Categoría: investigación

Inteligencia artificial para la adaptación y mitigación al cambio climático en el ciclo de vida de la construcción

En este artículo, resumiremos los aspectos más interesantes del trabajo de Ullah et al. (2026). En este documento técnico se sintetiza el papel disruptivo de la Inteligencia Artificial (IA) en la industria de la construcción  para abordar la crisis climática mediante la Adaptación y Mitigación del Cambio Climático (CCAM). La industria de la construcción es uno de los sectores más intensivos en recursos, responsable del 37% de las emisiones globales de CO₂ relacionadas con la energía y del 28% del consumo final de energía a nivel mundial.

El análisis revela que la IA no es una solución aislada, sino una tecnología habilitadora que atraviesa todo el ciclo de vida del proyecto: desde la producción de materiales y la contratación hasta las operaciones en el sitio, el mantenimiento y la gestión del fin de vida. Los hallazgos principales destacan que la IA facilita la descarbonización, la eficiencia energética y la economía circular. Sin embargo, su éxito depende de la calidad de los datos, de la interoperabilidad y del equilibrio entre los beneficios climáticos operativos y la propia huella ambiental de los sistemas de IA (consumo energético computacional). Por último, el trabajo concluye que el impacto neto positivo solo se logra cuando los ahorros en emisiones superan los costos de implementación y de la infraestructura digital requerida.

1. El impacto de la industria de la construcción en el cambio climático

La industria de la construcción y el entorno construido son factores críticos en la emergencia climática global. El contexto actual se define por las siguientes métricas de impacto:

  • Emisiones y energía: La construcción y la operación de edificios representan el 37% de las emisiones globales de CO₂ y el 28% del consumo energético.
  • Extracción de recursos: El sector es responsable de casi la mitad de la extracción mundial de materiales.
  • Consecuencias económicas: Se estima que para el año 2050, los impactos climáticos podrían causar 14,5 millones de muertes y pérdidas económicas de hasta 12,5 billones de dólares a nivel mundial.

Para mitigar estos efectos, la investigación se ha centrado en estrategias de CCAM, en las que la IA destaca como una herramienta clave de la Industria 4.0 y 5.0.

2. Aplicaciones de la IA en el ciclo de vida del proyecto

La integración de la IA permite intervenciones específicas en cada fase del ciclo de vida de un proyecto de construcción:

2.1 Producción de materiales y sostenibilidad

La producción de cemento Portland representa solo el 8% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero (GEI). La IA interviene mediante:

  • Innovación de materiales: modelos de aprendizaje profundo para predecir el rendimiento de materiales cementosos sostenibles. Se ha documentado que el uso de cenizas volantes y microorganismos, optimizados mediante IA, puede reducir la huella de carbono en un 41%.
  • Control de calidad: procesamiento de imágenes en tiempo real para mantener diseños óptimos de mezcla en plantas de hormigón.
  • Optimización de rutas: reducción del consumo de combustible en el transporte de materias primas mediante analítica de datos.

2.2 Contratación y sourcing circular

La IA facilita el acceso a materiales sostenibles y la transparencia en la cadena de suministro:

  • Pasaportes de materiales (MP): Integración de IA con BIM para rastrear la circularidad y el rendimiento ambiental de los materiales.
  • Selección de proveedores: modelos de «Random Forest» para automatizar la elección de proveedores que cumplen con estándares de sostenibilidad.
  • Blockchain e IA: creación de registros inmutables para la trazabilidad de materiales reciclados y fomento de la confianza en la economía circular.

2.3 Planificación y diseño

En esta etapa, la IA reduce la incertidumbre y mejora la resiliencia:

  • Automatización de EIA y LCA: evaluación del impacto ambiental y análisis del ciclo de vida de forma rápida y precisa mediante Big Data.
  • Diseño generativo: Optimización de las dimensiones estructurales para minimizar el carbono embebido sin comprometer la integridad estructural.
  • Construcción modular y 3D: uso de redes neuronales para optimizar la fabricación de componentes prefabricados y mejorar la resistencia al fuego de las estructuras de madera.

2.4 Operaciones de construcción

La IA transforma la eficiencia en el sitio de obra:

  • Optimización de maquinaria: modelos que reducen el tiempo de inactividad y el consumo de combustible de vehículos pesados, logrando hasta un 31% de reducción de emisiones y de consumo de combustible.
  • Gestión de residuos: visión por computadora (CV) para identificar y clasificar materiales de desecho en el sitio, facilitando su recuperación.
  • Monitorización de progreso: gemelos digitales (DT) e IA para detectar discrepancias tempranas y evitar retrabajos costosos y contaminantes.

