Categoría: hormigón

Cómo la hibridación de materiales puede recortar un 24% las emisiones de carbono

En este artículo se resumen las ideas principales de un trabajo recientemente aceptado para su publicación en Smart and Sustainable Built Environment. El trabajo es fruto de una colaboración internacional con investigadores brasileños y estudia la optimización topológica multiobjetivo de celosías tubulares híbridas de materiales compuestos, teniendo en cuenta tanto su comportamiento estructural como aspectos de sostenibilidad. Más que reproducir aquí todos los detalles del artículo, se presentan sus planteamientos fundamentales, la metodología empleada y los principales resultados obtenidos.

De acuerdo con el Global Status Report for Buildings and Construction (2020), elaborado por la Alianza Global para la Edificación y la Construcción (GlobalABC) en colaboración con el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (UNEP), el sector de la edificación es responsable del 38 % de las emisiones globales de CO₂ asociadas al uso de la energía. De este volumen, un 10 % corresponde directamente al carbono embebido, es decir, a los gases de efecto invernadero emitidos durante la extracción, la fabricación y el transporte de los materiales de construcción. Ante este escenario, la ingeniería civil y la arquitectura se enfrentan a un desafío inaplazable: ¿es posible aumentar sustancialmente la capacidad resistente de una estructura, reducir sus costes de construcción y, al mismo tiempo, disminuir drásticamente su huella de carbono?

Históricamente se ha asumido que elevar las prestaciones mecánicas de un edificio implica un mayor consumo de recursos, lo que encarece la obra y multiplica las emisiones de CO₂. Sin embargo, la aplicación de algoritmos de optimización metaheurística multiobjetivo —como la Optimización por Enjambre de Partículas (Particle Swarm Optimization, PSO) y su variante multiobjetivo (MOPSO)— demuestra de forma contundente que esta aparente incompatibilidad es un mito.

Al integrar la optimización de celosías tubulares híbridas (acero-hormigón) con losas mixtas colaborantes, los algoritmos demuestran que es factible reconfigurar la geometría y la distribución de materiales para lograr ahorros inéditos. A continuación, analizamos los cuatro descubrimientos más impactantes y contraintuitivos extraídos de las investigaciones más recientes sobre optimización estructural sostenible.

1. Materiales más resistentes no significan mayor contaminación: El mito desmontado

A primera vista, la lógica indicaría que prescribir aceros y hormigones de alta resistencia incrementa el impacto ambiental, ya que la fabricación de una unidad de masa o de volumen de estos materiales avanzados genera una mayor cantidad de CO₂ equivalente. No obstante, al analizar el comportamiento global de la estructura, la optimización algorítmica demuestra exactamente lo contrario.

El uso de materiales con prestaciones mecánicas elevadas permite reducir la sección transversal y la masa total de los elementos estructurales, de modo que esa contracción volumétrica compensa con creces el mayor factor de emisión unitario del material. En el caso de las celosías tubulares mixtas, el algoritmo PSO seleccionó sistemáticamente:

  • Hormigones de relleno para el cordón superior con resistencia a la compresión (fck) siempre superior a 40 MPa, alcanzando de forma recurrente valores entre 70 y 90 MPa.
  • Hibridación dinámica de aceros entre los distintos elementos de la celosía. El algoritmo asigna grados de alta resistencia, como ASTM A913 Gr. 70 o ASTM A572 Gr. 65, a los cordones superior e inferior para maximizar la resistencia al momento flector y a los esfuerzos axiales, mientras optimiza las diagonales y los montantes combinando grados como ASTM A572 Gr. 50, Gr. 60 o Gr. 65, según la solicitación específica de cada barra.

Esta asignación selectiva de propiedades mecánicas aprovecha el relleno de hormigón para evitar el pandeo local y global del cordón tubular superior, lo que permite utilizar perfiles de acero notablemente más esbeltos y livianos en toda la celosía.

«La hibridación de materiales —combinando hormigón de alta resistencia en el cordón superior y diferentes grados de acero asignados dinámicamente según la solicitación de cada barra— maximiza la eficiencia mecánica global. La contracción de la masa total de la estructura supera con frecuencia el impacto ambiental unitario de los materiales de alto rendimiento, logrando un balance de carbono neto marcadamente favorable.»

2. El ‘efecto dominó’ en la losa: reducir 3 centímetros puede recortar casi un cuarto del CO₂

En las estructuras de luces medianas (entre 8 y 24 metros), la losa mixta representa la mayor parte de la masa total de la edificación. Por ello, cualquier mejora geométrica en la losa desencadena un efecto dominó positivo en toda la estructura de soporte.

El diseño tradicional suele recurrir a catálogos comerciales estandarizados y dimensionar la chapa de acero perfilada para resistir por sí sola las cargas durante la fase previa al curado del hormigón. En esta etapa, la chapa metálica actúa únicamente como encofrado perdido. Sin embargo, al incorporar una armadura mínima de refuerzo en los nervios de la losa (por ejemplo, 2 barras de 6,3 mm o 8 mm), se transforma el comportamiento en la fase posterior al curado: esta armadura adicional asume las tensiones de flexión positiva, reduciendo drásticamente la demanda estructural sobre la chapa metálica.

Esta simple adición de acero de refuerzo permite optimizar simultáneamente la geometría de la losa:

  • El espesor total de la losa se reduce de 140 mm a 110 mm (3 cm menos de hormigón).
  • El espesor de la chapa de acero perfilada se reduce de 1,25 mm a 0,80 mm.

La razón física por la cual una reducción de tan solo 3 cm de espesor logra recortar las emisiones globales de CO₂ hasta en un 24 % en vanos de 8 metros radica en la distribución de la masa: en vanos cortos, el volumen de hormigón domina la huella de carbono total del sistema y representa entre el 42 % y el 45 % del CO₂ emitido. Aligerar la losa reduce directamente la carga muerta que debe soportar la celosía, lo que se traduce en una reducción en cascada del acero requerido en las barras.

Parámetro y configuración estructural Comparativa (tradicional de catálogo vs. optimizada con refuerzo)
Espesor total de la losa De 140 mm (catálogo) a 110 mm (optimizada con refuerzo) — Ahorro de 3 cm
Espesor de la chapa de acero De 1,25 mm (catálogo) a 0,80 mm (optimizada con refuerzo)
Reducción máxima de CO₂ embebido Hasta un 24 % de reducción respecto a la solución base en vanos de 8 m

3. Beneficio mutuo estructural: por cada kilo de CO₂ reducido, ahorras 0,76 euros

En la práctica profesional persiste el prejuicio de que el diseño sostenible incrementa necesariamente los costes de construcción. La optimización multiobjetivo desmiente esta premisa al demostrar una sólida correlación lineal entre el coste directo de fabricación e instalación y las emisiones de CO₂ embebido, con un coeficiente de determinación R² = 0,9895.

En el sistema analizado, las soluciones de menor impacto ambiental son, al mismo tiempo, las más económicas. Esto se debe a que los vectores que incrementan el coste (toneladas de acero consumido y metros cúbicos de hormigón vertidos) son idénticos a los factores que disparan la huella de carbono.

Bajo las condiciones del mercado brasileño analizadas en el estudio (datos de enero de 2026), se determinó que por cada kilogramo de CO₂ mitigado mediante la optimización estructural, se obtiene un ahorro económico medio, al cambio actual, de 0,76 euros. Es fundamental precisar que esta cifra no constituye una constante universal, ya que depende de las matrices de costes unitarios, de los factores de emisión regionales y de las tipologías analizadas. Sin embargo, confirma un principio técnico contundente: en celosías tubulares híbridas y en losas mixtas, la sostenibilidad ambiental y la rentabilidad financiera avanzan de forma alineada.

4. Multiplicar la capacidad por 2,5 sin disparar la huella ambiental: la frontera Pareto

Mediante la aplicación del algoritmo MOPSO, es posible trazar la frontera de Pareto, un conjunto de soluciones óptimas en el que resulta imposible mejorar un objetivo (como la capacidad de carga) sin penalizar otro (como las emisiones o el coste).

Para los rangos de carga de servicio habituales en edificaciones residenciales y comerciales (de 2 a 5 kN/m²), los resultados de la frontera Pareto revelan una ganancia de eficiencia sobresaliente:

  • La capacidad de carga de la losa puede incrementarse hasta 2,5 veces (+150 %) respecto a la solución de capacidad mínima.
  • Este aumento masivo del rendimiento mecánico requiere solo un aumento modesto del 25 % en las emisiones de CO₂ y del 52 % en el coste de construcción.

Sin embargo, el análisis algorítmico identifica un punto de inflexión crítico. Cuando las demandas de carga superan los 10 kN/m², las penalizaciones económicas y ambientales aumentan de forma fuertemente no lineal. A partir de este umbral, los requerimientos del Estado Límite de Servicio (límites de deflexión L/350) y las elevadas fuerzas axiales en las barras de la celosía obligan a recurrir a perfiles tubulares sensiblemente más pesados y con espesores de pared mayores.

Asimismo, la investigación revela un matiz estructural según la luz del vano: mientras que en luces cortas (8 m) el impacto ambiental está dominado por los materiales de la losa, en luces largas (16 a 24 m) el peso de las barras de acero de la celosía pasa a controlar el balance ambiental, lo que representa entre el 37 % y el 38 % de las emisiones totales de CO₂.

«El trazado de la frontera multiobjetivo de Pareto permite a los proyectistas abandonar la toma de decisiones a ciegas. Proporciona una herramienta racional para seleccionar la combinación precisa de geometría y materiales según los requerimientos reales del proyecto, evitando el sobredimensionamiento y optimizando el equilibrio entre rendimiento, coste e impacto ambiental.»

El futuro del diseño estructural: algoritmos frente a catálogos rígidos

La integración de algoritmos de optimización metaheurística (PSO y MOPSO) con la hibridación de materiales representa un cambio de paradigma en la ingeniería estructural de edificaciones de luz mediana (de 8 a 24 metros). La hibridación de grados de acero en elementos tubulares, combinada con el relleno de hormigón de alta resistencia en el cordón superior y el armado inteligente de la losa mixta, demuestra que es técnicamente viable construir estructuras más resistentes y más económicas, con una huella de carbono significativamente menor.

El diseño estructural moderno ya no necesita quedar supeditado a los límites rígidos de los catálogos comerciales preestablecidos. La optimización algorítmica permite explorar de forma automatizada miles de combinaciones geométricas y de materiales para prescribir la solución exacta que satisface los Estados Límites Últimos y de Servicio con la máxima eficiencia ambiental.

Ante la urgente necesidad de descarbonizar el entorno construido, la interrogante decisiva para proyectistas, consultores y promotores es evidente: ¿está el sector de la edificación preparado para abandonar las recetas tradicionales y dar el salto definitivo al diseño algorítmico orientado a la sostenibilidad?

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

Este vídeo resume bien el contenido del artículo.

Referencia:

ALVES, É.C.; KRIPKA, M.; YEPES, V.  (2026). Sustainable Multi-Objective Topology Optimization of Composite Hybrid Tubular Trusses. Smart and Sustainable Built Environment (accepted, in press)

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Columnas mixtas acero-hormigón: cuando resistir ya no es el único criterio de diseño

Un estudio reciente plantea la optimización simultánea de la resistencia, el coste y las emisiones de CO₂ en columnas tubulares rellenas de hormigón y muestra cómo la geometría, la esbeltez y los materiales pueden modificar la solución óptima.

