentro del proyecto Nueva Centinela (DMC) se contempló la
construcción de una grúa gantry o grúa pórtico -elemento que se mueve
sobre una estructura similar a un pórtico y que se utiliza para elevar y
transportar cargas pesadas- además de cámaras recuperadoras para
áridos. Para la fabricación de estos elementos, el uso de prefabricados de
hormigón resultó clave.
un peso de 95 toneladas, mientras que
la viga carrilera más larga mide 20,7 metros
con un peso de 77 toneladas”.
En cuanto a las cámaras recuperadoras
de áridos, Urzúa especificó que “se
emplearon vigas pretensadas en sección
mixta, con hormigones que oscilan
entre G55 y G70, y en algunos casos se
incorporan hasta 98 cables de ϕ0,6 pulgadas.
Este detalle técnico, que implica
una fuerza horizontal en bancada de
1.955 toneladas, marca un hito en el desarrollo
de vigas pretensadas en Chile,
ya que las cabezas de tiro debieron ser
reforzadas, superando el límite anterior
de 1.500 toneladas”.
“Nos enfrentamos a retos importantes
-agregó Rivano- como la unión de dos
pistas de pretensado, cada una con una
longitud de 150 metros, para formar elementos
que, en algunos casos, alcanzan
las 140 toneladas. Las modificaciones en
la fábrica, necesarias para trabajar con
piezas de más de cuatro metros de ancho,
resultaron cruciales para dotarnos
de la capacidad técnica necesaria.”
Junto con eso, la jefe de Proyectos en
Preansa subraya el reto que supuso el
manejo de hormigones ultra especiales.
La producción de hormigón G70, por
ejemplo, permitió alcanzar resistencias
superiores a 80 MPa a los ocho días, un
resultado que superó las expectativas
y validó la estrategia de fabricación en
planta. La densidad de los hormigones
–con cuantías que en algunos elementos
se elevan hasta 450 kg/m3– implicó el
uso de una concentración inusual de armaduras,
lo que a su vez demandó una
planificación meticulosa en el moldeado,
el vertido y el curado del material.
Una de las dificultades técnicas más
complejas resultó en la necesidad de
controlar la hidratación y la temperatura
interna durante el fraguado. De acuerdo
con Rivano, la experiencia en obras
de “vigas de puente” permitió al equipo
anticipar las complicaciones inherentes
a grandes volúmenes de hormigón. Así,
mediante el uso de curado con vapor y
el control de secuencias de llenado –en
ocasiones, el vertido de una pieza de
40 metros cúbicos demoraba hasta seis
horas– se logró garantizar que el producto
final cumpliera con los exigentes
estándares de calidad planteados por el
proyecto.
Innovación en la ingeniería y en
el diseño
El carácter innovador del proyecto
DMC no se limitó únicamente a los
aspectos técnicos de la producción;
también se reflejó en la forma en que la
ingeniería y el diseño se adaptaron a las
exigencias de la prefabricación. Durante
el desarrollo del proyecto se recurrió
a modelos matemáticos y simulaciones
computacionales que permitieron prever
las tensiones y las deformaciones en
cada uno de los componentes.
“Utilizamos modelos de simetría y
análisis estructural para determinar, por
ejemplo, que las vigas pretensadas en
las cámaras recuperadoras debían soportar
una fuerza horizontal en bancada
de 1.955 toneladas; este dato fue determinante
para rediseñar las cabezas de
tiro y garantizar la estabilidad global de
la estructura”, destacó la vocera de Preansa.
La coordinación entre la oficina de
ingeniería y la planta de fabricación
fue fundamental para lograr que lo diseñado
en papel se tradujera en piezas
prefabricadas con exactitud en algunos
casos milimétrica.
“El traspaso de la ingeniería básica a
planos de fabricación fue un proceso
iterativo. En cada fase se revisaban las
diferencias entre lo teórico y lo práctico;
el uso de uniones húmedas en los pilares
–con conexiones tipo macho-hembra
hechas con sistema match-casting– y la
fragmentación de pilares de más de 20
metros en dos piezas ensambladas en
obra, son ejemplos de cómo se adaptó
el diseño a las realidades de la producción”,
subrayó Gigliola Rivano.
Otro aspecto decisivo fue la incorporación
de elementos de pretensado
que permitieron que las estructuras soportaran
las elevadas cargas sin perder
integridad. El proceso implicó el uso de
cables de alta resistencia, cuya tensión
debió ser controlada con precisión.
“Contar con dos pistas de pretensado
y unirlas en una única estructura es
un reto de ingeniería que pocas empresas
pueden afrontar. La precisión en la
tensión y ubicación de los cables y la
compatibilidad con los insertos, ductos
y armaduras fue un desafío que, afortunadamente,
pudimos superar gracias
a la gran experiencia acumulada y a la
tecnología de modelamiento 3D aplicada”,
agregó.
Esta integración tecnológica confiere
a las estructuras una excepcional capacidad
para soportar cargas extremas, lo
cual se traduce tanto en una mayor seguridad
operativa como en una vida útil
extendida.
La importancia de una planta
que permita cumplir con el
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 27

En el caso del proyecto Nueva Centinela (DMC) se implementaron
soluciones que combinan hormigones de ultra alta resistencia, acero
de alta calidad y estrategias de pretensado complejas, permitiendo
materializar estructuras que hace pocos años se consideraban técnicamente
inalcanzables.
desafío
La jefe de Proyectos en Preansa subraya
la importancia de contar con una
planta de fabricación adaptada especial
y exclusivamente para este tipo de
proyectos, en la que incluso la logística
interna –como el desplazamiento
de piezas masivas con puentes grúa
o la coordinación en el acopio de elementos–
representa un reto que se ha
convertido en uno de los diferenciadores
técnicos.
En ese sentido, Vladimir Urzúa respalda
esa afirmación con datos precisos y
cuantificables. El ingeniero civil estructural
detalló que el proyecto DMC se
erige sobre dos pilares fundamentales:
El marco rígido para grúa gantry, con
un peso propio de 434 toneladas y un
puente de 66 metros, en el que se utilizan
hormigones G50 para pilares y G55
para la viga carrilera.
Las cámaras recuperadoras de áridos,
en las que las vigas pretensadas –algunas
de las cuales cuentan con hasta 98
cables de ϕ0,6″– trabajan en sección
mixta y requieren resistir fuerzas horizontales
de hasta 1.955 toneladas.
Tal como explica el experto, estas innovaciones
implican “un gran avance
tecnológico, ya que ahora se puede prefabricar
muchos elementos de grandes
dimensiones combinando aceros de alta
resistencia, alta fuerza de pretensado y
hormigones de alta resistencia”.
Asimismo, añade que estas cifras y
especificaciones técnicas son el reflejo
de un proceso de ingeniería meticuloso
y de la capacidad de adaptación frente
a los desafíos de la construcción en un
entorno tan exigente como el minero.
Impacto del uso de
prefabricados en la gran
minería
El traslado de gran parte de la fabricación
a ambientes controlados no sólo
permitió lograr una calidad superior de
los elementos prefabricados, sino que
también ha tenido un impacto directo
en términos de competitividad y seguridad
operativa en las faenas mineras.
Según comenta la jefe de Proyectos de
Preansa, las ventajas del prefabricado se
ven reflejadas en una serie de aspectos
fundamentales:
• Reducción de la Mano de Obra
en Terreno. En el entorno minero, cada
trabajador extra se traduce en altos
costos operativos. Rivano explicó que
“un trabajador en la planta de prefabricados
puede equivaler a dos o incluso
tres en campo, considerando además
los costos asociados a campamentos,
transporte y medidas de seguridad”.
Esta racionalización de la mano de obra
es fundamental en un contexto en el
que, como se comentó anteriormente, la
constructora tenía una dotación máxima
de campamento y no podía superar las
500 personas en la obra.
• Ahorro en Tiempos y Costos. La
producción en serie de elementos prefabricados,
con ciclos de desmoldeo y
curado que permiten reutilizar las pistas
de fabricación en cuestión de horas, se
traduce en un ahorro significativo en el
plazo total de la obra. En ese sentido, Rivano
destacó que “mientras se realizan
las obras civiles en terreno, nosotros podemos
estar prefabricando; de allí que
el plazo total de la obra se reduzca drásticamente,
permitiendo que la inversión
se recupere en menos tiempo”.
• Mejoras en la Seguridad. Otro aspecto
decisivo es que la prefabricación
reduce la exposición a condiciones adversas
y al manejo manual de elementos
en terreno, lo que mejora los índices
de seguridad. La necesidad de utilizar
grúas especiales –e incluso dos en
tándem para mover elementos de gran
masa– es un reflejo de la rigurosidad
con la que se abordaron estos procesos,
minimizando así los riesgos de accidentes
en faenas donde la seguridad es una
prioridad absoluta.
• Sostenibilidad y Control Ambiental.
La concentración de la producción
en planta permite un uso más eficiente
de los recursos y la minimización de
residuos. Además, la capacidad de fabricar
en un ambiente controlado ayuda a
evitar inconsistencias debidas a condiciones
climáticas adversas y a optimizar
el consumo de energía, un aspecto que
ha comenzado a valorarse en términos
de impacto ambiental en la minería moderna.
La integración temprana del prefabricado
en el proceso de diseño –tal como
enfatiza Vladimir Urzúa Mella– resultó
decisiva para que las oficinas de ingeniería
hoy incorporen estas tecnologías
de manera natural en la planeación básica
de sus proyectos.
En esa misma línea, la jefe de Proyectos
en Preansa puntualizó que “en
la actualidad, las fundaciones y otros
elementos estructurales ya vienen
diseñados para ser enviados al prefabricador,
lo que permite que los proyectos
se desarrollen de forma modular, como
si se tratase de un gran juego de ‘Lego’,
donde cada módulo se une con conexiones
húmedas y se arma en obra sin
28 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

las complicaciones de un moldaje in situ
tradicional”.
El avance del prefabricado de
hormigón y su camino en la gran
minería
La inclusión de esta tecnología constructiva
en el desarrollo del proyecto
DMC refleja, en gran medida, la experiencia
previa que vienen acumulando
las empresas dedicadas a la prefabricación
en Chile. En el caso específico de
Preansa, la participación en proyectos
que contaron con elementos de “vigas
de puente” y otras obras de gran envergadura,
permitió al equipo a cargo
de los elementos para Nueva Centinela
anticipar y resolver problemas que, de
otra forma, habrían supuesto cuellos de
botella en la producción.
En ese sentido, Rivano subrayó que
“hemos alcanzado un nivel de expertise
tal, que actualmente somos capaces
de fabricar elementos masivos –algunos
de hasta 140 toneladas– con la misma
velocidad y precisión que piezas convencionales.
Esa capacidad nos abre la
puerta a nuevos retos, especialmente
en proyectos mineros, que requieren de
elementos prefabricados con características
de diseño complejas”.
Asimismo, resalta el impacto de tener
una planta adaptada específicamente
para estos proyectos. “Tuvimos que adecuar
la fábrica, modificar las pistas de
pretensado y ajustar la logística interna
para manejar piezas que, en condiciones
normales, serían impensables. Esto
nos ha permitido no sólo cumplir con
los plazos, sino también garantizar que
cada elemento cumpla con todos los
requerimientos de diseño, técnicos y de
calidad”, explicó.
De acuerdo con la visión que tiene la
profesional, el futuro apunta hacia una
mayor integración del prefabricado, particularmente
en proyectos mineros y de
infraestructura civil. La experiencia del
proyecto DMC abrió el camino para que,
en un nuevo paradigma, toda la ingeniería
de un proyecto se conciba desde la
perspectiva de la fabricación en planta,
apostando a reducir la incertidumbre en
terreno y a mejorar la eficiencia global
del proceso constructivo.
“Lo que antes parecía una modificación
puntual en el proceso constructivo,
en la actualidad se transformó en un importante
cambio en la manera de pensar
la infraestructura”, puntualizó Rivano.
“La modularidad y la prefabricación
ya permiten que proyectos de gran
envergadura puedan ejecutarse simultáneamente
en la fábrica y en obra,
disminuyendo significativamente el
tiempo total y los recursos necesarios”.
En esa línea, también el impacto positivo
se asocia a la eficiencia en materia
económica, destaca la experta. Con los
altos costos de mano de obra y las dificultades
logísticas en faenas mineras
–donde, además, la seguridad y los límites
de los campamentos imponen
requisitos muy estrictos– los elementos
prefabricados de hormigón se posicionan
como la alternativa más eficiente.
Y es que sus beneficios se traducen en
ahorro de costos, menor impacto ambiental
y, sobre todo, en la posibilidad de
ejecutar proyectos en plazos reducidos.
Un aspecto aún por estudiar: el
impacto en la sostenibilidad
A juicio de la jefe de Proyectos en Preansa,
la experiencia del proyecto Nueva
Centinela (DMC) abre un interesante camino,
que se refiere a la manera en que
la industria del prefabricado de hormigón
aporta al desarrollo más sostenible
y eficiente de un importante sector
productivo del país, como lo es la gran
minería.
En ese sentido, las cualidades que posee
este sistema constructivo, como la
reducción en el número de trabajadores
en terreno, el ahorro en tiempos de ejecución,
además de los avances técnicos
que permiten la producción de piezas
de mayor calidad -casi personalizadas,
dependiendo de los requisitos del proyecto-
son factores que, en conjunto,
potencian la competitividad de la indus-
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 29

alcanzar un nivel de estandarización que
antes estaba fuera de alcance, reduciendo
la incertidumbre inherente a la
construcción en campo.
Tal avance se suma a la creciente tendencia
internacional de apostar por la
construcción modular y prefabricada.
En un entorno en que cada día se valoran
más la seguridad, la rapidez y la
optimización de recursos, la experiencia
en proyecto Nueva Centinela (DMC) se
transforma en una suerte de modelo a
seguir en el sector. En ese sentido, se
vislumbra una mayor integración de las
técnicas de prefabricados de hormigón,
en donde el “hacer en obra” se transforme,
progresivamente, en “fabricar en
planta y ensamblar en terreno”.
tria.
Junto con esto, la mayor eficiencia
en el uso de recursos y la reducción
de residuos contribuyen a minimizar la
huella ambiental de las operaciones, un
aspecto que adquiere una importancia
creciente en el contexto actual de sostenibilidad.
“No se trata únicamente de reemplazar
una técnica por otra -explicó Gigliola
Rivano- estamos hablando de revolucionar
la forma en que concebimos toda la
construcción de infraestructuras mineras.
Prefabricar en ambiente controlado
no solo garantiza la calidad, sino que se
traduce en ahorro de recursos y en una
mayor responsabilidad ambiental.”
Estas innovaciones, que combinan la
precisión del diseño asistido por ordenador,
el control de calidad en los ensayos
en laboratorio y la experiencia práctica
en planta, están sentando las bases para
que futuros proyectos –ya sean desaladoras,
obras civiles o nuevas faenas
mineras– puedan incorporar de forma
natural la metodología del prefabricado.
La posibilidad de ensamblar estructuras
complejas a partir de módulos producidos
en ambientes controlados permite
Proyecto Nueva Centinela y los
desafíos del prefabricado de
hormigón
El proyecto Nueva Centinela (DMC) de
Antofagasta Minerals evidencia cómo la
inclusión de prefabricados de hormigón
para el desarrollo de infraestructura en
obras críticas de la gran minería permite
entregar soluciones eficientes para el
desarrollo de ese importante sector productivo.
La transición del método constructivo
tradicional al uso de prefabricados de
hormigón, desarrollados con hormigones
de alta resistencia (G50, G55, G60
y G70) y acero de 80 Ksi, logró superar
barreras que en el pasado se consideraban
insalvables.
Con pilares de 19 metros de altura, vigas
carrileras precisas y la incorporación
de sofisticadas técnicas de pretensado
–que exigieron reforzar componentes
críticos, como las cabezas de tiro ante
30 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

