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2022-04-07Concreto ligero y autocompactante mejoraría calidad de obras civiles

Agencia de Noticias UN |Este concreto, desarrollado a partir de poliestirenos expandidos –materiales plásticos espumados–, sería una solución para aumentar la resistencia sísmica y la manejabilidad de diferentes estructuras.
El concreto es un material reconocido y utilizado en la construcción de edificaciones, estructuras y obras de ingeniería, gracias a su capacidad de adoptar diferentes formas y a que es relativamente económico.

Sin embargo, aunque puede resistir el fuego y generalmente tiene alta durabilidad, es un material con deficiencias, como su peso y volumen excesivos, y en las estructuras y algunas obras con gran arquitectura tiene un comportamiento sísmico deficiente, según explica el ingeniero civil Julián Camilo Gutiérrez Rodríguez, magíster en Ingeniería - Estructuras de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL).

Con el fin de aportar nuevas alternativas para el sector de la construcción, el ingeniero diseñó un concreto con importantes beneficios para edificaciones y construcciones en general, gracias a su respuesta sísmica, pues por el peso del concreto convencional, las secciones de los elementos estructurales tienden a ser vastas, y las cimentaciones de las edificaciones también se ven afectadas por la carga que transmiten.

"Aunque existen muchos concretos ligeros y autocompactantes, hasta el momento no había uno que implementara las dos características", destaca el ingeniero, y asegura que este concreto puede llegar a lugares con acceso limitado por los altos costos del acero, reduce las secciones de los elementos estructurales, y por ende también reduce el costo en concreto y las partes de cimentación. "Es decir, se reducirán las secciones de elementos tanto estructurales como de cimentación, lo cual beneficiará el valor y procedimiento constructivo de las estructuras".

¿De qué está compuesto?

En la normatividad colombiana existen muchos parámetros para diseñar la mezcla de un concreto; para cumplirla, el ingeniero Gutiérrez realizó una caracterización de todos los agregados de este material.

"Se caracterizaron los agregados ligeros, entre los cuales se utilizó poliestireno expandido y roca pumita. El poliestireno es un material de muy baja densidad, su volumen es alto pero su peso es insignificante, y la roca pumita, que es de origen volcánico, contiene muchos vacíos en su interior, y por lo tanto su densidad también es baja. Además se empleó el aditivo Plastol HR-DF para darle propiedades de manejabilidad a las mezclas diseñadas, mejorando también su permeabilidad", explica el ingeniero.

"Después de muchos ensayos de diseños de mezclas para que tuvieran las propiedades exigidas, al final se obtuvieron los resultados con 4 muestras distintas. Se evaluó resistencia a compresión, flexión, masa unitaria, módulo de elasticidad y patologías como la penetración de carbonatación en el proceso, y de todos esos resultados sobresalió una muestra que evidencia que el porcentaje adecuado de poliestireno para el concreto es del 1 % de la dosificación", asegura el ingeniero.

"Al realizar la mezcla de concreto ligero se deben tener definidas las dosificaciones tanto del poliestireno expandido como de las de roca pumita, ya que un cambio mínimo en la mezcla puede afectar con alto impacto su densidad y resistencia".

Este diseño superó la resistencia indicada por la normativa, por lo cual se puede usar en las obras civiles, tanto en cimentación como en elementos estructurales (columnas, vigas, muros y placas). Además, por el poliestireno expandido, la estructura tendrá mejores comportamientos acústicos y térmicos.

"Evaluamos la relación precio-funcionalidad del concreto convencional y de este, y la fabricación por metro cubico es un poco más costosa. No obstante, los beneficios que trae en la obra son muy importantes. Por ejemplo, hicimos la comparación de diseño en columnas, y encontramos que las secciones se podrían reducir entre 20 y 30 %", subraya el ingeniero de la UNAL.

Para concluir, el experto destaca que "este concreto autocompactante ahorraría material y la estructura tendría mucha más calidad, porque tiene mejores acabados y procesos constructivos que el concreto tradicional, de manera que facilitaría los diseños y la construcción en proyectos de infraestructura".

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