Domos de hormigón inflado: nuevas metodologías para construir con hormigón

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Mientras que dos académicos de la Universidad Tecnológica de Viena idearon una innovadora manera de “inflar” al hormigón para construir llamativas “cáscaras”, en Estados Unidos vienen desarrollando desde hace algún tiempo un desarrollo para construir domos monolíticos. En Hormigón al Día, revisamos ambos trabajos en los que el hormigón se “infla” para adquirir su forma.

¿Qué clase de formas se presentan en el imaginario colectivo cuando hablamos de un edificio o una casa? Figuras cuadradas, rectangulares o triangulares son, ciertamente, la base del diseño de una vivienda promedio –exceptuando algún proyecto de autor– y, pese a excepciones, son esa clase de formas las que asociamos gráficamente al concepto de vivienda.

Por lo mismo, observar una construcción con hormigón que sea curva llama poderosamente la atención por su forma. Y es que –también concordante con la imagen asociada a la vivienda– el hormigón se asocia a formas lineales rígidas, cortantes, a las que supuestamente es imposible dar “vida” con formas curvas que escapen al imaginario colectivo.

Pese a esto, para Johann Kolleger y Benjamin Kromoser, dos académicos de la Universidad Tecnológica de Viena, el hormigón no tiene por qué ser sólo asociado a líneas rectas y bajo esa misma lógica, no es necesario también que lo que se construya con el material sea una representación de formas rígidas. Por lo mismo, idearon un innovador método constructivo en el que el hormigón deja los ángulos rectos y toma formas redondeadas sin necesidad de moldajes o elementos especiales: se trata de domos de hormigón que se “inflan” para tomar su forma definitiva y cuya facilidad de construcción es tal que promete ser un cambio radical en la forma de concebir las construcciones monolíticas con hormigón.

De acuerdo a declaraciones del profesor Kolleger, este método constructivo es “similar a una cáscara de naranja, que se corta de forma regular y luego se aplasta sobre la mesa. Nosotros realizamos ese mismo proceso, pero a la inversa: comenzamos con una superficie plana y después, la doblamos hasta que sea una caparazón”.

¿Cómo se construyen los “cascaras” de hormigón con este método?

La verdad, es que construir esta estructura es un proceso más bien sencillo. Lo primero, es fabricar una losa de hormigón –de características estándar– que se utilizará como fundación. De acuerdo a los académicos de la Universidad Tecnológica de Viena, lo importante es que esta losa tenga la forma geométrica exacta para la estructura. La losa se compone de varios segmentos a los que se le dejan espacios con forma de cuña para que estos se encajen de manera perfecta, una vez se doble la forma.

Foto: La «cascara» dde hormigón ya aposentada sobre el «colchón inflable». Crédito: TU Wien

Una vez la losa está seca, se infla una suerte de “colchón inflable” colocado por debajo de la losa y que consta de dos láminas de plástico unidas entre sí. Al instante en que se infla este colchón, se tensa un cable de acero alrededor de las secciones de hormigón de la losa, de modo que la estructura se levante desde su centro y las secciones vayan empujándose a sí mismas hacia los extremos. Asimismo, para asegurarse que todas las secciones se muevan de forma armónica, se conectaron a través de enfierradura. Construir el primer domo tomó cerca de dos horas, alcanzando una altura de 2,90 metros.

El método, bautizado por los académicos como “Conformación Neumática para Hormigón Endurecido” (PFHC, en sus siglas en inglés), pretende liberar al hormigón de su rigidez formal y acercarlo al mundo curvo, con diseños arquitectónicos complejos, sin la necesidad de incurrir en moldajes especiales u otros elementos. “Decidimos no sólo crear una forma simple y simétrica, rotacionalmente hablando. En nuestra estructura de prueba, quisimos probar que con nuestra tecnología, es posible construir estructuras complejas de forma libre”, comentó el profesor Kromoser. Además, agregó que con esta nueva metodología constructiva, es posible ahorrar cerca de la mitad de los costos de construcción e “incluso más, cuando se trata de estructuras más grandes”.

Foto: Vista interior de la «cáscara» de hormigón fabricada en Austria. El diámetro es de 2,90 metros. Crédito: TU Wien

Y sobre las fisuraciones que aparezcan en el hormigón, estas son tan pequeñas que no afectan a la estabilidad estructural de la “cáscara”. “Podemos ver el mismo comportamiento en los antiguos arcos de piedra. Si la forma es la correcta, cada piedra sostiene a la otra en su lugar y la construcción es estable”, dijo Johann Kolleger. Por lo mismo, agrega el académico, esta estructura, una vez con yeso aplicado, posee las mismas propiedades estructurales que una fabricada en forma convencional.

Junto con eso, el profesor Kolleger añadió que con esta nueva metodología “es posible construir cáscaras de 50 metros de diámetro”. El gran desafío para los académicos es conseguir formas con radios de curvatura menores pero de acuerdo a los experimentos llevados a cabo, es posible conseguir estructuras sólidas con radios de sólo 3 metros.

Domos monolíticos de hormigón: distinta tecnología, mismo resultado

Desde mediados de la década del 90 que en Estados Unidos se están desarrollando ciertos proyectos en los que el hormigón es “inflado”. Pero, a diferencia del método propuesto por los académicos de la Universidad Tecnológica de Viena, en el país de norte se utiliza un sistema completamente distinto para conseguir domos monolíticos perfectos como espacios habitables.

La diferencia está en la metodología, ya que en este caso, se aborda la construcción del domo de manera tradicional: vale decir, se construye la fundación de hormigón para el domo, cuya forma es similar a la de un anillo y que se refuerza con barras de acero verticales que se van colocando en distintos puntos del anillo. Una vez lista la fundación, se engancha a ésta el “Airform”, que es una suerte de “carpa” que se infla hasta la forma deseada y que permanece inflada durante toda la construcción del domo.

Una vez inflado el “Airform” se aplica una espuma de poliuretano de 3 pulgadas de grosor, que actúa como base de la enfierradura del domo, la que se engancha a la espuma endurecida. Y una vez colocada la enfierradura, se aplica shotcrete, como si fuese un túnel, para completar toda la estructura. La capa de shotcrete también es de 3 pulgadas de grosor. Una vez secado el shotcrete y trabajado, se apagan las sopladoras que inflan al “Airform” y el domo está listo para ser habitado.

Sin dudas, se trata de dos interesantes formas en las que el hormigón va más allá de sus tradicionales formas, gracias a innovadoras metodologías constructivas o nuevas aplicaciones de materiales ya conocidos.

Revisa en el video cómo funciona la innovadora metodología desarrollada en Austria

Revisa en el video cómo se construyen los domos monolíticos con Airform

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Felipe kraljevich

Felipe kraljevich

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