"La solución de prefabricar en planta –y de ensamblar en obra mediante
uniones húmedas– se impuso, en parte, por las ventajas inherentes a contar
con un ambiente controlado. Se minimizan las incertidumbres propias de la
ejecución en terreno, se estandarizan los procesos de curado y se reducen
los tiempos de montaje."
fuerzas de pretensado de hasta 1.955
toneladas– el proyecto DMC traza una
ruta para el prefabricado de hormigón
que marca un antes y un después en el
sector.
En ese sentido, tanto Gigliola Rivano
como Vladimir Urzúa destacan los aspectos
más complejos que hubo que
abordar para que el diseño original se
tradujera en uno que permitiese el uso
de prefabricados de hormigón como
elementos estructurales principales:
• La transformación del proyecto original
in situ a un modelo prefabricado
se fundamentó en la búsqueda de eficiencia,
ahorro en tiempo y reducción
de riesgos en terreno.
• La adaptación en la planta y la integración
de tecnologías avanzadas –por
ejemplo, la modificación de las pistas de
pretensado para trabajar con elementos
de más de cuatro metros de ancho–
fueron factores cruciales para lograr la
materialización del diseño.
• La experiencia acumulada permitió
enfrentar y resolver los desafíos
técnicos relacionados con la alta concentración
de armaduras, la dosificación
de hormigones ultra especiales y las
complejidades logísticas inherentes a
mover piezas que alcanzan las 140 toneladas.
Asimismo, para el ingeniero civil
estructural, este proyecto no se
trata simplemente de un cambio en los
materiales o en la metodología constructiva,
sino de una nueva manera de
concebir este tipo de obras, pensando
en un diseño que sume a esta tecnología
constructiva en su fase más temprana
de desarrollo.
“Incorporar el prefabricado en la ingeniería
básica significa que cada proyecto
se diseña desde el inicio pensando en la
fabricación en planta. Esto no sólo reduce
los tiempos de construcción, sino
que mejora en gran medida la calidad y
durabilidad de las infraestructuras mineras”,
agregó la jefe de Proyectos de
Preansa.
La sinergia entre diseño, cálculo
de ingeniería y producción en
ambiente controlado es el sello distintivo
de este avance. La modularidad de
las estructuras –que permitió ensamblar
componentes mediante uniones húmedas
tipo “macho-hembra”, como se
evidencia en el marco rígido de la grúa
gantry y en la fragmentación de pilares
de más de 20 metros de alto– no sólo
facilitó el transporte y el montaje, sino
que también generó una eficiencia en
cuanto a costos y mejoró la seguridad
de las operaciones. Se evita, por ejemplo,
la necesidad de montar formaciones
monolíticas en terreno que implicarían
riesgos y tiempos prolongados de ejecución.
Además, el impacto del uso de prefabricados
en la economía de las obras se
hace tangible cuando se considera que
en la planta se puede producir la rotación
de moldajes en cuestión de horas.
Esto, en contraste con el enorme esfuerzo
que representaría realizar el mismo
trabajo in situ, se traduce en un mayor
control de la calidad del hormigón, en
la reducción de posibles variaciones debidas
a las inclemencias climáticas y en
una mayor predictibilidad en la planificación
de obra.
Otro punto de relevancia es el desarrollo
y validación de hormigones de alta
resistencia. La investigación y los ensayos
previos permitieron crear mezclas
que garantizan, en el caso del hormigón
G70, alcanzar más de 80 MPa a
los ocho días, superando con creces las
especificaciones originales. Este logro
técnico, que fue decisivo para optar por
la fabricación en planta, abrió la puerta
a realizar estructuras con cuantías de
hasta 450 kg/m3, un nivel de armado
que exige un control extremadamente
riguroso del proceso de curado y del
vertido.
En ese aspecto, Rivano destacó que
“el manejo de estos hormigones especiales
–que utilizan áridos de muy bajo
tamaño y conos altos alta calidad y
bajos en cloruros– fue un factor clave
para que no se generasen fisuras en los
elementos ni juntas frías entre vertidos,
incluso cuando el llenado de una pieza
masiva demoraba hasta seis horas”.
Cada vez más las mineras y las empresas
de ingeniería incorporan soluciones
modulares en sus proyectos, ya que
las ventajas –en términos de tiempos,
costos, seguridad y durabilidad– son
evidentes. Según comenta la experta de
Preansa, las oficinas de Ingeniería consultan
y solicitan activamente asesoría
en la incorporación de prefabricados en
proyectos nuevos, y en algunos casos,
hasta forman parte de los bancos de
datos de proveedores especializados en
este tipo de soluciones.
“Si en la actualidad somos capaces de
fabricar estos elementos masivos con tal
precisión y rapidez, somos capaces de
abordar cualquier proyecto con la certeza
de que las barreras tradicionales
pueden ser superadas con innovación y
compromiso”, subrayó la jefe de Proyectos
de Preansa.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 31

BUENAS PRÁCTICAS PARA
OBRAS CON HORMIGÓN
ANÁLISIS DE
CICLO DE VIDA
DEL HORMIGÓN
CLAVE PARA UN FUTURO SOSTENIBLE
FUENTE: CENTRO DE INNOVACIÓN DEL HORMIGÓN UC
ED. PERIODÍSTICA: FELIPE KRALJEVICH M.
El hormigón es el material de construcción
más utilizado a nivel
mundial gracias a su durabilidad
y resistencia, características que lo
convierten en la principal opción para
grandes infraestructuras como puentes,
túneles y rascacielos. Sin embargo, para
mejorar su desempeño y reducir los impactos
ambientales asociados a su uso,
es fundamental realizar un Análisis de
Ciclo de Vida (ACV) del cemento y el
hormigón.
Esta metodología permite evaluar el
impacto ambiental de estos materiales
desde la extracción de materias primas
para su producción hasta los nuevos ciclos
de vida que pueden generarse al
final de su primera vida útil.
En este contexto, los académicos
Mauricio Pradena, de la Facultad de
Ingeniería, Arquitectura y Diseño de la
Universidad San Sebastián de Chile,
y Cristián Calvo, de la Facultad de Arquitectura,
Diseño y Estudios Urbanos
de la Pontificia Universidad Católica de
Chile, realizaron un análisis para determinar
los elementos clave para ejecutar
un ACV del cemento y el hormigón,
considerando los desafíos, brechas y
oportunidades que se encuentran presentes
dentro del contexto local.
El ACV no sólo identifica oportunidades
para reducir la huella de carbono
en la producción de cemento y de hormigón,
sino que también contribuye a
mejorar la sostenibilidad y productividad
del hormigón mediante decisiones
operativas y de diseño que extiendan
su vida útil, respondan a las necesidades
sociales y valoricen los residuos.
En este sentido, es crucial encontrar
un equilibrio: por un lado, implementar
32 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

Considerar e incorporar análisis del ciclo de vida útil del hormigón para
el desarrollo de infraestructura no sólo resulta beneficioso para conocer
el comportamiento y desempeño que tendrá la obra. Además, permitirá
establecer parámetros respecto a puntos esenciales como la sostenibilidad
del proceso constructivo en sí mismo. En este artículo, publicado
originalmente por el Centro de Innovación del Hormigón UC, se establecen
ciertas pautas a considerar para un análisis del ciclo de vida del cemento y
del hormigón que consideran varios aspectos clave.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 33

En la foto, desde la izquierda, los profesores Cristián Calvo (Pontificia Universidad Católica de Chile) y Mauricio Pradena (Universidad San Sebastián).
Crédito: Gentileza Centro de Innovación del Hormigón UC
iniciativas como el uso de áridos reciclados
o la sustitución de materias primas
por residuos industriales, y por otro, optimizar
las propiedades del cemento y el
hormigón sin comprometer su desempeño
estructural ni sus características
esenciales.
“El Análisis de Ciclo de Vida es una
herramienta muy poderosa para tomar
decisiones y comparar alternativas,
no solo desde el punto de vista técnico,
sino también ambiental”, afirmó en
ese sentido Mauricio Pradena, profesor
asistente en la Facultad de Ingeniería,
Arquitectura y Diseño de la Universidad
San Sebastián (USS).
Las cuatro etapas del ACV del
hormigón
La asociación Concrete NZ, cuyo fin
es promover el uso del hormigón como
material constructivo resiliente y sostenible
en Nueva Zelanda, presentó un
gráfico que analiza el impacto del hormigón
en el país de Oceanía, denominado
como “Concrete NZ Building Resilience”.
En este diagrama, el ACV del hormigón
se divide en cuatro etapas principales:
1. Extracción y procesos
constructivos (A1 – A5)
Esta etapa abarca desde la selección
de materias primas hasta la fabricación
del hormigón. Incluye el uso de áridos
naturales, materiales cementicios suplementarios
(MCSs), áridos artificiales o
reciclados, transporte, fabricación del
cemento, uso de aditivos, diseño de
mezclas, reutilización del agua, hormigones
de retorno y construcción con
hormigón.
Es la etapa con mayor cantidad de
decisiones, ya que determina la vida útil
del material, su desempeño estructural
y su viabilidad para extender su ciclo de
vida. Por ello, es esencial explorar alternativas
sostenibles que incluyan nuevas
tecnologías para mejorar el desempeño
y minimizar el impacto ambiental, adaptándose
a los requerimientos de cada
proyecto. La incorporación de investigación,
desarrollo e innovación (I+D+i)
desde el inicio de los proyectos es clave
para un diseño y planificación más sostenibles.
2. Utilización del entorno
construido (B)
En esta etapa se evalúa el uso de la
infraestructura, su mantenimiento, reparación,
reemplazo y remodelación,
así como el uso de agua y energía necesarios
para su operación. Si bien es el
periodo que presenta menor cantidad
de emisiones de carbono a lo largo del
ciclo de vida útil del hormigón, el impacto
ambiental depende en gran medida
de la manera en que se utiliza la infraestructura.
En ese sentido, las decisiones tomadas
antes de la construcción determinarán el
tiempo de vida útil que tenga. Las estrategias
de reparación y mantenimiento
estructural son fundamentales para extender
la vida útil del hormigón.
3. Final de la vida útil (C1 – C4)
Cuando la infraestructura de hormigón
llega al final de su vida útil, se inicia la etapa
de demolición y deconstrucción, que
incluye el traslado y procesamiento de
los residuos. En la mayoría de los casos,
el hormigón se convierte en escombros.
Sin embargo, se han desarrollado procesos
que permiten recuperar el hormigón
como áridos reciclados, lo que determina
su nueva utilidad y extender su ciclo
de vida.
4. Beneficios más allá de los
límites del sistema
Esta etapa contempla conceptos
como la reutilización, reciclaje y revalorización
del hormigón desechado. Uno
de los principales desafíos es implementar
un adecuado proceso de acopio de
materiales de demolición, evitando su
contaminación con otros residuos. Esto
facilita la separación del hormigón se-
34 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

gún sus características, maximizando su
reutilización.
En Chile, se han dado pasos hacia la
incorporación de áridos reciclados en
pavimentos de hormigón y bases de
pavimentos asfálticos. Sin embargo, es
necesario avanzar en investigaciones
que evalúen su comportamiento estructural
para aplicarlos en otros tipos de
infraestructuras.
Desarrollo de un sistema de
evaluación ambiental
Cristián Calvo, Doctor en Ciencia e Ingeniería
Arquitectónica del ETH Zürich
y académico de la Pontificia Universidad
Católica de Chile, propuso utilizar
el Framework Brightway LCA para realizar
un ACV del cemento y el hormigón,
considerando todos los impactos ambientales
asociados a cada etapa del
ciclo de vida. Así, este enfoque permite
tomar decisiones informadas en temas
de sostenibilidad.
La metodología incluye indicadores
cualitativos y cuantitativos para identificar
puntos críticos en el impacto
ambiental de las estructuras, abarcando
la producción de materiales, transporte,
construcción, uso y disposición final.
Entre las variables a estudiar en este
análisis se encuentran la huella de carbono,
toxicidad para los humanos, uso
de agua, embalaje, flujo de materiales,
distancia territorial y riesgos asociados.
A través de esta metodología, el proyecto
Semilla CIH UC 2024, liderado por
el profesor Calvo, busca realizar un acercamiento
general al ACV del cemento y
el hormigón desde una perspectiva local
chilena, identificando de esta forma los
aspectos fundamentales que se deben
tener en consideración para evaluar el
impacto ambiental de los proyectos de
construcción con hormigón.
Puntos clave del ACV del hormigón
De acuerdo con los académicos, cada
etapa del ACV del hormigón tiene un
impacto significativo en la reducción
de la huella de carbono y, con ello, en
el impacto ambiental del material. Sin
embargo, explican, es en la etapa de
extracción y procesos constructivos
presenta los mayores desafíos y oportunidades,
ya que ahí se establece la base
para el resto del ciclo de vida del hormigón.
“Considero que un análisis a nivel
sistémico, como país, es más complejo
porque involucra industrias, actores
gubernamentales y otros factores que
no dependen de un solo ente. Chile ha
intentado abordar estas temáticas, pero
muchas veces la continuidad se pierde.
Por otro lado, un enfoque más específico
y aterrizado, como el análisis de
soluciones concretas, puede marcar
una diferencia significativa. Ahí es donde
veo mayor potencial, aunque ambos
enfoques son necesarios. Es importante
concentrarse en lo que se puede hacer
directamente, para obtener un resultado
más productivo”, aseveró en ese sentido
el profesor Mauricio Pradena.
1. Extracción, reemplazo y
transporte de materias primas
El uso de recursos locales reduce
la necesidad de transporte, energía y
costos asociados. En ese aspecto, la
industria nacional ha llevado a cabo diversas
investigaciones para evaluar el
comportamiento de distintos residuos
como reemplazo de áridos naturales,
además de analizar materiales cementicios
suplementarios como reemplazo
parcial del cemento. Entre estos, cabe
mencionar los estudios en relaves mineros,
escorias de cobre y cenizas volantes,
tanto de biomasa como de centrales
termoeléctricas, entre otros elementos
que ya valorizados y que serían alternativas
a, por ejemplo, las puzolanas.
Incorporar estos materiales fortalece
un ecosistema de economía circular
en la industria y amplía las opciones de
hormigones disponibles.
“Desde el proceso de producción
es posible obtener datos precisos; sin
embargo, evaluar el impacto ambiental
asociado a la extracción de la materia
prima resulta más complejo. Lo mismo
sucede con la energía, ya que es necesario
evaluar qué tan renovable es la fuente
utilizada, considerando que, en muchos
casos, se emplean combustibles fósiles.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 35

