CONSTRUCCIÓN Y TECNOLOGÍA EN CONCRETO

Quién y dónde • Ideas y acción en un mundo globalizado

Volumen 3 • Número 1 • Abril 2013 www.imcyc.com •

ISSN: 0187 - 7895. Construcción y Tecnología en Concreto es una publicación del Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto A.C.

ISSN: 0187 - 7895

$45.00 ejemplar

Volumen 3 • Número 1 • Abril 2013

arquitectura • Para favorecer el conocimiento

Ingeniería a toda prueba

EDITORIAL

Grandes obras

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es con mes, la revista del IMCYC, Construcción y Tecnología en Concreto, que como hemos dicho desde enero pasado, este año de 2013 cumple 50 años, busca ser un muestrario de interés sobre los diferentes aspectos del amplio mundo de la construcción; en especial de la construcción con concreto. Por esta razón, es siempre un reto y una ilusión para quienes conforman el equipo de esta publicación, el presentar grandes obras o a grandes personalidades, así como también temas que sean de interés no sólo para los enamorados del concreto, sino para todos los que desean conocer más del vasto mundo del sector. Y bajo este precepto, este mes presentamos con orgullo una de las obras más emblemáticas de la ingeniería mexicana que es, sin lugar a dudas, el Puente Baluarte, ubicado en el límite de los estados de Durango y Sinaloa que forma parte de la modernización de la autopista DurangoMazatlán. Su creación, como se puede leer en el Artículo de Portada, supuso un gran reto constructivo, ya sea por la aplicación de la tecnología más avanzada y por la estrecha relación y grandes esfuerzos por parte del Gobierno mexicano, de las empresas y de la misma sociedad. Nuevamente vemos que para generar una pieza ingenieril de invaluable utilidad, contamos con miles de obreros, ingenieros y especialistas mexicanos que se comprometen no sólo con una construcción, sino con el mismo desarrollo de México. ¡Felicitémonos todos por el Puente Baluarte!

Los editores

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Construcción y Tecnología en concreto

NOTICIAS

El Congreso Arquine

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otos: Archivo Arquine en Facebook.

mediados de marzo tuvo lugar el 14 Congreso Internacional de Arquitectura y Diseño organizado por Arquine, en la Ciudad de México, el cual, como sus organizadores indican, “cada año se convierte en un acelerador de neuronas y catalizador de ideas sobre arquitectura, diseño, ciudad y su contexto”. Este congreso, sin duda alguna, con la intervención de los principales actores del escenario internacional y nacional, ha logrado posicionarse como el más importante del ámbito de la cultura arquitectónica en América. En esta ocasión, teniendo como sede el Teatro Metropolitan, participaron como ponentes 13 especialistas provenientes de 10 países. En la inauguración de tan importante congreso, en el cual en total se dieron 12 conferencias dadas por especialistas en arquitectura, historia, arte y cine, estuvieron el jefe de Gobierno del Distrito Federal, Miguel Ángel Mancera, así como el Presidente del Consejo Nacional para la Cultura y las Artes (Conaculta), Rafael Tovar y de Teresa. En este sentido, el regente de la capital comentó: “Queremos ser una ciudad que dé un mensaje claro; una ciudad planificada con un trazo definido”. También subrayó que en los siguientes años de su gobierno, se busca contribuir a que la Ciudad de México pueda seguir por la línea de la planeación; buscando sea una urbe compacta, sustentable, donde el diseño y la vanguardia, así como el diálogo con el medio ambiente estén presentes. En la inauguración, el director de la revista Arquine y organizador del evento, el arquitecto Miquel Adriá, comentó que el planteamiento esencial del Congreso es reflexionar acerca de los ámbitos que se abarcan al hablar del espacio, que es además un término intrínseco a la arquitectura, relacionado con el vacío existencial desde los más íntimo hasta lo más urbano. El encuentro contó con

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Construcción y Tecnología EN CONCRETO

la participación de personalidades como Yoshiharu Tsukamoto; Denise Scott Brown; Roman Delugan; la socióloga Saskia Sassen, los arquitectos mexicanos Michel Rojkind y Kersten Geers; el estadounidense Alfredo Brillembourg; el español Andrés Jaque y el inglés David Chipperfield. También estuvieron el arquitecto Paolo Portoghesi; el historiador de arte contemporáneo suizo Hans Ulrich Obrist y el cineasta británico Peter Greenaway. Con información de: www.informador.com.mx y www.elporvenir.com.mx

Un encuentro sobre seguridad

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a Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, con sede en Ciudad Real, España, organizó a mediados de marzo un importante encuentro internacional sobre la seguridad de estructuras construidas con hormigón (cómo llaman en ese país al concreto). Fue en el campus de la Fábrica de Armas donde tuvo lugar esta reunión en la cual participaron alrededor de 300 investigadores de todo el mundo quienes disertaron desde sus especialidades, sobre el tema. Este evento, sin duda, es una referencia en el área de la mecánica avanzada de materiales estructurales basados en el cemento, según informaron los organizadores quienes también expresaron que, como disciplina científico-tecnológica, la fractura del concreto estructural es especialmente importante "para garantizar la integridad y la seguridad de las estructuras que se construyen con concreto, especialmente con concretos avanzados tecnológicamente como, por ejemplo, los concretos que contienen fibras de nueva generación". Aprovechando la celebración de este Congreso, el grupo español denominado Fractura celebró también su encuentro anual, donde unos cien expertos en concreto debatieron en diferentes sesiones sobre fractura e integridad de todo tipo de materiales estructurales. A decir de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, la celebración conjunta de estos eventos favoreció la internacionalización de las actividades de los grupos de investigación españoles y sus contactos con investigadores de todo el mundo. Con información de: www.abc.es/agencias/noticia.asp?noticia=1366021

XXX Congreso Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional

Foto: http://puentelibre.mx.

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urante la cena del XXX Congreso Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional de la Cámara Nacional de Cementos, el director del organismo Pedro Carranza, agradeció a Ciudad Juárez por ser sede del evento a principios de marzo. Carranza Andresen visitó en esos días la planta de los anfitriones (Grupo Cementos de Chihuahua) que se ubica en Samalayuca y destacó los cuatro años que lleva la empresa sin accidentes incapacitantes. También comentó que la empresa Grupo Cementos de Chihuahua será tomada como ejemplo para el gremio en materia de seguridad y salud ocupacional. Asimismo, agradeció la hospitalidad de Ciudad Juárez para recibir al congreso en el cual se buscó tener un mayor aprendizaje que ayude a mejorar el funcionamiento de las plantas cementeras. Con información de: http://puentelibre.mx Gran ambiente durante el evento.

Ahorrando con concreto hidráulico

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n lo que va de la administración municipal de la ciudad de Puebla encabezada por Eduardo Rivera Pérez se han invertido mil 683 millones de pesos en obra pública; esto lo destacó en fechas recientes el secretario de Desarrollo Urbano y Obra Pública, Felipe Velázquez Gutiérrez, durante su Segundo Informe de Labores. Así, en dos años se ha rebasado en un millón y medio de metros cuadrados las intervenciones con pavimentación en la capital angelopolitana, lo que equivale a una extensión de 183 canchas de fútbol, similares al Estadio Azteca, rebasando en un 13 por ciento lo invertidos en administraciones municipales pasadas. Factor importante de lo anterior ha sido el uso para el mejoramiento de vialidades primarias del concreto hidráulico, el cual ha impulsado la modernización de la capital poblana en materia de infraestructura vial, dado que así, durante más de 20 años se dejará de ejecutar obras de reparación por baches en los bulevares 5 de Mayo y Hermanos Serdán, en la Calzada Ignacio Zaragoza y en la Avenida Esteban de Antuñano. En total se han construido 580 mil metros cuadrados de concreto hidráulico, más de medio millón de superficie edificada con este material. Sobre el tema, Velázquez Gutiérrez precisó que en 2011 uno de los programas más representativos fue la pavimentación de "1,000 calles" y ahora en el año que se informa repitieron la misma fórmula, sólo que en menor cantidad al pavimentar 182 mil 589 metros cuadrados beneficiando de manera directa a 23 mil poblanos y de forma indirecta a 115 mil ciudadanos. Pero no sólo se invirtió en pavimentación de calles, sino también en infraestructura de viabilidad para personas con capacidades diferentes, colocando 500 nuevas rampas y 21 kilómetros de huella táctil para individuos con ceguera. Con información de: www.sexenio.com.mx/ puebla/articulo.php?id=16222

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NOTICIAS

Juntos por las comunidades

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ás de 2, 700 familias de siete estados de la República Mexicana fueron beneficiadas por las jornadas de voluntariado del programa "Juntos por las comunidades", que colaboradores de la cementera Holcim Apasco llevaron a cabo durante 2012 como parte de la celebración de los primeros 100 años de Grupo Holcim a nivel mundial. La empresa decidió conmemorar su primer siglo de vida con actividades de trabajo social voluntario en apoyo a más de 27 comunidades vecinas a sus instalaciones en los siete estados donde tiene presencia como son: Coahuila, Colima, Estado de México, Guerrero, Sonora, Tabasco y Veracruz. Estas acciones se replicaron en los setenta países en los que Grupo Holcim tiene operaciones. En el marco del Foro México Responsable 2013, la empresa informó que a lo largo de los doce meses del año pasado, mil 614 colaboradores de Holcim Apasco destinaron 15 mil 200 horas al programa "Juntos por las comunidades", lo que representa un promedio de 9.5 horas por cada trabajador. Esta media está por encima del promedio de 3.5 horas que una persona invierte en acciones de voluntariado en México, de acuerdo con la más reciente Encuesta Nacional de Solidaridad y Acción Voluntaria (ENSAV), realizada por el Centro Mexicano para la Filantropía (CEMEFI). "El objetivo de este programa fue devolverle a nuestras comunidades un poco de lo que ellas han

hecho por nosotros. La respuesta de los colaboradores de Holcim Apasco fue magnífica. Se superaron las expectativas de participación y los resultados se traducen en beneficios tangibles para nuestros vecinos", explicó Gustavo Gastélum, Director de Relaciones y Comunicaciones Externas de la compañía. Cabe decir que las más de 40 actividades que se realizaron en las comunidades incluyeron mantenimiento a escuelas, construcción y rehabilitación de viviendas, mejoramiento de espacios públicos, jornadas por la salud, cuidado del medio ambiente, limpieza de calles y conferencias de interés común para los ciudadanos, principalmente. Del total de actividades realizadas, el 49% correspondió al mejoramiento de escuelas; el 17% al mejoramiento de espacios públicos; el 13% a la construcción y rehabilitación de viviendas; 11% a actividades de cuidado al medio ambiente; 4% a las jornadas por la salud; 2% a conferencias y el resto a labores de organización. La planeación de las actividades se realizó con un estricto protocolo de evaluación: primero se detectaron las diferentes necesidades en cada una de las comunidades, se consideraron todos los aspectos de seguridad y se diseñaron las actividades específicas para cada lugar. Con información de: http://economia.terra.com.

Sistema constructivo

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ue presentado recientemente, por la empresa del Grupo Carmelo, un sistema de construcción que según sus creadores, puede proteger al concreto de los edificios contra sismos y otros fenómenos de la naturaleza, por cincuenta años. En una entrevista, el presidente del Grupo, Édgar Figaro, dijo que además de ser eficiente en materia de energía, es resistente a las termitas y a las inundaciones, además de que es una forma rápida y económica de construir. En este sentido, la empresa proporciona un sistema con protección térmica, resistencia al viento de hasta 250 kilómetros por hora y se ha demostrado que puede resistir terremotos de hasta 8,5 en la escala de Richter. Después de 56 años que operan en Puerto Rico, el entrevistado comentó que el sistema se está desarrollando en los Estados Unidos, principalmente en zonas de clima extremo, como Alaska, Dakota del Norte, entre otras. Cabe decir que es sistema constructivo consiste, en términos generales, en la utilización de paneles de diferentes extensiones. Con información de: http://designbuildsource.ca/2013/03/50-years-of-earthquake-protection-for-concretestructures/

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Un sentido fallecimiento

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los 78 años de edad murió el 11 de marzo pasado en la ciudad brasileña de Niteroi el arquitecto y crítico Roberto Segre pocas horas después de haber sido atropellado por un motociclista, que se dio a la fuga después de arrollarlo con su vehículo. Roberto Segre, una de las mentes más analíticas dentro del tema de la historia y crítica de la arquitectura moderna y contemporánea, nació en Milán en 1934. Estudió Arquitectura en la Universidad de Buenos Aires y también fue doctor en Historia del Arte por la Universidad de La Habana, así como en Planeamiento Regional por la Universidad Federal de Río de Janeiro, donde impartía clases. Formaba parte del Comité Internacional de Críticos de Arquitectura (CICA) y era coordinador del DOCOMOMO (International Committe for Documentation and Conservation of Buildings, Sites and Neightborhoods of the Modern Movement), en Río de Janeiro. Era también Doctor Honoris Causa por el Instituto Superior Politécnico de La Habana. Prolífico escritor, tanto de libros como de numerosos artículos y ensayos sobre arquitectura y urbanismo latinoamericano. Entre los libros de su autoría están: América Latina en su arquitectura, de 1975; Arquitectura antillana del siglo XX, de 2003; Jóvenes arquitectos de Brasil, de 2004 y Casas brasileñas, de 2006, entre otros. Descanse en paz el doctor Roberto Segre. Con información de: www.arquitecturaviva.com/es/Info/News/Details/4467

Sesenta Pilares

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l pasado mes de marzo, la Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción cumplió 60 años de haber sido creada, siendo en la actualidad una de las asociaciones empresariales más importantes de México. Entre las diversas acciones conmemorativas, la Cámara realizó un libro titulado Sesenta Pilares, en el cual da cuenta de sesenta magnas obras que han sido realizadas en diversas partes de la República Mexicana, en las últimas seis décadas. Así, podemos ver obras tan importantes como el Puente Baluarte, el Albatros, la carretera Transpeninsular, la carretera Arco Norte, así como importantes centrales hidroeléctricas como La Yesca, entre otras obras. El libro, que fue presentado por distinguidas personalidades en el Museo Rufino Tamayo del Distrito Federal, cuenta con textos complementarios escritos por notables plumas de la ingeniería, la arquitectura y la construcción en México. Una publicación muy recomendable, entre otras razones, por el hecho de presentar una revisión plena de bellas imágenes, de la grandeza constructiva del México de los últimos 60 años.

Texto y fotos: Gabriela Celis Navarro.

Calendario de actividades Abril de 2013 Nombre: MPSBUILD 2013 Moscú: Feria Materiales Construcción. Fechas: 2 al 19 de abril de 2013. Lugar: Expocentre Internacional, Moscú, Rusia. Página web: www.mosbuild-expo.com Nombre: Ingeniería de costos en la construcción. Fecha: 4 de abril. Lugar: Auditorio IMCYC. Tel.: (55) 5322 5740, ext. 230. Contacto: Verónica Andrade [email protected] Página web: www.imcyc.com Nombre: Diseño y construcción de pisos industriales. Fecha: 11 de abril. Lugar: Auditorio IMCYC. Tel.: (55) 5322 5740, ext. 230. Contacto: Verónica Andrade [email protected] Página web: www.imcyc.com Nombre: CONSTRUEXPO Caracas 2013. Fechas: 10 al 13 de abril de 2013. Lugar: Poliedro de Caracas, Venezuela. Página web: www.construexpo.com.ve Nombre: Técnico para pruebas al concreto en la obra. Grado I. Fechas: 18 y 19 de abril. Lugar: Auditorio IMCYC. Tel.: (55) 5322 5740, ext. 230. Contacto: Verónica Andrade [email protected] Página web: www.imcyc.com Nombre: Construmat China 2013. Quality and Sustainable Building Materials Show. Fechas: 18 al 21 de abril de 2013. Lugar: China International Exhibition Centre, Beijing. Página web: www.construmatchina.com Nombre: Supervisor especializado en obras de concreto. Fechas: 24 y 25 de abril. Lugar: Auditorio IMCYC. Tel.: (55) 5322 5740, ext. 230. Contacto: Verónica Andrade [email protected] Página web: www.imcyc.com

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POSIBILIDADES DEL CONCRETO

Pruebas no destructivas

Estimación del Módulo de Elasticidad por medio de la Velocidad de Pulso Ultrasónico 2 parte. da

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n la primera parte de este documento (presentada en la edición anterior), se abordó la posibilidad de estimar el módulo de elasticidad dinámico del concreto, realizando mediciones de pulso ultrasónico en elementos en donde previamente se conoce la densidad del material. Si fuera conveniente en muestras de concreto endurecido extraídos de elementos estructurales, Ed (Módulo dinámico), éste puede ser evaluado experimentalmente a partir del método de resonancia y de la densidad del material (ρ), estimada a partir de la masa y de la relación de volumen de las muestras extraídas. Sin embargo, no es posible que se lleve a cabo directamente en elementos estructurales “completos” donde se justifica la medición de la velocidad de ondas de cortante, medida igual que la velocidad de onda longitudinal usando el mismo equipo con diferentes transductores. Esta velocidad de onda de cortante también puede ser relacionada con el módulo de elasticidad dinámico (Ed). Cs =

Ed 2ρ (1 - s)

En otro orden, de la relación entre el coeficiente de Poisson y las velocidades de pulso ultrasónico longitudinal (CL) y de cortante (CS), respectivamente, se puede definir que: 2

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CL - 2Cs s= 2 (CL2 - 2Cs2) Por otra parte, si denominamos d, al espesor del elemento, entonces:

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CL =

d d C = tL y S tS

Siendo en estas expresiones tL y tS, el tiempo de vuelo del pulso ultrasónico de las ondas longitudinal y de cortante, respectivamente, medidas con el instrumento en la muestra de concreto estudiada. De acuerdo a lo anterior, la Relación de Poisson puede transcribirse como: 2

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tS - tL s= 2 (tS2 - tL2) Esta ecuación se puede utilizar para determinar la Relación de Poisson de un elemento estructural de concreto, en el que se desconoce el espesor. Si la constante de rigidez y el módulo de elasticidad estático, se obtienen por medio de la relación: k = 1.7EC - 6.7 (GPa). Entonces, con el efecto de la relación de Poisson definido previamente, el módulo de elasticidad dinámico podrá ser obtenido por medio de: Ed = 1.5EC - 5.9 (GPa), de donde despejando EC se puede llegar a: 2 EC = ED + 3.93 (GPa), 3 Es decir que, conocido el módulo de elasticidad dinámico obtenido mediante pruebas de ultrasonido, es posible conocer el módulo de elasticidad estático. En el presente trabajo se proporciona una metodología para la determinación de los módulos de elasticidad dinámico y estático del concreto. Por otra parte se demuestra que al evaluar la relación de Poisson en elementos estructurales, no se requiere conocer el espesor del elemento estructural que se estudia. Sin duda, la aplicación de los aspectos presentados resultan útiles para la predicción de la rigidez del material, así como de otras propiedades elásticas de éste. Referencia: Choudhari N. K.; Kumar A.; Kumar Y.; Gupta R., "Evaluation of elastic moduli of concrete by ultrasonic velocity", NDE2002 predict. assure. Improve, en National Seminar of ISNT (Indian Society for Not-Destructing Testing) Chennai, 5–7 12. 2002. www.nde2002.org.

