Tendencias y regulaciones internacionales
La tendencia global en los aceros utilizados para la construcción, es contar con mayores resistencias que permitan optimizar el consumo de este material, esto desde luego, sin descuidar los requerimientos de capacidad, ductilidad y de absorción de energía en casos que así lo requieran.
En esta línea, a raíz de los cambios en el Estándar ACI 318 (Requisitos del código de construcción para hormigón estructural) del 2019, el acero para refuerzo de concreto Grado 80 tiene una mayor oportunidad de ser utilizado en aplicaciones sismo resistentes.
Los cambios en el ACI 318, surgen a partir de las evidencias obtenidas en diversos proyectos de investigación realizados en Estados Unidos. En el caso de la investigación del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de los Estados Unidos (NIST), el objetivo fue estudiar y hacer recomendaciones sobre la utilización de barras de refuerzo de acero de alta resistencia en estructuras de concreto sometidas a cargas sísmicas.
Por su parte, la investigación a cargo de Sokoli and Ghannoum en 2016, estudió el comportamiento de columnas de hormigón con detalles sísmicos reforzadas con acero de alta resistencia. En este estudio, las columnas fueron sometidas a altos esfuerzos cortantes y cargas axiales relativamente altas para investigar la capacidad del refuerzo de alta resistencia para mantener la integridad de los mecanismos de transferencia de corte del hormigón. El corte y la falla axial ocurrieron a niveles de deriva comparables en aceros Grado 60 y Grado 80.
Puntualmente los cambios adoptados en el ACI del 2019 y re aprobados en 2022, indican que:
- En el Capítulo 18 Estructuras Sismorresistentes, el apartado 18.2.6.1 detalla que el acero grado 80 según ASTM A706 es permitido para resistir momentos, fuerzas axiales y en cortante en muros estructurales especiales y en todos los componentes de muros estructurales especiales, incluyendo vigas de acople y pilares; así como su uso en marcos especiales resistentes a momento.
- Por su parte, la Tabla 20.2.2.4 y el Apartado 20.2.2.5, del capítulo 20 correspondiente a las Propiedades del Acero de Refuerzo, detallan las aplicaciones específicas permitidas para los diferentes grados de resistencia, entre ellos las múltiples aplicaciones permitidas para el acero Grado 80 según ASTM A706.
¿Qué sucede con la normativa local?
A nivel de normativa local, según se anunció en la celebración del 50 aniversario de la Comisión Permanente de Estudio y Revisión del Código Sísmico de Costa Rica, la próxima versión del Código Sísmico incluirá entre sus apartados las disposiciones respecto del acero de refuerzo de alta resistencia.
Innovación y aplicaciones prácticas
A partir de estas disposiciones del ACI y las que están por venir en el CSCR, ArcelorMittal Costa Rica, cómo líder mundial del acero y en su búsqueda constante de soluciones innovadores, ha fomentado el uso del acero de refuerzo Grado 80 ASTM A706, para ello cuanta con disponibilidad para entrega inmediata de barras de refuerzo desde #5 hasta #14 inclusive, en una amplia diversidad de largos estándar y a medida.
Esto ha sido posible gracias al trabajo serio y constante del equipo técnico de investigación y desarrollo de nuevas soluciones de ArcelorMittal Costa Rica, que además cuenta con el respaldo y la calidad ampliamente conocida del Grupo ArcelorMittal.
Esto ha permitido que durante 2022 y 2023 más de 20 proyectos locales hayan utilizado barras de refuerzo Grado 80 según ASTM A706. Estos proyectos incluyen entre otros: edificios industriales, hospitales, edificios comerciales, residenciales, marinas e inclusive estadios deportivos.
Estos proyectos han utilizado en su conjunto más de 3500 toneladas métricas de aceros de refuerzo de alta resistencia.
¿Por qué usar aceros de alta resistencia?
Entre las principales ventajas que han encontrado estos proyectos se encuentran:
- Un menor consumo de acero de refuerzo, que a su vez implica menores costos de transporte, de almacenaje, de manipulación y en preparación de armaduras.
- Una menor congestión de acero de refuerzo en armaduras, tales como elementos de fundación, columnas, muros y conexiones en general.
- Una optimización en el manejo de inventarios de acero de refuerzo, pues se establecen diámetros o largos particulares para cada grado según corresponda.
- Mejores desempeños en evaluaciones medioambientales de los proyectos, debido al menor consumo de acero, así como los insumos y energía consumida durante su transformación.
Casos reales de estructuras construidas en Costa Rica han mostrado disminuciones superiores al 20% en el volumen de acero, desde luego, esta disminución en el consumo de acero varía de proyecto a proyecto y depende de las condiciones de la estructura y requerimientos de diseño.
¿Cuándo usar acero Grado 80?
Sin lugar a duda, la mejor opción es poder contemplar el uso de acero Grado 80 desde el diseño mismo de la estructura, pero inclusive proyectos previamente diseñados en Grado 60, han visto beneficios y ahorros en costos luego de la transformación elementos de la estructura a acero Grado 80.
Consideraciones medioambientales
En el ámbito de conciencia medioambiental y disminución de huella de carbono, los aceros de alta resistencia contribuyen sustancialmente, pues el consumo de menor volumen de acero, implica un menor consumo de materias primas durante su producción, así como disminución de impacto durante el transporte desde las plantas de fabricación hasta los proyectos.
Por todo lo detallado anteriormente, la tendencia a aceros de mayor capacidad es sumamente beneficiosa para los proyectos de construcción y ArcelorMittal Costa Rica continuará impulsando el desarrollo de soluciones innovadoras y más inteligentes para las personas y el planeta.