Categoría: Prefabricados

Llamado a romper con las convenciones en lo que se refiere a sistemas constructivos estructurales, QuaDror es una innovadora solución en la que un diseño vanguardista -elaborado con hormigón plegable- entrega resultados de resistencia sorprendentes.

Dos piezas idénticas con forma de ele que, al unirse, forman una pieza estructural capaz de soportar puentes o entregar elementos para edificaciones ligeras, fue lo que presentó el diseñador israelí residente en Estados Unidos Dror Benshetrit -director de la firma de diseño StudioDror- en la edición 2011 de la expo de diseño Design Baba, realizada en Ciudad del Cabo, Sudáfrica. La pieza, bautizada como QuaDror, de inmediato llamó la atención de todos por su composición, su diseño y particularmente, su resistencia.

QuaDror puede ser tanto una escuadra como un bloque sólido, lo que amplía las posibilidades constructivas del material ya que puede utilizarse en prestaciones que vanb desde muros divisorios a vigas de soporte para puentes.

Para conocer más acerca de este sorprendente bloque fabricado con hormigón plegable, te invitamos a que revises el completo artículo que le dedicamos al QuaDror en el sitio web de Hormigón al Día.

Parque eólico San Gabriel, en el sur del país, adopta por primera vez torres hechas con concreto.

En Chile, se construye el primer parque eólico con torres hechas de hormigón prefabricado. Se trata del parque de San Gabriel, em la región de La Araucanía, al sur del país.

La infraestructura está en construcción, y su inauguración está prevista para mediados del año. Su potencia de generación eléctrica será de 183 megavatios, a través de un conjunto de 61 torres aerogeneradoras, cada una con 120 metros de alto y tecnologías antisísmicas.

En lugar del acero para la construcción de las torres, el consorcio VSL Windtechnic adoptó el concepto de prefabricación en concreto. Las dovelas que componen cada torre son producidas in situ por Melón Hormigones, una de las principales empresas del sector concretero en el país.

Melón puso al servicio del proyecto su división de Proyectos Especiales. Esta es la primera experiencia en Chile de utilización de prefabricados de concreto para torres eólicas, pero el concepto es común en otros países.

“El uso de prefabricados de hormigón en torres eólicas es habitual en otros países, dado que es la tecnología más apropiada para alcanzar mayores alturas y rendimientos”, afirma Jokin Benavides, director técnico del consorcio, quien recuerda que la producción local del hormigón permite además generar empleo para la comunidad cercana del proyecto.

La cuestión de la mayor altura es determinante para elegir el prefabricado en el sector eólico, porque mientras más altas las torres, más energía serán capaces de producir.

Si deseas más información sobre el Parque Eólico San Gabriel, lo puedes encontrar Aquí

Así se ve desde el aire el avance de 20% de la construcción del #NuevoEstadio Tierra de Campeones de #Iquique, otra obra de infraestructura deportiva para un Chile más sano pic.twitter.com/GrdEW1Jtme

— Ministerio de Obras Públicas🇨🇱 (@mop_chile) 2 de septiembre de 2018

HORMIPRET empresa de prefabricados especialista en losas prefabricadas de hormigón pretensado, cuenta con una moderna planta y alta tecnología para fabricar una amplia gama de prefabricados para la construcción de losas de viviendas, edificios y obras civiles que ya que son compatibles con sistemas estructurales de hormigón tradicional, prefabricado y de acero.

Considerando que las losas de entrepisos constituyen el mayor volumen en las estructuras de las edificaciones, la prefabricación de estas, aporta grandes beneficios en la construcción por la reducción del peso de la estructura, hormigón, acero y el costo de mano de obra; lo que se traduce en un ahorro significativo de materiales y gastos generales.