2.5 Uso y mantenimiento

La fase operativa es donde se genera la mayor demanda de energía:

  • Gestión inteligente de HVAC e iluminación: sistemas controlados por IA basados en patrones de ocupación en tiempo real para eliminar el desperdicio energético en áreas no utilizadas.
  • Mantenimiento predictivo: detección de anomalías en el rendimiento de los equipos antes de que se produzcan fallos que incrementen el consumo energético.

2.6 Gestión del fin de vida y deconstrucción

La IA impulsa el cierre de los bucles de recursos:

  • Robótica de clasificación: robots equipados con visión artificial que seleccionan y clasifican escombros de demolición en superficies irregulares.
  • Detección de vertederos ilegales: uso de imágenes satelitales y de aprendizaje automático para monitorear el cumplimiento normativo a escala municipal.

3. Resumen de contribuciones a la adaptación y mitigación (CCAM)

Etapa del ciclo de vida Contribuciones a la adaptación (CCA) Contribuciones a la mitigación (CCM)
Producción de materiales Desarrollo de materiales resilientes a climas extremos. Reducción de carbono embebido y optimización de recursos.
Contratación Mejora de la resiliencia en la cadena de suministro. Sourcing sostenible y reducción de emisiones de transporte.
Planificación y diseño Diseño resiliente y predicción de islas de calor. Diseño de baja emisión y optimización energética.
Operaciones Programación sensible al clima y predicción de riesgos. Reducción del consumo de combustible y minimización de residuos.
Uso y mantenimiento Monitorización de resiliencia de infraestructura. Gestión de HVAC y reducción de emisiones operativas.
Gestión de fin de vida Planificación de la recuperación tras eventos climáticos. Implementación de EC y reciclaje automatizado.

4. Desafíos y barreras para la implementación

A pesar del potencial de la IA, existen barreras significativas que limitan su adopción masiva:

  1. Calidad y fragmentación de datos: Los proyectos de construcción generan datos inconsistentes y distribuidos entre múltiples partes interesadas, lo que dificulta el entrenamiento de modelos de IA.
  2. Costos de inversión: La infraestructura digital y la capacitación del personal requieren una inversión inicial elevada, lo que resulta prohibitivo para las pequeñas y medianas empresas (PYMES).
  3. Interoperabilidad: La falta de estándares comunes entre diferentes plataformas de software limita la implementación práctica de soluciones integrales.
  4. Ciberseguridad: La alta conectividad de los sistemas de IA aumenta la vulnerabilidad a ataques a los datos y a riesgos para la privacidad.
  5. Huella ambiental de la IA: El entrenamiento de modelos de aprendizaje profundo complejos consume grandes cantidades de electricidad, lo que puede contrarrestar los beneficios de mitigación si no se alimenta con energía renovable.

5. Marco conceptual y madurez tecnológica

El análisis propone un marco conceptual en el que el impacto climático neto positivo se logra solo si los beneficios (ahorro de energía, reducción de residuos) superan los costos ambientales del sistema de IA.

Niveles de madurez identificados:

  • Madurez alta: mantenimiento predictivo, optimización energética de edificios y monitoreo de seguridad mediante visión artificial.
  • Madurez media: Integración de IA-BIM y de modelos de optimización del carbono.
  • Emergente: sistemas de IA totalmente autónomos, diseño generativo resiliente al clima y sitios de construcción totalmente automatizados.

6. Conclusiones y recomendaciones

La inteligencia artificial se consolida como una herramienta esencial para transformar la industria de la construcción hacia la neutralidad de carbono y la resiliencia climática. Sin embargo, no es una solución mágica.

Recomendaciones clave:

  • Enfoque sociotécnico: Las empresas deben priorizar la preparación organizacional y la capacitación en habilidades digitales, así como la inversión en tecnología.
  • Supervisión humana: Debido a la naturaleza crítica de la infraestructura, los resultados de la IA deben ser monitoreados de cerca por expertos para garantizar la seguridad y el cumplimiento normativo.
  • Evaluación del impacto neto: Es imperativo realizar análisis del ciclo de vida que incluyan el costo energético de la propia IA para asegurar que las intervenciones sean genuinamente sostenibles.
  • Equilibrio entre mitigación y adaptación: La investigación actual está sesgada hacia la mitigación (reducción de emisiones). Es necesario aumentar el enfoque en la adaptación (resiliencia frente a eventos extremos y desastres naturales).

