Verso la fine degli anni Cinquanta, abbandonati i tradizionali mezzi pittorici, Bortoluzzi inizia ad assemblare, in una incisiva sintesi formale, frammenti di legno, catene, assi corrose dalla salsedine, anelli, lamiere, a sottolineare una sofferta problematica esistenziale che rimarrà costante negli anni successivi.
Espone a Milano, Roma, Firenze ed inizia ad insegnare a Venezia dapprima al Corso Superiore di Disegno industriale con Giulio Ambrosini, Mario De Luigi, Giuseppe Mazzariol e successivamente, per lunghi anni, al Liceo artistico.
Numerose sono le mostre personali e collettive in Italia e all’estero di Bortoluzzi, nel 1966 è invitato alla XXXIII Biennale Internazionale d’Arte di Venezia; nel 1967 al Carnegie Museum of Art Pittsburgh (U.S.A.); nel 1969 alla Biennale Internazionale d’Arte di San Paolo (Brasile); nel 1972 alla X Quadriennale Nazionale d’arte di Roma; nel 1991 e 1993 alla Biennale Internazionale di Grafica, Lubiana.
Nel 2002 la Fondazione Querini Stampalia di Venezia gli dedica una personale: in quella occasione viene pubblicata una monografia sull’artista, a cura di Chiara Bertola e con una presentazione di Giorgio Busetto.
Nel 2003 la Galleria Internazionale d’Arte Moderna di Cà Pesaro, Venezia, ospita una mostra dell’artista che espone i suoi ultimi lavori: composizioni materiche, dal forte connotato laico e religioso insieme, dove la problematica esistenziale di Bortoluzzi si stempera in forme più pacate e raccolte.
Nel corso del 2004 Giorgio Sticchi realizza “Incontro” un documentario sulla vita e l’opera di Bortoluzzi.