Podcast: Las redes sociales, un medio nuevo para impulsar la enseñanza de la geotecnia

Os dejo a continuación una entrevista que he hicieron unos estudiantes de ingeniería civil e ingeniería geotécnica de Perú. Ha sido muy interesante la conversación que he tenido con jóvenes y entusiastas estudiantes preguntando sobre la realidad de la ingeniería.

GEOPUCP es una asociación estudiantil, sin fines de lucro, que pertenece a la Pontificia Universidad Católica del Perú dedicada a promover, apoyar e incentivar la geotecnia a los futuros profesionales tanto a nivel nacional como internacional.

Se trata de un podcast, el tercero de ellos, denominado “Las redes sociales: Un medio nuevo para impulsar la enseñanza en geotecnia“. Espero que os guste.

El enlace de la entrevista lo tenéis aquí: https://open.spotify.com/episode/4fdW8fSxqyrluNL6qul0O1?si=56917d175f204e72&nd=1

Las cremas solares y los hormigones autolimpiables

Hormigón auto limpiable con nano partículas de TiO2. Iglesia Jubilar en Roma. https://nuevastecnologiasymateriales.com/otros-importantes-materiales-de-construccion-nano-estructurados/hormigon-autolimpiable/

¿Qué tendrá que ver una crema de protección solar y un hormigón que es capaz de limpiarse por sí solo? Pues el nexo común es el dióxido de titanio (TiO2). El titanio es el noveno elemento más común en la corteza terrestre, siendo un metal común en las plantas y los animales. Su combinación con el oxígeno es muy habitual en los minerales. Pues bien, es el dióxido de titanio un ingrediente activo del protector solar. Actúa como ingrediente de filtración de los rayos ultravioleta y protege la piel bloqueando la luz UV del sol.

Sin embargo, lo curioso es que si se fabrica un hormigón con cementos que incorporen como fotocatalizador el dióxido de titanio, éste degrada los componentes orgánicos que se adhieren a su superficie por efecto de los rayos UV de la luz solar. A estos hormigones se les llama autolimpiables o autolavables. Una inclusión de un 2% de dióxido de titanio es razonablemente económica para su comercialización.

La fotocatálisis descontamina de forma similar a la propia naturaleza. Al igual que la fotosíntesis, debido a la luz solar, puede eliminar el dióxido de carbono para producir materia orgánica; asimismo, la fotocatálisis elimina otros contaminantes comunes en la atmósfera, como óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y compuestos orgánicos volátiles, mediante un proceso de oxidación activado por energía solar. Se trata de “hormigones antipolución“, siendo el TiO2 el fotocatalizador más comúnmente utilizado.

Un ejemplo del empleo de hormigón descontaminante, en este caso reforzado con fibras, lo encontramos en la Torre Diagonal Zero en Barcelona. Se trata de una torre de 26 plantas con más de 100 m de altura construida por ACCIONA. A los paneles prefabricados empleados en este edificio, se les ha aplicado una veladura superficial transpirable e hidrófuga a base de silicatos cuya formulación incorpora dióxido de titanio.

Empleo de hormigón descontaminante en la Torre Diagonal Zero en Barcelona://www.hormigonespecial.com/blog/

Os dejo a continuación algunos vídeos explicativos.

 

Siempre han existido grandes inventos

En la clase de “Gestión de la innovación en el sector de la construcción“, del Máster Universitario en Gestión y Planificación en Ingeniería Civil, muchas veces se debate sobre los inventos. Si éstos se deben a mentes brillantes, a la casualidad o a un proceso planificado de innovación en las empresas. Incluso si los inventos o la innovación deben originarse en la investigación y el desarrollo tecnológico. Pero incluso en épocas anteriores al desarrollo del método científico, ya se inventaban cosas.

Os paso un documental donde se muestra cómo los grandes inventos a veces son muy antiguos: la pila eléctrica de Bagdad, las máquinas griegas para hacer cálculos astronómicos, la máquina de vapor de Herón de Alejandría, las técnicas de construcción de las pirámides de Gizeh y del Machu Picchu Inca, o los conocimientos de neurocirugía y de aviación de los indios Nazca, inventos todos ellos que permanecieron ocultos miles de años y que hubieran podido cambiar el destino de la humanidad.

Hormigón compactado con una pavimentadora. Ejemplo de un diseño factorial fraccionado resuelto con MINITAB

https://www.360enconcreto.com/blog/detalle/innovacion-y-tendencias/pavimentos-de-concreto-compactados-con-rodillo

En la asignatura de “Modelos predictivos y de optimización de estructuras de hormigón”, del Máster en Ingeniería del Hormigón, se desarrollan laboratorios informáticos. En este caso, os traigo un ejemplo de aplicación de un diseño de experimentos. En este caso, un diseño factorial fraccionado resuelto con MINITAB.