El Análisis de Ciclo de Vida es una herramienta muy poderosa para tomar
decisiones y comparar alternativas, no solo desde el punto de vista técnico,
sino también ambiental", afirmó en ese sentido Mauricio Pradena, profesor
asistente en la Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño de la Universidad
San Sebastián (USS).
También es fundamental entender el
flujo de materiales y su funcionamiento,
como ocurre cuando el cemento
disponible en un sector proviene de un
competidor”, comentó el profesor Cristian
Calvo.
En esa misma línea, agrega que el
contexto geográfico también influye en
la calidad y factibilidad de las materias
primas. “Es fundamental considerar la
distancia territorial, dónde están ubicadas
las plantas cementeras en Chile, de
dónde se extraen los áridos, el agua, y
cómo sale el agua del sistema después
de ser utilizada. ¿De dónde obtenemos
el Clinker?”, agregó.
Por ejemplo, en el norte de Chile, el
agua mineralizada afecta el desempeño
del hormigón, lo que incrementa los
costos de producción. La búsqueda de
alternativas genera un incremento en los
costos de producción, lo que también
impacta en el análisis del ciclo de vida
del hormigón.
Factor Clinker y uso energético
El Clínker es la materia esencial para
producir cemento. La realidad nacional
evidencia que gran parte del Clínker que
se utiliza en las plantas es importado
desde otros países, por lo que resulta
complejo saber a ciencia cierta los datos
asociados al impacto ambiental que
genera su producción.
Lo que sí se conoce -y está ampliamente
estudiado- es que en la producción
del Clínker es donde se concentra la
mayor cantidad de emisiones de Gases
de Efecto Invernadero (GEI) ya que los
hornos donde se calcina la piedra caliza
-materia prima para fabrical el Clínkernecesitan
generan altas temperaturas,
siendo su consumo de combustible fósil
extremadamente intensivo.
Recurso hídrico
Tomando en cuenta que el agua se
encuentra presente en, prácticamente,
todo el ciclo productivo del hormigón no
es menor decir que la huella hídrica del
material adquiere una gran relevancia.
Para el desarrollo de un ACV completo,
debe conocerse el impacto hídrico
que genera todo el proceso productivo,
desde la extracción de áridos naturales
en las riberas de los ríos, el agua que se
utilice en la producción de energía para
la fabricación del hormigón y el transporte.
En este sentido, también se deben
sumar los análisis de ciclos de vidas
pertenecientes a otras industrias, para
de esta forma, saber de qué manera se
dispone del recurso hídrico una vez que
ya se ha utilizado y si es posible revalorizarlo.
Dentro de este análisis, también se
debe considerar el agua que se utiliza,
por ejemplo, en el diseño de mezcla de
los hormigones, los procesos de curado,
entre otras etapas.
“Lo importante de un Análisis de Ciclo
de Vida es poder visualizar dónde están
los puntos débiles del sistema. Es crucial
también incorporar en el análisis el
contexto y la calidad de la información
disponible. ¿La información disponible
en un contexto determinado ha sido
medida y comprobada o se basa en estimaciones?
Es fundamental evaluar la
antigüedad de los datos, su grado de
completitud y si su alcance es local o
general”, dijo Cristian Calvo, de la Universidad
Católica.
2. Diseño, durabilidad y
productividad
Un diseño adecuado puede extender
la vida útil del hormigón a 80 o incluso
100 años, evitando escombros innecesarios
y pérdidas económicas. En ese
sentido, el profesor Pradena enfatizó
que “el hormigón tiene un enorme potencial
para diseños inteligentes por
etapas”.
En ese sentido, es primordial que el
sector aborde los desafíos actuales en
materia de sostenibilidad y, de acuerdo
con Pradena, “con un diseño adecuado,
el hormigón puede aprovechar su
capacidad estructural incluso con una
segunda o tercera vida útil, evitando
escombros innecesarios y pérdidas económicas”.
Así, al abordar el diseño del proyecto
con enfoque a largo plazo, se puede
avanzar en soluciones más sostenibles
y efectivas, mejorando las ventajas que
tiene el hormigón, las que son conocidas
y se encuentran probadas tanto en
nuestro país como en otras latitudes.
Existen varias innovaciones que permiten,
a través de un diseño óptimo,
mejorar la durabilidad e incrementar la
productividad de un proyecto en concordancia
a sus necesidades específicas.
Por ejemplo, está el uso de mallas de
acero electrosoldadas, de fibras, sean
estas sintéticas o de acero, de enfierradura
convencional o de alta resistencia,
la aplicación de aditivos, la incorporación
de prefabricados de hormigón en
los proyectos, el uso de hormigones autocompactantes,
shotcrete, entre otros.
También, el mundo de la arquitectura
puede contribuir en este aspecto. el
académico y arquitecto Cristián Calvo
36 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

destaca el uso de moldajes capaces de
dar forma a estructuras óptimas, lo que
permite que, gracias a un diseño más desarrollado,
el uso del hormigón sea más
eficaz. En esa misma línea, la incorporación
de tecnologías como la impresión
3D permiten la creación de geometrías
complejas, disminuyendo los residuos e
impulsando, nuevamente, la eficiencia
tanto en el uso del material como en el
proceso constructivo.
Los moldajes flexibles con geotextiles,
técnica que utiliza la arquitecta y
artista visual Victoria Jolly Mujica, también
son elementos que permiten que el
hormigón logre formas de geometrías
complejas, las que posteriormente pueden
incluirse en proyectos de acuerdo
con necesidades estructurales específicas.
Los avances tecnológicos y la incorporación
de estos en el sector, brinda
una oportunidad única a la industria
para continuar los procesos de mejora
continua en el desarrollo de estándares
constructivos, los que abarcan áreas
como la propia manifactura de los elementos,
la productividad y la seguridad
en obra. De esta forma, se podrá garantizar
el correcto desempeño de una
estructura a lo largo de todo el ciclo de
vida útil del hormigón.
3.- Recarbonatación y
valorización de residuos
La industria del cemento y del hormigón
lleva instaurando numerosas mejoras
para reducir sus impactos ambientales,
contribuyendo en la mitigación de
los efectos del cambio climático. Entre
estas medidas, el potenciar el proceso
de recarbonatación de los hormigones
mediante nuevos diseños de mezcla del
material es uno de los elementos clave
para alcanzar los objetivos de reducción
que el mismo sector se propuso lograr.
¿Qué es la recarbonatación? Se trata
de un proceso natural del hormigón en
el que el material, ya endurecido, absorbe
el CO2 existente en la atmósfera,
capturándolo en su interior. Este fenómeno,
que puede afectar la durabilidad
del material debido a su afectación al
acero de la enfierradura del del hormigón
armado, debido a que el dióxido
de carbono y los cloruros actúan como
agentes agresivos con el acero, también
es uno de los puntos clave para que incrementar
la sostenibilidad del material.
Por lo mismo, la recarbonatación forma
parte de las estrategias de sostenibilidad
de la industria, buscando mejorarlo
a través del desarrollo en laboratorio.
Actualmente, en Chile, la académica
Viviana Letelier, de la Universidad de
la Frontera, lidera una investigación en
para incluir este proceso en áridos reciclados,
con la finalidad de incrementar
la vida útil de estos y así, permitir que el
material participe en nuevos ciclos productivos.
ACV: Avance hacia una
construcción más sostenible
El ACV del hormigón representa una
herramienta fundamental para avanzar
hacia una construcción más sostenible.
Su implementación requiere la colaboración
entre academia, sector público y
privado, permitiendo decisiones constructivas
más eficientes y conscientes
con el medio ambiente.
En ese sentido, implementar análisis
del tipo ACV de manera integral para
el cemento y el hormigón es un desafío
esencial para el desarrollo sostenible
de la industria de la construcción en
Chile. Este enfoque no sólo reduce los
impactos ambientales, sino que también
optimiza el diseño, los costos y la vida
útil de las infraestructuras.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 37

INNOVACIÓN Y CONSTRUCCIÓN
ALIADOS EN PRO DEL DESARROLLO
MITIGANDO LA PRESIÓN DEL AGUA
SOBRE
REVESTIMIENTO DE
SHOTCRETE
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
MEDIANTE LA INTEGRACIÓN
DE UNA MALLA DE DRENAJE
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
Desde que se otorgara, en 1911, la
primera patente de shotcrete
a Carl E. Akeley en los Estados
Unidos, la técnica y equipo han experimentado
avances significativos, lo que
ha llevado a su adopción generalizada
en las prácticas de construcción de todo
el mundo. En la actualidad, es una técnica
bien consolidada para aplicar una o
más capas de hormigón sobre una superficie
preparada, que permite el uso
de refuerzo convencional o fibras metálicas
o no metálicas como componentes
de refuerzo estructural.
Aún con todas las ventajas técnicas y
de eficiencia que muestra el shotcrete,
existe un desafío mayor en la construcción
de estructuras subterráneas y de
contención de suelo: la presencia de
agua libre y capilar en las fisuras de la
formación rocosa y en la base del suelo
no rocoso, lo que impacta a la estructura
durante su construcción y mantenimiento.
La presión del agua en túneles, ya sea
que estos fuesen construidos mediante
shotcrete o con hormigón colocado in
situ, es un desafío mayor en el diseño
que a menudo requiere de soluciones
creativas para mitigar el flujo del agua y
su potencial daño.
Problemas de presión de agua
Las filtraciones de agua a través de
las grietas en la roca pueden dificultar
la aplicación efectiva de la capa inicial.
La creación de vacíos en masas rocosas
o suelo saturado durante la
construcción del túnel pueden preve-
38 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

Crédito: Benjamín Santander
Uno de los desafíos que tiene la construcción subterránea es el manejo de
la presencia de agua durante las obras, lo que puede afectar el desarrollo
del proyecto ya sea en esta fase o cuando el túnel ya se encuentre en
funcionamiento. La mitigación de este aspecto es clave para el futuro del
túnel y en este artículo -publicado originalmente por la revista Shotcrete
Magazine de la American Shotcrete Association- se analizan los beneficios
que trae la incorporación de una malla de drenaje tanto en aspectos como
seguridad como de durabilidad del túnel.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 39

de estructuras de túneles ya dañadas
son complicadas, costosas y con traen
consigo consecuencias socio-económicas.
Cerrar un túnel, localizar todas las
zonas afectadas por el daño y reparar
completamente el túnel con las soluciones
actuales puede tomar un tiempo
importante. El trabajo de reparación
puede requerir múltiples pasos, incluyendo
capas adicionales de shotcrete,
nuevos anclajes e inyección de grout
bajo condiciones de trabajo complejas.
Con esfuerzos de diseño y planificación
para drenar sistemáticamente la presión
de agua externa contra la estructura, las
reparaciones pueden lograrse de manera
segura y dentro de un marco de
tiempo mucho más acotado.
Figura 1: Algunos ejemplos de los efectos de la presión del agua. En la imagen a), un túnel con
filtraciones en proceso de impermeabilización.
nir el drenaje del agua, llevando a una
presión hidrostática aumentada sobre
partes del revestimiento del túnel. La
presión hidrostática puede forzar al
agua a través de las fisuras o defectos
en el hormigón, provocando el goteo sobre
los trenes, vehículos y componentes
del túnel que se encuentran debajo (Fig.
1a). El goteo sobre las carreteras puede
suponer un riesgo para el tráfico -especialmente
con la formación de hielo
sobre la carretera o témpanos cayendo
desde el cielo (Fig. 1b)- y el agua que satura
al hormigón puede provocar daños
debido a ciclos frecuentas de congelación/deshielo.
En el peor de los casos, la presión de
agua excesiva, cuando se combina con
un diseño inadecuado o una construcción
de mala calidad, puede provocar el
colapso de las estructuras subterráneas
durante la fase de construcción o en la
operación (Fig. 2).
El mantenimiento y las reparaciones
Nuevo concepto aplicable
para el manejo del agua en la
construcción subterránea
Una de las condiciones técnicas clave
para la aplicación de shotcrete en
estructuras de sostenimiento es la ausencia
de filtraciones de agua en la
superficie receptora. Si existe la posibilidad
de que se formen corrientes
de agua en la superficie receptora, deben
tomarse medidas para desviarlas
y permitir la colocación planificada del
shotcrete. Crear una ruta de drenaje es
un método que puede brindar drenaje
lejos de la superficie receptora.
Debido a que el revestimiento de un
túnel, como suele pasar con la mayoría
40 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

