Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (14) Ed. Esp. Diciembre 2024.  
ISSN: 2737-6249  
Hormigones de ultra alto desempeño: una revisión de sus propiedades, aplicaciones y desafíos  
DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v7i14edespdic.0255  
HORMIGONES DE ULTRA ALTO DESEMPEÑO: UNA REVISIÓN DE SUS  
PROPIEDADES, APLICACIONES Y DESAFÍOS  
ULTRA-HIGH-PERFORMANCE CONCRETES: A REVIEW OF THEIR  
PROPERTIES, APPLICATIONS, AND CHALLENGES  
1
2
Orejuela-Mendoza Ivanova Claribel ; Plúa-Ponce Angélica Marena ;  
3
4
Ceballos-Cantos Luis Vicente ; Vera-Pisco Dimas Geovanny  
1
2
3
Carrera de Ingeniería Civil, Facultad de Ciencias Técnicas, Universidad Estatal del Sur de  
Manabí. Jipijapa, Ecuador. Correo: ivanova.orejuela@unesum.edu.ec.  
ORCID ID: https://orcid.org/0009-0004-5266-0120  
Carrera de Ingeniería Civil, Facultad de Ciencias Técnicas, Universidad Estatal del Sur de  
Manabí. Jipijapa, Ecuador. Correo: angelica.plua@unesum.edu.ec.  
ORCID ID: https://orcid.org/0009-0007-3101-7285  
Carrera de Ingeniería Civil, Facultad de Ciencias Técnicas, Universidad Estatal del Sur de  
Manabí. Jipijapa, Ecuador. Correo: luis.ceballos@unesum.edu.ec.  
ORCID ID: https://orcid.org/0009-0003-4530-4649  
4
Universidad Estatal del Sur de Manabí. Jipijapa, Ecuador.  
Correo: dimas.vera@unesum.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-3524-0907  
Resumen  
Los hormigones de ultra alto desempeño (UHPC) representan un avance significativo en la  
tecnología de materiales de construcción, destacándose por sus excepcionales propiedades  
mecánicas y durabilidad. Esta revisión sistemática analiza el estado actual del conocimiento  
sobre los UHPC, abarcando sus propiedades fundamentales, aplicaciones y desafíos. Los  
resultados muestran que estos hormigones pueden alcanzar resistencias a la compresión  
superiores a 150 MPa, con una microestructura densa y homogénea que contribuye a su alta  
durabilidad. Sus aplicaciones abarcan desde estructuras de ingeniería civil convencionales hasta  
casos especiales como la rehabilitación de estructuras y elementos arquitectónicos complejos.  
Sin embargo, se identifican desafíos significativos relacionados con el costo del material, su  
trabajabilidad y aspectos de sostenibilidad ambiental. La incorporación de materiales  
cementantes suplementarios y el desarrollo de técnicas de construcción especializadas emergen  
como soluciones prometedoras para abordar estas limitaciones. Esta revisión proporciona una  
base comprehensiva para futuros desarrollos en el campo de los UHPC, destacando la necesidad  
de equilibrar sus beneficios técnicos con consideraciones económicas y ambientales.  
Palabras clave: Resistencia mecánica, Durabilidad, Microestructura, Sostenibilidad,  
Construcción avanzada.  
Abstract  
Ultra-high performance concrete (UHPC) represents a significant advancement in construction  
materials technology, distinguished by its exceptional mechanical properties and durability. This  
systematic review analyzes the current state of knowledge about UHPC, covering its fundamental  
properties, applications, and challenges. Results show that these concretes can achieve  
compressive strengths exceeding 150 MPa, with a dense and homogeneous microstructure  
contributing to their high durability. Their applications range from conventional civil engineering  
structures to special cases such as structure rehabilitation and complex architectural elements.  
However, significant challenges are identified related to material cost, workability, and  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 16 de septiembre de 2024.  
Fecha de aceptación: 15 de noviembre de 2024.  
Fecha de publicación: 10 de diciembre de 2024.  
7
7
Orejuela-Mendoza et al. (2024)  
environmental sustainability aspects. The incorporation of supplementary cementitious materials  
and the development of specialized construction techniques emerge as promising solutions to  
address these limitations. This review provides a comprehensive foundation for future  
developments in the UHPC field, highlighting the need to balance its technical benefits with  
economic and environmental considerations.  
Keywords: Mechanical strength, Durability, Microstructure, Sustainability, Advanced  
construction.  
1
. Introducción  
durabilidad son críticas, como en  
estructuras de puentes y edificios de  
gran altura.  
La historia del hormigón de ultra alto  
desempeño (UHPC) se remonta a  
las últimas décadas del siglo XX,  
cuando se comenzaron a investigar  
La importancia del UHPC en la  
ingeniería civil moderna no puede  
subestimarse. Este material no solo  
y
desarrollar  
materiales  
que  
ofrece  
ventajas  
mecánicas  
superaran las limitaciones del  
hormigón convencional. El UHPC se  
caracteriza por su alta resistencia a  
superiores, sino que también  
contribuye a la sostenibilidad de las  
construcciones. Su alta resistencia  
permite reducir la cantidad de  
material necesario, lo que a su vez  
disminuye el impacto ambiental  
la  
compresión,  
durabilidad  
y
capacidad de autocompactación, lo  
que lo convierte en un material  
innovador en la ingeniería civil.  
