Revista Hormigón al Día N° 45

N째45 diciembre 2009

SUMARIO

EDITORIAL

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Desarrollo del Adoquín de Hormigón

VISIÓN EMPRESARIAL

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Bottai S.A.

Boletín N° 45 diciembre 2009 Representante Legal: Augusto Holmberg F.

NOVEDADES

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EN PROFUNDIDAD

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Premio ICH 2009

REPORTAJES

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Estribos Soldados de Refuerzo

Editor: Cristián Herrera F. Colaboradores Permanentes: Renato Vargas S. Cristian Masana P. Leonardo Gálvez H.

INTERNACIONAL

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Adoquines que purifican el aire

COLUMNA DE OPINIÓN

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Los Pavimentos de Adoquines en Chile

PRÓXIMAS ACTIVIDADES 20

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EDITORIAL

DESARROLLO DEL ADOQUÍN DE HORMIGÓN Por Cristián Masana* A nivel mundial existe consenso de que los adoquines son preferidos como solución de pavimentación, debido a sus interesantes cualidades y ventajas. Entre las características esenciales que brinda la construcción con estos elementos, destacan su capacidad de soportar cargas, pues se obtienen pavimentos muy resistentes ante solicitaciones distribuidas o concentradas, y también ante esfuerzos horizontales generados por la tracción de los vehículos.

Asimismo, su versatilidad ya que es un pavimento de fácil instalación, que requiere herramientas simples para su construcción, se basa en una rápida construcción, mantenimiento y reparación, que permiten ponerlo en servicio tan pronto como se ha finalizado la colocación, y es un pavimento que logra gran resistencia frente al desgaste natural provocado por el derrame de combustibles y aceites, entre otros, atributos que le otorgan una larga vida útil.

Adicionalmente, la reutilización de los adocretos es otra ventaja importante, dado que son frecuentes las reparaciones e instalaciones de servicios bajo los pavimentos lo cual hace más económica cualquier intervención que se requiera.

En Chile, los pavimentos de adoquines de hormigón se encuentran en un buen pié a nivel constructivo, con el testimonio de varios millones de metros cuadrados instalados, es reconocida como una solución importante, sin embargo el desarrollo tecnológico dista mucho de lo que pensamos sería necesario para las demandas de infraestructura del país.

Los pavimentos intertrabados de adoquines de hormigón están creciendo en forma sostenida en todo el mundo, y en la actualidad se puede afirmar que por

cada segundo que pasa se colocan más de 1.000 adoquines a nivel mundial. Un gran factor que incide en éste crecimiento, sin duda es el gran desarrollo tecnológico mundial, el cual abre múltiples posibilidades para estas soluciones de pavimentación, y esto se constata con los diferentes atributos que se les pueden otorgar. Es uno de ellos, el aporte en el diseño arquitectónico y urbanístico con las múltiples tipologías, texturas y colores de los adoquines decorativos. Existen además soluciones novedosas para abordar problemas importantes de las ciudades, como del manejo de las aguas lluvias, por ejemplo, con pavimentos drenantes y el aprovechamiento de aguas lluvias en el abastecimiento de agua potable.

Pero una de sus principales cualidades, es su alta capacidad de carga, lo cual hace que del volumen de adoquines instalados, 6,5 millones de m2 tuvo como destino puertos y patios de carga, y otros 1,2 millones de m2 constituyen su instalación en aeropuertos (cantidades equivalentes a 10.000 cuadras). Un ejemplo importante es el aeropuerto de Hong Kong el más grande del mundo que utilizó 500.000 m2 de pavimentos de adocretos para los patios de carga y estacionamiento de aviones pesados, y que fue seleccionado como la mejor opción por su versatilidad, confiabilidad y fácil reposición.

Todas estas aplicaciones y prestaciones están siendo aprovechadas por muchos países a nivel mundial, pero en Chile, la realidad de su aplicación es bastante distinta, es por esto, que como ICH proponemos algunas líneas de acción claves para impulsar el desarrollo del adocreto en Chile.

Una de ellas radica en difundir y promocionar las experiencias en Chile con estas

aplicaciones, las cuales no son pocas, pero que no son muy conocidas. Con esto se aumenta la base de conocimiento y las posibilidades de visualizar nuevos desarrollos y de poner en vitrina pública las ventajas de la solución ya comprobadas.

Además se hace determinante el conformar un grupo de trabajo entorno del adoquín de hormigón prefabricado que fomente metódicamente este tipo de producto. Esto, mediante la promoción, la investigación y la asesoría técnica.

Por ello, el llamado que se hace hoy a los fabricantes, constructores, investigadores y autoridades públicas en relación con este tema, es a consolidar un trabajo conjunto. De esta manera, se pueden unir fuerzas públicas y privadas, coordinadas a través del ICH para partir con el trabajo técnico de revisión de la experiencia chilena, comparar con la realidad internacional de países avanzados en ésta aplicación, como lo son China e Inglaterra, y realizar esfuerzos en la investigación de acuerdo a nuestros necesidades y disponibilidad de materiales locales. Otro punto importante a desarrollar es la incorporación de ésta aplicación en los procesos formales de formación y capacitación, lo cual permitirá ver más diseños y aplicaciones de este tipo de pavimentos en las calles del país.

Habiendo concretado la conformación de grupo de trabajo entorno al adoquín de hormigón, un segundo paso sería el actualizar los códigos de diseño y de normas, y generar una estandarización técnica de la aplicación. Junto con esto, se hace necesario el actualizar el manual de diseño y construcción de pavimentos de adoquines de hormigón desarrollada hace algún tiempo por el ICH, el cual contemple la última tecnología y que se encuentre consensuada por todos los actores involucrados en el diseño, la fabricación e instalación de éstos elementos. * Cristián Masana es jefe del Área de Pavimentos del ICH.