Acaban de publicar un artículo nuestro en Journal of Composites Science, una de las revistas de impacto científico indexada en el JCR.  La investigación se enmarca en el proyecto RESILIFE, que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València. Además, muestra la internacionalización de nuestro grupo de investigación, en este caso, con Brasil. A continuación, se presenta un resumen del trabajo y de la información de contexto.

Durante décadas, el dimensionamiento estructural ha girado en torno a una pregunta directa: ¿qué sección necesitamos para resistir las acciones previstas? Hoy esa pregunta sigue siendo imprescindible, pero ya no agota el problema. El coste de los materiales y su impacto ambiental están teniendo un impacto progresivo en las decisiones de los proyectos.

Las columnas tubulares de acero rellenas de hormigón constituyen un buen campo de estudio para esta cuestión. El perfil de acero aporta resistencia y confinamiento, mientras que el hormigón contribuye a la capacidad resistente y a la rigidez del conjunto. Existen, sin embargo, muchas formas de alcanzar una determinada resistencia: modificar la geometría, mejorar la calidad de los materiales o incorporar armadura adicional.

El trabajo de Lourenção et al. aborda estas alternativas mediante un procedimiento de optimización multiobjetivo aplicado a columnas tubulares mixtas con secciones circulares, cuadradas y rectangulares. El objetivo es analizar conjuntamente la capacidad resistente, el coste y las emisiones de CO₂ incorporadas.

De dimensionar una sección a explorar un espacio de soluciones

La principal aportación del estudio radica en plantear el diseño como un problema de búsqueda. Los autores permiten que el modelo modifique la geometría de la sección, las propiedades de los materiales y la disposición de la armadura dentro de un espacio de diseño previamente definido.

La herramienta empleada es Multi-Objective Particle Swarm Optimization (MOPSO), una extensión del algoritmo PSO orientada a problemas con múltiples objetivos. El procedimiento genera soluciones de Pareto: alternativas en las que mejorar uno de los objetivos implica, por lo general, penalizar el otro.

El estudio utiliza, además, métricas de Minkowski y la teoría de la entropía para analizar y seleccionar alternativas dentro de ese conjunto. De esta forma, el resultado no es una única sección supuestamente óptima, sino un conjunto de soluciones que permiten valorar distintos compromisos entre resistencia, coste y emisiones.

Qué variables entran en el cálculo

El espacio de búsqueda incluye perfiles tubulares circulares, cuadrados y rectangulares del catálogo de Vallourec. También se modifican la resistencia característica del hormigón, la calidad del acero y, cuando corresponde, la cantidad y el diámetro de las barras longitudinales.

El hormigón se estudia entre 25 y 90 MPa, con barras de 10, 12,5, 16 y 20 mm y diferentes calidades de acero estructural. La inclusión de hormigones de alta resistencia permite estudiar si una mayor resistencia del material puede compensar su mayor coste mediante una reducción de la cantidad total de material.

Este punto requiere cierta cautela. El artículo señala que la ABNT NBR 8800:2024 limita la resistencia característica del hormigón en los elementos mixtos a 50 MPa. Las soluciones por encima de ese valor tienen, por tanto, un carácter exploratorio en el estudio.

Las tres funciones objetivo son la capacidad resistente, el coste de los materiales y las emisiones de CO₂ asociadas al hormigón, al perfil de acero y a la armadura.

Qué se ha validado realmente

Antes de aplicar la optimización, los autores contrastan la formulación empleada para calcular la capacidad resistente con seis probetas experimentales publicadas por Ibáñez et al. (2021).

Son columnas tubulares rellenas de hormigón sin armadura longitudinal adicional, con secciones circulares, cuadradas y rectangulares, una longitud de 30 cm y apoyos articulados en ambos extremos. Las cargas últimas experimentales se comparan con las obtenidas mediante el Eurocódigo 4, el AISC y la formulación basada en la ABNT NBR 16239 empleada en el estudio.

La relación media Nexp / NNBR16239 es 1,01. Los valores medios correspondientes a Eurocódigo 4 y a AISC son 0,92 y 1,09, respectivamente. Los resultados individuales muestran diferencias entre las probetas, especialmente en algunas secciones circulares.

La precisión metodológica es importante: esta comprobación respalda la formulación empleada para estimar la resistencia, pero no constituye una validación experimental del algoritmo MOPSO ni de las soluciones de coste y de emisiones. Tampoco cubre directamente el comportamiento de las columnas de 3, 4 y 5 m analizadas en la optimización, ya que las probetas experimentales tienen 30 cm de longitud.

Qué encuentra la optimización

Los resultados muestran que las configuraciones sin armadura longitudinal adicional suelen presentar emisiones menores que sus equivalentes armadas. Aunque la armadura incrementa la capacidad resistente, añade acero y, con ello, coste y emisiones.

El empleo de hormigones de mayor resistencia puede alterar ese equilibrio. En determinadas soluciones sin armadura, los hormigones de 60 y 90 MPa permiten reducir la cantidad total de material y las emisiones. En los casos estudiados, las reducciones alcanzan hasta aproximadamente el 16 %.

La geometría tampoco mantiene una posición constante. El estudio analiza columnas de 3, 4 y 5 m y observa que el aumento de la longitud de la columna incrementa las emisiones. Los autores cuantifican un aumento medio de aproximadamente el 35 % en las columnas de 4 m y del 73 % en las de 5 m respecto de las soluciones de 3 m.

La explicación se relaciona con la mayor demanda de material asociada a la esbeltez y con las restricciones adicionales de resistencia y estabilidad. Además, la sección que presenta las menores emisiones varía según las cargas y la longitud consideradas.

Qué aporta el frente de Pareto

La representación mediante frentes de Pareto permite visualizar el compromiso entre los tres objetivos. Una solución puede ofrecer mayor capacidad resistente, pero a costa de un mayor coste y de mayores emisiones; otra puede reducir el impacto ambiental a costa de una menor capacidad o de otras penalizaciones.

Entre los nueve escenarios analizados mediante el procedimiento multicriterio, las secciones cuadradas sin armadura longitudinal adicional ocupan la primera posición en ocho de ellos. La excepción corresponde a una columna de 4 m sometida a flexión biaxial, en la que la alternativa rectangular con armadura adicional ocupa dicha posición.

Estos resultados corresponden al conjunto concreto de cargas, longitudes, materiales y criterios considerados. No permiten establecer una regla general según la cual una determinada geometría sea siempre preferible.

Utilidad práctica de la investigación

La aplicación más interesante del procedimiento radica en el predimensionamiento y en la comparación sistemática de alternativas. En lugar de seleccionar una sección y modificarla mediante iteraciones sucesivas, el ingeniero puede definir un conjunto de soluciones admisibles y explorar simultáneamente la geometría, los materiales y la armadura. Esto puede ser especialmente útil en estructuras con numerosas columnas similares, donde pequeñas diferencias en el consumo de acero u hormigón pueden acumularse y generar efectos relevantes.

El modelo, sin embargo, no sustituye las comprobaciones habituales del proyecto. El estudio no incorpora como criterios independientes la constructibilidad, la ductilidad, la resistencia al fuego ni determinadas condiciones de servicio. Tampoco realiza un análisis de ciclo de vida completo: el indicador ambiental se limita a las emisiones incorporadas de los materiales considerados. Los resultados ambientales dependen de los factores de emisión adoptados, mientras que la selección multicriterio depende del procedimiento utilizado para comparar las alternativas.

La metodología es potencialmente transferible al proyecto español, pero los resultados numéricos no pueden trasladarse directamente. El estudio utiliza normativa, perfiles comerciales, precios y datos ambientales pertinentes al contexto brasileño. Para aplicarlo en España, habría que adaptar el espacio de búsqueda a los perfiles disponibles, a los materiales y precios reales, a los datos ambientales del suministro y a la normativa aplicable. También habría que incorporar las condiciones concretas de ejecución, de fuego, de durabilidad, de uniones, de estabilidad global y de servicio.

Por tanto, la transferencia más interesante no consiste en adoptar directamente una de las secciones seleccionadas por el estudio, sino en reproducir el procedimiento con datos y restricciones propios del proyecto. Esa es probablemente la principal utilidad profesional del trabajo: disponer de una metodología capaz de explorar conjuntamente la resistencia, el coste y las emisiones antes de fijar definitivamente la solución estructural.

Referencia:

LOURENÇÃO, J.S.; KRIPKA, M.; YEPES, V.; ALVES, É.C. (2026). Multi-Objective Comparative Analysis of High-Strength Steel–Concrete Composite Columns. Journal of Composites Science, 10(10):517. DOI:10.3390/jcs10100517

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Cómo verificar la conexión entre micropilotes y cimentaciones existentes en el recalce de edificios

El recalce mediante micropilotes es una solución habitual cuando una cimentación existente deja de contar con condiciones geotécnicas adecuadas. Es especialmente interesante en terrenos con baja capacidad portante o con arcillas expansivas, donde los movimientos volumétricos del terreno pueden comprometer el comportamiento de una cimentación superficial. Sin embargo, disponer de micropilotes con capacidad resistente suficiente no garantiza por sí mismo que el sistema de recalce funcione correctamente.

El artículo «Analytical design of RC–micropile connections in building underpinning« (Sánchez-Garrido et al., 2026) aborda precisamente este problema. Los autores centran su atención en el nudo que conecta el micropilote con la zapata existente, una zona en la que las normas ofrecen una orientación limitada y fragmentaria para verificar la transferencia de cargas.

La idea que recorre todo el trabajo es sencilla, pero tiene importantes consecuencias para el diseño: la capacidad del micropilote y la capacidad geotécnica del terreno no son necesariamente los mecanismos que gobiernan el recalce. La transferencia de esfuerzos en la conexión puede convertirse en el punto débil del sistema.

La aportación principal del artículo

La principal aportación es una metodología analítica para verificar la transferencia de carga en la conexión entre una cimentación existente de hormigón armado y un micropilote. Para ello, los autores dividen el problema en dos interfaces resistentes:

  • Interfaz 1: acero–lechada, correspondiente a la adherencia entre el tubo de acero del micropilote y el material cementante que lo rodea.
  • Interfaz 2: lechada–zapata, correspondiente a la transferencia de cortante entre el material de relleno y el hormigón de la cimentación existente.

A estas dos comprobaciones se añade una verificación global de la zapata mediante un modelo de bielas y tirantes. La metodología combina formulaciones normativas, referencias empíricas y datos provenientes de ensayos normalizados de arranque.

Este planteamiento permite separar los mecanismos resistentes que habitualmente quedan agrupados en una única comprobación. El artículo sostiene que esta separación resulta especialmente útil en los nudos confinados de recalce, donde la geometría y la concentración de tensiones pueden modificar significativamente el mecanismo de transmisión de cargas.

Los autores también plantean que la metodología podría incorporarse en el futuro a entornos digitales de diseño, incluido BIM, mediante comprobaciones paramétricas asociadas a la geometría y a las propiedades de los materiales. El propio artículo aclara que esta integración digital no forma parte del desarrollo realizado, sino que constituye una posible aplicación posterior.

¿Cómo se ha desarrollado la metodología?

Antes de estudiar las interfaces, el procedimiento comprueba el comportamiento global de la cimentación existente. Cuando los micropilotes atraviesan una zapata, esta pasa a comportarse, desde el punto de vista resistente considerado en el estudio, como un encepado rígido. Por ello, los autores emplean un modelo de bielas y tirantes para comprobar si la armadura existente puede resistir las tracciones multidireccionales generadas por la transferencia de cargas.

