CONSTRUCCIÓN Y TECNOLOGÍA EN CONCRETO

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Volumen 3 Nmero 1 Abril 2013

ArquitecturA Para favorecer el conocimiento

a toda pruebaIngeniera

quiN y dNde ideas y accin en un mundo globalizado

www.imcyc.com iSSN: 0187 - 7895

ABRIL 2013 ConstRuCCIn y teCnoLogA en ConCReto2

es con mes, la revista del IMCYC, Construccin y Tecnologa en Concreto, que como hemos dicho desde enero pasado, este ao de 2013 cumple 50 aos, busca ser un muestrario de inters

sobre los diferentes aspectos del amplio mundo de la construccin; en especial de la construccin con concreto. Por esta razn, es siempre un reto y una ilusin para quienes conforman el equipo de esta publicacin, el presentar grandes obras o a grandes personalidades, as como tambin temas que sean de inters no slo para los enamorados del concreto, sino para todos los que desean conocer ms del vasto mundo del sector.

Y bajo este precepto, este mes presentamos con orgullo una de las obras ms emblemticas de la ingeniera mexicana que es, sin lugar a dudas, el Puente Baluarte, ubicado en el lmite de los estados de Durango y Sinaloa que forma parte de la modernizacin de la autopista Durango-Mazatln. Su creacin, como se puede leer en el Artculo de Portada, supuso un gran reto constructivo, ya sea por la aplicacin de la tecnologa ms avanzada y por la estrecha relacin y grandes esfuerzos por parte del Gobierno mexicano, de las empresas y de la misma sociedad. Nuevamente vemos que para generar una pieza ingenieril de invaluable utilidad, con-tamos con miles de obreros, ingenieros y especialistas mexicanos que se comprometen no slo con una construccin, sino con el mismo desarrollo de Mxico. Felicitmonos todos por el Puente Baluarte!

ED I TO R I A L

M

Los editores

Grandes obras

abril 2013 ConstruCCin y teCnologa en ConCreto 6

El Congreso Arquine

Amediados de marzo tuvo lugar el 14 Congreso Internacional de Arquitectura y Diseo organiza-do por Arquine, en la Ciudad de Mxico, el cual, como sus organizadores indican, cada ao se

convierte en un acelerador de neuronas y catalizador de ideas sobre arquitectura, diseo, ciudad y su contexto. Este congreso, sin duda alguna, con la intervencin de los principales actores del escenario internacional y nacional, ha logrado posicionarse como el ms importante del m-bito de la cultura arquitectnica en Amrica.

En esta ocasin, teniendo como sede el Teatro Me-tropolitan, participaron como ponentes 13 especialistas provenientes de 10 pases. En la inauguracin de tan importante congreso, en el cual en total se dieron 12 conferencias dadas por especialistas en arquitectura, historia, arte y cine, estuvieron el jefe de Gobierno del Distrito Federal, Miguel ngel Mancera, as como el Pre-sidente del Consejo Nacional para la Cultura y las Artes (Conaculta), Rafael Tovar y de Teresa.

En este sentido, el regente de la capital coment: Queremos ser una ciudad que d un mensaje claro; una ciudad planificada con un trazo definido. Tambin su-bray que en los siguientes aos de su gobierno, se busca contribuir a que la Ciudad de Mxico pueda seguir por la lnea de la planeacin; buscando sea una urbe compacta, sustentable, donde el diseo y la vanguardia, as como el dilogo con el medio ambiente estn presentes.

En la inauguracin, el director de la revista Arquine y organizador del evento, el arquitecto Miquel Adri, coment que el planteamiento esencial del Congreso es reflexionar acerca de los mbitos que se abarcan al hablar del espacio, que es adems un trmino intrnseco a la arquitectura, relacionado con el vaco existencial desde los ms ntimo hasta lo ms urbano. El encuentro cont con

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la participacin de personalidades como Yoshiharu Tsukamoto; Denise Scott Brown; Roman Delugan; la sociloga Saskia Sassen, los arquitectos mexicanos Michel Rojkind y Kersten Geers; el estadounidense Alfredo Brillembourg; el espaol Andrs Jaque y el ingls David Chipperfield. Tambin estuvieron el arquitecto Paolo Portoghesi; el historiador de arte contemporneo suizo Hans Ulrich Obrist y el cineasta britnico Peter Greenaway.Con informacin de: www.informador.com.mx y www.elporvenir.com.mx

www.imcyc.com abril 2013 7

Ahorrando con concreto hidrulico

n lo que va de la administracin municipal de la ciudad de Puebla encabezada por Eduardo Rivera

Prez se han invertido mil 683 millones de pesos en obra pblica; esto lo des-tac en fechas recientes el secretario de Desarrollo Urbano y Obra Pblica, Felipe Velzquez Gutirrez, durante su Segundo Informe de Labores. As, en dos aos se ha rebasado en un milln y medio de metros cuadrados las intervenciones con pavimentacin en la capital angelopo-litana, lo que equivale a una extensin de 183 canchas de ftbol, similares al Estadio Azteca, rebasando en un 13 por ciento lo invertidos en administraciones municipales pasadas.