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VISIÓN EMPRESARIAL - BOTTAI S.A. Calle de adocretos realizada en Isla Negra, en una de las vías hacia la casa de Pablo Neruda y la playa.

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Más allá de aportar características ornamentales, estos pavimentos aportan una serie de ventajas, como su capacidad drenante y su rápida instalación, por lo que se cree necesario aumentar su desarrollo en Chile.

Corría el año 1955 cuando se comenzó a utilizar en Europa una solución de pavimentos basada en los adocretos, es decir, elementos de hormigón de diferentes formas, trabados unos con otros.

En 1980, empezó su aplicación masiva en Estados Unidos y en 1990 fue el turno de Asia, donde también s e o p ta f u e r t e m e n t e p o r e s t o s pavimentos, especialmente en Japón.

En Sudamérica, en tanto, también en 1980 empezaron a realizarse los primeros trabajos de fabricación e instalación de estos elementos.

“Nuestra experiencia nos avala para decir que estamos ante una excelente solución de pavimentos, con mucha

experiencia en metros cuadrados instalados. Al día de hoy, en Chile tenemos varios millones de metros cuadrados instalados, lo que avala a éstos pavimentos como un sistema ampliamente probado”, opina Lorenzo Bottai.

Drenantes y ornamentales A juicio de Lorenzo Bottai, las ventajas de los pavimentos de adocretos son innumerables. Comenta que los diferentes espesores –desde cuatro hasta 12 cm- permiten diseñar pavimentos para distintas solicitaciones y usos, lo que hace posible un tipo de pavimento para cada necesidad.

Por otra parte, por su fácil y rápida instalación se pueden construir desde 400 m² al día y entregar la obra al día siguiente para el uso proyectado.

“En caso de modificaciones a estos pavimentos por intervención de terceros, como servicios eléctricos, telefónicos, redes de agua, entre otros, éstos pueden ser levantados y reinstalados rápidamente”, asegura Bottai.

Asimismo, presenta ventajas decorativas, puesto que la incorporación de colores y texturas permite elaborar pavimentos ornamentales

especiales para las ciudades modernas, demarcando diferentes zonas, ya sea de estacionamientos, veredas, paraderos o ciclovías, entre otras.

Otro aspecto muy relevante es su capacidad drenante, lo que significa que “sobre un 30% del agua que recibe en épocas de lluvias filtra al suelo y alimenta las napas subterráneas.

También “existe la posibilidad de que ese 30% aumente a 60% y esta agua sea factible de acumular en estanques para su reutilización, ahorrando significativamente la inversión en el manejo residual y evitando su pérdida.

Su reutilización sirve para regadíos y alimentación de líneas de agua no potable”, explica.

Un gran potencial Por ser un “elemento noble y de c o m p r o b a d a s v e n ta j a s ” , s e g ú n Lorenzo Bottai, los adocretos se pueden instalar en calles, lo que disminuiría la velocidad de rodadura -otorgando mayor seguridad- principalmente a los transeúntes; en accesos y patios de juegos de colegios, en estacionamientos de condominios, en los pasillos de circulación de los estadios, en andenes y pasadas de vías de ferrocarriles, en zonas de

Además de calles, el proyecto de Isla Negra incluye estacionamientos y veredas de adocretos.

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carreteo y estacionamientos de aeropuertos, en zonas de contenedores de muelles, en las veredas de las ciudades, en la costanera de las playas y en las entradas de garaje de las casas, por mencionar algunas opciones.

Con el sistema de adocretos es posible entregar respuestas a necesidades específicas, como un estacionamiento desarrollado por Bottai en el norte de Chile.

En Chile se han ejecutado proyectos públicos y privados de instalación de adoquines con diversos fines. Por ejemplo, en Hornopirén, se han utilizado para urbanización; en los aeródromos de Yacará y Puelo, para cargas pesadas; en Coyhaique para suplir la deformación permanente de caminos, en pasadas urbanas de Coquimbo y en estacionamientos y miradores de Iquique.

Avanzar e innovar Una experiencia específica fue la realizada por Bottai en una zona del norte del país. “Se nos solicitó el asesoramiento para pavimentar un taller de reparaciones de vehículos pesados, con la dificultad de que estos vehículos no usaban neumáticos, sino más bien orugas de giro muy corto; prácticamente giraban en 180 grados”, cuenta Lorenzo Bottai.

Para llegar a establecer que los adocretos eran la solución indicada, se vieron situaciones similares en otros países y se determinó que era posible. Además, el mismo mandante entregó información visual, donde se mostraban experimentos similares.

“Tuvimos que hacer un tramo de 300 m² para someterlo al uso durante un tiempo limitado. Luego de este proceso de experimentación, se llegó a la conlusión de que el producto servía para el uso requerido”, afirma.

Esta aplicación consistió en un pavimento de 10 cm de espesor y de 55 MPa de resistencia. La base estabilizada era similar a la usada por otros tipos de pavimentos; sin embargo, éste era sobre arena. Así, se insta-

laron 4.000 m² en 20 días y el proyecto entró en uso al día siguiente de ser recepcionada la obra.

Si bien este es un lugar de acceso restringido, Bottai dice que tratan de monitorearla año a año.

Junto con esto, señala que en la actualidad, están realizando pavimentos articulados para fondos marinos y fluviales, para así poder evitar erosiones en los terrenos, encausar lechos de ríos y dragar fondos.

“Estas son soluciones económicas que vienen a dar sustentabilidad a las inversiones de largo plazo”, analiza Lorenzo Bottai.

