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Edición 146

Tecnología de cimentaciones en concreto

Edición 146

Tecnología de cimentaciones en concreto

DISEÑO

Requerimientos del diseño
estructural de pilotes

PATOLOGÍA

Anomalías y defectos en la construcción de pilotes preexcavados

PATOLOGÍA

Factores para la durabilidad de las cimentaciones

INTERNACIONAL

Pruebas de Jet Grouting
en el metro de Quito

LOGÍSTICA

Barcazas para trabajos
de pilotaje en el mar

SUPERVISIÓN

Supervisión Técnica de Cimentaciones, errores comunes que no se deben permitir

ARTE EN CONCRETO

Zeitz MOCAA

LABORATORIO

Pruebas de calidad, integridad y capacidad

HOMENAJE

La cimentación del edificio UGI

REPORTAJE

Roberto Galante Ingeniero Civil y asesor de Trevi Group

GERENCIA

La calidad reduce costos

TECNOLOGÍA

BIM: Innovación en el diseño de cimentaciones

MATERIALES

Materiales cementantes suplementarios (MCS) y su uso en cimentaciones

HUMOR

Humor

SOFIA EN LA OBRA

Las cimentaciones según la NSR-10

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Concreto & Acero: un matrimonio de larga duración

En la Exposición Universal de París en 1855, Joseph-Louis Lambot presentó un barco de concreto armado, siendo este uno de los primeros experimentos para unir los dos materiales de construcción más populares hasta nuestros tiempos: el concreto y el acero. Luego vino Joseph Monier, quien era jardinero, con ensayos para hacer macetas, tubos y tanques con esta misma fórmula. Y en 1879, François Hennebique, es a quien se le atribuye el impulso decisivo para el uso del concreto reforzado en la construcción.

Casi 150 años después, el matrimonio entre el concreto y el acero sigue vigente, como veremos en esta revista, con algunas novedades relacionadas con los adelantos tecnológicos como la digitalización, la aplicación de la tecnología de impresión 3D, la sostenibilidad y la creación de nuevas fórmulas y métodos para generar una mayor durabilidad ante los efectos de la corrosión.

Desde nuestro mundo, y desde lo que se anticipa en todos los pronósticos de la Global Cement and Concrete Association (GCCA), el concreto seguirá siendo el material más utilizado en construcción por lo menos hasta el 2050 y, lógicamente, irá de la mano del acero de refuerzo en ese desarrollo.

En ese viaje de los próximos 25 años existe una palabra que hace confluir esfuerzos: la sostenibilidad. Alcanzar la carbononeutralidad en el sector de la construcción (en Colombia hablamos de que las edificaciones nuevas cumplan con esa regla a partir de 2030) requerirá reducir efectivamente la huella de carbono de manera integral en ambos materiales y protocolos de medición como las declaraciones ambientales de producto, tema en el cual PROCEMCO y la Federación Iberoamericana del Hormigón Premezclado (FIHP) vienen trabajando de tiempo atrás.

Ahora bien, mención aparte merece la calidad de los aceros, en el entendido de que su función es primordial para garantizar la sismorresistencia de las estructuras. En Colombia contamos con un reglamento técnico obligatorio que debe cumplir todo acero en obra, por lo que también tenemos en esta edición recomendaciones sobre el particular.

Los invitamos a disfrutar de esta nueva edición y a aprender un poco más de un sector que es esencial para el desarrollo del país.

Hacer bien lo que no se ve

Esta edición de la revista Noticreto está dedicada a las cimentaciones y taludes, desdelos aspectos a considerar en su diseño hasta temas relacionados con su patología ysu tratamiento.

Veremos cómo la tecnología nos sigue dando la mano para encontrar nuevos usos a terrenos con dificultades aportando soluciones impensables hace un tiempo, como sucede con el relleno sanitario Gibraltar, que durante 10 años fue un sitio de disposición de residuos en Bogotá y ahora pasará a ser un importante espacio recreativo con ayuda de la prefabricación. O entender cómo sitios mundialmente reconocidos como la Estatua de la Libertad recibe mantenimiento en su fundación para mantenerse erguida.