Factor importante de lo anterior ha sido el uso para el mejoramiento de via-lidades primarias del concreto hidrulico, el cual ha impulsado la modernizacin de la capital poblana en materia de infraes-tructura vial, dado que as, durante ms de 20 aos se dejar de ejecutar obras de reparacin por baches en los buleva-res 5 de Mayo y Hermanos Serdn, en la Calzada Ignacio Zaragoza y en la Avenida Esteban de Antuano.

En total se han construido 580 mil metros cuadrados de concreto hidruli-co, ms de medio milln de superficie edificada con este material. Sobre el tema, Velzquez Gutirrez precis que en 2011 uno de los programas ms re-presentativos fue la pavimentacin de "1,000 calles" y ahora en el ao que se informa repitieron la misma frmula, slo que en menor cantidad al pavimentar 182 mil 589 metros cuadrados beneficiando de manera directa a 23 mil poblanos y de forma indirecta a 115 mil ciudadanos. Pero no slo se invirti en pavimentacin de calles, sino tambin en infraestructura de viabilidad para personas con capaci-dades diferentes, colocando 500 nuevas rampas y 21 kilmetros de huella tctil para individuos con ceguera. Con informacin de: www.sexenio.com.mx/ puebla/articulo.php?id=16222

EUn encuentro sobre seguridad

XXX Congreso Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional

a Escuela Tcnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, con sede en Ciudad Real, Espaa, organiz a mediados de marzo un importante encuentro internacional sobre la seguridad de

estructuras construidas con hormign (cmo llaman en ese pas al concreto).Fue en el campus de la Fbrica de Armas donde tuvo lugar esta reunin

en la cual participaron alrededor de 300 investigadores de todo el mundo quienes disertaron desde sus especialidades, sobre el tema. Este evento, sin duda, es una referencia en el rea de la mecnica avanzada de materiales estructurales basados en el cemento, segn informaron los organizadores quienes tambin expresaron que, como disciplina cientfico-tecnolgica, la fractura del concreto estructural es especialmente importante "para garan-tizar la integridad y la seguridad de las estructuras que se construyen con concreto, especialmente con concretos avanzados tecnolgicamente como, por ejemplo, los concretos que contienen fibras de nueva generacin".

Aprovechando la celebracin de este Congreso, el grupo espaol de-nominado Fractura celebr tambin su encuentro anual, donde unos cien expertos en concreto debatieron en diferentes sesiones sobre fractura e integridad de todo tipo de materiales estructurales.

A decir de la Escuela Tcnica Superior de Ingenieros de Caminos, la celebracin conjunta de estos eventos favoreci la internacionalizacin de las actividades de los grupos de investigacin espaoles y sus contactos con investigadores de todo el mundo.Con informacin de: www.abc.es/agencias/noticia.asp?noticia=1366021

urante la cena del XXX Congreso Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional de la Cmara Nacional de Cementos, el director del organismo Pedro Carranza, agradeci a Ciudad Jurez por ser

sede del evento a principios de marzo. Carranza Andresen visit en esos das la planta de los anfitriones (Grupo Cementos de Chihuahua) que se ubica en Samalayuca y destac los cuatro aos que lleva la empresa sin accidentes incapacitantes. Tambin coment que la empresa Grupo Cementos de Chihuahua ser tomada como ejemplo para el gremio en materia de seguridad y salud ocupacional. Asimismo, agradeci la hos-pitalidad de Ciudad Jurez para recibir al congreso en el cual se busc

tener un mayor aprendizaje que ayude a mejorar el fun-cionamiento de las plantas cementeras.Con informacin de:http://puentelibre.mx

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Gran ambiente durante el evento.

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NOT I C I A S

Juntos por las comunidadess de 2, 700 familias de sie-te estados de la Repblica Mexicana fueron beneficia-

das por las jornadas de voluntariado del programa "Juntos por las comu-nidades", que colaboradores de la cementera Holcim Apasco llevaron a cabo durante 2012 como parte de la celebracin de los primeros 100 aos de Grupo Holcim a nivel mundial.

La empresa decidi conmemorar su primer siglo de vida con actividades de trabajo social voluntario en apoyo a ms de 27 comunidades vecinas a sus instalaciones en los siete estados donde tiene presencia como son: Coahuila, Colima, Estado de Mxico, Guerrero, Sonora, Tabasco y Veracruz. Estas acciones se replicaron en los setenta pases en los que Grupo Holcim tiene operaciones.