de las estructuras subterráneas, a menudo
está expuesto a la presión del agua
subterránea y requiere alguna manera
de gestionar el agua subterránea, una
solución de malla de drenaje integrada
(IDMS, en sus siglas en inglés) detrás del
revestimiento del túnel de una capa de
shotcrete o de una membrana rociada
puede reducir de manera segura y eficiente
la acumulación de agua.
El Drenaje Dolenco (Fig. 3) es un módulo
de red de drenaje patentado para
túneles que previene la acumulación
de agua y la presión hidrostática resultante
detrás de los muros estructurales
del túnel. Mide 800 x 1.200 x 14 mm y
puede drenar 8.000 litros de agua por
0,9 metros de ancho de muro por hora.
Los módulos están fabricados en polietileno
de baja y alta densidad (LDPE/
HDPE, en sus siglas en inglés), los que
son 100% reciclables y carbono neutrales.
El sistema también tiene beneficios
adicionales, incluyendo su fácil instalación,
un diseño de larga vida y un bajo
mantenimiento. La vida útil esperada del
sistema, en condiciones normales, es de
hasta 120 años. En la actualidad, el Drenaje
Dolenco se fabrica con materiales
100% reciclables y se está trabajando en
futuras mejoras con el foco en ahorrar
recursos naturales. No sólo en el desarrollo
del producto, sino también en el
apoyo a la reducción de necesidad de
materiales para construcción y tiempos
de obra, vía la optimización del diseño
y la reducción del mantenimiento/reparación.
El módulo de red de drenaje se encuentra
embebido en el hormigón, por
lo que el revestimiento queda monolítico,
creando una sección de hormigón
Figura 1b: Carámbanos provocando daños a una estructura de hormigón. Crédito: Departamento
de Transporte del estado de Washington.
Figura 2: Túnel colapsado.
más delgada con una red de canales de
drenaje embebida (Figs. 4a, 4b).
Los módulos instalados se conectan
y superponen entre sí mediante un
sencillo sistema de anclaje clavado a la
superficie (Fig. 5) para cubrir completamente
todas las superficies. Luego,
una capa inicial de shotcrete lo protege
antes de aplicar otra capa de shotcrete
reforzado para su integridad estructural.
El espesor estructural final
puede ser con fibra o refuerzo
convencional.
Como la instalación no requiere de anclajes
perforados, reduce el costo inicial
y del ciclo de vida (LCC, en sus siglas en
inglés), extiende la vida útil y en el caso
de daño físico, permite una reparación
rápida y segura con un tiempo de inactividad
mínimo en el túnel. Esta solución
también puede reducir el daño potencial
por incendio al bridarle al vapor de agua
un canal para salir en lugar de astillar al
hormigón (lo que se conoce como spalling).
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 41

Figura 3: Vista de un módulo de la red del sistema de Drenaje Dolenco.
Figura 4a: Aplicación del sistema de Drenaje Dolenco: Enfoque básico del sistema para prevenir
la acumulación de agua y la presión resultante en secciones del hormigón.
Figura 4b: Aplicación del sistema de Drenaje Dolenco: Sección transversal de una muestra de
hormigón proyectado que muestra una red de canales que conducen hacia afuera el agua, aliviando
la presión.
Métodos de construcción
actuales, sus desafíos y las
ventajas técnicas y económicas
de un IDMS
Para gestionar el agua en los túneles,
las soluciones disponibles en la
actualidad son complejas, costosas,
poco productivas y pueden provocar serias
interrupciones al tráfico. Claramente,
se pueden utilizar opciones adicionales.
Revisemos algunas de las soluciones
actuales con sus respectivos desafíos.
Se pueden identificar varias soluciones
técnicas clave a los desafíos relacionados
con el alojamiento del agua y el
drenaje requerido. Luego, exploraremos
cómo esas soluciones podrían optimizarse
al combinarlas con un IDMS.
El método de diseño apropiado para
revestimientos de shotcrete temporales
o permanentes depende del rol
estructural que el shotcrete esté cumpliendo.
La Tabla 1 resume los métodos
de construcción tradicionales y cómo
la implementación de un IDMS se puede
aplicar. Los espesores de diseño del
shocrete se ven afectados no sólo por
la presión externa del agua, sino también,
por las cargas del suelo o la roca,
la sobrecarga u otras cargas externas.
Los valores en la Tabla 1 se proporcionan
como comparación, pero el ingeniero de
diseño debe determinar los espesores
del diseño del shotcrete con las cargas
y requisitos específicos del sitio de obra.
42 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

Métodos de construcción Área de aplicación Desafíos Construcción con IDMS Ventajas técnicas y económicas
del IDMS
Solución 1a – sólo shotcrete
Es una técnica utilizada ampliamente
en la construcción
de túneles para la estabilización
y refuerzo de la roca o
suelo expuesto después de la
excavación
Túneles:
Voladura
Perforación
Excavación
Enfoque constructivo:
-Inyección previa de lechada
o grout;
-Capa estabilizadora de shotcrete
(25 mm);
-Capa final de shotcrete (75 a
100 mm).
-Mayor riesgo de que la
presión del agua dañe a la
estructura;
-La presión del agua puede
aumentar con el tiempo;
-Ausencia de posibilidad de
reducir la presión del agua.
-Inyección previa de lechada o
grout;
-Capa estabilizadora de shotcrete
(25 mm);
-Aplicación de IDMS
-Cobertura del IDMS con shotcrete
de hasta 25 mm;
-Capa final de shotcrete (75 a
100 mm).
-Drena el agua fuera de la estructura
sin dañar al hormigón;
-Previene que la presión del agua
aumente con el tiempo;
-Reduce el riesgo de deterioro,
daño y reparación a mediano y
largo plazo asociados a la presión
del agua.
Solución 1b – Shotcrete con
membrana impermeabilizante
proyectada
Esta técnica involucra un
proceso de excavación y sostenimiento
del túnel donde
el shotcrete se aplica en dos
etapas junto con la instalación
de una membrana impermeabilizante
rociada, para evitar
el ingreso de agua.
Túneles:
Voladura
Perforación
Excavación
Enfoque constructivo:
-Inyección previa de lechada
o grout;
-Capa estabilizadora de shotcrete
(25 mm);
-Capa final de shotcrete (75 a
100 mm).
-La membrana impermeabilizante
no asegura que la
presión del agua no aumente
con el tiempo, creando un
mayor riesgo que la estructura
sufra daños por la presión del
agua.
-Inyección previa de lechada o
grout;
-Capa estabilizadora de shotcrete
(25 mm);
-Aplicación de IDMS
-Cobertura del IDMS con shotcrete
de hasta 25 mm;
-Capa final de shotcrete (75 a
100 mm).
-Drena el agua fuera de la estructura
sin dañar al hormigón;
-Previene que la presión del agua
aumente con el tiempo;
-Reduce el riesgo de deterioro,
daño y reparación a mediano y
largo plazo asociados a la presión
del agua.
Solución 2 – Shotcrete con
lámina impermeabilizante
Esta técnica utiliza un enfoque
similar a la Solución 1b,
pero con diferencias en el tipo
de membrana impermeabilizante.
Se aplica una capa más
gruesa de shotcrete sobre la
membrana. Esta capa final
suele estar reforzada para
agregar mayor integridad
estructural.
Túneles:
Voladura
Perforación
Excavación
Enfoque constructivo:
-Inyección previa de lechada
o grout;
-Anclajes instaladosCapa
estabilizadora de shotcrete
(25 mm);
-Fijar las láminas de membrana
impermeabilizante a
superficie de la capa inicial;
-Capa final de shotcrete (75 a
100 mm).
-La lámina a menudo se fabrica
con material inflamable que
puede provocar descascaramiento
y daño por incrustación
debido al fuego;
-La membrana impermeabilizante
no asegura que la
presión del agua no aumente
con el tiempo, creando un
riesgo mayor para la estructura
debido a la presión del agua.
-Inyección previa de lechada o
grout;
-Capa estabilizadora de shotcrete
(25 mm);
-Aplicación de IDMS
-Cobertura del IDMS con shotcrete
de hasta 25 mm;
-Fijación a la superficie de la capa
inicial con láminas de membrana
impermeabilizante (si se requiere
para minimizar el riesgo de daños
a la estructura);
-Capa final de shotcrete (75 a
100 mm).
-Drena el agua fuera de la estructura
sin dañar al hormigón;
-Previene que la presión del agua
aumente con el tiempo;
-Reduce el riesgo de deterioro,
daño y reparación a mediano y
largo plazo asociados a la presión
del agua.
-Posible disminución del total del
volumen del hormigón debido a la
reducción en el espesor de la capa
final y;
-Reducción en los tiempos de obra.
Solución 3 – Shotcrete sólo
para protección temporal
contra el agua
Esta técnica se enfoca en
gestionar la entrada de agua
subterránea que se produce
inesperadamente durante
las operaciones de una tuneladora
(TBM). Para manejar
esto, se utiliza shotcrete
como una solución inmediata
para reducir el flujo del agua
y crear condiciones de trabajo
más seguras.
Túneles: Con una tuneladora
(TBM).
Enfoque constructivo:
-Inyección previa de lechada
o grout;
-Capa temporal de shotcrete
para estabilización y protección
contra el agua (25 mm).
-La presión del agua puede
incrementarse con el tiempo,
generando un riesgo mayor de
daño por presión del agua a la
capa temporal de shotcrete;
-Condiciones de trabajo subterráneas
desafiantes;
-Dificultad o imposibilidad de
manejar el flujo o filtración de
agua hacia el túnel durante la
construcción.
-Inyección previa de lechada o
grout;
-Anclar el IDMS directamente a
la roca;
-Cubrir el IDMS y aplicar una capa
estabilizadora de shotcrete (25
mm).
-Drena el agua hacia afuera de la
roca;
-Previene que la presión del agua
aumente sobre la capa de shotcrete;
-Permite que el flujo de trabajo sea
continuo.
Solución 4 – Shotcrete para el
sellado de los espacios entre
los pilotes secantes
A menudo, el shotcrete se
utiliza para sellar los espacios
entre los pilotes secantes,
agregando una capa adicional
de resistencia al agua. Sin
embargo, si bien el shotcrete
es funcionalmente impermeable,
esta técnica no permite
la disipación de la presión
del agua subterránea detrás
de los pilotes y el shotcrete,
lo que puede generar problemas.
Estaciones subterráneas:
Estructura de pilotes secantes
para los shafts;Muros de contención
para estaciones.
Enfoque constructivo:
-Inyección previa de lechada
o grout;
-Relleno de la superficie y la
capa impermeabilizante de
shotcrete hasta 300 mm de
espacio.
-La superficie de preparación
de los pilotes puede ser pobre;
-La presión del agua puede
aumentar con el tiempo,
haciendo más alto el riesgo
de daño por presión del agua
sobre la capa temporal de
shotcrete;
-Condiciones de trabajo complejas
para el mantenimiento
del suelo;
-Dificultad o imposibilidad de
manejar el flujo o filtración del
agua hacia el espacio subterráneo
durante la construcción;
-Requiere algún tipo de inyección
compleja que necesita
mucho tiempo, es costosa y
técnicamente desafiante.
Variante 1:
-Inyección previa de lechada o
grout;
-Anclaje del IDMS directamente al
muro apilado;
-Capa final de shotcrete (50 a
75 mm).
Variante 2:
-Inyección previa de lechada o
grout;
-Nivelación de la capa superficial
de shotcrete hasta 300 mm de
espacio;
-Anclaje del IDMS;
-Capa final de shotcrete (50 a
75 mm).
-Drena el agua lejos del muro del
pilote;
-Previene que la presión del agua
aumente sobre la capa de shotcrete;
-Permite que los trabajos en obra
sean continuos
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 43

Figura 5: Instalación del sistema de Drenaje Dolenco en la corona del túnel para luego cubrirlo
con otra capa de shotcrete.
Figura 6: Aplicación de la Solución 1a. En la
foto (a), el sistema de Drenaje Dolenco cubre
la superficie completa de la zona reparada y
asegura permanentemente contra la presión
del agua (Túnel de la Montaña Tuscarora).
Ya sea para nuevos proyectos o la reparación
y renovación de estructuras
existentes, el Drenaje Dolenco es una
solución innovadora y versátil IDMS diseñada
específicamente para el drenaje
de agua en la construcción subterránea.
Su efectividad surge de su adaptabilidad
a varios métodos constructivos,
particularmente en la colocación de
revestimientos de shotcrete, los que
generalmente se utilizan para el sostenimiento
de superficies subterráneas.
Ejemplos de proyectos que
utilizan sistema de Drenaje
Dolenco
Solución 1A
Construido en 1968, el Túnel de la Montaña
Tuscarora es uno de los túneles de
autopista clave ubicado en la ruta con
peaje de Pennsylvania, en Estados Unidos.
Es parte de la infraestructura que
permite a los vehículos cruzar a través
de la Montaña Tuscarora, una parte de la
cordillera de los Apalaches y es un logro
importante de la ingeniería debido a que
penetra en este montañoso terreno.
Durante la restauración, el ingreso de
agua desafió al método de reparación
y obligó la búsqueda de una solución
permanente y sostenible. Remover la
capa exterior de hormigón y montar el
sistema de Drenaje Dolenco antes del
acabado con shotcrete hizo que la reparación
fuese posible y sostenible (Fig.
6a).
Una solución similar se utilizó para la
restauración de un túnel carretero en
Suiza. El problema era que el agua goteaba
a través de la capa de shotcrete
existente. Luego de quitar una capa del
hormigón proyectado, se aplicó una
nueva capa de shotcrete. La delgada
estructura limitó severamente lo que se
podría haber realizado para abordar el
problema de la filtración de agua; la solución
fue montar el sistema de Drenaje
Dolenco sobre la superficie y cubrir con
una delgada capa de shotcrete (Fig. 6b).
En la parte inferior del muro se agregó
un detalle para recoger el agua de drenaje.
Solución 1B
El Réseau Express Métropolotain es
una red de transporte para tren ligero
completamente eléctrica y automatizada
diseñada para facilitar la movilidad
en la región del Gran Montreal, en Canadá.
Se trata del mayor proyecto de
transporte público realizado en Québec
en los últimos 50 años. Con una
extensión total de 67 km y 26 estaciones,
conecta con al metro de Montreal
con la excavación inicial, que comenzó
en 2021. El diseño original, que consideró
una membrana rociada, encontró
problemas con el ingreso de agua. El
sistema de Drenaje Donelco se instaló
44 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