Este documento subraya que el éxito de la IA en la construcción dependerá de una gobernanza de datos robusta, de marcos regulatorios claros y de una colaboración estrecha entre el sector académico y la industria.

La inteligencia artificial no es una solución aislada; es un habilitador que requiere supervisión humana, datos estructurados y un enfoque equilibrado.

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

Este vídeo resume bien cómo la IA reduce los impactos ambientales.

Referencia:

Ullah, F., Qayyum, S., Olatunji, O., Leviäkangas, P., Banihashemi, S., Maqsoom, A., Prasittisopin, L., & Thaheem, M. J. (2026). Artificial intelligence for climate change adaptation and mitigation across the construction project lifecycle. Risk Sciences, 2, 100065. https://doi.org/10.1016/j.risk.2026.100065
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Tesis doctoral: Liderazgo orientado al conocimiento y capacidades de gestión del conocimiento como determinantes de la innovación abierta: Un análisis empírico en el sector de la construcción español

De izquierda a derecha: Salvador Ivorra, Salvador III López, Víctor Yepes, Tatiana García y Antonio Tomás.

Hoy, 1 de octubre de 2026, ha tenido lugar la defensa de la tesis doctoral de D. Salvador III López Jiménez, titulada “Liderazgo orientado al conocimiento y capacidades de gestión del conocimiento como determinantes de la innovación abierta: Un análisis empírico en el sector de la construcción español”, dirigida por el profesor Víctor Yepes. La tesis ha obtenido la máxima calificación de sobresaliente «cum laude». A continuación, presentamos un breve resumen de la misma.

La presente tesis doctoral analiza el papel del liderazgo orientado al conocimiento como catalizador del desarrollo de capacidades organizativas que permiten activar la innovación abierta en el sector de la construcción en España, en un contexto caracterizado por un creciente dinamismo y una turbulencia tecnológica.

Partiendo de la perspectiva basada en recursos y de la visión de la empresa basada en el conocimiento, la investigación integra los enfoques de gestión del conocimiento, capacidades dinámicas e innovación abierta en un modelo teórico estructural que explica cómo el liderazgo orientado al conocimiento (LOC) influye en la innovación abierta —en sus dimensiones entrante y saliente— mediante el desarrollo de capacidades de gestión del conocimiento. Dichas capacidades se conceptualizan de forma multidimensional, distinguiendo entre la capacidad de infraestructura del conocimiento (KIC), asociada a los soportes tecnológicos, estructurales y culturales, y la capacidad de procesos del conocimiento (KPC), vinculada a las rutinas de adquisición, compartición y aplicación del conocimiento.

El estudio adopta un enfoque cuantitativo explicativo y utiliza modelos de ecuaciones estructurales basados en la varianza (PLS-SEM) para contrastar empíricamente las relaciones directas, mediadoras y moderadoras propuestas. La población objeto de análisis está compuesta por empresas constructoras y de consultoría de ingeniería radicadas en España, seleccionadas a partir de bases de datos empresariales estandarizadas y filtradas según su clasificación sectorial.
Los resultados evidencian que el liderazgo orientado al conocimiento actúa como un antecedente estratégico fundamental en la configuración del ecosistema organizativo basado en el conocimiento. Su impacto sobre la innovación abierta no se ejerce de manera exclusivamente directa, sino que se canaliza principalmente a través de las capacidades de gestión del conocimiento, en especial a través de la dimensión de procesos. Asimismo, la turbulencia tecnológica intensifica la relevancia de las capacidades de conocimiento, en particular aquellas asociadas a la flexibilidad y la adaptabilidad organizativas.

Desde el punto de vista teórico, la investigación contribuye a la integración de los marcos de liderazgo, gestión del conocimiento e innovación abierta en un sector tradicionalmente menos explorado desde esta perspectiva. En el plano práctico, ofrece orientaciones estratégicas para que las empresas constructoras refuercen su competitividad mediante el desarrollo de capacidades organizativas alineadas con los desafíos de la digitalización, la sostenibilidad y la transformación tecnológica.