Lo importante, más allá de ejemplos como estos, es la conciencia de que las cimentaciones son obras que exigen la mayor responsabilidad en su ejecución. No porque no queden a la vista dejan de jugar un rol fundamental en la estabilidad de los proyectos, y de ahí que los controles de calidad en materiales y en ejecución deban ser particularmente estrictos, con mayor razón cuando los errores pueden ser muy costosos en caso de falla.

Afortunadamente hoy en día existen alternativas para cimentaciones y taludes que facilitan esta tarea, tanto en piezas fundidas en sitio como prefabricadas, con eficiencia, competitividad, seguridad y confiabilidad. En un futuro cercano, como lo estamos viendo en muchas aplicaciones del cemento y el concreto —desde la mina hasta la puesta en obra, pasando por la logística—, veremos la mano de la inteligencia artificial aportando en el tema.

Como en todo proyecto, lo importante será diseñar, construir y mantener adecuadamente la obra para que durante muchos años se tenga el servicio esperado. Esperamos disfruten esta nueva edición.

Biodiversidad, construcción e industria: más relación de la aparente

Como todos en Colombia saben, el pasado octubre se celebró en Cali la COP 16 o cumbre mundial por la biodiversidad. Desde PROCEMCO tuvimos el honor de representar en este evento a la Asociación Global del Cemento y el Concreto GCCA, a la Federación Interamericana del Cemento FICEM y al Concrete Sustainability Council CSC con una agenda académica orientada a contar los desafíos, avances y puntos de interés en los cuales se encuentran las industrias del cemento y el concreto con la biodiversidad.

Fue muy enriquecedor no solamente escuchar experiencias internacionales y locales de nuestra industria, sino también, el sabio consejo de la academia y la visión de muchos expertos que han trabajado por años en estos temas. La gran lección es que indudablemente desde la más pequeña obra hasta la mayor planta industrial generan efectos con las acciones humanes. Pero hoy en día, con tecnología, planificación y conocimiento de la región, es posible presentar soluciones que contribuyen a generar indicadores positivos en materia de biodiversidad.

Pudimos ver desde acciones sencillas de educación hasta proyectos complejos de reintroducción de especies nativas que son adelantadas por la industria, todas ellas de gran valor. Pero, además, tuvimos la oportunidad de intercambiar opiniones sobre el gran potencial que existe en países como Colombia para impulsar las Soluciones basadas en la naturaleza como alternativas costo-efectivas para mitigar los efectos del calentamiento global.

En esta edición hablaremos de estos temas pero también, de asuntos novedosos como las certificaciones de sostenibilidad en proyectos de infraestructura, siendo este un terreno prácticamente inexplorado en Latinoamérica y el cual, de la mano de la agenda de descarbonización del sector de la construcción, debe ser abordado con prontitud. Estamos convencidos de aque la biodiversidad no será solo un tema pasajero y por eso los invitamos a seguir estudiando, aplicando e investigando sobre acciones que puedan contribuir a su restauración.

Hacer bien lo que no se ve

Esta edición de la revista Noticreto está dedicada a las cimentaciones y taludes, desdelos aspectos a considerar en su diseño hasta temas relacionados con su patología ysu tratamiento.

Como en todo proyecto, lo importante será diseñar, construir y mantener adecuadamente la obra para que durante muchos años se tenga el servicio esperado. Esperamos disfruten esta nueva edición.

Concreto e Infraestructura: inseparables y necesarios

En varias oportunidades me he referido al aumento de la demanda de concreto de la mano del desarrollo de la sociedad, y a los planes en curso que han desarrollado las industrias del cemento y el concreto para alcanzar la carbono neutralidad en 2050, es decir, para poder abastecer la demanda del material de una manera sostenible.

