Prefabricados de concreto: Perspectivas en sostenibilidad y normalización

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Ingeniero Juan F. Arango 

Jefe de Soporte Técnico Cemento y Concreto, ALIÓN 

Presidente del Comité de Prefabricados de ICONTEC

 

Los prefabricados de concreto han sido protagonistas del espacio público en muchos países debido a que con ellos se conforman andenes, se proveen mobiliarios y sistemas complementarios, –postes, alcorques, bordillos, materas, cunetas– entre muchas otras posibilidades de sus componentes. Su éxito puede explicarse por varias características: la primera es la versatilidad del concreto para lograr diferentes formas, texturas, colores y acabados. La segunda es que, en general, los prefabricados de concreto están especificados en las normas para que, aprovechando sus características, exijan bajo mantenimiento, una actividad relevante que no suele estar presupuestada. Tercero, porque las piezas prefabricadas permiten alta velocidad constructiva, y tienen gran reparabilidad, debido a que en muchos casos las piezas ya instaladas pueden reutilizarse o, de lo contrario y bajo ciertas circunstancias de planeación de espacio público, son de fácil consecución. Y cuarto, por su gran durabilidad ante las acciones del medio ambiente y de los usuarios. Esto las posiciona como una excelente solución que se traduce en costo eficiente. 

 

Pero estas cualidades de los prefabricados no se limitan a los espacios públicos. Muchas otras obras destinadas al hábitat humano son beneficiarias de los mismos atributos, tal como se muestra en la foto 1, en una terraza habitable que aprovecha diferentes formatos, colores, texturas y funcionalidades de elementos que fueron realizados en una planta de prefabricados.

 

De hecho, las edificaciones y las obras de infraestructura reciben las ventajas de la prefabricación, bien sea con unidades pequeñas, como las usadas en la construcción de muros en mampostería y revestimientos en pisos, o con las piezas de gran formato como fundaciones, vigas, muros de contención, losas, escaleras o paneles de fachada. Esto sin contar la infinidad de otros componentes y elementos no estructurales y decorativos.

 

De otro lado, una de las maneras actuales de incorporar el concepto de sostenibilidad es a través de la elaboración de componentes de obra en una planta centralizada de productos de concreto. Y es que la sostenibilidad ambiental suele ser observada con especial énfasis en los efectos de las emisiones de dióxido de carbono, de las toneladas de materiales usados o de la eficiencia energética. Pero hoy en día se puede argumentar que hay mucho por hacer en otros campos como el de la articulación de los diferentes diseños para evitar reprocesos. O que durante el proceso constructivo se minimicen los desperdicios de materiales por cuenta de los derrames, contaminación, desperdicios, recortes y demoliciones, entre muchas otras situaciones.

 

Así, a modo de ejemplo, el uso de componentes prefabricados permite reducir los desperdicios. En una planta centralizada de producción se puede dar tratamiento y utilidad a sus desechos, sobrantes y rechazos de calidad de manera controlada y confiable, para transformarlos en nuevos productos, minimizando la producción de residuos que deban ser transportados y reclasificados o, en el peor de los casos, dispuestos en rellenos. Además, y a partir del diseño, la elaboración del componente aporta a la sostenibilidad porque se mejoran la calidad y la durabilidad, y por tanto se puede esperar que la obra esté en servicio durante su tiempo de diseño. Es decir, que no exigirá ser reparada o reemplazada antes de tiempo.

 

De hecho, es importante anotar que la forma de trabajo del Comité 101 se modificó recientemente para aumentar su eficiencia, conservando la metodología de los consensos y su característico rigor técnico. El nuevo procedimiento se puede resumir así: entre los integrantes en el Comité de Prefabricados se selecciona un ponente quien desarrolla un proyecto de actualización de la norma encomendada, con base en algunos documentos de referencia orientados por el Comité. Luego, en un grupo de trabajo reducido conformado por las partes interesadas, el ponente presenta el documento que es proyecto de norma para recoger sus observaciones. Una vez que el grupo de trabajo logra un consenso, el nuevo proyecto de norma se comparte con todos los integrantes del Comité para su estudio. En plenaria del Comité se analizan las observaciones puntuales que tengan los integrantes, se ajusta el proyecto de norma y se aprueba que siga al paso de consulta pública. Finalizada la consulta pública, las observaciones recibidas son tratadas por el grupo de trabajo, si es necesario se ajusta el documento, y se sustentan de nuevo ante el Comité en plenaria. El nuevo documento resultante se aprueba y pasa a estudio por el Consejo Técnico del Icontec. Si todo está bien, se procede a realizar la actualización de la norma.

