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Reflexiones sobre la docencia de la asignatura de Procedimientos de Construcción

Aún está fresca la tinta del último libro que acabo de publicar. Como he señalado en otras ocasiones, mi mayor aspiración es culminar una «Enciclopedia de la ingeniería de la construcción» antes de jubilarme. Es un proyecto de enorme envergadura que, en los tiempos que corren, puede parecer incluso una rareza, pues el actual sistema de evaluación del profesorado universitario concede escaso reconocimiento a este tipo de obras, privilegiando casi exclusivamente los artículos científicos. Aun así, inspirado por el legado de los grandes catedráticos que han marcado el rumbo de nuestra profesión, continúo dedicando, con la humildad de quien sabe que siempre queda mucho por aprender, una parte esencial de mi tiempo a este ilusionante desafío.

En este caso, se trata de un Manual de Referencia (revisado por el sistema doble ciego) de la Universitat Politècnica de València. Se trata de un libro de 452 páginas, con 214 ilustraciones y 200 preguntas de autoevaluación, titulado «Fabricación y puesta en obra del hormigón». Su referencia es el número 441 y, si os interesa, lo podéis conseguir en este enlace: https://www.lalibreria.upv.es/portalEd/UpvGEStore/control/product?product_id=441-5-1

Sin embargo, no me he podido resistir a compartir el prólogo que he escrito para este libro y que, además de presentarlo, sirve como reflexión sobre la docencia de la asignatura «Procedimientos de Construcción», actualmente impartida en los grados de ingeniería civil y de ingeniería de obras públicas de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de Valencia.

Prólogo

La docencia de una asignatura como Procedimientos de Construcción conlleva una dificultad singular: no se trata solo de explicar conceptos, sino de enseñar cómo se ejecutan realmente las obras, lo que implica abordar no solo las fases constructivas, sino también aspectos esenciales como el conocimiento de la maquinaria y los medios auxiliares, la seguridad y salud, el impacto ambiental y, sobre todo, los fundamentos técnicos necesarios —geotecnia, resistencia de materiales, mecánica, cálculo de estructuras, gestión empresarial, planificación y economía— que permiten seleccionar el proceso constructivo más adecuado para cada caso.

Además, todo ello debe transmitirse a estudiantes cuya experiencia directa en obra es, en la mayoría de los casos, escasa o inexistente. Entonces surge una pregunta inevitable: ¿cómo llevar la obra al aula?

Es evidente que nada sustituye a la experiencia directa. Las visitas a obras y las prácticas en empresa resultan imprescindibles para la formación del futuro profesional. Sin embargo, aun siendo necesarias, no son suficientes para adquirir las competencias y la visión global que exige el ejercicio de la ingeniería.

La dificultad aumenta cuando estas asignaturas se imparten en los primeros cursos del grado. En planes de estudio anteriores, Procedimientos Generales de Construcción y Organización de Obras se cursaba en los últimos años, incluso en paralelo con la asignatura de Proyectos. Esto permitía al estudiante integrar los conocimientos adquiridos y comprender con mayor profundidad la lógica constructiva. Pero independientemente del momento en que se imparta, el reto de acercar la realidad de la obra al estudiante sigue siendo el mismo.

Recuerdo cuando cursé esta asignatura en el cuarto curso de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos, en 1986. El profesor D. Hermelando Corbí Abad utilizaba entonces todos los recursos disponibles: proyector de opacos, fotografías que circulaban de mano en mano, catálogos de maquinaria y de empresas y, sobre todo, mucha pizarra. Tomábamos apuntes con esmero y disponíamos de textos mecanografiados que nos servían de guía. Las clases se complementaban con numerosas visitas a obras y excursiones técnicas que no solo ampliaban nuestros conocimientos, sino que también fortalecían el compañerismo y alimentaban nuestra vocación por esta apasionante profesión.

Cuando en 1994 comencé a impartir la asignatura, ya como profesor asociado y tras varios años de experiencia en los sectores público y privado, recurrí a los medios que entonces estaban a nuestro alcance: vídeos en VHS, transparencias, fotografías y catálogos. Las visitas a obra seguían siendo un pilar fundamental. No obstante, el problema persistía. Las técnicas constructivas evolucionaban con rapidez y la maquinaria y los medios auxiliares cambiaban a un ritmo que resultaba difícil de seguir con los recursos disponibles.

La llegada de los ordenadores personales, las presentaciones digitales y, sobre todo, de internet y de la inteligencia artificial supusieron un punto de inflexión. Con el cambio de milenio, la información comenzó a multiplicarse exponencialmente. Las fotografías, los vídeos y los documentos se acumulaban en el disco duro sin un orden claro. Era necesario estructurar y sistematizar todo el material.

El 5 de marzo de 2012 inicié una bitácora digital con el propósito de organizar esa información dispersa. Así nació el «Blog de Víctor Yepes», concebido inicialmente como una herramienta personal de organización y que pronto se convirtió en un recurso abierto para estudiantes y profesionales. La posibilidad de estructurar contenidos en entradas, incorporar material gráfico, enlazar documentos y facilitar el acceso permanente a la información transformó por completo mi forma de enseñar. Los estudiantes podían no solo repasar lo explicado en clase, sino también profundizar y ampliar sus conocimientos de forma autónoma. Con el tiempo, el blog se ha ampliado hasta convertirse en un repositorio dinámico y extenso de contenidos sobre la construcción, con más de 2400 artículos dedicados a la ingeniería de la construcción.

El siguiente paso fue natural: depurar, revisar y sistematizar ese material para convertirlo en textos docentes estructurados. Así surgieron los Manuales de Referencia, editados por la Universitat Politècnica de València, entre los cuales se enmarca la presente obra.

Este libro es fruto de un esfuerzo de recopilación, ordenación y actualización del conocimiento, con el objetivo de ofrecer un recurso integral y actualizado tanto para estudiantes como para profesionales. Cada generación de docentes tiene la responsabilidad de renovar y mantener actualizados los contenidos de sus asignaturas, incorporando los avances técnicos y normativos. Las leyes y reglamentaciones que afectan a las estructuras y medios auxiliares evolucionan con el tiempo, por lo que en estas páginas se han destacado especialmente los principios fundamentales, aquellos que permanecen más allá de los cambios coyunturales.

La fabricación y la puesta en obra del hormigón constituyen una fase decisiva en el proceso constructivo, pues de ellas depende que las prestaciones previstas en el proyecto se materialicen correctamente en la obra. A diferencia de las asignaturas de materiales, centradas en la caracterización y las propiedades del hormigón, o de las de cálculo de estructuras, orientadas a su dimensionamiento, este ámbito se ocupa de los procesos reales de dosificación, transporte, vertido, compactación, curado y control. En definitiva, es el puente entre la teoría y la realidad física que garantiza la durabilidad, la seguridad y la calidad final de la estructura.

La naturaleza práctica de esta obra responde a la necesidad de cubrir un vacío editorial. Aunque existen excelentes textos sobre geotecnia, resistencia de materiales, cálculo de estructuras o hidráulica, son escasas las publicaciones que abordan con suficiente profundidad y actualidad los procedimientos constructivos, la maquinaria y los medios auxiliares que hacen posible materializar los proyectos.

Una de las mayores dificultades a la hora de elaborar este libro ha sido la recopilación y selección del material gráfico, indispensable para comprender adecuadamente los elementos descritos. En el ámbito de la construcción, la imagen no es un simple complemento, sino una herramienta fundamental para el aprendizaje.

El libro está organizado en capítulos que abordan de forma sistemática la fabricación del hormigón, incluidos sus procesos y la maquinaria empleada, su transporte y vertido en obra, las operaciones de compactación y curado, así como las técnicas de reparación. También se dedica un apartado específico a los hormigones especiales y un capítulo final a los pavimentos de hormigón empleados en carreteras. La obra se completa con referencias bibliográficas y una serie de preguntas tipo test, con respuestas incluidas, para que el lector pueda evaluar su comprensión. Un índice temático final facilita la localización rápida de los contenidos.