Desde sus inicios, el UHPC ha sido  
objeto de numerosos estudios que  
asociado  
a
la producción de  
hormigón (Dopico et al., 2008).  
Además, el UHPC presenta una  
excelente resistencia a la corrosión y  
a los agentes químicos, lo que  
prolonga la vida útil de las  
estructuras y reduce los costos de  
mantenimiento a largo plazo (García,  
han  
buscado  
optimizar  
mejorar  
su  
sus  
Por  
formulación  
propiedades  
y
mecánicas.  
ejemplo, se ha demostrado que la  
incorporación de fibras, como las de  
vidrio o acero, puede aumentar  
significativamente la resistencia a la  
tracción y la tenacidad del material  
2
021). En este sentido, el uso de  
UHPC se alinea con las tendencias  
actuales hacia la construcción  
sostenible y la eficiencia en el uso de  
recursos, lo que lo convierte en una  
(Aguero et al., 2019). Este avance ha  
permitido que el UHPC se utilice en  
aplicaciones donde la resistencia y la  
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Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (14) Ed. Esp. Diciembre 2024.  
ISSN: 2737-6249  
Hormigones de ultra alto desempeño: una revisión de sus propiedades, aplicaciones y desafíos  
opción preferida en proyectos de  
infraestructura moderna.  
fundamentales,  
aplicaciones  
prácticas y desafíos actuales. Esta  
revisión busca proporcionar una  
A medida que la tecnología avanza,  
el UHPC ha evolucionado para  
incluir adiciones de materiales  
cementantes suplementarios (SCM),  
comprensión  
características mecánicas, físicas y  
microestructurales del UHPC,  
integral  
de  
las  
analizar sus diversas aplicaciones en  
la ingeniería civil, y examinar los  
que sus  
propiedades mecánicas, sino que  
también contribuyen la  
no  
solo  
mejoran  
retos  
relacionados  
con  
su  
a
implementación,  
incluyendo  
económicos, de  
sostenibilidad del material al reducir  
la cantidad de cemento Portland  
necesario en su formulación (García  
aspectos  
trabajabilidad  
y
sostenibilidad.  
Mediante la síntesis de la literatura  
científica más reciente, este estudio  
pretende ofrecer una visión completa  
que sirva como referencia tanto para  
&
Varón, 2022). La investigación en  
este campo ha llevado a la creación  
de modelos predictivos que permiten  
estimar  
la  
resistencia  
a
la  
investigadores  
como  
para  
compresión del UHPC, facilitando su  
diseño y aplicación en proyectos  
específicos (González Salcedo et al.,  
profesionales del sector de la  
construcción, contribuyendo así al  
entendimiento la aplicación  
y
2
019). Este enfoque basado en  
efectiva de este material innovador.  
datos y modelado ha permitido a los  
ingenieros optimizar las mezclas de  
UHPC para satisfacer las demandas  
específicas de cada proyecto, lo que  
resalta la versatilidad y adaptabilidad  
de este material.  
2
. Metodología  
Este estudio constituye una revisión  
sistemática de la literatura científica  
sobre hormigones de ultra alto  
desempeño (UHPC), abarcando  
publicaciones desde el año 2008  
El objetivo principal de este trabajo  
es realizar una revisión sistemática y  
hasta  
2024.  
La  
metodología  
actualizada  
del  
estado  
del  
empleada se estructuró en tres fases  
principales que permitieron un  
análisis comprehensivo del estado  
conocimiento sobre los hormigones  
de ultra alto desempeño (UHPC),  
abordando  
sus  
propiedades  
7
9
Orejuela-Mendoza et al. (2024)  
actual del conocimiento en este  
campo.  
del UHPC en el campo de la  
ingeniería civil, prestando especial  
atención a los casos de estudio que  
demuestran su implementación  
práctica. Además, se examinaron los  
principales desafíos que enfrenta el  
uso de este material, considerando  
aspectos económicos, técnicos y  
ambientales.  
La primera fase consistió en una  
búsqueda exhaustiva de literatura  
científica en bases de datos  
especializadas, incluyendo artículos  
de investigación, informes técnicos y  
estudios de caso. Los criterios de  
inclusión  
contemplaron  
publicaciones que abordaran las  
propiedades mecánicas, físicas y  
microestructurales de los UHPC, sus  
aplicaciones en estructuras de  
ingeniería civil y casos especiales,  
así como los desafíos relacionados  
La tercera fase consistió en un  
análisis comparativo entre el UHPC  
y
el  
hormigón  
convencional,  
evaluando las diferencias en sus  
propiedades mecánicas, como la  
resistencia a compresión, tracción y  
flexión, así como su comportamiento  
frente a condiciones ambientales  
adversas. Este análisis también  
incluyó la consideración de aspectos  
económicos y de sostenibilidad,  
con  
costos,  
trabajabilidad  
y
sostenibilidad. Este proceso de  
búsqueda se realizó de manera  
sistemática para garantizar la  
cobertura completa de la literatura  
relevante.  
junto con las limitaciones  
y
oportunidades de mejora que  
presenta el material. La información  
En la segunda fase, la información  
recopilada se organizó y analizó  
siguiendo una estructura jerárquica  
que permitió examinar en detalle las  
diferentes dimensiones de los  
UHPC. Esta estructura incluyó el  
analizada  
se  
contrastó  
entre  
diferentes autores para establecer  
consensos y divergencias en los  
hallazgos reportados, prestando  
especial atención a la evolución  
temporal de las investigaciones en el  
campo.  
análisis  
de  
las  
del  
propiedades  
material,  
fundamentales  
abarcando tanto sus características  
mecánicas como físicas  
y
Esta  
metodología  
una  
permitió  
revisión  
microestructurales. También se  
estudiaron las diversas aplicaciones  
desarrollar  
comprehensiva que aborda tanto los  
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Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (14) Ed. Esp. Diciembre 2024.  