Las losas prefabricadas pretensadas HORMIPRET están conformadas por un elemento estructural prefabricado de hormigón pretensado, armadura de reparto y la sobrelosa de hormigón in situ. Los elementos prefabricados según el sistema constructivo pueden ser: viguetas pretensadas VigueTraba®, losas alveolares AlveoLosa®, prelosas pretensadas PreLosa®, o vigas tubulares VigueTub®. Estos elementos estructurales son fabricados con hormigones de alta resistencia f ‘c = 450 Kg/cm² y la armadura está compuesta por acero de pretensado de 18.000 Kg/cm², de baja relajación y adherencia mejorada que cumplen con las normativas ASTM A421 y ACI 318 y además que poseen trabas en la superficie para mejorar la adherencia de la sobrelosa de hormigón que se vacía en obra. En muchos casos para reducir el peso de la losa, se utilizan en conjunto elementos aligerantes como por ejemplo las bovedillas y casetones de poliestireno expandido o también el elemento prefabricado ya cuenta con alveolos longitudinales.

Entre las ventajas en el uso de losas prefabricadas podríamos citar las siguientes: versatilidad y compatibilidad con diversos sistemas constructivos, calidad de la fabricación, gran resistencia y durabilidad, rapidez de construcción, seguridad en obra y al ser fabricadas en plantas industriales se reducen los riesgos en obra asociados a la calidad y la seguridad de las faenas.

El ahorro que produce la utilización de sistemas prefabricados implica una ventaja significativa en comparación a los sistemas tradicionales, que podría en promedio reducir un veinte por ciento del costo, sin considerar las ganancias generadas por el importante ahorro en el tiempo, que se reduce a casi la mitad.

Para mayor información, HORMIPRET cuenta con el equipo multidisciplinario de profesionales capaces de desarrollar las soluciones más eficientes con los sistemas prefabricados de hormigón pretensado que fabrican de acuerdo al estudio realizado del proyecto; además de asesorar durante cada etapa del proyecto, resolviendo las necesidades y planteando la mejor alternativa según la especificación del mismo.

Es ya de conocimiento general que los elementos prefabricados aportan considerablemente en la eficiencia y la productividad de los proyectos de construcción. Y es que se trata de una metodología basada en el diseño y producción de componentes y subsistemas, elaborados en serie en una fábrica, en un ambiente controlado, que posteriormente son trasladados a su ubicación definitiva, para ser montados y desarrollar así la obra.

La principal ventaja que ofrece esta alternativa, respecto de los elementos ejecutados “in situ”, sería la calidad de los materiales y los acabados. Esto gracias a que los elementos prefabricados se producen en una planta con estrictos controles de calidad. En obra, únicamente se montan las piezas y los únicos problemas que podrían surgir, de acuerdo a los expertos, son desperfectos derivados del transporte de dichos elementos.

De esta manera, se reduciría significativamente el espacio necesario para acopio y producción de piezas en obra, así como el tiempo de ejecución del proyecto. Este hecho conllevaría que los costos globales de la obra también se reduzcan.

Asimismo, como la producción se realiza en un espacio donde las condiciones del entorno están controladas, la gestión de los residuos generados es substancialmente más eficaz. Si a este factor se añade el hecho que el consumo energético sería menor, se podría afirmar que la construcción industrializada se presenta como menos perjudicial para el medio ambiente.

Actualmente, existen prefabricados de distinto materiales y los de hormigón resultan uno de los empleados y que presentarían mayores ventajas. Ernesto Villalobos, gerente general de Preansa, cuenta que

“la confección, vaciado y fraguado del hormigón se realiza en condiciones óptimas y controladas, las que luego son transportadas por camiones y grúas de gran capacidad de carga para ser finalmente montadas y construir la obra”.

Ernesto Villalobos, gerente general de Preansa

Villalobos explica que este método tiene una serie de beneficios, puesto que en una fábrica se puede producir hormigones de alta resistencia y realizar el proceso de pretensado, lo que permite diseñar vigas más livianas y con más capacidad de carga que una viga similar ejecutada in situ. “Los elementos prefabricados estructurales de hormigón duran más que los realizados in situ. La alta calidad de la mezcla de hormigón que se obtiene en condiciones industriales, produce un recubrimiento mucho más compacto y duro”, afirma.

