Historia de la prefabricación del hormigón

http://www.andece.org/obracivil/images/stories/Alex/puente.jpg

Alejandro López Vidal y David Fernández Ordoñez acaban de publicar una reseña de gran interés sobre la construcción con prefabricados de hormigón (http://www.andece.org/IMAGES/BIBLIOTECA/historia_prefabricados_noticreto.pdf). Este artículo se ha publicado en la revista Noticentro, en su número 133 correspondiente a noviembre y diciembre de 2015. Espero que os sea interesante su lectura.

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¿Cómo renovar tuberías con el método relining?

Pipe relining. https://www.worldbuild365.com/blog/pipe-relining-vs-pipe-replacement-which-one-is-right-for-you-iFSaC3

El relining o entubado simple es una tecnología sin zanja que consiste en la introducción de tubería nueva dentro de la tubería antigua a sustituir. Esta técnica es particularmente útil cuando existen redes antiguas o deterioradas y se requiere reemplazarlas sin un aumento de diámetro. Es el método de sustitución de tuberías más económico y extendido. Se trata de una técnica que causa mínimos problemas para el tráfico, los residentes de la zona, y reduce sustancialmente la obra civil.

Este sistema es apto para un rango de diámetros de 100 a 2000 mm, con secciones circulares, ovoides o marcos. Se pueden insertar hasta 1000 m de longitud. Existen dos variantes, con tubería en tramos largos o con tubería de módulos. En el primer caso las nuevas tuberías se unen por soladura a tope y son posteriormente insertadas mediante tiro o empuje. En el segundo caso, cada sección se va instalando e insertando mediante empuje en la tubería existente.

La utilización de esta técnica está limitada a conducciones donde pueda disminuirse el diámetro de la tubería existente. Se trata de una técnica cada vez más utilizada, especialmente en aquellos casos en que el consumo de agua potable, y por lo tanto, la producción de aguas residuales, permite una reducción en la cantidad de agua a transportar.

Relining

En la técnica del relining, es imprescindible limpiar la tubería antigua con el objetivo de disminuir la fricción en la medida de lo posible. Para ello, se eliminan las incrustaciones de la pared, se cierran las brechas de las tomas y se aplica un lubricante a la superficie interna. El diámetro máximo exterior suele ser un 10% inferior al interior. Una vez deslizada la nueva tubería, el espacio restante entre ambas tuberías se rellena con material alcalino aislante. Una ventaja adicional es que la antigua tubería colabora estructuralmente con la nueva.

Os paso un vídeo sobre este sistema de renovación de tuberías. Espero que os guste.

Referencias:

UNE-EN ISO 11295:2011. Clasificación e información sobre el diseño de sistemas de canalización en materiales plásticos utilizados en la renovación. (ISO 11295:2010)

Una clase Marshmallow Challenge

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¿Por qué los niños pequeños son capaces de hacer mejores estructuras de “spaghetti” que avezados alumnos de máster en la rama de ingeniería civil? No es truco, es normal. A veces las estrategias de los niños cuando innovan son mejores que la alta planificación de los mayores.

Voy a compartir con vosotros la experiencia que tuvimos en clase de la asignatura de “Gestión de la Innovación en el Sector de la Construcción”, perteneciente al Máster en Planificación y Gestión en la Ingeniería Civil. Es el Marshmallow Challenge. Se trata de construir la torre más alta posible con 20 “spaghettis”, en cuya punta debe estar una nube de algodón. El reto no es nada fácil y supone poner en marcha habilidades muy potentes de trabajo en grupo, liderazgo, organización y diseño de prototipos. Os dejo a continuación un vídeo donde se explica bien la actividad.

Os voy a dejar un conjunto de fotografías que documentan la actividad que realizamos en clase. Por cierto, la actividad se repite un mes después para ver si los grupos han aprendido a mejorar sus estrategias.

Los materiales empleados
Los materiales empleados
Sin título
A veces, no hay suerte con el diseño final

 