ISSN: 2737-6249  
Hormigones de ultra alto desempeño: una revisión de sus propiedades, aplicaciones y desafíos  
aspectos  
técnicos  
como  
las  
cemento y la incorporación de  
adiciones como la microsílice y el  
metacaolín, que contribuyen a una  
implicaciones prácticas del uso de  
UHPC en la ingeniería civil moderna.  
El enfoque sistemático adoptado  
microestructura más densa  
y
facilitó  
la  
identificación  
desafíos  
de  
y
homogénea. Además, el UHPC  
puede exhibir una resistencia a  
tracción que supera los 10 MPa, en  
contraste con los 2-5 MPa del  
hormigón convencional, lo que le  
otorga una mayor capacidad para  
resistir esfuerzos de tensión (García,  
2021).  
tendencias,  
oportunidades en el desarrollo y  
aplicación  
innovador,  
de  
este  
material  
las  
considerando  
perspectivas tanto de investigadores  
como de profesionales del sector de  
la construcción.  
La resistencia a flexión del UHPC  
también es notable, alcanzando  
valores que pueden superar los 20  
MPa, mientras que el hormigón  
3
. Resultados y discusión  
Propiedades de los UHPC  
Propiedades mecánicas  
convencional  
presenta resistencias de 5 a 10 MPa  
Paredes et al., 2020). Esta  
generalmente  
El hormigón de ultra alto desempeño  
(
(UHPC) se distingue por sus  
propiedad es fundamental en  
aplicaciones donde se requieren  
elementos estructurales delgados y  
ligeros, como en puentes y paneles  
prefabricados. Por otro lado, el  
UHPC muestra una resistencia al  
impacto significativamente mayor, lo  
que lo hace ideal para estructuras  
expuestas a cargas dinámicas y  
condiciones severas. Estudios han  
demostrado que el UHPC puede  
resistir impactos que causarían fallas  
en hormigones convencionales, lo  
excepcionales propiedades  
mecánicas, que lo convierten en un  
material preferido en la ingeniería  
civil moderna. En comparación con  
el hormigón convencional, el UHPC  
presenta  
una  
resistencia  
a
compresión que puede alcanzar  
valores superiores a 150 MPa,  
mientras  
que  
el  
hormigón  
convencional típicamente se sitúa  
entre 20 y 40 MPa (Paredes et al.,  
2
020). Esta diferencia en resistencia  
se debe a la formulación del UHPC,  
que incluye una baja relación agua-  
8
1
Orejuela-Mendoza et al. (2024)  
que se traduce en una mayor  
durabilidad y seguridad estructural.  
rápidamente  
el  
hormigón  
convencional.  
La fatiga es otro aspecto donde el  
Propiedades físicas  
UHPC  
supera  
al  
hormigón  
El hormigón de ultra alto desempeño  
UHPC) se caracteriza por sus  
convencional. Los ensayos de fatiga  
han mostrado que el UHPC  
mantiene su integridad estructural  
bajo ciclos de carga repetidos,  
(
propiedades físicas excepcionales,  
que lo hacen adecuado para  
aplicaciones en entornos exigentes.  
Una de las propiedades más  
destacadas del UHPC es su  
durabilidad, que se manifiesta en su  
resistencia a la abrasión, al fuego, a  
los ciclos de hielo-deshielo y a la  
mientras  
convencional tiende a desarrollar  
microgrietas que pueden  
que  
el  
hormigón  
comprometer su desempeño a largo  
plazo (Rios Jimenez et al., 2018).  
Esto es especialmente relevante en  
aplicaciones de pavimentación y en  
estructuras sometidas a cargas  
cíclicas, como puentes y edificios en  
zonas sísmicas.  
penetración  
de  
cloruros.  
En  
comparación con el hormigón  
convencional, que presenta una  
durabilidad limitada en condiciones  
adversas, el UHPC ofrece un  
En términos de durabilidad, el UHPC  
también se destaca. Su baja  
permeabilidad y su resistencia a la  
rendimiento  
significativamente  
superior. Por ejemplo, estudios han  
demostrado que el UHPC puede  
resistir la abrasión de manera más  
efectiva, lo que lo convierte en una  
opción ideal para pavimentos y  
estructuras expuestas a desgaste  
mecánico (França et al., 2021).  
corrosión  
permiten  
que  
las  
estructuras de UHPC tengan una  
vida útil significativamente mayor en  
comparación con las construcciones  
de hormigón convencional, que son  
más susceptibles a los efectos del  
agua y los agentes químicos (García,  
La resistencia al fuego del UHPC  
también es notable, ya que puede  
soportar temperaturas extremas sin  
2
021; Paredes et al., 2020). Esta  
característica es fundamental en  
ambientes agresivos, donde la  
comprometer  
su  
integridad  
estructural. Esto es especialmente  
relevante en aplicaciones donde la  
seguridad contra incendios es crítica,  
exposición otros  
a
sales  
y
contaminantes puede deteriorar  
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Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (14) Ed. Esp. Diciembre 2024.  