Una vez garantizada esta condición global, se estudian por separado ambas interfaces.

1. Interfaz acero–lechada

En un tubo de acero liso, la transmisión de esfuerzos depende principalmente de la adhesión química y de la fricción. El problema es que el tubo carece de un mecanismo eficaz de engranamiento mecánico.

El artículo compara distintas formulaciones. La expresión histórica de EH-91 proporciona una resistencia de adherencia de 1,26 MPa para el caso estudiado, mientras que el Eurocódigo 4 limita el valor a 0,55 MPa y el fib Model Code 2010 conduce a aproximadamente 0,60 MPa. En todos los casos, la resistencia obtenida para el tubo liso resulta insuficiente para transmitir la solicitación de cálculo del caso analizado.

La alternativa estudiada consiste en soldar conectores corrugados longitudinales al tubo. Estos elementos aumentan la superficie efectiva de transferencia y, sobre todo, introducen un mecanismo de interbloqueo mecánico. La comprobación utiliza las formulaciones del EH-91 para barras corrugadas y considera, además, una reducción de la superficie efectiva asociada a la ejecución de las soldaduras.

2. Interfaz lechada–zapata

La segunda interfaz presenta otro problema. Si se considera una unión convencional entre materiales cementantes y se aplica directamente la formulación normativa de la EHE-08 para juntas de hormigón, la resistencia obtenida es muy baja.

Para el hormigón de 25 MPa utilizado en el caso de estudio, los autores calculan una resistencia a tracción de cálculo de 1,20 MPa. Con un factor de rugosidad β = 0,3, correspondiente a la superficie obtenida mediante perforación con corona de diamante, se obtiene una tensión cortante admisible de solo 0,36 MPa.

El artículo compara este resultado con dos formulaciones empíricas empleadas en la práctica geotécnica. Estas proporcionan valores superiores, de 0,73 y 1,25 MPa aproximadamente, pero los autores no las adoptan como criterio de dimensionamiento porque no están integradas en una comprobación estructural en estado límite último.

La solución analizada consiste en emplear un mortero técnico expansivo de altas prestaciones y sin retracción. El material considerado alcanza una resistencia a compresión de 69,3 MPa en el caso de estudio y presenta propiedades expansivas que aumentan el confinamiento lateral y, con ello, la componente friccional de la resistencia de la interfaz.

Para estimar la capacidad de esta interfaz, los autores parten de ensayos normalizados de arrancamiento (pull-out) conforme a UNE-EN 1881 y extrapolan sus resultados a la geometría real del taladro. El propio artículo advierte que esta extrapolación es una estimación orientada al diseño, no una ley de escalado físico directo, ya que las condiciones de contorno y de confinamiento del ensayo y de la conexión real difieren.

El caso real utilizado para aplicar la metodología

La metodología se aplica a un proyecto de recalce de un edificio educativo de dos plantas afectado por problemas geotécnicos importantes. El terreno estaba constituido por arcillas muy expansivas y presentaba baja capacidad portante y agresividad a los sulfatos.

La intervención contempló 158 micropilotes, con una longitud total de 1.235 metros, distribuidos en grupos de dos o tres micropilotes bajo las zapatas existentes. Las cimentaciones tenían una profundidad total de 500 mm.

En el caso estudiado, el tubo del micropilote tenía un diámetro exterior de 88,9 mm y un espesor nominal de 8 mm. Considerando una pérdida de 0,6 mm por corrosión, el espesor efectivo empleado en el cálculo era de 7,4 mm. La longitud efectiva de empotramiento fue de 450 mm y se utilizaron tres conectores corrugados de 16 mm de diámetro.

La solicitación máxima de compresión era de 376 kN, mientras que la resistencia estructural última del tubo de acero era de 521,04 kN. Esta diferencia es significativa: el tubo, considerado por separado, tenía capacidad suficiente, de modo que el problema de diseño se desplazaba hacia la conexión entre el micropilote y la cimentación existente.

Principales resultados

Los resultados muestran con bastante claridad dónde se encuentra el problema.

En la interfaz acero–lechada, el tubo liso alcanza solamente:

  • 158,97 kN con la formulación EH-91.
  • 69,12 kN con Eurocódigo 4.
  • 75,41 kN con el fib Model Code 2010.

Ninguno de estos valores permite transferir los 376 kN de solicitación de cálculo.

Al incorporar los tres conectores corrugados, la contribución calculada asciende a 394,17 kN. Sumando de forma conservadora esta contribución a la adherencia de 75,41 kN obtenida mediante el fib Model Code 2010, la resistencia total de diseño llega a 469,58 kN. Esto supone una relación capacidad-demanda de 1,25 y una relación respecto a la resistencia última del tubo de 0,90.

La mejora no se explica únicamente por disponer de más superficie. Los conectores modifican el mecanismo resistente: permiten que la biela de compresión se distribuya sobre una mayor superficie del hormigón y reducen la concentración de tensiones alrededor del tubo.

La situación es aún más llamativa en la interfaz lechada–zapata. Aplicando directamente la formulación de la EHE-08, la capacidad del taladro ejecutado de 170 mm sería de solo 96,13 kN. Para alcanzar la resistencia estructural última de 521,04 kN mediante esta formulación, según el cálculo del artículo, sería necesario un diámetro teórico de taladro de 921,4 mm, lo cual resulta incompatible con las dimensiones habituales de una zapata.

Las formulaciones empíricas mejoran la estimación, pero tampoco alcanzan la resistencia necesaria. La expresión de Serrano Alcudia proporciona 193,86 kN y la formulación SEMSIG-AETESS 333,79 kN.

Con el mortero expansivo de altas prestaciones y la metodología basada en los ensayos de arrancamiento, el valor de diseño adoptado para la tensión cortante es de 2,10 MPa. Para el taladro de 170 mm se obtiene una capacidad de 560,77 kN, superior tanto a la solicitación de cálculo de 376 kN como a la resistencia última del tubo de 521,04 kN.

El resultado conjunto es, por tanto, un cambio de estrategia: en lugar de aumentar considerablemente el tamaño del taladro para compensar una resistencia interfacial baja, se modifica el mecanismo resistente mediante conectores mecánicos y un mortero con capacidad de confinamiento.

¿Qué significa esto para el diseño de recalces?

El estudio plantea una cuestión muy útil para la práctica profesional: dimensionar un micropilote no debería concluirse cuando se comprueba su resistencia estructural y geotécnica.

En una intervención de recalce, hay que comprobar cómo llega realmente la carga desde la estructura existente hasta el micropilote. El nudo puede presentar una capacidad inferior a la del propio elemento profundo y convertirse en el mecanismo que controla el comportamiento del conjunto.

Desde el punto de vista del detalle constructivo, el trabajo se centra en dos decisiones concretas. La primera es proporcionar un mecanismo de engranamiento mediante conectores soldados al tubo. La segunda es utilizar un material de relleno capaz de desarrollar una resistencia interfacial compatible con las solicitaciones y con las condiciones de confinamiento del nudo.

El procedimiento constructivo también cobra relevancia. El artículo contempla la soldadura de tres conectores de 16 mm, la perforación de la zapata, la ejecución del micropilote y la limpieza a alta presión de la superficie perforada antes de rellenar la zona de conexión con el mortero expansivo. La calidad de estas operaciones forma parte de las condiciones necesarias para que el comportamiento calculado se materialice en obra.

Además, hay una consecuencia relacionada con la optimización de recursos. Según los autores, aumentar únicamente el diámetro del taladro conduce a soluciones sobredimensionadas, mientras que modificar los mecanismos de transferencia permite alcanzar la capacidad requerida manteniendo dimensiones geométricas razonables. Esto puede reducir el consumo de materiales asociado al recalce.

Posibles aplicaciones prácticas

La metodología propuesta puede utilizarse como esquema de comprobación para proyectos de recalce con micropilotes en los que exista una cimentación de hormigón armado que deba transferir cargas a nuevos elementos profundos.

Su aplicación práctica puede resumirse en una secuencia:

  1. Comprobar globalmente la zapata existente, considerando su comportamiento como elemento tipo encepado y verificando las bielas y los tirantes.
  2. Identificar las dos interfaces de transferencia: tubo–lechada y lechada–hormigón existente.
  3. Comprobar la adherencia natural del tubo y verificar si es suficiente para la solicitación.
  4. Introducir conectores mecánicos cuando la adherencia natural no permita alcanzar la capacidad requerida.
  5. Comprobar la interfaz con la zapata, evitando asumir que la capacidad del mortero es automáticamente equivalente a la capacidad de la unión.
  6. Considerar datos de ensayos normalizados para caracterizar soluciones de altas prestaciones cuando las formulaciones convencionales resulten excesivamente conservadoras.
  7. Controlar la ejecución, especialmente la preparación de superficies, las soldaduras y la colocación del mortero expansivo.

El artículo apunta, además, a una futura integración de estas comprobaciones en modelos BIM. Cada interfaz podría definirse como un objeto de verificación asociado a parámetros geométricos y mecánicos, lo que facilita la trazabilidad entre el cálculo, el detalle constructivo y la ejecución.

Una conclusión prudente

El trabajo aporta una forma estructurada de analizar un problema que, según sus autores, está insuficientemente desarrollado en las normas: la transferencia de carga en la conexión entre micropilotes y cimentaciones existentes.

El caso estudiado muestra que un tubo de acero con una resistencia última de 521,04 kN no garantiza, por sí solo, la transferencia de los 376 kN de cálculo. Con el tubo liso, la interfaz acero–lechada presenta capacidades muy inferiores. La incorporación de conectores corrugados eleva la resistencia calculada hasta 469,58 kN. En la interfaz lechada–zapata, el mortero expansivo y la estimación basada en ensayos de arrancamiento permiten alcanzar 560,77 kN en el taladro de 170 mm ejecutado.

Ahora bien, el propio artículo establece límites claros. La capacidad de la segunda interfaz se obtiene mediante una extrapolación de ensayos normalizados que no reproduce plenamente las condiciones tridimensionales y de confinamiento del nudo real. Tampoco se cuantifican explícitamente todas las incertidumbres asociadas a la ejecución. Además, quedan fuera del análisis algunos modos de fallo, como la fisuración local del hormigón, el punzonamiento o el fallo de las soldaduras.

Por ello, la contribución debe entenderse como una metodología analítica orientada al diseño y aplicada a un caso real a escala completa, no como una validación experimental completa. Los autores plantean como siguientes pasos los ensayos a escala real, los análisis paramétricos y las simulaciones numéricas no lineales que permitan cuantificar mejor los efectos del confinamiento, la escala y de las condiciones de ejecución.

Para el ingeniero que proyecta un recalce, el mensaje técnico del artículo es claro: el micropilote no debe estudiarse como un elemento aislado. La seguridad del sistema también depende de cómo se construye y se verifica el camino de carga entre la cimentación existente y el nuevo elemento profundo.

El texto puede publicarse como post técnico prácticamente tal cual; he mantenido deliberadamente las limitaciones del artículo para no presentar como experimentalmente demostrado aquello que los propios autores consideran una validación analítica mediante un caso real.

