Categoría: historia

Evolución histórica de los materiales

Puente de lianas. https://www.pxfuel.com/es/search?q=bamb%C3%BA-+planta&page=68

La ingeniería civil no podría entenderse sin su relación con los materiales de construcción. Históricamente, el desarrollo y la evolución de las sociedades ha estado relacionada con la capacidad de sus miembros para producir y conformar los materiales necesarios para satisfacer sus necesidades. Los materiales de construcción han  servido al hombre para mejorar su calidad de vida o simplemente para subsistir, y junto con la energía han sido utilizados por el hombre para mejorar su condición. Los prehistoriadores han encontrado útil clasificar las primeras civilizaciones a partir de algunos materiales usados: Edad de Piedra, Edad del Cobre, Edad de Bronce, Edad del Hierro. Esta última secuencia parece universal en todas las áreas, ya el uso del hierro requiere una tecnología más compleja que la asociada a la producción de bronce, que a su vez requiere mayor tecnificación que el uso de la piedra.  A lo largo de la historia se han ido empleando distintos materiales en su construcción, evolucionando estos hasta la utilización actualmente de materiales compuestos formados por fibras de materiales muy resistentes. Madera, piedra, hierro, hormigón, ladrillo y aluminio han sido los materiales utilizados con más frecuencia en la construcción de todo tipo de estructuras. Actualmente se prueban nuevos materiales para construir puentes con mayor resistencia específica que el acero. Son los denominados materiales compuestos, formados por fibras unidas con una matriz de resina y que se vienen utilizando desde hace años en diversos tipos de industrias (aeroespacial, aeronáutica, automóvil, etc.).

En la tabla que os dejo a continuación, tomada de Milliarium, tenéis un pequeño cuadro cronológico de los materiales que se han utilizado en el caso de los puentes.

Cronología de los materiales en la construcción de puentes
COMPRESIÓN FLEXIÓN TRACCIÓN
Prehistoria Arcilla
(tapial, adobe, ladrillo)		 Madera Cuerdas
Historia clásica Piedra Madera Madera
Grapas metálicas
Siglo XIX Fundición Madera Cadenas de hierro
Primera mitad siglo XX Hormigón en masa
Acero laminado		 Hormigón armado
Acero laminado		 Cables de acero
Segunda mitad siglo XX Hormigones especiales
Acero laminado		 Maderas laminadas
Hormigón pretensado
Acero laminado
Aleaciones ligeras		 Cables de acero de alta resistencia, alto límite elástico y baja relajación

Sin embargo, la adopción de un nuevo material no ha supuesto un cambio inmediato y drástico en el diseño y concepción de las estructuras. A modo de ejemplo, cuando se utilizó por primera vez el hierro como material estructural en un puente en 1779, sobre el río Severn en Coalbrookdale (Inglaterra), su diseñador, Abraham Darby adoptó el mismo esquema estructural que los puentes de piedra.

Puente de Coalbrookdale, sobre el río Severn (Inglaterra)

El tema es, como veis, muy extenso como para explicarlo en un solo artículo. Por ello creo que lo mejor es que veamos un Polimedia del profesor David García Sanoguera donde nos explica dicha evolución histórica. Espero que os guste.

Los puentes medievales españoles, ¿con cuál te quedas?

Puente de Cangas del Narcea (Asturias). Fotografía de V. Yepes.
Puente de Cangas del Narcea (Asturias). Fotografía de V. Yepes.

La visión de la Edad Media como una época tenebrosa supone ignorar el sorprendente progreso de la innovación y el saber técnico. Si bien es cierto que la caída del Imperio Romano y la caída de un poder central provocaron una caída drástica en la construcción. El inicio del nuevo milenio vino parejo al desarrollo de las ciudades y de la expansión comercial; se empiezan a construir nuevos puentes, en paralelo con las catedrales góticas. Esta actividad constructiva se reforzó con los caminos de peregrinaje hacia Roma y Santiago de Compostela, donde los monjes constructores tuvieron un papel de primera magnitud. Si se comparan con los puentes romanos, los medievales olvidan reglas estrictas en cuanto a su diseño, con arcos asimétricos, plantas curvas o quebradas, tímpanos aligerados, etc. Los medievales eran puentes pintorescos, atrevidos en ocasiones, pero de menor calidad y solidez que los romanos. La labra de los sillares en los puentes medievales es más tosca y defectuosa que la de los romanos. Los arcos suelen ser macizos, con bóvedas formadas por anillos paralelos unos a otros o bien dos roscas en los extremos con un relleno entre sí.