ISSN: 2737-6249  
Hormigones de ultra alto desempeño: una revisión de sus propiedades, aplicaciones y desafíos  
como en edificios de gran altura y  
estructuras industriales (Gidrão et  
al., 2021). En contraste, el hormigón  
convencional puede sufrir daños  
la degradación del material con el  
tiempo. La porosidad del UHPC es  
significativamente menor, lo que  
contribuye a su resistencia a la  
penetración de cloruros y a su  
capacidad para mantener su  
integridad estructural en condiciones  
adversas (França et al., 2021).  
significativos  
a
temperaturas  
elevadas, lo que puede llevar a fallas  
estructurales. Además, el UHPC ha  
demostrado  
una  
excelente  
resistencia a los ciclos de hielo-  
deshielo, lo que es clave en regiones  
donde las temperaturas fluctúan por  
debajo del punto de congelación. La  
baja permeabilidad del UHPC  
minimiza el riesgo de que el agua  
penetre en el material y se congele,  
lo que podría causar fisuras y  
deterioro (Torre et al., 2022).  
Los estudios han demostrado que el  
UHPC puede tener un coeficiente de  
permeabilidad hasta diez veces  
menor  
que  
el  
hormigón  
convencional, lo que se traduce en  
una reducción significativa en la tasa  
de corrosión del acero de refuerzo.  
Esto es especialmente importante en  
aplicaciones donde la exposición a  
cloruros es inevitable, como en  
puentes y estructuras costeras.  
Además, la baja porosidad del UHPC  
contribuye a su resistencia a la  
carbonatación, un proceso que  
puede debilitar la estructura del  
La permeabilidad y la porosidad son  
otras propiedades físicas críticas del  
UHPC. Este material presenta una  
permeabilidad notablemente baja, lo  
que significa que es menos  
susceptible a la penetración de agua  
y agentes agresivos, como los  
cloruros. Esto es fundamental para la  
hormigón  
y
comprometer  
la  
protección del acero de refuerzo  
(Torre et al., 2022).  
durabilidad  
a
largo  
en  
plazo,  
especialmente  
ambientes  
Propiedades microestructurales  
marinos o en estructuras expuestas  
a deshielos con sales (Torre et al.,  
La microestructura del hormigón de  
ultra alto desempeño (UHPC) juega  
un papel preponderante en la  
determinación de sus propiedades  
2
022). En comparación, el hormigón  
convencional tiende a tener una  
mayor permeabilidad, lo que facilita  
la corrosión del acero de refuerzo y  
macroscópicas,  
incluyendo  
su  
8
3
Orejuela-Mendoza et al. (2024)  
resistencia,  
durabilidad  
y
propiedades mecánicas  
durabilidad.  
y
de  
comportamiento frente a diversas  
condiciones ambientales. El UHPC  
se caracteriza por una matriz densa  
y homogénea, que se logra mediante  
la optimización de la relación agua-  
cemento y la incorporación de  
adiciones minerales como la  
microsílice y el metacaolín. Estas  
adiciones no solo mejoran la  
resistencia mecánica, sino que  
también contribuyen a la reducción  
de la porosidad y la permeabilidad  
del material, lo que a su vez mejora  
su durabilidad (Gu et al., 2018).  
Los estudios han demostrado que la  
microestructura del UHPC se  
caracteriza por una red de poros muy  
finos, que son significativamente  
más pequeños que los del hormigón  
convencional. Esta red de porosidad  
fina contribuye  
a
una menor  
permeabilidad, lo que a su vez  
reduce la penetración de agentes  
agresivos, como los cloruros y el  
agua, que pueden causar corrosión  
en el acero de refuerzo (Gu et al.,  
2
018; Zhu et al., 2022). Además, la  
El análisis de la microestructura del  
UHPC se puede realizar mediante  
diversas técnicas de caracterización,  
siendo la microscopía electrónica de  
barrido (SEM) y la difracción de  
rayos X (XRD) dos de las más  
utilizadas. La SEM permite observar  
la morfología de la superficie y la  
distribución de los componentes a  
distribución uniforme de las fibras en  
la matriz del UHPC mejora la  
cohesión interna del material, lo que  
resulta en un aumento de la  
resistencia a la tracción y a la flexión.  
La influencia de la microestructura  
en las propiedades macroscópicas  
del UHPC es evidente en su  
comportamiento frente a condiciones  
extremas, como el fuego y los ciclos  
de hielo-deshielo. La densidad de la  
matriz y la baja porosidad permiten  
que el UHPC mantenga su integridad  
estructural a temperaturas elevadas,  
mientras que su resistencia a los  
ciclos de hielo-deshielo se debe a la  
capacidad de la microestructura para  
absorber y redistribuir tensiones sin  
escala  
nanométrica,  
revelando  
detalles sobre la formación de poros  
y la interconexión de los materiales  
en la matriz (Zhu et al., 2022). Por  
otro lado, la XRD proporciona  
información sobre la fase cristalina y  
la composición química del UHPC, lo  
que es esencial para entender cómo  
estas características influyen en sus  
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Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (14) Ed. Esp. Diciembre 2024.  