En el marco del Foro Mxico Responsable 2013, la empresa inform que a lo largo de los doce meses del ao pasado, mil 614 colaboradores de Holcim Apasco destinaron 15 mil 200 horas al programa "Juntos por las comunidades", lo que representa un promedio de 9.5 horas por cada trabajador. Esta media est por encima del promedio de 3.5 horas que una persona invierte en acciones de voluntariado en Mxico, de acuerdo con la ms reciente Encuesta Nacional de Solidaridad y Accin Voluntaria (ENSAV), realizada por el Centro Mexicano para la Filantropa (CEMEFI).

"El objetivo de este programa fue devolverle a nuestras comunidades un poco de lo que ellas han

M

ue presentado recientemente, por la empresa del Grupo Carmelo, un sistema de construccin que segn sus creadores, puede proteger al concreto de los edi-ficios contra sismos y otros fenmenos de la naturaleza, por cincuenta aos. En

una entrevista, el presidente del Grupo, dgar Figaro, dijo que adems de ser eficiente en materia de energa, es resistente a las termitas y a las inundaciones, adems de que es una forma rpida y econmica de construir.

En este sentido, la empresa proporciona un sistema con proteccin trmica, resis-tencia al viento de hasta 250 kilmetros por hora y se ha demostrado que puede resistir terremotos de hasta 8,5 en la escala de Richter. Despus de 56 aos que operan en Puerto Rico, el entrevistado coment que el sistema se est desarrollando en los Estados Unidos, principalmente en zonas de clima extremo, como Alaska, Dakota del Norte, entre otras. Cabe decir que es sistema constructivo consiste, en trminos generales, en la utilizacin de paneles de diferentes extensiones. Con informacin de: http://designbuildsource.ca/2013/03/50-years-of-earthquake-protection-for-concrete-structures/

FSistema constructivo

hecho por nosotros. La respuesta de los colaboradores de Holcim Apas-co fue magnfica. Se superaron las expectativas de participacin y los resultados se traducen en beneficios tangibles para nuestros vecinos", explic Gustavo Gastlum, Director de Relaciones y Comunicaciones Externas de la compaa.

Cabe decir que las ms de 40 actividades que se realizaron en las comunidades incluyeron manteni-miento a escuelas, construccin y

rehabilitacin de viviendas, mejoramiento de espacios pblicos, jornadas por la salud, cuidado del medio ambiente, limpieza de calles y conferencias de inters comn para los ciudadanos, principalmente.

Del total de actividades realizadas, el 49% corres-pondi al mejoramiento de escuelas; el 17% al mejora-miento de espacios pblicos; el 13% a la construccin y rehabilitacin de viviendas; 11% a actividades de cuidado al medio ambiente; 4% a las jornadas por la salud; 2% a conferencias y el resto a labores de orga-nizacin. La planeacin de las actividades se realiz con un estricto protocolo de evaluacin: primero se detectaron las diferentes necesidades en cada una de las comunidades, se consideraron todos los aspectos de seguridad y se disearon las actividades especficas para cada lugar.Con informacin de: http://economia.terra.com.


Calendario de actividadesAbril de 2013

Nombre: MPSBUILD 2013 Mosc: Feria Materiales Construccin.Fechas: 2 al 19 de abril de 2013.Lugar: Expocentre Internacional, Mosc, Rusia.Pgina web: www.mosbuild-expo.com

Nombre: Ingeniera de costos en la construccin.Fecha: 4 de abril.Lugar: Auditorio IMCYC.Tel.: (55) 5322 5740, ext. 230.Contacto: Vernica Andrade [email protected] web: www.imcyc.com

Nombre: Diseo y construccin de pisos industriales.Fecha: 11 de abril.Lugar: Auditorio IMCYC.Tel.: (55) 5322 5740, ext. 230.Contacto: Vernica Andrade [email protected] web: www.imcyc.com

Nombre: CONSTRUEXPO Caracas 2013.Fechas: 10 al 13 de abril de 2013.Lugar: Poliedro de Caracas, Venezuela.Pgina web: www.construexpo.com.ve

Nombre: Tcnico para pruebas al concreto en la obra. Grado I.Fechas: 18 y 19 de abril.Lugar: Auditorio IMCYC.Tel.: (55) 5322 5740, ext. 230.Contacto: Vernica Andrade [email protected] web: www.imcyc.com

Nombre: Construmat China 2013. Quality and Sustainable Building Materials Show.Fechas: 18 al 21 de abril de 2013.Lugar: China International Exhibition Centre, Beijing.Pgina web: www.construmatchina.com

Nombre: Supervisor especializado en obras de concreto.Fechas: 24 y 25 de abril.Lugar: Auditorio IMCYC.Tel.: (55) 5322 5740, ext. 230.Contacto: Vernica Andrade [email protected] web: www.imcyc.com

Un sentido fallecimiento

A

Sesenta Pilaresl pasado mes de marzo, la Cmara Mexicana de la Industria de la Cons-truccin cumpli 60 aos de haber sido creada, siendo en la actualidad una de las asociaciones empresariales ms importantes de Mxico.