Sin entrar en más detalles, os propongo un concurso. Si te atreves, incluso puedes dedicar tus vacaciones a hacer un recorrido para fotografiarlos y luego nos lo cuentas. He publicado en Twitter un conjunto de puentes representativos del medievo español. No están todos, ni mucho menos. Puedes incluir los que quieras con la etiqueta #Puentes_medievales . Se trata de retuitear aquellos que más te gusten o incorporar nuevos puentes. Aunque muchos se llaman popularmente «puentes romanos», gran parte de ellos son medievales. Otros también se denominan «Puentes del Diablo«. Algunos se han rehabilitado o restaurado y han perdido parte del diseño original. Empezamos, pues. No se trata de votar la foto más bonita o al puente de tu pueblo, sino al que creas que estéticamente está más logrado, poniendo en marcha tu sentido ingenieril.

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Esto me suena… El puente del Golden Gate y el «Ciudadano García»

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Los días 27 y 28 de mayo de 1937 fueron los días de la inauguración del puente Golden Gate. De este puente se ha escrito mucho, incluso algún post hemos escrito en este blog. Sin embargo, lo importante es que en Radio Nacional se hicieron eco de la noticia y en el programa «Esto me suena. Las tardes del Ciudadano García» y pudimos hablar durante unos minutos no sólo de este puente, sino de la importancia de la ingeniería española y de su difusión.

Os dejo el programa sacado directamente de la web de Radio Nacional. La entrevista dura hasta el minuto 18. Espero que os guste.

 

 

 

23 de abril, libros, Cervantes, Alcoy y El Quijote

Pont de Sant Jordi, Alcoi (Alacant)
Pont de Sant Jordi, Alcoi (Alacant). Participé como ingeniero en su iluminación.

Para un ingeniero alcoyano, como soy yo, nacido en la ciudad de los puentes, con una edad como la de don Quijote que «frisaba la edad de nuestro hidalgo  con los cincuenta años«, cuya hija cumple hoy sus años, coincidiendo con el día del libro y con el 400 aniversario de la muerte de Cervantes, no podía dejar pasar la oportunidad de escribir, aunque sean dos líneas sobre estos eventos.

Ahora, hace justamente un año, publiqué un post sobre los 10 libros de ingeniería que cabía recomendar en un día como éste. Eran libros que, lejos de explicar los entresijos de la técnica, se centraban más en el aspecto humano, histórico y profesional de la ingeniería. Se caracterizan por ser fáciles de leer y, lo más importante, que despiertan la curiosidad sobre aspectos, muchas veces ignorados y nunca explicados en la formación universitaria habitual. Revisando los blogs amigos, os paso una lista de recomendaciones, con libros donde coincidimos. Yo guardo gran placer de haberlos leído.

 

 

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Y seguro que me dejo blogs que recomiendan libros. Iré completando la lista.

También resulta interesante mencionar que algunos arquitectos e ingenieros también fueron escritores: José Echegaray, Juan Benet, Primo Levi, Dostoievski, Stendhal, Luis Buñuel, Joan Margarit, Albert Espinosa, entre otros.

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Pero volvamos la mirada brevemente hacia el Quijote y Cervantes. Tal y como escribe César Castaño (2004): «El llamado Siglo de Oro en España (1556- 1648) coincide con la decadencia económica unida a epidemias y grandes hambrunas, subidas de precios con devaluaciones de la moneda y malas cosechas. Además el sistema confiscatorio hizo proliferar las prácticas de una corrupción bastante generalizada. El cénit estuvo sobre 1580/1581, coincidiendo con la fecha en que más o menos se sitúa el comienzo de la escritura del Quijote«. Cervantes, a través de los consejos que Sancho Panza da a don Quijote, advierte sobre los vicios de aquella época: “Los oficios y grandes cargos no son otra cosa sino un golfo profundo de confusiones…” (II-Cáp. XLII).

Félix Faura (20005) comenta en un artículo sobre la tecnología e ingeniería en la España de El Quijote que: «En la famosa frase de Unamuno «que inventen ellos» se sintetiza todo este trágico pensamiento que no valoraba socialmente el trabajo de los científicos e ingenieros y que dejó a España al margen del progreso» cómo aún hoy día en España no nos hemos recuperado de la torpe visión que se tiene sobre los méritos de la técnica y la ingeniería españolas. Nada más lejos de la realidad, ni antes con Turriano, Jerónimo de Ayanz o Juan de Herrera, ni hoy, con Torroja, Torres Quevedo, Guastavino o Candela, por poner sólo unos pocos nombres, debe poner en duda la capacidad y alcance de la ingeniería y la técnica española en el mundo. Necesitamos una profunda revisión del pensamiento de Unamuno en este sentido.