Asimismo, el experto destaca que con este sistema se puede anticipar la confección de la del elemento constructivo; es decir, se puede estar trabajando en la fábrica en la producción de la estructura de hormigón, aun cuando en el terreno no parta ninguna actividad.

Por otro lado, Villalobos indica que una de las principales diferencias que existen entre un proceso tradicional con el prefabricado, es la industrialización. Y es que una estructura industrializada obedece a un estándar, está catalogada, lo que permitiría conocer muchas propiedades en forma teórica como su capacidad resistente, rendimientos de fabricación, rendimientos de montaje, recursos asociados y, por ende, su costo. “Al conocer su costo se puede optimizar el diseño en todos sus parámetros para buscar el menor costo y darle eficiencia a la obra”, enfatiza el experto. Junto con ello, prefabricar contribuiría a generar “menos impacto en el entorno de la obra, ruido, polvo, trabajadores, entre otras”, concluye.

Planificación y montaje

Para la ejecución del montaje, primero que todo se debe prestar especial atención a la planificación, pues es en este proceso donde se analiza el diseño de cada estructura. Por tanto, la primera recomendación antes de desarrollar la obra, es hacer una revisión de los elementos para luego ser montados correctamente. “Por ejemplo, las fundaciones de los pilares, que se realiza con una medición topográfica en detalle. Esto es fundamental para garantizar que los trabajos no se detengan por errores no detectados”, explica Villalobos.

De este modo, para el montaje propiamente tal, se deben considerar una serie de detalles según el tipo de pieza a montar: pilares, vigas, losas, costaneras, entre otras. Todas las piezas tienen matices en su colocación y fijación. Además el tipo de obra define en gran parte la forma en la que se montan las piezas.

De este modo, los principales procedimientos para un correcto montaje de un elemento prefabricado son:
Plano de montaje: Listado de piezas con largos y pesos, documentos que son antecedentes para la planificación de la obra. Estos son realizados en el proceso de ingeniería del prefabricado.

Secuencia de Montaje: Se indica el orden de montaje de la estructura, definiendo cada paso cronológico en adelante.
Programa de montaje de piezas por día o semana: Se lleva la secuencia a días en donde se adicionan los tiempos de labores anexas que están en la línea del proceso.

Programa de cargas: Documento que define en fechas la llegada de camiones a obra.

Transporte normal: Es aquel que no requiere ningún permiso especial y pasa a contratación para ejecución directamente, normalmente se utilizan camiones de 12 metros y 45 toneladas de peso bruto total. Es utilizado para piezas de hasta 12 metros y de aproximadamente 24 toneladas.

Transporte especial: Cuando el elemento tiene sobrepeso o sobredimensión se debe transportar en camiones o equipos especiales. En estos casos se tiene que realizar estudios de ruta, análisis de resistencia de puentes, planificación de escoltas policiales y solicitar todos los permisos asociados a la Dirección de Vialidad del Ministerio de Obras Públicas (MOP).

Selección de equipos de transporte especial: Existen varios tipos de equipos necesarios para cumplir con los límites por ley de pesos por eje, peso total, anchos, pendientes, radios de giro, entre otras.
Selección de grúas: Con el largo de la pieza, su peso y lugar donde pueden ser posicionadas las grúas, se puede determinar el radio de trabajo y carga límite, que define la grúa a utilizar.

Selección de personal: Según la dificultad del montaje se define el personal por experiencia y dominio en el tipo de elemento y grúa. Por ejemplo, es muy distinto montar estructuras para edificios que vigas de puentes.
Planificación de compras y materiales de montaje: Ver el suministro de todos los recursos a los montadores durante el montaje. Por ejemplo, mortero grout, gomas para apoyos, entre otras.