Entre las diversas acciones conmemorati-vas, la Cmara realiz un libro titulado Sesenta Pilares, en el cual da cuenta de sesenta magnas obras que han sido realizadas en diversas par-tes de la Repblica Mexicana, en las ltimas seis dcadas. As, podemos ver obras tan importantes como el Puente Baluarte, el Al-batros, la carretera Transpeninsular, la carretera Arco Norte, as como importantes centrales

hidroelctricas como La Yesca, entre otras obras. El libro, que fue presentado por distinguidas per-

sonalidades en el Museo Rufino Tamayo del Distrito Federal, cuenta con textos complementarios escritos por notables plumas de la ingeniera, la arquitectura y la construccin en Mxico. Una publicacin muy recomen-dable, entre otras razones, por el hecho de presentar una revisin plena de bellas imgenes, de la grandeza constructiva del Mxico de los ltimos 60 aos.Texto y fotos: Gabriela Celis Navarro.

E

los 78 aos de edad muri el 11 de marzo pasado en la ciudad bra-silea de Niteroi el arquitecto y crtico Roberto Segre pocas horas despus de haber sido atropellado por un motociclista, que se dio

a la fuga despus de arrollarlo con su vehculo. Roberto Segre, una de las mentes ms analticas dentro del tema de la historia y crtica de la arquitec-tura moderna y contempornea, naci en Miln en 1934. Estudi Arquitec-tura en la Universidad de Buenos Aires y tambin fue doctor en Historia del Arte por la Universidad de La Habana, as como en Planeamiento Regional por la Universidad Federal de Ro de Janeiro, donde imparta clases.

Formaba parte del Comit Internacio-nal de Crticos de Arquitectura (CICA) y era coordinador del DOCOMOMO (In-ternational Committe for Documentation and Conservation of Buildings, Sites and Neightborhoods of the Modern Movement), en Ro de Janeiro. Era tambin Doctor Honoris Causa por el Instituto Superior Politcnico de La Habana.

Prolfico escritor, tanto de libros como de numerosos artculos y ensayos sobre arquitectura y urbanismo latinoamericano. Entre los libros de su autora estn: Amrica Latina en su arquitectura, de 1975; Arquitectura antillana del siglo XX, de 2003; Jvenes arquitectos de Brasil, de 2004 y Casas brasileas, de 2006, entre otros. Descanse en paz el doctor Roberto Segre. Con informacin de: www.arquitecturaviva.com/es/Info/News/Details/4467


d d

CL = tL y CS = tS

Siendo en estas expresiones tL y tS, el tiempo de vuelo del pulso ultrasnico de las ondas longitudi-nal y de cortante, respectivamente, medidas con el instrumento en la muestra de concreto estudiada. De acuerdo a lo anterior, la Relacin de Poisson puede transcribirse como:

tS2 - tL

2

s =

2 (tS2 - tL2)

Esta ecuacin se puede utilizar para de-terminar la Relacin de Poisson de un ele-mento estructural de concreto, en el que se desconoce el espesor. Si la constante de rigidez y el mdulo de elasticidad est-tico, se obtienen por medio de la relacin:

k = 1.7EC - 6.7 (GPa).

Entonces, con el efecto de la relacin de Poisson definido previamente, el mdulo de elas-ticidad dinmico podr ser obtenido por medio de:

Ed = 1.5EC - 5.9 (GPa), de donde despejando EC se puede llegar a:

2 EC = ED + 3.93 (GPa), 3

Es decir que, conocido el mdulo de elasticidad dinmico obtenido mediante pruebas de ultraso-nido, es posible conocer el mdulo de elasticidad esttico.

En el presente trabajo se proporciona una metodologa para la determinacin de los m-dulos de elasticidad dinmico y esttico del concreto. Por otra parte se demuestra que al evaluar la relacin de Poisson en elementos estructurales, no se requiere conocer el espesor del elemento estructural que se estudia. Sin duda, la aplicacin de los aspectos presentados resultan tiles para la prediccin de la rigidez del material, as como de otras propiedades elsticas de ste.

Referencia: Choudhari N. K.; Kumar A.; Kumar Y.; Gupta R., "Evaluation of elastic moduli of concrete by ultrasonic velocity", NDE2002 predict. assure. Improve, en National Seminar of ISNT (Indian So-ciety for Not-Destructing Testing) Chennai, 57 12. 2002. www.nde2002.org.

n la primera parte de este docu-mento (presentada en la edicin anterior), se abord la posibilidad

de estimar el mdulo de elasticidad dinmico del concreto, realizando medi-ciones de pulso ultrasnico en elementos en donde previamente se conoce la densidad del material.