Se quiere determinar la mejor forma de elaborar hormigón compactado con una pavimentadora. La variable de respuesta es el porcentaje de compactación, medido con un densímetro nuclear. Tras una tormenta de ideas con expertos, se ha realizado un diseño de experimentos con 5 factores: el porcentaje de aditivo, la pavimentadora (A antigua, B moderna), el operador de la pavimentadora (A con poca experiencia, y B con mucha), el tipo de mezcla de hormigón y la temperatura del hormigón. Se ha tenido que realizar un diseño fraccionado puesto que el presupuesto limita el número de experimentos a un máximo de 12. Se pide que se analicen los resultados, que fueron los de la tabla siguiente:

Los datos de este caso provienen de la siguiente publicación: Arias, C.; Adanaqué, I.; Buestán, M. Optimización del proceso de elaboración de hormigón compactado con pavimentadora. Escuela Superior Politécnica del Litoral, Ecuador. http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/4754

Os paso la resolución de este laboratorio informático. Espero que os sea de interés.

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Técnica de creatividad para resolver el problema del tráfico: SCAMPER

Scamper es una técnica de creatividad o de desarrollo de ideas creativas elaborada por Bob Eberle a mediados del siglo XX, publicada en su libro con el mismo nombre. Básicamente es una lista de chequeo, donde se generan nuevas ideas al realizar acciones sobre una idea base.

http://www.myadriapolis.net/2015/02/scamper-tecnica-de-creatividad.html

Actividad a realizar en clase:

En grupos de 3 personas se va a tratar de solucionar el problema del tráfico en la ciudad de México. Para ello primero tenéis que realizar las siguientes actividades:

a) Buscar en internet el problema que tiene México con su tráfico. Determinar las causas principales y las pérdidas económicas que ello supone.

b) ¿Qué podemos sustituir?

c) ¿Qué podemos combinar?

d) ¿Qué podemos adaptar?

e) ¿Qué podemos modificar?

g) ¿Qué podemos proponer?

f) ¿Qué podemos eliminar?

g) ¿Qué podemos reordenar o revertir?

En estos vídeos se explica brevemente la técnica:

http://innovationforsocialchange.org/tu-tambien-puedes-ser-creativo-herramienta-de-creatividad-scamper/
http://sanchezjl.blogspot.com.es/2013/07/la-tecnica-scamper.html

 

 

Reputación de la marca personal en redes e innovación en la construcción

Reputación digital. https://www.seoptimer.com/es/blog/reputacion-digital/

Llevo varios años proponiendo una práctica a mis estudiantes de la asignatura “Gestión de la innovación en el sector de la construcción” del Máster Universitario en Planificación y Gestión de la Construcción que se imparte en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de Valencia.

Consiste básicamente en buscar tres noticias recientes sobre sobre productos o procesos innovadores en el sector de la construcción y comunicarlo por redes sociales con la etiqueta #MAPGIC (Twitter, Facebook y LinkedIn). Este trabajo, en principio sencillo, sin embargo presenta un trasfondo más profundo del que parece.

En efecto, lo primero que se detecta es que, incluso en pleno siglo XXI, aún tenemos estudiantes reacios a las redes sociales. No han interiorizado la importancia que tiene la comunicación profesional en estos medios. Lo segundo, es que muchos de los que usan estas redes sociales lo hacen desde muy jóvenes de forma despreocupada, sin tener en cuenta la repercusión que puede tener en su futuro profesional los recuerdos o la imagen ofrecida a lo largo de los años.

Sirve, por tanto la práctica para adentrarse y discutir la importancia que tiene el denominado en inglés “personal branding” y la reputación en línea de la identidad digital. De hecho, muchos de nuestros estudiantes han tenido que crear un nuevo perfil que, desde el principio, va a utilizarse en el ámbito exclusivamente profesional. No en balde, las empresas suelen rastrear por internet el perfil de sus candidatos, vetando perfiles que no se adapten a la idiosincrasia de la organización. De ahí la gran importancia de este tema.

Además, este trabajo presenta una bonificación adicional a aquellos tuits que hayan sido capaz de encontrar una noticia lo suficientemente atrayente como para lograr un número elevado de retuits. Esta estrategia obliga a los estudiantes a preguntarse por las mejores estrategias de comunicación en línea.

Por último, y no menos importante, se trata de un trabajo de búsqueda por parte del estudiante de aquellas innovaciones recientes en el ámbito de la construcción. Esta labor de vigilancia tecnológica tiene una capital importancia en las empresas que gestionan su innovación como un proceso empresarial.

Os dejo a continuación un hilo de Twitter, donde mi buen amigo Curro Lucas nos habla sobre la importancia de la marca digital en ingeniería civil. Espero que os guste.

