Investigación sobre hormigón estructural y aislante

El estudio Trasbordo Arquitectura, dirigido por los arquitectos Ignacio Capapé y Justo Orgaz, plantearon como base y envolvente de la planta inferior del edificio escolar para la Fundación Oak House School de Barcelona, un muro que cumpliera las funciones estructurales y también las aislantes.

CEMEX ofrecía una solución a esta idea, la línea Insularis para mejorar la eficiencia energética de los edificios. Esta solución consta de dos capas de hormigón de distintas resistencias, densidades y cualidades aislantes; la interna asume la mayor parte de las cargas y la externa dota de aislamiento térmico al muro de hormigón.

Otras características importantes son sus propiedades en estado fresco, incluyendo autocompactación, retención de maleabilidad, de al menos 90 minutos, y facilidad de bombeo.

Solución Insularis de CEMEX. ©Tectónica

El hormigón Insularis se ha utilizado en el Proyecto Ataraxia en Tours, Francia, en el que se consiguió cumplir las estrictas exigencias de la normativa térmica en Francia (RT 2012) y además se logró el acabado arquitectónico concebido en el diseño.

Sin embargo los arquitectos de Trasbordo querían una solución monolítica y forzaron a llevar a cabo una investigación por parte de CEMEX que diera como resultado un hormigón estructural y aislante gracias a la incorporación de aligerantes. Además querían que fuera blanco y con la calidad adecuada para dejarlo visto.

Partiendo de la tecnología del hormigón Insularis se desarrolló una nueva solución monolítica.

Solución monolítica de hormigón estructural y aislante desarrollado para el proyecto. ©Tectónica

Para la base monolítica los arquitectos solicitan la posibilidad de poner en obra un hormigón que combinara los valores de resistencia y conductividad, de manera que un solo hormigón respondiera a ambas necesidades.

El rango de valor λ que se buscaba en el hormigón para el proyecto se encontraría entre λ=0,07W/mK del hormigón ultraligero aislante (B) y λ=0,3W/mK de la hoja resistente (A). Los valores del hormigón del proyecto se situaban en torno a λ=0,2W/mK.

Es decir, tomando como punto de partida un hormigón comercial, el Insularis de CEMEX, lo que se ha investigado en este proyecto es la formulación de un hormigón intermedio que siga teniendo valores admisibles de resistencia, pero tenga capacidad de aislamiento. A esta necesidad se le une la solicitud de que se realizase en hormigón blanco, lo que le convierte en pionero como Hormigón Ligero.

Terminal de la TWA en Nueva York de Eero Saaranien.

No se puede decir que el hormigón ligero estructural sea precisamente un material “innovador”, o “teórico”, cuando ya hace más de 2000 años se utilizó por primera vez en la historia (Opus Cementicum) en la cúpula del Panteón de Agripa. Y no hace falta retrotraerse tanto, ya que se ha utilizado con éxito en numerosos proyectos, más antiguos y más recientes (como por ejemplo. la TWA de Saaranien, y más doméstica, pero con una gran contundencia constructiva, la Casa en Chur de Patrick Gartmann).

Casa en Chur, Suiza, de Patrick Gartmann.

Pero en la búsqueda en el mercado de un hormigón con estas características, y para un proyecto de pequeñas dimensiones, sí que era un reto conseguir un hormigón ligero, estructural, aislante y además blanco. Esto fue posible gracias al interés de CEMEX por el proyecto, que desarrolló un prototipo en Suiza logrando resultados óptimos.

Los arquitectos Ignacio Capapé y Justo Orgaz encajaron el hormigón en normativa gracias al Anejo 16 de la EHE que incluye a los hormigones ligeros estructurales, y se prescribió así para la obra.

Desde el punto de vista constructivo y formal el proyecto del colegio Oak House School diferencia dos formas opuestas de afrontar la construcción:

-En las plantas semienterradas, donde se resuelven los sistemas de circulaciones del proyecto, se construye un muro pesado de una sola hoja.

-La planta superior, en cambio, es una estructura muy ligera de acero resuelta con una envolvente ventilada de madera acetilada Accoya®, analizada también en Tectónica.

Dado que el muro en este proyecto queda completamente terminado y visto tanto por el exterior como por el interior, se deben dejar previstas las conducciones y cajas necesarias para las instalaciones, así como el modelado del hormigón en el encofrado para el encuentro con las impermeabilizaciones, embutidos para el rodapié en su encuentro con otros materiales, goterones, placas de anclaje para el apoyo de la estructura, aberturas para la ventilación y formación del conjunto de los huecos.

La puesta en obra del material fue una exigente tarea, debido a la novedad del material, a la falta de experiencia en su colocación, y al aumento de atención que requería su ejecución. La delicadeza de su composición exige una puesta en obra sin posibilidad de bombeo ni vibración.

Para un resultado óptimo, debe caer por gravedad a una altura no mayor de 50 cm, y por su consistencia fluida, se deben realizar cofres estancos.

Previamente, se realizó una prueba industrial in situ, haciendo varias pruebas de encofrados, formaciones de huecos, colocación de elementos… Y se corrigieron algunos aspectos de la puesta en obra con la utilización de unos tubos de ventilación con aberturas cada 50 cm, y un embudo en su cabeza, que sirvieron de útiles para el hormigonado, quedando perdidos en el interior pero evitando las salpicaduras que afectan al acabado del producto y el riesgo de disgregación del compuesto.

Se desarrollaron para ello unos planos de replanteo de cada encofrado, teniendo en cuenta que no se desmontan los de las cotas más bajas, sino que hasta la viga de coronación deben poder permanecer todos los encofrados colocados, con la dificultad de modulación que supone realizarlo con chapas de encofrado estándar.