Ventajas y características del Hormigón de Muy Alto Rendimiento
(Artículo publicado en la Revista Obras Urbanas número 95)
El Hormigón de Muy Alto Rendimiento (UHPC por sus siglas en inglés) se caracteriza por tener una durabilidad y una ductilidad muy elevadas en comparación con el hormigón convencional.
Nacido en Dinamarca en los años 80, este material combina tecnologías de los hormigones autocompactables (SCC), de los de alta resistencia (HSC) y de los reforzados con fibras (FRC). Sus excelentes prestaciones se basan en tres principios fundamentales:
- Gracias a la utilización de aditivos superplastifi-cantes de última generación, se logra una rela-ción agua/cemento muy baja (0.18 a 0.25), que posibilita que no exista una red comunicada de poros a través de la que penetren oxígeno, agua o agentes agresivos. Esto maximiza la durabilidad en estado no fisurado.
- Con un elevado contenido de fibras de alto lími-te elástico (2%-3% del volumen), el UHPC pre-senta endurecimiento por deformación a trac-ción, lo cual minimiza el tamaño de las fisuras en estado límite de servicio, maximizando la durabi-lidad en estado fisurado.
- El reducido tamaño máximo de árido y la cuida-da curva granulométrica, junto con las fibras, per-miten reducir los recubrimientos y eliminar armaduras secundarias, lo que implica diseños más esbeltos y hasta un 70% más ligeros que si se realizaran con hormigón convencional.
Estas ventajas también tienen consecuencias positivas desde el punto de vista medioambiental. La reducción del volumen de material utilizado minora la huella de carbono asociada, la cuantía de armado, la mano de obra y los medios requeridos para la instalación. Estas reducciones, junto con el incremento de la vida útil de la estructura y el menor uso de materiales de reparación implica que el volumen de residuos generados por unidad de tiempo es hasta un 90% inferior al de las estructuras de hormigón convencional, lo que muestra el alto grado de sostenibilidad de esta solución.
Desde hace más de un siglo Sika trabaja en desarrollar soluciones de hormigón duraderas y que contribuyan al desarrollo sostenible. En el amplio portfolio de la compañía figuran estos superhormigones con una resistencia a compresión por encima de los 150 MPa.
Posibles elementos estructurales
El Hormigón de Muy Alto Rendimiento es particularmente idóneo en aplicaciones en las que se dan al menos una de las siguientes condiciones:
- Estructuras sometidas a clases de exposición agresivas (cloruros, ácidos, etc.), a abrasión, a fatiga, a impacto, a ciclos térmicos, etc., puesto que la durabilidad del UHPC permite incrementar la vida útil y minimizar los gastos de mantenimiento y reparación. Estas condiciones se dan en puentes de alta montaña, estructuras portuarias, presas, estructuras en ambiente industrial, etc.
- Estructuras en las que la ligereza aporta ventajas competitivas, bien por generar un diseño más eficiente o por una reducción notable de los costes de transporte e instalación. Un ejemplo de estas son las viviendas modulares, cuyo peso se puede reducir a menos de la mitad que cuan-do se diseñan con hormigón convencional, o cualquier tipo de estructura flotante, puesto que la ligereza permite reducir el canto de la pieza y eso redonda en un ahorro notable.
- se puede reducir a menos de la mitad que cuan-do se diseñan con hormigón convencional, o cualquier tipo de estructura flotante, puesto que la ligereza permite reducir el canto de la pieza y eso redonda en un ahorro notable.
Referencias de aplicación
España ha sido un país particularmente dinámico en la construcción de estructuras de Hormigón de Muy Alto Rendimiento, especialmente por haber desarrollado innovaciones en nuevos sectores.
En el año 2013 se instaló en Alicante la primera gran obra con este material, la pasarela sobre el barranco de las Ovejas, que con 43 m de luz se convirtió en la primera pasarela en celosía del mundo realizada únicamente con UHPC. La estructura ganó el Premio de Ingeniería Civil 2013 de la Asociación Española de Ingeniería Estructural ACHE, y el Premio de Construcción del Instituto Americano del Hormigón ACI 2019 por la excelente contribución a la industria de los diseñadores de la obra. Hoy en día, casi 10 años después, la estructura no ha requerido mantenimiento y permanece en perfectas condiciones pese al ambiente de exposición marino. El éxito de esta primera estructura incentivó la temprana proliferación de otras pasarelas en Puçol (2014), Guadassuar (2016) o Sollana (2021).
El Hormigón de Muy Alto Rendimiento también ha demostrado ser muy competitivo en ambientes offshore, donde durabilidad y ligereza aportan grandes ventajas. Por este motivo, en 2015 RDC patentó un diseño de batea (granja flotante para cultivar mejillones) de UHPC. Este material permitió contar con un peso y flexibilidad similares a los de las estructuras tradicionales de eucalipto, pero multiplicando la vida útil al menos por cuatro y eliminando los gastos de mantenimiento anuales. Actualmente hay en servicio ya más de 20.000 m2 de estas bateas, que los clientes demandan por el ahorro en gastos a medio y largo plazo y por la fiabilidad que les aportan frente a los temporales invernales.
Estas mismas ventajas han permitido lanzar en 2022 pantalanes de UHPC para el sector de la energía fotovoltáica flotante. Patentado por RDC e Isigenere, este elemento prefabricado crea un sistema perimetral que protege los flotadores de plástico del oleaje, y que a la vez es utilizado para rigidizar el sistema y lograr reducir al mínimo el número de fondeos. Estos elementos se han instalado por primera vez para EDP en la mayor instalación de energía solar flotante de un embalse en Europa (5 MW, Alqueva, Portugal). El reducido peso de los pantalanes ha permitido tener una pieza más hidrodinámica, reducir notablemente los costes de transporte e instalación y que se minimice el impacto medioambiental de la obra.
hecho de Formex® UHPC
En definitiva, el UHPC permite ganar competitividad y ser más sostenibles en diversos nichos del sector de la energía, industrial, acuicultura, e ingeniería civil, aportando soluciones particularmente competitivas si la durabilidad o la ligereza aportan ventajas significativas.