El reto de esta obra ha consistido en integrar información dispersa, combinar técnicas tradicionales con otras plenamente actuales y describir maquinaria que, año tras año, deja obsoletos los modelos anteriores. Es posible, e incluso deseable, que dentro de algunos años parte de lo aquí expuesto se convierta en testimonio de una etapa superada por la robotización, la inteligencia artificial, los gemelos digitales y otras tecnologías emergentes que transformarán profundamente nuestra forma de concebir y ejecutar las obras.

Aunque se ha realizado una revisión minuciosa del manuscrito, es posible que persista alguna errata propia de una primera edición. Asumo la responsabilidad por cualquier error u omisión y agradezco de antemano las sugerencias que contribuyan a mejorar futuras ediciones.

A partir de este momento, el libro deja de pertenecer a su autor y pasa a ser del lector. Espero que estas páginas sirvan de ayuda a estudiantes y profesionales en su acercamiento al apasionante mundo de la construcción y, en particular, al desafío diario que supone la fabricación y la puesta en obra del hormigón para hacer realidad cada proyecto.

Valencia, mayo de 2026.

Referencia:

YEPES, V. (2026). Fabricación y puesta en obra del hormigón. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 452 pp. Ref. 441. ISBN: 978-84-1396-418-8

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Grúas torre de pluma basculante

Grúa POTAIN de un solo vano y pluma abatible.

Las grúas torre de pluma basculante o abatible se caracterizan por disponer de una pluma que puede pasar de una posición horizontal a otra prácticamente vertical. Gracias a este sistema, el alcance se regula variando la inclinación de la pluma, sin necesidad de un carro de traslación que distribuya la carga. Se definen como grúas de pluma orientable, con el soporte giratorio de la pluma montado en la parte superior de una torre vertical. En estas grúas, la distribución de la carga se consigue variando el ángulo de la pluma, a diferencia de otras configuraciones de grúa torre.

Su principal ventaja es que, en posición elevada, la pluma no sobrevuela zonas ajenas a la obra, como viviendas, centros educativos u otros edificios cercanos. Por ello, son una solución especialmente adecuada en entornos urbanos densos, en obras sometidas a restricciones de servidumbre aérea o en emplazamientos donde no se permite que la pluma sobrevoce las parcelas colindantes. Esta característica las hace frecuentes en actuaciones de rehabilitación y en obras interiores de manzana. También resultan habituales en solares cuya geometría o cuyos accesos están muy condicionados.

Desde el punto de vista operativo, estas grúas exigen sistemas de control más complejos que los de las grúas torre convencionales de pluma horizontal. La razón es que deben coordinar simultáneamente el izado y el abatimiento de la pluma. Esa coordinación es necesaria para mantener la estabilidad del conjunto y evitar oscilaciones peligrosas de la carga durante las maniobras. Además, el diagrama de cargas depende de la inclinación de la pluma y de la configuración concreta de montaje, por lo que el operador debe trabajar siempre dentro de los límites establecidos por el fabricante.

Características de grúas con flecha inclinable POTAIN modelos MR.

Su diseño, instalación y utilización quedan sometidos a la normativa aplicable a las grúas torre, tanto para obras como para otras aplicaciones, que exige documentación técnica, proyecto de instalación, inspecciones previas y posteriores al montaje y revisiones periódicas durante el servicio. La aplicación de la normativa vigente en materia de seguridad resulta especialmente relevante para el control de la estabilidad y la evaluación de cargas. También resulta relevante para los dispositivos de seguridad que incorpora la grúa.

En conjunto, las grúas torre de pluma basculante combinan una elevada adaptabilidad a espacios restringidos con una gran capacidad para evitar interferencias fuera de la obra, aunque, a cambio, requieren una explotación más cuidadosa, una supervisión técnica rigurosa y una planificación precisa de las maniobras.

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.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

¿Prefabricado o «in situ»? El dilema del ciclo de vida en los marcos de hormigón

Para comprender la magnitud del desafío al que se enfrenta la infraestructura moderna, basta con observar un dato: para encontrar el equilibrio perfecto entre eficiencia y ética, la ingeniería ha tenido que analizar hasta 50 configuraciones optimizadas de una estructura que la mayoría de nosotros apenas notamos. Nos referimos a los pasos inferiores y a los marcos de carretera: ese esqueleto invisible de hormigón que sostiene nuestras vías de comunicación.

Como ingenieros, nos enfrentamos a una pregunta recurrente: ¿es mejor construir in situ (ISRCF), vertiendo el hormigón directamente en la obra, o apostar por sistemas prefabricados modulares (PRCAF)? La respuesta no es una verdad absoluta, sino un complejo mapa de compromisos en el que la geometría de la obra decide quién gana la batalla por la sostenibilidad.

Los resultados que presentamos son fruto de la siguiente publicación:

RUIZ-VÉLEZ, A.; SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2026). Life-cycle environmental and social trade-offs in concrete road frame systems. Cleaner Environmental Systems, 22, 100462. DOI:10.1016/j.cesys.2026.100462

El trabajo se enmarca en el proyecto de investigación RESILIFE , que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València.

La prefabricación: el campeón ambiental (con matices).

Si analizamos los datos con la metodología ReCiPe 2016, el sistema prefabricado (PRCAF) se presenta como el líder indiscutible en términos ambientales. Las cifras del estudio son claras: estas soluciones logran reducir el potencial de calentamiento global (GWP) entre un 9 % y un 17 % en comparación con los marcos construidos in situ.

Esta ventaja se debe principalmente a la optimización de las secciones transversales. Al producirse en entornos industriales controlados, el carbono embebido se reduce significativamente al emplear secciones más esbeltas y eficientes. Sin embargo, como expertos, debemos ser cautos al generalizar. Como bien señala la investigación original:

«No existe una tipología de construcción universalmente preferible; el rendimiento ambiental y social del ciclo de vida varía según la escala geométrica».

El factor de escala: por qué la longitud es el verdadero enemigo.

Al estudiar configuraciones de entre 8 y 16 metros de vano (longitud), hemos descubierto que la geometría dicta el impacto ambiental con una severidad implacable. El hallazgo técnico es contundente: aumentar el vano en solo dos metros incrementa el GWP entre un 23 % y un 25 %, mientras que cada metro adicional de profundidad del suelo solo lo incrementa en un 11 %.

¿Por qué ocurre esto? La respuesta se basa en la mecánica estructural básica del Eurocódigo 2. El aumento de la longitud del vano obliga a un incremento cuadrático de la demanda de material para contrarrestar los momentos flectores y garantizar la funcionalidad (control de grietas). En cambio, la profundidad del suelo genera principalmente cargas verticales, cuya relación con el consumo de material es mucho más lineal y moderada. En ingeniería, la longitud no solo es distancia, sino que también representa una carga exponencial para el planeta.

El sorprendente «giro» social: lo tradicional recupera terreno.

Aquí es donde el análisis técnico, realizado bajo los marcos PSILCA y la plataforma SOCA v2, revela una realidad contraintuitiva. Aunque el prefabricado es mejor desde el punto de vista ambiental, el sistema in situ (ISRCF) recupera una ventaja competitiva social en proyectos a gran escala.

Al alcanzar vanos de entre 14 y 16 metros, se presentan los denominados «puntos de cruce» (crossover points). En estas dimensiones, el sistema tradicional tiene un impacto social hasta un 10,8 % menor. Esto sucede porque, a gran escala, los riesgos de la cadena de suministro y de la logística de transporte de piezas prefabricadas en masa empiezan a superar la eficiencia industrial. El sistema ISRCF, al ser más intensivo en mano de obra local, actúa como un motor de resiliencia para la comunidad.

Para entender este impacto, debemos considerar los cuatro grupos de partes interesadas definidos por el modelo PSILCA: trabajadores, comunidad local, actores de la cadena de valor y sociedad.