C o n c r eto s r e c i c lad o s

Concretos reciclados elaborados con canto rodado

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no de los factores que se debe tomar en cuenta en el tema de la resistencia del concreto, es la textura superficial del agregado grueso, la cual actúa sobre la zona de interface, modificando la adherencia entre éste y el mortero. Los agregados reciclados obtenidos de la trituración de concretos de desecho, debido a su composición presentan una mayor porosidad y una textura superficial más rugosa que los agregados naturales; hecho que afecta tanto a las propiedades y características de los agregados reciclados, como a las de los concretos con ellos elaborados. En este escrito se presentan los resultados de una investigación desarrollada en el Laboratorio de Entrenamiento Multidisciplinario para la Investigación Tecnológica, de la Plata en Argentina. Se elaboran en esta concretos considerando 50, 75 y 100% de reemplazo del agregado grueso natural por agregado grueso reciclado proveniente de la trituración de un concreto elaborado con canto rodado, y se establece una comparativa con las prestaciones resultantes; asociadas a un concreto convencional elaborado con agregado grueso natural. El concreto convencional (HC) fue elaborado con una relación agua-cemento (a/c) de 0.50. Como agregado grueso se usó canto rodado silíceo, y como agregado fino, arena silícea de río con Módulo de Finura 2.32, utilizándose además cemento Portland compuesto. A partir de este concreto, y luego de determinar sus propiedades físico-mecánicas, se procedió a su trituración para obtener los agregados reciclados y elaborar concretos reciclados (HR) de igual relación a/c; remplazando el agregado grueso natural con los porcentajes en volumen antes mencionados, y manteniendo constante las proporciones de los demás materiales. Con cada una de las mezclas elaboradas fueron moldeadas probetas cilíndricas y prismáticas para la caracterización físico-mecánica de los concretos, como también para la determinación de parámetros relacionados con la capacidad de transporte de agua a través de la estructura porosa del material. Las muestras fueron desmoldadas a las 24 horas y colocadas en

cámara húmeda a temperatura de 20±2ºC, con humedad relativa del 95% y ensayadas a la edad de 28 días. Puede concluirse que el agregado grueso reciclado presenta menor densidad y mayor absorción de agua y pérdida de peso por abrasión que el agregado grueso natural, debido a la presencia de mortero como parte constituyente de dichos agregados. En tal medida, en estado fresco se observa una reducción del revenimiento a medida que se incrementa el porcentaje de agregado grueso reciclado utilizado, lo cual pone de manifiesto una notable influencia de la textura superficial de los mismos. Este hecho es atribuido a que el agregado natural está constituido por partículas de forma redondeada y textura lisa, mientras que el agregado reciclado presenta una mayor rugosidad superficial e irregularidad producto del mortero adherido. Asimismo, los concretos reciclados elaborados con hasta un 75% de agregados reciclados, presentan un comportamiento resistente, similar o superior al del HC, hecho que debe ser atribuido a una mayor adherencia entre la nueva matriz cementicea y el agregado reciclado; a pesar de poseer este último una calidad inferior respecto al agregado natural. Sin embargo, debe considerarse que en los HR se produce una disminución del módulo de elasticidad estático, la cual es más importante cuando se incrementa el porcentaje de agregado reciclado. Respecto al desempeño durable de los HR, se observó un comportamiento satisfactorio y similar al del HC frente al transporte de agua bajo presión; mientras que en el ensayo de absorción de agua por capilaridad se aprecia un aumento significativo en los valores de la velocidad y capacidad de succión capilar para reemplazos superiores al 50%, aspecto que está directamente relacionado con la mayor porosidad de los agregados reciclados. Considerando estos resultados puede inferirse que concretos de a/c iguales o menores a 0.50, elaborados con agregados gruesos reciclados de similares características a los utilizados en este estudio en porcentajes menores al 50%, presentarían un adecuado comportamiento resistente y durable; por lo que su empleo en la construcción constituye una alternativa ventajosa tanto desde el punto de vista económico como ecológico. Referencia: Zega C. J.; Taus V. L.; Di Maio A. A., "Comportamiento físico-mecánico de concretos reciclados elaborados con canto rodado", en Boletín Técnico IMME, vol.44, núm. 3, Caracas, noviembre de 2006, ISSN 0376-723X.

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POSIBILIDADES DEL CONCRETO

Modelos neuronales

Modelo de redes neuronales para predecir la resistencia a la compresión y la resistividad eléctrica   del concreto

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e exponen en este texto los resultados de una investigación en la que fue desarrollado un modelo de redes neuronales para predecir la resistencia a la compresión del concreto, mediante el peso unitario y la velocidad de pulso ultrasónico, y donde fueron ensayados especímenes elaborados con 41 mezclas diferentes a 28 días. Además se predice la resistividad del concreto mediante el peso unitario, la velocidad de pulso ultrasónico, y la resistencia a la compresión. La resistencia a la compresión es el parámetro más usado para definir las características del concreto en estado endurecido. Por su parte, la resistividad es definida como la resistencia eléctrica de un conductor de volumen unitario y área transversal constante, en la cual la corriente es continua y uniformemente distribuida. El inverso de la resistividad es la conductividad, que corresponde a una medida de la facilidad con la que la corriente pasa a través de un material. La modelación del concreto en estado fresco y endurecido mediante herramientas teóricas y matemáticas ha crecido en los últimos años. El poder de cálculo que ofrecen hoy los computadores personales ha permitido desarrollar estas tareas, y entre las técnicas de inteligencia artificial que más se ha difundido y aplicado en el área de los materiales se encuentran las redes neuronales artificiales. Una red neuronal artificial es un modelo computacional que por su arquitectura intenta imitar las relaciones del comportamiento del cerebro. Consiste en un número limitado de elementos interconectados entre sí (neuronas) y distribuidos en una capa de entrada, una o más capas ocultas, y una capa de salida. La capa de entrada tiene la función de recibir la información desde el exterior,

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Construcción y Tecnología en concreto

mientras que las neuronas de la capa de salida son las encargadas de entregar los resultados de las predicciones realizadas por la red. Las capas ocultas generan las relaciones de encadenamiento entre las de entrada y salida, extraen y refinan las relaciones y características de las variables de entrada para predecir las de salida; que son de interés para el problema. Con el fin de encontrar los modelos de redes neuronales artificiales óptimos para predecir la resistencia y la resistividad del concreto, se ensayaron las mezclas en las que se varió la dosificación. Se fabricaron entre 5 y 7 cilindros por cada mezcla, con un mismo cemento, y agregados de la misma fuente. El contenido de cemento se varió en tres cuantías: 250, 300 y 350 kg/m3; asimismo se consideraron tres relaciones agua/cemento (a/c): 0.45, 0.55 y 0.67. En el caso de la arena se trabajó con dos granulometrías: una con un módulo de finura (MF) de 3,3, y la otra con MF de 2,2. El agregado grueso se utilizó con tres tamaños máximos diferentes 1", ¾", y ½". En las mezclas secas, con poca trabajabilidad se utilizaron dosis muy bajas de aditivo plastificante. Sobre cada uno de los cilindros obtenidos se realizaron ensayos de resistencia a la compresión, velocidad de pulso, peso unitario, y resistividad eléctrica. Cabe decir que la obtención de las arquitecturas de las redes neuronales se realizó mediante la aplicación comercial denominada Neural Network Toolbox del MATLAB®. Puede concluirse que de todas las variables experimentalmente medidas, la resistencia a la compresión y la resistividad eléctrica mostraron una dispersión alta (coeficiente de variación > 20%), mientras que el peso unitario y la velocidad de pulso ultrasónico mostraron dispersiones bajas (coeficiente de variación < 4%). Los materiales utilizados en estas mezclas son representativos de los utilizados normalmente en la ciudad de Bogotá, por lo que los modelos desarrollados pueden ser aplicables a mezclas de concreto coladas con materiales de naturaleza similar. Aunque en la literatura se menciona una estrecha relación entre la resistencia a la compresión y la velocidad de pulso ultrasónico para el concreto, y que algunos investigadores muestran estudios con muy buenas correlaciones; los datos experimentales medidos, mostraron que el coeficiente de determinación para una regresión lineal de mínimos cuadrados para estas dos variables solo tiene un valor de R2 = 0.37. En general, los resultados mostraron que los modelos de redes neuronales para predecir la resistencia a la

compresión y la resistividad eléctrica del concreto funcionan adecuadamente. Referencia: Lizarazo Marriaga J. M.; Gómez Cortés J. G.; "Desarrollo de un modelo de redes neuronales artificiales para predecir la resistencia a la compresión y la resistividad eléctrica del concreto", en Ingeniería e Investigación, vol .27, núm. 1, Bogotá, Colombia, enero-abril de 2007.

Reforzamiento del concreto

Materiales compuestos para reforzar elementos de cocreto

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l concreto reforzado es el material compuesto más utilizado en la industria de la construcción ya que combina las propiedades básicas de resistencia del concreto (compresión) con las del acero de refuerzo (tensión). Su durabilidad y comportamiento dependen, entre otras cosas, de la proporción de sus constituyentes, de su fabricación y del medio ambiente. El advenimiento de los materiales compuestos a base de polímeros, impone el estudio de cómo aplicarlos a elementos de concreto para usarlos como refuerzo y evaluar si se logra aumentar la vida útil del elemento. Se exponen a continuación los resultados de un estudio para conocer los aspectos teóricos del uso de los polímeros y definir su factibilidad de empleo en elementos de concreto sujetos a flexión. Los materiales constituyentes del compuesto utilizado son la fibra de vidrio tipo E, poliéster ResinmexMR 250, y catalizador K2000, que sirve para lograr el fraguado y curado del poliéster; resultando en lo que se conoce como matriz. Partiendo del hecho de que la resistencia del concreto a la tensión es baja, el compuesto se colocará en la zona de tensión y la eficacia de la transmisión de los esfuerzos dependerá de la adherencia entre el concreto y el material compuesto. Como material de unión se usó el propio poliéster–catalizador, de ahí la importancia de lograr una impregnación uniforme. La Norma ASTM C 78 (1994) refiere la prueba de un elemento de concreto induciendo falla por

flexión, que utiliza una pieza de concreto simple de 15 x 15 cm de sección transversal y 45 cm de longitud entre apoyos. La carga puede ser aplicada en el centro del claro o dos cargas aplicadas en los tercios. Esta última fue la utilizada en este trabajo por inducir flexión pura en el tercio medio de la pieza. Se procedió a dosificar el concreto para una resistencia de 175 kg/cm2 a los 28 días, usando cemento tipo I. Se llegó a una proporción en volumen, con relación agua – cemento (a/c) de 0.8, y revenimiento de 8 cm; en donde se alcanzó una resistencia de 143 kg/cm2 a los 7 días, y de 203 kg/cm2 a los 28 días. Fueron analizadas las características y propiedades de los elementos del material compuesto para su integración a las vigas. A una de las vigas ensayadas no se le adicionó material compuesto, a la segunda se le proporcionó 15 cm longitudinales de compuesto al centro en una de las caras, y a la tercera igual a la anterior más cuatro tiras longitudinales en las caras laterales. Este proceso inicial se hizo a fin de observar las posibles dificultades en la realización de las pruebas. Con la experiencia lograda se elaboraron otras ocho vigas con las mismas características de sección y longitud, y tres cilindros de prueba; arrojando una resistencia de 240 kg/cm2 a los 28 días. A las vigas se les proporcionó curado por inmersión en agua por 7 días, dejándolas luego bajo techo; a los 28 días se procedió a la integración de la fibra de vidrio y a la impregnación del poliéster. Se colocaron fibras en el sentido longitudinal de dos tipos (16 y 22 tiras); en algunas vigas se colocaron tiras en sentido transversal y/o en caras laterales. En general, en todas las vigas con material compuesto, la falla ocurrió al instante de separase el compuesto de la superficie del concreto, sin ocurrir ruptura de las fibras, ni alcanzar la deformación calculada en investigaciones precedentes; por lo que es muy importante la adecuada adhesión entre el compuesto y el concreto para lograr mayor resistencia. Pudo constatarse que el uso de material compuesto proporciona mayor resistencia, y que al colocarse el refuerzo en las caras laterales se incrementa la carga de ruptura. Asimismo se verifica que a mayor densidad de fibra le corresponde mayor carga de ruptura, así como que la colocación de fibras transversales no incrementa la resistencia de forma considerable. Referencia: Aguilar Conde J. T.; "Elementos de concreto reforzados con materiales compuestos", en Ingeniería, Revista Académica de la Universidad Autónoma de Yucatán. Merida, México. 6-1, 2002.

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Ingeniería a toda prueba Gregorio B. Mendoza. Fotos: Cortesía TRADECO

Una gran obra de ingeniería que pone de nueva cuenta la trascendencia del talento y la ingeniería local a nivel internacional; que brinda beneficios tangibles para el desarrollo regional, eso es parte de lo que puede describir al icónico Puente Baluarte. 14

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na de las obras de mayor relevancia y trascendencia para la industria de la construcción y el país, es indudablemente el Puente Baluarte, ubicado en el límite de los estados de Durango y Sinaloa. Esta magna obra de ingeniería concentra la modernización de la autopista Durango-Mazatlán correspondiente al eje carretero Matamoros-Mazatlán, uno de los 14 corredores troncales prioritarios de la red carretera nacional.

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Se trata de la infraestructura más importante y emblemática que se haya hecho en la historia de la ingeniería reciente de México, tanto por el reto que supuso su construcción como por la aplicación de la tecnología más avanzada y la conjunción de esfuerzos políticos y sociales que reunió para volverse una realidad gracias al talento de miles de obreros, ingenieros y especialistas mexicanos involucrados en ella. El Puente Baluarte, es una obra de alta especificación con una longitud de 1,124 m. Actualmente es la estructura atirantada más grande de América Latina, puesto que cuenta con una altura a nivel de calzada de 402.57 m, que libra una barranca de esta profundidad con un claro central de 520 m construido con base en dovelas metálicas de 12 m, y que actualmente permite que el recorrido entre la ciudad de Durango y la de Mazatlán se realice en tres horas y media (cuando anteriormente se realizaba en más de seis). Asimismo, posee una sección transversal de 16 m de ancho de calzada para cuatro carriles sujeta de 122 tirantes que permitirán circular a 110 km/h albergando un promedio de 2,000 vehículos por día que transitarán por una pendiente longitudinal menor al 5%

en el país, pueden mencionarse el Puente Coatzacoalcos II, el Puente Tampico y el Puente Mezcala. Sin embargo, este proyecto tuvo otro tipo de requerimientos y exigencias técnicas de mayor envergadura.

