Avances en el Uso del Hormigón Armado en Ingeniería Civil: Una revisión sistemática
DOI:
https://doi.org/10.33262/rmc.v9i3.3161Palabras clave:
Hormigón armado, materiales innovadores, sostenibilidad, eficiencia estructural, construcción prefabricada.Resumen
El presente artículo ofrece una revisión sistemática de los avances en el uso del hormigón armado en la ingeniería civil. Se destaca la importancia de los desarrollos en el diseño y optimización estructural, impulsados por teorías avanzadas y herramientas computacionales, que han permitido maximizar la eficiencia y minimizar el uso de materiales, garantizando el rendimiento y la seguridad. Además, se resalta la introducción de materiales innovadores, como compuestos cementosos avanzados, fibras de refuerzo y adiciones minerales, que han mejorado las propiedades mecánicas, la durabilidad y la sostenibilidad de las estructuras. La sostenibilidad y el reciclaje emergen como temas centrales, enfocados en la reducción de la huella ambiental mediante el uso de materiales alternativos, la mejora de la durabilidad y la adopción de prácticas de reciclaje. El hormigón armado también se ha adaptado a aplicaciones especializadas, como estructuras marinas, infraestructuras de energías renovables y construcción prefabricada, mediante el uso de hormigones especiales y detalles constructivos innovadores. A pesar de los avances, se identifican desafíos y oportunidades para futuras investigaciones, como el desarrollo de modelos predictivos más precisos y la integración de tecnologías emergentes para el monitoreo y mantenimiento de las estructuras. En conclusión, los avances multifacéticos en el uso del hormigón armado han contribuido a la construcción de estructuras más seguras, eficientes y sostenibles, y es fundamental seguir explorando e implementando estos desarrollos para abordar los desafíos globales en la ingeniería civil.
Descargas
Citas
Afzal, M., Liu, Y., Cheng, J., & Gan, V. (2020). Reinforced concrete structural design optimization: A critical review. Journal of Cleaner Production, 260(1), 120623. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120623
Akhnoukh, A. K., & Buckhalter, C. (2021). Ultra-high-performance concrete: Constituents, mechanical properties, applications and current challenges. Case Studies in Construction Materials, 15(March), e00559. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00559
Andrea, D., & Hernández, L. (2022). Análisis de estudios aplicados a la construcción de vivienda de interés social sostenible en Cúcuta sustainable social interest in Cúcuta. Formacion Estrategica, 3(2), 16–29. https://www.formacionestrategica.com/index.php/foes/article/view/81
Araca, F., Gómez, L., Cahui, A., & Marín, G. (2020). Influence of soil-structure interaction on the behaviour of houses framed with isolated footings in the city of Juliaca. Revista Científica de La UCSA, 7(2), 70–81. https://doi.org/10.18004/ucsa/2409-8752/2020.007.02.070
Araujo, R. (2020). Construir en altura: sistemas, tipos y estructuras. Reverté. https://books.google.es/books?id=BrT1DwAAQBAJ&lpg=PA5&ots=qoDzKNUcwV&dq=Además de las mejoras en el diseño conceptual%2C se han desarrollado innovaciones en conectores y detalles constructivos para optimizar la transferencia de cargas entre el hormigón y
Aslani, F., & Dehestani, M. (2020). Probabilistic impacts of corrosion on structural failure and performance limits of reinforced concrete beams. Construction and Building Materials, 265, 120316. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120316
Bertelsen, I., Ottosen, L., & Fischer, G. (2020). Influence of fibre characteristics on plastic shrinkage cracking in cement-based materials: A review. Construction and Building Materials, 230(1), 116769. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.116769
Cabezas, G. (2019). Diseño de una losa de hormigón liviano de poliestireno expandido reciclado modificado. Revista Ingeniería, 3(6), 110–126. https://doi.org/10.33996/revistaingenieria.v3i6.37
Cejuela, E., Negro, V., del Campo, J. M., Martín-Antón, M., Esteban, M. D., & López-Gutiérrez, J. S. (2018). Recent history, types, and future of modern caisson technology: The way to more sustainable practices. Sustainability (Switzerland), 10(11), 1–30. https://doi.org/10.3390/su10113839
Choo, B., & MacGinley, T. (2018). Reinforced Concrete Design Theory and Examples.