Montaje: En el plano de montaje se recomienda identificar todas las piezas y los procedimientos de ejecución de sus uniones. Luego se tiene que desarrollar un programa detallado de trasporte y montaje de piezas por código, siguiendo la secuencia de la instalación pactada con la obra, cuya suma de tiempo corresponde al plazo del montaje.

El montaje de prefabricado se realiza con 4 a 5 personas por frente. Cada frente dispone de una grúa telescópica, por lo que la selección de esta va a depender del peso, altura de montaje y radio de trabajo.

Recomendaciones

Una de las primeras recomendaciones es que el sitio de la obra cuente con una plataforma nivelada y compactada para recibir el peso de los camiones y grúas de montaje. Asimismo, se aconseja contar con accesos adecuados para los camiones que transportan los elementos prefabricados. Debe haber un área despejada de trabajos en el perímetro de la grúa.

La manipulación de prefabricados se debe trabajar con piezas de 1 ton a 120 ton, lo que representa maniobras de alto riesgo, es por ello que se requiere la supervisión de prevencionistas que velen por el cumplimiento del plan de calidad y cuidado de cada obra en particular.

Asimismo, se deben evitar trabajos de compactación con rodillos vibratorios en un radio aceptable para que no se generen vibraciones en la ejecución de uniones.

Los montadores tienen que ser certificados con exámenes periódicos de trabajo en altura y de salud.
Los operadores de grúas deben ser certificados con exámenes de manejo del equipo y de salud. Los montadores deben recibir la capacitación en la ejecución del montaje de cada pieza, conociendo cómo se manipula, qué ganchos de izaje se tienen que usar, qué capacidad de azas y estrobos o cadenas o eslingas tienen que utilizar y cómo debe ser su apoyo en acopios temporales en obra. Asimismo, los montadores tienen que estar capacitados en topografía básica para saber medir y ubicar en la obra cada pieza. Es decir llevar a terreno las medidas teóricas del plano de montaje.

Errores

Según expertos del rubro, uno de los errores más comunes en este proceso es tener un código mal ubicado en algún plano o también una falla de cota en los planos. Sin embargo, estos errores pueden ser evitados rápidamente ya que son observados rápidamente por la uniformidad de las piezas.

Otra dificultad se presenta cuando se encuentra una pieza con un vicio oculto u error dimensional no detectado en fábrica, lo que obliga a rehacer o reparar la pieza.

Para evitar lo anterior, se debe aplicar un control de calidad en las fábricas, lo que permite detectar y evitar muchos problemas en obra. Expertos afirman que, a diferencia de las obras in situ donde todos los problemas afectan en terreno, con medios limitados para actuar, causando retrasos y sobrecostos, el control de calidad en fábrica evita impactar a la obra y tiene mejores medios para solucionar los problemas de manera inmediata.

La nueva norma NCh170 deja atrás 30 años de vigencia de la NCh170.Of1985. Esta simple frase no logra reflejar que al menos durante los últimos 20 años, quienes compartimos en el ámbito de la tecnología del hormigón sabíamos que era urgente su actualización.

El paso del tiempo también afecta a las normas y en el caso de la norma de hormigón que incorporó una dimensión didáctica debido al momento en que se discutió y aprobó, la había transformado en una camisa de fuerza que dificultaba la incorporación de avances tecnológicos importantes. Entonces el proceso de discusión tanto del anteproyecto como el de la norma definitiva ha sido complejo porque no sólo era actualizar la anterior, sino que dar vida a una norma con una estructura y una visión que sea válida hoy y mañana.

Por eso el proceso de elaboración de esta nueva versión ha demandado un par de años de intensas reuniones y que recién ha culminado el pasado mes de junio, con su aprobación por parte del Consejo del Instituto Nacional de Normalización.

Enfoque normativo

En esta norma se refleja claramente que el sujeto a normalizar es el hormigón como material y que éste debe cumplir requisitos o bien, en algunos casos, asegurar que cumplirá unos determinados estándares que la norma establece. Por ejemplo, si la norma de agua establece un contenido máximo de sulfatos solubles, podría eventualmente utilizarse un agua que pudiese tener un contenido mayor siempre y cuando el contenido total de sulfatos en el hormigón no sobrepase el contenido máximo de sulfatos solubles que la nueva NCh170 establece.