Planeación perfecta Lo impactante de su realización comienza en su ubicación: una zona montañosa que forma parte del corredor carretero número 5, que integra a las ciudades de Mazatlán, Durango, Torreón, Gómez Palacio, Saltillo, Monterrey, Reynosa y Matamoros, entre otras, con una longitud de 1,241 Km, denominado comúnmente “El espinazo del diablo”. Cabe recordar que como antecedentes de esta obra y de su solución de atirantamiento estructural

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Construcción y Tecnología en concreto

El ingeniero Salvador Sánchez Núñez, director del proyecto y representante de Tradeco Infraestructura S.A. de C.V., en entrevista para Construcción y Tecnología en Concreto explicó que para lo-

grar el reto de construir el Puente Baluarte –hablando no sólo de la estructura misma– se requirió de una planeación y logística elaborada con personal especializado de mucha experiencia, debido a que tenían en mente en todo momento la consigna de llevar adelante en buenos términos el trabajo ingenieril, teniendo como reto mayúsculo construir en una de las orografías más complicadas del país. “Por todo lo que implicaba la ubicación y el proyecto en sí mismo debíamos tener una capacidad de actuación y respuesta eficaces para responder al menor costo y tiempo de ejecución debido a la estrechez del programa de actividades, pensando que el trabajo de oficina fuera lo más cercano posible a la realidad de la obra. De este modo, el proyecto inició con una serie de visitas al sitio y estudios preliminares. Y ya como punto de partida se realizaron obras para los caminos de acceso, para lo cual fue necesario abrir más de 22 km en los cuales se tuvieron que desplazar aproximadamente dos millones de metros cúbicos de terracerías y realizar diversos cortes para acceder desde la comunidad de El Palmito, en Sinaloa, hasta el emplazamiento de la obra”, comentó el entrevistado. “Todo ese trabajo de obras preliminares, implicaba un paquete de ingenierías involucradas: identificación de brechas según la topografía del terreno; estudios de gabinete para la interpretación de datos para la posterior toma de decisiones en cuanto a las distintas opciones de rutas y la identificación de la volumetría. La realización de todo lo anterior era indispensable para trasladar simultáneamente a los cientos de trabajadores, así como materiales y maquinaria pesada que se requerirían. Como paso siguiente, se generó un plan de ataque en los distintos

frentes de trabajo por venir los cuales incluían terracerías, obras de drenaje y revestimiento. Cada una de estas tareas consideraba una amplia gama de actividades que necesitaban relacionarse entre sí para no generar bloqueos, interrupciones o tiempos muertos en la obra, la estrategia y planeación debía ser perfecta”, enfatizó.

“De forma paralela a lo anterior se definieron las obras para albergar las instalaciones de todo el personal involucrado. Inicialmente los campamentos (dimensionados de acuerdo al número de personal que participa en el proyecto), así como oficinas, talleres, almacenes, áreas de esparcimiento, comedores, luz, agua potable e instalaciones sanitarias. En este sentido, para esta obra

Datos de interés Nombre de la obra: Puente Baluarte. Ubicación: Durango-Sinaloa km 157+400. Construcción: TRADECO. Director del proyecto: Ing. Salvador Sánchez Núñez. Dependencia a cargo: Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT). Proveedor de concretos: CEMEX. Cimbras: PERI. Concreto lanzado: 3,886 m3. Pendiente longitudinal: 5% Sección transversal: 16 m. Capacidad: 4 carriles. Aforo vehicular: 2,000 vehículos diarios.

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se calcularon 25 edificios para tal fin incluyendo dormitorios, comedores, almacén, taller mecánico, enfermería, además de una cancha de futbol, área de estacionamiento, pila filtrante e instalaciones para el buen manejo del agua. Una vez concluido todo esto la obra (visible) comenzó”.

Cimientos en la roca La cimentación de este gran proyecto se concentra en doce pilas. Siete corresponden al margen del estado de Sinaloa, y cinco al margen de Durango. El primer paso para cimentar el puente fue excavar las pilas del margen Sinaloa 12, 11, 10, 6, 7, 8 y 9 por tener la condicionante de una topografía más accidentada. El procedimiento de excavación consistió en barre-

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nar a 6 m de profundidad con un diámetro de 3”, con un equipo de perforación track drill. Una vez que estuvieron diseñadas las plantillas de barrenación (cuadriculas), fue calculada la cantidad de explosivo que se debía utilizar por metro cúbico de material. Terminada la barrenación del área correspondiente se procedió a cargar el explosivo suficiente para dar la fragmentación del material requerido para su fácil manejo al retiro del mismo. Ejecutada la voladura se rezagó el producto de la misma y una vez que se terminó, se procedió a barrenar para el siguiente ciclo para desalojar los 6 m del nuevo evento y así sucesivamente hasta llegar al desplante de las zapatas. En paralelo a esta actividad, otras cuadrillas realizaron los anclajes en los taludes, y de requerir el terreno

Construcción y Tecnología en concreto

protección o estabilización adicional se colocó concreto lanzado y malla electrosoldada, en algunos casos malla de triple torsión. Por su parte, en el margen Durango, el orden de excavación fue de la siguiente manera: comenzando con la pila 5 hasta la 1, el procedimiento fue similar. Concluidas las excavaciones en ambos extremos, a nivel de desplante de los apoyos se procedió a colar una plantilla de concreto y posteriormente se instaló el armado de las zapatas con el acero de refuerzo previamente habilitado, de acuerdo al proyecto, respetando estrictamente la geometría indicada en los planos de construcción. La zapata más grande que se coló tuvo dimensiones máximas de 18 x 30 m. Posteriormente, fue instalada la cimbra para hacer el colado del concreto para el elemento estructural en cuestión: los pilones y por ende la bifurcaciones de columnas que dan sustento a la corona del puente. Las modalidades para realizar esta acción fueron por gravedad (tiro directo), con bomba o con grúa de construcción y bacha; se vigiló que al momento de estar vaciando el concreto, éste se consolidara con vibradores de inmersión eléctricos o neumáticos. Después de ocho horas como tiempo mínimo se retiró la cimbra y se colocó la membrana de curado sobre la cara del elemento terminado, evitando con esto la presencia de grietas generadas por el calor al estar fraguando el concreto. Mención aparte merece la realización de los cuerpos de los pilones 5 y 6 para los cuales se habilitó un equipo de construcción independiente. Éstos fueron construidos en tres etapas: primera, la instalación del armado del cuerpo de pila de la sección rectangular hasta la elevación de proyecto, colocando el molde con altura de 5 m; la realización

de la alineación y el troquelamiento de la cimbra para proceder a colocar el concreto, así como realizar el colado, esperar el fraguado del concreto aproximadamente 10 hrs y retirar el molde o cimbra, para iniciar el ciclo siguiente. La segunda etapa consistió en iniciar el armado de los brazos de la pila, colocar el molde para hacer colados de 3 m verticales y colar el concreto hasta la altura del cabezal y finalmente, realizar la construcción del mástil o “Y” dejando previamente embebidos los ductos por donde se anclaron los tirantes.

Construcción de superestructura El Puente Baluarte cuenta con 170 dovelas de concreto que conforman la calzada de rodamiento, de las cuales 150 están situadas entre pilas secundarias y fueron construidas en sitio con carros en doble voladizo y 20 dovelas se ubican hacia el claro principal. Cada dovela tiene una longitud de 4 m. Este procedimiento requirió que se efectuaran pruebas y verificaciones para asegurar que las estructuras están en condiciones para soportar los esfuerzos de carga esperados. Cabe decir que con la ayuda de la grúa se levantó e instaló el conjunto prefabricado a su posición final. Una vez concluida la construcción de las dovelas (habilitadas, desplazadas y coladas el claro central) comenzó la instalación de los tirantes desde los pilones. Este procedimiento se fue realizando sistemáticamente hasta lograr el cierre del claro central haciendo pruebas de calidad en cada proceso. “Es importante mencionar que en cada elemento se dio una tensión inicial al 30% de la fuerza; luego se colocó el perfil montel; se armó la losa y fue colada. Una vez que el elemento que conforma la

corona del puente alcanzó el 80% de f´c del concreto se complementó el tensado del tirante al 100% de su fuerza correspondiente”, indicó el ingeniero Salvador Sánchez Núñez. “Trabajamos de manera simultánea al otro lado de la pila para restablecer el equilibrio. Las dovelas fueron postensadas de manera definitiva por cables de presfuerzo anclados en el concreto. La operación se repitió guardando continuamente el equilibrio por cada lado de la pila, hasta el cierre del tramo. Posteriormente el carro se desmontó y quedó disponible para ser utilizado sobre otra pila”. Parece fácil pero no lo es. Muchos meses después de haber iniciado los trabajos preliminares, justo en enero de 2012, Felipe Calderón celebró el cierre del claro central del puente; las obras concluyeron meses más tarde. Sin embargo, ese cierre simbólico era una buena señal de la conclusión de los trabajos más demandantes de la obra. Si ampliamos la perspectiva, habrá que decir que en la construcción del Puente Baluarte, así como del túnel El Sinaloense participaron en total cinco consorcios que agruparon a 21 empresas constructoras, 6 empresas de asesoría en proyectos y 7 compañías más

de seguimiento y control de obra. La obra finalmente requirió de más de 12,000 toneladas de acero de refuerzo y 90,000 metros cúbicos de concreto hidráulico, así como la intervención de 1,500 trabajadores e ingenieros mexicanos.

Múltiples beneficios Hecho realidad, merecedor de premios y reconocimientos, esta obra cuenta entre sus beneficios el incrementar de manera significativa la afluencia a Mazatlán convirtiéndolo en el centro turístico más importante del Pacífico Norte; mejorar la conectividad entre la zona comercial e industrial del norte del país con el Pacífico mexicano y hacia el Golfo de México; conectar los municipios de Concordia y Mazatlán, en Sinaloa con Pueblo Nuevo, el Salto y Otinapa en Durango, todo lo anterior beneficiando a más de un millón de personas de esas localidades, entre otros beneficios más que sucedieron durante su proceso constructivo. Desde estas páginas extendemos un humilde reconocimiento a todos los que con su trabajo y visión dieron todo lo mejor de sí para hacer esta obra una realidad que es motivo de orgullo para todos los mexicanos.

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INGENIERÍA

Eflorescencias en el concreto.

Mecanismo y terapéutica I. y E. Vidaud

C

omo se conoce, la lixiviación es una degradación que además de ocurrir ante la presencia de aguas que contienen sustancias agresivas, también ocurre en presencia de las llamadas aguas blandas y puras; es decir, aquellas que contienen pocas impurezas o aguas de condensación industrial, de fusión de glaciares, de nieve, lluvia, riachuelos, y algunas procedentes de grandes profundidades. Se trata de un mecanismo leve de ataque al concreto endurecido, que ocurre cuando el agua disuelve componentes del material. El cemento Portland hidratado contiene hasta un 30% de hidróxido de calcio Ca(OH)2 soluble en agua. Este componente es el que fundamentalmente se disuelve de manera gradual, debido al agua que invade la red de poros que conecta la estructura del cemento solidificado. Disuelto e ionizado, el calcio

Uno de los fenómenos que pueden degradar al concreto es la lixiviación. Analicemos algunos aspectos de este interesante tema. debido a su bajo contenido en cal, en sales Fig. 1: disueltas, y baja alcalinidad; siendo la agresividad dependiente de su pureza. Señala la literatura especializada que el agua desmineralizada, destilada o procedente de deshielo, posee un índice de Langelier(1) negativo, lo que indica Marca de eflorescencias en muro de que tiene el poder de concreto de un depósito de agua potable; disolver la cal. Asimismo, el daño se visualiza alrededor de una posible debido a que el Ca(OH)2 junta fría. es más soluble en agua Fuente: ATE IMCYC. fría, el agua que viene de los riachuelos de las montañas o de presas emigra desde el interior hacia la es más agresiva que las aguas superficie de concreto, razón por con mayores temperaturas. De la lo que se produce una apariencia misma manera que si el agua se blanquecina en las superficies encuentra en movimiento, existe expuestas. una renovación continua de esta; Las aguas blandas y puras y por consiguiente se presenta un tienen gran poder de disolución ataque más intenso.

(1) La predicción del carácter incrustante (con tendencia a formar incrustaciones) o agresivo (con tendencia a disolver las incrustaciones) de un agua ha sido siempre un concepto importante en el tratamiento y suministro del agua. Con este objetivo se han desarrollado diversos métodos. Cabe decir que el índice de Langelier (Is) se basa en el cálculo del valor del pH de saturación o de equilibrio (pHs), el cual comparado con el pH real del agua (pH), permite determinar el carácter del agua. Is = pH – pHs si Is > 0, el pH real del agua es superior al de saturación, y el agua tiene carácter incrustante; si Is < 0 el pH real del agua es inferior al de saturación y el agua tiene carácter agresivo. Si Is = 0, el pH real del agua es igual al de saturación y el agua tiene carácter equilibrado. En la práctica se establece un cierto margen: si Is > 0,5 equivale a un agua incrustante y si Is < 0,5, el agua es agresiva. Fuente: Adaptado de: http://www.quimicadelagua.com/Conceptos.Analiticos.Langelier.html.

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Fe de erratas: En el número anterior no pusimos bien el nombre de los autores del artículo. Debe decir: I. y E. Vidaud.

En estos casos, la humedad y la acción de las aguas agresivas atacan al concreto disolviendo el calcio (descalcificación de las fases del cemento por efecto de lavado o disolución interna), haciendo al material cada vez más poroso, permeable y menos resistente, a la vez que disminuye su reserva alcalina. La lixiviación del Ca(OH)2 del concreto se produce entonces ante la reducción del contenido de óxido de calcio, lo que provoca la destrucción de los restantes componentes del material: silicatos, aluminatos y ferritos hidratados. El signo externo de deterioro del concreto por este mecanismo de lixiviación es el desprendimiento de cal que toma la forma de las indeseables eflorescencias, las que pueden tornarse gradualmente crecientes en la superficie del elemento (Fig. 1). El término "eflorescencia" es un vocablo francés que significa "florecer", que proviene de la química. Se refiere a la pérdida de agua u otra sustancia solvente de cristalización de una sal hidratada o disuelta ante la exposición ambiental. Según el código ACI, la eflorescencia se define como un depósito de sales, usualmente blanco, que se forma en la superficie del elemento cuando la sustancia en solución emerge del interior del concreto, y seguidamente se precipita por reacciones de carbonatación o de evaporación. Aunque la eflorescencia no suele dañar la integridad de la estructura, sí puede ser un problema de apariencia pues se ve disminuida considerablemente su estética; hecho por el cual puede resultar un problema costoso de solucionar. Si el agua pasa a través de grietas o juntas en la estructura (ver fotografías en las figuras 1 y 2), la eflorescencia puede erosionar

Fig. 2:

contienen una solución acuosa de los componentes del cemento solubles en agua, en la que aparece predominantemente el Ca(OH)2. En la medida que el concreto se asienta, el Ca(OH)2 en los poros en su superficie reacciona con el CO2 del aire formando el carbonato de calcio (CaCO3) (Expresión 1). Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (1)

Mar c a s d e e f l o r e s c e n cias alrededor de los daños en una losa de azotea; las aguas pluviales lixivian la masa de concreto al recircular desde el lecho superior de la losa hacia el interior de la construcción. Fuente: ATE IMCYC.

o lixiviar el concreto interno por lo que en el concreto poroso con una alta relación agua-cemento (a/c), se puede remover suficiente Ca(OH)2, como para reducir la resistencia estructural; sin embargo, generalmente solo ocasionan, problemas de estética y acabado. Pueden presentarse dos tipos de eflorescencias: primaria y secundaria. La distinción entre ambas eflorescencias a menudo resulta arbitraria; razón que impone conocerlas más en detalle para un mejor discernimiento. Generalmente, la eflorescencia primaria como su nombre lo indica, ocurre durante el proceso de fabricación del elemento y durante el curado inicial; siguiendo el proceso que se describe a continuación: El concreto recién elaborado puede considerarse como una matriz con tubos capilares formando una red; estos capilares

Es la liberación de este último compuesto la que provoca, comparada con el interior, una disminución de la concentración de Ca(OH) 2 en la superficie de los capilares; lo que induce a que este sea continuamente transportado por difusión desde las capas más profundas hasta los poros en la superficie (Fig. 3). Si en este momento existe una capa de agua destilada en la superficie, el Ca(OH)2 se extenderá por ella cubriéndola con CaCO3 soluble en agua. Así, el exceso de agua de la fabricación se convierte en vehículo para el transporte de las sales solubles. Estas sales son introducidas principalmente por el cemento; pero también pueden estar contenidas en el agua y/o los agregados. Cuando el agua se evapora, deja tras sí, las sales que forman el depósito blanco denominado eflorescencias primarias. A pesar de que se espera que los poros sellen por el CaCO 3 cuando el concreto endurece, puede presentarse la eflorescencia secundaria cuando el concreto se expone a la intemperie. Ésta se produce entonces bajo los efectos del agua de una fuente externa, como puede ser la lluvia. El agua es absorbida en el concreto siendo capaz de disolver cualquier sal disponible dentro de la matriz, y la manifestación externa puede aparecer mientras estas sales migran

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INGENIERÍA

Fig. 3: Ca(OH)2 + CO2

CaCO3 + H2O

Concreto Ca(OH)2

Capilares

Desarrollo de eflorescencia primaria. Fuente: Adaptado de Büchner, G.

hacia la superficie. Este proceso es similar al de la eflorescencia primaria, sólo que éste resulta cuando el agua de mezclado del concreto emerge de los capilares, y la secundaria es causada por el agua que penetra por la superficie desde el exterior (Fig. 4). De lo anterior puede afirmarse que entre las sales más comunes causantes de eflorescencias en el concreto se encuentra el carbonato de calcio; aunque también

pueden presentarse otras como el sulfato de sodio y el sulfato de potasio. Cabe decir que para que se presenten eflorescencias en la superficie de concreto, deben coexistir aspectos tales como: existencia de sales solubles; una fuente de agua que esté en contacto con estas sales y que formen una solución salobre, y una vía para que dicha solución se traslade a la superficie, donde se evapora y deja un depósito de

Fig. 4: Ca(OH)2 + CO2

CaCO3 + H2O

Concreto Ca(OH)2

Capilares

Desarrollo de eflorescencia secundaria. Fuente: Adaptado de Büchner, G.