Beneficios sociales según la escala del proyecto:

Vanos pequeños (8-10 metros): el sistema PRCAF es superior. La mecanización reduce los riesgos laborales para los trabajadores y minimiza las molestias (ruido, tráfico) para la comunidad local.
Vanos grandes (14-16 metros): el sistema ISRCF es preferible. Fomenta el empleo directo en la zona y fortalece a los actores locales de la cadena de valor (canteras y plantas cercanas), reduce la dependencia de riesgos globales y optimiza el impacto en la sociedad local.

Estos resultados, evidentemente, dependen de las circunstancias locales. Por tanto, pueden variar según la región o las prioridades de cada caso concreto.

El ciclo de vida completo: del cemento a la carbonatación.

Para tomar una decisión ética, debemos aplicar un enfoque de «cuna a tumba» (cradle-to-grave). En los sistemas PRCAF, el impacto se concentra principalmente en la fase de fabricación, que representa entre el 89 % y casi el 100 % del total debido a la intensidad energética de las plantas industriales. En cambio, los sistemas ISRCF distribuyen su huella de forma más equilibrada entre la construcción y el fin de vida útil.

Un factor vital en este ciclo es la carbonatación. Durante los 100 años de vida útil definidos para estas estructuras, el hormigón actúa como una esponja química que secuestra CO₂. Este proceso se intensifica en la fase de desmantelamiento, cuando el hormigón triturado maximiza su superficie expuesta.

«El enfoque «de la cuna a la tumba» es esencial, ya que nos permite considerar no solo el impacto de fabricar hormigón, sino también su capacidad para absorber carbono y su facilidad de reciclaje al final de su vida útil».

Conclusión: hacia una ingeniería de precisión ética.

La elección entre el prefabricado y el in situ no debe tomarse a la ligera. Depende de la escala geométrica y de las prioridades del proyecto. Si buscamos la máxima eficiencia en GWP para un paso inferior pequeño, la opción es el PRCAF. Sin embargo, si nos enfrentamos a una estructura de gran vano en la que el tejido social es una prioridad, el ISRCF puede ser la opción más sostenible en términos integrales.

El futuro nos exige emplear la optimización paramétrica desde las primeras fases del diseño. Solo así podremos avanzar hacia una infraestructura que no solo soporte el tráfico, sino que también sostenga de manera equilibrada nuestro entorno y nuestras comunidades.

Como ciudadanos y profesionales, nos queda una reflexión pendiente: ¿deberíamos priorizar siempre la eficiencia industrial y la rapidez del prefabricado o es momento de dar más peso a la resiliencia social y al empleo local en las obras públicas que definen nuestro futuro?

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes de esta investigación.

Este vídeo resume bien el contenido del artículo científico al que hacemos referencia.

Infrastructure_Sustainability_Scaling

El artículo completo, al estar publicado en abierto, puede obtenerse haciendo clic en 1-s2.0-S2666789426000681-main.

Referencia:

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Evaluación de la percepción estudiantil sobre la capacidad de la inteligencia artificial para resolver problemas de ingeniería

Dentro del proyecto de innovación docente PROFUNDIA, hemos realizado una investigación cualitativa sobre la percepción de los estudiantes respecto de la capacidad de la inteligencia artificial para resolver problemas de ingeniería. Se realizó mediante una variante de la técnica de «focus group» en una clase de 10 alumnos del Máster Universitario en Ingeniería del Hormigón de la Universitat Politècnica de València. A continuación describimos cómo se realizó la investigación y adelantamos algunas de las conclusiones más interesantes.

La presente investigación tuvo como objetivo analizar cómo perciben los estudiantes universitarios la capacidad de la inteligencia artificial generativa (IAG) para resolver problemas de ingeniería y, en especial, cómo evolucionan dichas percepciones cuando tienen la oportunidad de contrastar las respuestas proporcionadas por la IA con una solución correcta validada por el profesorado.

Para ello, se diseñó una experiencia en dos fases. En la primera, los participantes utilizaron libremente herramientas de inteligencia artificial para resolver un problema de ingeniería cuyo resultado desconocían y, posteriormente, respondieron a un cuestionario de preguntas abiertas. En la segunda fase, una vez facilitada la resolución correcta del problema, los estudiantes compararon ambos resultados y completaron un nuevo cuestionario orientado a identificar posibles cambios en sus opiniones, niveles de confianza y criterios de valoración.

Los resultados muestran que los estudiantes parten de una actitud generalmente favorable hacia la inteligencia artificial. La mayoría considera que estas herramientas son útiles para apoyar el aprendizaje, agilizar los cálculos, estructurar procedimientos o proporcionar orientación inicial en la resolución de problemas técnicos. Sin embargo, incluso antes de conocer la solución correcta, ya se observa una percepción relativamente madura de sus propias limitaciones. Los participantes manifiestan reiteradamente que las respuestas obtenidas deben ser verificadas mediante la normativa técnica, la bibliografía especializada o el propio razonamiento, lo que evidencia una confianza condicionada más que una aceptación acrítica de los resultados generados por la IA.

La comparación posterior con la resolución correcta produjo un efecto significativo de recalibración de la confianza. Los estudiantes comprobaron que la inteligencia artificial era capaz de generar respuestas técnicamente plausibles y bien redactadas, pero no necesariamente correctas desde el punto de vista normativo o metodológico. Esta constatación reforzó la percepción de que la apariencia de rigor técnico no constituye una garantía de validez. Tras la experiencia, las opiniones evolucionaron de una valoración centrada en la utilidad operativa de la herramienta a una visión más crítica, basada en la necesidad de validar sistemáticamente cualquier resultado antes de aceptarlo como correcto.

Uno de los hallazgos más relevantes del estudio es la identificación de la normativa técnica como uno de los ámbitos en los que los estudiantes perciben mayores limitaciones al uso de la inteligencia artificial. Numerosos participantes señalaron que las respuestas generadas no incorporaban adecuadamente los criterios establecidos en las normas aplicables, omitían condicionantes relevantes o utilizaban referencias incorrectas. En consecuencia, la principal fuente de error detectada no se relacionó tanto con la capacidad de cálculo de la herramienta como con su dificultad para interpretar y aplicar correctamente los marcos regulatorios específicos. Esta percepción resulta especialmente relevante en el ámbito de la ingeniería, donde la adecuación normativa constituye un requisito esencial para la validez de cualquier solución técnica.

El análisis también revela una comprensión creciente por parte de los estudiantes del funcionamiento y de las limitaciones inherentes de los sistemas de inteligencia artificial. A medida que reflexionaban sobre los errores detectados, los participantes identificaban fenómenos como la generación de respuestas plausibles sin fundamento suficiente, la tendencia a proporcionar una respuesta incluso cuando la información disponible es insuficiente o la dependencia de fuentes cuya calidad no siempre puede verificarse. Esta toma de conciencia constituye un indicio del desarrollo de competencias de alfabetización en inteligencia artificial y de una comprensión más sofisticada de los riesgos asociados a su uso.

Otro aspecto especialmente significativo es que los estudiantes concluyen prácticamente de manera unánime que el uso eficaz de la inteligencia artificial requiere sólidos conocimientos previos sobre la materia consultada. Lejos de considerar que estas herramientas puedan sustituir el aprendizaje o el criterio profesional, los participantes afirman que la capacidad para detectar errores, formular preguntas adecuadas y validar resultados depende directamente del dominio conceptual del usuario. Desde esta perspectiva, la IA se percibe como una herramienta de apoyo cuyo valor aumenta cuando se utiliza desde una posición de conocimiento y de pensamiento crítico.

En términos educativos, la experiencia pone de manifiesto el potencial formativo de actividades basadas en la comparación entre respuestas generadas por la inteligencia artificial y soluciones correctas validadas por expertos. Este tipo de ejercicios no solo permite evaluar la fiabilidad de la herramienta en contextos específicos, sino que también favorece el desarrollo de competencias fundamentales para el futuro ejercicio profesional, tales como la capacidad de análisis crítico, la verificación de la información, la interpretación normativa y la toma de decisiones fundamentadas.