Referencia:

SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; YEPES-BELLVER, L.; YEPES, V. (2026). Analytical Design of RC–Micropile Connections in Building Underpinning. Journal of Construction Engineering, Management & Innovation, 9(3): 725. DOI:10.31462/jcemi.2026.725

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Por qué no construimos pilotes de bajo carbono (aunque sepamos diseñarlos)

Hace años que se investiga cómo reducir las emisiones de carbono asociadas a las cimentaciones profundas, especialmente en los pilotes. Estos trabajos muestran que, al optimizar la geometría o la resistencia del hormigón o del material, se pueden lograr reducciones superiores al 70 %. Y sin embargo, cuando uno visita una obra, los pilotes siguen siendo mayoritariamente cilindros uniformes con margen de sobra.

Podemos, por tanto, plantear una pregunta incómoda: si sabemos diseñarlos, ¿por qué no se usan? Para responderla, dejamos de calcular y empezamos a escuchar. El resultado es el reciente artículo titulado Barriers and enablers to the decarbonisation of deep foundations in the UK: Insights from geotechnical industry experts, publicado en Environmental and Sustainability Indicators por Abushama et al. (2026), que podéis descargar gratuitamente, ya que está en abierto.

En dicha investigación se recoge lo que diez expertos británicos en geotecnia contaron sobre el abismo que existe entre la investigación y la práctica.

La investigación fue realizada por terceros y se basó en diez entrevistas semiestructuradas en línea, de entre 45 y 60 minutos cada una. Cinco entrevistas se realizaron con consultores, concretamente con directores técnicos y asociados, y las otras cinco con contratistas, como líderes técnicos y responsables de ingeniería, diseño y desarrollo digital. Todos los participantes tenían perfiles muy senior, con entre 11 y 30 años de experiencia; además, todos contaban con al menos un máster y cuatro tenían un doctorado. Para analizar las entrevistas se utilizó el análisis temático de Braun y Clarke, mediante 20 códigos organizados en 7 temas y 2 grandes bloques. Las barreras identificadas se denominaron «frenos» (brakes) y los factores que facilitaban el proceso, «aceleradores» (accelerators). La investigación alcanzó la saturación temática a partir de la décima entrevista, ya que después de ese punto no surgieron temas sustancialmente nuevos.

Principales aportaciones

  1. Cubrieron un vacío en la investigación. Existe una amplia literatura sobre la optimización de pilotes y las barreras para avanzar hacia una construcción más sostenible. Sin embargo, gran parte de estos estudios se centra en edificios y en superestructuras. Según la revisión realizada, no se había identificado ningún estudio que analizara directamente, mediante entrevistas a proyectistas y contratistas de pilotaje, las barreras específicas de la cimentación profunda.
  2. Identificaron que las principales dificultades no son solo técnicas. Los resultados sugieren que la resistencia a adoptar soluciones de pilotes con menor huella de carbono se relaciona con la interacción entre la presión comercial, la gestión del riesgo y las expectativas del mercado. Por tanto, el conocimiento técnico disponible no parece ser la única limitación para su adopción.
  3. Propusieron una estructura para analizar el problema. El estudio organizó los resultados en cuatro frenos (brakes) y tres aceleradores (accelerators), y planteó un marco de decisión que relaciona estos factores con las políticas y la normativa.
  4. Diferenciaron las perspectivas entre los consultores y los contratistas. Ambos grupos identificaron barreras similares, pero las experimentaron de manera distinta. Para los consultores, las principales preocupaciones se relacionan con la responsabilidad en el diseño y con las expectativas del cliente. Para los contratistas, los riesgos asociados a la ejecución y al cumplimiento del programa tienen mayor peso.
  5. Plantearon una hoja de ruta para avanzar. Las propuestas se organizaron en tres preguntas: qué hacer, cómo hacerlo y quién debe hacerlo, con el objetivo de orientar posibles acciones para facilitar la adopción de soluciones de cimentación profunda con menor huella de carbono.

Los cuatro frenos

T1. Prioridad comercial y de plazo. El coste y el cumplimiento de los plazos condicionan la elección de las soluciones. Los sobrecostes resultan difíciles de justificar si no ofrecen un beneficio claro, mientras que la falta de tiempo limita la realización de ensayos y estudios adicionales.

T2. Riesgo, responsabilidad y conservadurismo. El temor al riesgo y a asumir responsabilidades favorece diseños conservadores y dificulta la adopción de soluciones nuevas. También existe reticencia a utilizar tecnologías que todavía no han sido suficientemente probadas, reforzada por los márgenes de seguridad establecidos en la normativa.

T3. Datos del terreno y calidad. Una investigación geotécnica insuficiente aumenta la incertidumbre sobre las condiciones del terreno y favorece hipótesis conservadoras y el sobredimensionamiento de los pilotes. También persisten dudas sobre la durabilidad y las condiciones ambientales del terreno.

T4. Constructibilidad y utillaje. Algunas soluciones presentan dificultades para adaptarse a los sistemas y equipos de ejecución existentes. Los problemas de fabricación, alineación y control de calidad pueden aumentar los recursos necesarios, mientras que la falta de coordinación entre disciplinas puede llevar a adoptar cargas más conservadoras.

Los tres aceleradores

T5. Necesidad de prueba empírica. Los participantes señalaron la falta de evidencia práctica como una de las principales barreras para adoptar nuevas soluciones. Destacaron la necesidad de contar con ensayos a escala real, casos de estudio y garantías de su durabilidad antes de incorporarlas a los proyectos.

T6. Madurez del mercado y de la cadena de suministro. Los consultores mostraron reticencias a especificar soluciones que dependieran de un único contratista. Para facilitar su adopción, consideran necesario contar con una oferta suficientemente desarrollada y con varios proveedores capaces de suministrar y ejecutar estas soluciones.

T7. Colaboración y difusión. Los participantes destacaron la utilidad de herramientas sencillas para apoyar la toma de decisiones, la participación temprana de los contratistas y un mayor contacto con la realidad de la ejecución. También señalaron la necesidad de mejorar la difusión del conocimiento mediante formatos accesibles para los profesionales.

Conclusiones

El estudio concluye que el coste y el plazo siguen siendo los principales criterios de decisión, de modo que la reducción de carbono gana peso cuando también aporta mayor certeza económica. A esto se suma una «reticencia a ser el primero», vinculada al riesgo de fallo y a la responsabilidad profesional. Cuando faltan precedentes, los proyectistas tienden a recurrir a soluciones recogidas en la normativa porque son más fáciles de justificar. Del mismo modo, algunas innovaciones enfrentan dificultades cuando no se ajustan a los equipos y procedimientos habituales de la obra. Ante estas barreras, el estudio plantea la necesidad de reducir el riesgo mediante una mayor incorporación de estas soluciones en la normativa, de herramientas de diseño accesibles y de más datos. El objetivo final es pasar de una lógica centrada en el «mínimo coste» a otra basada en el valor a lo largo de todo el ciclo de vida.

Aplicaciones prácticas

Si proyectas o eres consultor

  • Incluye el carbono embebido como parámetro de diseño, junto con la capacidad, el servicio y la constructibilidad, no como un extra opcional.
  • Documenta y justifica cada reducción: el problema de fondo es la defendibilidad, no la capacidad de cálculo.
  • Defiende una investigación geotécnica de mayor calidad. Lo que se ahorra en el reconocimiento suele pagarse en sobredimensionamiento.
  • Revisa con el equipo de estructuras las cargas «con colchón» que se transmiten a la cimentación.

Si eres contratista

  • Ofrece validación de la constructibilidad desde la fase de concepto: convierte una barrera en una restricción de diseño manejable.
  • Registra y comparte datos de ensayos de carga y de resultados de ejecución.

Si eres cliente o administración

  • Sin una demanda clara del cliente, estas soluciones seguirán siendo marginales. Las palancas son exigir el cálculo del carbono embebido, fijar objetivos o límites en las licitaciones públicas y puntuar el valor a lo largo de todo el ciclo de vida.
  • Considera la contratación con participación temprana del contratista (ECI).

Si investigas

  • La experimentación puntual y aislada no basta. Hacen falta programas de ensayos a escala real, financiados de forma independiente y representativos de vidas útiles de 120 años. Se proponen plataformas como Constructionarium.
  • Publica también en formatos breves que la profesión lea, no solo en revistas científicas.

Para organismos normativos y colegios profesionales

  • Guías tipo CIRIA/ICE que respalden a quien especifica, una base de datos abierta de ensayos de carga y de comportamiento a largo plazo, y herramientas de cálculo de acceso libre.

¿Se pueden extrapolar estos hallazgos a otros países?

El estudio se limita al Reino Unido y no incluye datos de otros países. Lo que sigue es una interpretación, no un resultado del estudio.

Barrera Probable extrapolación Por qué
Presión de coste y plazo en licitación Alta Es un rasgo de casi cualquier mercado de contratación competitiva
Aversión al riesgo y «no ser el primero» Alta Nace de la asimetría entre un ahorro pequeño y las consecuencias de un fallo, que son enormes
Falta de precedentes y de ensayos a escala real Alta Es un problema de generación de evidencia, no de contexto local
Solución de un solo proveedor frente al mercado Alta Vale donde se licita con concurrencia
Utillaje estándar y calidad de ejecución Media-alta Los diámetros y equipos varían por región, pero la lógica es la misma
Calidad de la investigación geotécnica Media Depende de la práctica local de reconocimiento y de su coste relativo
Marco de responsabilidad y seguros Media El régimen legal cambia mucho entre países
Vida útil de 120 años Baja-media Es un criterio típico de la infraestructura británica; en otros lugares las exigencias difieren
Riesgo de la madera Baja Depende del clima y del nivel freático, como recordaron los propios entrevistados al citar Venecia o Ámsterdam
Marcos de referencia (PAS 2080, CIRIA, FPS, etc.) Baja Son específicos del Reino Unido, aunque el papel de la normativa es trasladable donde exista un equivalente

Es factible que las barreras estructurales (incentivos, riesgo, evidencia, cadena de suministro) se extrapolen bien al resto de Europa, a España y a Latinoamérica. Las barreras contextuales (régimen de responsabilidad, seguros, códigos, clima, práctica de reconocimiento) deben revisarse país por país. Demostrarlo requeriría estudios locales.

Limitaciones del trabajo

  • Muestra pequeña. Diez entrevistas aportan profundidad, no representatividad estadística. Los códigos con pocas menciones, como los incentivos fiscales al carbono, deben leerse con cautela.
  • Solo dos voces de la cadena. No entrevistamos a clientes, estructuristas, aseguradoras, reguladores ni administraciones, precisamente los actores que señalamos como palancas clave.
  • Posible sesgo de encuadre. Se desarrolló parte de las técnicas de optimización que sirvieron de caso en las entrevistas. Lo tratamos como cuestión de reflexividad en el artículo, pero conviene tenerlo presente al leerlo.
  • El «70 %» no es un resultado de este estudio. Es la reducción que atribuimos a la literatura previa sobre optimización, y aparece como resultado esperado en nuestra hoja de ruta.
  • La hoja de ruta es propositiva. Se deriva de las entrevistas y de la literatura, pero no se ha puesto a prueba en ningún proyecto real.

Mensaje final

Si tuviéramos que resumir el estudio en una frase, diríamos que el bajo carbono en cimentaciones profundas no se frena por falta de ingenio, sino por cómo se reparten el riesgo, la responsabilidad y los incentivos. Por ello, la optimización paramétrica, por sí sola, no basta para impulsar el cambio. Para avanzar, hacen falta ensayos a escala real que aporten evidencia, guías que respalden a los proyectistas, herramientas accesibles que faciliten el diseño y clientes que incorporen el carbono como criterio de decisión. Ya sabemos diseñar pilotes de bajo carbono. Ahora toca crear las condiciones para especificarlos, construirlos y demostrar que funcionan. El siguiente paso no es seguir calculando: es llevarlos a obra.