Consideraciones técnicas Este tipo de pavimentos ha tenido una corta vida en Chile, pero su desarrollo ha sido paulatino y sustantivo, aunque “quizás ha faltado una promoción más agresiva en conjunto con los demás f a b r i c a n t e s , pa r a p r o m o v e r l a s enormes ventajas que tienen estos elementos. Situación que estamos interesados en revertir y queremos trabajar en conjunto con el Instituto del Cemento y el Hormigón de Chile en esa línea”, reconoce Lorenzo Bottai.

En ese sentido, el uso del pavimento de adocreto debería ir aumentado a tasas bastantes mayores a las actuales,

Norte o pequeños pasajes en poblaciones en las zonas sur”, analiza.

El nivel de experticia está en el país: “Puedo afirmar que estamos en un muy buen nivel de conocimiento del producto, tanto en su tecnología de fabricación como en su proceso de instalación. El intercambio de información y experiencia en todos los ámbitos asegura un adecuado soporte en este mercado”, dice.

Además, no se pueden dejar de lado especificaciones técnicas para promover y aumentar el desarrollo de estos pavimentos.

En el balneario de Isla Negra, el pavimento de adoquín fue utilizado en una zona turística, por lo que aporta características ornamentales al entorno.

sobre todo considerando que hoy su uso está principalmente concentrado en industrias, puertos, aeródromos, estacionamientos, mineras.

“Debemos trabajar con los fabricantes en hacer promoción en organismos

públicos, para que éstos consideren el invertir en estos tipos de pavimentos. Existen obras específicas de este tipo que ya se están realizando, como en aeródromos en la zona sur, tramos de la Carretera Austral, pistas de desaceleración en la Panamericana

De acuerdo con Lorenzo Bottai, son varios los desafíos a enfrentar: es necesario actualizar la Norma de Fabricación de Pavimentos de Adocretos, como también el manual de “Diseño y Construcción de Pavimentos Articulados de Adoquines de Hormigón”, así como el generar un registro nacional de instaladores certificados de adocretos. “Aparte del registro, todo lo demás existe, sólo debemos oficializarlo ante el Instituto Nacional de Normalización (INN)”, ratifica Bottai.

Los pavimentos de adoquines permiten la incorporación de colores y texturas, que aportan belleza a los proyectos y, además, éstos son útiles para drenar las aguas lluvias en más de 30%.

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NOVEDADES

NUEVO MANUAL Para la implementación de la vivienda industrializada de Hormigón El Manual Básico para Diagnóstico y Guías de Implementación de la Vivienda Industrializada Ya se encuentra disponible en la página del Instituto del Cemento y el Hormigón de Chile (ICH) el Manual Básico para Diagnóstico y Guías de I m p l e m e n ta c i ó n d e l a Vi v i e n d a Industrializada.

En este documento es posible encontrar, entre otras cosas, un diagnóstico de la construcción actual, el que es complementado con valiosos comentarios del autor. Una de ellos es que pese a los ancestrales orígenes de la construcción, no se ha visto un cambio significativo, puesto que actualmente el sector sigue dependiendo fuertemente de la mano de obra, caracterizándose por ser una faena artesanal.

autor del manual.

En ese sentido, para alcanzar la industrialización de la vivienda y también para entenderla como una línea de producción es importante determinar y desarrollar dos de los principales procesos: uno es la línea de producción de clientes, que busca obtener que los prospectos sean sujetos de crédito y cumplan con los requisitos establecidos por las instituciones financieras y el otro es la línea de producción de vivienda que genera el producto físico, de acuerdo con las necesidades del mercado, es decir, la voz del cliente.

Construir con éxito

Es así como en el primer capítulo del manual se describe la situación de la construcción en América Latina y la falta de mano de obra dedicada a este rubro que todavía persiste, sumado a esto, los sistemas tradicionales demandan grandes cantidades de trabajadores (aproximadamente cinco por vivienda).

Asimismo, en el manual se señala que para tener éxito en la industrialización de la vivienda, es necesario un correcto equilibrio y una sincronía de las líneas de producción. La falta de uno de estos factores es la principal causa de la menor productividad en el sector, lo que se manifiesta en problemas como el escaso y alto costo del capital de trabajo. Además, el costo de mantener y vigilar el inventario de vivienda terminada que no se coloca en el mercado puede impactar significativamente el costo final del producto.

“Por lo anterior, es necesario transformar el sector de construcción y muy especialmente el subsector de vivienda con esquemas de industrialización similares a otras industrias y/o sectores como el de la manufactura”, dice Fernando Mayagoitia,

Por otra parte, se considera también un problema cuando el tiempo de terminación y entrega de la vivienda al cliente se ve afectado por la falta de continuidad en la línea de producción, lo que no permite adaptarse al rimo de ventas.

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Debido a lo anterior se dificulta generar una planificación estable para manejar los niveles de inventarios y altos niveles de productividad de la mano de obra y del equipo de construcción.

Los altos inventarios de materiales, el sobre diseño de las estructuras técnico-administrativas y el recurso humano inestable también son aspectos a considerar.

Finalmente esta guía se encarga de estudiar procesos como el conocimiento del mercado, el proceso de mejora continua, las líneas de producción, la cultura de calidad y las alianzas empresariales.

Debido al interés que ha causado esta publicación, este texto estará disponible en su versión impresa desde el mes de marzo del 2010, bajo una edición especial que incluirá un anexo fotográfico con interesantes proyectos d e Vi v i e n d a I n d u s t r i a l i z a d a d e Hormigón en Chile.

EN PROFUNDIDAD Ceremonia del Premio ICH 2009, en el Audit贸rium de la C谩mara Chilena de la Construcci贸n.