Si fuera conveniente en muestras de concreto endurecido extrados de elementos estructurales, Ed (Mdulo dinmico), ste puede ser evaluado experimentalmente a partir del mtodo de reso-nancia y de la densidad del material (), estimada a partir de la masa y de la relacin de volumen de las muestras extradas. Sin embargo, no es posible que se lleve a cabo directamente en elementos estructurales completos donde se justifica la medicin de la velocidad de ondas de cortante, medida igual que la velocidad de onda longitudinal usando el mismo equipo con diferentes transduc-tores. Esta velocidad de onda de cortante tambin puede ser relacionada con el mdulo de elasticidad dinmico (Ed).

Ed

Cs = 2 (1 - s) En otro orden, de la relacin entre el coeficiente

de Poisson y las velocidades de pulso ultrasnico longitudinal (CL) y de cortante (CS), respectivamen-te, se puede definir que:

CL2 - 2Cs

2

s =

2 (CL2 - 2Cs2)

Por otra parte, si denominamos d, al espesor

del elemento, entonces:

E

Pruebas no destructivas

2da parte.

Estimacin del Mdulo de Elasticidad por medio de la Velocidad de Pulso Ultrasnico

P O S I B I L I D A D E S D E L C O N C R E T O

www.imcyc.com ABRiL 2013 11

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cmara hmeda a temperatura de 202C, con hume-dad relativa del 95% y ensayadas a la edad de 28 das.

Puede concluirse que el agregado grueso reciclado presenta menor densidad y mayor absorcin de agua y prdida de peso por abrasin que el agregado grueso natural, debido a la presencia de mortero como parte

constituyente de dichos agregados. En tal medida, en estado fresco se observa una reduccin del

revenimiento a medida que se incrementa el porcentaje de agregado grueso reciclado uti-lizado, lo cual pone de manifiesto una notable influencia de la textura superficial de los mismos. Este hecho es atribuido a que el agregado na-

tural est constituido por partculas de forma re-dondeada y textura lisa, mientras que el agregado

reciclado presenta una mayor rugosidad superficial e irregularidad producto del mortero adherido.

Asimismo, los concretos reciclados elaborados con hasta un 75% de agregados reciclados, presentan un comportamiento resistente, similar o superior al del HC, hecho que debe ser atribuido a una mayor adherencia entre la nueva matriz cementicea y el agregado reciclado; a pesar de poseer este ltimo una calidad inferior respecto al agregado natural. Sin embargo, debe considerarse que en los HR se produce una disminucin del mdulo de elasticidad esttico, la cual es ms importante cuando se incre-menta el porcentaje de agregado reciclado.

Respecto al desempeo durable de los HR, se observ un comportamiento satisfactorio y similar al del HC frente al transporte de agua bajo presin; mientras que en el ensayo de absorcin de agua por capilaridad se aprecia un aumento significativo en los valores de la velocidad y capacidad de succin capilar para reemplazos superiores al 50%, aspecto que est directamente relacionado con la mayor porosidad de los agregados reciclados.

Considerando estos resultados puede inferirse que concretos de a/c iguales o menores a 0.50, elaborados con agregados gruesos reciclados de similares caractersticas a los utilizados en este es-tudio en porcentajes menores al 50%, presentaran un adecuado comportamiento resistente y durable; por lo que su empleo en la construccin constituye una alternativa ventajosa tanto desde el punto de vista econmico como ecolgico.

Referencia: Zega C. J.; Taus V. L.; Di Maio A. A., "Comportamiento fsico-mecnico de concretos re-ciclados elaborados con canto rodado", en Boletn Tcnico IMME, vol.44, nm. 3, Caracas, noviembre de 2006, ISSN 0376-723X.

no de los factores que se debe tomar en cuenta en el tema de la resistencia del concreto, es la

textura superficial del agregado grueso, la cual acta sobre la zona de interface, modificando la adherencia entre ste y el mortero. Los agregados reciclados obtenidos de la trituracin de concretos de desecho, debido a su composicin presentan una mayor porosidad y una textura superficial ms rugosa que los agrega-dos naturales; hecho que afecta tanto a las propie-dades y caractersticas de los agregados reciclados, como a las de los concretos con ellos elaborados.

En este escrito se presentan los resultados de una investigacin desarrollada en el Laboratorio de Entre-namiento Multidisciplinario para la Investigacin Tec-nolgica, de la Plata en Argentina. Se elaboran en esta concretos considerando 50, 75 y 100% de reemplazo del agregado grueso natural por agregado grueso reciclado proveniente de la trituracin de un concreto elaborado con canto rodado, y se establece una comparativa con las prestaciones resultantes; asociadas a un concreto convencional elaborado con agregado grueso natural.

El concreto convencional (HC) fue elaborado con una relacin agua-cemento (a/c) de 0.50. Como agregado grueso se us canto rodado silceo, y como agregado fino, arena silcea de ro con Mdulo de Finura 2.32, utilizndose adems cemento Portland compuesto. A partir de este concreto, y luego de determinar sus propiedades fsico-mecnicas, se procedi a su tritura-cin para obtener los agregados reciclados y elaborar concretos reciclados (HR) de igual relacin a/c; rempla-zando el agregado grueso natural con los porcentajes en volumen antes mencionados, y manteniendo constante las proporciones de los dems materiales.