Referencias:

  • Castaño, C. (2004). La ingeniería y el Quijote. Anales de mecánica y electricidad, pp. 58-62. (pdf)
  • Cervantes, Miguel de. Don Quijote de la Mancha. Edición de Domingo Yndurain. Madrid, Biblioteca Castro y turner Libros, 1993.
  • González-Tascón, I. (2005). La ingeniería del Siglo de Oro a través del Quijote. Revista de Obras Públicas, 3453, pp. 49-58.

El acueducto del Tempul, de Eduardo Torroja

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Acueducto de Tempul. Enero 1927. Fuente: http://www.cehopu.cedex.es/

El acueducto del Tempul se construyó para el abastecimiento de agua de Jerez de la Frontera (Cádiz), sobre el río Guadalete. Está formado por 11 tramos de vigas rectas de hormigón armado de 20 m de luz y un tramo central de tipo “Cantilever” de 57 m. Esta obra la diseñó y construyó Eduardo Torroja en 1925 apenas dos años después de terminar la carrera, estando trabajando en la empresa Hidrocivil. La estructura original estaba constituida por 14 tramos de vigas de 30 m de luz biapoyadas en los correspondientes pilares. Dos de estos pilares se apoyaban en el cauce del río, lo que provocaba dudas acerca de su resistencia a la socavación. Por ello Torroja decidió eliminar estas dos pilas, manteniendo el resto de la estructura. Se utilizó esta solución sustituyendo las pilas del cauce por apoyos elásticos con cimentación a 8 m de profundidad debido a la mala calidad del suelo del cauce y a través de unos tirantes continuos que pasan por la cabecera de la pila, se anclan en los extremos de los tramos adyacentes. Así el vano central del acueducto está formado por un tramo central de 17 m apoyando en las ménsulas laterales con 20 m de luz.  Para eliminar estos apoyos sin aumentar excesivamente la luz dispuso unos tirantes con un cordón central de acero dulce que, pasando por encima de las pilas adyacentes a los soportes eliminados, las cuales se elevaron y rediseñaron para los nuevos esfuerzos, se anclaban a uno y otro lado de las mismas, disponiendo, por tanto, de la reacción vertical eliminada.

El principal problema de esta solución era que esa reacción provenía de la componente vertical de la tracción del tirante y, salvo que la pila sobreelevada fuese muy alta, dicha reacción no podía generarse de forma pasiva sino con una gran flecha del tramo volado y, por lo tanto, con una flexión excesiva. Por ello, Torroja empleó cables de alta resistencia y los pretensó mediante un sistema de elevación con gatos hidráulicos insertados entre las propias pilas y las cabezas de las mismas, consiguiendo además introducir una compresión adicional en los tramos de tablero entre los puntos de anclaje.

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Dispositivos de elevación de las cabezas de los pilares. Fuente: http://www.cehopu.cedex.es/
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Esquema de esfuerzos al elevar los gatos

Según cuenta Torroja, poco después de finalizar el hormigonado del tramo central apoyado en los voladizos atirantados, sobrevino una fuerte riada que comenzó a arrastrar la cimbra. Viendo peligrar la integridad de la estructura, y puesto que el hormigón ya había alcanzado una resistencia que se estimó suficiente, se procedió a accionar los gatos, levantando el cabezal de las pilas unos 25 cm, lo que bastó para elevar el extremo de los tramos colgados unos 5 cm, separando la estructura de las cimbras que fueron finalmente arrastradas por el agua.

Historia de la prefabricación del hormigón

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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Dos despropósitos, un tinerfeño y la Ilustración alumbraron al ingeniero de caminos

descargaEl pasado viernes 24 de abril de 2015, el Consejo de Ministros aprobó una resolución por la cual un ingeniero de caminos o informático pre-Bolonia ostenta ahora tanto el nivel 3 del MECES como el 7 del EQF. Este desajuste ha tardado en subsanarse y ha perjudicado a muchos compañeros y empresas en el extranjero. Por tanto, se reconoce que el ingeniero de caminos, canales y puertos no es el ingeniero civil, sino que su nivel de estudios supera el grado.