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Construcción y Tecnología en concreto

sal. Lo anterior hace pensar que si se trata de encontrar estrategias para minimizar su aparición, se deben entonces enfrentar los aspectos antes referidos. Algunos factores que contribuyen a la formación de eflorescencias en el concreto, se refieren a continuación: • El contenido de cemento: Cuanto mayor sea éste, más acentuada será la eflorescencia; debido a que existirá mayor fuente de calcio, y específicamente de Ca(OH)2. • Contenido de álcalis: Al elevarse el contenido de álcalis, aumenta la tendencia del concreto a formar eflorescencias; por el efecto común de iones, en que una sal levemente soluble Ca(OH)2 será aún menos soluble, si se agregan a la solución más iones solubles. Además, un aumento en el contenido de álcalis también aumenta la solubilidad del CO2, haciendo que este quede disponible para reaccionar y formar carbonatos. • El agua de amasado de la mezcla: A ésta es muy importante realizarle un ensayo para determinar si contiene calcio, magnesio, potasio y sodio. Contenidos elevados de calcio y magnesio determinan una mayor dureza del agua; en este caso, cuando el agua se rebaja por medio de intercambio de iones, cada ion de calcio (y magnesio) es reemplazado por 2 iones de sodio; y el sodio añadido aumenta también la tendencia a la formación de eflorescencia. • Relación a/c: La eflorescencia se produce en presencia de humedad; por lo que entonces, en general al reducirse la relación a/c, se reduce también la posibilidad de formación de esta. • Relación cemento–arena. • Aditivos químicos. • Condiciones de curado. • Permeabilidad.

Respecto a estos 4 últimos factores puede referirse que una manera eficaz de minimizar la aparición de eflorescencias en el concreto es sin duda conseguir reducir su permeabilidad. Como se ha explicado, un concreto impermeable tiene mayores posibilidades de prevenir o retrasar la migración de las sales solubles. Para ello pueden tomarse algunas medidas, como pueden ser: usar agregados bien graduados (preferentemente granulometría continua); reducir la relación cementoarena; aumentar la densidad (para lo que son muy útiles los aditivos plastificantes), y compactar adecuadamente. Para lograr producir un concreto lo más denso posible, es necesario rellenar los vacíos que quedan en la mezcla fresca con la pasta de cemento. Por esta razón, es necesario que el volumen de la pasta de cemento (cemento y agua) sea como mínimo igual al volumen de los vacíos en el agregado con su densidad máxima de compactación. De otra manera, se formarán los capilares y el Ca(OH)2 podrá subir a la superficie del elemento de concreto y formar eflorescencias. Los aditivos químicos pueden ayudar a controlar el fenómeno de lixiviación en el concreto a través de dos mecanismos: reduciendo la permeabilidad, y convirtiendo el Ca(OH)2 soluble en hidróxido de silicato de calcio insoluble. Los que reducen la permeabilidad son reductores de agua, superplastificantes, e inclusores de aire. Las adiciones minerales con propiedades puzolánicas, tales como el humo de sílice y la ceniza volante reducen la permeabilidad y también convierten algo del Ca(OH)2 en hidróxido de silicato de calcio insoluble. En este aspecto, a veces los aditivos acelerantes pueden reducir la tendencia a la formación de eflorescencia; pues el fraguado acelerado tiende a reducir el tiempo disponible para que las sales sean transportadas a la superficie. La etapa de curado y las condiciones de endurecimiento desempeñan un rol protagónico para reducir la formación de eflorescencias. En el caso del primero son muy importantes: la humedad y el control de una temperatura estable durante el proceso. En cuanto al segundo aspecto, sabemos que la presencia del agua es indispensable en el proceso de endurecimiento del concreto, y que el CO2 es necesario para garantizar que las aberturas de los capilares se sellen con el CaCO3.

Aunque las eflorescencias a menudo se desvanecen con el tiempo; una vez formadas puede acudirse a algunas maneras para que sean removidas. Afirma la literatura especializada que las sales de sodio y potasio pueden ser removidas fácilmente con un cepillo duro, y si fuera necesario con agua. También se recomienda el cepillado de la superficie con un ácido diluido, como el muriático o sulfámico. En resumen, concretos muy compactos fabricados con cementos puzolánicos (que fijan la cal) presentan un comportamiento mucho mejor ante el mecanismo de formación de eflorescencias, que aquellos poco compactos que se elaboran con cementos Portland ricos en silicato tricálcico (que liberan mucha cal en su hidratación). Referencia http://en.wikipedia.org/wiki/Efflorescence "Efflorescence". http://www.ich.cl/docs/presentaciones/ BASF Construction Chemicals, "Pautas recomendadas para control de eflorescencia". http://www.concretethinker.com/detail/Leachability-and-Concrete.aspx. Büchner, G., Bayer AG, Krefeld-Uerdingen, "La eflorescencia en el hormigón". Portland Cement Association (2012), "Lechability and concrete".

tecnología

El concreto:

En el desafío en el tiempo I. y E. Vidaud

Segunda parte

Fig. 2:

Continuamos con este breve repaso que da cuenta de cómo el concreto, de diferentes maneras, ha estado acompañado a muchas culturas a lo largo de la historia.

E

n la Edad Media y en el Renacimiento, el empleo del concreto fue escaso y poco significativo; su uso quedó olvidado y muchos de los conocimientos hasta entonces acumulados, desaparecieron completamente. Algunas fuentes apuntan que sólo llegó a producirse un mortero muy débil, compuesto únicamente de cal y arena. Tiempo después, a princiFig. 1:

Faro de Eddystone. Fuente: www.stellabooks.com/articles/featuredbooks/eddystone.php.

John Smeaton (1724-1792), ingeniero del Reino Unido que se encargó de construir el faro de Eddystone. Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/File:John_Smeaton.jpg.

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Construcción y Tecnología EN CONCRETO

pios de la Edad Moderna se presentó una disminución considerable y generalizada en la calidad, y la crisis llegó al nivel de terminar con la fabricación y uso del cemento. No fue hasta mediados del siglo XVIII que despertó nuevamente el interés por las investigaciones relacionadas con el cemento y el concreto. Es entonces que el ingeniero nacido en Leeds (Reino Unido), John Smeaton (Fig. 1) se encargó de erigir por tercera vez (en el año 1759) un faro en el acantilado de Eddystone, en la costa de Cornwall en Inglaterra. Los dos faros anteriores ahí construidos habían sido con madera,

Fig. 3:

en los años 1698 y 1705; el primero destruido por un incendio, y el segundo por un temporal. En este tercer faro, ubicado a 8 km de Plymouth, se emplearon piedras unidas con un mortero de cal calcinada para conformar una construcción monolítica y duradera. La tercera versión del Faro de Smeaton o de Eddystone (Fig. 2) debió soportar la constante acción de las olas y los vientos húmedos de la zona. Este gran ingeniero del siglo XVIII había descubierto hacia 1756 que al combinar la cal viva con otros materiales, daba como resultado un compuesto extremadamente resistente. Cabe decir que a Smeaton le debemos el redescubrimiento del cemento hidráulico a través de repetidos ensayos de la mezcla de cal viva con otros materiales, en agua dulce y salada. Para la construcción del faro, Smeaton asentó piedras, unas sobre otras. Para la cimentación (apoyada sobre el resistente granito de la zona) y las juntas, utilizó una mezcla de cal viva, arcilla, arena y escoria de hierro triturada. Es así como logró construir con estos materiales la primera estructura de concreto que se conoce desde la antigua Roma la cual fue concluida en 1759 y aunque hacia 1876 parte de su estructura se había debilitado, su cimentación perdura hasta nuestros días. En años posteriores fueron desarrollados varios tipos de cementos hidráulicos; con ello se mejoraron los morteros en calidad cobrando auge el empleo del concreto en las construcciones. El reverendo James Parker descubrió un nuevo cemento al quemar piedras calizas; este material fue usado en la construcción de varias obras del Reino Unido de entonces; fue patentado en 1796 como cemento de Parker o cemento Romano, pues se pensaba que era el mismo utilizado en la Roma antigua.

Luis Vicat (1786-1861), con estudios en la Ecole des Pont et Chaussés y quien fuera el creador de la llamada Aguja de Vicat, fue un investigador de la “hidraulicidad” de los productos resultantes de la cocción de ciertos calcáreos. Sus estudios fueron un importante impulso en la determinación del principio de la fabricación de los cementos artificiales. Fuente: www.vizille-vicat.com/en/The-company/Vicat-Group.

caliza y carbón. Fuentes de la época refieren que solo se mencionaban los ingredientes básicos, sin nombrar detalles del complejo proceso de fabricación, que en sus inicios limitó un tanto su uso. La primera fábrica de cemento fue instalada en Wakefield, Inglaterra. Funcionó entre 1826 y 1828. Fig. 4:

Otros importantes personajes También se refiere en la literatura que el francés Louis Vicat (Fig. 3), entre 1812 y 1813 creó cal hidráulica artificial a partir de la mezcla sintética calcinada de piedra caliza y arcilla. Por su parte, en 1818 Maurice St. Leger patentó el llamado cemento hidráulico y James Frost, en Inglaterra, en 1822, preparó la cal hidráulica artificial a la cual denominó cemento Británico. Los avances definidos y otros descubrimientos fueron patentados y utilizados en las construcciones de inicios del siglo XIX, hasta el descubrimiento de Joseth Aspdin y James Parker, quienes en 1824 patentaron un nuevo cemento hidráulico artificial. El primer cemento Portland, denominado de esta manera por su color gris verdoso oscuro, similar al de la piedra de la isla de Portland. Fue fabricado por la combustión conjunta de

Fábrica de armas de Wakerfild, edificada en 1830, que hoy resulta una de las pocas edificaciones que se construyeron con el cemento Portland original. Fuente: www.industrialhistory.yas.org.uk/content/news080.html.

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t ec n o l o g í a Fig. 5:

Fig. 6:

Fig. 7:

El concreto usado en la construcción del Canal de Erie en el estado de Nueva York, constituye el primer concreto moderno utilizado en el continente americano.

El ingeniero Eugene Freyssinet (1879-1962), pionero del concreto presforzado.

Megaconstrucciones con CAD: Las Torres Petronas, ubicadas en Kuala Lumpur.

Fuente: www.eriecanal.org/images/west-1/Medina-1905.jpg.

Fuente: www.efreyssinet-association.com/homme/ index.php.

Fuente: www.lasescapadas.com/fondos/fondo/ torres-petronas-8211-kuala-lumpur.php

Hoy se conserva de esa época la fábrica de armas de Wakefield, cercana a la primera y a la desaparecida fábrica de cemento, cuya fachada fue construida con cemento Portland (Fig. 4). Asimismo, el primer concreto moderno producido en el continente americano se utilizó en Estados Unidos para la construcción del Canal de Erie (Fig. 5), construido entre 1817 y 1825. El canal se extiende en el estado de Nueva York, desde Albany, sobre el rio Hudson hasta Búfalo, con una longitud de aproximadamente 580 km. En este caso se empleó el cemento elaborado a partir de la denominada cal hidráulica, que se encontraba en los condados de Madison, Cayuga y Onondaga en Nueva York. Hacia 1845, el proceso de producción de cemento fue mejorado por Isaac Johnson, quien consiguió con éxito fabricarlo a partir de la quema de una mezcla de caliza y arcilla hasta la formación del llamado Clinker. Con mayor precisión y detalle que Aspdin, Johnson descubrió que se necesitaba de la máxima temperatura posible (según los métodos existentes en esa época) para el proceso de calcinación. A partir de entonces y soportado en los resultados de Johnson, se generalizó la fabricación del cemento Portland a otras partes de Europa. De igual manera, la industrialización y la introducción de hornos rotatorios y otras tecnologías novedosas a fines del siglo XIX y principios del XX, propiciaron la extensión del uso del cemento Portland para todo tipo de aplicaciones en la industria del concreto. Cabe decir que la principal característica estructural del concreto es que resiste muy bien los esfuerzos de compresión; fundamentalmente por sus características pétreas. En cambio, este revolucionario material no tiene un buen comportamiento frente a otros tipos de esfuerzos como pueden ser: tensión, torsión, flexión y cortante; razón por la que se refuerza con barras de acero, que sí resisten adecuada-

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Construcción y Tecnología EN CONCRETO

mente estos esfuerzos. Este nuevo material, es el que hoy se conoce como: concreto u hormigón reforzado.

Llega el concreto reforzado La invención del concreto reforzado se le atribuye al jardinero parisiense Joseph Monier hacia 1861. Monier fabricó una maceta de mortero de cemento reforzado con un enrejado de alambre, cuya patente le fue concedida en 1867. Otras fuentes igualmente reconocen otros hitos en el origen de este material. Pueden mencionarse el trabajo del constructor inglés William Wilkinson, quien solicitó en 1854 la patente de un sistema que incluía armaduras de hierro para la mejora de la construcción de viviendas, almacenes y otros edificios resistentes al fuego. También es importante el hito del francés François Hennebique quien ideó un sistema de concreto reforzado, patentado en 1892, el cual utilizó en la construcción de una fábrica de hilados en Tourcoing, Lille, en 1895. Según un texto publicado en Inglaterra en 1904, en ese momento existían en el mundo 43 sistemas patentados de diseño y construcción en concreto reforzado, de los cuales 32 eran europeos. A partir de la segunda mitad del siglo XX, un nuevo material cubrió grandes expectativas de la ingeniería a nivel mundial: el concreto presforzado. La idea original de este material surgió realmente a finales de la segunda mitad del siglo XIX, aproximadamente en 1888 con el concepto de precompresión de Doehring. Esta idea desafortunadamente fue abandonada a principios del siglo XX, al descuidar las calidades de los materiales componentes: concreto y acero. De ahí que no fue hasta 1928 cuando el ingeniero francés Eugene Freyssinet (Fig. 6) retomó el fundamento original del concreto presforzado justificando la necesidad de su uso a partir del empleo de materiales de alta calidad.

Fig. 8:

Según el propio Freyssinet, pretensar una construcción es: “crear en ella artificialmente, con anterioridad a la aplicación de las cargas exteriores o simultáneamente con ellas, unos esfuerzos permanentes tales que superpuestos a los esfuerzos debido a cargas exteriores, los esfuerzos totales resultantes permanezcan en todos los puntos y para todas la hipótesis consideradas de cargas exteriores, comprendidas entre los esfuerzos límites que el material puede soportar indefinidamente”. Mediante un detallado estudio de ubicación del acero de presfuerzo en la sección transversal, es posible garantizar que toda la sección se encuentre solicitada a esfuerzos de compresión o en su defecto, a esfuerzos de tensión muy limitados. En general, la técnica del presforzado se lleva a cabo tensando aceros de alta resistencia; para que así se induzcan esfuerzos de compresión en toda la sección de concreto. Si bien es cierto que el uso del concreto cuenta con excepcionales características que permiten su empleo masivo y provechoso en las construcciones; también lo es el hecho de que cada día han ido aumentando las exigencias de prestaciones en estas estructuras, hecho que ha obligado a un mejoramiento no sólo en sus materiales componentes, sino también en su proceso tecnológico. Mucho ha evolucionado hasta nuestros días la tecnología del concreto; sin embargo, fundamentalmente hacia fines de la segunda mitad del siglo XX es que se produce un vertiginoso desarrollo con los concretos especiales. Los Concretos de Alto Desempeño (CAD) o High Performance Concrete (HPC, por sus siglas en inglés) constituyen uno de los principales argumentos de la evolución de la tecnología del concreto. Son conocidos sus valores mejorados de resistencia, así como de durabilidad; propiedades que los ubican en la mejor alternativa para la construcción de estructuras con requerimientos especiales, tanto desde el punto de vista estructural como ambiental. No pocos especialistas consideran que los CAD son aquellos que satisfacen ciertos criterios propuestos que logran superar las limitaciones de los concretos convencionales, y que adicionalmente presentan mejor comportamiento tanto en estado fresco, como endurecido, cumpliendo con requisitos especiales de desempeño y uniformidad. Existen en la actualidad una gran gama de CAD; entre los que figuran: de alta trabajabilidad, de contracción compensada, de baja permeabilidad, ligeros, autocompactables, de alta resistencia inicial (y final), entre otros. Con esta síntesis del desarrollo histórico del concreto, hemos podido valorar que su empleo es

Megaconstrucciones con CAD: Torre “Burj Dubai”. Fuente: http://hdwallpaperslist.com/burj-dubai-iphone-wallpapers.

habitual en obras de arquitectura e ingeniería, tales como edificios, puentes, presas, puertos, canales, túneles, y muchas otras. De hecho, en aquellas cuya estructura principal es de acero, se utiliza el concreto en la cimentación. Íconos estructurales del mundo en el siglo XXI poseen estructuras de concreto y acero, como es el caso de las Torres Petronas en Kuala Lumpur, en Malasia (Fig. 7) y el Burj Dubai de la ciudad de Dubai (Fig. 8). Los mayores adelantos en la ciencia del comportamiento del concreto y los avances tecnológicos, posibilitan cada día la construcción de rascacielos más altos, puentes con mayores claros, colosales presas, así como obras de ingeniería de las más diversas. El reto está lanzado, las estadísticas afirman que ningún material de construcción ha sido usado en tales cantidades y en un futuro, al menos cercano, no parece existir otro material de construcción que pueda competir con él, ni en lo que respecta a sus ventajas, ni en lo que respecta a sus volúmenes de uso, con costos suficientemente accesibles. Referencias: http://en.wikipedia.org/wiki/Concrete.Concrete. Agosto/2012. Department of Civil Engineeringat the University of Memphis. http://www.ce.memphis.edu/1101/notes/concrete/section_2_history.html. "History of concrete building construction". Hein M., https://fp.auburn.edu/heinmic/ConcreteHistory/Pages/ timeline.htm. "Historical timeline of concrete", Auburn University Department of Building Science. Kanare H.; Milevski I.; Khalaily H.; Getzov N.; Nasvik J., "How old is concrete?", en Concrete Construction, enero de 2009.