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Hacia la sostenibilidad en la obra civil con soluciones prefabricadas de hormigón

phiLa mayoría de avances alcanzados relacionados con los métodos estandarizados para cuantificar la sostenibilidad de la construcción, están fundamentalmente enfocados a la edificación más que a las infraestructuras, especialmente en su variante residencial. El impacto global de la edificación residencial es el mayor de todos, pues implica a los tres ejes de la sostenibilidad: medioambiental (emisiones de gases de efecto invernadero, derivados de los consumos de calefacción y/o refrigeración para lograr unas condiciones interiores confortables), social (la vivienda es una primera necesidad para las personas) y económico (suele representar el mayor gasto que afronta una persona a lo largo de su vida). Mientras tanto, la obra civil no ha evolucionado igualmente en esta materia. Aunque generalmente se trata de construcciones de mayor envergadura, los impactos sobre la sostenibilidad son mucho más difusos y no tienen una repercusión tan directa sobre la vida diaria de los ciudadanos. Por estas razones, puede explicarse que los métodos de evaluación de la sostenibilidad para la obra civil no estén tan desarrollados como los existentes en la edificación, incluso con cierta dificultad para encontrar referencias sobre este campo. Esto puede implicar de alguna forma un obstáculo para la promoción técnica de los elementos prefabricados de hormigón, en un área que suele estar dominado por ingenieros que, en general, saben apreciar mejor las ventajas funcionales que esta metodología constructiva ofrece con respecto a otras. Este artículo pretende describir las fortalezas que la construcción con prefabricados de hormigón tendrá en el inminente marco reglamentario sobre la sostenibilidad en la obra civil, como vía para mejorar sus posibilidades y lograr una mayor cuota de mercado. También se analizarán algunos de los indicadores de la sostenibilidad que ya aparecen en los borradores de normas actuales.

Referencia:

López-Vidal, A.; Yepes, V. (2015). Hacia la sostenibilidad en la obra civil con soluciones prefabricadas de hormigón. Una primera aproximación. PHi Planta de Hormigón Internacional, 5:18-24.

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Obras temporales en la construcción

14794-5768959En numerosas ocasiones es necesario proyectar, ejecutar y conservar durante la construcción de una obra principal otras obras accesorias necesarias para que dicha obra principal se pueda realizar. Así, por ejemplo, se deben construir desvíos de tráfico para que una carretera pueda seguir funcionando mientras se construye un puente. Otras veces es necesaria una cimentación provisional para sujetar una grúa de puerto durante la construcción de un dique rompeolas. También sirve como ejemplo la ejecución de un tablestacado por medio de perfiles metálicos que permita la contención de tierras mientras se realiza un vaciado.

Una obra temporal también puede formar parte ineludible en el proceso constructivo de una unidad de obra: por ejemplo, con la técnica de la precarga se consigue mejorar la capacidad portante y disminuir la deformabilidad de un suelo siendo necesario para ello la acumulación, durante un periodo dilatado de tiempo (meses) de acopios de material que luego debe ser retirado. Otro ejemplo de obra temporal inherente a un procedimiento constructivo es la ejecución de toda una estructura provisional como es la cimbra y su encofrado para poder hormigonar un puente realizado “in situ”.

Otras veces las obras temporales tratan de mantener los servicios o las servidumbres de terceros que se ven afectados por la obra principal. Así, tramos de canales o acequias de riego, carreteras de acceso vecinales, drenajes provisionales o pantallas antirruido podrían ser obras o instalaciones que duran mientras se ejecutan las obras principales.

A pesar de que este tipo de obras puedan ser efímeras en el tiempo, se les debe exigir una adecuada planificación desde la fase de proyecto hasta la ejecución y desmantelamiento o desmontaje de las mismas. Muchas veces se confía en la experiencia acumulada en casos parecidos lo cual provoca accidentes y riesgos no asumibles durante la construcción. Por tanto, estas obras precisan, si no están definidas en el proyecto principal, de un proyecto específico firmado por técnico competente y una supervisión en obra que garantice la seguridad a las personas y a los bienes mientras se realiza la obra principal.

Además de lo anteriormente indicado, resulta necesario establecer con antelación la forma en que se ha de demoler, desmantelar o desmontar la obra temporal, o en su caso, restaurar las áreas y servicios afectados. En este sentido, cabría mencionar que el empleo de materiales reciclables o modulares que sean desmontables pueden disminuir los costes de ejecución y reducir los impactos ambientales de este tipo de obras e instalaciones temporales.

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Desvío provisional de obras

En el caso de que una obra temporal no se retire tras la finalización de su ejecución, debería autorizarse de forma expresa y recalcular, si es necesario, su funcionamiento para una vida útil mayor que no estaba prevista de antemano. En efecto, muchas normas de acciones prescriben coeficientes parciales de seguridad en estos casos inferiores a los que serían necesarios en el caso de que la obra fuese definitiva. Además, deberían revisarse los condicionantes de durabilidad de los materiales (oxidación metálica, recubrimientos de las armaduras del hormigón insuficientes, etc.) y otros asociados a la funcionalidad (flechas inaceptables, aparición de grietas, etc.).

