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INDUSTRIALIZACIÓN DE INNOVACIONES
DE LA TECNOLOGÍA DEL CONCRETO EN
LATINOAMÉRICA Y EL CARIBE
Jorge C. Diaz
Cemex Research Group AG
Switzerland
CONTENIDO
CONTEXTO
INNOVACIONES EN CONCRETO
FACTORES CLAVE
• Urbanización en Latinoamérica
• Cambios en el sector de la construcción
• Evolución en la industria del concreto
• Hidratium ® – concreto autocurable
• Promptis ® - concreto de rápida resistencia inicial
• Evolution ® - concreto autocompactante
• Insularis ® – concreto de aislamiento térmico
• Red de colaboradores
• Certificación de plantas
• Enfoque holísitico de la innovación
ÚLTIMOS DESARROLLOS
• Resilia ® – Concreto de ultra alto
comportamiento reforzado con fibras
CONTENIDO
CONTEXTO
INNOVACIONES EN CONCRETO
FACTORES CLAVE
• Urbanización en Latinoamérica
• Cambios en el sector de la construcción
• Evolución en la industria del concreto
• Hidratium ® – concreto autocurable
• Promptis ® - concreto de rápida resistencia inicial
• Evolution ® - concreto autocompactante
• Insularis ® – concreto de aislamiento térmico
• Red de colaboradores
• Certificación de plantas
• Enfoque holísitico de la innovación
ÚLTIMOS DESARROLLOS
• Resilia ® – Concreto de ultra alto
comportamiento reforzado con fibras
URBANIZACIÓN EN
LATINOAMÉRICA
Ciudad de Panamá (Panamá) - 1.440.000 Santo Domingo (República Dominicana) 3.600.000
Ciudad de Guatemala (Guatemala) 3.000.000
CO
NTE
XTO
URBANIZACIÓN EN
LATINOAMÉRICA
Ciudad de México (México) 22.500.000
Lima (Perú) 9.900.000
CO
NTE
XTO
RETOS EN EL SECTOR DE
LA CONSTRUCCIÓN
Cada interesado opera de manera independiente
La Industria de la Construcción está fragmentada: procesos separados, intereses
opuestos, no hay sinergias…
CO
NTE
XTO
CO
NTE
XTO
RETOS EN EL SECTOR DE
LA CONSTRUCCIÓN
Lenta implementación de innovaciones: Gran brecha
entre el vanguardismo y la aplicación práctica
La industria de los materiales de construcción es muy conservadora… En muchos países no existe una amplia transferencia de tecnología de nuevos desarrollos y nuevas tecnologías de concreto.
La aplicación masiva de las últimas tecnologías, está muy lejana a las innovaciones -el tiempo para desplegar nuevos productos desde la investigación es excesivamente largo-
La industria es conservadora , enfocada en el liderazgo de bajos costos y muy poca dedicación al Liderazgo Tecnológico.
Las innovaciones en la Industria del Concreto (materiales y procesos) no son adoptadas ni promovidas ampliamente – los miembros del sector evitan tomar riesgos.
RETOS DE LA INDUSTRIA:
Organización del sector, cambios en la mentalidad, reglamentos, educación
CO
NTE
XTO
EVOLUCIÓN DE LA INDUSTRIA
Insistir en la industrialización y buscar una solución integral
CO
NTE
XTO
Pensamiento de Diseño
Entrega de Valor
PASADO (últimos 60 años)
La tecnología básica de producción de concreto no ha cambiado
significativamente: Automatización del sistema de dosificación, incremento
en tamaños de camiones, desarrollo de aditivos, avances en la tecnología
de bombeo, mejoramiento en la coordinación logística.
CORTO Y MEDIANO PLAZO
1 – 3 años
La industrialización es la clave para entregar productos de valor
agregado al mercado.
LARGO PLAZO 3 – 5 años
Requerimientos de alto rendimiento y eficiencia constructiva realizables
mediante soluciones integrales
CONTENIDO
CONTEXTO
INNOVACIONES EN CONCRETO
FACTORES CLAVE
• Urbanización en Latinoamérica
• Cambios en el sector de la construcción
• Evolución en la industria del concreto
• Hidratium ® – concreto autocurable
• Promptis ® - concreto de rápida resistencia inicial
• Evolution ® - concreto autocompactante
• Insularis ® – concreto de aislamiento térmico
• Red de colaboradores
• Certificación de plantas
• Enfoque holísitico de la innovación
ÚLTIMOS DESARROLLOS
• Resilia ® – Concreto de ultra alto
comportamiento reforzado con fibras
HIDRATIUM ®
Concreto autocurable
CONCRETO AUTOCURABLE
El Concreto Autocurable es tolerante
a las prácticas y/o condiciones de
curados pobres y elimina la
necesidad de curados externos.
