La colaboración entre el Departamento de Obras Civiles de la USM, la constructora Gesvial y el Ministerio de Obras Públicas contribuirá en la construcción de un extenso túnel que forma parte del proyecto Américo Vespucio Oriente II que utilizará hormigón proyectado reforzado con fibras.
Una importante investigación sobre el comportamiento de hormigones reforzados con fibras sometidos a cargas permanentes en el tiempo contribuirá al desarrollo del proyecto Américo Vespucio Oriente II (AVO II), una concesión del Ministerio de Obras Públicas que ejecuta el Grupo Costanera y que considera la construcción de un túnel de más de cinco kilómetros de largo, del que gran parte se realizará debajo de la Línea 4 del Metro de Santiago.
En el marco de este proyecto iniciado a mediados de 2023 y que contempla su finalización para 2028, el Departamento de Obras Civiles de la Universidad Técnica Federico Santa María, a solicitud de la constructora Gestión Vial S.A. (Gesvial), se encuentra estudiando el incremento de deformación por creep de hormigones reforzados con fibras preagrietados sometidos a flexión, el cual es fundamental para el sostenimiento de las excavaciones que se requieren durante las labores de perforación.
“Durante la etapa de construcción el túnel se refuerza la bóveda con hormigón proyectado con fibras, el que debe cumplir una serie de requisitos y especificaciones técnicas para evitar que experimente deformaciones excesivas debido a cargas permanentes, lo que se conoce como ‘creep’”, explica el Dr. Sergio Carmona, profesor del Departamento de Obras Civiles en la USM y quien encabeza el proyecto.
“Estos ensayos de ‘creep’ consisten en determinar el comportamiento o el aumento de deformación que experimenta el hormigón reforzado con fibras agrietado cuando es sometido a cargas por mucho tiempo”, explica el Dr. Carmona, añadiendo que se han tomado muestras de los diferentes tipos de hormigones reforzados con fibras que se podrían utilizar en el túnel, y se les ha sometido a pruebas basadas en las recomendaciones dadas por la International Union of Laboratories and Experts in Construction Materials, Systems and Structures (RILEM), además una colaboración de destacado expertos como los profesores Giovanni Plizzari de la Universita degli Studi di Brescia en Italia, y Pedro Serna, de la Universidad Politécnica de Valencia, España, expertos en la materia.
El Dr. Carmona también señala que “si bien a nivel mundial se han realizado ensayos de creep de hormigones reforzados con fibras de acero o sintéticas, esta investigación contempla el ensayo de hormigones reforzados con fibras híbridas, es decir, que son reforzado simultáneamente con sintéticas y de acero, en diferentes proporciones, constituyendo un hito a nivel mundial en las investigaciones de este tipo de hormigones”.
Prestigio técnico
Si bien el fenómeno “creep” es conocido en la industria, su relación en hormigones reforzados con fibras sintéticas y metálicas aún se encuentra bajo estudio. Por esta razón, el gerente técnico de Gesvial, Jorge Barraza, explica que es fundamental el desarrollo de estos ensayos para lograr determinar los efectos de deformación en el tiempo en estos materiales y así obtener resultados con fórmulas que pueden ser aplicadas en el proyecto con un sustento científico y técnico.
En ese aspecto, Barraza asegura que “trabajamos junto a la USM por sus capacidades técnicas”, y recalca la importancia de las instituciones educativas se involucren en este tipo de proyectos de vanguardia aportando con un “respaldo técnico” a las operaciones.
Por su parte, el inspector fiscal del Ministerio de Obras Públicas a cargo de la concesión, Rodrigo Richmagüi, señala que el proyecto contempla la construcción de túneles en forma tradicional, metodología denominada “túnel minero” y el uso del hormigón proyectado con fibras es fundamental para su sostenimiento.
“En la colocación de hormigón proyectado hay muchas tendencias que en realidad tiene poca validación teórica, como la colocación de fibra de acero y fibra sintética”, asegura Richmagüi, y explica que para las pruebas que actualmente se llevan a cabo en la universidad, se busca conocer la capacidad de fluencia o creep en el largo plazo de mezclas que contienen refuerzo con fibras sintéticas y fibras de acero simultáneamente.