En conclusión, los resultados indican que la experiencia no conduce a un rechazo de la inteligencia artificial, sino a una comprensión más realista de sus capacidades y limitaciones. Los estudiantes mantienen una valoración positiva de estas herramientas como recurso de apoyo, pero desarrollan simultáneamente una actitud más prudente y reflexiva respecto a su utilización. La principal transformación observada consiste en el paso de una confianza basada en la aparente calidad de las respuestas a una confianza condicionada por la necesidad de validación, de supervisión humana y de juicio profesional. Este cambio puede interpretarse como un indicador de madurez tecnológica y constituye uno de los resultados más relevantes de la investigación.

En esta conversación puedes escuchar cómo hemos realizado esta investigación cualitativa.

El vídeo resume bien las ideas más importantes de este tema.

Referencia:

YEPES-BELLVER, L.; MARTÍNEZ-PAGÁN, P.; YEPES, V. (2026). Impacto de la inteligencia artificial en la formación técnica: aprendizaje profundo, metacognición y transferibilidad profesional. En libro de actas: XII Congreso de Innovación Educativa y Docencia en Red. Valencia, 9-10 de julio de 2026.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Claves para el dimensionamiento y optimización de grupos electrógenos en obra.

En el ecosistema de una obra, el grupo electrógeno, es a menudo el corazón invisible que mantiene el ritmo de la producción. Sin embargo, su presencia suele darse por sentada hasta que ocurre un fallo. Ya sea en proyectos remotos, donde la infraestructura pública es inexistente, en trazados lineales como túneles y carreteras, o en las fases iniciales de la edificación, la dependencia de estos equipos es total. Cuando la red falla o no puede cubrir los picos de demanda de la maquinaria pesada, la continuidad del proyecto depende de estas máquinas.

Aunque a primera vista puedan parecer simples cajas ruidosas compuestas por un motor térmico y un alternador síncrono, los generadores esconden una compleja ciencia de optimización técnica y económica. Una gestión energética deficiente no solo implica un mayor consumo de combustible, sino que también puede comprometer la rentabilidad debido a averías prematuras y paradas no planificadas. Como ingeniero, he comprobado cómo un error de cálculo en el cuadro de control puede arruinar un presupuesto. Por ello, a continuación se exponen cinco lecciones para convertir la generación autónoma en una ventaja estratégica.

A continuación se revisan los criterios técnicos para la selección de equipos en función de la potencia nominal requerida, y se incluye la consideración de los picos de arranque y de factores ambientales como la altitud y la temperatura. Se recomienda el uso de sistemas en paralelo para garantizar la redundancia y facilitar el mantenimiento mediante la estandarización de los componentes. Asimismo, se advierte sobre los riesgos mecánicos del subdimensionamiento y del funcionamiento a baja carga, también conocido como «wet stacking».

El peligro de la «fuerza excesiva»: por qué un generador demasiado grande es un error costoso.

Existe la creencia errónea de que alquilar más potencia garantiza la seguridad. En realidad, el sobredimensionamiento es uno de los errores más perjudiciales. Para generar una frecuencia de 50 Hz, el motor debe mantener una velocidad constante de 1500 rpm. Si el equipo opera habitualmente por debajo del 30 % de su capacidad nominal, la temperatura interna de los cilindros no alcanza el nivel necesario para una combustión eficiente.

Este régimen de baja carga provoca el fenómeno técnico conocido como «wet stacking».

«La combustión es incompleta, ya que la temperatura interior de los cilindros no alcanza el nivel necesario para quemar todo el combustible inyectado. Esto provoca la acumulación de residuos de hidrocarburos no quemados en el sistema de escape, así como la vitrificación de las paredes de los cilindros y la obstrucción de los inyectores y las válvulas. Este fenómeno conduce a averías frecuentes».

Para los responsables del mantenimiento, la solución de ingeniería es clara: si la operación a baja carga es inevitable, deben realizarse ciclos periódicos de carga elevada para limpiar los depósitos acumulados y preservar la integridad del motor.

La regla de oro de la redundancia: mejor muchos pequeños que uno grande.

Desde el punto de vista de la fiabilidad, es más ventajoso utilizar una batería de generadores en paralelo que una única unidad de mayor capacidad. Esta configuración modular requiere sistemas de sincronización de tensión y frecuencia gestionados por un cuadro de sincronismo, pero ofrece una redundancia crítica: si un equipo falla, los demás equipos mantienen activos los servicios esenciales (bombas de achique o iluminación de seguridad).

Un diseño experto debe seguir dos pautas adicionales:

La reserva del 15 %: la capacidad total de los grupos debe cubrir la demanda total, manteniendo siempre una reserva de potencia de al menos el 15 % para absorber picos imprevistos.
Gestión de carga activa: esta configuración permite desconectar unidades excedentes durante periodos de baja actividad, de modo que las unidades restantes operen en sus rangos de carga más eficientes y seguros.

Es fundamental estandarizar la marca y el modelo para simplificar la logística de repuestos (filtros, inyectores y correas) y unificar los protocolos del personal técnico.

El «salto de corriente» que nadie planea: el desafío del arranque.

Un error común es dimensionar únicamente en función de la potencia nominal. Los motores eléctricos de grúas o de bombas presentan un comportamiento transitorio crítico. En los motores con arranque directo, la demanda de corriente puede ser de tres a siete veces la corriente nominal durante unos segundos.

Si el alternador no tiene suficiente capacidad de respuesta transitoria, se producirá una caída de tensión que puede dañar el motor diésel. Como ingenieros, mitigamos este problema sin sobredimensionar masivamente el equipo mediante el uso de arrancadores suaves o variadores de frecuencia, que «suavizan» esa curva de demanda y protegen la estabilidad de toda la red de la obra.

El «impuesto» de la naturaleza: la reducción de la potencia debida al calor y a la altitud.

La potencia de placa es una cifra teórica que el entorno suele penalizar mediante factores de reducción de potencia (derating).

Calor: el aire caliente es menos denso, lo que empeora la combustión y la refrigeración. La penalización estándar es del 3 % por cada 5 °C que se superen los 40 °C de referencia.
Altitud: a mayor altura, menos oxígeno. Un motor de aspiración natural pierde un 3,5 % de potencia cada 300 metros. No obstante, la ingeniería ofrece una solución: los motores sobrealimentados con turbocompresor resisten mucho mejor este efecto que los de aspiración natural.

En obras situadas a más de 2000 metros de altitud, la pérdida puede aumentar un 4 % por cada 300 metros adicionales, lo que explica por qué un equipo que brilla en la costa puede fracasar estrepitosamente en un proyecto de montaña.

Gasolina vs. diésel: una cuestión de escala y eficiencia.

La elección del combustible depende del par motor y de la robustez. La gasolina se reserva para grupos portátiles ligeros (de 0,5 a 10 kVA). Para el estándar industrial de hasta 2000 kVA, el diésel es el más eficiente.

Sin embargo, hay un factor económico que pocos consideran: el salto de 200 kVA. Al superar este umbral, el coste de adquisición y mantenimiento aumenta significativamente, ya que los equipos empiezan a incorporar sistemas de control avanzados, cuadros de sincronización y componentes de alta gama necesarios para gestionar dichas potencias. Independientemente del tamaño, en entornos polvorientos es fundamental mantener limpios los radiadores de los sistemas de refrigeración líquida para evitar la recirculación de aire caliente.

Conclusión: hacia una gestión energética inteligente.

Dimensionar la energía requiere un estudio preciso con un coeficiente de simultaneidad adecuado (habitualmente, 0,8). Aunque el límite mecánico peligroso es del 30 %, el umbral de rentabilidad económica comienza por encima del 50 % de carga y el «punto dulce» de consumo y rendimiento se sitúa entre el 75 % y el 100 %.

La energía autónoma no es un gasto inevitable, sino una decisión estratégica. Un generador bien dimensionado protege sus activos y garantiza los plazos de entrega.

En su próxima obra, ¿está dimensionando para el éxito o simplemente comprando el equipo más grande que permite el presupuesto?

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre los generadores en obra.

Este vídeo resume bien los conceptos básicos de estos generadores eléctricos.