SOLUCIONES Sello de superficie
Reducción de la contracción
Retención de agua
APLICACIONES Pavimentos
Soleras y Cimientos
Elementos verticales
Concretos permeables
Fundiciones masivas
PROPUESTA DE VALOR El tiempo de construcción se
reduce en un 30%
No requiere un trabajo adicional
de curado
Superficies libres de polvo
Superficies sin grietas
PRIORIDAD: Calidad
y Durabilidad
vs.
LaborHuman intervention eliminated:no external curingEasy to placeTime
Construction time reducedby30%
MaintenanceDust-free surfacesPost casting repairs eliminated IN
NO
VA
CIO
NES
EN
CO
NC
RET
O
HIDRATIUM ®
Concreto autocurable
El concreto autocurable HIDRATIUM ® es tolerante a las prácticas y/o condiciones de curado pobre y elimina la necesidad de curados externos como por ejemplo de membranas curadoras.
Solución basada en formulaciones de mezcla de aditivos desarrolladas por investigadores de CEMEX.
Definición del Producto
INN
OV
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ION
ES E
N C
ON
CR
ETO
Características del producto
Minimiza la contracción Sella la superficie Retiene el agua
Elimina la contracción plástica (Agrietamiento y reducción de la contracción> 50%)
Reducción de la evaporación del agua en un 80%
Hidratación Uniforme = Material homogéneo
Una microestructura diseñada para resistir la contracción ó
agrietamiento
Químico que absorbe el agua y la libera cuando es necesario
Química en la superficie de concreto que impide la evaporación
1 2 3
Causas del curado inadecuado
Contracción Pérdida de Agua Agrietamiento
HIDRATIUM ®
Concreto autocurable
INN
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ETO
HIDRATIUM ®
Concreto autocurable
• 5 m/sec
• 40oC
Contracción Plástica (basada en las normas ASTM C1579-2006)
BLANK Grietas anchas
0.60 mm
Grietas anchas 0.25 mm
Sin grietas
Contracción Autógena / Secado de Contracción (basada en las normasASTM C1581-04)
Temperatura: 20oC
Humedad Relativa: 50%
INN
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ETO
HIDRATIUM ®
Ejemplo de aplicación
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ETO
Reemplazar el uso de curado externo
Mejorar la durabilidad - evitar grietas
Reducir la contracción plástica
Aplicaciones Propuesta de valor para el cliente Retos
Concreto Convencional
País: México
Requerimientos: Reducción de las grietas a edades tempranas en aplicación de losas.
El Concreto autocurable HIDRATIUM® es aplicado en proyectos que pueden tener de 2,000 a 8,000 viviendas de interés social. Anualmente
se funden alrededor de 1 millón de m3 en todo México.
Minimizargrietas Mejorar la
impermeabilidad
Conjunto habitacional Paraíso Maya (Mérida)
HIDRATIUM ®
Ejemplo de aplicación
INN
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ETO
Mejora del acabado final de la superficie
Reducción de gietas
Reducción de polvo en los pisos acabados
Aplicaciones Propuesta de valor para el cliente Retos
Formaletas
País: Colombia
Requerimientos: Mejora en las superficias acabadas y reducción de grietas en la fundición con formaletas
Proyecto de vivienda de interés social en Cúcuta (Colombia)
El Concreto Autocurable HIDRATIUM® es aplicado en proyectos que pueden tener de 2,000 a 8,000 viviendas de interés social. En el 2014 se fundieron alrededor de 20,000 m3 en Colombia.
Buen acabado Evitar pisos polvorientos
PROMPTIS ®
Concreto de rápida resistencia inicial
PROPUESTA DE VALOR Acelera el cliclo constructivo:
- Alta productividad
- Ahorro sobre los costos generales
de la construcción
- Optimización de recursos
- Desempeño adecuado basado en
requerimientos y temperatura
CONCRETO DE
FRAGUADO RÁPIDO
(4 MPa @ 4 hrs / 12 MPa @ 12hrs) con
retención de trabajabilidad > 90 min.
SOLUCIONES Acelerantes únicos
Superplastificantes diseñados a la
medida
APLICACIONES Pavimentos
Prefabricados
Elementos Horizontales y
Verticales
Colado de 700 m2 Promptis (Irlanda) Apertura del tramo, seis horas
después del último colado (Irlanda)
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ETO
PROMPTIS ®
Ejemplo de aplicación
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ETO
Mantener la máxima calidad de la superficie
Recuperar el objetivo del presupuesto
Aplicaciones Propuesta de valor para el cliente Retos
Vivienda Industrializada
País: Colombia
Requerimientos: Retirar la formaleta cuatro horas después de la fundición
Recuperar retrasos en tiempo
Evitar el agrietamiento
Evitar el daño de la formaleta
Fundir dos veces en un día con la misma formaleta
Proyecto de vivienda de interés social en Montería (Colombia)
El Concreto de fraguado rápido PROMPTIS ® fue aplicado en este proyecto para recuperar el retrasos debido a la burocracia de permisos ambientales. El proyecto fundió 3,400 m3 aprox imadamente con esta tecnología entre
los años 2013 -2014 representando un 20% el total del concreto de las edificaciones.
