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ene. 14 de 2019
Calidad y aspectos técnicos
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Resumen:

Este artículo reúne la descripción de distintos avances en la tecnología del concreto, asociados a aspectos arquitectónicos, estructurales, constructivos y sostenibles que influyen y transforman la manera de diseñar y construir en concreto.

El concreto como material es usado ampliamente por su capacidad de ser moldeado, pero aun más por su capacidad de adaptarse a las diversas exigencias como:

  1. Cargas impuestas y momentos que actúan sobre la estructura durante la construcción y durante su vida de servicio.
  2. Posibilidad de ser ajustado a tiempos de entrega y necesidades de colocación.
  3. Avanzar en el uso de nuevos materiales desarrollados para actuar en compañía del cemento y los otros materiales presentes en las mezclas.

Arquitectura y construcción

La tecnología del concreto hoy día avanza en dos sentidos muy importantes y necesarios; por un lado, dar solución al desarrollo de los sistemas constructivos y por el otro, dar respuestas al confort y funcionalidad de las estructuras, como por ejemplo: ventanas de vida amplias en el concreto que hoy nos permiten adelantar estructuras de gran tamaño olvidándonos de los riegos de las juntas frías o concretos con posibilidades de proveer asilamiento, con los cuales proporcionamos mejor ambiente interno en climas fríos.

También contamos con aportes importantes en el plano de la arquitectura y la ingeniería. Hoy tenemos la capacidad de adelantar proyectos donde el concreto es el protagonista  arquitectónico y con alta capacidad en el plano estructural cuando usamos delgadas estructuras altamente resistentes en puentes, cubiertas, fachadas.

Hoy contamos con concretos que permiten ser moldeados como filigrana; concretos cuya exigencia de refuerzo es mínima debido al mejoramiento de características como la flexión y la resistencia; concretos de fácil colocación a pesar de la dificultad de los moldes o formaletas, incluso concretos más livianos que permiten reducir el peso de las estructuras y aumentar su capacidad de soporte.

Avances en la tecnología del concreto

Concreto arquitectónico como protagonista principal en construcciones. Crédito: Flickr – Cliff.

Por otro lado, la búsqueda de materiales que dentro de la responsabilidad ambiental cubran la necesidad creciente en el ser humano de reducir al máximo el consumo, como por ejemplo involucrando en la producción de concreto materiales reciclados y provenientes de otros procesos productivos como adiciones (escorias, cenizas volantes) que producen una modificación en su reología, condición aprovechable para adelantar formas de colocación novedosas.

Inicialmente,  el tiempo de colocación del concreto estaba supeditado al tiempo de fraguado del cemento empleado, esta limitación en la vida útil del material no facilitaba ser fabricado al pie de la obra. Con los avances en productos químicos para la construcción se desarrollaron aditivos retardadores de fraguado que aportaron el desarrollo de la industria de concreto listo para su uso y hoy día se dispone de concretos con unas pocas horas disponibles, pero también de hasta ocho horas o más, ya sea para el transporte o la colocación, acompañados además de un sinnúmero de características adicionales.

Cimentaciones

Cuando se trata de cimentaciones eficientes, existen equipos que permiten adelantar pilotes o pantallas de gran tamaño que no solo otorgan agilidad, sino que permiten tener edificaciones cada vez más altas construidas en menos tiempo. Es entonces cuando una serie de requisitos que la mezcla debe cumplir se reúnen para dar paso a estos avances en la construcción, entre los que se encuentran:

  • Prolongado tiempo de vida útil en estado fresco: tan amplia como sea la dimensión de la estructura, la velocidad de colocación del concreto, la oportunidad en los volúmenes de entrega que se tengan. Se habla entonces de tiempos entre 8 y 10 horas. 
  • Resistencias iniciales a 24 o 36 horas que permitan a la estructura ser estable y soportar algunos esfuerzos.
  • Ser resistente al lavado, debido a que se pueden tener niveles freáticos que afectan la estabilidad del concreto e incluso presiones hidrostáticas, de las cuales el material y su forma de colocación le deben permitir defenderse.
  • Con exudación controlada: el equilibro en la dosificación de la mezcla le proporciona una densidad homogénea y adecuada para el ambiente de  colocación (lo más alta posible para que el concreto sea cohesivo) que permite estructuras continuas e igualmente homogéneas.
  • Fraguado prolongado y controlado: se trata de alargar la curva de plasticidad, con un asentamiento alto dentro de un rango limitado y garantizar el desarrollo de resistencias en las curvas de desempeño típicas del cemento empleado.
  • Por tratarse de estructuras consideradas masivas según lo que describe el ACI (American Concrete Institute) dado que sus dimensiones en muchas ocasiones superan los 90 cm de espesor, debe regularse su curva de temperatura en el tiempo para evitar que el concreto se fisure por choques térmicos o por la dificultad para liberar el calor que se genera por la reacción del cemento en su proceso de hidratación. Por lo tanto especificar y controlar la curva de temperatura que el concreto desarrolla durante este proceso es indispensable para garantizar la calidad de la estructura.

Avances en la tecnología del concreto

Cimentación  de gran tamaño en construcción de puente. Crédito: Flickr – Ivan Bandura.

Estructuras - Sostenibilidad

En la reducción de consumos -uno de los conceptos pilares para la sostenibilidad- cobran importancia características del concreto como la resistencia. Hasta hace muy poco tiempo se veía en esta característica únicamente la necesidad estructural para soportar las cargas, sin embargo, la capacidad de la industria de poder ofrecer a sus mercados productos de resistencias cada vez más altas, abre las puertas a la evaluación de los proyectos con una óptica diferente que reduce la demanda de material y aumenta la durabilidad de las estructuras.

Usar mayores resistencias para diversos proyectos es ambientalmente amigable, porque la reducción de secciones aporta directamente a la reducción en el consumo de recursos y proporciona a las edificaciones y estructuras en general mayores tiempos de servicio debido a que las altas resistencias producen concretos más durables por el empaquetamiento de los componentes y la baja porosidad que se logra en materiales de este tipo. 

La tierra en muchas de nuestras ciudades es cada vez más costosa, las áreas disponibles para el uso se reducen cuando aumentan las secciones de las estructuras y las ciudades se desarrollan aumentando densidad de edificaciones; es allí donde contar con mayor área de venta es no solo lucrativo sino eficiente en costos, eficiente en funcionalidad y eficiente, ambientalmente hablando.

Todas estas características reunidas en diversos productos de un mismo material (el concreto) demandan que los protocolos de ensayo en su desarrollo como en su control de calidad en la recepción del producto en obra, cuenten con metodologías de ensayo para medir todas estas características para asegurar el éxito de la instalación y durabilidad de este tipo de estructuras.

Por tanto, se puede decir sin temor a equivocarse, que el futuro de construcciones sostenibles está de la mano de los diseñadores, empleado últimas tecnologías para el desarrollo de proyectos considerando resistencias más altas, para encontrar el equilibrio en el costo-beneficio, avalando todos los costos reales involucrados.

 

Usar mayores resistencias para diversos proyectos es ambientalmente amigable, porque la reducción de secciones aporta directamente a la reducción en el consumo de recursos y proporciona a las edificaciones y estructuras en general mayores tiempos de servicio debido a que las altas resistencias producen concretos más durables por el empaquetamiento de los componentes y la baja porosidad que se logra en materiales de este tipo.  

 
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Conclusión

El mundo del concreto ha cambiado y el reto es evolucionar con él para beneficio de nuestras obras y su sostenibilidad.

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