En este contexto, la infraestructura es fundamental. Pavimentar una vía no es solamente comunicar el punto “A” con el punto “B”. Es acercar el acceso a la salud, educación, trabajo y seguridad para la comunidad.

La construcción de infraestructura no solamente es necesaria para mejorar la calidad de vida de los habitantes de un país, sino también un motor importante de cualquier economía nacional. Basta revisar los periodos en que muchos países han apostado de manera decidida por la inversión en infraestructura para ver sus saltos en desarrollo y crecimiento económico.

A pesar de lo anterior, informes de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) muestran cómo en los países latinos –pese al rezago en materia de infraestructura como kilómetros pavimentados por habitante o kilómetros en buen estado de las vías– se tienen niveles de inversión muy bajos como porcentaje del PIB.

Es claro que hay muchas necesidades sociales, pero también que la inversión en infraestructura es una poderosa herramienta de avance social si es manejada con eficiencia y transparencia. A lo largo de la historia, no solo en Colombia sino en el resto del mundo, se han desarrollado esquemas que van desde la inversión pública directa hasta las concesiones y el mecanismo de obras por impuestos, que nos permitirían acelerar este segmento dentro de las políticas de reactivación propuestas actualmente.

Ahora bien, en la ecuación actual de la sostenibilidad, no solo se trata de construir infraestructura. Se trata de hacerlo de manera durable y resiliente. Y en ese escenario, el concreto seguirá siendo el protagonista más importante durante las próximas décadas. En esta edición los invitamos a conocer algunos proyectos que se desarrollan con el propósito de construir infraestructura y por ende desarrollar la sociedad”.

La vivienda es una gran inversión

La construcción de vivienda, además de ser fundamental para suplir una necesidad básica de los seres humanos, es una inversión para el estado, para sus compradores y para los ciudadanos. Muchos de los lectores que trabajan en el ramo saben que resolver el acceso a la vivienda es complejo en todas las latitudes pues involucra tierra, financiación, servicios públicos, proveedores, constructores, aseguradores y clientes, entre otros. Para que el acceso a la vivienda tenga éxito, hay que entender como interactúan cada una de estas variables y como, si alguna de ellas presenta dificultades, hay que entrar a buscar soluciones o el sistema entero se puede atascar.

Fernando Mayagoitia, quien escribe en esta edición, nos enseñaba hace poco más de dos décadas cómo ese entendimiento fue el que le permitió a México dar un gran salto y acortar, de forma importante, la brecha en el déficit cuantitativo de vivienda. Caso similar sucedió en Brasil con el programa “Mi Casa, Mi Vida”, en donde, el mismo análisis concluyó que la solución del acceso a la vivienda solo puede resultar de la adecuada articulación de todos los actores públicos y privados.

Nuestro país no ha sido ajeno a estos ejercicios, por lo menos desde el año 2000 cuando, de una iniciativa liderada por el Gobierno de entonces y el sector privado, se creó la Mesa VIS (luego nombrada Mesa Vis Diego Echeverry Campos en honor a su coordinador Q.E.P.D). Han sido muchas las iniciativas que han tenido un impacto positivo desde entonces en generar soluciones a un tema tan trascendental. Y tenemos que avanzar, a pesar de las imperfecciones de los diferentes modelos, porque 25 años después no superamos el déficit cuantitativo y se mantuvo el déficit cualitativo. Pero los hogares siguen creciendo y hay que resolver el problema.
No generar soluciones debidamente articuladas entre los sectores público y privado, genera una costosa informalidad para la nación, para los ciudadanos y para las personas, porque derivan en soluciones informales, “urbanizaciones piratas” y construcciones con bajos estándares de seguridad sísmica y poca o nula capacidad de resiliencia.