En una ceremonia realizada en el auditórium de la Cámara Chilena de la Construcción (CChC), el ICH distinguió en tres categorías los desarrollos tecnológicos e investigaciones que han aportado al sector durante este año.

Llegó el mes de los balances anuales y también la época de las esperadas premiaciones a lo mejor del año. La industria del cemento y el hormigón no fue la excepción y tuvo su ya tradicional ceremonia anual el pasado 3 de diciembre, en la que el Instituto del Cemento y el Hormigón (ICH) hizo un reconocimiento público a lo más destacado de este 2009.

A través del Premio ICH, que se entrega desde 1989, se busca promover y destacar “no sólo desarrollos técnicos, sino también valores y modelos de comportamiento reflejados en una trayectoria profesional y humana que da testimonio de estas cualidades”, como afirmó Carlos Molinare, presidente del ICH. Fue el caso de los premiados de 2009, que fueron elegidos por la excelencia que muestran en el desarrollo tecnológico del cemento y el hormigón. Junto con eso, se reconoció la alta capacidad de innovación y desarrollo de los tres galardonados: Metro S.A., Inmobiliaria Titanium y el ingeniero Fernando Yánez, los que también reflejan un modelo de tesón, profesionalismo, creatividad y compromiso. “La comunidad está consciente de su gran aporte y trayectoria, por eso hoy quisimos dejar nuestro testimonio, reconocimiento y agradecimiento por esta labor”, agregó Carlos Molinare.

Emoción en los galardonados Dentro del aporte que han realizado los ganadores de 2009, destaca su importante ayuda a mejorar el estándar de la construcción con cemento y hormigón en el ámbito de la investigación, diseño, fabricación de nuevos productos, introducción de nuevas tecnologías y construcción de innovadoras o impo-

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Premiados del ICH 2009

nentes obras.

Así por ejemplo, en el campo investigativo, cumplió con estas características el ingeniero Fernando Yáñez, quien recibió el Premio a la Trayectoria Profesional ICH 2009. El académico admitió sentirse agradecido y honrado con este reconocimiento, sobre todo porque es entregado por la comunidad.

Además, expresó: “este honor es doble, porque hoy estaba acompañado de Titanium y el Metro, de modo que realmente ha sido una gran satisfacción para mí”.

Luego fue el turno de Metro S.A., empresa pública que recibió el Premio al Desarrollo Tecnológico. En representación de la compañía, su gerenta general, Camila Moreno, ratificó la constante preocupación por la eficiencia que tiene la institución “y para eso es clave la tecnología, por lo que este premio nos demuestra que estamos en buen pie, que hacemos bien las cosas”.

Por último, el Premio a la Aplicación Tecnológica recayó en Edificio Titanium La Portada. Abraham Senerman, presidente de la Inmobiliaria Titanium mostró su sorpresa con este galardón, ya que confesó que nunca pensaron en recibirlo, pues “no trabajamos en base a un premio, sino que para mejorar nuestra condición profesional y del grupo que lidero. Por eso, para mí éste es un tremendo honor”.

Nueva plataforma Durante el evento, Augusto Holmberg, gerente general del ICH, anunció que este fue un año de una intensa actividad para el Instituto y también de muchos cambios, reflejados por ejemplo, en los avances realizados a EXPO HORMIGÓN ICH, para llevarla un paso más allá y convertirla en un referente permanente, con misiones tecnológicas, cursos y seminarios, además de la participación de renombrados expertos internacionales.

Además agregó que el sitio web del ICH se ha convertido en una plataforma de interacción, donde es posible revisar documentos de carácter técnico, además de las noticias del sector. Para continuar con esta línea, adelantó que el próximo año se lanzará "Campus ICH", un portal dirigido a las universidades y los estudiantes.

El incesante trabajo realizado por el ICH durante 2009 fue destacado por Luis Nario, past president de la Cámara Chilena de la Construcción (CChC), quien también se refirió a esta ceremonia como “parte de los momentos especiales del año, porque es la instancia en la que toda la industria se reúne”.

Asimismo, “aquí podemos ver realmente el tamaño del trabajo que realiza el ICH y la apertura de la industria del cemento a la tecnología y a compartir experiencia a través del trabajo en equipo, lo que es realmente valioso”, dijo Luis Nario.

Una vida en la investigación

Fernando Yáñez, recibiendo el Premio ICH de manos de Carlos Molinare y Augusto Holmberg.

El Premio a la Trayectoria Profesional busca destacar a los profesionales que han hecho un aporte sustancial al desarrollo del hormigón, en cuanto al diseño, construcción e innovación tecnológica, a través de su trabajo, tanto en el entorno profesional como de su entrega académica.

Todos estos aspectos hicieron merecedor de esta distinción al ingeniero civil, Fernando Yáñez, quien también ha destacado por su gran aporte al desarrollo del diseño y construcción con hormigón armado en Chile, su invaluable ayuda a la actualización de la normativa chilena y la búsqueda permanente de mejorar las metodologías de diseño y construcción con hormigón.

Fernando Yánez es ingeniero civil estructural de la Universidad de Chile y doctor en Ingeniería Civil de la Universidad de Canterbury, Nueva Zelanda. También es consultor experto en el comportamiento sísmico de estructuras de hormigón armado y especialista en evaluación y reparación de

estructuras; siempre ha promovido la interacción, tanto con entidades nacionales como extranjeras de investigación y divulgación tecnológica.

Durante la ceremonia, el investigador habló sobre los desafíos que presenta el sector de la construcción, destacando que la próxima década será de un extraordinario desarrollo.

“Esto significa que habrá un nivel de construcción muy acelerado, lo que nos va a llevar a la búsqueda de nuevas tecnologías y a ponernos al día en una serie de normalizaciones.