Referencias:

LÓPEZ, S.; YEPES, V. (2026). Innovation in construction: Assessing the role of transformational leadership and knowledge governance. Journal of Civil Engineering and Management, 32(3), 433-455. DOI:10.3846/jcem.2026.24919

LÓPEZ, S.; YEPES, V. (2024). Visualizing the future of Knowledge sharing in SMEs in the construction industry: A VOS-viewer Analysis of emerging trends and best practices. Advances in Civil Engineering, 2024:6657677. DOI:10.1155/2024/6657677

YEPES, V.; LÓPEZ, S. (2023). The Knowledge sharing capability in innovative behavior: A SEM approach from graduate students’ insights. International Journal of Environmental Research and Public Health, 20(2):1284. DOI:10.3390/ijerph20021284

YEPES, V.; LÓPEZ, S. (2021). Knowledge management in the construction industry: Current state of knowledge and future research. Journal of Civil Engineering and Management, 27(8):671-680. DOI:10.3846/jcem.2021.16006

LÓPEZ, S.; YEPES, V. (2020). Impact of the R&D&I on the performance of Spanish construction companies. Advances in Civil Engineering, 2020:7835231. DOI:10.1155/2020/7835231

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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El calentamiento global podría acortar hasta 25 años la vida útil de infraestructuras

Un estudio desarrollado por investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV) y del Hunan Institute of Science and Engineering (China) estima que el calentamiento global podría provocar un deterioro térmico prematuro de las infraestructuras y reducir significativamente su vida útil si se mantienen las tendencias de aumento de la temperatura.

El trabajo, firmado por Zhiwu Zhou, Faxing Ding, Julián Alcalá y Víctor Yepes, presenta un nuevo modelo que evalúa el efecto de las temperaturas extremas sobre la durabilidad de las infraestructuras y el impacto de dicho deterioro en las emisiones de carbono.

Hasta 25 años menos de vida útil hacia 2100

Según las proyecciones del modelo, el calentamiento global podría reducir entre 18,52 y 25,15 años la vida útil de las infraestructuras a nivel global hacia 2100. El estudio estima, además, que el calentamiento registrado durante el último siglo habría provocado un envejecimiento prematuro en alrededor del 8,67% de los puentes analizados a escala global.

“Este trabajo sintetiza una investigación profunda sobre el impacto del calentamiento global en la infraestructura crítica, en particular en los puentes atirantados de hormigón. El estudio revela una presión dual: el calentamiento acelera la degradación estructural y, simultáneamente, amplifica las emisiones de carbono incorporadas debido a la necesidad de demoliciones prematuras y reparaciones no planificadas”, apunta Víctor Yepes.

En su estudio, el equipo de investigadores de España y China concluye que el 8,67% de los puentes atirantados a nivel mundial han entrado en una fase de demolición prematura durante su etapa operativa. “Esto ha generado emisiones de carbono excedentes de más de 100.000 toneladas, una cifra equivalente a 2,70 veces la producción de carbono proyectada en la etapa de diseño original”, añade Yepes.

Validación del modelo

Para desarrollar y validar el modelo, el equipo analizó cuatro puentes situados en China y sometidos a condiciones climáticas y altitudes muy diferentes: el puente de Nan’ao, en Shantou, provincia de Guangdong; el puente del río Meixi, cerca de Fengjie, en el municipio de Chongqing; el puente de Wuhekou, en Huai’an, provincia de Jiangsu; y el puente de Xiaoxihu sobre el río Amarillo, en Lanzhou, provincia de Gansu.

“Los casos abarcan desde climas monzónicos subtropicales hasta climas continentales templados, lo que permite comprobar cómo los gradientes térmicos afectan de forma desigual a la durabilidad estructural”, apunta Julián Alcalá, investigador también de la UPV.

Más peligro en las regiones de clima templado marítimo y continental

El estudio advierte del peligro sobre todo en las regiones de clima templado marítimo y continental, identificadas como zonas de alta vulnerabilidad, “lo que exige una recalibración urgente de los códigos de diseño para garantizar la sostenibilidad y la resiliencia de la infraestructura global”, añade Julián Alcalá.

Para evitar estos riesgos, el equipo de investigadores aboga por incorporar escenarios climáticos futuros al diseño, mantenimiento y refuerzo de infraestructuras, para ayudar a anticipar daños y reducir tanto costes como emisiones derivadas de intervenciones prematuras.

La investigación se enmarca en el proyecto RESILIFE, dirigido por Víctor Yepes y Julián Alcalá, investigadores principales de la UPV.

Referencia

ZHOU, Z.; DING, F.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2026). Thermal damage and lifespan deterioration of global infrastructure under climate warming. Thermal Science and Engineering Progress, 78, 104910. DOI:10.1016/j.tsep.2026.104910

Aquí os dejo los enlaces a los medios de comunicación que se han hecho eco de la noticia.