De acuerdo con Naciones Unidas, 3 billones de personas vivirán en asentamientos informales para el 2050 y por ello el World Economic Forum reclama desde ahora la necesidad de tomar acciones que solo surtirán efecto si son el resultado de un compromiso colectivo, esfuerzos colaborativos y dedicación. En Colombia tenemos que trabajar coordinadamente en temas normativos, en capacitación y en articulación para que no solo no seamos una estadística más en ese escenario.

Planeación y gestión de obras en concreto

Estamos en el siglo XXI y aún tenemos problemas con la planeación y ejecución de los proyectos. Varios estudios y las noticias diarias dan cuenta de retrasos en cronogramas, sobrecostos y problemas en las obras. Y si bien es cierto que en la construcción es normal encontrarse con imprevistos, también lo es que a veces no implementamos sistemas que nos permitan aprender del pasado para evitar nuevas situaciones en el futuro.

Por ejemplo, desde los mismos egipcios se conoce que hay que dedicar mucho tiempo y esfuerzo a la planeación detallada para lograr una ejecución exitosa, la cual solo se logra si se cuenta con una supervisión rigurosa. Thomas Alba Edison (¡el mismo de la bombilla eléctrica!) nos volvió a recordar la importancia de la planeación hace más de 100 años cuando inventó la industrialización de la vivienda. Y cuando se dio la crisis del sector construcción en Colombia a principios de siglo, la única salida para poder ofrecer vivienda de bajo costo fue repensar los modelos de construcción con énfasis en la planeación.

En México, la planeación fue la que les permitió alcanzar la producción de cerca de 700.000 viviendas anuales de bajo costo hace casi 20 años. Y en los países más avanzados, ha habido una significativa inversión de tiempo en planear los proyectos de infraestructura antes de ponerlos en marcha, precisamente, para evitar posteriores problemas de sobrecostos y demoras.

Pero, a pesar de lo anterior, en proyectos internacionales donde han intervenido firmas de diseño y construcción muy reputadas a nivel mundial, se han presentado problemas en obras relativamente sencillas, siendo innumerables los casos. ¿Por qué pasa esto y como mitigarlo? En esta revista, los autores abordan dicha problemática, revisan herramientas y sugieren soluciones. En época en la que los planes pueden estar en la nube, hay sistemas de control de cambios, hay inteligencia artificial y hay herramientas informáticas avanzadas, los problemas de ejecución, demoras y sobrecostos deberían disminuir sustancialmente.

Eso sí, las herramientas son solo eso: herramientas. La decisión humana es la que al final dictaminará el éxito o fracaso de una obra, y por eso hay que insistir no solamente en la adecuada formación de nuestros profesionales, sino también en el sentido de responsabilidad que tiene utilizar esas herramientas, que son una ayuda y que no reemplazan el criterio del ingeniero o del arquitecto.

Entender lo anterior, será fundamental para el éxito de los proyectos.

Y seguimos hablando de patologías…

En un foro sobre calidad en construcción hace ya varios años, fui invitado a realizar una presentación donde indicaba que siendo una de las profesiones más antiguas de la humanidad, no debería estar hablando aún de patologías en obras y con menor razón, en obras recientes.

En países desarrollados y no desarrollados, con la participación de reconocidas compañías con amplia reputación o con desconocidos, se han presentado siniestros de obras relativamente recientes, como sucedió en Turquía. ¿Por qué sucede esto? En mi opinión, la primera razón es la “tolerancia” que las construcciones tienen a las fallas, al seguir siendo procesos que en buena parte son artesanales. Muchas veces nadie nota los errores hasta que sucede un sismo o se pone a verdadera prueba la estructura. En general, esas fallas a veces derivan en la inclusión de nuevos y más holgados factores de seguridad que en mi concepto no necesariamente atienden la causa raíz.