Construction_Power_Engineering

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.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.;

Análisis técnico y comparativo de grúas y derricks.

https://www.liebherr.com/es-int/p/71977-5378441

El presente artículo sintetiza las características fundamentales, las diferencias operativas y las aplicaciones industriales de las grúas convencionales y de las grúas derrick, basándose en la normativa internacional y en las especificaciones técnicas de los fabricantes.

Las grúas derrick se definen como estructuras fijas de gran simplicidad y bajo coste, caracterizadas por un mástil central arriostrado que soporta una pluma. Por otro lado, las grúas se distinguen por integrar el mecanismo de izado como parte fundamental de su estructura y, en general, por ofrecer mayor movilidad.

Los puntos clave identificados son:

Capacidad y alcance: los derricks pueden elevar hasta 200 toneladas y alcanzar 20 metros, aunque estas cifras varían según el diseño y los requisitos de seguridad.
Diferenciación estructural: la presencia de un mástil vertical o torre central es el rasgo distintivo del derrick (que a menudo forma una «V» con la pluma), mientras que en la grúa, la pluma constituye el soporte principal.
Especialización operativa: los derricks sobresalen en instalaciones fijas a largo plazo (como puertos) y en trabajos en azoteas debido a su ligereza, mientras que las grúas modernas dominan en movilidad y en los límites superiores de la carga bruta.
Seguridad: el despliegue de estos equipos exige protocolos rigurosos de evaluación de riesgos diarios y de análisis de peligros en el lugar de trabajo para cumplir con los estándares de la OSHA y la MSHA.

«Un derrick es un aparato que consiste en un mástil o miembro equivalente sostenido en la cabeza por vientos o tirantes, con o sin pluma, para su uso con un mecanismo de elevación y cables de maniobra»

Definición y estructura de la grúa derrick.

La grúa derrick es una máquina fija apreciada por su sencillez y su alta capacidad de carga en relación con su coste. Según la terminología técnica, está compuesta por un mástil o elemento equivalente sujeto por vientos o tirantes.

Componentes principales:

Mástil: elemento vertical fijo a una plataforma o a un zócalo.
Pluma: apoyada en la base, puede girar mediante una rótula o una corona giratoria. Trabaja en conjunto con el mástil en un sistema de gran simplicidad estructural.
Base o zócalo: lugar donde se sitúan el motor, los cabestrantes y los contrapesos.
Sistema de arriostramiento: utiliza tornapuntas o tirantes que suelen formar un tetraedro indeformable. En otros casos, se emplean vientos (cables) o patas rígidas.
Mecanismo de elevación: El izado se realiza mediante cables y poleas y el cabrestante puede estar separado de la estructura principal.

Diferenciación técnica: grúas frente a derricks.

La distinción entre ambos aparatos de elevación está recogida en las regulaciones de la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA).

Característica	Grúa (Crane)	Derrick
Definición OSHA	Máquina para elevar, bajar y mover cargas horizontalmente con mecanismo de izado integral.	Aparato con mástil sostenido por vientos o tirantes, usado con un mecanismo de izado y cables.
Estructura principal	La pluma es el soporte principal del sistema de elevación.	Posee un mástil o una torre central en el que se fija la pluma.
Movilidad	Pueden ser fijas o móviles (hidráulicas), lo que permite su reposicionamiento.	Generalmente estacionarias y altamente especializadas.
Configuración visual	Perfil integrado del brazo/pluma con la maquinaria.	Perfil en forma de «V» entre el mástil vertical y la pluma inclinada.

Capacidades operativas y aplicaciones industriales

Tanto las grúas como los derricks son fundamentales en proyectos de infraestructura, en puertos, en la industria petrolera y en la manufactura. No obstante, sus ventajas competitivas varían según el escenario.

Aplicaciones específicas

Instalaciones a largo plazo: los derricks son el estándar para cargas repetitivas y uniformes, como la carga y descarga de buques en puertos.
Operaciones en azoteas: debido a su construcción más ligera, los derricks son preferibles para trabajos en azoteas. Es más seguro y económico que utilizar una grúa de gran tamaño desde el suelo.
Maniobras pesadas y montaje industrial: se emplean derricks, tanto fijos como semimóviles, en entornos portuarios para el izado de cargas de gran tonelaje.

Límites de carga y alcance

Capacidad de carga: se han registrado derricks capaces de elevar hasta 200 toneladas. Sin embargo, las grúas modernas tienden a superar a los derricks en los límites máximos de peso absoluto.
Alcance: de hasta 20 metros, aunque no existen límites universales, ya que dependen del radio de trabajo, del diseño del arriostramiento y de las condiciones de seguridad.

http://gruisacr.com/producto/especial-dr-derrick/

Limitaciones de giro y variantes de diseño.

La geometría del derrick condiciona su radio de acción. El diseño clásico presenta limitaciones que la ingeniería moderna ha resuelto mediante diversas configuraciones.

Limitación de 270°: en configuraciones con soportes rígidos (tirantes), el mástil no puede realizar un giro completo para evitar colisionar con los anclajes.
Solución de giro total (360°):
- Sustitución de soportes rígidos por tres o más cables (vientos) dispuestos en forma de paraguas.
- El diseño de la pluma tiene una altura inferior a la del mástil para permitir el paso libre bajo los cables.
Variantes modernas: existen diseños en los que el mástil no es completamente vertical, lo que permite un movimiento completo. Estas configuraciones de derrick se integran a menudo en grúas sobre orugas o móviles de gran capacidad para potenciar el izado pesado mediante sistemas de lastre de derrick.

Grúa Derrick. https://www.liebherr.com/es-int/gr%C3%BAas-automotrices-y-sobre-orugas/gr%C3%BAas-sobre-orugas/gr%C3%BAas-sobre-orugas-lr/tecnolog%C3%ADa/derrick-y-sistemas-de-lastre-5387347

Seguridad y gestión de riesgos en operaciones de izado

La operación de estos equipos conlleva riesgos significativos que requieren una gestión profesional y el cumplimiento de normativas como las de la OSHA y la MSHA.

Medidas de seguridad imprescindibles

Para garantizar una filosofía de «cero accidentes», se deben realizar los siguientes procedimientos en cada proyecto:

Evaluaciones previas al izado: análisis detallado del trabajo antes de iniciar las maniobras.
Evaluaciones diarias de riesgo: revisión constante de las condiciones del lugar y del equipo.
Análisis de peligros in situ: identificación de obstáculos o de condiciones climáticas adversas.
Auditorías de gestión rutinarias: supervisión de los procesos para asegurar el cumplimiento de los estándares de seguridad.

La experiencia del operador y la comunicación efectiva son las herramientas más importantes para la seguridad, más allá de las especificaciones técnicas del equipo.

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este tema.

Este vídeo resume bien los conceptos fundamentales de esta distinción entre grúas y derricks.

Derrick_Strategic_Blueprint

En este vídeo se distinguen las grúas torre y los derricks.

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.

YEPES, V. (2023). Maquinaria y procedimientos de construcción. Problemas resueltos. Colección Académica. Editorial Universitat Politècnica de València, 562 pp. Ref. 376. ISBN 978-84-1396-174-3

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Fabricación y puesta en obra del hormigón

Os presento un Manual de Referencia sobre la fabricación y la puesta en obra del hormigón. Este libro ofrece una visión integral de la fabricación y la puesta en obra del hormigón, tanto en el ámbito de la edificación como en el de la ingeniería civil. Aborda los equipos y procesos asociados a la preparación del hormigón —incluidas las centrales de hormigonado—, su transporte, vertido, compactación y curado, así como los hormigones especiales, los pavimentos de hormigón para carreteras y el hormigón pretensado. La principal aportación de la obra es su enfoque constructivo, apoyado en abundante material gráfico —fotografías e ilustraciones— que refuerza y clarifica las explicaciones. El texto se completa con una amplia bibliografía, cuestiones de autoevaluación con sus respuestas y problemas resueltos que facilitan la consolidación de los conceptos fundamentales. Concebido como libro de texto para estudiantes de ingeniería y arquitectura, ofrece una orientación práctica clara para la construcción. Al mismo tiempo, está estructurado como un manual de consulta para profesionales vinculados al proyecto y a la ejecución de obras, complementando los contenidos de otros textos de carácter estructural o geotécnico, habitualmente más centrados en el desarrollo teórico y en el cálculo.