ISSN: 2737-6249  
Hormigones de ultra alto desempeño: una revisión de sus propiedades, aplicaciones y desafíos  
desarrollar fisuras significativas (Gu  
et al., 2018). Esto contrasta con el  
hormigón convencional, que tiende a  
superiores del UHPC, que permiten  
diseñar estructuras más delgadas,  
ligeras y duraderas, lo que a su vez  
contribuye a la sostenibilidad en la  
construcción (Arrona-Rivera et al.,  
2017; Poitevin & Ferraguti, 2022).  
sufrir  
daños  
severos  
bajo  
condiciones similares debido a su  
mayor porosidad y menor cohesión  
interna.  
En el ámbito de los puentes, el  
UHPC ha sido utilizado en proyectos  
emblemáticos que requieren alta  
resistencia y durabilidad. Un ejemplo  
notable es el puente de la autopista  
de la ciudad de Tsing Ma en Hong  
Kong, donde se utilizó UHPC para  
las losas de losa de puente, lo que  
permitió una reducción significativa  
en el peso de la estructura y una  
mejora en su capacidad para resistir  
cargas dinámicas (Lino-Aguilar et al.,  
2024). Este tipo de aplicación no solo  
mejora la eficiencia estructural, sino  
que también reduce los costos de  
mantenimiento a largo plazo, dado  
que el UHPC es menos susceptible  
a la corrosión y al deterioro por  
factores ambientales (Simone et al.,  
Además, la microestructura del  
UHPC  
también  
afecta  
bajo  
su  
comportamiento  
cargas  
dinámicas. La presencia de fibras  
refuerza la matriz y mejora la  
tenacidad del material, permitiendo  
que el UHPC absorba más energía  
antes  
de  
fallar.  
Esto  
es  
en  
especialmente  
relevante  
aplicaciones donde se requieren  
materiales que puedan resistir  
impactos y cargas cíclicas, como en  
puentes y estructuras expuestas a  
condiciones sísmicas (Zhu et al.,  
2
022).  
Aplicaciones de los UHPC  
Estructuras de ingeniería civil  
2
015).  
El hormigón de ultra alto desempeño  
(
UHPC) ha encontrado aplicaciones  
En la construcción de edificios, el  
UHPC ha sido empleado en  
fachadas y elementos estructurales  
que requieren una alta resistencia a  
la compresión y a la tracción. Un  
ejemplo es el edificio de oficinas de  
significativas en diversas estructuras  
de ingeniería civil, destacándose en  
la construcción de puentes, edificios,  
túneles y elementos prefabricados.  
Estas aplicaciones se deben a las  
propiedades mecánicas y físicas  
8
5
Orejuela-Mendoza et al. (2024)  
la Universidad de Ciencias Aplicadas  
de Zúrich, donde se utilizaron  
paneles de UHPC para las fachadas,  
logrando un diseño arquitectónico  
innovador y eficiente (Gallucci et al.,  
fabricación de componentes que se  
ensamblan en el sitio de  
construcción. Un ejemplo de esto es  
el uso de UHPC en paneles de  
muros prefabricados en proyectos de  
vivienda social en Europa, donde se  
ha demostrado que estos elementos  
son más rápidos de instalar y ofrecen  
un mejor rendimiento térmico y  
acústico (Vaisman et al., 2022). La  
prefabricación con UHPC no solo  
acelera el proceso de construcción,  
sino que también reduce el  
desperdicio de materiales y mejora la  
2
022). La utilización de UHPC en  
estos contextos permite la creación  
de estructuras más esbeltas y  
estéticamente  
agradables,  
sin  
comprometer la seguridad y la  
durabilidad.  
Los túneles también se benefician  
del uso de UHPC, especialmente en  
aquellos que requieren una alta  
calidad  
de  
los  
componentes  
resistencia  
a
las condiciones  
estructurales.  
adversas, como la humedad y la  
presión del suelo. Un caso  
destacado es el túnel de conducción  
de la Central Hidroeléctrica Cheves  
en Perú, donde se utilizó UHPC para  
las estructuras de soporte, lo que  
garantizó la integridad del túnel  
frente a las condiciones geológicas  
desafiantes (Rojas Duque et al.,  
Aplicaciones especiales  
El hormigón de ultra alto desempeño  
(UHPC) ha demostrado ser un  
material versátil y eficaz en diversas  
aplicaciones  
incluyen  
especiales,  
reparación  
que  
y
la  
rehabilitación  
elementos  
de estructuras,  
arquitectónicos  
y
2
021). La resistencia del UHPC a la  
aplicaciones en la industria nuclear.  
Estas aplicaciones se benefician de  
las propiedades mecánicas y físicas  
superiores del UHPC, que permiten  
abordar desafíos específicos en la  
ingeniería civil y la arquitectura.  
carbonatación y a la penetración de  
agua contribuye a la longevidad de  
estas estructuras, minimizando la  
necesidad  
frecuentes.  
de  
reparaciones  
Los elementos prefabricados de  
UHPC han revolucionado la  
construcción modular, permitiendo la  
En el ámbito de la reparación y  
rehabilitación de estructuras, el  
UHPC se ha utilizado para restaurar  
8
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Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (14) Ed. Esp. Diciembre 2024.  