Con cada una de las mezclas elaboradas fueron moldeadas probetas cilndricas y prismticas para la caracterizacin fsico-mecnica de los concretos, como tambin para la determinacin de parmetros relacionados con la capacidad de transporte de agua a travs de la estructura porosa del material. Las mues-tras fueron desmoldadas a las 24 horas y colocadas en

Concretos recicladoselaborados con canto rodado

concretos reciclados


e exponen en este texto los resulta-dos de una investigacin en la que fue desarrollado un modelo de redes neuronales para predecir la

resistencia a la compresin del concreto, mediante el peso unitario y la velocidad de pulso ultrasnico, y donde fueron ensayados especmenes elaborados con 41 mezclas dife-rentes a 28 das. Adems se predice la resistividad del concreto mediante el peso unitario, la velocidad de pulso ultrasnico, y la resistencia a la compresin.

La resistencia a la compresin es el parmetro ms usado para definir las caractersticas del concreto en estado endurecido. Por su parte, la resistividad es definida como la resistencia elctrica de un conduc-tor de volumen unitario y rea transversal constante, en la cual la corriente es continua y uniformemente distribuida. El inverso de la resistividad es la conducti-vidad, que corresponde a una medida de la facilidad con la que la corriente pasa a travs de un material.

La modelacin del concreto en estado fresco y endurecido mediante herramientas tericas y mate-mticas ha crecido en los ltimos aos. El poder de clculo que ofrecen hoy los computadores perso-nales ha permitido desarrollar estas tareas, y entre las tcnicas de inteligencia artificial que ms se ha difundido y aplicado en el rea de los materiales se encuentran las redes neuronales artificiales.

Una red neuronal artificial es un modelo com-putacional que por su arquitectura intenta imitar las relaciones del comportamiento del cerebro. Consiste en un nmero limitado de elementos interconectados entre s (neuronas) y distribuidos en una capa de entrada, una o ms capas ocultas, y una capa de salida. La capa de entrada tiene la funcin de recibir la informacin desde el exterior,

mientras que las neuronas de la capa de salida son las encargadas de entregar los resultados de las predicciones realizadas por la red. Las capas ocultas generan las relaciones de encadenamiento entre las de entrada y salida, extraen y refinan las relaciones y caractersticas de las variables de entrada para predecir las de salida; que son de inters para el problema. Con el fin de encontrar los modelos de redes neuronales artificiales ptimos para predecir la resistencia y la resistividad del concreto, se ensaya-ron las mezclas en las que se vari la dosificacin. Se fabricaron entre 5 y 7 cilindros por cada mezcla, con un mismo cemento, y agregados de la misma fuente. El contenido de cemento se vari en tres cuantas: 250, 300 y 350 kg/m3; asimismo se consideraron tres

relaciones agua/cemento (a/c): 0.45, 0.55 y 0.67.En el caso de la arena se trabaj con

dos granulometras: una con un mdulo de finura (MF) de 3,3, y la otra con MF de 2,2. El agregado grueso se utiliz con tres tamaos mximos diferentes 1", ", y ". En las mezclas secas, con poca trabajabili-

dad se utilizaron dosis muy bajas de aditivo plastificante. Sobre cada uno de los cilindros

obtenidos se realizaron ensayos de resistencia a la compresin, velocidad de pulso, peso unitario, y resistividad elctrica. Cabe decir que la obtencin de las arquitecturas de las redes neuronales se rea-liz mediante la aplicacin comercial denominada Neural Network Toolbox del MATLAB.

Puede concluirse que de todas las variables experimentalmente medidas, la resistencia a la compresin y la resistividad elctrica mostraron una dispersin alta (coeficiente de variacin > 20%), mientras que el peso unitario y la velocidad de pulso ultrasnico mostraron dispersiones bajas (coeficiente de variacin < 4%).

Los materiales utilizados en estas mezclas son representativos de los utilizados normalmente en la ciudad de Bogot, por lo que los modelos desarro-llados pueden ser aplicables a mezclas de concreto coladas con materiales de naturaleza similar. Aunque en la literatura se menciona una estrecha relacin entre la resistencia a la compresin y la velocidad de pulso ultrasnico para el concreto, y que algunos investigadores muestran estudios con muy buenas correlaciones; los datos experimentales medidos, mostraron que el coeficiente de determinacin para una regresin lineal de mnimos cuadrados para es-tas dos variables solo tiene un valor de R2 = 0.37. En general, los resultados mostraron que los modelos de redes neuronales para predecir la resistencia a la

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Modelo de redes neuronales para predecir la resistencia a la compresin y la resistividad elctrica del concreto

Modelos neuronales

P O S I B I L I D A D E S D E L C O N C R E T O


compresin y la resistividad elctrica del concreto funcionan adecuadamente.