El calentamiento global también lo sufren las infraestructuras: su vida útil podría acortarse hasta en 25 años

https://cadenaser.com/comunitat-valenciana/2026/09/09/el-calentamiento-global-podria-acortar-hasta-25-anos-la-vida-util-de-infraestructuras-radio-valencia/

https://cadenaser.com/audio/1788941691907/

https://www.publico.es/sociedad/m-ambiente/calentamiento-global-podria-reducir-25-anos-vida-util-infraestructuras-globales.html

https://www.europapress.es/comunitat-valenciana/noticia-calentamiento-global-puede-acortar-25-anos-vida-util-infraestructuras-estudio-20260909102315.html

https://www.infobae.com/america/agencias/2026/09/09/el-calentamiento-global-acorta-hasta-25-anos-la-vida-de-infraestructuras-segun-un-estudio/

El calentamiento global acorta la vida de las infraestructura hasta 25 años

https://www.ultimahora.es/noticias/comunidades/2026/09/09/2704955/calentamiento-global-puede-acortar-hasta-anos-vida-util-infraestructuras-segun-estudio.html

https://www.upv.es/noticias-upv/noticia-16026-el-calentamien-es.html

https://valenciaplaza.com/valenciaplaza/plaza-innovacion/el-calentamiento-global-puede-acortar-hasta-25-anos-la-vida-util-de-infraestructuras-segun-un-estudio

https://www.elperiodic.com/val/valencia/lescalfament-global-podria-escurcar-fins-anys-vida-util-dinfraestructures_1091728

https://www.noticiasaominuto.com/economia/3048843/aquecimento-global-reduz-vida-util-de-infraestruturas-em-ate-25-anos-estudo

https://www.larazon.es/comunidad-valenciana/valencia/estudio-cientifico-revela-que-calentamiento-global-reduce-vida-util-puentes-hormigon_202609096aa12e3067d6870e444f225f.html

https://www.ecoavant.com/medio-ambiente/el-calentamiento-global-acorta-la-vida-de-infraestructuras_17370_102_amp.html

https://okdiario.com/okgreen/calentamiento-global-podria-restar-hasta-25-anos-vida-util-infraestructuras-del-planeta-20256066

https://www.levante-emv.com/videos/levante-tv/2026/09/09/estudio-upv-advierte-riesgo-infraestructuras-134108908.amp.html

Menos años la vida de infraestructuras según estudio de calentamiento global

También os paso el enlace al programa «Cambio climático» de Canal Sur.

https://audio.canalsurmas.es/videos/detail/405617-infraestructuras-con-fiebre

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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.
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Diferencias entre impacto social e impacto académico de la ciencia

Es importante distinguir entre el impacto académico y el social para comprender con precisión las múltiples dimensiones en las que la investigación científica aporta valor a la sociedad actual. Mientras que el primero mide la transformación dentro de las fronteras de la propia ciencia, el segundo evalúa su capacidad de repercusión más allá de la academia. Aunque ambos tipos de impacto están íntimamente relacionados y, en numerosos casos, se retroalimentan y se producen de manera conjunta, responden a lógicas, indicadores y públicos completamente diferentes.

El impacto académico o científico se refiere a la influencia que una investigación ejerce sobre la ciencia y el conocimiento. Se produce principalmente en la comunidad científica, entre quienes generan, consumen y evalúan el conocimiento, e incluye a investigadores, instituciones académicas y colegas científicos que utilizan, citan y construyen sobre trabajos previos. Este impacto puede canalizarse a través de publicaciones científicas, redes académicas, conferencias y otros medios de comunicación propios de la comunidad investigadora. Por tanto, su análisis se centra en determinar en qué medida los resultados de una investigación contribuyen al avance del conocimiento y ejercen influencia sobre otros investigadores o sobre nuevas líneas de trabajo.

El impacto social, también denominado no académico, se produce cuando los resultados de la investigación trascienden la comunidad científica y generan cambios en la sociedad. Se entiende como el cambio o conjunto de cambios duraderos que se producen en ámbitos como la economía, la salud, el medio ambiente, la seguridad social, la pobreza, el empleo, la tecnología o, en general, en la vida colectiva, como resultado de acciones de I+D+i que aportan valor a productos, servicios, procesos y tecnologías. Evaluar este impacto implica analizar si los resultados de la investigación llegan a personas y organizaciones ajenas al ámbito académico, si se utilizan y, especialmente, si contribuyen a modificar comportamientos, decisiones o prácticas. Estos efectos pueden aparecer a corto o a largo plazo y traducirse en mejoras concretas en ámbitos como la calidad de vida, el desarrollo social, el empleo o la protección del medio ambiente.