ISSN: 2737-6249  
Hormigones de ultra alto desempeño: una revisión de sus propiedades, aplicaciones y desafíos  
puentes y edificios históricos que  
requieren una intervención que no  
En la industria nuclear, el UHPC ha  
encontrado aplicaciones en la  
construcción de estructuras críticas  
que requieren alta resistencia a la  
radiación y durabilidad frente a  
condiciones extremas. Por ejemplo,  
se ha utilizado UHPC en la  
construcción de contenedores de  
residuos nucleares, donde su baja  
permeabilidad y resistencia a la  
corrosión son esenciales para  
garantizar la seguridad a largo plazo  
de los materiales radiactivos (Chico-  
Brito & Moreno-Gavilanes, 2024). La  
capacidad del UHPC para resistir la  
penetración de agentes agresivos y  
su estabilidad química lo convierten  
solo  
estructural, sino que también respete  
el valor patrimonial de las  
garantice  
la  
integridad  
construcciones (Toala-Zambrano et  
al., 2021). La capacidad del UHPC  
para  
adherirse  
a
superficies  
existentes y su resistencia a la  
corrosión lo convierten en una  
opción ideal para proyectos de  
restauración, donde la durabilidad y  
la estética son fundamentales.  
Además, el UHPC ha sido utilizado  
en la creación de elementos  
arquitectónicos innovadores. Su alta  
resistencia y versatilidad permiten la  
en  
un  
material  
ideal  
para  
fabricación  
de  
componentes  
aplicaciones en entornos donde la  
seguridad es primordial.  
delgados y ligeros que pueden ser  
moldeados en formas complejas. Un  
ejemplo de esto es el uso de UHPC  
en la construcción de fachadas de  
edificios contemporáneos, donde se  
han utilizado paneles de UHPC para  
La  
combinación  
de  
estas  
propiedades hace que el UHPC sea  
un material de elección en  
aplicaciones donde la seguridad, la  
lograr  
únicos y estéticamente atractivos  
Herráez & Vendrell, 2018). Estos  
diseños  
arquitectónicos  
durabilidad  
y
la estética son  
fundamentales. A medida que la  
tecnología avanza y se desarrollan  
nuevas formulaciones de UHPC, es  
probable que su uso se expanda aún  
más en estos campos, ofreciendo  
soluciones innovadoras para los  
desafíos de la ingeniería civil y la  
(
paneles no solo ofrecen ventajas  
estéticas, sino que también mejoran  
el rendimiento térmico y acústico de  
los edificios, contribuyendo a la  
sostenibilidad  
energética.  
y
eficiencia  
arquitectura  
contemporánea  
8
7
Orejuela-Mendoza et al. (2024)  
(
Lozano Molina et al., 2024; Santa  
superplastificantes que mejoran la  
trabajabilidad y la resistencia del  
material (Sánchez Tróchez et al.,  
María Chimbor & Valverde Chávez,  
2
022).  
2
021). Estos componentes, aunque  
Desafíos en el uso de los UHPC  
Costo  
esenciales para lograr las  
propiedades deseadas del UHPC,  
incrementan el costo total del  
material. Por ejemplo, la microsílice  
puede costar hasta cinco veces más  
El uso del hormigón de ultra alto  
desempeño  
construcción  
(UHPC)  
en  
la  
presenta  
varios  
que  
el  
cemento  
Portland  
desafíos, siendo el costo uno de los  
más significativos. Aunque el UHPC  
ofrece propiedades mecánicas y  
físicas superiores que pueden  
justificar su uso en aplicaciones  
críticas, su costo inicial más elevado  
en comparación con el hormigón  
convencional puede ser un obstáculo  
para su adopción generalizada en  
proyectos de construcción. Este  
desafío se manifiesta en varias  
dimensiones, incluyendo los costos  
de materiales, la mano de obra y el  
proceso de construcción (Bautista  
Hernández, 2022; Del Campo Saltos  
et al., 2023).  
convencional, lo que impacta  
directamente en el costo por metro  
cúbico de UHPC.  
Además de los costos de los  
materiales, la mano de obra  
especializada para  
trabajar con UHPC también puede  
ser un factor limitante. La  
requerida  
formulación y el manejo del UHPC  
requieren un conocimiento técnico  
avanzado, así como habilidades  
específicas para garantizar que se  
logren las propiedades mecánicas y  
de durabilidad esperadas (Serna  
Mendoza & Serna Giraldo, 2022).  
Esto puede traducirse en costos  
laborales más altos, ya que se  
necesita personal capacitado para la  
mezcla, colocación y curado del  
material. En proyectos donde se  
utiliza UHPC, es común que se  
requiera un mayor tiempo de  
capacitación para los trabajadores,  
En primer lugar, los costos de los  
materiales para la producción de  
UHPC son considerablemente más  
altos que los del hormigón  
convencional. Esto se debe a la  
necesidad de utilizar adiciones  
minerales de alta calidad, como la  
microsílice y el metacaolín, así como  
8
8
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (14) Ed. Esp. Diciembre 2024.  
ISSN: 2737-6249  
Hormigones de ultra alto desempeño: una revisión de sus propiedades, aplicaciones y desafíos  
lo que también contribuye a los  
costos generales del proyecto  
largo del tiempo (Cruz Espinoza et  
al., 2023). Por ejemplo, en proyectos  
de infraestructura crítica, como  
puentes y edificios, la reducción en la  
frecuencia de reparaciones y la  
prolongación de la vida útil de la  
estructura pueden justificar la  
inversión inicial más alta en UHPC  
(Cajamarca-Solis et al., 2023).  
