El trabajo colaborativo de los académicos pertenecientes al Centro de Innovación del Hormigón, se adjudicaron importantes fondos de investigación, lo cual demuestra las capacidades en distintas áreas de especialidad para llevar a cabo investigación de frontera en temáticas que hoy en día representan desafíos globales en torno a la construcción con hormigón.
Los proyectos que se han adjudicado dan cuenta de los enormes esfuerzos del equipo de trabajo que ha conseguido levantar estas iniciativas de gran relevancia para el desarrollo en el área de ingeniería civil:
1. Understanding and improving the microstructure and properties of new concretes with low environmental impact based on concrete waste: a path towards the circular future.
Código del Proyecto: Fondecyt 1211135:
Equipo académico: Viviana Letelier, Mauricio López & Pedro Muñoz
Instituciones: UFRO – PUC
Resumen: El presente proyecto considera la participación de investigadores de tres universidades chilenas, quienes en conjunto con el apoyo de asesores internacionales podrán desarrollar un estudio que provea una solución holística o integral para los residuos de hormigón, considerando una sinergia y mejoramiento de los procesos y la utilización conjunta de todos los residuos provenientes de escombros de hormigón. Se incluye a su vez todos los hallazgos más recientes en el uso de la carbonatación como una técnica de mejoramiento de la microestructura del mortero adherido a los áridos reciclados y como una fuente de CO2 capaz de neutralizar los tratamientos requeridos para la mejora de los áridos reciclados de hormigón. El proyecto considera la evaluación de dos procesos sobre los residuos de hormigón (áridos reciclados y pasta cementicia hidratada): curado con CO2 y aplicación de un tratamiento térmico. Los efectos de estos tratamientos en la microestructura de los residuos mejorados serán medidos, evaluados y entendidos a través de diversas técnicas de caracterización física y química avanzada. Se desarrollarán modelos microestructura-desempeño para los residuos y el nuevo hormigón con áridos reciclados. Este nuevo entendimiento permitirá diseñar y/o ajustar procesos de manera de generar cero residuos, mínima huella ambiental y máxima prestación mecánica. Los resultados del proyecto permitirán una reutilización total del hormigón de demolición y la obtención de una nueva clase de hormigones de óptimo desempeño estructural, mínima huella de carbono y máxima durabilidad.
2. Residual Capacity of Earthquake-Damaged Reinforced Concrete Structural Wall Buildings.
Código de proyecto: Fondecyt 1211823
Equipo académico: Matías Hube & Hernán Santa María
Instituciones: PUC
Resumen: Este proyecto contempla la participación de académicos del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Pontificia Universidad Católica de Chile.
Los terremotos de Chile en 2010 y de Nueva Zelanda en 2011 demostraron que los muros de hormigón armado en edificios resisten de manera efectiva las cargas sísmicas laterales. Sin embargo, existe un contraste importante en el comportamiento final de las estructuras en ambos terremotos: mientras en Chile el 98% de los edificios mayores a 9 pisos no mostraron daños significativos y solo el 2% mostraron daño que justifique reparación o demolición, en Nueva Zelanda más del 60% de este tipo de estructuras ubicadas en Central Christchurch fueron demolidos.
El objetivo de esta investigación es determinar mediante modelación y una campaña experimental, cuándo un edificio dañado debe ser reparado y evaluar la capacidad residual de los muros luego de ser sometidos a las cargas inducidas por sismos. Para esto, en la campaña experimental se considerarán (i) muros que no cumplen con los requerimientos impuestos con los códigos de diseño vigentes, (ii) muros que cumplen con los requerimientos impuestos por los códigos vigentes y (iii) Estudio de las barras de refuerzo.
3. Desarrollo de especificaciones técnicas para la construcción acelerada de pavimentos de hormigón aeroportuarios, urbanos e interurbanos: hacia procesos constructivos industrializados, más sustentables y productivos.
Código del proyecto: Fondef IT 20I0026
Equipo académico: Marcelo González, Álvaro González, Leonardo Brescia, Iván Navarrete & Martín Contreras
Instituciones: PUC – UDP
Resumen: En este proyecto participan académicos de dos universidades, profesionales de dos Ministerios y de seis empresas, cuyos esfuerzos convergen en esta propuesta para generar una mejora sustancial de la infraestructura de pavimentos del país mediante la implementación de un nuevo método constructivo.
El aumento del tráfico terrestre y aéreo, genera la necesidad de construir nueva infraestructura para satisfacer la demanda creciente. Además, los pavimentos presentan mayor tasa de solicitación, lo que conlleva un mayor deterioro de las estructuras necesitando actividades de conservación o reemplazo de losas. Debido a las altas tasas de tráfico, las actividades de conservación o reemplazo de pavimentos se han vuelto críticas debido a que las técnicas tradicionales de construcción requieren tiempos que afectan significantemente la operación.
La literatura revela que existen nuevas técnicas constructivas, particularmente destaca la técnica de Construcción Acelerada (CA). La CA utiliza técnicas innovadoras de planificación, diseño, nuevos materiales y métodos de construcción basados en elementos prefabricados que permiten construir o rehabilitar de una manera más costo-efectiva y eficiente. El Centro de Innovación del Hormigón UC desarrolló un prototipo de pavimentos de hormigón de alta durabilidad para la industria minera, el cual puede ser extrapolado a otro tipo de pavimentos de hormigón.
Debido a lo anterior, el objetivo del proyecto es desarrollar especificaciones técnicas, validadas en terreno por las instituciones asociadas, que permitan construir de manera acelerada pavimentos de hormigón aeroportuarios, urbanos e interurbanos, de tal manera de facilitar la aplicación de esta tecnología a las entidades que interactúan para la ejecución de este tipo de obras. A través de esas especificaciones técnicas los mandantes podrán llamar a licitación para usar esta tecnología y los constructores podrán materializar las obras cumpliendo las exigencias técnicas y contractuales.