para controlar el agua detrás de la capa
de alisado de shotcrete (Fig. 7a). Esto
evitó la acumulación de presión de agua
en el shotcrete y las filtraciones debido
a esto, facilitando así la aplicación de
la membrana pulverizada. Los requerimientos
por diseño incluyeron: 300 mm
de shotcrete (por temas de seguridad)
colocados directamente sobre la roca,
la instalación del sistema de Drenaje
Dolenco, luego una capa suavizante de
membrana pulverizada de 25-50 mm y
finalmente 125 mm de shotcrete reforzado
en cada sección paragua.
También, dependiendo de las condiciones
específicas del terreno, los
requerimientos del proyecto y las decisiones
del diseñador, es posible utilizar
el sistema de Drenaje Dolenco en combinación
con membrana rociada, como
fue el caso durante la reparación del túnel
ferroviario Canfranc, en España. (Fig.
7b).
Solución 3
El sistema de Drenaje Dolenco se utilizó
en un proyecto en Toronto, Canadá,
donde el sistema de drenaje se instaló
directamente sobre la superficie de la
roca. Luego, se instaló una malla de acero
de refuerzo, seguido de la aplicación
de una capa estabilizante de shotcrete
(Fig. 8).
Solución 4
En un proyecto en Copenhague,
Dinamarca (Fig. 9a) y en la Estación Ferroviaria
subterránea del Réseau Express
Métropolotain, en Montreal, Canadá, en
ambos casos se utilizó la Solución 4.
Los trabajos en la estación se iniciaron
en 2020. Para atender las filtraciones y
la presión del agua detrás de los muros
Figura 6b: Renovación de un túnel carretero con filtraciones (La Tzoumaz, Suiza).
Figura 7: Aplicación de la Solución 1B. A): El sistema de Drenaje Dolenco se utilizó para controlar el
agua instalándolo detrás de la capa suavizadora de shotcrete (Réseau Express Metropolitain).
Figura 7b: Reparación de un túnel ferroviario (Canfranc, España).
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 45

El sistema de Drenaje Dolenco es una solución
innovadora y versátil para el drenaje de agua en
la construcción subterránea, adaptable a varios
métodos constructivos y especialmente útil en
revestimientos de shotcrete. Mejora la durabilidad
del túnel, requiere mínimo tiempo de inactividad y
permite reparaciones rápidas y seguras
Figura 8: Permitir la colocación del shotcrete
con entrada de agua utilizando el sistema
de Drenaje Dolenco directamente sobre la
superficie de la roca, con una malla de acero
anclada. Toronto, Canadá.
de los pilotes secantes de la estación y
la rampa, el diseño incluyó el sistema
de Drenaje Dolenco entre los pilotes
secantes y la capa final de shotcrete.
Para evitar la presión sobre el shotcrete
de forma permanente y facilitar la
aplicación de la membrana en espray, el
sistema de drenaje se montó detrás de
la membrana rociada.
Ventajas técnicas, económicas y
medioambientales
Al prevenir o minimizar las reparaciones
e inyecciones posteriores a la
construcción, el sistema de Drenaje
Dolenco es una solución rápida, simple,
segura y permanente. Previene la presión
y las filtraciones, manteniendo los
túneles secos. Una vez instalado, este
sistema mejora la durabilidad del túnel
con una vida útil estimada de 120 años.
Utilizado tanto para estructuras nuevas
como actuales, el diseño delgado y
monolítico del sistema se puede instalar
ocupando poco espacio. La solución requiere
un tiempo mínimo de inactividad
del túnel y es una reparación rápida y
segura del hormigón después de daños
físicos.
La comparación entre esta solución
con los sistemas de drenaje convencionales
es complicada, ya que no se trata de
un sustituto directo para las soluciones
disponibles en la actualidad. A menudo,
se utiliza como un complemento a las
soluciones ya existentes, debido a que
mejora el diseño general del túnel. Sin
embargo, una comparación evidenció
una reducción importante en reparación
y mantenimiento, lo que muestra su eficiencia
tanto en tiempo como en costo.
El uso de un IMDS para evitar la entrada
de agua facilita la preparación de la
superficie antes de la aplicación de la
primera capa de shotcrete y de la membrana,
o de una segunda capa.
Resumiendo la comparación general
para túneles, el uso de IMDS lleva a
ahorros tanto en costos de construcción
como en el tiempo de las reparaciones
programadas. Con cambios en el diseño
que reconocen el control o la eliminación
de la presión externa del agua, puede
que se necesite disminuir el espesor del
hormigón, resultando en una reducción
importante de la huella de carbono de la
construcción del túnel.
Si se consideran casos donde es
necesaria la instalación de anclajes (incurriendo
en posibles inconvenientes
con daño a la membrana durante la
instalación, gasto de tiempo posterior
y esfuerzo para eliminar los problemas,
mantención posterior de la estructura
terminada y cuidado de la capa final
de shotcrete), entonces la diferencia se
vuelve aún mayor y las ventajas, más
pronunciadas.
Conclusiones
Es importante encontrar una solución
para aliviar la presión del agua y las filtraciones
posteriores que ocurren a través
de la sección. Las soluciones actuales
pueden ser complicadas, costosas y exhiben
un éxito limitado en canalizar el
agua fuera, hacia el exterior del túnel. El
daño más común en los túneles incluye
la entrada de agua, la acumulación de
agua y la fisuración y el spalling de la superficie.
Las soluciones disponibles en la
actualidad no abordan todos los desafíos
de eliminar el agua empujada hacia
y a través de las fisuras en el hormigón,
por la acción de la presión del agua acumulada.
El sistema de Drenaje Dolenco brinda
una solución que se adapta a cada
proyecto específico. Es adecuado tanto
para estructuras nuevas como existentes
y su diseño delgado y monolítico
puede instalarse con poco espacio disponible,
incluso en estructuras húmedas
y con filtraciones. Una vez instalado, el
sistema mejora la utilidad y durabilidad
del túnel. La solución requiere un tiempo
de inactividad mínimo cuando se repara
un túnel y entrega una reparación rápida
y segura del túnel después de un daño
físico.
La construcción subterránea, especialmente
un túnel, es uno de los
desafíos más complejos en el campo de
la ingeniería civil. El sistema de Drenaje
Dolenco es una solución innovadora
que aborda muchas de las dificultades
relacionadas al control o eliminación de
la presión del agua de una forma fácil,
46 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

segura, duradera y económicamente eficiente.
Autores: Johnny Poulsen, especialista
con más de 25 años de experiencia en
soluciones impermeabilizantes y para
la reparación del hormigón; Sergii Tabachnikov,
ingeniero geotécnico, Ph.D
en Ingeniería Geotécnica de la Universidad
Nacional de Ingeniería Civil y
Arquitectura de Járkov (Ucrania). Profesor
asociado en el Departamento de
Geotécnica y Estructuras Hidrotécnicas
y Subterréaneas en esa misma casa de
estudios. Profesor asociado y jefe adjunto
del Laboratorio de Geotécnica en la
Universidad Nacional de Economía Urbana
O.M. Beketov en Járkov (Ucrania).
Figura 9: Aplicación del sistema de Drenaje Dolenco en el muro del pilote secante. A): La solución
aplicada en un sótano en Copenhague, Dinamarca.
Referencias
1. Aram, M. 2016. Armenian and European
Methods of Tunnel Waterproofing. International
Journal of Research in Chemical, Metallurgical
and Civil Engineering (ISSN 2349-1442 EISSN
2349-1450 IJRCMCE) Volume 3, Issue 1.
2. Funahashi, M., PE. 2013. Corrosion of
Underwater Reinforced Concrete Tunnel Structures.
MUI International Co. LCC.
3. Poulsen, J.R. 2018. Dolenco Tunnel Drainage
System. www.DolencoDrain.com
4. Russell, H.A. 2008. Guidelines for Waterproofing
of Underground Structures. Parson
Brinckerhoff.
5. Verya, N., PhD, PE. 2016. Waterproofing
and Final Tunnel Lining. AECOM/University of
Colorado: 46-66
6. Poulsen, J. 2024. Trockene Wände – Tunnel
mit innovativer Drainagelösung. https://www.
georesources.net/cms.php/de/journals/1019/
Trockene-Waende-Tunnel-mit-innovativer-Drainageloesung
Figura 9b: Uso de la solución en una estación de la red de tren subterráneo de Montreal, Canadá.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 47

BUENAS PRÁCTICAS PARA
OBRAS CON HORMIGÓN
FISURACIONES
EN EL HORMIGÓN
en el hormigón”.
¿Es este el título de un artículo
o la afirmación de un “Fisuraciones
hecho? Bueno, créanlo o no, con la mayoría
del hormigón es la afirmación de
un hecho. En efecto, la mayoría del hormigón
tradicional se fisura. Comprender
el por qué y dónde esas fisuras ocurren
es un elemento importante para una
reparación, mantención y diseño con
hormigón exitosos.
En este artículo, discutiremos por qué
algunas de las fisuraciones más comunes
en el hormigón aparecen. Además, discutiremos
cómo controlar la fisuración,
cómo prevenir los problemas asociados
a las fisuras y lo básico acerca de cómo
reparar y tratar las fisuras cuanto estas
aparecen.
Si bien puede resultar sorprendente
escucharlo, pero la mayoría de las fisuras
en el hormigón son esperadas no
son indicativas de ningún problema latente.
Por el contrario, algunas fisuras
en el hormigón pueden ser indicadores
de asuntos o deficiencias significativas,
cuyo alcance debe investigarse.
Reconociendo cuál es cuál y cómo
tratar el problema, las fisuras pueden
ser extremadamente importantes para
prolongar la vida y la sostenibilidad de
las estructuras de hormigón. Tomando
esto en cuenta, se requiere de una
comprensión básica de las fortalezas y
deficiencias del hormigón para anticipar
y abordar adecuadamente la fisuración
del material.
¿Por qué se fisura el hormigón?
El hormigón es uno de los materiales
para la construcción más versátil que el
hombre conoce. Por ese y muchos otros
motivos, se utiliza el doble o más de
hormigón que todos los demás mate-
48 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

Comprender la naturaleza detrás de la fisuración del hormigón es clave
para determinar si una estructura debe o no repararse. En este artículo,
publicado originalmente por el Concrete Repair Bulletin, se analizan
los tipos de fisuración más comunes que aparecen en el hormigón,
además de entregar recomendaciones para el posterior tratamiento de
esta patología cuando ésta comprometa el desempeño estructural de
una obra.
Fuente: Concrete Repair Bulletin
Traducción: Felipe Kraljevich M.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 49

Fig. 1: “Fisuración tipo mapa”, un tipo de fisura por retracción plástica
problemas causados por fisuras, determinar
sus causas una vez que las fisuras
ocurrieron y brindar el tratamiento y reparación
adecuadas de las fisuras.
Las fisuras en el hormigón se dividen
en dos categorías: aquellas que ocurren
en el hormigón durante su estado plástico
y las que se generan en el hormigón
endurecido (3).
Fig. 2: Las fisuras por contracción plástica más larga se presentan paralelas entre sí
riales para la construcción combinados
(1). Uno de los beneficios principales del
hormigón es que es muy fuerte en la resistencia
a la compresión. Esto significa
que es capaz de soportar cargas muy
pesadas que empujen contra éste.
Sin embargo, el hormigón es también
relativamente débil en lo que refiere
a resistencia a la tracción, alcanzando
a veces resistencias a la tracción sólo
del 10 por ciento de la resistencia a la
compresión (2). Esto significa que el
hormigón es mucho más susceptible al
daño y a la fisuración cuando están presentes
fuerzas de tracción (fuerzas que
tiran).
Algunas de estas fuerzas de tracción
(como las fuerzas de retracción) son
inherentes a la mayoría del hormigón.
Otras fuerzas (como las fuerzas expansivas
que pueden desarrollarse dentro
del hormigón y las fuerzas a la flexión
que se encuentran durante la carga y
el uso) pueden crear deformaciones
por tracción que sobrepasen la relativamente
baja resistencia a la tracción del
hormigón.
En cualquier momento que las fuerzas
por tensión sobrepasan la resistencia
a la tensión del hormigón, ocurre la
fisuración. Sabiendo esto hace más fácil
controlar las fisuras, prevenir los
Fisuras en el hormigón plástico
Las fisuras en el hormigón plásticos
son aquellas que ocurren en la superficie
del hormigón antes de que el material
se endurezca. Estas fisuras aparecen típicamente
después de que se coloca el
hormigón, durante el intervalo cuando
aún es posible remodelarlo. La mayoría
de las fisuras plásticas en el hormigón
son de naturaleza relativamente poco
profundas y no atraviesan toda la profundidad
del hormigón.
Sin embargo, es importante comprender
que mientras que, si bien las fisuras
plásticas comienzan típicamente como
grietas superficiales poco profundas, algunas
pueden transformarse en fisuras
de gran profundidad más adelante en la
vida del hormigón.
Fisuras plásticas por retracción
Las fisuras plásticas por retracción
son las grietas más comunas que ocurren
en el hormigón plástico. Por lo
general, aparecen durante condiciones
de alta evaporación, que es cuando el
agua se evapora de la superficie del
hormigón más rápido de lo que puede
ser reemplazada por el agua que sale
del material. A medida que el agua se
evapora de la superficie, la superficie
de secado se retrae y quiere tirar hacia
50 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