Referencia

Abushama, K., Hawkins, W., Pelecanos, L., & Ibell, T. (2026). Barriers and enablers to the decarbonisation of deep foundations in the UK: Insights from geotechnical industry experts. Environmental and Sustainability Indicators, 32, Article 101521. https://doi.org/10.1016/j.indic.2026.101521

Os dejo un vídeo que puede resumir bien el contenido del artículo.

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Puentes en la encrucijada: el desafío global de mantener en pie las estructuras del siglo XXI

¿Qué sabemos sobre la sostenibilidad del mantenimiento de los puentes? Un artículo reciente (Kattoub & Kegyes-Brassai, 2026) analiza cómo ha evolucionado la investigación sobre este tema entre 2000 y 2025 y pone sobre la mesa varios retos aún pendientes. Sus autores revisan y clasifican la literatura científica en cuatro tipos de trabajos: estudios de caso, marcos metodológicos, modelos teóricos y revisiones.

Los resultados apuntan a una distancia considerable entre lo que se propone desde la investigación y lo que realmente se aplica en los proyectos. Por ejemplo, herramientas como el análisis del ciclo de vida, que permiten valorar los impactos de un puente a lo largo de todas sus etapas, siguen teniendo una presencia limitada en la práctica. La revisión también muestra un claro predominio de los estudios centrados en puentes de hormigón, mientras que las estructuras de acero y mixtas reciben mucha menos atención pese a su potencial para contribuir a un mantenimiento más sostenible.

Ante este panorama, se propone una hoja de ruta para avanzar hacia una gestión más sostenible de las infraestructuras. Su propuesta pasa por aprovechar mejor las tecnologías digitales y desarrollar análisis más específicos para cada elemento del puente. La idea de fondo es sencilla: para afrontar el envejecimiento de las infraestructuras y sus crecientes necesidades de mantenimiento, no basta con desarrollar nuevas teorías; también hay que conseguir que estas lleguen a los proyectos reales.

El mantenimiento de puentes no se trata solo de mantener las estructuras en buen estado. También implica decidir cómo invertir los recursos disponibles, reducir el impacto ambiental y garantizar que estas infraestructuras sigan prestando servicio durante décadas. En un sector que genera una parte importante de las emisiones asociadas a la energía y al CO₂, avanzar hacia el objetivo de cero emisiones netas para 2050 exige replantear también la forma en que cuidamos lo ya construido.

Para conocer hasta dónde ha llegado la investigación en esta materia, los autores revisaron 51 artículos publicados entre 2000 y 2025. El análisis deja una fotografía bastante clara del estado actual del campo: los puentes de hormigón concentran buena parte de la atención científica, mientras que los de acero y las estructuras mixtas siguen siendo mucho menos estudiados.

Pero hay otro problema que quizá sea todavía más relevante: muchas de las soluciones propuestas sobre el papel no han dado el salto a la práctica. La revisión detecta una brecha entre los marcos metodológicos desarrollados por los investigadores y los casos reales en los que dichos métodos se ponen a prueba. A ello se suman la escasez de datos y las limitaciones de los análisis actuales de ciclo de vida, que no siempre pueden adaptarse a las necesidades cambiantes de los gestores de infraestructuras.

El mensaje de la revisión es claro:

Investigar nuevas formas de hacer más sostenible el mantenimiento de los puentes no basta si esas soluciones no llegan a los puentes que tenemos delante.

Desafíos globales y necesidades de mantenimiento.

La infraestructura mundial se enfrenta a una crisis inminente debido al envejecimiento de los activos y al aumento de la demanda no planificada. El coste total de inspección, evaluación y mantenimiento se estima entre el 10 % y el 20 % del coste de reconstrucción, lo que subraya la importancia de la eficiencia.

Comparativa de deficiencias estructurales por país

El análisis estadístico de regiones clave evidencia disparidades en el estado de conservación y en las tasas de inversión.

País Puentes con deficiencias estructurales (%) Contexto específico
China 11,9 % Crecimiento masivo (de 878.300 puentes en 2019 a más de 1,07 millones en 2023). La nueva construcción supera al mantenimiento.
Alemania 10,0 % 1 de cada 10 puentes es estructuralmente deficiente; cerca de 1.000 puentes de autopista están afectados.
Hungría 10,0 % Edad promedio de 46 años; el 10% de los puentes en las carreteras nacionales requiere reparación en 1-2 años.
EE. UU. 7,5 % 1 de cada 4 puentes tiene más de 50 años. El mantenimiento avanza 20 veces más lento de lo requerido.

El mantenimiento avanza a una tasa casi 20 veces más lenta de la requerida, lo que indica una desinversión sistémica en lugar de un deterioro rápido.

Análisis del panorama de la investigación (2000-2025).

El análisis bibliométrico revela una divergencia en la manera en que las bases de datos abordan la sostenibilidad. Mientras que Scopus la aborda principalmente como un problema de materiales e ingeniería, Web of Science se centra en políticas y en gestión económica.

Temas dominantes y desatendidos

  • Predominio: los materiales sostenibles y el pilar económico son los temas más frecuentes.
  • Retraso: el análisis del ciclo de vida (LCA) y los sistemas de calificación son los temas menos discutidos. El número de publicaciones sobre materiales es 3,75 veces mayor que el de LCA.
  • Causas del retraso del LCA: los protocolos poco dinámicos, la falta de datos sobre el carbono embebido en los materiales de reparación y la presión económica y temporal en las decisiones de mantenimiento.

Clasificación de la literatura y de las metodologías.

La investigación se clasifica en cuatro categorías principales en función de su contribución principal:

Categoría Cantidad de artículos Descripción
Desarrollo de marcos y metodologías 20 Propuestas de nuevos conceptos, métodos o algoritmos.
Casos de estudio y análisis comparativos 18 Aplicación a sistemas del mundo real y validación con datos reales.
Revisiones 7 Ensamblaje de conocimiento y orientación crítica.
Modelos teóricos y prácticas generales 6 Discusiones teóricas generales y principios.

España lidera la investigación mundial en mantenimiento sostenible de puentes, ya que ha aportado 12 de los 51 artículos analizados en la revisión bibliométrica (Kattoub & Kegyes-Brassai, 2026), situándose por delante de potencias como China y Estados Unidos (con 9 publicaciones cada uno) y superando la producción conjunta de otros seis países europeos —Italia, Suecia, Ucrania, Francia, Suiza y Alemania—, que suman 8 trabajos. De hecho, España, China y EE. UU. forman el reducido grupo de países (menos del 20 %) que concentra casi el 60 % de toda la investigación científica en este ámbito. A nivel metodológico, mientras la contribución de China se distribuye de manera más uniforme entre las distintas categorías del estudio, la aportación española destaca por centrarse mayoritariamente en estudios de caso y en evaluaciones comparativas. No obstante, los propios autores señalan que este predominio plantea limitaciones geográficas, ya que los marcos desarrollados en España incorporan supuestos específicos del contexto local (como costes, cadenas de suministro o clima) que requieren validación previa antes de su extrapolación a las infraestructuras de otras naciones.

La brecha teoría-práctica

Existe una tendencia a «proponer y abandonar» marcos de trabajo. Al haber más publicaciones de marcos (20) que de casos de estudio (18), la validez de estas herramientas resulta cuestionable. A menudo, los investigadores proponen algoritmos complejos de toma de decisiones multicriterio (MCDM) que se ignoran en condiciones reales a favor de alternativas más simples.

Análisis de cobertura: sesgos en los materiales y en los elementos.

Un hallazgo crítico es el desequilibrio en el enfoque técnico de las investigaciones.

  • Dominio del hormigón: se identificaron 22 artículos centrados en el hormigón, el hormigón armado y los aditivos (como cenizas volantes y humo de sílice), frente a solo 4 dedicados al acero y 6 a los puentes mixtos.
  • Ambigüedad de los elementos: Más del 60 % de los estudios no especifican qué elemento exacto del puente (tablero, vigas o losas) se analiza. Esto socava la aplicabilidad práctica, ya que las consecuencias económicas y ambientales varían drásticamente entre la sustitución de un tablero y el refuerzo de una viga.
  • Sesgo geográfico: España lidera la investigación con 12 manuscritos, seguida de China y EE. UU. con 9 cada uno. Esto limita la generalizabilidad de los marcos desarrollados debido a las diferencias climáticas (ciclos de hielo-deshielo) y a los costes de los materiales.

Transformación digital y tecnologías emergentes.

A pesar de su potencial, las tecnologías digitales modernas están subrepresentadas en la red de palabras clave de la literatura analizada.

  • BIM (Building Information Modeling): se utiliza principalmente para la visualización de daños y la gestión de la información, pero su integración en los casos de estudio de mantenimiento sigue siendo limitada.
  • Inteligencia artificial: herramientas como las redes neuronales convolucionales (CNN) y los algoritmos YOLO han mostrado una precisión de 0,91 en la detección de grietas.
  • Digital Twins y IoT: representan el siguiente paso para la monitorización en tiempo real y la toma de decisiones de mantenimiento proactivas, aunque requieren una mayor inversión inicial.

Hoja de ruta para la investigación futura.

Para cerrar las brechas identificadas, se propone la siguiente hoja de ruta, estructurada por urgencia y prioridad:

Prioridad alta/corto plazo:

  • LCA en puentes mixtos (acero-hormigón): expandir el uso del análisis de ciclo de vida más allá del hormigón.
  • Marcos con modelos de optimización: integrar modelos matemáticos robustos en los marcos de trabajo propuestos.
    Análisis orientado a elementos: Declarar explícitamente el componente del puente objeto de estudio para mejorar la transparencia.

Prioridad media/corto plazo:

  • Especificación de los tipos de diseño estructural (para evitar la ambigüedad en la tipología de la estructura).
  • Análisis de puentes pretensados: investigar más a fondo sus impactos sociales y económicos.
  • Equilibrio en la investigación de materiales: reducir el sesgo hacia el hormigón.

Investigación fundamental:

Incorporación eficiente del LCA en puentes reales: superar la falta de datos y la resistencia de los propietarios de infraestructuras para implementar evaluaciones de sostenibilidad en proyectos complejos del mundo real.

Conclusión

La sostenibilidad en el mantenimiento de puentes exige un cambio de paradigma hacia un modelo decididamente orientado a la aplicación que supere la brecha existente entre la formulación metodológica teórica y la práctica operativa. Para transformar los desarrollos analíticos en herramientas de gestión viables, es imperativo validar los marcos metodológicos en proyectos del mundo real, exigir la caracterización explícita y transparente de las tipologías y de los elementos estructurales evaluados, y diversificar el análisis hacia materiales de acero y sistemas mixtos, frente al predominio tradicional del hormigón. Esta evolución debe articularse mediante la integración sistémica de la transformación digital, impulsada por la inteligencia artificial, el BIM, el IoT y los gemelos digitales, y establecer un ecosistema de mantenimiento predictivo que optimice el uso de recursos y asegure la resiliencia a largo plazo de las redes globales de transporte.

El futuro de la red de infraestructuras no depende de crear más algoritmos teóricos, sino de operacionalizar la sostenibilidad en las decisiones diarias de gestión de activos.

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

El siguiente vídeo explica bien lo comentado en el artículo.