Os dejo a continuación un vídeo donde se puede ver cómo se puede organizar un verdadero caos cuando hay desvíos provisionales de obra. En estos casos, la señalización es fundamental.

Referencias:

PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATALÁ, J. (2014). Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp.

Compresores móviles en obra

Compresor móvil insonorizado de 3,5 m3 a 7,5 bares
Compresor móvil insonorizado de 3,5 m3 a 7,5 bares

La primera decisión que ha de tomarse cuando se planifica una instalación de aire comprimido es saber si se establece un compresor único centralizado o una serie de unidades situadas cerca de los puntos de consumo. Si bien las centralizadas tienen las ventajas de requerir menor potencia, menores costes de mantenimiento y mayores rendimientos, en obras lineales o con conducciones muy largas se recomienda la utilización de pequeños compresores móviles.

El motor y el compresor forman una sola unidad que cuenta con un panel de mando que controla la presión y temperatura del aire, la presión del aceite, el arranque y la parada, etc. Suelen componerse de compresores alternativos (de dos etapas con uno o más pistones) o rotativos (más frecuentes de tornillo) y un motor de accionamiento. La refrigeración en los de pistones se efectúa por aire y en los de tornillo por medio de aceite. Cada toma de aire cuenta con su llave y acoplamiento normalizado a ¾”, mientras que las mangueras comunes en obras públicas tienen un diámetro inferior a los 19 mm.

Se pueden clasificar atendiendo a la potencia del motor:

  • Ligeros: con una potencia inferior a los 25 CV, aptos para una sola herramienta de tipo medio, o dos ligeras de forma intermitente.
  • Medios: con potencia de 25-50 CV.
  • Pesados: Potencias mayores de 50 CV, con capacidad para atender varias herramientas con 6 u 8 puntos de toma.

Cuando el moto-compresor alimenta varias máquinas, la presión de trabajo deberá ser la del que requiera mayor presión. El resto de equipos debe protegerse con un mano-reductor. La instalación debe estar sobredimensionada, de forma que la presión de trabajo esté un mínimo de 1.5 a 2 bares por debajo de la presión máxima. Si el caudal de aire es escaso, tanto la presión como el rendimiento disminuyen, de forma que un 20% de merma en el caudal significa una pérdida de rendimiento en los equipos del 35%. Ello implica que el caudal de aire deba ser superior al consumo de todas las herramientas más una reserva de aproximadamente un 20%. Tampoco es aconsejable dimensionarlo en exceso, pues la presión no utilizada equivale a desaprovechar la energía.

A continuación os dejo un vídeo de un compresor móvil M250 885 CFM. Espero que os guste.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

 

La oficina de obra

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http://cofersa2000.com/casetasdeobra.htm

El contratista instalará, antes del comienzo de las obras y mantendrá durante la ejecución de las mismas, una oficina de obra. Normalmente consta de una o varias casetas prefabricadas, de carácter provisional; estas instalaciones contarán con una sala de reuniones suficientemente amplia y una sala de trabajo para la dirección facultativa. En estas instalaciones se conserva una copia autorizada de los documentos contractuales del proyecto y el libro de órdenes.

Además, en estas instalaciones se encuentran los despachos y dependencias del jefe de obra y de los departamentos de producción, oficina técnica y administración. Deben contar con los medios tecnológicos modernos: teléfonos, ordenadores, impresoras, línea de fax, correo electrónico, etc. A ello hay que sumar las dependencias necesarias por motivos de seguridad y salud de los trabajadores: comedores, cantinas, aseos, vestuarios, servicios médicos o de primeros auxilios, botiquines, almacenes y otros. Estas dependencias se dimensionarán en función del número previsto de trabajadores, contando con las comodidades mínimas exigibles en cuanto a habitabilidad, seguridad, salubridad, confort térmico, etc. También se debe considerar las necesidades del personal y el propio entorno: aparcamientos, vallado perimetral, drenajes, evacuación de aguas residuales y pluviales, acometidas de agua, energía eléctrica, comunicaciones, etc.

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Puede ser conveniente que la ubicación de las oficinas no esté demasiado próximas a las obras para eludir los problemas inherentes al ruido, circulación de máquinas, etc.; no obstante, sí que debe situarse lo suficientemente cerca para evitar recorridos excesivos e innecesarios del personal. Además, resulta favorable que desde estas instalaciones pueda verse, y por lo tanto controlarse, la mayor parte de los lugares de trabajo y los accesos a la obra.