dentro (fuerzas de tracción).
Como el hormigón que se encuentra
bajo la superficie aún está húmedo y no
se retrae al mismo ritmo, se desarrollan
tensiones por tracción en la superficie
plástica débil, que aún se está endureciendo.
Esto puede resultar en fisuras
poco profundas en la superficie que
pueden formar un patrón poligonal (mapeo
de la fisuración) (Fig. 1) o ser más
largas en su naturaleza y esencialmente
paralela a otra (Fig. 2).
Los operadores de hormigón a menudo
tratan de combatir las condiciones
de alta evaporación realizando un acabado
temprano, mientras el agua de
exudación aún se encuentra presente
en la superficie, o añadiendo agua a la
superficie. Esta no es una práctica recomendada.
Ambas acciones debilitan
la superficie del hormigón y exacerban
la fisuración plástica por retracción.
Medidas más exitosas pueden tomarse
durante la colocación del hormigón para
reducir la evaporación de la superficie y
las fisuras plásticas por retracción (revisar
ACI 305R-20) (4).
Generalmente, estas medidas incluyen
la aplicación de líquidos retardantes de
la evaporación sobre la superficie, nebulizar
el aire sobre el hormigón, colocar
mantas plásticas para cubrir al hormigón
entre las operaciones de acabado,
protecciones contra el viento, sombrillas
o toldos e incluso, la colocación del
material en la noche. La adición de microfibras
a la mezcla del hormigón ha
probado ser muy exitosa en la reducción
de fisuras plásticas por retracción. Los
aditivos reductores de la evaporación
desarrollados recientemente también
han probado ser muy exitosos.
Fig. 3: La fisuración es común en las esquinas reentrantes en el hormigón
Fisuras en el hormigón endurecido
La fisuración en el hormigón endurecido
ocurre después de que el hormigón
se encuentre notoriamente endurecido.
Las causas comunes de esta patología
incluyen retracción por secado limitada
y fuerzas expansivas dentro del hormigón
que introducen tensiones por
tracción.
Fisuras por retracción por
secado limitadas
La retracción por secado limitada es
la causa más común del agrietamiento
del hormigón. Es el motivo por el que
la mayoría en la industria del hormigón
está de acuerdo con la frase “fisuras en
el hormigón”. Usualmente, el hormigón
se retrae aproximadamente entre 0,05%
y 0,06% a los 28 días (5). Esto equivale
a cerca 16mm en 30,5 metros o 4mm en
3 metros.
A medida que el hormigón se retrae,
se recoge sobre sí mismo. Si pudiese
tirar y moverse sin restricciones, el hormigón
no se fisuraría. Sin embargo, en
el mundo real, el hormigón encuentra
un alto grado de restricción a medida
que se seca y retrae. Cualquier cosa que
restringa el movimiento del hormigón
durante el secado y la retracción del
material puede resultar en tensiones por
tracción y fisuración, es decir, columnas
y bolardos que penetren a través del
hormigón pueden limitar su capacidad
para moverse durante la retracción, lo
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 51

Fig. 4: Cuando las fuerzas de tracción, debido a la retracción restringida por secado, exceden a la
resistencia a la tracción del hormigón, se producen las fisuras
Fig. 5: Imagen del patrón que genera la fisuración por congelación/deshielo cerca o sobre las
juntas en un pavimento
Fig. 6: La fisuración por reacción de sílice alcalina muestra un patrón con forma de “Y” distintivo
(FHWA) (15)
que resulta una restricción significativa.
Las esquinas reentrantes en el hormigón
son áreas donde se concentran las
fuerzas de retracción y restricción (Fig.
3). En el caso de losas sobre rasante,
la misma subrasante introduce fricción
que quiere frenar el movimiento de retracción
del hormigón. Una vez que
toda esta restricción produce esfuerzos
a la tracción que sobrepasan la relativamente
baja resistencia a la tracción del
hormigón, en especial a edad temprana,
se producen las fisuras (Fig. 4). Conociendo
esto, deben tomarse medidas en
el diseño y la colocación para anticipar y
“controlar” las fisuras por retracción por
secado limitadas.
Las juntas de control son cortes de
sierra o juntas instrumentales que se
colocan en la superficie del hormigón
en zonas donde se anticipa la fisuración
por retracción por secado limitado. Esto
se hace para reducir la aparición de fisuras
aleatorias. Estas juntas crean una
sección más delgada de hormigón que
es más débil que el hormigón más denso
que los rodea. Cuando ocurren las
fuerzas por tracción de la retracción restringida,
la sección más delgada se fisura
primero. En esencia, la junta de control
le señala al hormigón donde fisurarse.
Por lo tanto, las juntas de control o de
contracción, como las llaman algunos,
en realidad no previenen la fisuración.
En vez de ello, el agrietamiento en una
línea recta debajo de las juntas.
Se pueden tomar medidas para reducir
las fisuras por retracción por secado
limitadas. Al trabajar de manera cercana
con el proveedor de hormigón
premezclado, la retracción general del
hormigón puede reducirse y en ocasio-
52 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

nes, incluso eliminarse. Esto a menudo
se lleva a cabo utilizado áridos de calidad,
tamaño y gradación adecuados, y
aditivos tales como reductores de agua,
aditivos reductores, reductores y compensadores
de retracción en la mezcla.
Un curado adecuado también es
esencial para controlar la retracción del
hormigón (ver ACI PRC 308) (6). La
resistencia posterior a la fisura, el ancho
de ésta y la apertura de las juntas
de control debido a la retracción también
pueden controlarse mediante la
introducción de acero de refuerzo o macrofibras
(ver ACI 544.4R) (7).
Tensiones expansivas por
congelación/deshielo
Cuando el agua se congela dentro
del hormigón, se expande resultando
en tensiones por tracción que pueden
fisurar e incluso fracturar al hormigón.
La fisuración por ciclo de congelación/
deshielo (Fig. 5) es un tipo común de
agrietamiento que acontece cuando
los áridos blandos o nocivos dentro del
hormigón absorben agua desde una subrasante
con mal drenaje y se expanden
durante la congelación.
Este tipo de fisuración se inicia sin
ser visto en la base una losa cerca de
las juntas. Con el tiempo, la fisuración
progresa hacia arriba, hacia la superficie
de la losa (8). Esto resulta en un patrón
de fisuras espaciadas que se propagan
hacia el exterior desde las juntas e intersecciones
de juntas en los pavimentos
de hormigón.
En ambientes con congelación/deshielo,
el hormigón debe contener aire
para mayor durabilidad. La fisuración
por ciclo de congelación/deshielo pue-
Fig. 7: Manchas de óxido sobre la fisuración es un indicador que el agrietamiento puede deberse
a la corrosión del acero dentro del hormigón
Corrosión del acero de refuerzo
La corrosión del acero de refuerzo
embebido en el hormigón es expanside
prevenirse utilizando hormigón con
áridos resistentes que cumplan con
los requisitos de la norma ASTM C33,
brindando un drenaje adecuado a la
subrasante y sellando las juntas del
pavimento. Desafortunadamente, mientras
que la fisuración por congelación/
deshielo puede detenerse reduciendo
la intrusión de humedad, la reparación
de daños más serios es a menudo imposible,
lo que requiere la remoción y el
reemplazo del hormigón.
Reacciones químicas expansivas
Las reacciones químicas expansivas
dentro del mismo hormigón pueden
resultar en tensiones por tracción y
fisuración. Estas reacciones pueden deberse
a materiales que se utilizan para
fabricar el hormigón o materiales que
entrar en contacto con el hormigón una
vez que ya se ha endurecido. Dos de las
reacciones químicas expansivas más comunes
que provocan fisuración son el
ataque de sulfatos y la reacción de sílice
alcalina (RSA).
El ataque de sulfatos se produce
cuando sulfatos de los suelos, el agua
subterránea, agua de mar u otras fuentes
entran en contacto con el aluminato de
calcio hidratado en la pasta de cemento
hidratada del hormigón. La reacción
es expansiva, resultando en fisuras muy
espaciadas y, a menudo, la aparición de
una “flor” blanquecina en la superficie.
La mejor manera de prevenir el ataque
de sulfatos es utilizar cementos resistentes
a sulfatos y con bajo contenido de
aluminato de calcio en áreas donde se
anticipa la exposición a los sulfatos.
La RSA acontece cuando están
presentes áridos reactivos, álcalis
suficientes y humedad. Los álcalis (normalmente
en el hormigón que contiene
cemento Portland) y la humedad reaccionan
con el árido para formar un gel
expansivo alrededor de este último. La
expansión crea tensiones de tracción
las que resultan en un patrón distintivo
de fisuras en forma de Y en la superficie
(Fig. 6).
La RSA puede se puede controlar y
prevenir. Por ejemplo, pueden utilizarse
áridos no reactivos cuando estén disponibles.
Se puede reducir el contenido de
álcali del hormigón utilizando cemento
con bajo álcali o materiales cementosos
suplementarios, o reduciendo la exposición
al agua.
Si bien estas medidas a menudo pueden
tomarse para frenar y enlentecer los
daños que se producen por el ataque de
sulfatos y la RSA, la reparación de daños
más severos suele ser imposible, lo que
requiere la remoción y el reemplazo del
hormigón afectado.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 53

Fig. 8: Ánodos galvánicos protegen las reparaciones contra el denominado “efecto halo de la
corrosión”
También se pueden utilizar ánodos galvánicos
(Fig. 8) para ayudar a prevenir
la corrosión del acero de refuerzo en el
perímetro de las reparaciones del hormigón.
Las fisuras y la delaminación del hormigón
debidas a la corrosión del acero
siempre deben abordarse lo antes posible.
Normalmente, este tipo de fisuras
provocan que la corrosión del acero se
acelere, lo que eventualmente resulta en
una pérdida de la capacidad de carga. El
documento ICRI 310.1R proporciona una
excelente guía para la preparación del
hormigón para su reemplazo en áreas
dañadas por la corrosión del acero de
refuerzo.
Fig. 9: La fisuración que no presenta manchas de óxido puede indicar que se trate de fisuras estructurales
va (de 2 a 3,5 veces su volumen) (10)
y puede generar algunos de los daños
más graves que vemos en las estructuras
de hormigón. Normalmente, las
fisuras provocadas por la corrosión se
encuentran cerca o sobre el acero de
refuerzo incrustado y suelen presentar
manchas de óxido (Fig. 7).
La corrosión del acero embebido se
puede reducir proporcionando hormigón
de baja permeabilidad y una
cubierta adecuada al hormigón, de
acuerdo con el código ACI 318 (11). Los
aditivos inhibidores de corrosión pueden
retrasar significativamente la aparición
de la corrosión, mientras que los sellantes
y revestimientos pueden proteger
contra la penetración de la humedad.
Fisuras estructurales
Las fisuras estructurales más comunes
ocurren cuando las cargas de servicio
o las cargas durante la construcción la
resistencia del diseño del hormigón. Estas
fisuras se presentan a menudo en
elementos estructurales y pueden o no
tener manchas de óxido presentes (Fig.
9). Las fisuras en los elementos estructurales
y otras fisuras sospechosas deben
ser revisadas por un ingeniero autorizado
para determinar la causa, gravedad,
riesgo de peligro y el tratamiento y reparación
adecuados.
Reparación y tratamiento de las fisuras
El ACI PRC 224.1R es un excelente recurso
para obtener información sobre
“Causas, Evaluación y Reparación en
Estructuras de Hormigón” (12). Nos dice
que “las fisuras en el hormigón necesitan
repararse si estas reducen la resistencia,
rigidez o durabilidad de la estructura a
un nivel inaceptable o si la función de
54 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

Si bien puede resultar sorprendente escucharlo, pero la mayoría de las fisuras
en el hormigón son esperadas no son indicativas de ningún problema latente.
Por el contrario, algunas fisuras en el hormigón pueden ser indicadores
de asuntos o deficiencias significativas, cuyo alcance debe investigarse.
Reconociendo cuál es cuál y cómo tratar el problema, las fisuras pueden ser
extremadamente importantes para prolongar la vida y la sostenibilidad de las
estructuras de hormigón.
la estructura se ve seriamente afectada”.
Esto incluiría fisuras y juntas que puedan
permitir la migración del agua al acero
de refuerzo embebido o a la subrasante.
Cuando se considera la reparación
de las fisuras en el hormigón, se debe
considerad primero las causas, ubicación
y gravedad de las fisuras. Como
se menciona arriba, las fisuras pueden
ser el síntoma de un problema subyacente.
Estos problemas subyacentes
deben abordarse antes de realizar las
reparaciones de las fisuras. Si la fisura
se repara sin tomar en consideración la
causa raíz, el mismo problema subyacente
a menudo resultará en una reparación
defectuosa o en la aparición de nuevas
fisuras en la misma zona general.
Una vez que la causa de la fisuración
se determinó, se debe decidir si la reparación
de la fisura se realizará para
restaurar la capacidad estructural. De
ser así, es posible que se requieran reparaciones
estructurales tales como la
inyección de epóxico (Boletín ACI RAP
1) o polímero reforzado con fibra (FRP,
en sus siglas en inglés) (ACI PRC 440.2)
(13, 14). En algunos casos, se debe agregar
acero adicional para aumentar la
resistencia a lo largo de la fisura.
Si la reparación es de naturaleza no estructural,
debe determinar si se anticipa
movimiento futuro en la grieta. Muchas
veces, las fisuras no estructurales y que
no se mueven pueden repararse con
materiales cementosos o polímeros semirígidos.
Sin embargo, tales materiales
rígidos no deben colocarse de manera
que tapen fisuras y juntas móviles. Si se
espera movimiento, las reparaciones deben
llevarse a cabo con materiales más
flexibles tales como selladores elastoméricos.
Referencias
1. Gagg, Colin R., 2014, “Cement and concrete
as engineering material: An historic appraisal
and case study analysis,” Engineering Failure
Analysis, Volume 40, pages 114-140.
2. International Code Council, 2015 Concrete
Manual, Chapter 3. ICC Publications, Country
Club Hills, Illinois, 2015.
3. Price, W.H., 1982, “Control of Cracking During
Construction,” Concrete International, V. 4,
No. 1, Jan., pp. 40-43.
4. ACI Committee 305, Guide to Hot Weather
Concreting (PRC 305R-20), American Concrete
Institute, Farmington Hills, MI, 2020.
5. ACI Committee 224, Causes, Evaluation
and Repair of Cracks in Concrete Structures
(ACI PRC 224.1R – 07), American Concrete Institute,
Farmington Hills, MI, 2007.
6. ACI Committee 308, Guide to External Curing
of Concrete (ACI PRC 308-16), American
Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 2016.
7. ACI Committee 544, Guide to Design with
Fiber Reinforced Concrete (ACI PRC 544.4-18),
American Concrete Institute, Farmington Hills,
MI, 2018.
8. O’Doherty, John, May 1987, D-Cracking of
Concrete Pavements, Material and Technology
Division of the Michigan Department of Transportation,
Issue No. 7
9. ASTM C33/C33M – 23, Standard Specification
for Concrete Aggregates, ASTM
International, West Conshohocken, PA, 2023, 11
pp.
10. ACI Committee 222, Guide to Protection
of Reinforcing Steel in Concrete Against Corrosion
(ACI PRC 222-19), American Concrete
Institute, Farmington Hills MI, 2019
11. ACI Committee 318, Building Code Requirements
for Structural Concrete (ACI Code
318-19), American Concrete Institute, Farmington
Hills, MI, 2019.
12. ICRI Committee 310, Guideline for Surface
Preparation for Repair of Deteriorated Concrete
Resulting from Reinforcing Steel Corrosion
(ICRI 310.1R – 2008), International Concrete Repair
Institute, Minneapolis, MN, 2008, 16 pp.
13. ACI Committee E706, ACI RAP Bulletin
1, “Structural Repair by Epoxy Injection,” American
Concrete Institute, Farmington Hills, MI,
2009. 7 pp.
14. ACI Committee 440, Design and Construction
of Externally Bonded Fiber-Reinforced
Polymer (FRP) (ACI PRC 440.2 – 23), American
Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 2023.
15. Federal Highway Administration, March
2007, The Use of Lithium to Prevent or Mitigate
Alkali-Silica Reaction in Concrete Pavement and
Structures, Publication No. FHWA-HRT-06-133.
Autor: Matthew Hansen, profesional de la
industria de la construcción del hormigón con
más de 40 años de trayectoria. Integrante de
los comités del American Concrete Institute ACI
362 Parking Structures, ACI 515 Protective Systems
for Concrete, ACI 546 Repair of Concrete,
ACI 563 Specifications for Repair of Structural
Concrete in Buildings, además de los comités
del International Concrete Repair Institute 110
Guide Specifications, 310 Surface Preparation,
320 Concrete Repair Materials and Methods y
510 Corrosion.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 55