ARQUITECTURA

conoci Para favorecer el

Gregorio Mendoza

Fotos: Cortesía 2GT Latitud Arquitectos S.A. de C.V.

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Construcción Construcción yy Tecnología Tecnología en en concreto concreto

imiento Con la premisa de regenerar la zona donde anteriormente se encontraba el cauce del Río Mololoa, en Tepic, esta nueva sede cultural ha impactado benéficamente a su comunidad propiciando una mejora en la calidad de vida de los habitantes de las zonas aledañas.

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ARQUITECTURA

E

l despacho 2GT Latitud Arquitectos S.A. de C.V., encabezado por el arquitecto Gilberto Gameros González, tenía en sus manos la misión de realizar una obra significativa que impactara positivamente a la comunidad nayarita y que con el paso del tiempo se convirtiera en un ícono de la ciudad de Tepic. Se trataba de consolidar un museo; pero no era cualquier museo; éste debía coadyuvar al desarrollo urbano de la zona y al crecimiento educativo, social y económico del estado.

Características Ubicado al oriente de la ciudad, en un predio cuyas características lo vuelven panorámico e inevitablemente visible, el edificio del Museo Interactivo de Ciencias de Nayarit, puede ser apreciado desde la avenida Luis Donaldo Colosio, vialidad de gran afluencia en la ciudad. El lugar donde está asentado se encuentra en medio de dos zonas residenciales de relevancia: la zona habitacional del fraccionamiento Jacarandas y la de La Cantera, motivo por el cual el museo gana presencia y se muestra con todas las áreas verdes con las que cuenta totalmente abiertas al público, exento de muros perimetrales o elementos que lo limiten y aíslen de la gente. Este es sólo el primer gesto evidente de una estrategia diferente en relación con el contexto: la población del entorno utiliza sus fuentes de la plaza húmeda, las laderas del lago artificial y sus explanadas como áreas de esparcimiento independientemente que el museo se encuentre cerrado hacia el interior. Todo un acierto. “El museo fue planeado y diseñado para que los niños, los jóvenes, los adultos, y la sociedad

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en general en Nayarit, pudiera contar con un espacio de aprendizaje profundamente educativo, potenciador de voluntades, de vocaciones especialmente orientadas a la investigación científica, al conocimiento y al uso adecuado de las tecnologías de avanzada”, explicó a CyT el arq. Gilberto Gameros González. Desde su punto de vista, el museo es la sede indiscutible de

Construcción y Tecnología en concreto

la divulgación del conocimiento científico, el cual permite establecer los vínculos entre la investigación, la docencia, la tecnología y la industria; así como entre el científico, el maestro, el técnico, el industrial y la sociedad en su conjunto; promueve la comprensión y el análisis de los efectos de la ciencia y la técnica sobre la comunidad; constituye otra forma de enseñanza y de orientación vocacional para los estudiantes.

Datos de interés Proyecto Arquitectónico: 2GT Latitud Arquitectos S.A. de C.V. Diseño bioclimático y sustentable: M. Arq. Gilberto Gameros González. Proyecto estructural: PISA S.A. de C.V. Proyecto instalaciones eléctricas e hidrosanitarias: Ing. Jesús Herman Hernández Ramírez. Construcción: FDL Compañía constructora S.A. de C.V.; IMSEL S.A. de C.V. Supervisión de obra: 2GT Latitud Arquitectos S.A. de C.V. Museografía: SOMEDICYT. Concreto Cimentación: 300 kg/cm2. Muros y estructura vertical: 250 kg/cm2. Volumen empleado: 1,870 m3. Proveedor: CEMEX. Tipo de concreto: Concreto Premezclado Estándar.

Para que todo esto sucediera y además, se consolide en el futuro, el diseño arquitectónico tuvo que pensarse en función de clarificar cómo la ciencia, la tecnología y la innovación pueden resolver problemas del medio ambiente, de ahorro de energía y del cuidado del entorno natural. Es decir, debía convertirse en un ejemplo tangible de todas estas consignas, además de ser un espacio atractivo y un punto de fusión e interacción comunitario.

Bioclimática educativa Teniendo lo anterior como punto de partida, el diseño del edificio consideró como eje prioritario el causar el menor impacto ecológico a la zona y al mismo tiempo, contribuir al mejoramiento del lugar mediante estrategias de diseño y de funcionamiento que permiten una recuperación ecológica del río y el terreno. Dos aspectos importantes fueron tomados en cuenta para el diseño bioclimático: el primero, que fuera solventada en la mayor medida posible la necesidad de iluminación con luz natural, y el segundo, que la climatización de los espacios prescindiera de equipos de aire acondicionado para lograr un confort en los habitantes. Otro aspecto relevante es la accesibilidad: el proyecto consideró que la gente no debería estar subiendo ni bajando ningún escalón, por lo que desde la parada del transporte público

o desde el estacionamiento solo existen cambios de nivel mediante rampas, teniendo la más inclinada una pendiente del 8% “En el estacionamiento, al bajarte del vehículo e incorporarte al camellón, todo este espacio se extiende hasta el andador de la entrada principal sin tener que bajarte para cruzar la vialidades del estacionamiento, en el proyecto

los carros son los que cruzan estos andadores y no el peatón, incluyendo la señalización indicada por protección civil”, indicó Gameros González. Con esta base de principios y estrategias de diseño se concibió un museo que alberga cinco salas museográficas, una sala 3D, tres laboratorios de ciencias y dos talleres lúdicos, sala de usos múltiples. además de la zona de servicios y administrativa que complementan el funcionar del proyecto.

Una idea desde el pasado Sobre la manera de cómo surgió este proyecto, los arquitectos nos comparten que se crearon los primeros esbozos para conceptualizar el proyecto, partiendo de la leyenda de la isla de Mexcaltitán y del águila garza, que es la fórmula metafórica del conjunto del museo: íconos que representan la ruta de la mexicanidad donde se dice que de esta isla partieron los Mexicas a fundar Tenochtitlán en el centro de México. “El águila garza está presente en el diseño arquitectónico del edificio. Se conceptualizó el volumen de la estructura con esta forma. Vista en plan-

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ARQUITECTURA

ta el proyecto representa al mitológico animal. Las alas se manifiestan en las salas museográficas; la cola, en la zona de almacén; el cuerpo del águila, en el vestíbulo; el ojo, en la cúpula que protege el domo digital; el pico, en el salón de usos múltiples, y las patas del águila, en la estructura que sale del vestíbulo hacia la plazoleta, la cual sirve para detener los aleros que son protectores solares”. Dentro de esta relación formal, el museo cuenta con dos espacios muy particulares en los cuales el visitante puede desarrollar novedosas experiencias durante su estancia y que arquitectónicamente, denotan la aplicación de tecnología y sistemas constructivos innovadores. El primero de ellos es la azotea: se contempló como la quinta fachada verde, la cual tiene aproximadamente 2000 m2 de vegetación, con diseño de paisaje; se trata de un amortiguador térmico eficiente y un excelente captador y filtro del agua pluvial. Sin duda un lugar de esparcimiento, donde el visitante puede realizar un recorrido u observar desde 13 m de altura el complejo del museo, así como una parte de la ciudad de Tepic por donde cruza el río Mololoa. Este espacio constituye una aplicación técnica de sistemas de impermeabilización y de filtración de agua, así como de filtración de arenas y suelos húmedos. Otro espacio es el canal artificial que se diseñó de manera integral para la contención del agua pluvial y como parte del concepto de la isla de Mexcaltitán. Este canal atraviesa una de las salas del museo en la cual en su interior existe un piso de cristal el cual está ambientado como un mangle de la zona y el visitante puede caminar sobre él. Aquí el reto fue sin duda el contener el agua de sitio que

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por capilaridad podría afectar la estructura de concreto armado de la cual está constituido el lago, y por tal motivo se colocó una membrana de polietileno de 3 mm en toda la superficie.

El proceso Es necesario mencionar que el terreno en donde fue construido el museo es un área baja, inundable, con un canal fluvial que lo atraviesa por la mitad. Para poder erigir el museo en ese lugar se tuvo que

Construcción y Tecnología en concreto

hacer un piedraplen y levantar 1.50 m de plataforma, dejando un espacio para que las aguas del manto freático que en temporada de lluvias brotan por capilaridad tuviera lugar para elevar su nivel sin afectar la estructura del edificio. El equipo de proyecto explicó que “se realizaron por ello, varios estratos en los terraplenes del área constructiva con el objetivo de que pudiera ofrecer la capacidad de carga requerida para el proyecto. Estos estratos son desde un pedraplén hasta terraplenes de

saria para desfasar y amortiguar el flujo de calor del exterior. Una de las principales características de todo el conjunto es que todos los acabados dentro y fuera del edificio son materiales aparentes: los muros y pisos de concreto; los herrajes de acero inoxidable, fuertes cristales y cancelerías. Ello permite que el mantenimiento del inmueble sea mínimo y pueda soportar tanto el rudo uso al que se verá expuesto, como los tratos intensos a los que se someterán todos los elementos arquitectónicos. Finalmente, hay que decir que el concreto además de coadyuvar al confort térmico ideal en el edificio es elemento protagónico de la estética de cada espacio: el reto más importante fue lograr que tuviera una apariencia limpia sin segregaciones a pesar de la altura de sus muros. “Después de algunas muestras que se desarrollaron en piso con cimbra metálica especial con cara de madera acabado pulido, se seleccionó un concreto con agregado de 1/4" y un fluidizante con revenimiento 22, el cuál respondió favorablemente a los términos de acabado aparente que se requería. Al final se utilizaron 1,870 m3 de concreto para realizar toda la estructura del edificio”, informó el arquitecto Gameros. material de compactación de 2 m de espesor. A partir de la subrasante se acometió la cimentación de zapatas corridas y aisladas de concreto las cuales se encadenaron con trabes de liga y desplantaron los muros de concreto y las columnas de acero que darían el soporte al edificio”. Entre las zapatas aisladas más críticas se encuentra un par que están en el centro del edificio que miden 5.0 x 5.0 x 0.5 m. lo que representa 12.5 m3 de concreto únicamente para la zapata, más 1 m3 para el

dado. Y esto porque el edificio en su azotea lleva una carga muerta de todo el techo que en una saturación al 100% de agua incrementa la carga muerta. El sistema constructivo de los muros de concreto tiene una particularidad no sólo en el sistema estructural, sino en el desempeño térmico del edificio. Cuenta con espesores que van desde los 20 cm hasta los 40 cm (según su orientación) para poder soportar muros de más de 12 m de altura, además de ofrecer la inercia térmica nece-

El futuro Este edificio representa por una parte, la consolidación de un ideal actual de construir de una manera más responsable a través del uso racional de los materiales con objetivos enfocados en lograr confort medioambiental y termofisiológico. Para el equipo de proyecto involucrado en él, el mayor reto que tuvieron fue cumplir a cabalidad fue la exigencia de pregonar con el ejemplo. ¡Enhorabuena!

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VIVIENDA

Un charla sobre vivienda Los retos que tiene la Cámara Nacional de la Vivienda (Canadevi) en su sección Valle de México, son grandes. Conozcamos del tema.

A

rquitecto, desarrollador y vicep r e s i d e n t e de Urbanismo y Sustentabilidad de la Canadevi Valle de México, Yuri Zagorin Alazraki platicó acerca de los retos de la Cámara frente a la Política Nacional de Vivienda anunciada por el Presidente de la República en el mes de febrero pasado, así como las propuestas de la Cámara para generar nuevos modelos de vivienda que contribuyan a mejorar la calidad de vida de nuestra ciudad. El discurso de la ciudad compacta y la vivienda vertical no es nada nuevo a nivel académico; pero ahora es parte de los objetivos del Programa Nacional de Vivienda, ¿crees que esta política impulsará que haya mejores soluciones para la vivienda social y

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popular qué es la que enfrenta los mayores retos? ¿Cuáles son las propuestas de la Canadevi Valle de México?

Yuri Zagorin Alazraki.

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Isaura González Gottdiener Fotos: Cortesía Canadevi Valle de México y ZD+A

“Todos sabemos que nuestro modelo de vivienda está mal; pero también hay que entender que llegamos allí por algo, no hay

que olvidarse de eso. Estamos en este punto por que la tierra barata disponible es la de la periferia de las ciudades y porque se favoreció el otorgamiento de créditos para construir allí para evitar problemas con los vecinos en las zonas intraurbanas. Estamos pagando las consecuencias de haber favorecido este modelo y no es tan sencillo cambiar. Lo positivo es que por primera vez se están alineando las visiones e intereses de la academia, los expertos, la industria de la vivienda y el gobierno. Me gusta que el presidente lo haya presentado como una política pública porque eso significa que todos vamos a caminar en el mismo sentido. Es cierto que hay una gran demanda de vivienda social en el país, y que es muy difícil generarla adentro de la ciudad por el alto costo de la tierra. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el valor de la vivienda no tiene que ver únicamente con los tenedores y especuladores de tierra, son muchos los elementos que van de la mano. Lo que tenemos que tener bien claro es que la vivienda es la unidad base para construir ciudad. ¿Cuál es la ciudad que queremos tener dentro de 20 años? Desde la Canadevi Valle de México lo que buscamos es que la política de vivienda genere calidad de vida para la gente. ¿Cómo impulsamos esto? Por medio del diálogo con las autoridades, desarrolladores, proveedores de la industria y la academia. Para fomentar la densificación y la vivienda vertical en zonas intraurbanas, tenemos identificadas zonas con potencial de regeneración que ya poseen infraestructura y pueden regenerarse de manera integral; la Cuauhtémoc Norte, Azcapotzalco, Vallejo, Atlampa y la Guerrero son zonas que tienen todo para

crecer. Es importante decir que no se trata de cambiar el uso del suelo y nada más; queremos que se integre equipamiento, espacio público, áreas verdes; esto es importante. Esta regeneración del suelo urbano tiene que convertirse en una oportunidad para mejorar la calidad de vida de la ciudad, no se trata de hacer solo 100 casas, o mil, y ya”.

¿Qué está haciendo la Cámara para tener nuevas soluciones de vivienda que generen calidad de vida para la ciudad? Comenta Yuri Zagorin: “Nos interesa mucho generar ideas a partir de la cuales surjan nuevos modelos. Los socios de la Canadevi se componen principalmente por desarrolladores y proveedores de la industria. Juntos tenemos que

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VIVIENDA

ser creativos y generar propuestas interesantes que aporten valor ¿Por qué se abandonan las viviendas de la periferia? Porque no resulta económicamente factible para la gente. ¿Para qué seguir pagando una hipoteca de algo que no va a valer nada cuando se termine de pagar? Tenemos grandes retos como son los altos costos de la cimentación y estructura para edificios de varios niveles dadas las condiciones del subsuelo del Valle de México. ¿Cómo podemos hacer estructuras más económicas? Vamos a tener que hacer mucho más eficientes estos sistemas”. “Por otra parte, patrocinamos el Concurso No. 15 de Arquine “ReHabitar el S. XXI”, cuyo objetivo es buscar la generación de nuevas tipologías para la vivienda del siglo XXI a partir de la revisión de los modelos habitacionales de la modernidad, con base en criterios de redensificación, sostenibilidad, flexibilidad y cohesión con la ciudad. El concurso parte de pensar, como pensaron en su momento Mario Pani e ICA cuando construyeron el Centro Urbano Presidente Alemán (CUPA), en lograr modelos de densificación para la vivienda que incluyan servicios para sus habitantes (cabe recordar que el CUPA fue primer multifamiliar que incluyó jardines, establecimiento de locales para comercios, lavandería, guardería infantil, dispensario médico, auditorio, salas de cine y alberca; y que las construcciones ocuparon solo el 25% del terreno dejando el 75% restante para áreas verdes). Los premios se entregarán en la Expo Vivienda y Construcción el próximo 2 y 3 de mayo donde también habrá una exposición de los proyectos”.

la colonia Granada, primero se construyen los edificios y después llegan las mejoras en materia de espacio público e infraestructura. Esto ocasiona la oposición vecinal y otro tipo de problemas ¿Crees que se logrará revertir esto en un corto plazo y las mejoras para

En la ciudad de México, si bien ya hay zonas donde los desarrollos verticales d e u s o s m i x t o s s o n u na realidad como es el caso de

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la ciudad llegarán antes que las construcciones? “Es complejo porque hay que sumar una serie de políticas además de cambiar el uso de suelo. Un tema fundamental es el destino de los recursos captados por la recaudación de impuestos. En la actualidad los vecinos reaccionan mal ante

la llegada de nuevos desarrollos porque sólo les causan problemas. Los impuestos captados por los impactos urbanos y ambientales no repercuten directamente en la mejoría de las colonias ya que el dinero se va al gobierno central y no se sabe bien a bien cuál es su destino. Si se aplicaran en la zona de impacto sería distinta la reacción de la gente porque verían resultados en su contexto inmediato en el corto plazo. Aunque falta mucho por hacer, lo importante es tener claro cuál es la ciudad que queremos en 20 años. Si tenemos un rumbo y dirección bien definidos, aunque no sepamos exactamente cuál es el camino, vamos a ir hacia donde nos tenemos que dirigir”.