EVOLUTION ®
Concreto autocompactante de
última generación
CONCRETO
AUTOCOMPACTABLE
Principales ventajas del Concreto
autocompactante con bajo
aglutinante (>350Kg/m3)
PROPUESTA DE VALOR Producto verde
- Baja huella de carbono
(-40%)
- Eficiencia energética (no
necesita vibración durante la
fundición)
- Ciclo de vida más largo
(durabilidad)
Económicamente atractivo
(accesible)
APLICACIONES Elementos Verticales y
Horizontales - Constructores
- Cimientos
- Losas
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ETO
CARACTERÍSTICAS
Amigable con el ambiente (<350 kg/m3)
Sistema de Aditivos:
- Formulaciones superplastificantes para
alta disperción y retención de trabajabilidad
(max. 5-10% de pérdida) arriba de 120
minutos.
- Modificaciar los agentes de viscosidad
para estabilizar el concreto (prevenir la
segregación) y compensar la carencia de
finos.
€/m3
€/m3
V (%)
10%4%
7%
40%
38%1%
15%
6%
9%
37%
32%
1%
27€/m3
3€/m3
0€/m3 15€/m3 18€/m3 8€/m3
42€/m3
4€/m3
0€/m3
13€/m3
15€/m3
7€/m3
ECO-SCC
SCC
Cement
Water
Gravel
Sand
Admixtures
Fly Ash
Cement
Water
Gravel
Sand
Admixtures
Fly Ash
81€/m3
71€/m3
ECO - SCC generates significant financial savings
€/m3
€/m3
V (%)
10%4%
7%
40%
38%1%
15%
6%
9%
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1%
27€/m3
3€/m3
0€/m3 15€/m3 18€/m3 8€/m3
42€/m3
4€/m3
0€/m3
13€/m3
15€/m3
7€/m3
ECO-SCC
SCC
Cement
Water
Gravel
Sand
Admixtures
Fly Ash
Cement
Water
Gravel
Sand
Admixtures
Fly Ash
81€/m3
71€/m3
ECO - SCC generates significant financial savings
€/m3
€/m3
V (%)
10%4%
7%
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27€/m3
3€/m3
0€/m3 15€/m3 18€/m3 8€/m3
42€/m3
4€/m3
0€/m3
13€/m3
15€/m3
7€/m3
ECO-SCC
SCC
Cement
Water
Gravel
Sand
Admixtures
Fly Ash
Cement
Water
Gravel
Sand
Admixtures
Fly Ash
81€/m3
71€/m3
ECO - SCC generates significant financial savings
€/m3
€/m3
V (%)
10%4%
7%
40%
38%1%
15%
6%
9%
37%
32%
1%
27€/m3
3€/m3
0€/m3 15€/m3 18€/m3 8€/m3
42€/m3
4€/m3
0€/m3
13€/m3
15€/m3
7€/m3
ECO-SCC
SCC
Cement
Water
Gravel
Sand
Admixtures
Fly Ash
Cement
Water
Gravel
Sand
Admixtures
Fly Ash
81€/m3
71€/m3
ECO - SCC generates significant financial savings
EVOLUTION ®
Ejemplo de aplicación
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ETO
Concreto de baja cohesividad
Reducción de la mano de obra
Reducción de reparaciones
Aplicaciones Propuesta de valor para el cliente Retos
Formaletas (Vivienda industrializada)
País: República Dominicana
Requerimientos: Mejorar el acabado y calidad de la superficie.
El personal no utiliza este concreto
Alto refozado y muros bajos gruesos
Proyecto de vivienda de interés social en Santo Domingo, República Dominicana
El Concreto aucocompactante EVOLUTION® es aplicado en proyectos de vivienda, que pueden tener de 2,000 a 8,000 viviendas. En este proyecto se fundieron alrededor de 4,000 m3.
