14 Feb 17

Concreto Avanzado: el material de futuro, ahora.

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Tiempo de lectura 2 min

Artículo escrito en colaboración con el Ingeniero Andrés Nuñez, Líder de Investigación y Desarrollo Cementos Argos

La industria de los materiales de construcción ha tenido que evolucionar y reinventarse para satisfacer los requerimientos, cada vez más retadores, que imponen ingenieros y arquitectos encargados de especificar los proyectos. Argos como líder de la industria del cemento y el concreto, ha visto la necesidad de apostarle a la investigación y el desarrollo de productos innovadores para conformar un portafolio amplio, con el cual se pueda generar valor para todos los actores de la cadena, desde el especificador hasta el usuario final.

Siguiendo esa línea, Argos lanza al mercado el nuevo Concreto Avanzado, producto de alta tecnología compuesto por una mezcla de materiales cementantes especiales y fibras, lo que se traduce en un concreto particularmente innovador que otorga un gran número de alternativas estructurales y estéticas. Este material, clasificado como un concreto de ultra alto desempeño, tiene propiedades mecánicas sobresalientes y alta trabajabilidad, convirtiéndolo en un producto ideal para múltiples aplicaciones, donde la alta resistencia, durabilidad y alto diseño estético, juegan un papel principal.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL PRODUCTO.

El Concreto Avanzado rompe la barrera de los concretos convencionales, permitiendo pensar diferente y plantear soluciones que antes solo eran posibles en otros materiales como el acero. Entre sus aplicaciones se destacan la construcción de puentes vehiculares y peatonales, túneles, fachadas, mobiliario y pavimentos. A continuación, se mencionan algunas de las ventajas que se obtienen con el uso de este material.


Crédito: Cementos Argos

ESTRUCTURALES

  • Altas prestaciones mecánicas que lo hacen competitivo frente a materiales como el acero.
  • Permite diseñar elementos livianos con secciones mecánicamente eficientes.
  • Reduce el acero de refuerzo pasivo.
  • Apto para condiciones de exposición extremas, garantizando una larga vida útil de las estructuras.
  • Desempeño sísmico sobresaliente, gracias a su capacidad de absorción de energía.

ARQUITECTÓNICAS

  • Libertad de forma para la creación de estructuras singulares.
  • Se obtienen superficies con acabados de alto valor estético.
  • Elementos con secciones esbeltas y delgadas.
  • Su versatilidad lo hace ideal para sistemas prefabricados de diseño innovador.

CONSTRUCTIVAS

  • Permite mejorar la eficiencia en obra, acelerando la puesta en servicio de las estructuras.
  • Sus características lo hacen ideal para elementos prefabricados.
  • Su consistencia autocompactante permite una fácil colocación.
  • Representa una disminución en el uso de recursos naturales y energía.

Pasarela Peatonal de Eafit, Medellín.
Crédito: Cementos Argos

Todo esto demuestra que el Concreto Avanzado de Argos es un material de alto valor que irrumpe en el mundo de la construcción como una solución integral que abarca conceptos como la sostenibilidad, durabilidad y la versatilidad en el diseño para posicionarse como el concreto del futuro.

 

 

Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.


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Sobre el autor

Jose Carlos Patiño Ciudad: Medellín País: Colombia

Ingeniero civil de la Escuela de Ingeniería de Antioquia. Desde niño me ha gustado diseñar y construir cosas, creo que esa es la esencia del ingeniero. Trabajé durante mi carrera en Respuestas Estructurales LTDA donde adquirí muchas herramientas para mi ejercicio como ingeniero. Tengo gran interés por temas relacionados con el desarrollo de materiales para la construcción, estructuras y sistemas de control de respuesta sísmica. Actualmente soy Profesional Técnico en Argos.


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4 Responses to Concreto Avanzado: el material de futuro, ahora.

    Santiago Limache says:

    Muy interesante el articulo, podrias brindarnos mayor información acerca de los materiales.

    Responder a este comentario
    Carlos Enrique says:

    Cómo es el comportamiento de este cemento en cuanto al calor de hidratacion Vs el cemento tradicional? los contenidos de cemento para este tipo de concreto son altos?

    Responder a este comentario
    Rodrigo Quimbay Herrera says:

    Muy buen articulo y sobretodo la necesidad de incentivar el uso del concreto de alta y ultra alta resistencia en Colombia, aun cuando les agregaria aspectos importantes como:

    1. Es vital especificar la resistencia del concreto denominado avanzado en funcion de la edad de adquisicion, ya para 28 dias como en este caso, pero tambien para 56 dias y 90 dias dependiendo del uso requerido, para la resistencia a compresion referida de 17.000 PSI y 21.000 PSI.

    2. Especificar el concreto en cuanto a su manejabilidad tambien mediante el ensayo de flujo de la NTC 5222 o su equivalente al ensayo de la NTC 5784 de fluidez, ya que en obra es mas adecuado el primero.

    3. La especificacion de la resistencia a tension hacerla conforme normativa NTC Icontec (ensayo de tension indirecta por ejemplo) o en su defecto ASTM para tener compatibilidad con lo exigido en las NSR-10.

    4. Incluir en la especificacion relativa a la durabilidad los valores de retraccion, absorcion, densidad, resistencia a la abrasion y demas.