 

Graduación en la Escuela de Caminos. Valencia, 24-09-2021

Entrega de diploma por parte del Rector de la Universitat Politècnica de València, Excmo. y Magfco. Sr. José Capilla.

Esta es la segunda vez que acudo como padre al acto de graduación de los ingenieros civiles de la Escuela de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de Valencia. Es el primer acto de este tipo que se ha desarrollado tras el inicio de la pandemia. Todo un orgullo ver cómo el esfuerzo y la constancia son herramientas básicas para afrontar todos los retos.

Apadrinó la graduación nuestro compañero Mauricio Rafael Delgado Duarte (Málaga, 1968), de gran trayectoria profesional y actualmente Socio Director de Actua Infraestructuras. Cabe destacar el gran papel que tuvo en el rescate de Julen en el municipio malagueño de Totalán, por el que se le otrogó, junto a un equipo de 8 ingenieros, el Premio Santo Domingo de la Calzada en el Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.

Os paso tanto el enlace al repositorio del reportaje fotográfico como el vídeo institucional del acto.

https://www.cam.upv.es/web/expl.aspx?id=_REPOSITORIO%5CGraduacion_GIC_GIOP_2021

Las dificultades asociadas a las vigas Vierendeel y su rotura frágil

Jules Arthur Vierendeel (1852-1940). https://es.wikipedia.org/wiki/Jules_Arthur_Vierendeel

Los entramados en bastidor, también llamados Vierendeel, surgieron de la patente de 1897 de una viga reticulada que lleva el nombre de su creador, el ingeniero belga Jules Arthur Vierendeel (1852-1940). La viga Vierendeel tiene una forma de celosía ortogonal que presenta la ventaja de prescindir de las tradicionales diagonales. Esta característica obliga a rigidizar fuertemente los nudos, estando sometidas sus barras a esfuerzos flectores y cortantes, además de los esfuerzos axiles. La tipología de la estructura presenta ventajas como la de permitir el paso a su través, ya sea de personas o de conducciones, facilitando también la colocación de carpinterías en edificación.

En el caso de los puentes, los de este tipo se hicieron muy populares en el primer tercio del siglo XX, existiendo un buen número de ejemplos en Bélgica y en el antiguo Congo Belga. El primer puente de estas características se construyó en Avelgem, Bélgica, en 1902. En España, por ejemplo, tenemos un ejemplo en Riera de Caldas, terminado en 1933.

 

Vigas Vierendeel en el teatro Alla Scala de Milán. https://www.e-zigurat.com/blog/es/ejemplos-estructurales-aplicacion-vigas-vierendeel/
Puente Hafe vu Léck. https://es.wikipedia.org/wiki/Puente_Vierendeel

Sin embargo, esta tipología no está exenta de dificultades relacionada con la tenacidad del acero y la mecánica de fractura. Un ejemplo es el colapso del puente Vierendeel de Hasselt, sobre el canal Alberto, en Bélgica, en 1938. Este desastre ocurrió con una temperatura de -20ºC. Se trataba de un puente metálico soldado donde, al desaparecer las diagonales de la celosía, se debía reforzar los cordones y montantes. Pero lo más importante, la ejecución de los nudos soldados requiere de una delicadeza y cuidado máximos. En efecto, estos nudos soldados fueron el origen de sonados desastres como el descrito debido a que con las bajas temperaturas del invierno y con cierta sobrecarga, se produce con cierta facilidad la rotura frágil del acero si no se concibe y ejecuta los innumerables detalles asociados a la soldadura.

Otra dificultad añadida es su deformabilidad frente a otras tipologías de celosías trianguladas. Por ejemplo, para una pasarela de 60 m, la flecha de una viga Vierendeel es unas 10 veces mayor que el resto. Aproximadamente del orden de Luz/100, mientras que en las celosías son menores que Luz/1000.

Sin embargo, hoy día existe cierta tendencia en arquitectura en utilizar este tipo de estructura sin informar claramente sobre las dificultades de esta tipología, muy tentadora, como nos comenta Javier Rui-Wamba en su libro “Teoría unificada de estructuras y cimientos. Una mirada transversal“.

Os dejo a continuación un vídeo sobre la construcción con vigas Vierendeel en el Centro Cultural Nestor Kirchner, en Buenos Aires (Argentina).

En este otro vídeo, donde unos estudiantes rompen un modelo reducido de viga Vierendeel, vemos la gran deformabilidad de esta estructura.

Un ejemplo arquitectónico singular fue la construcción de las Torres Gemelas, donde se recurrió a la viga Vierendeel y a un sistema invertido de estructura.

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¿Quieres conseguir los libros que sobre ingeniería edita la Universidad Politécnica de Valencia?