Referencia:

Referencias de nuestro grupo en el artículo:

  • García-Segura, T., Penadés-Plà, V., & Yepes, V. (2018). Sustainable bridge design by metamodel-assisted multi-objective optimization and decision-making under uncertainty. Journal of Cleaner Production, 202, 904–915.
  • Martínez-Muñoz, D., Martí, J. V., & Yepes, V. (2020). Steel–concrete composite bridges: design, life cycle assessment, maintenance, and decision-making. Advances in Civil Engineering, 2020, 8823370.
  • Martínez-Muñoz, D., Martí, J. V., & Yepes, V. (2021). Comparative life cycle analysis of concrete and composite bridges varying steel recycling ratio. Materials, 14(15), 4218.
  • Martínez-Muñoz, D., Martí, J. V., & Yepes, V. (2022). Social impact assessment comparison of composite and concrete bridge alternatives. Sustainability, 14(9), 5186.
  • Milani, C. J., Yepes, V., & Kripka, M. (2020). Proposal of sustainability indicators for the design of small-span bridges. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(12), 4488.
  • Navarro, I. J., Penadés-Plà, V., Martínez-Muñoz, D., Rempling, R., & Yepes, V. (2020). Life cycle sustainability assessment for multicriteria decision making in bridge design: a review. Journal of Civil Engineering and Management, 26, 690–704.
  • Navarro, I. J., Yepes, V., & Martí, J. V. (2018). Social life cycle assessment of concrete bridge decks exposed to aggressive environments. Environmental Impact Assessment Review, 72, 50–63.
  • Navarro, I. J., Yepes, V., Martí, J. V., & González-Vidosa, F. (2018). Life cycle impact assessment of corrosion preventive designs applied to prestressed concrete bridge decks. Journal of Cleaner Production, 196, 698–713.
  • Navarro, I. J., Yepes, V., & Martí, J. V. (2020). Role of the social dimension in the sustainability-oriented maintenance optimization of bridges in coastal environments. WIT Transactions on the Built Environment, 196, 205–215.
  • Navarro, I. J., Yepes, V., & Martí, J. V. (2020). Sustainability assessment of concrete bridge deck designs in coastal environments using neutrosophic criteria weight. Structure and Infrastructure Engineering, 16, 949–967.
  • Penadés-Plà, V., García-Segura, T., Martí, J. V., & Yepes, V. (2016). A review of multi-criteria decision-making methods applied to the sustainable bridge design. Sustainability, 8(12), 1295.
  • Penadés-Plà, V., Martí, J. V., García-Segura, T., & Yepes, V. (2017). Life-cycle assessment: a comparison between two optimal post-tensioned concrete box-girder road bridges. Sustainability, 9(10), 1864.
  • Penadés-Plà, V., García-Segura, T., Martí, J. V., & Yepes, V. (2018). An optimization-LCA of a prestressed concrete precast bridge. Sustainability, 10(3), 685.
  • Penadés-Plà, V., Martinez-Munoz, D., García-Segura, T., Navarro, I. J., & Yepes, V. (2020). Environmental and social impact assessment of optimized post-tensioned concrete road bridges. Sustainability, 12(10), 4265.
  • Zhou, Z. W., Alcalá, J., Kripka, M., & Yepes, V. (2021). Life cycle assessment of bridges using Bayesian networks and fuzzy mathematics. Applied Sciences, 11, 4916.
  • Zhou, Z., Alcalá, J., & Yepes, V. (2021). Environmental, economic and social impact assessment: study of bridges in China’s five major economic regions. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(1), 122.

 

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José Entrecanales Ibarra: el ingeniero que construyó un imperio

José Entrecanales Ibarra (Bilbao, 16 de diciembre de 1899 – Madrid, 11 de febrero de 1990)

José Entrecanales Ibarra nació en Bilbao el 16 de diciembre de 1899. Era el hijo mayor de José Entrecanales Pardo, médico pediatra cántabro, y de Delfina Ibarra Zubieta, bilbaína. Cuando Delfina murió, su padre volvió a casarse con María Ibarra, hermana de la fallecida, con quien tuvo otros tres hijos: Pilar, José Luis, que siguió los pasos de su padre en la medicina, y Jesús, que se dedicó a la abogacía.

Formación: de Bilbao a la Escuela de Caminos.

José Entrecanales cursó sus estudios primarios en el Instituto Vizcaíno de Bilbao. A los diecisiete años se trasladó a Madrid para preparar, en la academia Krahe, el acceso a la Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, la única que existía entonces en España. Entrar no era sencillo, ya que había que superar un examen de ingreso muy exigente. Quienes lo conseguían y aprobaban todos los cursos pasaban a formar parte del cuerpo de funcionarios del Estado como ingenieros de caminos o ayudantes de obras públicas. Solo podían pedir la excedencia y pasar al sector privado si conseguían un puesto en una empresa cuya actividad se considerase de interés nacional.

Entrecanales ingresó en la escuela en 1917, a los dieciocho años, y terminó la carrera en enero de 1924 como el número uno de su promoción. Tras terminar la carrera, en 1924 obtuvo una beca de ampliación de estudios de tres meses en Francia, Bélgica y Holanda, centrada en la construcción marítima en el mar del Norte. Posteriormente, publicó artículos en la Revista de Obras Públicas sobre técnicas europeas aplicables a España.

Los primeros pasos profesionales (1924-1928).

Tras graduarse, volvió a su Bilbao natal para iniciar su carrera y se incorporó a la Junta de Obras del Puerto de Bilbao. Poco después, también trabajó para el ingeniero y constructor Eugenio Ribera. En 1926 dio el salto al sector privado, aunque sin abandonar del todo su vínculo con la administración, al incorporarse a la empresa Construcciones Hidráulicas y Civiles, conocida como Hidrocivil, donde ocupó el puesto de jefe de la oficina técnica. No permaneció allí más de dos años.

Su relación con lo público continuó de forma puntual en años posteriores: en 1929 fue nombrado miembro de la Comisión Mixta de Marina y Obras Públicas y, en 1937, ejerció como ingeniero director de la Oficina Municipal de Reconstrucción de los Puentes de Bilbao.

El encuentro con Manuel Távora y el puente de San Telmo

Hacia 1928, José Entrecanales se asoció con Manuel Távora Barrera, un empresario sevillano mayor que él y con gran experiencia en el sector de la construcción ligado al Guadalquivir. Juntos afrontaron el proyecto del puente de San Telmo, en Sevilla, una obra que inicialmente estaba a cargo de Hidro-Civil. El encargo surgió a petición del rey Alfonso XIII, quien deseaba que la nueva construcción dejara ver las edificaciones de la Exposición Iberoamericana de 1929. En estas obras, Entrecanales aportó una solución técnica para la cimentación mediante el uso de aire comprimido y de cajones sumergidos. La técnica de cimentación mediante cajones de hormigón armado y aire comprimido que empleó en San Telmo se perfeccionó posteriormente en obras como el dique seco de Cádiz, una estructura de 245 metros de largo, construida mediante la unión de ocho cajones prefabricados, que sigue en funcionamiento.

Casi al mismo tiempo, el tándem recibió otros encargos: unos depósitos de petróleo en el puerto de Pasajes, los cajones para el dique seco de Nuestra Señora del Rosario y varias instalaciones en el puerto de Cádiz.

Nace Entrecanales y Távora (1931).

El creciente volumen de obras llevó a los dos socios a formalizar su colaboración. El 11 de marzo de 1931, apenas un mes antes de la proclamación de la Segunda República, constituyeron la sociedad anónima Entrecanales y Távora. El capital fundacional fue modesto (650 000 pesetas) y perteneció exclusivamente a los dos socios, sin participación bancaria inicial, lo cual contrasta con otras grandes constructoras de la época, que contaban con respaldo financiero desde el principio. Con el tiempo, la empresa se convertiría en una de las mayores constructoras de España.

Desde el principio, la compañía apostó por la «excelencia técnica» como seña de identidad. José Entrecanales estaba convencido de que esa era la verdadera clave de la competitividad y de que todo lo demás llegaría por añadidura. Por eso, cuidaba especialmente la formación continua de su personal y enviaba con frecuencia a los jefes de obra notas y extractos de revistas y libros técnicos sobre los métodos empleados en los trabajos en curso.

Fue docente durante casi tres décadas.

Además de empresario, Entrecanales fue profesor. Compaginó ambas facetas entre 1929 y 1957 en la Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Madrid. Empezó como profesor auxiliar en la cátedra de Puertos entre julio de 1929 y 1931 y, a partir de ese año, pasó a ser catedrático de Cimientos y Puentes de Fábrica. La plaza había quedado vacante tras la jubilación de su maestro, José Eugenio Ribera, una figura fundamental de la ingeniería española y uno de los principales introductores del hormigón armado en el país. La asignatura que asumió Entrecanales tenía una notable extensión: combinaba la formación teórica con ejercicios prácticos y trabajos de laboratorio, y exigía al profesor una dedicación especialmente intensa.

Durante veintiocho años llevó a las aulas la Geotecnia, disciplina que introdujo en España, enseñando a sus alumnos las doctrinas suecas y austríacas sobre lo que hoy conocemos como Mecánica del Suelo. Su labor se desarrolló en un momento decisivo para esta especialidad. La Geotecnia estaba dejando atrás una práctica basada principalmente en reglas empíricas y en la experiencia acumulada de los constructores para convertirse en una disciplina apoyada en la observación, la experimentación y la formulación matemática. En el ámbito internacional, este cambio estuvo estrechamente relacionado con la consolidación de la Mecánica del Suelo moderna y con la difusión de las teorías de Karl Terzaghi, en especial de los conceptos de tensión efectiva, consolidación y resistencia del terreno.

Entrecanales contribuyó a trasladar a la enseñanza española las novedades que se desarrollaban en Europa. En sus clases abordaba problemas esenciales para la ingeniería civil, como los empujes de tierras, la estabilidad de taludes, la capacidad portante de las cimentaciones, los asientos del terreno, el comportamiento de los pilotes y de las cimentaciones en obras marítimas. Su enfoque vinculaba constantemente el razonamiento matemático con la experiencia constructiva, de modo que el cálculo no aparecía separado de las condiciones reales de ejecución de una obra.

Su influencia no se limitó a los contenidos de la asignatura. Diversos testimonios de antiguos alumnos destacan que presentaba la obra de ingeniería como una creación global, en la que debían integrarse el cálculo, los materiales, los procedimientos constructivos y la finalidad social de la infraestructura. Por ello, sus discípulos lo recordaron no solo como un profesor exigente, sino también como un maestro que transmitía una concepción específica de la responsabilidad profesional del ingeniero.

Sus apuntes mecanografiados de Geotecnia, elaborados con la ayuda de Carlos Lorente de No, fueron utilizados por múltiples promociones y le valieron para ser considerado el introductor de la matemática geotécnica en España. En 1957 pidió la excedencia voluntaria para dedicarse por completo a sus negocios, tras un periodo de carga docente extraordinaria. En el curso anterior, había impartido más de un centenar de clases teóricas, prácticas y de laboratorio y había revisado miles de ejercicios y numerosos proyectos. La expansión de Entrecanales y Távora, que ya se había convertido en una empresa constructora de primer nivel, hacía cada vez más difícil conciliar la dirección empresarial con la atención que requería una cátedra tan exigente.