Referencia: Lizarazo Marriaga J. M.; Gmez Corts J. G.; "Desarrollo de un modelo de redes neuronales artificiales para predecir la resistencia a la compresin y la resistividad elctrica del concreto", en Ingeniera e Investigacin, vol .27, nm. 1, Bogot, Colombia, enero-abril de 2007.

l concreto reforzado es el material com-puesto ms utilizado en la industria de la construccin ya que combina las propie-

dades bsicas de resistencia del concreto (com-presin) con las del acero de refuerzo (tensin). Su durabilidad y comportamiento dependen, entre otras cosas, de la proporcin de sus constituyentes, de su fabricacin y del medio ambiente.

El advenimiento de los materiales compuestos a base de polmeros, impone el estudio de cmo aplicarlos a elementos de concreto para usarlos como refuerzo y evaluar si se logra aumentar la vida til del elemento. Se exponen a continuacin los resultados de un estudio para conocer los aspectos tericos del uso de los polmeros y definir su factibilidad de empleo en elementos de concreto sujetos a flexin.

Los materiales constituyentes del compuesto utilizado son la fibra de vidrio tipo E, polister Re-sinmexMR 250, y catalizador K2000, que sirve para lograr el fraguado y curado del polister; resultando en lo que se conoce como matriz.

Partiendo del hecho de que la resistencia del con-creto a la tensin es baja, el compuesto se colocar en la zona de tensin y la eficacia de la transmisin de los esfuerzos depender de la adherencia entre el concreto y el material compuesto. Como material de unin se us el propio polistercatalizador, de ah la importancia de lograr una impregnacin uniforme.

La Norma ASTM C 78 (1994) refiere la prueba de un elemento de concreto induciendo falla por

flexin, que utiliza una pieza de concreto simple de 15 x 15 cm de seccin transversal y 45 cm de longitud entre apoyos. La carga puede ser aplicada en el centro del claro o dos cargas aplicadas en los tercios. Esta ltima fue la utilizada en este trabajo por inducir flexin pura en el tercio medio de la pieza.

Se procedi a dosificar el concreto para una resis-tencia de 175 kg/cm2 a los 28 das, usando cemento tipo I. Se lleg a una proporcin en volumen, con rela-cin agua cemento (a/c) de 0.8, y revenimiento de 8 cm; en donde se alcanz una resistencia de 143 kg/cm2 a los 7 das, y de 203 kg/cm2 a los 28 das. Fueron analizadas las caractersticas y propiedades de los elementos del material compuesto para su integracin a las vigas. A una de las vigas ensayadas no se le adicion material compuesto, a la segunda se le proporcion 15 cm longitudinales de compuesto al centro en una de las caras, y a la tercera igual a la anterior ms cuatro tiras longitudinales en las caras laterales. Este proceso inicial se hizo a fin de observar las posibles dificultades en

la realizacin de las pruebas.Con la experiencia lograda se elaboraron

otras ocho vigas con las mismas caracters-ticas de seccin y longitud, y tres cilindros de prueba; arrojando una resistencia de 240 kg/cm2 a los 28 das. A las vigas se les

proporcion curado por inmersin en agua por 7 das, dejndolas luego bajo techo; a los

28 das se procedi a la integracin de la fibra de vidrio y a la impregnacin del polister. Se colocaron fibras en el sentido longitudinal de dos tipos (16 y 22 tiras); en algunas vigas se colocaron tiras en sentido transversal y/o en caras laterales.

En general, en todas las vigas con material com-puesto, la falla ocurri al instante de separase el compuesto de la superficie del concreto, sin ocurrir ruptura de las fibras, ni alcanzar la deformacin cal-culada en investigaciones precedentes; por lo que es muy importante la adecuada adhesin entre el com-puesto y el concreto para lograr mayor resistencia. Pudo constatarse que el uso de material compuesto proporciona mayor resistencia, y que al colocarse el refuerzo en las caras laterales se incrementa la carga de ruptura. Asimismo se verifica que a mayor densi-dad de fibra le corresponde mayor carga de ruptura, as como que la colocacin de fibras transversales no incrementa la resistencia de forma considerable.

Referencia: Aguilar Conde J. T.; "Elementos de concreto reforzados con materiales compuestos", en Ingeniera, Revista Acadmica de la Universidad Autnoma de Yucatn. Merida, Mxico. 6-1, 2002.

E

reforzaMientodel concreto

Materiales compuestos para reforzar elementos de cocreto

abril 2013 ConstruCCin y teCnologa en ConCreto14

Gregorio B. Mendoza.

Fotos: Cortesa TRADECO


Una gran obra de ingeniera que pone de nueva cuenta la trascendencia del talento y la ingeniera local a nivel internacional; que brinda beneficios tangibles para el desarrollo regional, eso es parte de lo que puede describir al icnico Puente Baluarte.