Es decir, estamos frente a un proceso dinámico y hay que prepararse para ello. A mi juicio, ése es el gran desafío que tenemos en todos los frentes posibles”, aseguró.

Agradecimeintos de Fernando Yáñez.

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Cambios en el diseño El ICH entregó el Premio al Desarrollo Tecnológico a Metro S.A., empresa que ha destacado por su fuerte espíritu innovador y su capacidad de concretar sus ideas en iniciativas reales de alto impacto para el sector.

Es el caso del proyecto de extensión de las líneas de Metro, que ha sido un factor importante para resolver la conectividad del transporte público en Santiago de cara al Bicentenario. Este apunta a incorporar nuevas zonas residenciales de alta densidad al eje principal de la movilización urbana, consiguiendo mejorar con ello la calidad de vida de muchas familias.

Por ejemplo, sólo la extensión de la Línea 1 hacia el Oriente contempla una extensión trazada bajo superficie de 3,8 kilómetros, consiguiendo unir la actual estación terminal Escuela Militar y la Plaza Los Dominicos con tres estaciones ubicadas en Avenida Apoquindo.

Por su parte, se estima que la extensión de la Línea 5 tendrá un millón de beneficiados, puesto que el proyecto

Equipo de Metro S.A. recibiendo el Premio ICH 2009.

cuenta con una longitud de 14,2 km, de los cuales 10,2 km -equivalentes a nueve estaciones- estarán bajo la superficie y 4 km -ó 3 estaciones- a través de un viaducto elevado.

Pero esto no fue un logro de un día para otro. Para llevar a cabo el desarrollo e implementación de los proyectos concebidos por Metro, se requirió de un gran despliegue e investigación, en cuanto a la conceptualización de la ingeniería, así como también del mejoramiento de los procesos para la construcción del mismo.

Si bien desde el inicio de las obras de Metro en la Línea 1 todas las excavaciones de las estaciones y el túnel interestación se hacían en forma abierta, a partir de la extensión de la Línea 5, se logró diseñar y construir los túneles entre estaciones de manera completamente subterránea y las estaciones mediante piques verticales que sólo afectaban al área estrictamente necesaria para las estaciones.

Camila Merino, Gerenta General de Metro S.A.

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Este cambio en el diseño implicó la incorporación del llamado nuevo método austríaco de construcción de túneles, conocido por la sigla NATM, que fue utilizado en las extensiones de las líneas 1 y 5. Éste se basa en el aprovechamiento de las capacidades del suelo y la excavación cuidadosa de la sección

transversal del túnel, siguiendo una secuencia predefinida, en la que el material esencial es el hormigón proyectado o shotcrete de vía húmeda.

También se usó en la construcción de la línea 4 el sistema de dovelas, solución basada en elementos de hormigón armado que se fabrican en una planta de prefabricados especialmente construida para ello. Luego, éstos son ensamblados, postensados y montados en terreno a través de vigas lanzadoras.

Las ventajas de estas innovaciones son enormes, como asegura Camila Merino, gerenta general de Metro S.A.: “El método extendido que ocupamos permite hacer todas las obras civiles en poco tiempo y a bajo costo. De hecho, somos uno de los pocos Metros del mundo que hacemos las obras en menos de cuatro años y a bajo costo”.

Estas obras requieren del uso de una gran cantidad de hormigón, material que tiene satisfecha a la gente de Metro.

“Estamos contentos con el uso del hormigón, ya que se aplica de manera limpia, sin la ocurrencia de accidentes laborales, y podemos decir que las técnicas que utilizamos, aunque son altamente tecnologizadas, también demandan del uso de mano de obra, aspecto que hoy en Chile es clave”, declaró Merino.

Ícono de la edificación Por ser una de las obras con mayor incorporación de innovación tecnológica de ingeniería y construcción de la edificación en altura en Chile, el Premio a la Aplicación Tecnológica fue para Edificio Titanium La Portada.

Esta obra, además tener el impacto de ser la construcción de mayor altura en la región, representa la capacidad emprendedora en cuanto a innovación tecnológica, tanto en el diseño como en la aplicación constructiva.

Equipo de Inmobiliaria Titanium S.A. junto a Carlos Molinare.

Son 200 metros de altura, 72.000 metros cuadrados de oficinas de plantas libres, un helipuerto doble para sus usuarios y ascensores con velocidades de siete metros por segundo.

Es también una de las piezas de ingeniería más tecnológicas y modernas jamás construidas en Chile, que pasa a formar parte de un selecto grupo mundial de edificios certificados como proyectos líderes en diseño sustentable de eficiencia energética y medioambiental.

Uno de sus mayores atributos es su diseño. De éste destacan las pruebas en laboratorios internacionales, a través del sometimiento de la estructura a un túnel de viento, lo que

entregó información muy importante, tanto para el cálculo de la estructura principal del edificio como para el desarrollo del muro cortina.

Otra innovación importante fue la incorporación de disipadores de energía, diagonales metálicas que se ubican en los extremos del edificio, que están instalados para hacer frente, tanto a sismos como a la acción del viento. En este tipo de altura esto constituye un elemento importante a considerar, ya que generan deformaciones más controladas en el edificio.

En la construcción se utilizaron losetas alveolares prefabricadas de hormigón para el desarrollo de las plantas, además de vigas prefabricadas pretensadas para su soporte estructural. Estas unen el núcleo de hormigón con los muros de los extremos, tecnología que sumada al uso de hormigones autocompactantes, la incorporación de anclajes y empalmes mecánicos de las barras de acero, y la incorporación de grúas y bombas autotrepantes para la provisión de materiales, permitieron un rápido nivel de avance, lo que hizo posible la construcción de hasta un piso por semana e incrementó significativamente la velocidad constructiva, variable muy importante a considerar en construcción de gran escala.