La pregunta es ¿la única manera de lograr seguridad en construcción es aumentar los márgenes de seguridad en los diseños de mezcla, los refuerzos de acero o las secciones de las estructuras? En mi opinión, precisamente la baja competitividad del sector constructor -que es reconocida internacionalmente en comparación con otras actividades económicas- es lo que nos ha llevado por este camino. Por ejemplo, los autos tienen muchas más partes que hace 100 años no tenían, pero hoy funcionan de manera más fiable y con mayor seguridad, fruto de estudiar y aprender de los accidentes, de evaluar prototipos, de estandarizar los procesos de producción y de conocer sus materiales. Indiscutiblemente los autos de hoy son más seguros que los de hace 10 años y los de hace 10 años mas seguros que los de hace 20. Han buscado mecanismos para que cuando se especifique una llanta capaz de rodar a 180 km/h en determinado vehículo, esta pueda soportar esa velocidad de forma segura.

En las construcciones no podemos decir lo mismo. Hay obras de 4.000 años en pie y hay obras de 1 año que requieren intervenciones o peor aún, colapsan. Quienes hemos indagado por aquellos factores que influyen en esta situación, encontramos que se puede atribuir a variables en la interpretación de los códigos, de los planos, a la adecuada o inadecuada secuencia de construcción, y a la toma de muestras o ejecución de ensayos, por mencionar algunas variables. Una sola falla que se pueda presentar en una larga cadena de actividades con diferentes intervinientes puede derivar en un concepto equivocado, o en el peor de los casos, en una fatalidad.

Estamos en el siglo XXI. Hay más conocimiento técnico, mejores universidades, esquemas de certificación de tercera parte para obras, materiales y equipos, inteligencia artificial, cámaras y robots para obra, plataformas colaborativas de revisión, ¡hay BIM!. Luego, nuevamente hago un llamado al sector de la construcción para que trabajemos de manera coordinada en aprender de los errores (nacional e internacionalmente), a que participemos en la construcción de códigos y normas en forma técnica, a que enseñemos a las nuevas generaciones las lecciones aprendidas, a que identifiquemos los vacíos existentes en temas de calidad y a que establezcamos planes de acción concretos para llenarlos o minimizarlos en el corto plazo. La única manera de ser competitivos no solo es construir, sino hacerlo adecuadamente.

Concreto en obras básicas:
¡es básico conocer el concreto!

El mundo avanza tan rápido que a veces la agenda de temas se centra únicamente en querer estar actualizados sobre adelantos tecnológicos, mejoras de procesos, invenciones y aplicaciones novedosas. ¿A quién no le llama la atención ver a un robot construyendo una casa sin desperdicios y 24 horas sin parar? Pero, en el sector de la construcción es innegable que hay una brecha generalizada entre el potencial de mucha de esa tecnología que se puede aplicar hoy y que conocemos, y lo que verdaderamente se lleva al terreno en las obras. Por ejemplo, buena parte de los sistemas de control de calidad que aún utilizamos se derivan de las investigaciones publicadas por Duff A. Abrams -el inventor del cono de Abrams- entre 1913 y 1919, ¡aun cuando al menos desde hace una década existen sistemas que calculan con mucha precisión el asentamiento con sensores instalados en los camiones mezcladores!

Debemos aceptar que la velocidad de adopción tecnológica de la industria de la construcción es muy rezagada con respecto al desarrollo de las invenciones, en buena medida, por la poca visión del sector que debe trabajar encadenado. Los códigos los hacen unos, las construcciones otros y los materiales otros, sin mayor punto de contacto en torno a generar sinergias que permitan incorporar este tipo de tecnologías, siendo esto fundamental y necesario desde la perspectiva de trabajar por un sector mucho más competitivo y sostenible.

Por poner un ejemplo, nos debe llamar la atención que luego de 100 años de haberse inventado unos ensayos, frecuentemente encontramos proyectos donde no se realizan bien los especímenes de prueba, no se realizan adecuadamente los ensayos, no se interpretan correctamente los resultados o sencillamente no se exigen pruebas con las consideraciones que esto puede tener, no solo en materia de calidad, durabilidad y seguridad de la obra, sino también, en materia de sostenibilidad. En esta nueva edición de NOTICRETO hemos preparado un repaso sobre aquellos aspectos básicos que se requieren para trabajar con el concreto en una obra, y también una visión de lo que puede ser la tecnología aplicada y que esperamos sea de utilidad, tanto para el profesional que se acaba de incorporar al sector como para quienes llevan muchos años y tienen visión de cómo mejorar en sus obras. ¡Que la disfruten!