Metodologías de medición

Tradicionalmente, el impacto científico o el conocimiento se ha evaluado con base en los resultados de la actividad científica y tecnológica, mediante el análisis de los niveles de citación de los trabajos científicos. Los impactos en el conocimiento se miden habitualmente mediante técnicas bibliométricas que analizan las citas en las publicaciones académicas.

El impacto social, a diferencia de los niveles anteriores, es un tema abordado en una época más reciente y que aún carece de metodologías estándar para su medición, debido, sobre todo, a su complejidad. Las métricas de impacto social incluyen citas en documentos de políticas públicas, menciones en medios de comunicación, citas en patentes, citas en guías clínicas, menciones en sitios web y blogs profesionales y difusión en redes sociales generalistas .

Temporalidad del impacto

El impacto académico tiende a manifestarse de manera más inmediata y mensurable. Una vez publicado un artículo, las citas pueden comenzar a acumularse en un plazo relativamente corto y las bases de datos bibliográficas permiten un seguimiento sistemático.

El impacto social puede tardar más en manifestarse y, a menudo, resulta más difícil atribuirlo directamente a una investigación específica. Los cambios en las políticas públicas, las mejoras en la calidad de vida o las transformaciones en las prácticas profesionales pueden requerir años para materializarse y suelen ser el resultado de múltiples factores, no solo de una investigación concreta.

Audiencias objetivo

El impacto académico tiene como audiencia principal a la comunidad científica: investigadores, académicos, estudiantes de posgrado y profesionales que publican en revistas especializadas. La comunicación se realiza mediante el lenguaje técnico y los formatos propios de la academia (artículos, conferencias, pósteres científicos).

El impacto social tiene como destinatarios a personas que no pertenecen al ámbito académico: responsables políticos, agentes sociales, profesionales de diversos sectores y la ciudadanía en general. La difusión se produce cuando se dan a conocer los resultados de la investigación a la comunidad científica, a los responsables políticos, a los agentes implicados o a la ciudadanía en general.

Relación entre difusión, transferencia e impacto

Es importante no confundir el impacto con la difusión y la transferencia de los resultados de una investigación. La difusión se produce cuando se dan a conocer los resultados de la investigación, ya sea a la comunidad científica, a los responsables políticos, a los agentes implicados o a la ciudadanía en general. La transferencia ocurre cuando los resultados publicados y difundidos son utilizados por los destinatarios.

El término «resultado» abarca el espectro de salidas, logros e impactos. Es una realidad que sin resultados no hay impacto; por sí mismos, solo constituyen un impacto potencial, no el impacto real. El impacto es un beneficio medible, logrado, que aportó a la economía, favoreció a alguien o mejoró algo.

Tabla comparativa

Dimensión Impacto académico Impacto social
Definición Influencia en el pensamiento de otros investigadores a través de publicaciones y redes académicas Cambios duraderos en la sociedad, economía, medio ambiente y calidad de vida como resultado de la investigación
Ámbito Comunidad científica e instituciones académicas Sociedad en general, incluyendo economía, salud, empleo, medio ambiente
Audiencia Investigadores, académicos, estudiantes de posgrado Responsables políticos, profesionales, ciudadanos, agentes sociales
Métricas principales Citas en publicaciones académicas, factor de impacto de revistas, índices h Citas en políticas públicas, patentes, guías clínicas, menciones en medios, impacto en ODS
Temporalidad Relativamente inmediata y mensurable Puede tardar años en manifestarse, más difícil de atribuir
Lenguaje Técnico, especializado, formatos académicos Accesible, adaptado a diferentes audiencias no académicas
Canales Revistas científicas, conferencias, redes académicas Medios de comunicación, políticas públicas, redes sociales, informes institucionales
Evaluación Técnicas bibliométricas estandarizadas Metodologías diversas, menos estandarizadas, mayor complejidad

Interrelación entre ambos impactos

Las fuentes plantean que el impacto académico y el social están interrelacionados y no se excluyen mutuamente, sino todo lo contrario. El impacto académico puede ser un camino hacia el impacto social, ya que la validación por pares y la visibilidad en la comunidad científica pueden facilitar su posterior transferencia a la sociedad.

Sin embargo, hay procesos de investigación que no priorizan el impacto académico como vía hacia el impacto social, sino que buscan generar impacto social directamente desde el diseño del proyecto. Esto es especialmente relevante en investigaciones aplicadas, participativas o de acción social, en las que la colaboración con actores no académicos es central desde el inicio.