¿La C á m a r a c o n s i dera razonable el lapso de 24 meses de transición planteado por el Presidente para que la industria de la vivienda realice ajustes estructurales? “Estos 24 meses tienen que ver con el hecho de que las grandes

desarrolladoras tienen reservas enormes de tierra y este cambio les impacta de manera importante. Estas empresas están conscientes de que la vivienda suburbana no está generando valor ni para la ciudad ni para la gente, sino que está originando otros problemas; pero al Presidente no se le debe olvidar que él impulsó muchos de estos modelos de vivienda siendo gobernador del Estado de México con las Ciudades Bicentenario y que éste cambio tomará su tiempo. Yo no estoy directamente involucrado con este tema porque es de carácter regional, pero si sé que está trabajando en ello”.

En lo que respecta al uso y aplicación de materiales en la construcción de vivienda, ¿la Canadevi Valle de México tiene programas en este sentido, como por ejemplo fomentar el uso del concreto? “Prácticamente el 50% de los socios de la Cámara son proveedores. No hay una agenda específica

en relación al uso de materiales pero siempre hay retroalimentación con ellos. En lo personal, considero que el concreto es un material con gran capacidad plástica y técnica. En México somos grandes concreteros; sabemos usar muy bien el material. En mi oficina (Z Desarrollo+Arquitectura) es el insumo más importante de nuestros edificios”.

Y la buena arquitectura, ¿es parte de la agenda de la Canadevi? “El presidente de la delegación Valle de México es el arquitecto Alex Metta Cohen, quien está comprometido con hacer arquitectura que aporte valor a la ciudad y por lo tanto a la gente. Yo por mi parte también soy arquitecto y desarrollador; parte de mi trabajo como vicepresidente de Urbanismo y Sustentabilidad está enfocado a que exista una visión conjunta de la Cámara en la que la vivienda sea vista como la unidad base para construir ciudad”.

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especial

Pritzker 2013:

Foto: http://3.bp.blogspot.com.

Toyo Ito

Gabriela Celis Navarro

Toyo Ito, que en la mayoría de sus trabajos ha utilizado el concreto armado, no sólo es uno de los arquitectos más notables del panorama internacional, sino que la personalidad que ha demostrado ante todos también ha cautivado: se trata de un hombre sencillo, de gran humildad, que se muestra siempre preocupado por aportar soluciones en momentos de necesidad, sin dejar a un lado esa imaginación inagotable que lo ha hecho saber hacer una síntesis de estructura, espacio y forma, con el propósito de generar lugares acogedores. Foto: http://photos1.blogger.com.

Foto: http://evc-wp01.s3.amazonaws.com.

La Casa White U.

Si hay un arquitecto que ha logrado balancear funcionalidad con creatividad y respeto por la naturaleza −con una profunda visión conceptual− ese es Toyo Ito.

C

omo todos los años, el mundo de la arquitectura está a la expectativa en los primeros meses del año, esperando saber quién será el galardonado con el premio más importante que se entrega a un arquitecto por su trayectoria y oficio: el Premio Pritzker, que otorga la Fundación Hyatt. Este año, le fue otorgado al maestro japonés (aunque nacido en Corea en 1941, cuando ésta era colonia del Japón) Toyo Ito.

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Planta de la Casa White U.

Foto: http://3.bp.blogspot.com.

En este aspecto, sobre su tramás allá de esas restricciones. Sin bajo, uno de los miembros del embargo, cuando se acaba un jurado, Young Ho Chang, comentó: edificio me doy dolorosamente “Aunque Toyo Ito ha construido cuenta de mi propia insuficiencia, una gran cantidad de edificios, en lo que se convierte en energía para mi opinión ha ido trabajando una el desafío del siguiente proyecto”. idea común a lo largo de toda su Por tanto, agregó, “nunca fijaré carrera, expandiendo los límites mi estilo arquitectónico y nunca de la arquitectura. Así, para lograr estaré totalmente satisfecho de sus objetivos no ha tenido preocumi trabajo”. paciones en dejar atrás sus logros Cabe decir que Toyo Ito, reanteriores”. cordando breves detalles de su Grin Grin Park, en Fukuoka. Otros miembros del jurado del extensa biografía, se graduó en premio destacaron la innovación del arquitecto Toyo 1965 por la Universidad de Tokio. En 1971 estableció Ito como una de las principales razones que generasu despacho Urban Robot (URBOT), que para 1979 paron su elección para este 2013. También subrayaron saría a denominarse Toyo Ito & Associates, Architects su compromiso con la arquitectura, siendo por esta en 1979. En la actualidad, su obra está presente en razón uno de los arquitectos que mayor influencia países de Asia, Europa, Norteamérica y Sudamérica. ha ejercido en las generaciones más jóvenes que él, Imposible en este espacio hacer mención de su vasta como puede ser, en Sou Fujimoto. A este compromiobra, por lo cual tan sólo tomaremos unos ejemplos. so, Toyo Ito ha demostrado también un compromiso social, por ejemplo, con el proyecto Home for All, un Una obra radical: la Casa White U trabajo colectivo que busca solucionar los problemas de vivienda para los afectados por el trágico terremoto Esta casa (1976), que construyó Toyo Ito para su en Japón en el 2011. hermana, cuyo marido había fallecido, destaca por Al enterarse el maestro de 71 años de haber sido ser una estructura masiva de concreto armado, en galardonado con tan importante premio, entre otras forma de herradura. Al interior, el arquitecto planteó cosas señaló que “la arquitectura está limitada por en su proyecto original un desarrollo tubular que se diversas restricciones sociales. He diseñado arquitecdistinguía por su color blanco que con la gradación tura pensando en conseguir espacios más cómodos de la luz natural, lograba generar una suave tonalidad al interior, que se yuxtaponía con la luminosidad del patio el cual por cierto, era la única gran apertura de la casa ya que las demás presentes en los muros, eran pocas y muy pequeñas; de ahí que los visitantes acostumbraban compararla con una bóveda subterránea. Esta residencia, cabe decir, es el ejemplo más radical de la arquitectura que el maestro Toyo Ito desarrolló entre los años setenta y principios de los ochenta, haciendo edificios que parecían prácticamente sellados por muros blancos en donde el concreto con su masividad, se convierte en notable protagonista. La biblioteca de la sección de Arte de la Universidad de Tama.

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especial

Planos de la Biblioteca de la Tama Art University.

un techo móvil que baja para generar condiciones acústicas distintas. Por su parte el teatro más pequeño tiene un escenario extensible.

Foto: http://4.bp.blogspot.com.

Grin Grin Park

Centro de Artes Escénicas de Matsumoto El programa principal de este conjunto está centrado en dos teatros, así como en una serie de espacios de ensayo, estudio, talleres y un restaurante. Destaca que el predio donde fue construido resultaba complicado al ser alargado y estrecho, rodeado de edificios sin personalidad, así como de estacionamientos. De ahí que Ito situó la obra de manera eficaz, en el centro del emplazamiento, mientras que colocó el auditorio en la parte posterior; junto a la entrada, el pequeño teatro y las salas de ensayo. En esta obra el arquitecto creó una arquitectura flexible. El teatro de mayor tamaño destaca por tener

Se trata de un proyecto experimental que realizó Toyo Ito en Island City, en Fukuoka, al extremo sur occidental de Japón. El proyecto general es una isla artificial en la bahía de Hakata. Construido en 2005 destaca por mostrarnos un edificio que interactúa de manera armónica con el entorno natural, haciéndolo estimulante e innovador. Del diseño, resulta interesante ver como el arquitecto utilizó al edificio para delimitar al parque del estanque; pero al mismo tiempo, lo hizo de manera permeable por lo que es posible cruzarlo, escalarlo o pasar por él desde el interior.

Tama Art library Esta bella pieza diseñada por Ito, terminada en 2007, destaca porque cuenta con una serie de arcos de diferentes tamaños los cuales, de alguna manera, nos hacen recordar por su masividad a los edificios del período románico de la Piazza dei Miracoli en Pisa. Sin embargo, en el caso de la obra de Ito, la propuesta va más allá pues resulta más compleja de lo que apa-

Foto: www.bienaldearquitectura.cl.

La Casa White O, en Chile.

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Foto: http://2.bp.blogspot.com.

Casa White O de noche.

Foto: http://1.bp.blogspot.com.

renta porque no se trata de una mera reminiscencia historicista de la arquitectura europea, sino de una representación tectónica aún más lejana, del espacio prehistórico como lo puede ser una cueva. En este caso, Toyo Ito buscó hallar en la vivienda de la antigüedad, la de los trogloditas, su fuente de inspiración. De ahí que lo que vemos es una reinterpretación de estalactitas que conforman un orden que pareciera no estar asociado a ninguna trama ni geome-

Foto: http://40innovadoresbbva.com.es.

Casa White O.

El maestro Toyo Ito, uno de los más influyentes de las últimas cinco décadas.

tría aparente. Cabe decir que su propuesta inicial fue la de hacer una biblioteca enterrada en el subsuelo, para poder tener aún más la vivencia de la cueva. De esta obra dijo: “La primera intención de nuestro diseño era la cuestión de cómo una institución tan especializada como una biblioteca pudiera ser utilizada abiertamente por todos. Nuestra primera idea fue una amplia galería abierta al nivel de la calle que sirviera de un punto de encuentro activo para la gente cruzando el campus, incluso sin la intención de ir a la biblioteca”. Sin embargo, algunos problemas presupuestales impidieron hacer una excavación subterránea. Fue así que Toyo Ito invirtió su propuesta: tomó su biblioteca, originalmente en el subsuelo, y la ubicó en el segundo piso. Para darle mayor contundencia a la idea, el maestro optó por un tratamiento simple: una estructura de concreto visto y ventanas de cristal con marcos metálicos. Cabe decir que los arcos, cuyos anchos varían de 1.8 a 16 metros, sirven para exhibir el interior del edificio, tanto que en algunos puntos se tuvo que optar por el uso de cortinas. Por su parte, la fachada se curva en dos de sus lados, con un ángulo recto en la esquina menos transitada.

La White O Una de las obras más admiradas de este arquitecto es la Casa White O, desplantada en la costa de Chile, en América del Sur. La obra está dispuesta suevamente sobre un terreno orientado al noreste. La propuesta tuvo la intención de hacer un uso dinámico del sitio, aprovechando las mismas cualidades del terreno. Se trata de una obra que genera un espacio continuo, cuyo recorrido fluye centrándose en un jardín parcialmente cercado. Sin duda es una pieza residencial de delicado y discreto contacto con ese entorno natural sobrio pero sumamente hermoso de la costa chilena.

Colofón Toyo Ito es autor de un libro, Forces of Nature, publicado por Princeton Architectural Press, donde señala que: “Actualmente la arquitectura es valorada por su originalidad. Como resultado, los temas más importantes −el por qué un edificio se construye y para quiénes− se olvidan. Una zona de desastre donde se ha perdido todo, nos entrega una oportunidad para adoptar una mirada distinta, una mirada fresca a lo que la arquitectura realmente es”. Cabe decir que será el 29 de mayo que le sea entregado en solemne ceremonia, tan importante premio a Toyo Ito.

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P R E FA B R I C A D O S

Para los fanáticos… del concreto Raquel Ochoa

Fotos: Cortesía: Delta Engineers, Architects, & Land Surveyors, P.C.

El singular paseo peatonal, de los fanáticos del Súper Bowl de la Calle Georgia de Indianápolis, es custodio del innovador sistema hidráulico sustentable edificado con elementos prefabricados.

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Construcción y Tecnología

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a fiesta de los fanáticos del Súper Bowl en El Lucas Oil Stadium no volverá a ser igual. A partir de 2012, la casa de los Potros de Indianápolis disfruta de un moderno y eficiente paseo peatonal sustentable, donde los aficionados pueden continuar con la fiesta deportiva. La construcción hidráulica, edificada con elementos prefabricados de concreto es un diseño de la firma neoyorquina Delta Engineers, Architects & Land Surveyors PC, especializada en prefabricados. En en-

trevista para Construcción y Tecnología en Concreto, Ronald E. Thornton PE, director de proyectos expone las características y bondades del innovador y sustentable sistema hidráulico. El singular paseo peatonal de la calle de Georgia, resguarda cautelosamente un original canal de reciclaje de aguas pluviales, el factor del éxito de este paseo es que fue construido a partir de elementos prefabricados de alta calidad. Thornton, director de proyectos de Industrias Delta, revela que “el diseño inicial, del sistema para manejo hidráulico de Indianápolis, estaba originalmente diseñado para ser colado in situ; es decir que la edificación de bóvedas y alcantarillas serían elaboradas de concreto; mientras que, únicamente, en las vigas de carga especifica se utilizarían elementos prefabricados”. Sin embargo, Bruce G. Carter, director de Hunt Construction Group (HCG, por sus siglas en inglés), junto con John Lendrum, de Norwalk Concrete Industries (NCI, por sus siglas en inglés), replantearon el diseño, proponiendo que las tres grandes bóvedas eléctricas −para suministrar servicios públicos−, podrían ser de estructuras prefabricadas. Éste fue el punto de partida para la creación del innovador sistema de manejo hidráulico de la calle Georgia en Indianápolis. Tres grandes bóvedas de elementos prefabricados, ofrecían mayores ventajas para la realización del proyecto en las afueras de la casa de los Potros de Indianápolis. Y es que, durante los últimos años se ha transformado radicalmente el uso y la tecnología de elementos prefabricados de concreto. Para Thornton son muchas las ventajas que proporciona este tipo de elementos, entre las que destacan, “la reducción del tiempo de construcción; alta calidad del producto y de la obra en general debido al control de producción en planta; incremento de la seguridad en el trabajo constructivo; disminución de problemas en trafico vehicular y cierre de negocios cercanos. Y, finalmente, no menos importante es el método constructivo que tiene un menor impacto sobre el medio ambiente". En suma, los elementos prefabricados son un gran recurso para las modernas edificaciones aportando resistencia, durabilidad y flexibilidad en su uso, convirtiéndose en un recurso significativo dentro de la industria constructiva. Consciente de las ventajas de los elementos prefabricados, John Lendrum acudió a Industrias Delta, para concretar su propuesta del sistema prefabricado

de concreto que se utilizaría en el canal de evacuación de aguas pluviales, explica Thornton. “El proyecto del manejo hidráulico para instalaciones deportivas presentaba un gran desafió logístico. Nuestra firma brindó una solución integral con todos los servicios especializados de diseño, cálculos estructurales y planos para el sistema de manejo hidráulico de prefabricados de concreto en el paseo peatonal del Súper Bowl”. La idea era que, tanto el paisaje peatonal como la construcción hidráulica estuvieran listos −justo a tiempo− para el

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Datos de interés Nombre del proyecto: Paseo Peatonal al aire libre. Ubicación: Calle de Georgia, Indianápolis, EUA. Cliente: Ciudad de Indianápolis, Departamento de Obras Públicas de Indiana. Ingeniería de proyectos: Crawford, Murphy & Tully, Inc., Indianápolis. Contratista: Hunt Construction Group, Indianápolis. Arquitectos: RATIO Arquitectos, Inc., Indianápolis. Productor de prefabricados: Norwalk Concrete Industries, Norwalk, Ohio. Diseño e ingeniería de prefabricados: Delta Engineers, Architects, & Land Surveyors, PC, Endwell, NY.

Súper Bowl de los Gigantes de Nueva York contra los Patriotas de Nueva Inglaterra. El proyecto debía contemplar la llegada de por lo menos 68,000 asistentes a la fiesta deportiva, mismos que continuarían la algarabía al finalizar el encuentro. Así, proyectistas y calculistas se dieron a la tarea de diseñar elementos prefabricados que ofrecían un margen considerable de beneficio frente a la edificación tradicional colado in situ. “Las secciones para el proyecto fueron elaboradas en la planta, lo que significó una alternativa eficiente y rápida en el montaje e instalación. La construcción tradicional con colado in situ fue rebasada por las nuevas tecnologías e ingeniería de los elementos prefabricados. Además, se redujeron costos y tiempo de

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construcción, evitando perturbaciones por las enormes excavaciones en una de las principales intersecciones de la ciudad de Indianápolis, disminución de la mano de obra y los materiales, así como de las horas y riesgos del trabajo in situ”, señala el proyectista de Delta. Uno de los principales desafíos fue construir el sistema hidráulico con el mínimo de molestias, como cierre de negocios y afectación de otras instalaciones ubicadas sobre la calle de Georgia: “Son muchas las ventajas naturales de los prefabricados de concreto, para el tipo de construcción que se requería, principalmente, el producir las secciones en un ambiente controlado aportaba una mayor calidad al producto final y una solución más amigable con el medio ambiente”, enfatiza Thornton.

