Un equipo de investigadores de la Facultad de Ingeniería, junto a empresas, está desarrollando en Uruguay un tipo de hormigón mucho más resistente que el tradicional, que podría cambiar la forma en que se construyen obras como puentes, edificios o infraestructuras costeras.
Se trata del llamado hormigón de ultra alto desempeño (UHPC), un material más fuerte y duradero que el común, que incluso, según los expertos, se comporta en algunos aspectos de forma similar al acero y promete estructuras más durables, livianas y con menor impacto ambiental a largo plazo.
La iniciativa, impulsada por los ingenieros Rafael Leites de Moraes y Luis Segura, se centra en el diseño de mezclas y el desarrollo de aplicaciones estructurales de este material avanzado.
“El proyecto básicamente tiene dos ejes grandes. Primero, diseñar una mezcla de hormigón de ultra alto desempeño y, después, [...] desarrollar aplicaciones estructurales de este mismo material”, explicó a la diaria Leites de Moraes.
Según detalló, el trabajo abarca desde aplicaciones de baja responsabilidad estructural hasta usos más exigentes, con el objetivo de validar su comportamiento en distintos escenarios.
El desarrollo cobra relevancia en un contexto en el que el hormigón es el segundo material más utilizado en el mundo después del agua y uno de los principales responsables de emisiones de dióxido de carbono, debido a la producción de cemento. Según el centro de estudios británico Chatham House, la industria del cemento genera alrededor del 8% de las emisiones globales de dióxido de carbono.
A nivel global, gran parte de la infraestructura construida en el siglo XX comienza a mostrar signos de deterioro, especialmente en puentes, carreteras y estructuras costeras, lo que implica altos costos de mantenimiento y reemplazo.
En Uruguay, este problema es especialmente visible en infraestructuras costeras y portuarias, donde la exposición al agua acelera el deterioro de los materiales.
Primer prototipo de escalera de UHPC de 40 mm de espesor realizado en Uruguay
¿Qué lo hace diferente?
El UHPC es un tipo de hormigón con propiedades superiores al convencional. “Es un hormigón bastante avanzado, que tiene características más parecidas a un acero que a un hormigón”, explicó Segura.
La diferencia es clara en lugares exigentes, como la costa. Allí, una estructura común puede deteriorarse en unos 20 años. Con este nuevo material, ese tiempo podría multiplicarse.
Entre sus principales ventajas, Segura destacó, en diálogo con la diaria su resistencia y durabilidad: “Permite hacer estructuras mucho más esbeltas y además tiene una particularidad que es mucho más durable”.
Esa diferencia se vuelve especialmente relevante en ambientes agresivos, como zonas costeras. “En un ambiente agresivo, como primera línea de costa, una estructura puede durar 20 años. Con este hormigón, estás extendiendo la vida útil cinco veces, es una diferencia muy grande”, señaló Leites.
Segura agregó que este tipo de material puede superar ampliamente ese rendimiento: “Con UHPC podés llegar a tener una vida útil mayor a 100 años”.
Un desarrollo adaptado a Uruguay
El desarrollo surge a partir del objetivo de incorporar en Uruguay tecnologías ya utilizadas en otros países. En ese marco, el equipo trabajó en la adaptación del material a condiciones locales. “Nos interesaba poder generar un hormigón que funcionara con materia prima uruguaya, y eso se logró”, indicó Leites de Moraes.
El proyecto cuenta con apoyo de la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII) y la participación de empresas como Astori (de origen uruguayo) y PREFFOR (español).
“En el grupo estamos bastante conectados con la industria. Activamente desde la universidad estamos realizando charlas, conferencias, mostrando estas tecnologías y el potencial de las mismas”, destacó Segura.
De laboratorio a la vida real
El proyecto avanzó desde pruebas de laboratorio hasta ensayos a escala industrial. “Pudimos avanzar a una escala industrial e hicimos prototipos o estructuras en tamaño real”, señaló Leites, quien mencionó la construcción de un panel de 25 metros cuadrados por 10 de largo sin armadura convencional.
Además, el equipo desarrolló aplicaciones en arquitectura, como barandas y escaleras, aprovechando la capacidad del material para generar piezas más delgadas y con mayor libertad de diseño.
En cuanto a los costos, los investigadores señalaron que el material es más caro en términos iniciales, pero ofrece ventajas en el ciclo de vida. “El material es más costoso que un hormigón convencional, pero después se gana en vida útil y en menores costos de mantenimiento. Las estructuras llevan menos cantidad de material”, explicó Leites.
También permite reducir la cantidad de material utilizado: “Se puede sustituir una estructura de hormigón convencional por una de UHPC haciéndola hasta 70% más ligera”.
¿Por qué importa para el futuro?
Este tipo de materiales puede ser clave en un contexto de cambio climático, donde las infraestructuras están cada vez más expuestas a condiciones extremas.
“El UHPC es súper aplicable en ambientes agresivos, donde es muy posible que tengas corrosión”, señaló Leites.
También puede ayudar a reducir el impacto ambiental: “Una estructura de este tipo reduce la huella de carbono y, además, al ser más ligera, bajan los costos de transporte y de montaje”, explicó Segura.
De cara al futuro, ambos coincidieron en que se trata de una herramienta para mejorar la infraestructura urbana. “Es un material más que permite hacer las infraestructuras necesarias, pero con otras capacidades”, sostuvo Segura.
En ese sentido, subrayó que su principal aporte radica en optimizar el uso de recursos: “Permite un mejor uso de los recursos de la sociedad” y remarcó que en muchos casos tiene un mayor nivel de reciclaje.
El desarrollo también se apoya en un modelo de trabajo que integra universidad e industria, lo que, según los investigadores, facilita la transferencia de conocimiento y la aplicación práctica de la innovación.