Su salida coincidió, además, con una reorganización de la enseñanza en la Escuela. Tras su marcha, la materia se dividió en dos áreas: Geotecnia y Cimientos, que quedó vinculada a José Antonio Jiménez Salas, y Puentes de Fábrica, que pasó a Carlos Fernández Casado. De este modo, la orientación geotécnica que Entrecanales había impulsado se mantuvo a través de sus discípulos y de los materiales docentes que había preparado.

Al frente de la empresa en solitario.

Manuel Távora falleció en diciembre de 1940. Hasta entonces, ambos socios la habían dirigido conjuntamente. A partir de ese momento, José Entrecanales asumió la dirección en solitario y mantuvo el apellido de su amigo y socio en el nombre de la sociedad en su honor.

Las grandes obras de un país en desarrollo

Durante las décadas siguientes, Entrecanales y Távora se fueron adaptando a cada nueva etapa económica del país y ganando presencia en sectores cada vez más diversos.

En los años cuarenta, cuando el Gobierno impulsó el Plan de Recuperación del Ferrocarril, la empresa participó en la mayoría de sus proyectos. Desarrolló equipos capaces de sustituir tramos de puentes metálicos ya agotados por otros de hormigón armado, aprovechando la noche y las horas muertas entre trenes para no interrumpir el tráfico ferroviario.

En los años cincuenta llegó el Plan de Industrialización de Empresas Españolas, orientado a modernizar las plantas productivas del país. Entrecanales creó entonces una oficina técnica especializada en la construcción y mejora de plantas siderúrgicas que llegó a proyectar y construir el 90 % de la obra civil del Plan Avilés. Por esos mismos años, los acuerdos entre España y Estados Unidos para instalar bases militares en territorio español también supusieron una oportunidad de negocio: la empresa no fue la única constructora que participó en esos proyectos, pero sí la que más obras llevó a cabo.

A principios de la década de los sesenta, el Gobierno franquista puso en marcha un ambicioso plan hidrológico para paliar los efectos de las sequías de los años anteriores. Entrecanales quiso participar en sus grandes proyectos y formó un nuevo equipo técnico que dedicó dos años a estudiar los métodos empleados en la construcción de las grandes presas alpinas europeas. El resultado de la agrupación temporal con otras empresas españolas fue la presa de Almendra, sobre el río Tormes, que, con sus 202 metros, se convirtió en una de las presas de bóveda más altas del mundo en su momento.

Las obras marítimas también ocuparon un lugar destacado. La construcción de muelles interiores, obras de abrigo, diques secos y varaderos tuvo que adaptarse al aumento del tamaño de los barcos. En el dique de Astilleros Españoles, en Matagorda, la empresa experimentó con nuevas técnicas de anclaje y aplicó la hidrogeología para responder al mayor calado de los buques. También desarrolló atraques en mar abierto, como el de Empetrol en Tarragona, que exigieron proyectos y métodos de ejecución muy distintos de los habituales hasta entonces.

A finales de los sesenta, la compañía se adentró plenamente en la construcción de centrales nucleares. Fiel a su método de trabajo, Entrecanales envió un equipo técnico a Estados Unidos y Francia, países de referencia en este tipo de instalaciones, para estudiar sus técnicas. El resultado fue notable: de las ocho centrales nucleares construidas en España, la empresa participó en siete.

También participó en el Plan REDIA, destinado a mejorar la red de carreteras del país. En el marco de este plan, construyó el tramo Serín-Gijón-Avilés, en el que empleó por primera vez en España la técnica de pavimentado continuo con hormigón armado.

En el terreno de la edificación, la empresa también dejó una amplia huella. Para clientes públicos, levantó las nuevas sedes de los ministerios de Industria y Energía y de Comercio y Turismo en Madrid, obras del arquitecto Antonio Perpiñá. Para clientes privados, construyó centros comerciales y empresariales, hoteles y apartamentos en las costas peninsulares e insulares, como el hotel Mencey de Tenerife, del arquitecto Marrero Regalado, o el hotel Santa Catalina de Las Palmas, de Ángel Martín Fernández de la Torre, además de sedes institucionales, como el edificio del Banco de Bilbao de Madrid, diseñado por Sáenz de Oiza, o la Torre Europa, de Miguel Oriol. A esta lista se suman instalaciones deportivas, ciudades sanitarias, complejos residenciales, la ampliación del aeropuerto de Madrid-Barajas y la presa del Atazar, todas ubicadas en Madrid.

La salida al exterior

Entrecanales y Távora no quiso depender únicamente del mercado español, que estaba sujeto a los ciclos propios del sector de la construcción. En 1948 dio sus primeros pasos fuera de España, en Portugal y en Marruecos. En Portugal, construyó el dique de abrigo del puerto de Villa Sanjurjo, los viaductos de acceso al puente 25 de Abril de Lisboa y el túnel bajo el Seminario de Oporto.

La expansión internacional se intensificó a finales de los años sesenta, impulsada por la recesión del mercado interno, y la empresa se instaló en países como Paraguay, Perú, Uruguay, Venezuela, Argentina, Colombia, Argelia, Guinea, Libia y Francia. La empresa se instaló en América del Sur (Paraguay, Perú, Uruguay, Venezuela, Argentina y Colombia), en África (Argelia, Guinea y Libia) y en Europa (Francia).

Un grupo cada vez más diversificado.

Con el tiempo, el Grupo Entrecanales fue ampliando su actividad más allá de la construcción, en ocasiones hacia sectores relacionados y, en otras, hacia negocios completamente distintos. Llegó a estar presente en la ingeniería civil, la promoción inmobiliaria, la explotación de aparcamientos, la prefabricación industrializada de viviendas, la fabricación de tuberías de alta presión y de piezas especiales, la producción y comercialización de tomates y plátanos de Canarias e incluso en la pesca del atún. Empresas como Iberinsa, Infilco Española, Sepisa, Viviendas Modulares, Fábrica de Tubos Eytasa, la Comunidad Agrícola Entrecanales y Larrarte, Entrerríos y Cessa formaban parte de este entramado.

Retirada progresiva

José Entrecanales estuvo al frente de la empresa durante casi cuatro décadas, primero junto a Manuel Távora y, después, en solitario, hasta jubilarse como director gerente a los setenta años, en 1969. Al año siguiente, cedió la gestión de la compañía a sus dos hijos varones, José María y Juan Entrecanales de Azcárate. No obstante, no se desvinculó del todo: continuó como consejero y presidente de honor hasta 1974, cuando cumplió setenta y cinco años, y después como asesor hasta 1981, momento en el que se retiró definitivamente, ya con ochenta y dos años.

Reconocimientos

Su trayectoria le valió varios reconocimientos. En 1957, cuando solicitó la excedencia en la Escuela de Caminos, fue nombrado profesor honorario. En 1983, recibió la Medalla de Colegiado de Honor del Colegio de Ingenieros de Caminos de Madrid. También le fueron concedidas la Gran Cruz de Alfonso X el Sabio y la Gran Cruz del Mérito Civil. Como muestra de su vínculo con la Escuela, dotó un premio para la mejor tesis doctoral sobre cimentación y puentes de fábrica, así como becas para doctorandos que investigaran en estas materias.

Vida personal

El 18 de julio de 1926, José Entrecanales se casó con María de Azcárate Flórez, hermana de los políticos republicanos Pablo y Justino de Azcárate. A través de este matrimonio, se acercó a personas destacadas de la Institución Libre de Enseñanza. Tuvieron cinco hijos: dos varones, José María y Juan, y tres mujeres, Delfina, Cruz y Teresa.

Entrecanales también fue un hombre de amplia cultura. Su afición a la lectura le llevó a cultivar la amistad con José Ortega y Gasset y con Xavier Zubiri, y a frecuentar las tertulias del Casino de Madrid y del Café Gijón, dos de los puntos de encuentro más conocidos de la sociedad madrileña de la época. Su interés por la pintura le llevó, además, a reunir una notable colección de obras de Sorolla, Beruete, Regoyos y Cecilio Plá.

Los últimos años y el legado.

José Entrecanales Ibarra murió en Madrid el 12 de febrero de 1990 a la edad de noventa años. Dejó una empresa consolidada en manos de sus dos hijos varones y, en la actualidad, la dirige uno de sus nietos, José Manuel Entrecanales Domecq.

El 28 de abril de 1997, siete años después de la muerte de Entrecanales y Távora, se fusionaron con Cubiertas y MZOV para crear una nueva empresa: Acciona. Poco después, el 19 de noviembre de 1999, se creó la Fundación José Entrecanales Ibarra, con una dotación inicial cercana a los mil quinientos millones de pesetas (unos nueve millones de euros), procedentes de las donaciones y legados de Entrecanales y de su esposa, María de Azcárate. La fundación se constituyó junto con la Universidad Politécnica de Madrid para premiar tesis doctorales y becar la investigación en cimentación y puentes, materializando así el compromiso de Entrecanales con la formación de ingenieros.

En la actualidad, Acciona es mucho más que una constructora. Es un grupo cotizado en bolsa, integrado en el Ibex 35, que opera en distintos sectores como multinacional española. Según su propia página web, su misión es «promover el desarrollo sostenible y el bienestar social» y trabaja principalmente en cuatro áreas: energías renovables, construcción, agua y servicios. Un orden de prioridades que dice mucho sobre cómo ha evolucionado, casi un siglo después, el proyecto que aquel joven ingeniero bilbaíno empezó a construir.

Os dejo un vídeo sobre Entrecanales. Espero que os resulte de interés.

Referencia:

MORENO CASTAÑO, Begoña: José Entrecanales Ibarra: ingeniero, empresario y profesor, 1899 – 1990 (Madrid, 2011).

¿Edificios más verdes y económicos? El poder de la «inteligencia de enjambre» en el diseño de pilares mixtos

La verticalización es una respuesta indispensable para alcanzar la densidad urbana necesaria en un planeta sobrepoblado; sin embargo, el método de construcción actual no resulta eficaz. Según el informe Global Status Report for Buildings and Construction 2024/2025, la industria de la construcción consume el 32 % de la energía global y es responsable del 34 % de las emisiones de CO₂. Con el acero y el hormigón representando el 18 % de ese total, la urgencia de un cambio de paradigma es absoluta.

Como ingenieros, nos enfrentamos a una pregunta crítica: ¿es posible seguir elevando nuestras ciudades sin destruir el ecosistema? La respuesta reside en la ingeniería de precisión y en la optimización de las columnas CFST (columnas tubulares de acero rellenas de hormigón), una solución técnica que está redefiniendo la eficiencia estructural y la sostenibilidad.

A continuación, os presentamos algunas ideas clave, fruto del trabajo de Alves y su equipo (2026), sobre la optimización multiobjetivo sostenible de columnas tubulares mixtas de acero y hormigón de alta resistencia. El trabajo se enmarca en el proyecto de investigación RESILIFE, que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València, y es fruto de la estancia de investigación del profesor Élcio C. Alves en nuestra universidad.

1. Por qué el hormigón de alta resistencia es sorprendentemente la opción más ecológica.

Un hallazgo contraintuitivo, pero fundamental, del estudio de Alves (2026) es que el uso de hormigón de alta resistencia (HSC, por sus siglas en inglés) de 80 MPa o 90 MPa resulta ser la opción más sostenible. Aunque la producción de un metro cúbico de hormigón de alta resistencia emite más CO₂ que la de uno convencional, su mayor capacidad portante permite una reducción volumétrica significativa.