Resistencia cilíndrica a compresión

Uno de los aspectos relevantes considerados, fue la necesidad que esta norma fuese compatible con ACI 318, base de la norma de diseño estructural. De esta compatibilidad nace uno de los cambios sustantivos que se introduce con la nueva NCh170 como es la especificación de la resistencia mecánica a compresión en base a resistencia cilíndrica, medida en la probeta de ∅15 por 30 cm de altura, e identificada con la letra G. De la misma manera que ACI 318, la mínima resistencia a especificar a un hormigón armado es G17.

La durabilidad en la nueva norma

• El segundo aspecto relevante, es la implantación de requisitos de durabilidad que serán exigibles cuando el hormigón vaya a estar expuesto a ambientes agresivos. Aquí es conveniente recordar que la agresividad depende de la sustancia agresiva que esté presente y de la concentración en que se encuentre. Por ello, la norma establece que debe ser el proyectista quien debe definir la clase de exposición a la que va a estar sometida la estructura de hormigón.
  La norma reconoce dos tipos de agentes agresivos: internos y externos.Los internos son los que ingresan con alguno de los componentes del hormigón y por tanto se establece un contenido máximo de sulfatos y de cloruros. Esta es la primera vez que en una normativa chilena se establece requisitos para evitar la reacción árido álcali, de manera complementaria a lo que por su parte establece la norma NCh163.
• En el caso de los agentes externos, la norma establece los grados de exposición en cada caso y a continuación establece los requisitos para cada uno de ellos. Los agentes agresivos que generan clases de exposición son: hormigón sometido a congelación y deshielo; ataque de sulfatos en suelos o solubles en aguas de contacto; exposición a que provoca corrosión y hormigones que requieren baja permeabilidad.
  

• Por lo tanto, se puede establecer que cualquiera sea la clase de exposición, la norma establece un requisito de grado mínimo de resistencia cilíndrica a los 28 días y un requisito adicional que el proyectista debe definir: ya sea uno prescriptivo (dosis mínima de cemento) o, en su defecto, uno de comportamiento (penetración máxima de agua según NCh2262).

Procesos del hormigón

La nueva norma trata de una manera general todos y cada uno de los procesos asociados al hormigón. Es decir, lo relevante siempre será que el hormigón mantenga sus propiedades y homogeneidad por lo que en cada etapa como hormigón fresco las medidas a adoptar, deben asegurar esto. En muchos de estos procesos, la norma entrega un requisito prescriptivo y otro por comportamiento. Por ejemplo, cuando se trata de desmolde, se entrega plazo mínimo en días, pero se entrega alternativamente la opción de disminuir ese plazo controlando la madurez del hormigón.
Si bien todos quienes participamos en esta norma tenemos confianza en que será posible volver a revisarla en un par de años; la estructura, tratamiento de cada aspecto o proceso, planteamiento de requisitos, etcétera, garantizan una mejor sobrevivencia de la norma ya que acepta de mejor manera el avance tecnológico que el hormigón seguirá experimentando en los próximos años.

Curso Nch170

Actualmente el área de capacitaciones esta dictando un curso Nueva Norma Chilena 170-2016 Hormigón, Requisitos Generales el cual tendrá lugar el 10 de Diciembre en el Instituto del Cemento y del Hormigón de Chile.

La velocidad de construcción, asociada a una menos cantidad de actividades en terreno, lo que impacta también en una menos exposición
a riesgos de construcción y accidentes, es hoy una de las principales ventajas de la prefabricación, y es que el reducirse la cantidad
de personal necesario para la construcción y montaje, este sistema es menos dependiente de este factor.
Por otro lado, al fabricarse una parte importante de los elementos en una planta bajo condiciones muy controladas, es posible lograr
una menos variabilidad en las características propias de cada elemento, lo que ayuda a mantener estándares de calidad estables en el tiempo.
Augusto Holmberg, Gerente General del Instituto del cemento y del hormigón de Chile (ICH), explica que la prefabricación consiste básicamente
en producir en fabrica elementos que normalmente son construidos en sitio, para luego realizar su montaje en obra.