El libro está editado a todo color, con 452 páginas, 214 fotografías y dibujos, así como 200 preguntas tipo test (con sus respuestas) y un total de 19 ejercicios totalmente resueltos.

El libro lo podéis conseguir en la siguiente dirección: https://www.lalibreria.upv.es/portalEd/UpvGEStore/control/product?product_id=441-5-1

SOBRE EL AUTOR:

Víctor Yepes Piqueras. Doctor Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Catedrático de Universidad del Departamento de Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería Civil de la Universitat Politècnica de València. Consejero del Sector de Docencia e Investigación del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Número 1 de su promoción, ha desarrollado su vida profesional en empresas constructoras, en el sector público y en el ámbito universitario. Ha recibido el Premio a la Excelencia Docente del Consejo Social, así como el Premio a la Trayectoria Excelente en Investigación y el Premio al Impacto Excelente en Investigación, ambos otorgados por la Universitat Politècnica de València. Es investigador del Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH) y profesor visitante en la Pontificia Universidad Católica de Chile. Ha sido director académico del Máster Universitario en Ingeniería del Hormigón (acreditado con el sello EUR-ACE). Imparte docencia en asignaturas de grado y posgrado relacionadas con los procedimientos de construcción y gestión de obras, la calidad e innovación, los modelos predictivos y la optimización en la ingeniería. Sus líneas de investigación actuales se centran en la optimización multiobjetivo, la sostenibilidad y el análisis de ciclo de vida de puentes y estructuras de hormigón.

Referencia:

A continuación, os podéis descargar las primeras páginas del libro y su índice:

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Anatomía de una carretera: ¿qué hay debajo del pavimento de hormigón?

A simple vista, una carretera de hormigón parece una superficie estática y monótona. Sin embargo, tras esa apariencia gris se esconde un sistema de ingeniería de alta precisión diseñado para resistir condiciones extremas que desintegrarían cualquier estructura convencional. ¿Por qué algunas carreteras mantienen su integridad durante décadas, mientras que otras fallan prematuramente?

La respuesta no solo radica en el material, sino también en que el hormigón para pavimentos opera bajo reglas físicas y químicas radicalmente distintas de las de la construcción tradicional. Basándonos en la documentación de las referencias, exploraremos la ciencia invisible que permite que estas estructuras soporten millones de toneladas de carga y la inclemencia del clima.

Para los que estéis interesados en ampliar información sobre este tema de los pavimentos de hormigón en carreteras, podéis consultar otras entradas en este mismo blog en el siguiente enlace:

https://victoryepes.blogs.upv.es/?s=pavimentos+de+hormig%C3%B3n

Flexotracción: cuando el hormigón debe aprender a «doblarse»

En la construcción de edificios, el hormigón destaca por su resistencia a la compresión, ya que su función es soportar cargas verticales. Sin embargo, en una carretera, la regla de oro cambia: lo que realmente importa es la flexotracción. Mientras un pilar se comprime, una losa de pavimento actúa como una viga apoyada sobre el suelo que debe «flexionar» ante el paso de los neumáticos.

La normativa técnica española (PG-3) es estricta: para pavimentos se utilizan hormigones HF-3,5, HF-4,0 y HF-4,5, donde el número indica su resistencia mínima a la flexotracción en megapascales (MPa) a los 28 días. Esta capacidad es vital, ya que, como señalan los expertos en la materia, las fisuras aparecen siempre donde la resistencia a tracción es menor que en el resto del material o en una zona donde se presenta una mayor concentración de tensiones.

«Las fisuras aparecen siempre donde la resistencia a tracción es menor que en el resto del material o en una zona donde se presenta una mayor concentración de tensiones».

Por ello, el hormigón vial debe ser de mayor calidad que el de edificación, para garantizar una mayor homogeneidad y una ganancia temprana de resistencia que soporte las solicitaciones repetidas del tráfico pesado.

Burbujas de aire: el ingenioso sistema «anticongelante» interno

Puede resultar contraintuitivo, pero ¿por qué añadir «vacío» al hormigón para hacerlo más fuerte? En zonas con climas severos, es obligatorio utilizar aditivos aireantes para crear una red de microburbujas que actúan como «cámaras de expansión». Cuando el agua se filtra y se congela, aumenta su volumen. Sin estos poros, la presión interna reventaría la matriz del hormigón. La normativa exige una proporción de aire ocluido entre el 4,5 % y el 6 % en volumen.

Pero este aire no solo protege del hielo. Desde el punto de vista de la ejecución, estos aditivos mejoran la trabajabilidad y la tixotropía de un hormigón que debe tener una consistencia «seco-plástica» (con un asentamiento en el cono de Abrams de entre 2 y 6 cm). Esta baja fluidez es esencial para evitar la «caída de los bordes» del pavimento recién vertido al utilizar equipos de encofrado deslizante y así mantener la geometría perfecta de la calzada.

La carrera contra el reloj: el umbral crítico de las 24 horas

Una carretera de hormigón no es una pieza única, sino un conjunto de losas que deben poder contraerse y expandirse. Si no se le indica al hormigón por dónde debe romperse, lo hará de forma descontrolada. Aquí es donde el aserrado de juntas se convierte en una operación quirúrgica. Según el Pliego de Prescripciones PG-3, el cronómetro es implacable:

Juntas transversales: deben serrarse dentro de las primeras 24 horas posteriores a la puesta en obra.
Juntas longitudinales: el plazo se extiende entre 24 y 72 horas.

La precisión técnica también determina la profundidad del corte: debe ser de 1/3 del espesor en las juntas longitudinales y de 1/4 del espesor en las transversales. Si el serrado se realiza muy pronto, los bordes se desportillan; si se hace demasiado tarde, la carretera ya habrá fisurado de forma irregular.

El «efecto bombeo»: el enemigo invisible bajo la losa

El fallo de una carretera de hormigón suele empezar por debajo de la superficie. El fenómeno conocido como bombeo o pumping de finos se produce cuando coinciden el tráfico pesado, el agua acumulada y una base con exceso de partículas finas (es decir, aquellas que pasan por el tamiz de 0,063 mm). Bajo la presión del tráfico, la losa expulsa violentamente el agua mezclada con estos finos, descalzando el soporte de la carretera.

Para prevenirlo, la ingeniería limita estrictamente la masa unitaria de partículas cernidas por el tamiz de 0,125 mm (incluido el cemento) a un máximo de 450 kg/m³. En categorías de tráfico pesado, no basta con una base granular; es obligatorio el uso de bases de gravacemento. Este material, tratado con ligantes, proporciona un soporte uniforme e impermeable que resiste la erosión y evita que la losa quede «en el aire».

Pasadores y barras de unión: el secreto del movimiento coordinado

Para evitar que las losas se escalonen con el paso del tráfico, se recurre a la transferencia de carga. Esta transferencia de carga puede lograrse mediante la trabazón de áridos (el entrelazamiento natural en la fisura bajo la junta) o, de forma más robusta, mediante pasadores.

Los pasadores son barras de acero lisas que se colocan en las juntas transversales. Su elegancia radica en que permiten que la carretera «respire» (movimiento horizontal debido a las variaciones de temperatura) mientras transfieren la carga vertical de una losa a la siguiente. Así se reducen drásticamente las tensiones, se evita el bombeo y se previene la rotura de las esquinas. Además, las barras de unión mantienen las losas vinculadas lateralmente, lo que asegura la integridad estructural del conjunto.

Conclusión

Lo que percibimos como una simple cinta gris es, en realidad, un organismo técnico altamente sofisticado. Su excelencia reside en detalles que escapan al ojo inexperto, como una dosificación mínima de 300 kg/m³ de cemento (que asciende a 450 kg/m³ en la capa superior de pavimentos bicapa) y una relación agua/cemento que nunca debe superar el 0,46.