¡Qué importante es el espacio público!

Los espacios públicos son esos puntos de encuentro con la familia y con los amigos que nos permiten recrearnos, conversar o simplemente relajarnos, por lo que su importancia es mayúscula al interior de unas ciudades cada vez más urbanizadas y con espacios privados más reducidos. De aquellos que tienen la fortuna de vivir cerca al mar o al río, ¿quién no tiene un recuerdo agradable de una caminata por un malecón viendo un atardecer? Y qué decir del turismo, un importante generador de ingresos en muchas ciudades del mundo, que sería mucho más complicado y menos atrayente si las ciudades que lo promueven no tuvieran un espacio público adecuado con aceras, plazas, malecones y sitios para eventos. Pero también, ¿qué revolución se ha hecho sin utilizar una plaza pública? El espacio público es sin duda, el sitio donde siempre se ha estructurado la sociedad por tiempos inmemorables.

Con esa concepción ciudadana, es claro que el mismo debe ser construido no solamente de forma ingeniosa sino durable. En ambas variables el concreto, un material que ha sido protagonista del espacio público por décadas en muchas ciudades del mundo, tiene un papel fundamental. Desde la posibilidad de colores antes inimaginables, hasta adoquines de gran resistencia al desgaste y esculturas que divierten a los transeúntes, hacen parte del gran menú de opciones que hoy en día ofrece el material para lograr que aceras, malecones, plazas y cruces peatonales, no solamente inviten a ser visitados sino que resulten en una inversión perdurable.

El espacio público no escapa a aquella máxima que aplica a todo proyecto de construcción: para que resulte exitoso debe ser bien diseñado, bien construido y utilizando buenos materiales. Esta edición de la revista Noticreto se ocupa de tratar estos temas y de invitar a pensar en el espacio público como eje de desarrollo social para promoverlo, cuidarlo y construirlo con calidad y durabilidad”

El futuro se acelera…
¡en concreto!

Esta edición de Noticreto viene llena de artículos donde el punto en común es el desarrollo de nuevas tecnologías de construcción que en su mayoría saltaron de los laboratorios para ser aplicadas en obras específicas o en proyectos que verán la luz dentro de poco. Para el sector de la construcción, que una y otra vez ha sido tildado como poco automatizado, ineficiente y poco productivo, encontrar que se vienen dando estos avances es de gran satisfacción.

La construcción 3D, por ejemplo, que hace 10 años era una especulación y una fantasía, día a día viene ganando terreno. Ya no se trata solo de un prototipo: hay proyectos enteros en edificación, infraestructura, e incluso, arquitectura. Como ha sucedido con muchos inventos que tienen necesidades para conquistar el espacio –en este caso la colonización de Marte– hay fondos de investigación bastante abultados que han acelerado de manera importante su desarrollo y, a diferencia de otros inventos, le ha dejado la carrera espacial a la humanidad. Acá estamos viendo de forma acelerada y en terreno las aplicaciones antes de que se utilicen en su propósito original.

Pero también, frente a las tecnologías de construcción tradicionales, vemos como la versatilidad del concreto, sus opciones y durabilidad, siguen haciendo que sea el material de construcción preferido en el mundo. Disponibles en prácticamente todos los rincones del planeta, el cemento y el concreto son más que una materia gris que se transforma en imponentes obras que prestan un importante servicio a la sociedad.

Espero que disfruten de esta nueva edición y los invito a soñar en la innovación de sus próximos proyectos utilizando el concreto para romper paradigmas, como lo pueden ver en varios de los artículos”.

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