BUENAS PRÁCTICAS PARA
OBRAS CON HORMIGÓN
EL HORMIGÓN COMO
BARRERA FRENTE
AL FUEGO
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
La importancia de los túneles
-sean estos viales o mineros, por
ejemplo- es que mejoran la conectividad
de un sector (o el transporte
de elementos para el desarrollo de un
proyecto) al unir dos puntos a través de
una obra que garantiza un tránsito más
expedito. Cuando hablamos de obras
ferroviarias subterráneas como las del
Metro, el túnel se convierte en un elemento
central de todo el proyecto.
En relación con los túneles viales, de
acuerdo con información de la Dirección
de Vialidad del Ministerio de Obras
Públicas (MOP), en la red Básica Vial
Nacional existen actualmente 23 túneles
en operación, representando una longitud
total de 22.091 metros. Este número,
sin embargo, sólo considera los túneles
de la Red Vial Nacional y no los que corresponden,
por ejemplo, a carreteras
56 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

Los túneles son una pieza clave en la infraestructura, permitiendo
la conectividad en zonas urbanas, interurbanas y mineras. Sin
embargo, su diseño y construcción enfrentan desafíos únicos,
especialmente en lo que respecta a la seguridad contra
incendios. En ese sentido, el hormigón se convierte en un
elemento clave para asegurar la seguridad y operatividad de este
tipo de infraestructura en caso de un siniestro.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 57

Foto: Ingreso a Túnel San Cristobal.
concesionadas, los incrementan esa
cifra a más de 30 túneles viales en operación.
La mantención de este tipo de obras,
entonces, es de suma importancia. Cualquier
interrupción que sufra la operación
del túnel, afecta gravemente la conectividad
de un sector (en el caso de un
túnel vial) o la operatividad de un proyecto.
Esto es especialmente crítico si se
produce un incendio en el túnel. Por lo
mismo, las medidas de seguridad que se
establezcan en el proyecto, como también,
los materiales de construcción que
se utilicen en su desarrollo son claves
para asegurar la continuidad operacional
del túnel.
Diego Olave, jefe de la Unidad de Ingeniería
contra Incendios del Instituto
de Investigaciones y Ensayos de Materiales
(IDIEM), abordó en profundidad
los problemas técnicos y normativos
que afectan a los túneles en Chile, destacando
el papel del hormigón como
material estructural y su comportamiento
frente a incendios.
Hormigón armado: material
resistente al fuego y con
espacio a mejoras
El hormigón armado es uno de los
materiales más utilizados en la construcción
de túneles debido a su resistencia
estructural y su buen desempeño frente
al fuego. Sin embargo, como explica
Olave, este material no está exento de
desafíos cuando se enfrenta a incendios
severos, especialmente en espacios
confinados como los túneles.
Diego Olave comentó que “uno de los
principales inconvenientes que enfrenta
el hormigón armado ante incendios es
el fenómeno conocido como spalling o
desconchamiento y más aún en túneles
en donde la curva de incendio tiene una
exigencia mucho mayor que la curva de
incendio de la norma internacional ISO
834, descrita en la norma chilena NCh
935/1 y según la cual, se determina la
resistencia al fuego de soluciones constructivas”.
La aparición de este tipo de anomalía
ocurre cuando el hormigón, al ser
sometido a altas temperaturas, pierde
58 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

En relación con los túneles viales, de acuerdo con información de la
Dirección de Vialidad del Ministerio de Obras Públicas (MOP), en la
red Básica Vial Nacional existen actualmente 23 túneles en operación,
representando una longitud total de 22.091 metros. Este número, sin
embargo, sólo considera los túneles de la Red Vial Nacional y no los que
corresponden, por ejemplo, a carreteras concesionadas, los incrementan
esa cifra a más de 30 túneles viales en operación
humedad de forma abrupta, lo que genera
tensiones internas que terminan por
desprender capas del material. El spalling
o desconchamiento no sólo reduce
la capacidad estructural del hormigón,
sino que también expone las armaduras
de acero al fuego, comprometiendo aún
más la estabilidad de la estructura.
“El spalling es un fenómeno complejo
y en general depende de varios factores,
por ejemplo: la humedad, la relación
agua/cemento, el tipo de incendio, los
agregados, la resistencia del hormigón
(si esta es normal o alta), sección, recubrimiento,
refuerzos, fibras, entre otros”,
detalló el experto.
“Actualmente -agregó- existen medidas
para mitigar este efecto. Por
ejemplo, a través de la incorporación de
un recubrimiento adicional de hormigón
reforzado con fibras de polipropileno, lo
que permite liberar la presión interna del
hormigón producto de su exposición a
altas temperaturas y evitar de esta manera
su desprendimiento en una etapa
temprana del incendio”.
Las fibras de polipropileno, explica el
ingeniero, tienen un punto de fusión de
160 °C, aproximadamente. “Por ende,
cuando estas son expuestas al incendio,
se funden dejando una red de canales
internos que facilitan la liberación de la
presión de vapor. Por otro lado, en el
caso de las fibras de acero aún no se
tienen antecedentes que permitan una
mejora evidente en la resistencia del
hormigón al spalling”.
“Si bien el hormigón armado tiene
un buen desempeño al fuego, no
es combustible y es uno de los mejores
materiales que hay, tiene un tema
relacionado con el spalling. Este desconchamiento
puede ocurrir en etapas
tempranas del incendio, afectando la estabilidad
de la estructura”, añadió.
Vacíos normativos en la
resistencia al fuego del
hormigón armado
En Chile, si bien existen cuerpos
normativos que regulan ensayos de elementos
de construcción en general, no
existe una normativa específica para
calcular la resistencia al fuego de elementos
de hormigón armado en túneles.
Las normativas internacionales, como
los códigos que elabora el American
Concrete Institute (ACI) y Eurocódigos,
establecen recubrimientos mínimos para
las armaduras de acero, pero estos no
son suficientes para casos de incendios
severos, como los que pueden ocurrir en
túneles.
“Los recubrimientos que establece la
normativa nacional son adecuados para
condiciones normales, pero no para incendios
de alta severidad y de larga
duración (60-120 minutos). En estos casos,
los recubrimientos mínimos no son
suficientes para proteger las armaduras
de acero”, explicó el ingeniero.
Ante esta carencia en la regulación,
instituciones como IDIEM han adoptado
criterios extranjeros, como los establecidos
en el Eurocódigo, para evaluar la
resistencia que deben tener los elementos
de hormigón armado a incendios de
alta intensidad. Este estándar europeo
considera factores como las dimensiones
del elemento, los recubrimientos
mínimos y la oxidación en caso de incendio.
Sin embargo, la ausencia de una
normativa local específica dificulta la
implementación de soluciones adapta-
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 59

das a las condiciones chilenas.
En ese sentido, Olave destaca que,
en Chile, la única forma de evaluar la
resistencia al fuego de un elemento de
hormigón armado es mediante ensayos
en laboratorio. Sin embargo, esto presenta
limitaciones prácticas, ya que es
imposible replicar en un laboratorio las
condiciones reales de carga de un túnel
o una estructura de gran envergadura.
“Para evaluar la resistencia al fuego
de un muro de hormigón armado, tendríamos
que llevar la carga del proyecto
al laboratorio, lo cual es imposible en el
caso de un edificio de 30 pisos o un túnel
de gran tamaño”, comentó.
El comportamiento del hormigón en
incendios de túneles
Los incendios en túneles tienen características
muy diferentes a los incendios
en edificios o espacios abiertos. Según
Olave, los incendios en túneles suelen
involucrar materiales como hidrocarburos,
que generan una liberación de calor
mucho más alta y rápida que los materiales
celulósicos (como la madera) que
predominan en incendios normalizados.
“El incendio en un túnel tiene una tasa
de liberación de calor muy alta al inicio,
especialmente si involucra un camión
o un vehículo con hidrocarburos. Esto
genera un incendio más intenso y de
mayor duración que un incendio celulósico
típico”, explicó.
Además, los túneles son espacios
confinados, lo que limita la ventilación
natural y dificulta la evacuación del
humo y el calor. En casos de congestión
vehicular, el riesgo aumenta significativamente,
ya que un incendio inicial
puede propagarse de vehículo en vehículo,
generando un efecto dominó
conocido como Travelling Fire.
“En un túnel congestionado, el incendio
puede propagarse de vehículo en
vehículo, y el fuego solo se detendrá
cuando toda la carga combustible se
haya consumido. Esto puede generar
daños catastróficos a la infraestructura
del túnel”, advirtió.
Soluciones técnicas: hormigón
de sacrificio y placas ignífugas
Para mitigar los efectos de los incendios
en túneles, el jefe de la Unidad de
Ingeniería contra Incendios del IDIEM
propone el uso de hormigón de sacrificio
o placas ignífugas como medidas de
protección estructural. Estas soluciones
están diseñadas para proteger las estructuras
principales del túnel, evitando
que el spalling comprometa su estabilidad.
El ingeniero explica que este hormigón
de sacrificio consiste en una capa
adicional de hormigón que no tiene
una función estructural, pero que actúa
como una barrera protectora frente
al fuego. De esta manera, el hormigón
principal y las armaduras de acero permanecen
protegidos durante el incendio.
Por otro lado, las placas ignífugas son
materiales diseñados para resistir altas
temperaturas y proteger las estructuras
subyacentes. Sin embargo, en Chile,
60 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

En Chile, si bien existen cuerpos normativos que regulan ensayos de
elementos de construcción en general, no existe una normativa específica
para calcular la resistencia al fuego de elementos de hormigón armado en
túneles. Las normativas internacionales, como los códigos que elabora el
American Concrete Institute (ACI) y Eurocódigos, establecen recubrimientos
mínimos para las armaduras de acero, pero estos no son suficientes para
casos de incendios severos, como los que pueden ocurrir en túneles
estas placas no han sido probadas para
cumplir con los criterios de desempeño
necesarios para evitar el spalling en incendios
severos.
“Las placas ignífugas disponibles en
Chile cumplen con criterios de compartimentación,
pero no necesariamente
son efectivas para evitar el spalling o
desconchamiento del hormigón. Esto
representa un desafío importante, ya
que no existe una normativa que regule
este aspecto”, subrayó Olave.
Además, Olave destaca la importancia
de realizar ensayos específicos para validar
el desempeño de estos materiales
en condiciones de incendio. Sin embargo,
llevar a cabo estos ensayos puede ser
complicado y costoso, especialmente
cuando se trata de estructuras grandes
como túneles.
El impacto de los vehículos eléctricos
en la seguridad de los túneles
El impulso de la electromovilidad, especialmente
en el área del transporte
público, como también, el incremento
del uso de vehículos eléctricos, suponen
nuevos desafíos en aspectos como
la seguridad, especialmente cuando se
habla de incendios en túneles viales.
Las baterías de litio, utilizadas en estos
vehículos, presentan características
de incendio muy diferentes a las de los
combustibles tradicionales. Según Olave,
los incendios de baterías de litio son
extremadamente difíciles de controlar y
requieren medidas específicas de protección
y extinción.
“Los incendios de baterías de litio no
se pueden apagar con agua y generan
explosiones que pueden causar daños
mayores. Esto plantea la necesidad de
desarrollar nuevas estrategias de protección
para los túneles, especialmente
a medida que aumenta el uso de vehículos
eléctricos”, puntualizó.
La importancia de los análisis
de riesgos y la continuidad
operacional
Otro aspecto fundamental que aborda
el jefe de la Unidad de Ingeniería contra
Incendios del IDIEM es la necesidad de
realizar análisis de riesgos periódicos en
los túneles. Estos análisis permiten identificar
las probabilidades de que ocurra
un incendio catastrófico y evaluar su
impacto en la infraestructura y la operación
del túnel.
“Es importante que los dueños de los
túneles definan cuánto tiempo están
dispuestos a tolerar que su infraestructura
esté fuera de operación en caso de
un incendio. Esto ayuda a determinar
qué medidas de protección son necesarias
y cómo se pueden implementar de
manera eficiente”, señala Olave.
En este sentido, destaca que los túneles
interurbanos, que suelen tener un
mayor tráfico de camiones, presentan
un riesgo diferente al de los túneles urbanos,
donde predominan los vehículos
livianos. Este tipo de análisis permite
diseñar estrategias de mitigación específicas
para cada tipo de túnel.
Desafíos futuros para la seguridad de
túneles de hormigón armado
La seguridad contra incendios en túneles
es un tema complejo que requiere
soluciones técnicas, normativas y operativas.
El hormigón armado, aunque es
un material resistente, necesita medidas
adicionales de protección para enfrentar
los desafíos únicos de los incendios
en túneles. Desde el uso de hormigón
de sacrificio hasta la implementación
de placas ignífugas, las soluciones deben
adaptarse a las características
específicas de cada túnel y a los riesgos
asociados.
A medida que la infraestructura de
túneles continúa creciendo y evolucionando,
es fundamental abordar estos
desafíos de manera proactiva, adoptando
normativas específicas, realizando
análisis de riesgos y desarrollando soluciones
innovadoras. En un mundo
donde la conectividad es esencial, garantizar
la seguridad de los túneles no
solo protege vidas, sino que también
asegura la continuidad operacional de
una infraestructura crítica para el desarrollo
económico y social.
El desafío continúa evolucionando
con nuevas tecnologías y patrones de
uso, requiriendo una adaptación constante
de las estrategias de protección.
La seguridad en túneles seguirá siendo
un campo en evolución, donde la
innovación en materiales, sistemas de
protección y estrategias de gestión jugarán
un papel crucial en la protección
de estas infraestructuras vitales y sus
usuarios.
La experiencia acumulada y los avances
tecnológicos sugieren que el futuro
de la seguridad en túneles dependerá
de la capacidad de integrar nuevas
soluciones mientras se mantiene un
equilibrio entre la protección efectiva
y la viabilidad económica. “Este es un
tema dinámico que requiere actualización
y evaluación continua”, aseveró
Olave.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 61