Son muchos los que me consultan sobre libros de los temas más variados: ingeniería civil, electrónica, informática, urbanismo, arquitectura, etc. Hay cientos de sitios donde buscarlos, pero muchas veces quieren cosas muy concretas que, afortunadamente, están publicadas por nuestra universidad. En efecto, el Servicio de Publicaciones de la Universitat Politècnica de València pone a disposición de todo el que quiera su fondo de libros escritos muchos de ellos por sus profesores, verdaderos especialistas en cada una de las materias.

Por supuesto, como podéis observar en la figura que os he puesto, también podéis encontrar algunos libros míos. No están todos los que son, que sí que son todos los que están.

No solo se pueden conseguir los libros en formato papel, sino que también es posible, en muchos casos, obtener un libro digital a un precio mucho más económico.

Os paso a continuación el enlace donde poder consultar y adquirir aquel ejemplar que siempre estabais buscando y que nunca encontrabais por ninguna parte: https://www.lalibreria.upv.es/portalEd/UpvGEStore/control/main

Por cierto, si buscáis libros que hayan sido revisado por pares, tenéis que localizar los que se llaman Manual de Referencia. Son libros muy cuidados y editados por esmero por el Servicio de Publicaciones.

Los buques Liberty, la presa Hoover y Henry John Kaiser

Henry John Kaiser (1882-1967). https://www.timetoast.com/timelines/emprendedor-9b6a7454-6cc7-44e6-b64e-962191522820

Pocos emprendedores han influido tanto en el desarrollo de su país como Henry John Kaiser (1882-1967). No solo se le conoce como el padre de la moderna construcción naval norteamericana, con la construcción de los buques de la Clase Liberty, sino que sus empresas abordaron aspectos tan dispares como la construcción de la presa Hoover, la fabricación de automóviles, la producción de cemento o la construcción de viviendas prefabricadas y autopistas. Pero también destaca su labor altruista construyendo centro cívicos, hospitales y escuelas de medicina.

Una de sus primeras compañías construyeron en 1915 las primeras carreteras de hormigón en Cuba. Ganó en 1921 su primer contrato de pavimentación en California y fue ganando contratos por sus costes y plazos reducidos, destacando los buenos salarios de sus trabajadores. Pero fue en 1931, tras la Gran Depresión, cuando asociándose con Bechtel Corporation, construyeron la presa Hoover, acabándola dos años antes de lo previsto.

Pero uno de los hitos de este empresario fue la construcción de unos 2700 buques de la Clase Liberty con motivo de la participación de Estados Unidos en la Segunda Guerra Mundial. Eran barcos que se construyeron sustituyendo las uniones roblonadas por la incipiente soldadura. La rapidez en la construcción de estas embarcaciones era asombrosa. Así, la quilla del Robert E. Peary de 10.500 toneladas se izó el domingo 8 de noviembre de 1942, y el barco se botó desde el Astillero de Richmond (California) el jueves 12 de noviembre, cuatro días y 15 horas y media después. Estas embarcaciones se diseñaron para una vida media de 5 años, participando en todos los escenarios de la guerra, incluido el Desembarco de Normandía.

Pero, como suele ser habitual, las innovaciones tecnológicas pasan por un calvario técnico. Los cascos soldados de estas embarcaciones presentaban una fragilidad desconocida hasta entonces. Las temperaturas bajas hacían fallar las soldaduras, lo que partía en dos el casco. Por ejemplo, en 1943, el buque cisterna Schenectady se partió cuando navegaba por las frías aguas entre Siberia y Alaska. La fisura apareció en el ángulo agudo de la escotilla de la cubierta, pasando prácticamente de modo casi instantáneo a través de la cubierta y por ambos bordes del cuerpo hasta la obra viva junto a la misma quilla. Todo ello ocurrió durante un tiempo sin viento a temperatura del aire de 3 °C bajo cero y temperatura del agua de 4,5 °C sobre cero. la placa de acero de un buque, no son perfectamente elásticas, ya que sufren importantes deformaciones plásticas en la punta de una grieta. Era la primera vez que se utilizaba la soldadura para construir los cascos de los buques y el acero empleado no tenía las características de ductilidad y tenacidad necesarias, siendo frecuente que los detalles de las zonas singulares no estuviesen bien resueltos.

Avería del petrolero «Schenectady» (enero de 1943). https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:TankerSchenectady.jpg

Este tipo de problemas alumbró la mecánica de fractura, que ya tenía antecedentes en 1920 con la publicación del artículo “The Phenomena of Rupture and Flow in Solids”, del ingeniero aeronáutico Alan Arnold Griffith (1983-1963). Pero a este tema ya le dedicaremos un artículo, que bien se lo merece.

Os dejo un par de vídeos sobre Henry Kaiser (en inglés). Espero que os gusten.