Edificio Titanium La Portada en construcción.

Detrás de este gran desafío se encuen-

tran la Inmobiliaria Titanium, sociedad formada por ASL Sencorp y el Grupo Bethia. Además, el equipo constituido para la implementación del mismo: la concepción arquitectónica fue llevada a cabo por Senarq S.A., el diseño y cálculo estructural por la oficina de cálculo de Alfonso Larraín V. y la construcción por Senarco.

“Desde que me recibí de la universidad y como profesor universitario, durante muchos años no he dejado de pensar en aprender y hace unos años, cuando se dio la oportunidad de investigar en los disipadores fue un gusto hacerlo. Nunca pensé que íbamos a aplicar esos resultados, pero se dio la oportunidad y los utilizamos en este edificio”, contó Abraham Senerman.

Medio ambiente protegido El Edificio Titanium no sólo sorprende por su altura y modernidad, sino que marca una tendencia en la forma de construir en Chile, puesto que incorpora al diseño, construcción y operación de los edificios los temas medioambientales y de ahorro y eficiencia en el uso de los.

Así, Titanium La Portada es el primer proyecto de oficinas en Chile que es certificado por el LEED Green Building Rating System®, sistema de certificación de edificios sustentables, ahorro de energía, calidad del diseño y respeto por su entorno inmediato.

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REPORTAJE

ESTRIBOS SOLDADOS DE REFUERZO Mejorando la Constructibilidad*

reduce el tiempo de grúa y permite levantar múltiples columnas y vigas prearmadas de una vez. Esto también reduce el tiempo de la grúa, mientras se colocan las armaduras y se instalan las barras de refuerzo.

Lo anterior también se refleja en un aumento en la velocidad de la instalación de los moldajes y en la colocación del hormigón.

Los resultados de las investigaciones realizadas para apoyar el diseño de un edificio de 17 pisos en San Francisco, permitieron que el espesor de los muros de la estructura se redujera de 25 cm a 18 cm, al demostrarse la mayor ductilidad que presentaban las secciones reforzadas con estos elementos.

Reducción de la congestión en los muros de caja ascensor Figura 2.- Refuerzo convencional a la izquierda, y WRG a la derecha. (Baumann, 2000)

La construcción de un edificio de sesenta pisos en San Francisco (ver Fig.1) y dos de dieciocho pisos en San Diego marcan un hito en el desarrollo de un nuevo tipo de refuerzo de confinamiento para estructuras de hormigón en regiones sísmicas.

Los WRG “Welded Reinforcement Grid” o Estribos Soldados de Refuerzo, se han utilizado desde 1987 en más de veinte edificios en doce ciudades de alta sismicidad. Los WRG han sido especificados en el diseño y utilizados en la construcción de los edificios más altos de hormigón insitu, en el edificio más alto construido con elementos prefabricados de hormigón y en el edificio más alto de hormigón con molde de túnel en California.

Los WRG son utilizados en lugar del refuerzo transversal convencional en estructuras de hormigón (ver Fig. 2) y es usual que sean producidos soldando por resistencia acero estirado en frío

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(entre 10 mm y 20 mm de diámetro).

Desde el punto de vista constructivo, la principal ventaja que ofrecen los WRG es que eliminan la congestión de barras mejorando así la constructibilidad. Otro aspecto importante es que reducen la cantidad de acero utilizado en estribos convencionales al eliminar los ganchos de amarre.

Como cada sección representa una capa de refuerzo transversal que habría requerido ser montada en terreno (véase la Fig. 3), la armadura con refuerzo de los WRG pueden ser montada e instalada utilizando mucho menos tiempo y mano de obra, con reducciones de hasta un setenta y cinco por ciento en el montaje de las barras de acero.

Debido a las estrictas tolerancias dimensionales y las rígidas uniones soldadas de los WRG (ver fig. 4), la armadura longitudinal se mantiene en una posición más erguida lo que

En forma progresiva se está reconociendo en Estados Unidos algo que para la práctica chilena es natural, que los muros en general y los núcleos de Figura 1.- Edificios de Sesenta pisos en 301 Mission St., San Francisco, EE.UU.. (2007)

Figura 3 - Paquetes de estribos convencionales (Baumann, 2000)

cajas de ascensores y escaleras son un medio muy económico para enfrentar las fuerzas sísmicas (Maffei y Yuen, 2007).

El problema de constructibilidad asociado con el uso de refuerzo convencional, es especialmente grave cuando la construcción es con muros diseñados con elementos especiales de borde, en los cuales la densidad de estribos de confinamiento es alto, especialmente en el caso del refuerzo de confinamiento convencional con estribos doblados y ganchos, en este caso, se ha encontrado que los ganchos que sobresalen obstruyen el paso del hormigón y el de los vibradores, creando problemas en la colocación del hormigón y la construcción.

Investigaciones recientes han mostrado que existe un equilibrio entre la cantidad requerida de refuerzo de confinamiento y el grado de acero transversal utilizado (Saatciolglu y Razvi, 2002). Esta investigación muestra que la separación de la armadura transversal de confinam i e n t o s e p u e d e d i s ta n c i a r, s í proporcionalmente se utilizan aceros de resistencia más elevados, reduciendo así la congestión de las armaduras de acero.

En enero del año 2006 se ensayó en la mesa vibradora de la Universidad de Californica el prototipo de un edificio de 7 pisos para probar si la edificación con hormigón de mediana altura, construidos para condominios habitacionales y hoteles, se pueden construir para soportar terremotos de gran magnitud, con menos refuerzo vertical de acero que los diseños actualmente requeri-os por los códigos de construcción en California.

