Este material tiene un rol fundamental en la construcción, siendo esencial en la edificación de infraestructuras a lo largo del país. Su uso extendido no solo responde a la necesidad de soluciones duraderas, sino que también refleja su importancia económica y social en proyectos de gran escala.

Conversamos con Marcelo González, profesor del Diplomado en Innovación y nuevas tecnologías de construcción con hormigón, sobre el desarrollo de nuevas tecnologías en la industria del hormigón, los desafíos y oportunidades que existen en nuestro país, y las proyecciones a futuro.

Nuevas tecnologías de construcción

En la actualidad existen diversas tecnologías que están siendo implementadas con éxito en la industria. Una de estas, es el uso de fibras como refuerzo en el hormigón, ya sea en muros para viviendas de baja altura o en pavimentos.

Al incorporar fibras como reemplazo parcial de armadura en los muros, se puede disminuir el uso de mano de obra intensiva para la colocación de la enfierradura, dado que solo se necesitaría el moldaje, una mínima cantidad de fierro y el hormigón con fibras.

Esta tecnología está siendo aplicada en Chile, y mediciones de terreno han permitido verificar que es posible disminuir aproximadamente en un 40% los plazos de construcción en obra gruesa; en otras palabras, es posible aumentar la productividad.

«Por otro lado en el país, existen diversas aplicaciones de hormigones con fibras para pavimentos; principalmente benefician la disminución de fisuras por retracción plástica, aumentan durabilidad de la solución, pero también se beneficia el comportamiento mecánico del pavimento, logrando incluso disminución de espesores en el diseño. Por lo general, las fibras se introducen en la planta de hormigón, es un proceso de producción bien controlado», indicó el experto.

La prefabricación con hormigón es otra tecnología que ha tenido un auge importante en los últimos años y existen varias empresas especializadas a nivel nacional. Sus principales ventajas radican en la disminución de tiempo y costos de construcción, además de garantizar un mejor desempeño y durabilidad, debido a que son construidas en espacios controlados.

En este sentido, se han ejecutado grandes proyectos con prefabricado de hormigón, como por ejemplo el Centro de Entrenamiento Paralímpico. Este proyecto contempló columnas, vigas, losas, costaneras y graderías de hormigón prefabricado.

Por último, hay que mencionar que otra tecnología emergente es la impresión 3D, aunque en este caso el nivel de madurez tecnológica y aplicaciones a nivel nacional es más bajo, sin embargo, su potencial es prometedor.

Desafíos de la industria de hormigón en Chile

La industria del cemento y del hormigón es responsable de aproximadamente el 8% de las emisiones de CO2 a nivel mundial. La mayor producción de emisiones de gases de efecto invernadero vienen del proceso de clinkerización, en el cual las materias primas se calcinan en un horno a alta temperatura (aprox. 1450 °C). El uso de combustibles fósiles utilizado para alcanzar esas temperaturas es responsable de aproximadamente un 40% de esas emisiones, mientras que otro 50% se produce por la descarbonatación de la piedra caliza.

Para hacer del cemento y del hormigón un material más sustentable, una de las principales estrategias corresponde al uso de materiales cementicios suplementarios (SCM en su sigla en inglés), los cuales no requieren pasar por el horno de clinkerización y permiten reducir parcialmente el factor Clinker; entre ellos destacan las cenizas volantes, las escorias de alto horno y las puzolanas naturales.

Mundialmente se están investigando alternativas para evitar las emisiones de CO2 en el proceso de descarbonatación de la piedra caliza. Una opción bastante promisoria está en el uso de un método electroquímico que utiliza energía renovable (muy abundante en Chile); este método permite la generación de gases de alta pureza entre los cuales se encuentra el CO2 el cual se puede capturar, reutilizar y/o secuestrar.

El proceso produce hidróxido de calcio que se utiliza como materia prima para la fabricación del clinker, pero se elimina el 50% de emisiones de CO2. En la actualidad los resultados indican que la tecnología es viable, sin embargo, las limitaciones están en la escalabilidad y en la viabilidad económica.

Por otra parte, la industria ha apuntado a mejorar el uso de los recursos que se disponen para la producción de hormigón, como por ejemplo el agua o los áridos, que son recursos limitados y que cada vez están más escasos. En este sentido, se ha investigado significativamente el uso de áridos reciclados del hormigón para ser incorporados nuevamente en algún elemento.

Sustentabilidad en la industria de hormigón en Chile

«De una manera colaborativa entre la academia, sector público y privado, estamos buscando lograr un material carbono neutral o net zero, pero sabemos que es un desafío ambicioso. Particularmente los cementos que se producen en Chile tienen una huella relativamente baja debido al uso de puzolanas naturales y escorias de alto horno que reducen el factor clinker», señaló el docente.

El enfoque actual consiste en actuar a través de diversas estrategias que de manera conjunta puedan mejorar la sustentabilidad. También en la actualidad se está investigando y desarrollando nuevas tecnologías para lograr la carbono neutralidad.

Futuro de la industria del hormigón

Se espera una creciente atención hacia la sostenibilidad y ecoeficiencia, con un enfoque en la reducción del impacto ambiental y la exploración de materiales alternativos. La hoja de ruta que se ha propuesto en el país tiene como objetivo llegar a un material carbono neutral al 2050 (o antes).

«La incorporación de tecnologías tales como prefabricación, impresión 3D, incorporación de residuos en el hormigón, utilización de sensores, automatización de procesos y sistemas de gestión, probablemente transformarán los procesos de producción y aplicación del hormigón. Lo anterior requerirá un esfuerzo importante desde el punto de vista técnico y normativo para transferir y adoptar las tecnologías» comentó el profesor.

Además, el desarrollo continuo de materiales de construcción avanzados, proyectos de infraestructura y el cumplimiento de normativas y estándares influirán en la evolución de la industria. El crecimiento económico y la inversión en proyectos a gran escala también se perfilan como factores clave que impulsarán la demanda de hormigón en el país.

En resumen, se anticipa un panorama en el que la industria del hormigón en Chile evoluciona hacia prácticas más sostenibles, adopta nuevas tecnologías y responde a las demandas de desarrollo económico y normativas de construcción.