 

Prefabricación y normalización

 

Los componentes de concreto fabricados en plantas centralizadas tienen cantidad de ventajas respecto a los elaborados en la obra. Por lo general, las plantas trabajan bajo techo, en condiciones ambientales controladas, con seguimientos de calidad que suelen ser más detallados, y con más recursos como consecuencia del proceso industrial. Esto es válido para los materiales con los que se hacen los prefabricados, y van hasta el producto mismo. De hecho, sobre este último aspecto hay un conjunto importante de normas, como las del Icontec o las del dueño de la obra –Invías, por ejemplo– que especifican diferentes parámetros o características que deben cumplir los productos para considerar que satisfacen el desempeño esperado.

 

Así, en el primer semestre del año 2022, el Invías incorporó en su normatividad las características de desempeño deseadas para los prefabricados de gran formato a usar en sus proyectos viales (artículo 633), para vigas pretensadas, box coulverts, puentes peatonales, y prelosas colaborantes para puentes. 

 

Por otra parte, el Icontec genera otro grupo amplio de normas para la prefabricación. Así, desde hace varios años hay un Comité de Normalización de Prefabricados que se encarga de estudiar y redactar normas para estos productos. En él participan la industria, las universidades, los gremios y otras partes interesadas. Recordando un poco, hacia comienzos de los años 2000 se realizó un trabajo importante de actualización y adopción de normas de producto, muchas de las cuales necesitan ser actualizadas, una labor en la que se concentra el Comité 101 de Prefabricados.

 

¿Cuáles normas están cambiando o van a cambiar?

 

Recientemente terminó en el Icontec el proceso de consulta pública de la NTC 4992, de losetas de concreto prefabricadas, que al momento de escribir estos párrafos está en estudio por el Consejo Técnico del Icontec para su trámite final. La Norma tiene cambios importantes, que deberían ser tenidos en cuenta por los diseñadores, especificadores y dueños de proyectos. Entre los más relevantes se puede mencionar que todos los métodos de ensayo se trasladaron a otra norma independiente y que concentrará un grupo grande de métodos de ensayo, que es la NTC 4024 actualmente en etapa de consulta pública. De otra parte, en la NTC 4992 quedaría integrada la NTC 4993, que es para las tabletas de concreto. Por tanto, se espera que la NTC 4993 sea anulada.

 

Como ya mencionamos, la NTC 4024 concentrará un amplio grupo de métodos de ensayo de prefabricados, que antes se encontraban en cada norma de producto. Pero trae, además, otros cambios importantes como la eliminación de una propiedad con la cual se determinaba el módulo de rotura, específicamente el rectángulo inscrito. En su momento, en los años 2000, se adoptó el rectángulo inscrito como solución para evitar el corte de las unidades. Y esto funcionó bastante bien para las rectangulares, pero no así para las piezas con formas diferentes, pues la ecuación que se empleaba no siempre reflejaba la superficie de falla inducida en el ensayo. En el peor de los casos, esta práctica resultaba castigando innecesariamente el desempeño de las losetas, tabletas y adoquines que tuvieran geometrías diferentes a las rectangulares. Por ello, ahora se solicitaría que las unidades irregulares sean cortadas para obtener un trozo rectangular sobre el que se haría el ensayo del módulo de rotura.

 

Debido a que esto tiene impacto en las normas de adoquines, el Comité se encuentra actualizando la NTC 2017, en la cual, más adelante y cuando se adopte, seguramente se notarán cambios similares a los ya descritos para la norma de losetas y tabletas de concreto.

 

Los planes de trabajo del Comité dan prioridad a otras normas de interés, como son los casos de las normas de bloque de concreto estructural NTC 4026, y no estructural NTC 4076. Así mismo, la norma de resistencia a la abrasión por medio de disco ancho, NTC 5147; la de postes NTC 1329; la de prismas de mampostería NTC 3495; de calados NTC 4671, y la de paneles de concreto NTC 2446. En el corto plazo se estarán revisando diferentes normas de productos prefabricados y se estudiará la adopción de otras que son necesarias para la industria y los usuarios. 

Todas estas actualizaciones tienen un denominador común: la verificación del desempeño obtenido luego de la fabricación del producto, de tal manera que cumplan con la calidad y los atributos que lo han hecho tan exitoso.