    5. Destacar las experiencias nacionales de uso, ya que hasta este momento se conoce que el record de uso de concreto de ultra alta resistencia a compresion del concreto del año 1997 (concreto de 14.000 PSI de resistencia a 28 dias de edad, prefabricados bovedad de seguridad Bogota), no se ha superado aun.

    6. Incentivar primero y muy intensamente el uso del concreto de alta y ultra-alta resistencia entre los diseñadores estructurales (ACIES, AIS), ya que desde 1997 se tiene disponible por la industria colombiana concretos de mas de 12.000 PSI de resistencia a compresion a 28 dias, y no son muchas las aplicaciones realizadas desde entonces.

    7. Incentivar conjuntamente la aplicacion de los criterios de diseño y control por durabilidad para el concreto usado en todo tipo de proyectos, especificaciones contenidas en las normas NTC 5551 (2005) y las NSR 10, ya que hasta ahora la aplicacion real de este tema es muy incipiente.

    8. Integrar la vision de diseño y control del concreto por desempeño, asi como el control optimizado de la construcion como aspectos referentes del uso del CUAR llamado por ustedes “concreto avanzado”, para que su aplicabilidad sea mas practica, real y adecuada acortando distancia respecto del desarrollo mundial.

    Cordial saludo

    Responder a este comentario
      Jose Patiño says:

      Cordial saludo Rodrigo,

      Muchas gracias por el comentario, te tus inquietudes a continuación:
      1.Durante el proceso de investigación se realizó una caracterización completa del material, incluyendo curvas de evolución de resistencias a compresión hasta los 90 días. Pensando en las aplicaciones a las que va dirigido y considerando que la resistencia final se da a los 28 días, se especifica de esta manera en ficha técnica. Información adicional será entregada en caso de que algún cliente o proyecto lo requiera.
      2.Realizar el ensayo según la NTC 5222 no es práctico, pues el flujo del material es tan rápido que dificulta su medición e induce a que se comentan errores en la toma de datos. El ensayo de flujo para morteros fue tomado como base para evaluar el Concreto Avanzado, se utiliza el mismo cono de minislump pero al ser un material autocompactante no requiere de las caídas que especifica la NTC 5784. Con este método se logró establecer que cuando se tiene un diámetro de flujo entre 200 y 260 mm, la mezcla tiene la consistencia adecuada para distribuir las fibras sin presentar segregación. Además, se correlacionó este resultado con las características del estado endurecido.
      Medir el flujo de esta manera reduce la posibilidad de que se presenten errores humanos en la toma de datos y además tiene otras ventajas como por ejemplo que se requiere menos espacio, menos tiempo y un menor volumen de material.
      3.El Concreto Avanzado pertenece a la familia de los concretos fibroreforzados, para este tipo de materiales el ensayo de tracción indirecta no es adecuado. Es importante entender que este tipo de concretos son nuevos en el mundo y la normativa actual no siempre es aplicable. El comité 239 del ACI es quien lidera el desarrollo de normativas especiales para este material. Por el momento, el método para evaluar su resistencia a tracción directa se hace siguiendo las recomendaciones de la sociedad japonesa de ingenieros civiles (JSCE).
      4.En la ficha técnica hay dos aspectos relacionados con la durabilidad. El primero es la permeabilidad al agua, la NTC 4483 dice que los concretos con frentes de penetración menores a 30 mm se consideran de “Baja Permeabilidad”, el Concreto Avanzado tiene valores de penetración de sólo 2 mm. El segundo es la penetración del ion cloruro, el Concreto Avanzado muestra resultados menores a 1000 Coulomb, lo que significa, según la ASTM C 1202, una muy baja penetración.
      Se han realizado pruebas adicionales con resultados muy satisfactorios como resistencia a la abrasión, sortividad, retracción, entre otras. Información adicional será entregada en caso de que algún cliente o proyecto lo requiera.
      5.En la familia de los concretos especiales hay varios grupos, uno de ellos es el concreto de alta resistencia que es al que te refieres. Su característica más destacada es la resistencia a compresión que puede estar entre 7.000 y 14.000 psi.
      Por otro lado, el concreto de ultra alto desempeño es, por definición del ACI 239, a un concreto con resistencia a compresión de 150 MPa (22.000 psi) que además tiene comportamiento dúctil a tracción, tenacidad y especificaciones de durabilidad.
      A principios de este año se inauguró el primer proyecto de infraestructura en Latinoamérica diseñado y construido en Concreto Avanzado. El puente peatonal de la universidad EAFIT en Medellín tiene una longitud total de 110 m y una luz principal de 43 m, su diseño se especificó en concreto de 120 MPa (17.000 psi) y el diseño del concreto fue de 150 MPa (22.000 psi). Próximamente habrá un artículo en el blog con más detalles del proyecto y de su proceso constructivo.
      6, 7 y 8. Estamos totalmente de acuerdo, la labor de promocionar e incentivar el uso de concretos especiales y en particular el Concreto Avanzado es de gran importancia. Desde Argos se están activando varios mecanismos para llegar a los diseñadores especificadores de proyectos y facilitarles las herramientas de diseño para que pueden empezar a movilizar este tipo de nuevas tecnologías. Estos materiales especiales o de ultra alto desempeño deben ser aprovechados por sus características superiores a los convencionales, no sólo en aspectos mecánicos sino también en temas de durabilidad. Hay que reconocer que si bien ha sido un proceso lento, la especificación de proyectos ha venido avanzando en los últimos años en este sentido.

      Saludos,

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