AVANCES EN EL DESARROLLO
PARA EL HORMIGÓN DEL FUTURO
FELIPE KRALJEVICH.
Periodista Hormigón al Día
Un nuevo sistema de almacenamiento
energético basado en esferas de
hormigón
El almacenamiento de energía
eléctrica generada a través de
fuentes como la energía eólica
o solar es uno de los grandes desafíos
que existen en el tránsito hacia fuentes
energéticas más sostenibles. Y si bien es
posible reservarlas en baterías, su baja
eficiencia económica hace que el sistema
completo se va afectado, lo que a la
postre desincentiva su aplicación.
Hace algunos años, el Fraunhofer Institute
for Energy Economics and Energy
System Technology (IEE) abordó este
hecho y planteó una solución que se
basa en una tecnología auxiliar a las
62 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

Este interesante proyecto, impulsado por el instituto alemán Fraunhofer
IEE, se basa en dos elementos: esferas huecas fabricadas con
hormigón impreso 3D y agua. Con esto, es posible generar un sistema
de almacenamiento y distribución de energía eléctrica limpia y
continuo, de acuerdo con sus creadores.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 63

En la imagen, se aprecia el funcionamiento del sistema. Carga: El agua se bombea fuera de la esfera mediante una turbina de bomba accionada eléctricamente | Descarga: El
agua fluye de nuevo hacia la esfera vacía, con lo que la turbina de bomba funciona a la inversa como una turbina y genera electricidad a través de un generador.
centrales hidroeléctricas: el bombeo de
agua desde un elemento auxiliar para
generar mayor energía cuando esta escasea.
Al ser elementos auxiliares, uno de los
retos que plantea esta solución de almacenamiento
energético es que se ve
limitada, en este caso, a la cantidad de
agua que se almacena en esos receptáculos
auxiliares para generar la energía.
El otro problema es que no se puede
disponer de esta energía de reserva de
manera libre, como sí ocurre en el caso
de las centrales eléctrica tradicionales o
incluso.
La respuesta vino de la mano de dos
aristas: por una parte, asegurar una
fuente permanente de “energía de reserva”
-en este caso, agua- y, en la otra
mano, tener un receptáculo adecuado
para que garantice el almacenamiento
permanente y la generación constante
de energía. Bajo esas dos premisas, nació
el proyecto “StEnSea”.
Actualizando una tecnología de
almacenamiento ya conocida
“Las centrales eléctricas por bombeo
son particularmente adecuadas para almacenar
electricidad por varias horas o
incluso días. Sin embargo, su potencial
de expansión es muy limitado a nivel
mundial”, explicó el Dr.-Ing. Bernhard
Erns, Senior Project manager en el Instituto
Fraunhofer IEE, quien lidera esta
investigación.
Para ello, una de las innovaciones del
proyecto fue el trasladar el principio
por el que funcionan este tipo de plantas
eléctricas auxiliares. Es decir, utilizar
una gran fuente de agua de carácter
permanente para asegurar su escalabilidad
en varios puntos. “Por ello es por
lo que trasladamos su principio de funcionamiento
al lecho marino, donde las
restricciones naturales y ecológicas son
mucho menores”, comentó.
Para que el sistema funcione, necesita
del receptáculo que almacene agua
y permita generar energía eléctrica.
Para ello, se forjó una alianza entre la
institución alemana y la startup estadounidense
Sperra, que se especializa
en la fabricación de elementos con tecnología
de hormigón impreso 3D que
se utilizan, justamente, en el campo de
las energías renovables. Un tercer socio,
la empresa alemana Pleuger Industries,
aportó su know-how en el campo de las
bombas de motor submarinas, el otro
elemento clave para el desarrollo de
esta nueva tecnología.
Hormigón, un material esencial
para el nuevo sistema
Las esferas de hormigón que aporta
Sperra juegan un rol clave en el funcionamiento
de este nuevo sistema de
almacenamiento energético. Estas se
fabrican con tecnología de impresión
3D y poseen una apertura en su parte
superior, en la que se inserta la bomba
de motor submarina a través de un tubo.
Luego, este elemento de hormigón
impreso 3D se deposita en el lecho ma-
64 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

Foto: Instalación de una de las esferas del primer prototipo.
rino y la presión del agua la convierte en
una central eléctrica potencial. El funcionamiento
se basa en el movimiento:
cuando la válvula en la parte superior de
la esfera se abre, el agua fluye a través
del tubo dentro de la esfera. En ese instante,
la bomba integrada funciona en
sentido inverso y como una turbina. El
agua impulsa el motor, generando electricidad.
Así, la esfera de hormigón funciona
como batería completamente cargada
cuando está vacía, mientras que, cuando
el agua ingresa, pasa a la fase de descarga.
Ya que la esfera se coloca en el lecho
marino -a una profundidad de entre 600
a 800 metros, que sería la adecuada de
acuerdo con instituto alemán- el proceso
funciona una y otra vez, asegurando
la continuidad del suministro energético.
Las primeras pruebas con este sistema
se iniciaron en el lago Constance,
en Alemania, el año 2016. En ese lugar,
se colocó una esfera de hormigón de 3
metros de diámetro a una profundidad
de 100 metros. Los expertos del instituto
Fraunhofer IEE explicaron que la idea
era medir la capacidad del prototipo. “Su
potencia es de 0.5 MW y su capacidad,
de 0.4 MWh” puntualizaron y destacaron
que la durabilidad del hormigón, por
sobre la de las turbinas convencionales,
también es clave para la sostenibilidad
del sistema.
Mientras aún se estudia el sistema
prototipo en Alemania, se realizará una
segunda prueba, esta vez con 400 esferas
de hormigón impreso 3D, las que
se colocaran a una profundidad de entre
600 a 800 metros en el sector de
Long Beach, en Los Angeles, California.
“La energía hidroeléctrica submarina
de bombeo con hormigón impreso 3D
acelerará la transición energética”, aseguró
Jason Cotrell, CEO y fundador de
Sperra.
Para conocer más detalles sobre este
sistema, revisen el paper con la investigación
AQUÍ
Pueden conocer los resultados del primero
piloto del sistema, AQUÍ
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 65

RADICALES PROYECTOS QUE CONSIDERAN AL HORMIGÓN
TORRE
CITYZEN
Una gran torre de hormigón que definirá
un nuevo centro cívico en Georgia
66 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

Con 42 pisos de altura y una superficie de 57.000 m2, el primer
proyecto del estudio de arquitectura Zaha Hadid Architects
en Georgia busca transformarse en un hito arquitectónico del
nuevo polo de desarrollo urbano en el oeste del barrio de
Cityzen, en el pujante distrito de Saburtalo.
Ubicada al sureste, la ciudad de Tiflis,
capital de Georgia, refleja en
su patrimonio arquitectónico las
distintas etapas de su historia: desde la
presencia de diversas iglesias ortodoxas
orientales a edificaciones modernistas
de la era soviética, cuando Georgia
formaba parte de la antigua URSS, pasando
por edificios influenciados por el
Art Decó, todos forman el paisaje urbano
único de esta ciudad europea.
En medio de este diverso paisaje urbano,
el estudio de arquitectura Zaha
Hadid Architects presentó el que se
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 67

Con 42 pisos de altura y una superficie de 57.000 m2, el primer proyecto del
estudio de arquitectura Zaha Hadid Architects en Georgia busca transformarse
en un hito arquitectónico del nuevo polo de desarrollo urbano en el oeste del
barrio de Cityzen, en el pujante distrito de Saburtalo.
convertirá en el primero proyecto que
llevará a cabo en Georgia: la Torre Cityzen,
un desarrollo que contempla,
además de una torre de gran altura, una
serie de servicios cívicos, oficinas, tiendas
y restaurantes “para la población
creciente de la ciudad”, subrayó el estudio
en la descripción del proyecto.
Además, el estudio informó que el
proyecto “Torre Cityzen” se ubicará
a un costado del Parque Central de
Tiflis, un nuevo pulmón verde de 36
hectáreas que posee una variedad de
jardines botánicos, bosques e instalaciones
deportivas para los habitantes de la
ciudad. Asimismo, se conservarán cerca
de 250 de los árboles que existen en el
lugar donde se ejecutará la obra, manteniendo
el compromiso del estudio con la
sostenibilidad de sus proyectos.
68 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

Un hito arquitectónico integrado
al desarrollo urbano
La “Torre Cityzen” se construirá en el
lugar donde se ubica un antiguo cuartel
que pertenecía al ejército de la ex Unión
Soviética, en el centro y sur del Cáucaso.
“La torre de ubicará en el nuevo barrio
Cityzen -de ahí el nombre del proyectoen
el distrito Saburtalo, una zona urbana
en evolución con conexiones a la Línea 2
del metro de Tiflis e incluye varias facultades
de universidades estatales, como
también, áreas comerciales y nuevos
desarrollos inmobiliarios”, explicaron
desde Zaha Hadid Architects.
En ese sentido, para el estudio el desarrollo
de este sector, ubicado al oeste
de la capital de Georgia, genera un polo
urbano único “con pasos peatonales,
plazas públicas y jardines interconectados
que impulsan un sentimiento de
comunidad y que entregan 23.000 m2
de áreas exteriores con jardines para el
relajo y la recreación”.
Dada la particular ubicación de la torre
-adyacente al Parque Central, en este
nuevo centro cívico de Tiflis- su diseño
la convierte en una suerte de puerta de
entrada a este sector de la ciudad. “La
torre se alza como una extensión vertical
del parque”, comentaron desde el
estudio. “Una serie de terrazas ajardinadas
se extienden desde la torre hacia el
parque, entregando espacios al aire libre
orientados al sur para cafés, restaurantes
y otras actividades comunitarias en
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 69

los niveles inferiores”.
A medida que la torre gana altura,
dicen desde el estudio, las terrazas se
transforman para “servir como espacios
sociales externos para cada una de las
oficinas de los pisos superiores. En los
pisos más altos de las torres, las terrazas
se transforman en balcones de las unidades
residenciales, ofreciendo vistas
panorámicas del parque y el paisaje de
la ciudad”, destacaron.
El rol del hormigón en el
proyecto
La composición de la torre -que contará
con 42 pisos- se define por una
“unificación gradual de las grandes áreas
comunes en sus pisos inferiores, que poseen
vistas al parque, con la planta más
pequeña, en forma de diamante, de las
residencias superiores. Este diseño asegura
que tanto la iluminación natural
como las vistas sean excepcionales”, detallaron
los arquitectos en la descripción
del proyecto.
En ese sentido, agregan que los distintos
requisitos de cada planta, entre
los pisos más altos y los más bajos, se
fusionan de “manera gradual, definiendo
un giro progresivo en la composición
general de la torre”.
La construcción del sistema estructural
de la torre se llevará a cabo con
hormigón, según informó Zaha Hadid
Architects en el comunicado. “Esto
continúa con la tradición y expertise
en construcción con hormigón de los
proveedores locales y la fuerza laboral
de Tiflis”, destacaron desde el estudio.
Además de plantear la construcción de
la torre con hormigón, el estudio impulsará
otros elementos en su diseño para
optimizar la ventilación natural, como
también, la comodidad de sus habitantes
frente al sol y el viento.
Con estos elementos y sus 57.000
m2 de superficie aproximada, la “Torre
Cityzen” se transformará en un hito arquitectónico
de Tiflis. Se espera que
este proyecto, el primero de Zaha Hadid
Architects en Georgia, se complete el
año 2028.
70 • HORMIGÓN AL DÍA • ABRIL 2025

Además, el estudio informó que el proyecto “Torre Cityzen” se
ubicará a un costado del Parque Central de Tiflis, un nuevo pulmón
verde de 36 hectáreas que posee una variedad de jardines
botánicos, bosques e instalaciones deportivas para los habitantes
de la ciudad. Asimismo, se conservarán cerca de 250 de los árboles
que existen en el lugar donde se ejecutará la obra, manteniendo el
compromiso del estudio con la sostenibilidad de sus proyectos.
ABRIL 2025 • HORMIGÓN AL DÍA • 71

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