INSULARIS®
Concreto para mejoramiento del
confort térmico en edificaciones
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ETO
CONCRETO PARA
AISLAMIENTO TÉRMICO
100% de concreto premezclado
capaz de satisfacer los requisitos de
aislamiento térmico
PROPUESTA DE VALOR Ahorros en costos de energía
Rendimiento térmico sin
precedentes
Construcción fácil y eficiente
APLICACIONES Elementos Verticales y
Horizontales
SOLUCIONES Introducción estable de aire
Alto flujo
Bombeable
Thermal Bridge
Reduction
up to 95%
An Acoustic
Insulator
Energy
Savings
up to 20%
Construction
Time Savings
using 100%
Concrete Solution
Insularis XXi
Aislante Ultra Ligero de Minerales de Concreto
Concreto Estructural Ligero
(> 25 MPa) Insularis Xi
INSULARIS®
Ejemplo de aplicación
Sitio de Trabajo
Características
térmicas del
lugar
Características
del Concreto
• Casa Cuadrada
• Locación: La Calera, Colombia
• Diseño térmico
• Zona climática: temperaturas entre 3°C y 22°C
• El promedio de temperatura durante todo el año dentro de la casa debe ser de 17.9°C.
• Análisis de aislamiento térmico con distintas soluciones.
• Paredes, vigas y columnas - Insularis arquitectónico Hidratium blanco crema
• Resistencia a la compresión: 21 Mpa
• Asentamiento:18 cm +/- 2.5 cm
• Cemento Blanco Tipo I
• Máximo tamaño de agregados: 12.5 mm
• Densidad del concreto: 1734 kg/m3
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ETO
CONTENIDO
CONTEXTO
INNOVACIONES EN CONCRETO
FACTORES CLAVE
• Urbanización en Latinoamérica
• Cambios en el sector de la construcción
• Evolución en la industria del concreto
• Hidratium ® – concreto autocurable
• Promptis ® - concreto de rápida resistencia inicial
• Evolution ® - concreto autocompactante
• Insularis ® – concreto de aislamiento térmico
• Red de colaboradores
• Certificación de plantas
• Enfoque holísitico de la innovación
ÚLTIMOS DESARROLLOS
• Resilia ® – Concreto de ultra alto
comportamiento reforzado con fibras
ACTIVIDADES CLAVE PARA ACELERAR LA APLICACIÓN DE NUEVAS
TECNOLOGÍAS
1. Materias Primas
2. Produccion 3. Transporte 4. Entrega 5. Lugar de trabajo de los clientes
Aditivos
Fibras
Equipo de
Dosificación
90 min
Tiempo de
Cliclo
Bombeo
Colocación
y Acabado
FAC
TOR
ES
CLA
VE
INDUSTRIALIZACIÓN
Cada detalle en la cadena de valor debe ser controlado para asegurar una producción constante y estable en cualquier instalación de concreto
(Certificación de Plantas)
ACTIVIDADES CLAVE PARA ACELERAR LA APLICACIÓN DE NUEVAS
TECNOLOGÍAS
FAC
TOR
ES
CLA
VE
Fuerte colaboración entre las diferentes Redes Globales, permite aprovechar nuestras fortalezas cruzando nuestro negocio local en todos los países
Redes Globales
ACTIVIDADES CLAVE PARA ACELERAR LA APLICACIÓN DE NUEVAS
TECNOLOGÍAS
FAC
TOR
ES
CLA
VE
Un proceso estructurado permite implementar con éxito las innovaciones en el mercado
Modelo Rentable
Red Estructura Proceso Desempeño de Producto
Sistema de Producto
Servicio Canal Marca Compromiso con el Cliente
CONFIGURACIÓN OFERTA EXPERIENCIA
Enfoque Holísitico de la Innovación
CONTENIDO
CONTEXTO
INNOVACIONES EN CONCRETO
FACTORES CLAVE
• Urbanización en Latinoamérica
• Cambios en el sector de la construcción
• Evolución en la industria del concreto
• Hidratium ® – concreto autocurable
• Promptis ® - concreto de rápida resistencia inicial
• Evolution ® - concreto autocompactante
• Insularis ® – concreto de aislamiento térmico
• Red de colaboradores
• Certificación de plantas
• Enfoque holísitico de la innovación
ÚLTIMOS DESARROLLOS
• Resilia ® – Concreto de ultra alto
comportamiento reforzado con fibras
RESILIA ®
Concreto de ultra alto
comportamiento reforzado con fibras
ÚLT
IMO
S D
ESA
RR
OLL
OS Concreto Normal
(Comportamiento frágil)
Concreto Flexible (Comportamiento elasto-plástico)
CONCLUSIÓN
Como se ha mostrado, a pesar de los retos de la industria del concreto, y de la situación regional económica y social de Latinoamérica y El Caribe, se demuestra que algunos de los desarrollos más importantes en la tecnología del concreto pueden ser soluciones innovadoras que se pueden implementar entre regiones y aún en los proyectos con mayor restricciones como la vivienda de interés social. El éxito no es solo para la industria del concreto sino también para la sociedad en general en donde el concreto puede mostrarse, no sólo como un excelente material estructural sino también como parte de las soluciones para construir edificaciones e infraestructura urbana de la manera más adaptable, resiliente y sustentable.