Deresa, S., Xu, J., Demartino, C., Heo, Y., Li, Z., & Xiao, Y. (2020). A review of experimental results on structural performance of reinforced recycled aggregate concrete beams and columns. Advances in Structural Engineering, 23(15), 3351–3369. https://doi.org/https://doi.org/10.1177/136943322093456
Díaz, A. (2021). Diseño a Corte de Elementos de Hormigón Armado con Fibras de Acero. Jornadas Argentinas de Ingeniería Estructural, 1(9), 1–20. https://www.researchgate.net/profile/Martin-Almenar/publication/363539642_DISENO_A_CORTE_DE_ELEMENTOS_DE_HORMIGON_ARMADO_CON_FIBRAS_DE_ACERO/links/6321ebb5071ea12e36327434/DISENO-A-CORTE-DE-ELEMENTOS-DE-HORMIGON-ARMADO-CON-FIBRAS-DE-ACERO.pdf
Ebead, U., Lau, D., Lollini, F., Nanni, A., Suraneni, P., & Yu, T. (2022). A review of recent advances in the science and technology of seawater-mixed concrete. Cement and Concrete Research, 152(1), 106666. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2021.106666
Giovambattista, A., Zerbino, R., Giaccio, G., & Fava, C. (2020). Bases de un Código Modelo para la Tecnología de las obras de Hormigón. http://hdl.handle.net/11336/159388
Guerra, F., Carranza, Y., Blanco, H., & Peñuela, C. (2018). Efecto de los sólidos suspendidos en el agua de mezclado sobre las propiedades del concreto. Revista de La Facultad de Ingeniería U.C.V., 29(1), 8.
Hassoun, N., & Al-Manaseer, A. (2020). Structural concrete: theory and design. John wiley & sons. https://books.google.es/books?id=1tXKDwAAQBAJ&lpg=PR13&ots=RW251J8i1A&lr&hl=es&pg=PR13#v=onepage&q&f=false
Hooton, R. (2019). Future directions for design, specification, testing, and construction of durable concrete structures. Cement and Concrete Research, 124(1), 105827. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2019.105827
Jagan, S., Neelakantan, T., & Saravanakumar, P. (2021). Mechanical properties of recycled aggregate concrete treated by variation in mixing approaches. Revista de La Construccion, 20(2), 236–248. https://doi.org/10.7764/RDLC.20.2.35
Johnson, R. (2018). Composite Structures of Steel and Concrete: beams, slabs, columns and frames for buildings. John Wiley & Sons. https://books.google.es/books?id=NxVqDwAAQBAJ&lpg=PR11&ots=5Oo7_aNxfW&lr&hl=es&pg=PR1#v=onepage&q&f=false
Juenger, M., Snellings, R., & Bernal, S. (2019). Supplementary cementitious materials: New sources, characterization, and performance insights. Cement and Concrete Research, 122(1), 257–273. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2019.05.008
Koga, G., Albert, B., & Nogueira, R. (2020). On the hydration of Belite-Ye’elimite-Ferrite (BYF) cement pastes: Effect of the water-to-cement ratio and presence of fly ash. Cement and Concrete Research, 137(1), 106215. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2020.106215
Li, V. (2019). High-Performance and Multifunctional Cement-Based Composite Material. Engineering, 5(2), 250–260. https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.11.031
Li, Z., Zhou, X., Ma, H., & Hou, D. (2022). Advanced concrete technology. John Wiley & Sons. https://books.google.es/books?id=Xet9EAAAQBAJ&lpg=PR11&ots=bqOyGsouvc&lr&hl=es&pg=PA612#v=onepage&q&f=false
Makul, N. (2020). Modern sustainable cement and concrete composites: Review of current status, challenges and guidelines. Sustainable Materials and Technologies, 25(1), e00155. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.susmat.2020.e00155
Mastropiero, M. (2021). El hormigón para arquitectos. Diseño. https://books.google.es/books?id=PhstEAAAQBAJ&lpg=PA105&ots=p1Uo8W3iOq&lr&hl=es&pg=PA134#v=onepage&q&f=false
Olivera, Y., Guevara, S., & Muñoz, S. (2022). Revisión sistemática de la literatura sobre mejoramiento de las propiedades mecánicas del concreto adicionando fibras artificiales y naturales. Ingeniería, 27(2), e18207. https://doi.org/10.14483/23448393.18207
Pacheco, C., Fuentes, L., Sánchez, É., & Rondón, H. (2017). Ingeniería y Desarrollo. Revista Científica Ingeniería y Desarrollo, 35(2), 533–555. http://www.scielo.org.co/pdf/inde/v35n2/2145-9371-inde-35-02-00533.pdf
Palacios, B., Peuportier, B., Gracia, L., & López, B. (2019). Sustainability assessment of refurbishment vs. new constructions by means of LCA and durability-based estimations of buildings lifespans: A new approach. Building and Environment, 160(1), 106203. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.106203