Al reducir el tamaño de las columnas, no solo se gana espacio útil en la arquitectura, sino que la disminución total del uso de materiales compensa con creces la huella de carbono de cada uno de ellos. Es una lección de diseño: el material más «caro» ambientalmente por unidad puede ser el que menos impacto tiene en el sistema en su conjunto.

«El uso de hormigón de alta resistencia (80 MPa o superior) y aceros de alto grado está plenamente justificado por la reducción significativa de las emisiones finales de la columna, lo que supera el impacto inicial de producir materiales más costosos». — Alves et al. (2026).

Variables de diseño de las columnas compuestas

2. MOPSO: inteligencia colectiva para equilibrar costes y emisiones.

El diseño tradicional suele ser un proceso manual que prioriza el coste directo. No obstante, en proyectos de alta complejidad, la ingeniería moderna recurre a la optimización mediante un enjambre de partículas con múltiples objetivos (MOPSO). Este algoritmo de «enjambre de partículas» simula comportamientos sociales para encontrar el equilibrio ideal, conocido como el frente de Pareto.

El MOPSO no proporciona una única solución, sino un conjunto de opciones óptimas que equilibran tres aspectos críticos: la minimización de costes, la reducción de kgCO₂ y la maximización de la capacidad de carga. El algoritmo ajusta simultáneamente variables técnicas como:

  • El diámetro y el espesor del tubo de acero.
  • El número y el diámetro de las barras de refuerzo internas.
  • El uso de aceros HSLA (High-Strength Low-Alloy), como el ASTM A572 Gr. 65 o el avanzado ASTM A913 Gr. 70.

Confiar en estos algoritmos permite encontrar geometrías que un diseñador humano difícilmente alcanzaría y optimizar cada gramo de acero para que cumpla su función estructural máxima.

3. La esbeltez: el factor que puede duplicar el coste de tu proyecto.

La altura de una columna no es un factor lineal en cuanto al impacto. Al analizar el paso de columnas de 3 a 5 metros, surge un «impuesto invisible» impulsado por la física: los efectos de segundo orden.

Según el método B1 de la norma NBR 8800:2008, al aumentar la longitud, la columna es más susceptible al pandeo. Esto obliga a incrementar drásticamente la sección de acero o a utilizar materiales con una resistencia mucho mayor para compensar la inestabilidad. Los resultados de esta transición son masivos:

  • Emisiones de CO₂: el incremento de 3 m a 5 m puede disparar las emisiones entre un 70 % y un 105 %.
  • Costes materiales: el presupuesto puede incrementarse entre un 50 % y un 80 %.

La esbeltez no solo supone un reto estético, sino también un riesgo financiero y medioambiental que exige una optimización matemática rigurosa para evitar duplicar la huella de carbono de la estructura.

Del papel a la práctica: superando estándares anteriores.

La evolución de los modelos de optimización está dando frutos tangibles. Al comparar los resultados de Alves et al. (2026) con investigaciones previas (como la de Correia et al., 2025), se observa que el uso de aceros de alto grado y modelos actualizados permite reducir las emisiones hasta en un 47 %.

Escenario de carga (Mxd/Myd) Correia et al. (2025) (kgCO₂) Alves et al. (2026) (kgCO₂)
Uniaxial (30/0 kNm) 286,44 233,89
Uniaxial alta (270/0 kNm) 446,26 265,94
Oblicua (27/27 kNm) 248,16 131,74

Lo más impresionante es que estas reducciones (que oscilan entre el 9 % y el 47 %) se lograron aumentando la capacidad de carga hasta en un 14 % en columnas reforzadas, mientras se reducía el área transversal de acero. Este hito ha sido posible gracias a la transición hacia aceros de mayor rendimiento, como el ASTM A913 Gr. 70.

Conclusión: hacia una ingeniería de precisión.

Los resultados son concluyentes: el uso de materiales HSC y de algoritmos MOPSO ya no es un lujo para proyectos experimentales, sino una necesidad imperativa para la sostenibilidad urbana. La ingeniería de precisión nos permite construir estructuras más resistentes y esbeltas con una fracción del impacto ambiental asociado a los métodos tradicionales.

La industria se encuentra ante una encrucijada técnica y ética: ¿estamos listos para abandonar las «recetas» de diseño tradicionales en favor de la optimización matemática?

Si pudieras reducir a la mitad la huella de carbono de tu próxima estructura simplemente ajustando la resistencia del hormigón y aplicando algoritmos de precisión, ¿por qué no lo harías?

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

En este vídeo se resume el contenido del artículo.

Sustainable_Vertical_Optimization

Referencia:

ALVES, E.C.; YEPES-BELLVER, L.; KRIPKA, M.; YEPES, V. (2026). Sustainable Multi-Objective Optimization of Tubular Composite Columns with High-Strength Steel and Concrete. Congress on Project Management and Engineering, AEIPRO, 7-9 de julio, Castellón (Spain).

CORREIA, L.; RODRIGUES, M. C. A.; ALVES, E. C. (2025). Multi-Objective Optimization of Steel and Concrete Tubular Composite Columns. Proceedings CILAMCE 2025, Vitória – ES – Brazil.

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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

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¿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:

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

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De la ceguera reactiva a la infraestructura inteligente: cómo los sensores están revolucionando la ingeniería civil.

En nuestras costas, el aire salino no solo es una característica del paisaje, sino también un enemigo invisible que trabaja sin descanso. El hormigón armado de nuestras infraestructuras sufre la silenciosa penetración de iones de cloruro que corroen las armaduras de acero y comprometen la estabilidad de los puentes mucho antes de que se vea la primera grieta. Tradicionalmente, la ingeniería ha actuado, más de una vez, a ciegas, esperando a que se manifestaran los síntomas visibles antes de actuar. Sin embargo, estamos ante una revolución en la medicina preventiva de las infraestructuras: hoy podemos dotar a los puentes de un «sistema nervioso» que les permite hablarnos a través de sus propias vibraciones.

Esta transformación es una urgencia global. La industria de la construcción no es un actor menor en la crisis climática: consume el 30 % de la energía mundial, el 40 % de los recursos naturales y genera el 30 % de las emisiones de gases de efecto invernadero. En este contexto, optimizar el mantenimiento de estructuras emblemáticas deja de ser un reto técnico para convertirse en un imperativo ético y económico.

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

Más que una inspección, un diálogo con la estructura (PSD)

La técnica de densidad espectral de potencia (PSD, por sus siglas en inglés) supone un gran avance respecto a los métodos tradicionales. En lugar de extraer núcleos de hormigón (métodos destructivos), utilizamos sensores que captan el «ritmo» del puente. La clave está en entender las fases del daño: mientras que los modelos tradicionales se centran en la fase de iniciación (acumulación de cloruros), la tecnología PSD detecta cambios sutiles en la fase de propagación temprana.

Al analizar la frecuencia y la amplitud de las vibraciones, la IA identifica cuándo la corrosión empieza a reducir la rigidez de los elementos estructurales. Detectamos la «arritmia» antes de que se convierta en un «infarto» estructural. Como destaca la investigación científica:

«El análisis basado en la frecuencia desarrollado permite identificar eficazmente el deterioro provocado por la corrosión en sus primeras fases, lo que ofrece un método no destructivo y fiable para la monitorización del estado de las estructuras (SHM)».

El ahorro del 40 % del coste a lo largo del ciclo de vida.

Como estrategas de infraestructura, no medimos el éxito por el coste de hoy, sino por la resiliencia a largo plazo. Al aplicar un análisis de costes del ciclo de vida (LCCA) sobre un horizonte de 100 años, los datos para un tramo del puente de la Isla de la Arosa son irrefutables:

  • Mantenimiento convencional: 470 113,12 €
  • Mantenimiento basado en PSD: 248 001,19 €

Esta gestión inteligente genera un ahorro de 222 111,92 € por tramo, lo que equivale a una reducción del 40 % en los costes totales. Al «escuchar» las vibraciones, pasamos de reparaciones masivas y traumáticas a intervenciones quirúrgicas y precisas, y eliminamos el gasto superfluo de las reconstrucciones de emergencia.

Un respiro para el planeta (E-LCA).

Mantener es, por definición, más ecológico que reconstruir. Gracias a la Evaluación del Ciclo de Vida Ambiental (E-LCA) y a la base de datos Ecoinvent, hemos cuantificado que el método PSD reduce el impacto ambiental en un 14,33 % en el tablero del puente y en un sorprendente 29,62 % en las pilas.

Este ahorro se traduce en métricas concretas de bienestar:

  • Calidad del ecosistema: reducción de 61 449,68 puntos de impacto en el tablero.
  • Salud humana: disminución de 118 802,69 puntos de impacto negativo.
  • Eficiencia de recursos: reducción drástica de la extracción de materias primas y del consumo energético, abordando directamente ese 40 % del consumo de recursos naturales que mencionábamos al inicio.

Priorizando la seguridad y el bienestar humano (S-LCA).

La sostenibilidad no solo es verde, sino también humana. El análisis del ciclo de vida social (S-LCA) revela que el mantenimiento proactivo protege la vida y el tiempo de las personas. Al evitar grandes obras reactivas, reducimos drásticamente las «horas de riesgo» para todos los implicados.

La comparativa de riesgo (en horas) es impactante:

  • Trabajadores: 45 650,65 (PSD) frente a 200 365,10 (convencional).
  • Comunidad local: 40 283,37 (PSD) frente a 176 807,60 (convencional).

Esta reducción de riesgos para la sociedad y los actores de la cadena de valor no solo es una estadística de seguridad laboral, sino también una apuesta por la equidad social y la resiliencia de las comunidades que dependen de una conectividad ininterrumpida.

 

La «orquesta de las ciencias» detrás de la decisión (MCDM).

Para un estratega moderno, tomar una decisión no consiste solo en mirar el presupuesto. Es lo que llamamos la «orquesta de las ciencias»: el uso de modelos matemáticos avanzados (AHP y TOPSIS) para equilibrar intereses que a menudo parecen opuestos: el dinero, la salud humana y la salud del planeta.

Mediante estas técnicas de toma de decisiones multicriterio, hemos ponderado cada variable para obtener un veredicto científico unánime. En una escala de sostenibilidad global, los resultados son contundentes: el método basado en vibraciones (PSD) obtuvo una puntuación perfecta de 1,00, mientras que el método convencional obtuvo 0,00. La ciencia nos dice que ya no hay debate posible sobre qué camino seguir.

Conclusión: hacia una infraestructura autoconsciente.

La integración de la monitorización de la salud estructural (SHM) y la evaluación del ciclo de vida (LCA) está transformando la ingeniería civil en una disciplina de conservación de recursos de alta tecnología. El puente de la Isla de la Arosa es solo el principio; estamos ante una nueva era de infraestructuras autoconscientes que nos alertan de sus necesidades.

Debemos ser conscientes de que ignorar los datos de vibración no solo es un error técnico, sino también una negligencia fiscal y ética. La cuestión ya no es si la tecnología funciona, sino si estamos listos como sociedad para dejar que los datos dicten las políticas públicas de transporte que protegerán nuestro futuro. Los datos indican que no podemos permitirnos esperar.

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

Este vídeo resume bien los conceptos más importantes de este artículo.

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Referencia:

HADIZADEH-BAZAZ, M.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2026). Smart Integration of Non-Destructive Damage Detection and Life-Cycle Assessment for Sustainable Maintenance of Coastal Bridges. Smart and Sustainable Built Environment DOI 10.1108/SASBE-11-2025-0691

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