Diseño hidráulico El proyecto conceptual de Industrias Delta, abarca un tramo de tres cuadras de la calle Georgia, las cuales conducen a la entrada del Estadio Lucas Oil, sede del Súper Bowl 2012. Los elementos prefabricados fueron secciones en forma de L y T invertida en unidades con base de viga y cámara de carga de apoyo, que soportan al funcional y sustentable paseo peatonal de madera; donde los fanáticos de los Potros pueden continuar la fiesta del Súper Bowl. “La sección en forma de unidades de L, de aproximadamente 1.22 metros, se utilizó para las paredes de la cámara de carga. En tanto que, las secciones en forma de T se emplearon para el conducto de evacuación primaria. Al mismo tiempo, se diseñaron cajas para alcantarillas en forma de U, bóvedas eléctricas para servicios públicos con compuertas de aluminio y fibra de vidrio rallado en pisos falsos, pedestales tipo viga para soporte, filtros de arena y configuración de vigas”, añade Thornton. El ensamble de los elementos prefabricados de concreto 5000 PSI, se realizó de manera eficiente, segura y con calidad, “una vez que se obtuvieron las piezas prefabricadas de concreto, se colocaron de extremo a extremo y las juntas se sellaron para impedir filtraciones. Así, El proceso de edificación fue justo en el momento y en el sitio”, agrega satisfecho el proyectista de Delta. El diseño de Industrias Delta brindó solución a los obstáculos existentes en la calle de Georgia. “Un problema central que logramos superar fue el de algunos servicios públicos, como las alcantarillas existentes en la zona, que no estaban registradas en los planos originales. Fue todo un reto para el equipo de ingenieros de Delta, que trazaron cálculos alternativos para adaptar los diseños con las circunstancias, tanto de servicios públicos subterráneos como al paisaje arquitectónico”, comenta Thornton. Y es que la obra logró no sólo integrarse al paisaje urbano de la complicada y fría ciudad de Indianápolis, sino brindar una sensación de calidez, a partir de los elementos que conforman la obra. Se recalculó la estructura del paseo peatonal de madera incorporados a su cubierta los árboles que estaban sobre la calle de la hoy transformada imagen citadina.

Un paseo verde El nuevo paseo peatonal de la calle Georgia en Indianápolis, no sólo dota de espacios al aire libre

para el esparcimiento de los fanáticos del Súper Bowl, sino que, también brinda a la ciudadanía un proyecto de manejo hidráulico que reutilizará el valioso recurso natural de las aguas pluviales y nieve derretida. Mediante bombas de presión reciclarán el codiciado líquido y será enviado a la superficie, para ser utilizado como agua de riego en la conservación del paisaje arquitectónico. Debido a las condiciones ambientales de humedad, se buscó que los materiales de madera del paseo peatonal proporcionaran la sensación de calidez en la fiesta del Súper Bowl. Al mismo tiempo, los elementos prefabricados del proyecto están rodeados por un suelo estructural de piedra y tierra vegetal que garantizará su permanencia y calidad sobre las condiciones climáticas de la ciudad. La propuesta principal de los diseños de Industrias Delta es crear proyectos que multipliquen las bondades de los elementos prefabricados, con objeto de brindar obras de mayor calidad y menor impacto negativo en el medio ambiente, así como minimizar costos y elevar la productividad del trabajo.

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Moldes para personalizar el concreto

Beneficios y variedad

Antonieta Valtierra

Láminas para personalizar fachadas, muros, columnas y otros elementos, otorgándoles un toque diferente.

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as láminas LHV Formliner –presentadas oficialmente en la feria alemana Bauma 2010–, ofrecen la posibilidad de crear infinidad de diseños, imprimir un sello único y dar vida a superficies sobrias de concreto al dotarlas de texturas o relieves, pues se adhieren a la cimbra dejando grabado, tras el proceso de colado, el relieve escogido de manera rápida, sencilla y económica. A partir de 2012, la empresa Siyac, S.A. de C.V., (Soluciones Integrales y Accesorios para

Construcción y Tecnología en concreto

• Poseen porosidad mínima que impide la absorción de líquidos. • Facilita su desprendimiento de l c o n c re t o , d e m a n e r a que se ahorra en el uso de desmoldantes. • Diversidad de modelos.

la Construcción), distribuye en nuestro país esta tipo de láminas que puede usarse en exteriores e interiores para personalizar fachadas, bardas perimetrales o medianeras, así como en muros, losas, columnas, trabes y losas alveolares, entre otras. Se trata de un molde plástico en forma

Características de las láminas • • • • •

Son ligeras y flexibles, se adaptan a cualquier superficie plana y, en la mayoría de los casos, a formas irregulares. Resisten altas temperaturas (como las alcanzadas en los procesos de curado de concreto mediante vapor). Son fáciles en su manejo y colocación. No quedan adheridas al concreto, por lo que no se requieren desmoldantes para su retiro. Resistente a las presiones y al peso del concreto, ideal en plantas de prefabricados y procesos de extrusión de concreto para la creación de losas alveolares.

de láminas, obtenido mediante tecnología patentada, listo para ser aplicado en cualquier tipo de armazón, sea vertical u horizontal y que dotan al concreto expuesto de relieves y texturas. Además son amigables con el medio ambiente al ser un material reciclable. Los modelos imitación madera resultan una opción sustitutiva de la materia prima natural, al aplicar una simple mano de barniz sobre

la superficie terminada, con lo que se propicia la disminución de la tala de árboles. Estas láminas están fabricadas a partir de un material de resina plástica (poliestireno), que gracias a sus propiedades físicas (calor específico y conductividad térmica) son excelentes para someterse al proceso de fabricación –el cual está patentado por la marca española Valero–;

éste implica una técnica de calentamiento y enfriamiento que permite hacer infinidad de moldes. Cabe destacar que el calentamiento vuelve dúctil el plástico, mientras que el enfriamiento le devuelve su dureza original. Asimismo, es aplicado un proceso previo de extrusión y otro posterior de termoformado, que dan como resultado un producto con excelentes características de resistencia, flexibilidad y ligereza, entre otras cualidades. Desde la década de los ochenta, la industria de la construcción ha sido una de las más favorecidas con la utilización de la técnica de termoformado; los productos existentes, resultado de su utilización y de materiales plásticos, han ganado popularidad debido a las ventajas que presentan, así como a sus propiedades de resistencia a la intemperie. Durante las últimas décadas el proceso

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de termoformado ha avanzado a pasos enormes por lo que en la actualidad, la industria ha establecido líneas continuas capaces de producir infinidad de productos mediante procesos computarizados confiables, que requieren menos personal con un mínimo de desperdicio de materiales. Las novedosas LHV Formliner “láminas-moldes”, con apenas 0.8 mm de espesor, son compatibles con cualquier tipo de cimbra del mercado; por ende, ofrecen la posibilidad de personalizar el concreto visible con sus nuevos y variados terminados para cualquier superficie plana o irregular que se desee texturizar, o en lugares donde se quiera dar un acabado aparente. Además no presentan ningún problema en el desmolde. Las medidas en lo largo son STD, con cuatro metros; la altura varía dependiendo la figura, y van desde 1.165 a 1.30 metros. Estas dimensiones están diseñadas para dar continuidad a las formas y figuras de los texturizados y evitar que las uniones sean visibles y alteren el acabado, de manera que se obtiene un terminado impecable. En cuanto a diseños disponibles, existen tres colecciones de línea de las láminas LHV: Madera con más de una decena de modelos, incluyendo los modelos bambú; Formas con seis hermosos diseños geométricos, y Piedra con ocho tipos orgánicos. Adicionalmente es pertinente mencionar que es posible crear láminas con una textura o acabado especial −con un mínimo de compra−, por lo que la gama de modelos se actualiza constantemente. Las LHV Formliner no necesitan cuidados especiales para su manejo o transporte, únicamente los que cualquier material de su

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Instalación Es imprescindible que, antes de proceder a la colocación de las LHV, se compruebe la ausencia de polvo, grasa, pinturas, material desprendido o cualquier otro contaminante en la superficie de contacto. Asimismo, es muy importante hacer una ‘presentación’ de la lámina sobre la superficie donde se colocará. La fijación de las LHV Formliner dependerá de la superficie sobre la que éstas serán fijadas; generalmente se usará adhesivo de la misma marca del fabricante. Para los casos en que la superficie de contacto sea madera, se utilizarán clavos o grapas, cuidando de no hacer perforaciones cerca de las orillas de la lámina, ya que puede desgarrarse. Se recomienda clavar o engrapar a cinco milímetros del borde de la lámina con una distancia de 10 cm entre clavo y clavo o grapa y grapa. La cantidad a usar de estos elementos va a depender mucho de la superficie de contacto utilizada y de la apreciación del usuario. La unión entre láminas dependerá del modelo elegido, pues algunos de ellos permiten colocar una lámina sobre otra; en otros, basta con la unión paralela de los bordes. Para el sellado de las uniones se recomienda el uso de cinta adhesiva comercial, que debe ser aplicada a todo lo largo, de preferencia por la cara que no tendrá contacto con el concreto. Si la lámina fuera retirada, ésta puede lavarse con agua y un paño. No se recomienda el uso de desmoldantes para su limpieza, pues reducen su vida útil. El retiro de pegamentos de los moldes se puede hacer sin problema, utilizando solventes o una espátula en el caso del silicón.

categoría requiere. Se debe evitar jalarlas o golpearlas contra el suelo, ya que podría rasgarse, torcerse y/o romperse. Asimismo no deben exponerse a la luz directa del sol por espacios de tiempo prolonga-

dos; basta con cubrirlas con alguna manta o lona. El tiempo de vida de las láminas, al igual que muchos otros materiales, dependerá del uso y manejo que se dé a las mismas. La falta de

cuidado o uso incorrecto puede ocasionar que se rompa. Su reutilización no está garantizada; sin embargo, el correcto manejo y cuidado en algunas situaciones, ha hecho posible que las láminas se usen hasta 10 veces en distintas obras.

Utilización En países como España estas láminas han sido utilizadas en diversas obras como: el Auditorio de Alagón, en Zaragoza; en el Palacio de los deportes Andrés Torrejón, en Madrid; en el Chalet en Alicante y en el Cerramiento en Pallejá; en el Real Club de Polo de La Granja, en Segovia; y en otros países de Europa, como en Austria, en el Complejo temático acuático en Graz. Las empresas distribuidoras de éste material también brindan asesoría y apoyo a arquitectos, diseñadores, técnicos y creativos en la elaboración de sus diseños de concreto arquitectónico.

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Ideas y acción en un mundo globalizado El doctor David de León Escobedo pertenece a esa generación de hombres dedicados activa y ávidamente a la enseñanza, la investigación y a la práctica apasionada de la ingeniería en México. Raquel Ochoa Fotos: a&s photo/graphics.

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a pasión y el desafío del doctor David de León por dar respuestas creativas e innovadoras a las constantes demandas que exigen los cambios y evolución del mundo globalizado, descubren su vocación y llamado al estudio, investigación y aplicación de la ingeniería en México. Actualmente, es director de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM). Cordial y entusiasta, expresa en entrevista para Construcción y Tecnología en Concreto, su interés y vocación por la academia, la investigación y la práctica de la ingeniería frente a un mundo cada vez más competido.

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Llamado y aprendizaje

Encuentros con la profesión

Cuando descubrimos exactamente lo que queremos hacer el resto de nuestra vida, todas las experiencias relacionadas con la vocación y el desarrollo profesional se convierten en vivencias placenteras. David de León, doctor por la Universidad de California en Irvine, Estados Unidos, lo confirma. “Al inicio de la carrera, las prácticas de topografía se convertían en completas aventuras tratando de superar la jungla, los mosquitos y el reto de cerrar las poligonales. ¡Obviamente! Sin las estaciones totales ni el equipo electrónico sofisticado de hoy en día”. Para el apasionado joven estudiante de ingeniería, “los desafíos de proyectar y construir todo lo que fueran en beneficio para la comunidad, así como la aplicación de los conocimientos básicos -en matemáticas y mecánica de suelos- se convertían en la atracción que llama a ser lo que actualmente es y le gusta ser: un profesional feliz, con un ritmo intenso de trabajo y con muchas oportunidades de aportar en distintas facetas, sus conocimientos a la ingeniería en México”. Lleno de retos por la sana competencia con mis condiscípulos, agrega el doctor De León, “aprendí de ellos a lo largo de la carrera. Recuerdo, con gran satisfacción, la salida a las prácticas profesionales a Tres Marías, en Altamira, Tamaulipas. Estas prácticas -en campo- complementaron nuestra formación académica y profesional. Frente a nuestra falta de experiencia, nos ‘curtíamos’ ante las críticas y burlas de los ‘maistros’ de obra. No obstante, a lo largo del tiempo, manejar el pico, la cuchara y la pala ha sido de gran utilidad para saber dirigir un proyecto y a un equipo de trabajo. A medida que se extendían las prácticas, mi formación como persona y profesional cambiaban. Esas vivencias y conocimientos me enseñaron a ser humilde y a saber ganarme el respeto de la gente con actitud positiva y de colaboración”. Con deleite y admiración se apropió de los secretos del hacer y guía de sus profesores: “Mis primeras admiraciones están ligadas con mis profesores -dr. Roberto Meli; el dr. Óscar González Cuevas y el dr. Juan Casillas, entre otros-, quienes son íconos de la ingeniería del concreto en México. Otra experiencia interesante, dentro de su formación profesional, comenta el doctor De León, está asociada con su acercamiento al Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto (IMCYC), a través de los cursos sobre los manuales de dosificación de concreto, que se impartían en las distintas universidades. “Salta a mi memoria, en especial el que impartió el ingeniero Víctor Pavón, en la Universidad Autónoma de Tamaulipas”.

En la empresa Latinoamericana de Ingeniería (LATISA) -perteneciente a Grupo Mexicano de Desarrollo-, encontró las condiciones idóneas para hacer realidad sus conocimientos, como egresado de la Universidad Autónoma de Tamaulipas. Ahí, frente a una de las obras más importantes del desarrollo estabilizador en México: la Siderúrgica Lázaro Cárdenas Las Truchas (SICARSA), formó parte del equipo de ingeniería y amplió sus conocimientos en el uso y manejo del concreto reforzado en la edificación de SICARSA. Después, siguieron obras de concreto en sectores tan estratégicos como la ingeniería petrolera y el de infraestructura de puentes en California, Estados Unidos. Enfocado en este momento en la investigación sobre la corrosión en el concreto, reconoce la enorme amplitud de los problemas que las diferentes áreas de la ingeniería pueden resolver. Además, la necesidad de mantenerse actualizado ante la alta competencia que hay en el país y en el mundo. Por ello, considera importante estar relacionado con diversas asociaciones: el IMCYC, la American Society of Civil Engineers (ASCE), la International Federation for Information Processing (IFIP), Formación e Investigación en Infraestructura para el Desarrollo de México (Fiidem) y Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural, entre otras, que hoy por hoy son la vanguardia en la práctica y conocimiento del concreto.

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Visión y perspectivas Entendida la ingeniería no como mera resolución de problemas, sino como visión creativa que atestigua la expresión de la modernidad de las ideas que transforman México y el mundo, el investigador en corrosión de concreto, considera que “los pasos a desnivel, los puentes, los distribuidores y demás obras viales que se han construido en México y, especialmente en el Estado de México, revelan una forma en la que la ingeniería mexicana contribuye al crecimiento y desarrollo de las sociedades. Es así como se van integrando componentes de infraestructura que impactan favorablemente en la vida de las personas y empresas para mejorar la movilidad, la comunicación y, en general, los servicios que permiten eficientar la producción y elevar la calidad de vida de la sociedad”. Las nuevas obras describen parte de la historia de las ciudades modernas y las vicisitudes de sus ocupantes, agrega el doctor De León. Dentro del panorama de la ingeniería del México de hoy, “la infraestructura reciente relata los retos y demandas cada vez más

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JURADO a) El jurado se integrará de la siguiente manera: • Un representante de cada una de las empresas cementeras del país. • El Director General del IMCYC. • El Presidente de la ANFEI. b) Los fallos serán inapelables.

TERCER LUGAR 3 SMARTHPHONES o 3 IPODS TOUCH para el equipo. Colección del Fondo Editorial IMCYC, Diploma y Trofeo. CUARTO, QUINTO Y SEXTO LUGARES: 3 IPODS SHUFFLE para cada equipo. Colección del Fondo Editorial IMCYC, Diploma y Trofeo. Los premios se entregarán el día 30 de mayo 2013 al concluir el evento.

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quién y dónde

complejos del crecimiento de las megaciudades. La movilidad -de carga y de pasajeros, por la constante migración a las grandes metrópolis-, ha saturado el espacio urbano, exigiendo la puesta en marcha de propuestas audaces que brinden solución al desarrollo y crecimiento moderno”. “Tal es el caso de los segundos pisos del Periférico, las medidas, cada vez más constantes de proyectos amigables con el medio ambiente, la respuesta al crecimiento de la demanda de vivienda y servicios urbanos”. En este sentido, las exigencias de desarrollo y crecimiento transcienden al ámbito de la industria, señala el académico, “la industria del cemento y del concreto en nuestro país tiene perspectivas favorables. Las nuevas tecnologías aplicadas -a este insumo- permiten que la industria se posicione y no pierda actualidad ni ventajas competitivas ante los retos que presenta el mundo moderno y su perspectiva sustentable". “Por su versatilidad para atender y ajustarse a condiciones muy diversas en la práctica: clima, necesidades de fraguado rápido, altas resistencias, perfil específico de acabado, protección ante ambientes agresivos, etc., los diferentes tipos de concreto son una opción para las obras de ingeniería. La contundencia y visión, aunada a

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la creatividad de la industria del cemento y del concreto, han llevado a este insumo a incursionar en nuevas tecnologías, confiriéndole nuevas capacidades de adaptación a las condiciones imperantes, y de respuesta competitiva ante las demandas cada vez más exigentes. Lo anterior ha derivado en una nueva generación de productos que las empresas han sabido colocar en la preferencia de los usuarios”, enfatiza el doctor De León.