Sin embargo, ¿de dónde viene esta profesión en España? En otro artículo analizamos el origen del ingeniero de caminos y la importancia del tinerfeño Agustín de Betancourt en este nacimiento. Estamos hablando de una época, finales del siglo XVIII, donde los planes reformistas de la Ilustración se fueron consolidando en España. Sin embargo, dos hechos detonaron la aparición de la Inspección de Caminos en 1799 y la Escuela de Ingenieros de Caminos en 1802: el inacabado puente del Rey sobre el Júcar y el desastre de la rotura de la presa murciana de Puentes.

Puente del Rey, sobre el Júcar (Gabarda)

La iniciativa de fundar el Cuerpo de «Caminos y Canales» ya había sido planteada en 1785 por Betancourt, que estaba pensionado en París. El objetivo era diferenciar el trabajo de los ingenieros militares y navales, que se iban a dedicar a la fortificación, el alzado topográfico y la construcción naval, de las labores de construcción de caminos y obras hidráulicas, que se iban a dejar a cargo de los ingenieros de caminos. Sin embargo, hubo que esperar a 1799, año en que las costosas obras públicas, proyectadas y ejecutadas por manos inexpertas, estaban desbordando las arcas públicas. Se decidió dejar en manos de la Inspección de Caminos este tipo de obras para evitar nuevos despropósitos (Rumeu, 1980; Sáenz, 1993).

Rotura de la Presa de Puentes, 1802.
Agustín de Betancourt (1758-1824)
Agustín de Betancourt (1758-1824)

En efecto, el creciente desprestigio de algunos arquitectos academicistas de la época, fruto de algunos dolorosos fracasos, propició la necesidad de preparar de forma rigurosa a los técnicos que debían encargarse de este tipo de obras. Así, las obras del puente del Rey sobre el Júcar, en la carretera de Madrid a Valencia, se paralizaron en 1801, después de que las arcas públicas se hubieran gastado grandes cantidades de dinero. Además, en abril de 1802, la presa de Puentes, finalizada diez años antes, reventó y arrasó la huerta de Lorca, causando más de 600 muertos. Casualidad o no, la Escuela de Ingenieros de Caminos empezó sus clases meses después del desastre de Puentes. No sería justo atribuir a estos desastres el nacimiento de esta profesión, pero sin duda aceleró la toma de decisiones en esta época convulsa.

Este programa reformista dio lugar en 1836 a la creación del Cuerpo de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, de modo que las obras públicas empezaron a depender de este nuevo cuerpo. Para ello, los ingenieros debían pasar por la nueva Escuela, que garantizaba, mediante una estricta educación, una formación técnica basada fundamentalmente en conocimientos hidráulicos y matemáticos, construcción práctica, geometría, mecánica, además de dibujo y diseño arquitectónico (Rumeu, 1980; Sáenz, 1993). El rigor de la selección de los alumnos era tal que, pese a ser una profesión bien remunerada, segura y de prestigio, solo el 20 % de los aspirantes llegaron a obtener su título en las primeras cuatro décadas de funcionamiento. De esta forma, el Cuerpo de Ingenieros no pudo completar su escalafón hasta principios del siglo XX.

Os dejo un vídeo del inacabado puente del Rey, en Gabarda:

Referencias:

Rumeu, A. (1980). Ciencia y tecnología de la España Ilustrada. La Escuela de Caminos y Canales. Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Madrid.

Sáenz Ridruejo, F. (1993). Los ingenieros de caminos. Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Madrid.

El desastre del embalse del Vajont (Italia)

El valle de Vajont tras el derrumbe del monte Toc que causó el desastre. Wikipedia

La presa de Vajont fue construida en 1961 en los Pre-Alpes italianos, a unos 100 km al norte de Venecia. Era una de las presas más altas del mundo, con 262 m de altura, 27 m de grosor en la base y 3,4 m en la cima. Desde el principio, los técnicos ya detectaron problemas de corrimientos de tierras, por lo que recomendaban no llenar el embalse por encima de un determinado nivel de agua. El 9 de octubre de 1963, a las 22.39 h, el tercer llenado del depósito produjo un gigantesco deslizamiento de unos 260 millones de m³ de tierra y roca, que cayeron en el embalse, prácticamente lleno, a unos 110 km/h. El agua desplazada resultante hizo que 50 millones de m³ de agua sobrepasaran la presa en una ola de 90 m de altura. A pesar de ello, la estructura de la presa no recibió daños importantes. La tragedia podría haber sido aún mayor si la presa se hubiera derrumbado, vertiendo otros 50 millones de m³ que, a pesar de todo, permanecieron embalsados. El formidable tsunami consecuencia del deslizamiento destruyó totalmente el pueblo de Longarone y las pequeñas villas de Pirago, Rivalta, Villanova y Faè. Varios pueblos de los territorios de Erto y Casso y el pueblo de Codissago, cerca de Castellavazzo, sufrieron daños importantes. Murieron unas 2000 personas. Los destrozos fueron causados exclusivamente por el desplazamiento de aire al explotar la ola en los pueblos colindantes.