El proceso de construcción en sí  
mismo también puede ser más  
costoso al utilizar UHPC. Debido a  
su alta resistencia y durabilidad, el  
UHPC permite la construcción de  
(Meneses Cerón et al., 2024).  
elementos  
estructurales  
más  
delgados y ligeros, lo que puede  
reducir la cantidad de material  
utilizado en comparación con el  
Trabajabilidad  
La trabajabilidad del hormigón de  
ultra alto desempeño (UHPC) es un  
desafío significativo que debe ser  
abordado para garantizar su correcta  
aplicación en la construcción. A  
hormigón  
convencional.  
Sin  
embargo, esta ventaja se ve  
contrarrestada por la necesidad de  
técnicas  
de  
colocación  
más  
pesar  
de  
sus  
propiedades  
cuidadosas y el uso de encofrados  
más sofisticados para manejar el  
material adecuadamente (Ramos-  
Fuentes et al., 2016). Estos factores  
pueden aumentar el tiempo de  
construcción y, por ende, los costos  
asociados al proyecto.  
mecánicas superiores, el UHPC  
presenta una consistencia muy  
densa y una baja relación agua-  
cemento, lo que puede dificultar su  
manipulación y colocación en obra  
(Erazo-Rivera et al., 2024). Esta  
dificultad en la trabajabilidad puede  
llevar a problemas durante el  
proceso de vertido, como la  
segregación de los componentes y la  
formación de burbujas de aire, que  
pueden comprometer la integridad  
estructural del material.  
A pesar de estos desafíos de costo,  
es importante considerar el ciclo de  
vida del UHPC en la evaluación de  
su viabilidad económica. Aunque el  
costo inicial puede ser más alto, la  
durabilidad y la resistencia a la  
corrosión del UHPC pueden resultar  
Para mejorar la trabajabilidad del  
UHPC, se han desarrollado diversas  
técnicas y aditivos. Uno de los  
en de  
menores  
costos  
mantenimiento y reparación a lo  
8
9
Orejuela-Mendoza et al. (2024)  
enfoques más comunes es la  
incorporación de superplastificantes,  
que son aditivos químicos que  
permiten reducir la cantidad de agua  
necesaria en la mezcla sin afectar la  
fluidez del hormigón (Reyes, 2024).  
Estos superplastificantes ayudan a  
aumentar la fluidez del UHPC,  
facilitando su colocación en formas  
complejas y reduciendo el riesgo de  
segregación. Sin embargo, es vital  
seleccionar el tipo adecuado de  
superplastificante, ya que su  
interacción con otros componentes  
de la mezcla puede variar y afectar  
las propiedades finales del UHPC  
puede, por lo tanto, facilitar el  
proceso de mezcla y colocación del  
UHPC.  
Además, se ha investigado el uso de  
adiciones minerales, como la  
microsílice y el metacaolín, que no  
solo mejoran las propiedades  
mecánicas del UHPC, sino que  
también pueden influir en su  
trabajabilidad.  
Estas  
adiciones  
pueden ayudar a reducir la cantidad  
de agua necesaria en la mezcla,  
manteniendo al mismo tiempo una  
buena fluidez (Abo-El-Enein et al.,  
2
010). Sin embargo, es importante  
encontrar un equilibrio, ya que un  
exceso de adiciones puede llevar a  
una mezcla demasiado densa y  
difícil de trabajar.  
(Gagetti et al., 2020).  
Otra técnica utilizada para mejorar la  
trabajabilidad es la optimización de  
la granulometría de los áridos. La  
selección de áridos con diferentes  
tamaños y formas puede contribuir a  
una mejor compactación y a una  
distribución más uniforme de los  
materiales en la mezcla (França et  
al., 2021). Por ejemplo, el uso de  
áridos de forma angular puede  
aumentar la fricción interna, lo que  
puede dificultar la fluidez, mientras  
que los áridos redondeados tienden  
a mejorar la trabajabilidad (Contreras  
La temperatura también juega un  
papel esencial en la trabajabilidad  
del UHPC. En climas fríos, la baja  
temperatura puede hacer que el  
tiempo de fraguado se alargue,  
dificultando la colocación del  
material antes de que comience a  
endurecerse (Obando-Guillermo et  
al., 2023). Por otro lado, en climas  
cálidos,  
el  
aumento  
de  
la  
temperatura puede acelerar el  
fraguado, lo que puede resultar en  
una pérdida de trabajabilidad. Por lo  
tanto, es fundamental considerar las  
Vásquez La  
et  
al.,  
2024).  
combinación adecuada de áridos  
9
0
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ISSN: 2737-6249  
Hormigones de ultra alto desempeño: una revisión de sus propiedades, aplicaciones y desafíos  
condiciones ambientales al planificar  
el uso de UHPC y ajustar la  
formulación de la mezcla en  
consecuencia.  
este impacto, se han propuesto  
varias estrategias, como la  
incorporación de materiales  
cementantes suplementarios (SCM),  
como la ceniza volante y la escoria  
de alto horno, que pueden  
reemplazar parcialmente el cemento  
Portland en la mezcla de UHPC  
Sostenibilidad  
El hormigón de ultra alto desempeño  
(UHPC) ha emergido como un  
material  
innovador  
en  
la  
(Abadel, 2023). Estas adiciones no  
construcción,  
ofreciendo  
solo reducen la cantidad de cemento  
necesario, sino que también mejoran  
las propiedades del UHPC, como la  
durabilidad y la resistencia a la  
corrosión.  