La prueba demostró que es posible reducir significativamente el refuerzo vertical prescrito en los actuales códigos de California, considerando la gran capacidad de deformación y

Figura 5. Edificio de siete pisos en la mesa vibradora del Centro de Ingeniería Englekirk, de la UCSD.

ductilidad mostrada por la estructura, algo que es reconocido por las normas chilenas. Vale la pena mencionar que en estos ensayos se utilizaron estribos soldados del tipo WRG. Ensayos recientes en el Centro de Investigación de Ingeniería Sísmica de Ottawa Carleton (Saatciaglu, 2006), han demostrado que la combinación de hormigón armado de alta resistencia con WRG da como resultado un excelente desempeño dúctil bajo carga cíclica. Esto, según las pruebas realizadas a columnas de hormigón de alta resistencia. Éstas columnas fueron construidas con hormigones de resistencia f'c = 82 MPa, y cada una con diferentes relaciones volumétricas de refuerzo transversal utilizando exclusivamente los WRG.

Figura 4. Paquetes de WRG (Baumann, 2000)

* Extracto del paper "Evolving Technology for Design and Construction of Tall Concrete Structures" escrito por Hanns U. Baumann, S.E (President, Baumann Research and Development, San Clemente CA, USA).

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INTERNACIONAL

Pavimento de adoquín purificador de aire.

El desarrollo del adoquín de hormigón o adocreto ha llevado a que este producto se pueda aplicar a diferentes tipos de estructuras y posea diferentes ventajas técnicas y económicas.

Y hace unos años se ha sumado una nueva innovación a estos elementos, puesto que ahora son capaces de limpiar el aire.

Todo partió como un invento asiático probado en laboratorio, pero más tarde fue probado en la práctica por el municipio de Hengelo, Holanda. Y un año más tarde, fue presentada en Sudamérica, en la Conferencia Internacional Pave Buenos Aires 2009, en octubre pasado.

El inicio de esta historia es el siguiente: tres jóvenes investigadores de la Universidad Politécnica de Hong Kong, Lan Chi Sin, Chan Chun Wan y Wong Chi Ho, diseñaron unos innovadores adoquines que se enmarcaban muy bien en la Campaña de Acción Cielo

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Azul que promueve el gobierno de Hong Kong para mejorar la calidad del aire en la ciudad.

Innovación y Diseño de Hong Kong, en noviembre de 2006.

Interés por la ecología Sí, porque los nuevos adoquines de pavimentación traían consigo la promesa de limpiar el aire. Eso se debe a que a diferencia del bloque común de hormigón, el nuevo adoquín de pavimentación tiene una capa de 5 mm de dióxido de titanio (TiO2) que, al ser expuesta a la luz solar, actúa como un catalizador. De esta manera, transforma los tóxicos como el óxido nitroso que emiten los autos a través de su tubo de escape, en nitratos inocuos para el medio ambiente.

Las pruebas mostraron que los adoquines limpiadores de aire, como fueron llamados, eliminan el 20% de los contaminantes atmosféricos.

Esta creación representa toda una innovación que ya ha recibido premios, como el Eco-Products de Hong Kong y el Green Building, en 2006. También fue presentada en la Exposición de

La creatividad de los tres investigadores, así como su interés por temáticas ambientales, tuvo su eco en el sector privado y también en su universidad, ya que consiguieron una patente local de tecnología y también un acuerdo con la casa de estudios para manufacturar los adoquines de pavimentación, lo que estaría a cargo de Laputa Eco-Construction Material Compay Ltd., responsables, además, de vender esta innovación.

Otra característica de los bloques de pavimentos limpiadores de aire es que son producidos con materiales amigables con el medio ambiente, como cuentas de vidrio, cenizas de centrales eléctricas a carbón y grava.

Las cuentas de vidrio son confeccionadas a partir de botellas de vidrio reciclado -que son trituradas de manera

mecánica- y también de arena triturada adquirida de los desechos de construcción, lo que reduce las necesidades del gobierno local de eliminar desechos.

Una vez conocida esta innovación, surgió la preocupación de que la cubierta de dióxido de titanio se desgaste lentamente. Sin embargo, la capa de la superficie de los bloques está hecha de una mezcla entre dióxido de titanio y hormigón que tienen entre 10 y 20 años de duración cuando es expuesta a elementos naturales y a presión humana y vehicular.

Es más, los bloques son antidesl-izantes y resistentes a la presión, ya que están hechos para soportar 60 toneladas de peso en aceras y 90 toneladas en carreteras.

Por estas razones y por su amplia variedad de diseños, así como sus propiedades favorables al medio ambiente y bajo costo, está asegurado su uso en Hong Kong.

Réplica en Holanda Pero no sólo en Hong Kong fue reconocida la importancia de esta innovación.

La ciudad de Hengelo, ubicada al este de Holanda, decidió probar en una de sus calles un nuevo tipo de pavimento

Adoquín purificador de aire.

desarrollado por investigadores de la Universidad de Twente, quienes se basaron en el desarrollo de sus pares de Hong Kong.

De acuerdo con esta universidad, las pruebas en laboratorio demostraron que los adoquines fabricados con este novedoso tipo de hormigón transforman las partículas de óxido de nitrógeno (NOx) en nitratos a través de la acción de la luz solar. Luego, éstos se limpiarían con la acción de la lluvia.

El aditivo de dióxido de titanio que se aplica en el hormigón también hace que los adoquines repelan la suciedad y se mantengan más limpios.

Así, la Municipalidad de Hengelo pavimentó con este nuevo adoquín de hormi-

gón la mitad de una vía y en la otra mitad aplicó materiales convencionales, pues de esa manera podrían medir la calidad del aire en las dos partes y mostrar la eficiencia de los adoquines.