Presente y futuro El acelerado crecimiento demográfico, el cambio climático y el vertiginoso progreso de las tecnologías de la información, aunado a una económica globalizada más competitiva obligan a hacer más eficientes todos los procesos de la vida nacional, expresa el director de la Facultad de Ingeniería de la UAEM. “Hoy por hoy quiero continuar contribuyendo para que la ingeniería mexicana sea de mejor calidad y tenga más reconocimiento internacional. Es necesario revalorarla en nuestro país, para que continúe siendo el puntal que sostiene un desarrollo sano, equilibrado, bien planeado y basado en el logro de ventajas competitivas, con alto valor agregado, para nuestro país”.

“Un mundo de soluciones en concreto”

CONCRETO Y CEMENTO

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Estudio de sistemas de control semiactivo en edificios acoplados.

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INFRAESTRUCTURA

Un reto histórico Ing. Carlos Mario Gómez G. (Asesor técnico de Cementos Argos S.A.). Fotos: Cortesía revista Noticreto.

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ace aproximadamente 20 años, Colombia vivió una situación de racionamiento energético debido a las sequías causadas por el fenómeno meteorológico de El Niño, combinadas con un retraso en el desarrollo de la infraestructura energética. Esto significó que ciudades como Bogotá tuvieran cortes de energía eléctrica de hasta nueve horas por día entre mayo de 1992 y febrero de 1993. A partir de ese momento se crearon instituciones públicas con el fin de realizar una planeación que permita un desarrollo sustentable, garantizando el abastecimiento de la demanda local de energía, tanto para el uso doméstico como industrial. Gracias a tales iniciativas y a la mayor inversión (pública y privada) en el negocio energético nacional, hoy la oferta de energía supera la demanda y permite pensar en la exportación de energía. Lo que

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para la infraestructura vial puede ser una barrera, para el desarrollo hidroeléctrico se convierte en una ventaja. Las tres cordilleras que atraviesan Colombia, combinadas con un alto índice de

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lluvias y favorables condiciones geotécnicas, dotan al país de un alto potencial de desarrollo, posicionándolo como un posible proveedor de energía para los países de la región.

La capacidad instalada en Colombia es actualmente de 14.450 MW, de los cuales aproximadamente el 64% corresponde a centrales hídricas (9.185 MW). La demanda local de potencia para 2011 se estimó en 9.295 MW. Esta diferencia ha permitido vender energía eléctrica a Ecuador y Venezuela en los últimos años. Según el estudio del Sector Energía Eléctrica (ESEE) de 1979, el potencial hidroeléctrico de Colombia es de 93.443 MW. Hoy en día, Colombia se ubica en el cuarto lugar en potencia instalada en Latinoamérica; además de ser considerado, después de Brasil, el país con mayor potencial hidroeléctrico de la región. La relación actual entre la capacidad instalada y la capacidad potencial es del 9%; es decir, sólo se está aprovechando el 9% de los recursos hídricos energéticamente explotables. Asimismo, la inversión en infraestructura hidroeléctrica en las últimas dos décadas ha sido, en promedio, del 4% del PIB, cuatro veces por encima de las inversiones hechas en infraestructura vial y de telecomunicaciones, lo que muestra un buen panorama actual.

Un proyecto colosal con historia Ubicado en el norte de Antioquia, a 171 km de la ciudad de Medellín, el proyecto hidroeléctrico Pescadero-Bitango se convirtió desde hace más de 40 años en el sueño de grandes visionarios, en la esperanza de desarrollo para una zona de topografía agreste y con un alto conflicto social, en la oportunidad de aprovechar el alto potencial hidroeléctrico del país. En 1969, Integral Ltda. presentó el Memorando Preliminar sobre el potencial de capacidad hidroeléctrica de la cuenca media del río Cauca, que evidenció beneficios y ventajas competitivas en su aprovechamiento, además de su magnitud frente a las demás hidroeléctricas del país. En 1998 se creó la Sociedad Hidroeléctrica Ituango SAESP, cuyo objeto social era la promoción, diseño, construcción y comercialización de la energía producida por la misma hidroeléctrica, a nivel nacional e internacional. Posteriormente, en marzo de 2011, Hidroituango suscribió con EPM Ituango, una filial de EPM, un contrato tipo BOOMT, mediante

el cual EPM asumió la responsabilidad de financiar, construir, poseer, operar y mantener la central Pescadero Ituango y transferirla a Hidroituango dentro de un plazo estimado inicialmente en 50 años. De esta forma, EPM asumió el reto histórico de realizar el proyecto hidroeléctrico más importante del país, no sólo por su tamaño y el monto de la inversión, cercana a los 5,500 millones de dólares, sino por el enorme desarrollo y mejoramiento de las condiciones de vida que traerá a las comunidades y al territorio donde está emplazado. A principios de 2009 fue otorgada la licencia ambiental para el que sería el mayor proyecto hidroeléctrico en la historia de Colombia. Cabe decir que las principales ventajas del proyecto son: • Baja población en zona del proyecto. • Baja utilización agropecuaria de la tierra. • Área de inundación reducida. • Obras de infraestructura concentradas. • Bajo valor por kilovatio instalado. • Bajo impacto social y ambiental.

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INFRAESTRUCTURA

A finales de 2009 se inició la ejecución de obras civiles. A la fecha se han adjudicado los contratos de vías de acceso, túneles de desviación, campamentos, obras principales, y está a la espera de adjudicación la vía entre Puerto Valdivia y la presa. Se espera iniciar la operación de esta central en diciembre de 2018, con una potencia instalada de 2,400 MW, equivalente al 18% de la demanda energética de Colombia para esa fecha. Desde 2009 Cementos Argos designó un equipo interdisciplinario, con la participación del área de asesoría técnica, operaciones de concretos y comercial, para hacer una evaluación minuciosa de las diferentes etapas y contratos que fueran surgiendo. A la fecha, esta compañía provee el 100% del cemento y concreto para los primeros tres contratos adjudicados, y adelanta negociaciones con el Consorcio CCC Ituango para ser el proveedor estratégico en las obras principales.

Vías de Acceso En el tercer trimestre de 2009 fue adjudicado un contrato al Consorcio Pescadero I con el objeto de la construcción de las vías de acceso, explanadas para campamentos y subestación de la obra. Además de construir cerca de 30 km de vías nuevas en ambas márgenes del río Cauca, se consideró la apertura de una variante de 1,3 km en San Andrés de Cuerquia y la rectificación de 24 km entre este último y El Valle (Toledo). Dentro de las obras relevantes de este contrato están la construcción del Puente Neguerí (actualmente en servicio) tendido por el sistema de voladizos sucesivos y con longitud de 242 m que cruza el río San Andrés en el corregimiento El Valle; el Puente Chirí, ubicado en la vía de margen derecha, con longitud de 100 m

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en sistema de voladizos sucesivos (en construcción), seguido por el Túnel Chirí con longitud de 800 m (también en construcción). Ésta se convertirá en la ruta de llegada a Ituango, cruzando la cresta de la presa y continuando por la margen izquierda hasta conectar con la vía antigua; el actual puente Pescadero y un tramo de la antigua vía quedarán sumergidos por la represa que integrará la hidroeléctrica. El proyecto estaba planeado inicialmente para ejecutarse desde la margen derecha del río Cauca; pero por inconvenientes en la gestión predial se tomó la decisión de trabajar desde la margen izquierda, para evitar retrasos y tener acceso al portal de entrada y de salida de los túneles de desviación. Para esto se construyeron dos puentes provisionales: Tenche y Capitán, con longitudes respectivas de 129 m y 75 m. Aparte del objeto inicial del contrato, el Consorcio Pescadero I será el responsable de construir el puente situado aguas abajo de la presa, cruzando el río de la margen derecha a la izquierda, que conectará con la futura vía que comunicará con Puerto Valdivia. El puente definitivo se construirá mediante sistema de voladizos sucesivos, con longitud aproximada de 150 m. Para ejecutar sus cimentaciones

Construcción y Tecnología en concreto

fue necesario tender un puente colgante metálico provisional. En estas obras civiles se han empleado, hasta noviembre de 2012, unos 45,000 m3 de concreto, donde algunos frentes, como en los puentes y los concretos lanzados para la estabilización de taludes, han empleado concretos de altas resistencias a 36 horas y mezclas desarrolladas con el uso de nanotecnología, respectivamente. Desde enero de 2010 existe una planta de producción de concreto, ubicada en el corregimiento El Valle, que suministra las mezclas requeridas para el proyecto.

Túneles de desviación del río Cauca El objeto de este contrato es la construcción de los túneles de desviación de río Cauca, el túnel de acceso y las galerías de construcción de la casa de máquinas. El contrato fue adjudicado a finales de 2011 al Consorcio Túneles Ituango FS. Los túneles de desviación miden aproximadamente 1,100 m cada uno, con diámetro de 11 m. Se construyeron además tres galerías de acceso para agilizar el avance de la obra; en la actual excavación de los túneles de desviación hay 11 frentes. También se construye el túnel de acceso a la casa de máquinas, el cual tendrá una longitud

INFRAESTRUCTURA

de 900 m. La excavación se realiza mediante perforación y voladura, con rendimiento promedio de 2 m por día por frente. Una vez ejecutada la excavación se realiza un recubrimiento con concreto lanzado de 28 MPa, reforzado con fibra metálica (40 kg/m3) o malla electrosoldada. Adicionalmente se construye el portal de entrada de los túneles de desviación, donde se están utilizando concretos masivos. Para la ejecución de este contrato se instaló una planta de producción de concreto en el sitio conocido como El Palmar, a 6 km del portal de entrada de los túneles de desviación. Una vez desviado el río Cauca se iniciará la construcción de la Preataguía y Ataguía.

Campamentos A finales de junio de 2011 fue adjudicado el contrato para la construcción de los campamentos para los operarios que trabajarán directamente con el proyecto hidroeléctrico. El terreno tiene un área de 70,000 m2, y dentro de los 48,405 m2 construidos se encuentran 22 viviendas para profesionales, dos casinos, 10 unidades de tres pisos, tres unidades de dos pisos, siete lavanderías, edificio de oficinas de 4,000 m2, puesto de salud, edificio de laboratorio, edificio logístico y zonas húmedas y de esparcimiento para el personal albergado. Se estima que durante el pico máximo de ocupación, el campamento llegará a alojar 7 mil personas. Se espera culminar este contrato en abril de 2013.

Obras principales Hidroituango El 21 de marzo de 2012 se cerró la licitación de las obras principales del proyecto hidroeléctrico. En agosto de 2012 se adjudicó el contrato al consor-

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cio Colombo-brasilero CCC Ituango. El objeto del contrato es la construcción de los túneles de captación, casa de máquinas, zona de descargue, presa y obras anexas. Se estima que en él se consumirán 770,000 m3 de concreto, de los cuales 340,000 m3 corresponden a Concreto Compactado con Rodillo (CCR) para la construcción de la ataguía, que deberá ejecutarse en un periodo de ocho meses a partir de julio de 2013. El CCR utilizado se considera de baja cuantía de cementante, con una dosificación máxima de 76 kg/m3. El consumo aproximado de concretos estructurales será de 430,000 m3 con alta exigencia para los tipos de mezclas usadas. Se estima que el 80% de las mezclas deberán tener adición de hielo, en vez de agua, para controlar la temperatura del producto en estado fresco. Además, debido a su continuo contacto con el agua, cerca del 50% de las mezclas deberán tener una relación agua/material cementante inferior a 0.45. Estas exigencias demandarán grandes consumos de hielo y aditivos de última tecnología, que permitan reducir al máximo el uso de agua en las mezclas. Se estima que la demanda pico de cemento en la ejecución del proyecto será de unas 7,200 toneladas por mes, con un consumo total cercano a las 190,000 toneladas. El plazo de ejecución es de 72 meses, iniciando obra en enero de 2013. El área inundada por el proyecto es de 3,800 Ha, en una longitud de 79 km y altitud máxima normal de 420 msnm. La presa se construirá en roca con núcleo impermeable (ECRD) con altura de 225 m desde el lecho del río Cauca. Su base tendrá 750 m de longitud y su corona 548 m. La casa de máquinas del proyecto será subterránea; la caverna tendrá 23 m de ancho, 49 m de alto y 240 m de largo. Las cavernas de transformadores serán

Construcción y Tecnología en concreto

de 16 m de ancho, 18 de alto y 200 m de largo, más y dos cavernas de almenara1 de 18 m de ancho, 48 m de alto y 100 m de largo. Habrá que construir un vertedero de canal abierto, controlado con compuertas radiales, con un caudal de diseño de 22,000 m3/s, longitud de 400 m, ancho de 95 m y pendiente de 12.5% Por su parte, para la conducción se construirán ocho túneles con longitudes entre 1,200 m y 1,800 m, con una pendiente del 1%. La descarga se realizará a través de cuatro túneles de 8 m de diámetro y 900 m de largo.

Vía Puerto Valdivia-Presa A mediados de febrero de 2012 se cerró la licitación para la construcción de una vía paralela al río Cauca, que comunicará el sitio de ejecución de las obras principales de Hidroituango con el corregimiento de Puerto Valdivia. Esta vía tendrá una longitud de 38.1 km, en su trazado se construirán 9 túneles (1.5 km) y 65 puentes (2.5 km) dos de los cuales se construirán por sistema de voladizos sucesivos. El consumo estimado de concreto es de 59,000 m3, con 36 meses de plazo de ejecución. Nota: El autor de este artículo agradece al doctor Luis Javier Vélez Duque y el equipo de Proyectos de Expansión de EPM su colaboración para la realización de este artículo. Este texto y sus imágenes fueron tomados de la revista Noticreto, #116, de ASOCRETO. Es un conducto o tanque de oscilación que permite disipar las ondas elásticas generadas por el flujo cuando hay un cierre rápido, puesta en marcha de turbinas o presencia de aire. Tienen como función, además de disminuir el golpe de ariete, almacenar o distribuir caudal hasta que llegue la desaceleración y acortar el período variable de las ondas.

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Mi

OBRA en concreto

¿Quién está en la foto? Arq. Armando Carranco. ¿Dónde se encuentra? En el Cowboys Stadium en Arlington, Texas. ¿Por qué se tomó una foto en esa obra? Soy fan de la NFL y este estadio es una extraordinaria obra del despacho internacional HKS con sede en Dallas, Texas. Muchos dicen que es el estadio más espectacular del mundo. Sí lo creo. Datos relevantes: Con un costo de 1.2 billones de dólares, el Cowboys Stadium se ha convertido en un hito urbano de la ciudad. Cuenta con cuatro enormes pantallas, de las cuales 2 son ya las más grandes del mundo. Fabricadas por Mitsubishi Ltd., estas televisiones de Alta Definición miden 49 x 22 metros. Toda la estructura que sostiene el graderío es de concreto, así como los enormes apoyos donde nacen los arcos característicos del flamante estadio de los Vaqueros de Dallas.

CONCRETO VIRTUAL

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Gabriela Celis Navarro

La construcción en el gigante

E

n esta página web se puede obtener información de un evento en el cual, los que tengan las oportunidad de asistir, tendrán acceso al mercado más grande del mundo. En la página de internet se da información general para poder acceder a Construmat, que por cierto tiene como organizadores al China Council for the Promotion of International Trade (CCPIT), y a los propios organizadores de Construmat de Barcelona, quienes con años de experiencia, saben muy bien el Know how dentro del mundo de la construcción. El evento subrayará la importancia de la sustentabilidad para cualquier proyecto o acción presente y futura. Lo invitamos a que visite esta página para que conozca un poco de esta gran feria.

www.construmatchina.com 66

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Construcción y Tecnología en concreto

PUNTO DE FUGA Índice de anunciantes

Las cruces de Ratonneau Foto: http://1tabbycat.files.wordpress.com.

Gabriela Celis Navarro

2ª DE FORROS

IMCYC

3ª DE FORROS

HENKEL

4ª DE FORROS

SUBMARELHER 3

SYSCOM 23 Foto: http://farm6.staticflickr.com.

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a isla de Ratonneau, ubicada junto con otras islas, a la mitad de la bahía de Marsella, en Francia, consiste en términos generales en un puerto, unos cuantos sencillos restaurantes donde se sirve pescado fresco, algunas cafeterías y pequeñas y bellas playas. Sin embargo, también existe en esa isla (la cual por cierto es mencionada en la famosa novela El conde de Montecristo) un fuerte que lleva el nombre de la isla, así como unas cruces hechas con concreto armado, en las ruinas de unos edificios construidos por el ejército alemán, dentro del fuerte, que quedaron destruidos después de los bombardeos aliados, durante la Segunda guerra mundial. Lo interesante de estas “cruces” de concreto, es que no todas fueron hechas con fines religiosos; sino como parte de los cimientos. Sin embargo, la imagen que en la actualidad presentan ha hecho que se les conozca, en general, como “Las cruces”, además de que existen algunas que sobresalen y que sí tenían la función de hacer pensar al enemigo que el lugar era un cementerio. Hoy, son uno de los atractivos turísticos del lugar.

CONTROLS

DEACERO

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Foto: http://lh5.ggpht.com

Foto: www.visorando.com.

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Construcción y Tecnología en concreto