Reconocimiento institucional

Tradicionalmente, los sistemas de evaluación y recompensa académica han priorizado el impacto académico por encima del social. El reconocimiento y la recompensa adecuados del enfoque social de la investigación son objetivos fundamentales que requieren cambios en las políticas de evaluación.

Existe una discrepancia significativa entre los resultados de las investigaciones y su impacto social real. Muchos entrevistados perciben una diferencia muy sutil entre las publicaciones y el impacto social, reflejada en declaraciones como «cuando publicas tu trabajo y la gente te lee, la gente está usando tu trabajo y eso también es un impacto».

Desafíos en la medición

La investigación científica afecta tantos aspectos de la sociedad que medir la totalidad de sus impactos es una tarea ardua. Además, los impactos más significativos son los más difíciles de medir, por lo que resulta complicado identificar buenas métricas de impacto social.

A diferencia del impacto académico, que cuenta con indicadores estandarizados y ampliamente aceptados (como el factor de impacto o el índice h), el impacto social requiere metodologías más diversas y contextuales que capturen la complejidad de los cambios sociales.

Conclusión

La distinción entre impacto académico e impacto social no implica jerarquía, sino complementariedad. Ambos tipos de impacto son valiosos y necesarios para que la ciencia cumpla su función social. Mientras el impacto académico asegura la calidad, el rigor y el avance del conocimiento en la comunidad científica, el impacto social garantiza que ese conocimiento trascienda las fronteras de la academia y contribuya a mejorar la vida de las personas y de la sociedad en su conjunto. Reconocer y evaluar adecuadamente ambos tipos de impacto es esencial para una ciencia responsable y socialmente relevante.

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

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Puentes que mueren jóvenes: el coste invisible del calentamiento global en nuestra infraestructura

Cuando cruzamos un puente moderno, lo hacemos confiados en que la ingeniería ha superado la prueba del tiempo. Estas estructuras están diseñadas para durar, por norma general, al menos un siglo. Sin embargo, en todo el mundo, los gigantes de hormigón y acero están fallando décadas antes de lo previsto. ¿Por qué las infraestructuras que deberían ser monumentos a la estabilidad sucumben prematuramente? El enemigo no solo es el desgaste provocado por el tráfico o el paso de los años, sino también un factor mucho más sutil y persistente: el estrés térmico causado por el calentamiento global.

Un estudio fundamental realizado por nuestro equipo de investigación revela que el aumento de las temperaturas globales no solo supone una amenaza medioambiental, sino que también acelera la fatiga estructural. Esta investigación, que analiza la termodinámica de los puentes atirantados, pone de manifiesto una crisis silenciosa de infraestructuras que está disparando los riesgos para la seguridad y las emisiones de carbono a niveles alarmantes.

La muerte prematura del 8,67 % de los puentes del mundo.

La estadística es contundente: el 8,67 % de los puentes atirantados a nivel mundial han entrado en una fase de demolición prematura durante su vida útil. Este hallazgo desmonta la promesa del «periodo de diseño de 100 años» que rige la ingeniería civil contemporánea.

La realidad técnica es sombría. El estudio analiza casos como los del puente Nan’ao (NAB) y el puente del río Amarillo (YRB), cuyas vidas útiles se ven drásticamente reducidas por el estrés térmico acumulado. Es particularmente alarmante el caso del puente NAB: aunque fue diseñado para durar un siglo, la evaluación técnica de su vida útil por fatiga bajo condiciones de estrés térmico extremo y ciclos de congelación-descongelación proyectó una vida útil de apenas 6166 años. No se trata de un error de construcción, sino de una proyección científica sobre cómo la fatiga acumulada por el calor extremo «devora» la capacidad de carga de la estructura.

«La tendencia preocupante de las emisiones globales y la ineficiencia de los modelos de diseño actuales frente al cambio climático están provocando que la infraestructura se convierta en una fuente de riesgo inesperada, en la que la acumulación continua de daño térmico es el factor causal principal».

El «Carbon Drift»: un coste ambiental 2,7 veces mayor de lo previsto.

El estudio introduce un marco métrico tridimensional crucial: la «deriva de carbono». Esta métrica no solo mide el CO₂, sino que también considera el tiempo, la geografía y el rendimiento estructural para revelar la verdadera huella climática de una obra. Los datos revelan que esta degradación prematura ha generado un exceso de más de 100 millones de toneladas de emisiones de carbono.