Esta experiencia también ha sido emulada en otros municipios de Holanda, los que destinaron un presupuesto especial para subsidiar el proyecto.

El secreto del hormigón El dióxido de titanio (TiO2) es un compuesto que hace que la pasta dental sea blanca y las pinturas opacas. Asimismo, es un gran fotocatalizador que logra descomponer casi todos los compuestos orgánicos que entren en contacto con él, cuando están expuestos a la luz solar en presencia de vapor de agua.

De hecho, son varios los programas que buscan desarrollar un adoquín que aproveche las propiedades catalíticas del TiO2 para quitar o remover el óxido de nitrógeno presente en el aire, mediante su descomposición en una serie de sustancias más benignas para el ambiente. Estas, incluso, pueden lavarse y transportarse por los ductos de las aguas lluvia.

Tal es la importancia del tema “Air Pollution Mitigation” (Mitigación de la contaminación del aire), que formó parte del módulo Sustentabilidad y Ambiente de la Conferencia Internacional Pave en Buenos Aires 2009.

Fabricación de adoquín purificador de aire.

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COLUMNA DE OPINIÓN

LOS PAVIMENTOS DE ADOQUINES EN CHILE Por Marcelo González H.* Durante octubre de 2009, se desarrolló en Buenos Aires, Argentina, la “9th International Conference on Concrete Block Paving”, que reúne cada tres años a lo más avanzado en el área y a la cual pudo asistir una comisión chilena conformada por 12 profesionales del mundo empresarial, académico y tecnológico, gracias a una iniciativa del Instituto del Cemento y el Hormigón de Chile (ICH), con el apoyo de INNOVA Chile de CORFO. Sin considerar a los asistentes locales, la delegación nacional fue la más numerosa, incluso en comparación con otros países de la región como Brasil.

Sin embargo, luego de haber compartido esta enriquecedora experiencia queda mucho por reflexionar.

En primer lugar, llama la atención que Chile no sea un referente en el área de pavimentos de adoquines, lo que queda de manifiesto al revisar la historia de este congreso y ver que nunca ha habido una ponencia chilena. Una brecha muy diferente a lo que ocurre en materias relacionadas con otras alternativas de pavimentación, como son el hormigón, el asfalto y las técnicas de reciclado, entre otras, en las que Chile se ha posicionado como un referente en investigación, desarrollo e innovación.

Este aparente retardo en tema de adoquines se contradice con la experiencia que existe en el país en aplicaciones de este tipo de pavimentos, llegando a alcanzar super-

ficies de más de 100.000 metros cuadrados en algunas obras. Sin embargo, la difusión de estas experiencias con buenos resultados ha sido más bien limitada.

Adicionalmente, ha habido otros factores que han frenado su uso más masivo, principalmente a nivel urbano e incluso interurbano, como son los malos resultados en el desempeño que han tenido algunas aplicaciones.

Pero, más relevante aún es el hecho que no existan estudios rigurosos que permitan determinar las causas que provocaron el deterioro estructural o funcional de las aplicaciones que fallaron. Sin duda que dicha situación ha sembrado incertidumbre en la efectividad de los pavimentos de adoquines. No obstante, es sabido que esta alternativa presenta ventajas comparativas.

La calidad de los prefabricados está asegurada por el fabricante, puesto que éstos llegan listos a la obra en desarrollo.

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Una de las características más destacadas es que los prefabricados, en general, llegan listos a las obras, por lo que su calidad está asegurada por el fabricante, a través de un proceso industrial controlado, por lo que no

En Chile, se pueden obtener múltiples beneficios de los pavimentos de adoquines, dándole un nuevo uso a éstos, ya sea como pavimentos drenantes o por el reciclado de materiales.

dependerá de variables que se puedan introducir en el proceso constructivo. En este sentido, el énfasis debe estar en otras variables, como las propiedades y dimensionamiento de las capas subyacentes.

Otro punto a considerar al hacer una revisión de las tendencias actuales en el desarrollo de los pavimentos de adoquines, es que a nivel país se puede obtener muchos beneficios con el uso de nuevas aplicaciones, entre la cuales principalmente destacan:

Reciclado de materiales: Los prefabricados permiten incorporar materiales reciclados, lo que, sin duda, es una excelente alternativa debido a la serie de beneficios ambientales que presenta.

Nuevos métodos de análisis y diseño: Con el uso de modernas técnicas numéricas se está trabajando en modelos de diseño estructural con un enfoque más analítico que empírico.

Pavimentos drenantes:

Proyectos de paisajismo en áreas urbanas:

Solución que permite drenar la escorrentía superficial de las aguas lluvias, pero, además, se ha demostrado que este tipo de pavimentos ayuda a filtrar elementos contaminantes presentes en el agua, incluso si se trata de metales pesados.

Revisar aplicaciones en países como Holanda para sorprenderse de los resultados.

toda técnica, es importante comprender que su aplicación tiene un cierto nicho y esta alternativa presenta también algunas limitaciones en comparación con las otras técnicas de pavimentación. Además, como todo desarrollo tecnológico se requiere de la participación de todos los agentes involucrados y de una revisión y actualización de los códigos de diseño y normativas nacionales en pavimentos de adoquines, con el fin de lograr recuperar la confianza en este tipo de soluciones que, sin duda, pueden presentar beneficios para la construcción en general.

*Marcelo González H. es subgerente del Centro de Ingeniería e Investigación Vial (CIIV) DICTUC.

Lo anterior permite afirmar que existe un potencial importante para innovar localmente en el desarrollo de esta alternativa de pavimentos, aunque es necesario tener presente que, como

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