Como oficina de obra también puede utilizarse algún edificio existente en las inmediaciones, tales como almacenes, oficinas de alquiler o incluso casas particulares. En estos casos hay que considerar los costes de adaptación de dichas infraestructuras al uso como oficinas. La otra opción es el empleo de oficinas modulares prefabricadas e incluso trailers, lo cual permite una gran flexibilidad de montaje y de retirada, con la posibilidad de reutilización en otros lugares. Por último, podría plantearse, si la construcción se va a alargar en el tiempo, la construcción de unos edificios como oficinas, que posteriormente deberán o no desmantelarse en función de un posible uso posterior.

Os paso a continuación un vídeo de la firma INCOLTECHOS sobre este tipo de estructuras prefabricadas modulares.

Referencias:

PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATALÁ, J. (2014). Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp.

Piezas prefabricadas para túneles con camión como encofrado

Tunel con camión
Zipper truck system

¿Se puede construir rápidamente un túnel usando un camión como apoyo y usando piezas prefabricadas? Os voy a dejar este vídeo donde se puede ver la originalidad del proceso constructivo. Además, no hay mejor forma de ver cómo funcionan las piezas que conforman un arco. Espero que os guste.

En este otro vídeo se muestra cómo se puede construir un arco también con piezas prefabricadas a modo de dovelas.

 

Hacia la sostenibilidad en la obra civil con soluciones prefabricadas de hormigón. Una primera aproximación

phiLa mayoría de avances alcanzados relacionados con los métodos estandarizados para cuantificar la sostenibilidad de la construcción, están fundamentalmente enfocados a la edificación más que a las infraestructuras, especialmente en su variante residencial. El impacto global de la edificación residencial es el mayor de todos, pues implica a los tres ejes de la sostenibilidad: medioambiental (emisiones de gases de efecto invernadero, derivados de los consumos de calefacción y/o refrigeración para lograr unas condiciones interiores confortables), social (la vivienda es una primera necesidad para las personas) y económico (suele representar el mayor gasto que afronta una persona a lo largo de su vida). Mientras tanto, la obra civil no ha evolucionado igualmente en esta materia. Aunque generalmente se trata de construcciones de mayor envergadura, los impactos sobre la sostenibilidad son mucho más difusos y no tienen una repercusión tan directa sobre la vida diaria de los ciudadanos. Por estas razones, puede explicarse que los métodos de evaluación de la sostenibilidad para la obra civil no estén tan desarrollados como los existentes en la edificación, incluso con cierta dificultad para encontrar referencias sobre este campo. Esto puede implicar de alguna forma un obstáculo para la promoción técnica de los elementos prefabricados de hormigón, en un área que suele estar dominado por ingenieros que, en general, saben apreciar mejor las ventajas funcionales que esta metodología constructiva ofrece con respecto a otras. Este artículo pretende describir las fortalezas que la construcción con prefabricados de hormigón tendrá en el inminente marco reglamentario sobre la sostenibilidad en la obra civil, como vía para mejorar sus posibilidades y lograr una mayor cuota de mercado. También se analizarán algunos de los indicadores de la sostenibilidad que ya aparecen en los borradores de normas actuales.

Referencia:

López-Vidal, A.; Yepes, V. (2015). Hacia la sostenibilidad en la obra civil con soluciones prefabricadas de hormigón. Una primera aproximación. PHi Planta de Hormigón Internacional, 5:18-24.

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Towards sustainable civil engineering works using precast concrete solutions

CV ARTICULOMost of the achieved advances related to define standardized methodologies to quantify the contribution to “sustainabilize” the construction are linked to buildings rather than infrastructures, and much more in particular to housing. Global impact on housing is the widest and highest one, gathering the three sustainable axis: environmental (greenhouse gas emissions derived from heating or cooling to reach indoor comfort  conditions), social (home is a basic need for families) and economic (it usually represents the main expense over the life of people). Meanwhile civil engineering work has not evolved as long on this topic. Although we generally refer to greater constructions, sustainable impacts are more diffused and don´t have such a direct repercussion into the citizens and daily life. For this reasons, there are not as many assessment methods for civil engineering works as there are for buildings, or even any literature regarding this field. Therefore it may implies a technical and promotional handicap to promote a higher use of precast concrete elements in a sort of constructions governed by engineers that usually appreciate better their performance advantages. This article pretends to describe the strengths that precast concrete construction will have into the upcoming standards for civil engineering works, in order to enhance their possibilities to reach a greater market share. Sustainable indicators on current draft standards will be assessed.

Reference:

López-Vidal, A.; Yepes, V. (2015). Towards sustainable civil engineering works using precast concrete solutions. Concrete Plant International, 5: 18-24. (link)

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