La próxima vez que circule por una autopista, recuerde que su seguridad depende de que el árido grueso tenga un coeficiente de Los Ángeles inferior a 35 y, sobre todo, de que la superficie mantenga un coeficiente de pulimento acelerado (CPA) no inferior a 0,50. La ingeniería de pavimentos es, en última instancia, el arte de controlar lo invisible para garantizar la estabilidad de cada kilómetro de nuestro viaje.

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre los pavimentos rígidos utilizados en las carreteras.

Este vídeo resume los conceptos básicos de este tipo de pavimentos.

Ingeniería_de_Pavimentos_Rígidos

Rigid_Pavement_Engineering

Referencias:

IECA (2012). Firmes de hormigón en carreteras. Guías técnicas. Firmes y explanadas.

KRAEMER, C.; MORILLA, I.; DEL VAL, M.A. (1999). Carreteras II. Explanaciones, firmes, drenaje, pavimentos. Universidad Politécnica de Madrid, Madrid.

Curso:

Curso de fabricación y puesta en obra del hormigón.

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El Sistema Q: La fórmula matemática que evita que los túneles se nos caigan encima

Construir un túnel es, en esencia, un desafío contra la gravedad y la incertidumbre geológica. ¿Cómo podemos determinar con precisión si las miles de toneladas de roca que descansan sobre nuestras cabezas permanecerán estables o colapsarán de forma inminente? Esa es la pregunta fundamental a la que la ingeniería geotécnica intenta responder cada vez que nos adentramos en las profundidades de la corteza terrestre.

Desde 1974, el Sistema Q, desarrollado por el Instituto Geotécnico Noruego (NGI), se ha consolidado como el estándar mundial para clasificar las masas rocosas. No se trata solo de un conjunto de tablas, sino de una metodología empírica rigurosa que traduce la complejidad caótica de la naturaleza en un lenguaje numérico. A continuación, exploramos cinco verdades esenciales sobre este sistema que sostiene nuestro mundo subterráneo.

En otras entradas del blog, ya estudiamos este tema: https://victoryepes.blogs.upv.es/2023/01/12/sostenimiento-de-un-tunel-segun-el-indice-q-de-barton/

El sistema Q no es solo un número, sino un equilibrio entre tres fuerzas.

La verdadera potencia del sistema Q reside en la elegancia de su ecuación fundamental, que equilibra seis parámetros geológicos mediante tres cocientes críticos.

Esta fórmula permite capturar la integridad de la excavación mediante la interacción de los tres principales factores de estabilidad:

Tamaño de los bloques (RQD/J_n): relaciona el índice de calidad de la roca con el número de familias de juntas (J_n). Define la estructura geométrica básica del macizo.
Resistencia al corte interbloque (J_r/SRF): analiza las fuerzas externas, teniendo en cuenta la rugosidad de las juntas (J_r) y su alteración o relleno mineral (J_a).
Esfuerzo activo (J_w/SRF): analiza las fuerzas externas. En este caso, el factor SRF (Stress Reduction Factor) es fundamental, ya que cuantifica la relación entre la resistencia de la roca y el esfuerzo actuante en rocas competentes, así como la influencia del agua (J_w).

Como bien señala el manual técnico de NGI:

«La estabilidad de la masa rocosa está influida por varios parámetros, pero principalmente por los tres factores siguientes: grado de fracturación (tamaño de los bloques), condiciones de fricción a lo largo de las fracturas y condiciones de estrés.»

El factor humano: por qué los expertos deben «calibrarse».

A pesar del rigor de las fórmulas, el sistema Q reconoce que la clasificación de los macizos rocosos se basa en evaluaciones subjetivas. Lo que un ingeniero identifica como una junta «ligeramente alterada», otro podría interpretarlo de manera distinta según su experiencia previa.

En la práctica senior, entendemos que el criterio profesional es el motor del sistema. Por ello, en proyectos de gran envergadura, es imperativo realizar sesiones conjuntas de mapeo al inicio de la obra. Este proceso de «calibración» entre geólogos e ingenieros no es un mero trámite, sino la garantía de una evaluación coherente y consensuada de cada parámetro de Q. La subjetividad humana se mitiga mediante el consenso técnico, lo que garantiza que los datos que alimentan el diseño del soporte sean fiables y coherentes.

Los límites de la «fórmula mágica».

La ingeniería responsable sabe cuándo una herramienta empírica debe complementarse. El sistema Q es muy robusto para rocas duras y fracturadas, pero el manual de NGI establece límites claros en los que su aplicación requiere precaución extrema o el uso de métodos adicionales.

Rocas blandas o débiles con pocas o ninguna fractura.
Masas rocosas extremadamente fracturadas (calidad «extremadamente pobre»).
Macizos fracturados con baja confinación.
Condiciones geométricas muy desfavorables en macizos rocosos fracturados.
Rocas con anisotropía severa (en foliación o en estado de esfuerzos).
Deformaciones dependientes del tiempo y de la presencia de rocas expansivas.

En estos escenarios, un ingeniero sénior sabe que debe integrar mediciones de deformación en tiempo real con simulaciones numéricas para validar el comportamiento del terreno.

¿Por qué el diseño de túneles es inherentemente conservador?

Es habitual que el soporte instalado en los túneles modernos parezca exceder los requisitos mínimos. Esto responde a una filosofía de seguridad profundamente arraigada: las recomendaciones del sistema Q son intrínsecamente conservadoras porque se basan en una base de datos de casos en los que no se produjo un fallo.

Además, la tecnología ha evolucionado más rápido que las tablas originales. El hormigón proyectado (shotcrete) reforzado con fibras de hoy en día presenta una mayor resistencia a la compresión y una mejor capacidad de absorción de energía que los materiales de los años setenta. Esta evolución, sumada a la prioridad absoluta de la seguridad laboral y de la vida útil de la infraestructura, explica por qué a menudo se instala más soporte del que estrictamente exige el valor de Q.

El «test del martillo»: ciencia en su forma más pura.

Aunque nos encontramos en la era de los escáneres láser, el método más fiable para determinar el RQD (Rock Quality Designation) suele ser el más manual. Según la definición de Deere, el RQD se basa en la suma de fragmentos del núcleo de más de 10 cm de longitud que presentan fracturas naturales.

Es aquí donde entra en juego el «test del martillo» para evaluar las juntas curadas. La decisión de si una fractura rellena de minerales como la epidota, el cuarzo o la calcita debe contarse como una «junta natural» (lo que reduciría el RQD) o como roca intacta depende de su resistencia. Si al golpear la roca con el martillo, esta se rompe a través de la masa intacta y no por la junta, consideramos que la junta está «soldada». En este caso, el valor del RQD aumenta, lo que refleja una mayor calidad del macizo rocoso. Se trata de la síntesis perfecta entre la alta ingeniería y el contacto físico directo con la geología.

Conclusión: un futuro sólido bajo tierra.

El sistema Q se ha adaptado a los tiempos integrando herramientas de mapeo digital en secciones de túneles y en registros de perforación sin perder su esencia empírica. No obstante, a medida que proyectamos túneles a mayores profundidades y en condiciones geológicas más adversas, surge una pregunta que todo ingeniero debe tener presente: ¿hasta dónde llega nuestra capacidad para predecir la naturaleza de lo que hay bajo cientos de metros de presión rocosa? Por ahora, la combinación de la fórmula de NGI, los nuevos materiales de soporte y la experiencia calibrada sigue siendo nuestra guía más segura en la oscuridad del subsuelo.

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este tema.

Este vídeo resume bien los conceptos básicos del sistema Q.

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Referencias:

BARTON, N.; GRIMSTAD, E. (2000). (C.L. Jimeno et al.) El sistema Q en el método Noruega de excavación de túneles. Ingeo Tuneles, Madrid.

BARTON, N.; LIEN, R.; LUNDE, J. (1974). Engineering classification of rock masses for the design of tunnel support. Rock Mechanics, Springer Verlag, vol. 6, pp. 189-236.

BIENIAWSKI, Z. T. (1989). Engineering rock mass classifications: a complete manual for engineers and geologists in mining, civil, and petroleum engineering. Wiley-Interscience, pp. 40–47.