propiedades mecánicas y físicas  
superiores. Sin embargo, su  
producción y uso también plantean  
desafíos significativos en términos  
de sostenibilidad ambiental. Estos  
desafíos incluyen el alto consumo de  
recursos naturales, la generación de  
residuos y las emisiones de gases de  
efecto invernadero asociadas con la  
producción de cemento, que es un  
componente clave del UHPC  
Además, el uso de agregados  
reciclados en la formulación de  
UHPC es otra estrategia que puede  
mejorar su sostenibilidad. La  
incorporación agregados  
reciclados, provenientes de la  
demolición de estructuras  
de  
(Abadel, 2023; Santos et al., 2021).  
existentes, no solo reduce la  
demanda de recursos naturales  
Uno de los principales impactos  
ambientales del UHPC proviene de  
la producción de cemento, que es  
responsable de aproximadamente el  
vírgenes,  
sino  
que  
también  
disminuye la cantidad de residuos  
que terminan en vertederos (Aguero  
et al., 2019). Sin embargo, la  
variabilidad en la calidad de los  
agregados reciclados puede afectar  
las propiedades mecánicas del  
UHPC, lo que requiere un cuidadoso  
control de calidad y pruebas de  
desempeño para garantizar que se  
8
% de las emisiones globales de  
CO2 (García, 2021). La fabricación  
de cemento implica procesos  
altamente energéticos que requieren  
grandes cantidades de combustibles  
fósiles, lo que contribuye a la huella  
de carbono del material. Para mitigar  
9
1
Orejuela-Mendoza et al. (2024)  
cumplan los estándares necesarios  
4. Conclusiones  
(Scherer, 2011).  
El análisis exhaustivo de la literatura  
sobre hormigones de ultra alto  
desempeño (UHPC) revela que este  
material representa un avance  
significativo en la tecnología del  
hormigón, ofreciendo propiedades  
mecánicas y físicas superiores que  
La evaluación del ciclo de vida (LCA)  
es una herramienta clave para  
analizar el impacto ambiental del  
UHPC y sus componentes. A través  
de la LCA, es posible identificar las  
etapas del ciclo de vida del UHPC  
que generan mayores impactos  
ambientales, desde la extracción de  
materias primas hasta la producción,  
uso y disposición final del material  
lo  
distinguen  
claramente  
del  
La  
hormigón  
convencional.  
evidencia recopilada demuestra que  
el UHPC puede alcanzar  
resistencias la compresión  
(
Du et al., 2024). Esta evaluación  
permite los ingenieros  
diseñadores tomar decisiones  
a
a
y
superiores a 150 MPa, con una  
notable mejora en la resistencia a la  
tracción y flexión, características que  
lo hacen especialmente valioso para  
aplicaciones estructurales exigentes.  
informadas sobre la selección de  
materiales y procesos de producción  
que minimicen el impacto ambiental.  
Además, la implementación de  
Las aplicaciones prácticas del UHPC  
han demostrado su versatilidad y  
eficacia en diversos contextos de la  
ingeniería civil. Su uso en puentes,  
edificios y estructuras especiales ha  
permitido el desarrollo de soluciones  
prácticas  
de  
construcción  
sostenibles, como la reducción de  
residuos en el sitio de construcción y  
el  
uso  
de  
tecnologías  
de  
construcción más limpias, puede  
contribuir a mejorar la sostenibilidad  
del UHPC (Pacheco Neto et al.,  
innovadoras  
que  
combinan  
eficiencia estructural con durabilidad  
mejorada. La capacidad del material  
para ser utilizado en elementos  
prefabricados y en la rehabilitación  
de estructuras existentes amplía  
significativamente su campo de  
aplicación, ofreciendo alternativas  
2
018). Por ejemplo, el uso de  
técnicas de prefabricación puede  
reducir el desperdicio de materiales  
y mejorar la eficiencia en el uso de  
recursos durante la construcción  
(Krag et al., 2013).  
9
2
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (14) Ed. Esp. Diciembre 2024.  
ISSN: 2737-6249  
Hormigones de ultra alto desempeño: una revisión de sus propiedades, aplicaciones y desafíos  
viables para la modernización de  
infraestructuras.  
agregados reciclados muestran  
caminos prometedores para mejorar  
el perfil ambiental del UHPC.  
Sin  
embargo,  
los  
desafíos  
identificados en relación con el costo  
y la trabajabilidad del UHPC siguen  
siendo obstáculos significativos para  
su adopción más generalizada. El  
alto costo inicial del material, aunque  
puede justificarse considerando su  
ciclo de vida completo y sus  
beneficios a largo plazo, representa  
una barrera importante para su  
implementación en proyectos con  
En perspectiva, el futuro del UHPC  
parece promisorio, especialmente en  
aplicaciones donde sus propiedades  
superiores justifican la inversión  
inicial. La continua investigación en  
la optimización de mezclas, la  
mejora de la trabajabilidad y la  
reducción del impacto ambiental  
sugiere que el material continuará  
evolucionando para abordar sus  
presupuestos  
limitados.  
La  
limitaciones  
actuales.  
Se  
trabajabilidad del material requiere  
consideraciones especiales durante  
recomienda un enfoque equilibrado  
que considere tanto los beneficios  
su  
colocación  
y
curado,  
obra  
técnicos  
como  
los  
aspectos  
demandando  
especializada  
mano  
y
de  
económicos y ambientales al evaluar  
su implementación en proyectos  
específicos.  
técnicas  
de  
construcción específicas.  
La sostenibilidad del UHPC emerge  
como un aspecto fundamental que  
requiere mayor atención. Si bien el  
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