Animación del deslizamiento. Fuente: http://ireneu.blogspot.com.es

¿Cómo pudo suceder un desastre de tales proporciones? ¿Se pudo evitar? Es mucha la información en distintas webs sobre la tragedia de Vajont. Nos pone en guardia sobre los límites de la técnica y del sentido común. Desgraciadamente, se ha convertido en un ejemplo de cómo el ser humano decidió retar a la naturaleza, quien le avisó de lo que podía suceder. Sin embargo, cuando los responsables decidieron mirar hacia otro lado, el desastre llegó con sus mayores consecuencias. Este es un buen ejemplo de estudio de caso, tanto desde el punto de vista técnico como ético.

En el siguiente enlace podéis descargaros un artículo de 1964 de José Mª Valdés sobre algunas meditaciones acerca de esta catástrofe. Se trata de una conferencia pronunciada el 24 de abril de ese año en el Centro de Estudios Hidrográficos de la Dirección General de Obras Públicas: http://ropdigital.ciccp.es/pdf/publico/1964/1964_tomoI_2991_01.pdf

En un documental emitido por el canal Historia, una de las víctimas relata que un ingeniero dijo a su abuela: “Recuerde que la presa no se caerá porque está muy bien hecha, pero la montaña cederá, y acabarán atrapados como ratas”. A continuación os dejo varios de estos vídeos al respecto para la reflexión.

Puente sobre el río Caroní (Venezuela)

Puente sobre el río Caroní entre San Félix y Puerto Ordaz, Venezuela. Vanos de 96 m de luz, 1963. Leonhardt & Andrä.

Caroní es uno de los 11 municipios de Venezuela ubicado en el extremo norte del país. Su capital es Ciudad Guayana, la más importante de toda la región guayanesa al sur del río Orinoco. En el puente Caroni, entre Puerto Ordaz y San Félix (Venezuela), con vanos de 94 m, Leonhardt y Baur utilizaron pilas intermedias de lanzamiento para reducir la luz de lanzamiento. Este procedimiento encarece la construcción, pues no tiene sentido construir pilas provisionales que no vayan a permanecer definitivas. El procedimiento de construcción de puentes mediante lanzamiento es competitivo con luces de hasta 60-70 m, siempre que la longitud total del puente sea de, al menos, 600 a 700 m. Fuera de estos rangos, los medios auxiliares no se amortizan suficientemente. Os dejo una película algo antigua tomada durante la construcción del puente Dalla Costa sobre el río Caroní, que muestra todo el proceso seguido desde el inicio de la construcción en 1962 hasta su finalización en 1964. Tiene interés por su valor histórico.

 

 

 

 

El oficio de maquinista en la industria de la construcción

Los operadores o maquinistas de las máquinas empleadas en obras públicas constituyen una pieza clave en el funcionamiento de cualquier obra. La complejidad de algunos equipos y la incidencia de la maquinaria en los costes de producción, precisan de especialistas con una formación adecuada, capacidad de trabajar en equipo y con un fuerte sentido común. No en vano, una parte importante de las medidas de seguridad en el trabajo dependen de estos especialistas.

Os dejo un vídeo realizado por Structuralia que nos ofrece un perfil de este tipo de trabajo y algo de historia respecto a sus orígenes. Espero que os guste.

Referencias:

YEPES, V. (2014). Maquinaria de movimiento de tierras. Apuntes de la Universitat Politècnica de València, Ref. 204. Valencia,  158 pp.

YEPES, V. (2021). Procedimientos de construcción para la compactación y mejora del terreno. Colección Manual de Referencia, 1ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 426 pp. Ref. 428. ISBN: 978-84-9048-603-0.

YEPES, V. (2022). Gestión de costes y producción de maquinaria de construcción. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 243 pp. Ref. 442. ISBN: 978-84-1396-046-3