GALLO, J.; PÉREZ, H.; GARCÍA, D. (2016). Excavación, sostenimiento y técnicas de corrección de túneles, obras subterráneas y labores mineras. Universidad del País Vasco. Bilbao, España, 277 pp.

GRIMSTAD, E.; BARTON, N. (1993). Updating the Q-Sytem for NMT. Proceedings of the International Symposium on Sprayed Concrete – Modern Use of Wet Mix Sprayed Concrete for Underground Support. Fagemes, Norway. Ed. Kompen, Opsahi and Berg. Norwegian Concrete Association. Oslo.

MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F.; ALCALÁ, J. (2012). Técnicas de voladuras y excavación en túneles. Apuntes de la Universitat Politècnica de València. Ref. 530, 165 pp.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

El arte del vertido perfecto: consejos técnicos para un hormigón impecable

https://constructivo.com/noticia/siga-estos-pasos-para-llevar-a-cabo-un-correcto-proceso-de-vibrado-en-la-fundicion-de-concreto-1582900765

Introducción: El momento crítico de la obra.

El vertido del hormigón no marca simplemente el final del transporte, sino que constituye el «momento de la verdad» en cualquier proyecto de construcción. En este momento se determinan la integridad, la durabilidad y la vida útil de la estructura. Un error en la puesta en obra puede convertir un material de alta calidad y alto coste en una estructura con fallos invisibles que comprometerán su resistencia en las próximas décadas.

Debemos entender que el hormigón fresco es un material sensible que requiere disciplina. La forma en que llega al encofrado determinará si se mantendrá su homogeneidad o si aparecerán patologías evitables. A continuación, desglosamos las prácticas técnicas esenciales que marcan la diferencia entre una ejecución mediocre y otra excelente desde el punto de vista estructural.

La regla de oro de los dos metros (la gravedad, enemiga).

Uno de los errores más comunes en obra es permitir que el hormigón caiga desde alturas excesivas por comodidad. Sin embargo, la gravedad puede disgregar la mezcla. El vertido siempre debe realizarse en dirección vertical y lo más cerca posible de su posición definitiva. Si se superan los dos metros de caída libre, se produce la segregación de la masa y pueden producirse daños por impacto en los encofrados, así como desplazamientos en las armaduras y en los conductos de pretensado.

Para evitar que el material choque y rebote contra el acero, es imperativo utilizar «tubos de caída flexible» o «tubos centrales» que encaucen el flujo. Si se opta por el uso de láminas de plástico flexible (faldones) para dirigir la masa, hay un detalle técnico vital: no se debe permitir que el faldón se sumerja más de 500 mm en el hormigón fresco, para facilitar su extracción y evitar que quede atrapado.

«El vertido desde alturas superiores a dos metros provoca necesariamente la disgregación de la masa de hormigón y puede ocasionar daños en los encofrados, así como desplazamientos de estos, de las armaduras y de los conductos de pretensado».

El arte de caminar hacia atrás: el secreto de las losas.

En el hormigonado de superficies horizontales, la técnica del operario es fundamental. La recomendación de oro es el «vertido en retroceso». Aunque resulte incómodo para el trabajador, consiste en avanzar vertiendo hormigón sobre la masa ya colocada.

¿Cuál es el secreto técnico que hay detrás? Al verter sobre el hormigón ya existente, el material nuevo solo atraviesa una capa, lo que garantiza una mayor homogeneidad. Además, la masa ya colocada amortigua la viscosidad del nuevo material y facilita su compactación natural. Este método garantiza que el frente de hormigonado avance abarcando todo el espesor de la capa y evita los desplazamientos horizontales incontrolados que separarían el árido del mortero.

El peligro silencioso de las «juntas frías» y el uso del vibrador.

Una junta fría se produce cuando una capa (tongada) comienza a fraguar antes de recibir la siguiente, lo que genera una unión débil. Para evitarlo, el ritmo de vertido debe ser uniforme y estar coordinado con los medios disponibles. La clave está en el correcto «cosido» de las capas, que deben tener un espesor entre 20 y 70 cm.

En este caso, la regla de campo es innegociable: el espesor de la capa debe ser siempre inferior a la longitud de la cabeza del vibrador. Solo así se garantiza que el equipo atraviese todo el espesor de la capa nueva y penetre en la anterior para consolidarlas. Como advertencia final, queda terminantemente prohibido utilizar el vibrador para «arrastrar» o distribuir el hormigón horizontalmente, ya que esta práctica es la principal causa de la disgregación de los elementos lineales.

Desafiando la pendiente: de abajo hacia arriba.

El hormigonado en superficies inclinadas plantea un reto físico: la tendencia del hormigón a deslizarse y la segregación debida a las distintas velocidades de los áridos. Existe una paradoja: el vibrado es indispensable para compactar, pero también es el principal motor del deslizamiento.

La orden técnica es hormigonar siempre de abajo hacia arriba. Por ello, debemos calcular el volumen y la distancia del vertido de modo que el hormigón ocupe su lugar tras un vibrado breve. Este control del tiempo de vibración, sumado al uso de elementos que encaucen el flujo (como tolvas o embudos), es lo único que garantiza que la masa no se desplace por la ladera y que se mantenga la estabilidad de la sección.

Cómo corregir un «nido de grava» (desde la descarga hasta la pala).

La calidad se controla desde el principio. Para evitar segregaciones iniciales, se recomienda utilizar una «cacera» (recipiente auxiliar) al vaciar la hormigonera, lo que reduce los riesgos antes de que el material llegue a la obra. Si, a pesar de esto, se detecta una zona con exceso de árido grueso (coquera o nido de grava), la corrección debe ser técnica; está prohibido intentar «tapar» el problema añadiendo mortero o hormigón blando encima.

El método correcto consiste en recoger las partículas de grava sobrantes con una pala y distribuirlas en «zonas blandas» (con exceso de mortero). Una vez redistribuido el árido, es obligatorio realizar un vibrado o un apisonado enérgico en la zona para reintegrar los componentes. Si no se realiza esta compactación final, la corrección será solo estética y no tendrá valor estructural.

«No se admitirá, bajo ninguna circunstancia, la puesta en obra de masas de hormigón que presenten indicios de inicio del fraguado, ya que ello compromete gravemente sus propiedades mecánicas y su correcta compactación».

Conclusión.

La puesta en obra es un proceso que exige disciplina técnica y supervisión constante. No se debe iniciar ningún vertido sin la conformidad expresa de la dirección facultativa, que debe verificar la correcta disposición de las armaduras y la estabilidad de los encofrados.

Al final de la jornada, debemos reflexionar: ¿compensa acelerar la construcción a costa de comprometer la durabilidad de una estructura diseñada para durar un siglo? El hormigón es un material noble, pero no perdona los errores una vez endurecido. Nuestra responsabilidad técnica es garantizar que ese «momento de la verdad» se lleve a cabo con la precisión que exigen la ingeniería y la seguridad pública.

Os he grabado un vídeo en el que explico este tipo de cuestiones de obra.

En esta conversación podrás escuchar consejos sobre cómo realizar un buen vertido de hormigón.

Este vídeo resume los conceptos clave de la colocación del hormigón.

Manual_de_Hormigonado_de_Alta_Precisión

Referencias:

ACI COMMITTEE 304. Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete. ACI 304R-00.

CALAVERA, J. et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.

FERNÁNDEZ CÁNOVAS, M. (2004). Hormigón. 7ª edición, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Servicio de Publicaciones, Madrid, 663 pp.

GALABRU, P. (1964). Tratado de procedimientos generales de construcción. Obras de fábrica y metálicas. Editorial Reverté, Barcelona, 610 pp.

TIKTIN, J. (1994). Procesamiento de áridos: instalaciones y puesta en obra de hormigón. Universidad Politécnica de Madrid. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Madrid, 360 pp. ISBN: 84-7493-205-X.

YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-903-1.

Cursos:

Curso de fabricación y puesta en obra del hormigón.

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