“Es principalmente un cambio en la secuencia de construcción, lo que permite realizar en paralelo tareas que en otras circunstancias
se deberían realizar en serie, una después de la otra”.

Agrega que el uso de los prefabricados de hormigón ha estado ligado tradicionalmente a la infraestructura, especialmente puentes, donde es la solución
más usada en nuestro país. “En el área industrial desde hace unos 20 años se ha desarrollado fuertemente la construcción de bodegas, supermercados y
centros de distribución con elementos prefabricados de hormigón, especialmente por resistencia al fuego, elevada durabilidad y velocidad de montaje,
Además de lograrse luces libres importantes que permiten que permiten un mejor uso del espacio”.

Precisa que recientemente existe un creciente interés en el uso de la prefabricación en edificación habitacional, tanto en casas como en edificios
de media altura.

“Un ejemplo de ellos es la construcción de una planta robotizada de elementos prefabricados realizada por la empresa BauMax e Inmobiliaria Manquehue”

Crecimiento

Augusto Holmberg apuesta a que en el futuro es esperable un crecimiento sostenido de la prefabricación el país.

“Una vez que se introducen los sistemas industrializados en la construcción, y el prefabricado es uno de ellos, es difícil volver atrás
debido a que se dan por seguro ciertos atributos que son característicos de estos sistemas, como la mayor seguridad en costos y plazos,
la menos dependencia de la calidad y disponibilidad de mano de obra entre otros factores.”

Sin embargo, a su juicio, el factor clave que incide en la industrialización es la disponibilidad de mano de obra calificada, en la medida
que esta empieza a ser más escasa o aumenta su costo, también aumenta los incentivos para industrializar.

“Otro factor que influye es la capacidad para planificar anticipar los problemas de obra y darle solución a nivel de proyecto.
La industrialización no se desarrolla en forma adecuada en escenarios de la improvisación”

Contrariamente, destacada que, en general, las únicas restricciones importantes de este tipo de sistemas constructivos tienen que
ver con el transporte de los elementos prefabricados, tanto horizontal por las restricciones al tránsito de cargas que exceden los
límites de peso y geometría como el transporte vertical asociados al uso de grúas para el montaje.

“En el caso de del transporte en carreteras es necesario hacer una revisión de las actuales disposiciones, ya que ellas fueron
desarrolladas en una época en la cual el uso de prefabricados era mucha menos intensivo y el estándar de las carreteras muchas más precario”

Normativa

Las normas que regulan el diseño de las estructuras prefabricadas de hormigón son las mismas que regulan al hormigón colocado en sitio. El gerente
general del ICH dice que en el caso específico de la norma de diseño sísmico industrial NCh 2363 esta tiene una sección especial dedicada a las estructuras
prefabricadas de hormigón, lo mismo sucede con el código ACI 318, base de nuestra norma de diseño de hormigón armado.

“Las estructuras de hormigón en sitio o prefabricadas deben cumplir los mimos requisitos de desempeño sísmico. En el caso de las estructuras prefabricadas,
al ser ensambladas mediante montajes, aparece un punto adicional de chequeo que es la junta entre los elementos prefabricados.“

El comportamiento de estructuras prefabricadas modernas fue en general muy bueno en los últimos grandes sismos producidos en el país,
especialmente las diseñadas usando la norma NCh 2369.

“Los grandes terremotos siempre nos muestran que debemos seguir mejorando nuestras prácticas de diseño y construcción, y es así como
esta norma está actualmente en proceso de revisión para incorporar todas las lecciones del terremoto del 27/f”.

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