Lo más impactante es que esta cifra equivale a 2,70 veces la producción de carbono proyectada originalmente en la fase de diseño. Aquí reside la «paradoja de la reconstrucción»: el calor daña el puente, lo que nos obliga a reconstruirlo con cemento, lo cual, a su vez, emite más CO₂ y acelera el calentamiento global. La degradación estructural se convierte así en un acelerador del cambio climático, creando un círculo vicioso de emisiones no contabilizadas que sabotea los objetivos globales de sostenibilidad.

La paradoja geográfica: las zonas templadas con mayor riesgo

Contrariamente a lo que cabría esperar, las regiones más calurosas del planeta no son necesariamente las más vulnerables. El modelado geoespacial ha identificado que las zonas de clima marítimo y de clima continental templado presentan la mayor vulnerabilidad estructural debido a la alta variabilidad de sus ciclos térmicos.

Esta paradoja se explica por la interacción entre la variabilidad climática regional y los gradientes altitudinales. En regiones como China, los datos técnicos muestran que, por cada 100 metros de altitud, la temperatura desciende entre 0,579 y 0,613 °C. Esta fluctuación, sumada a los cambios estacionales, intensifica los ciclos de congelación y descongelación, lo que provoca una fatiga en el hormigón mucho más agresiva que la causada por un calor constante. Los factores críticos identificados son:

  • Fluctuaciones de temperatura extrema: La amplitud entre máximas y mínimas genera un microestrés constante.
  • Gradientes de altitud: Las zonas montañosas experimentan ciclos térmicos más intensos y frecuentes.
  • Ciclos térmicos intensificados: El paso constante de frío a calor genera microfisuras que comprometen la integridad química del material.

La física del daño: por qué el hormigón se rinde ante el calor.

Para entender esta crisis, debemos observar la microestructura del material. El calor induce lo que los ingenieros llaman «deterioro termomecánico» y «evolución de la fluencia» (creep evolution). En un proceso de «ablación interna» progresiva, las altas temperaturas oxidan los microcristales de carbono de la estructura, generando microestrés que propaga grietas de forma invisible. Con el tiempo, esto debilita la adherencia crítica entre el acero de refuerzo y el hormigón, lo que deteriora la capacidad de carga de manera desigual hasta que se produce el fallo final.

El coste ambiental de este fallo es enorme debido a una relación física implacable: 1 tonelada de cemento emite aproximadamente 0,9 toneladas de CO₂. Cada reparación obligada por el calor supone un golpe severo al presupuesto de carbono del planeta.

«Desde la perspectiva de la termodinámica, la predicción precisa de la respuesta estructural en entornos de alta temperatura es esencial para prevenir deformaciones generales y el colapso de la capacidad de carga en la ingeniería civil moderna».

Hacia una infraestructura de «bajo carbono»: ¿es suficiente?

El estudio propone soluciones basadas en materiales de vanguardia para mitigar este impacto y aumentar la resiliencia.

  • Sustitutos del clínker: El uso de arcilla calcinada (calcined clay), cenizas volantes y escoria de alto horno puede reducir las emisiones de CO2 entre un 14% y un 22%.
  • Nanotecnología: La incorporación de nano CaCO3 en una proporción óptima del 2% para mejorar la resistencia a la compresión y la densidad de la matriz del concreto.
  • Diseño híbrido: Optimización mediante agregados reciclados para reducir el carbono incorporado en las materias primas.

Sin embargo, la innovación en materiales es solo la mitad de la batalla. El reto principal es normativo: es urgente recalibrar los códigos de diseño. Los estándares actuales están diseñados para un clima estable que ya no existe y no contemplan los extremos térmicos a los que nos enfrentaremos en las próximas décadas.

Conclusión: ¿Estamos diseñando para un mundo que ya no existe?

La infraestructura global se encuentra hoy en una carrera desesperada contra el tiempo y el termómetro. Los datos de Zhiwu Zhou et al. son una advertencia final sobre el «clima overshoot» o sobrepasado: nuestras ciudades están sostenidas por estructuras que envejecen a una velocidad que no previmos y que emiten más carbono del que podemos permitirnos.

Al finalizar este análisis, surge una pregunta inevitable que debe resonar en cada oficina de planificación urbana: ¿están nuestras ciudades listas para los desafíos térmicos de 2050 o estamos construyendo hoy, con cada nuevo puente de diseño tradicional, los monumentos de nuestra propia obsolescencia?

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

Este vídeo resume bien el contenido del trabajo.

Referencia:

ZHOU, Z.; DING, F.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2026). Thermal damage and lifespan deterioration of global infrastructure under climate warming. Thermal Science and Engineering Progress, 78, 104910. DOI:10.1016/j.tsep.2026.104910

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