Rethlefsen, M. L., & Page, M. J. (2022). PRISMA 2020 and PRISMA-S: common questions on tracking records and the flow diagram. In Journal of the Medical Library Association (Vol. 110, Issue 2, pp. 253–257). https://doi.org/10.5195/jmla.2022.1449
Rodrigues, R., Gaboreau, S., Gance, J., Ignatiadis, I., & Betelu, S. (2021). Reinforced concrete structures: A review of corrosion mechanisms and advances in electrical methods for corrosion monitoring. Construction and Building Materials, 269(1), 121240. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121240
Romano, C., Alías, M., & Jacobo, J. (2018). Lineamientos e indicadores para la valoración de la sustentabilidad edilicia, de factible incorporación a las normativas de edificación vigentes en resistencia y corrientes. In X Congreso Regional de Tecnología En Arquitectura (CRETA), 490–501. http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/71122
Sahami, K., Veismoradi, S., Zarnani, P., & Quenneville, P. (2019). Seismic performance of rocking concrete shear walls with innovative rotational resilient slip friction joints. Pacific Conference on Earthquake Engineering (PCEE) and New Zealand Society for Earthquake Engineering (NZSEE), Auckland, New Zealand, 1(1), 1–11. https://db.nzsee.org.nz/2019/Oral/4B.09 Sahami.pdf
Serrano, A., & Martínez, J. (2021). Una revisión biográfica y significativa de las estructuras mixtas de hormigón y acero estructural. Hormigón y Acero, 72(293), 7–29. https://doi.org/10.33586/hya.2020.2023
Shaban, W., Yang, J., Su, H., Mo, K. H., Li, L., & Xie, J. (2019). Quality improvement techniques for recycled concrete aggregate: A review. Journal of Advanced Concrete Technology, 17(4), 151–167. https://doi.org/https://doi.org/10.3151/jact.17.151
Shetty, M., & Jain, A. (2019). Concrete Technology (Theory and Practice), 8e. S. Chand Publishing. https://books.google.es/books?id=4O3sDwAAQBAJ&lpg=PR1&ots=7ko4XkfMh6&lr&hl=es&pg=PA636#v=onepage&q&f=false
Siddika, A., Al Mamun, A., Ferdous, W., & Alyousef, R. (2020). Performances, challenges and opportunities in strengthening reinforced concrete structures by using FRPs--A state-of-the-art review. Engineering Failure Analysis, 111(1), 104480. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2020.104480
Sohail, M., Kahraman, R., Al Nuaimi, N., Gencturk, B., & Alnahhal, W. (2021). Durability characteristics of high and ultra-high performance concretes. Journal of Building Engineering, 33(5), 101669. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101669
Stochino, F., & Gayarre, F. (2019). Reinforced concrete slab optimization with simulated annealing. Applied Sciences (Switzerland), 9(15), 1–14. https://doi.org/10.3390/app9153161
Tibbetts, C., Paris, J., Ferraro, C., Riding, K., & Townsend, T. (2020). Relating water permeability to electrical resistivity and chloride penetrability of concrete containing different supplementary cementitious materials. Cement and Concrete Composites, 107(1), 103491. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2019.10349
Unal, M., Abdullah, S., Kolozvari, K., Wallace, J., & Kajiwara, K. (2023). Evaluation of ACI 318-19 provisions for special moment frames and special structural walls using data from the E-Defense 10-story tests. Bulletin of Earthquake Engineering, 21(15), 6699–6721. https://doi.org/https://doi.org/10.1007/s10518-023-01718-7
Visintin, P., Ali, M., Xie, T., & Sturm, A. (2018). Experimental investigation of moment redistribution in ultra-high performance fibre reinforced concrete beams. Construction and Building Materials, 166(1), 433–444. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.01.156
Wang, J., & Zhao, H. (2018). High Performance Damage-Resistant Seismic Resistant Structural Systems for Sustainable and Resilient City: A Review. Shock and Vibration, 2018(1), 1–33. https://doi.org/10.1155/2018/8703697
Xing, W., Tam, V., Le, K., Hao, J., & Wang, J. (2022). Life cycle assessment of recycled aggregate concrete on its environmental impacts: A critical review. Construction and Building Materials, 317(1), 125950. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125950
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2024 Hugo Julianny Latorre Aizaga
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/4.0/88x31.png)
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
La revista Magazine de las Ciencias permite que se mantengan los derechos de autoría sobre los artículos sin restricciones, así como los derechos de publicación sin restricciones.