Ingenieraa toda prueba

PORTADA

www.imCyC.Com abril 2013 15

na de las obras de mayor relevancia y trascendencia para la industria de la construccin y el pas, es indu-dablemente el Puente Baluarte, ubicado en el lmite de los estados de Durango y Sinaloa. Esta magna obra de ingeniera concentra la modernizacin de la autopista Durango-Mazatln correspondiente al

eje carretero Matamoros-Mazatln, uno de los 14 corredores troncales prioritarios de la red carretera nacional.

U


PORTADA

en el pas, pueden mencionarse el Puente Coatzacoalcos II, el Puente Tampico y el Puente Mezcala. Sin embargo, este proyecto tuvo otro tipo de requerimientos y exigencias tcnicas de mayor envergadura.

El ingeniero Salvador Snchez Nez, director del proyecto y representante de Tradeco Infraes-tructura S.A. de C.V., en entrevista para Construccin y Tecnologa en Concreto explic que para lo-

Se trata de la infraestructura ms importante y emblemtica que se haya hecho en la historia de la inge-niera reciente de Mxico, tanto por el reto que supuso su construccin como por la aplicacin de la tecno-loga ms avanzada y la conjuncin de esfuerzos polticos y sociales que reuni para volverse una rea-lidad gracias al talento de miles de obreros, ingenieros y especialistas mexicanos involucrados en ella.

El Puente Baluarte, es una obra de alta especificacin con una longitud de 1,124 m. Actualmente es la estructura atirantada ms grande de Amrica Latina, puesto que cuenta con una altura a nivel de calzada de 402.57 m, que libra una barranca de esta profundidad con un claro central de 520 m construido con base en dovelas metlicas de 12 m, y que actual-mente permite que el recorrido entre la ciudad de Durango y la de Mazatln se realice en tres horas y media (cuando anteriormente se realizaba en ms de seis).

Asimismo, posee una seccin transversal de 16 m de ancho de calzada para cuatro carriles sujeta de 122 tirantes que permitirn circular a 110 km/h albergando un promedio de 2,000 vehculos por da que transitarn por una pen-diente longitudinal menor al 5%

Planeacin perfecta

Lo impactante de su realizacin comienza en su ubicacin: una zona montaosa que forma parte del corredor carretero nmero 5, que integra a las ciudades de Mazatln, Durango, Torren, Gmez Palacio, Saltillo, Monterrey, Reynosa y Mata-moros, entre otras, con una longitud de 1,241 Km, denominado comn-mente El espinazo del diablo.

Cabe recordar que como ante-cedentes de esta obra y de su so-lucin de atirantamiento estructural


grar el reto de construir el Puente Baluarte hablando no slo de la estructura misma se requiri de una planeacin y logstica elabora-da con personal especializado de mucha experiencia, debido a que tenan en mente en todo momento la consigna de llevar adelante en buenos trminos el trabajo ingenie-ril, teniendo como reto maysculo construir en una de las orografas ms complicadas del pas.

Por todo lo que implicaba la ubicacin y el proyecto en s mismo debamos tener una capacidad de actuacin y respuesta eficaces para responder al menor costo y tiempo de ejecucin debido a la estrechez del programa de actividades, pen-sando que el trabajo de oficina fuera lo ms cercano posible a la realidad de la obra.

De este modo, el proyecto inici con una serie de visitas al sitio y estudios preliminares. Y ya como punto de partida se realizaron obras para los caminos de acceso, para lo cual fue necesario abrir ms de 22 km en los cuales se tuvieron que desplazar aproximadamente dos millones de metros cbicos de terraceras y realizar diversos cortes para acceder desde la comunidad de El Palmito, en Sinaloa, hasta el emplazamiento de la obra, co-ment el entrevistado.

Todo ese trabajo de obras pre-liminares, implicaba un paquete de ingenieras involucradas: identifica-cin de brechas segn la topografa del terreno; estudios de gabinete para la interpretacin de datos para la posterior toma de decisiones en cuanto a las distintas opciones de ru-tas y la identificacin de la volumetra. La realizacin de todo lo anterior era indispensable para trasladar simult-neamente a los cientos de trabajado-res, as como materiales y maquinaria pesada que se requeriran.

Como paso siguiente, se gener un plan de ataque en los distintos

frentes de trabajo por venir los cuales incluan terraceras, obras de drenaje y revestimiento. Cada una de estas tareas consideraba una amplia gama de actividades que necesitaban relacionarse entre s para no generar blo-queos, interrupciones o tiempos muertos en la obra, la estrategia y planeacin deba ser perfecta, enfatiz.

De forma paralela a lo anterior se definieron las obras para alber-gar las instalaciones de todo el per-sonal involucrado. Inicialmente los campamentos (dimensionados de acuerdo al nmero de personal que participa en el proyecto), as como oficinas, talleres, almacenes, reas de esparcimiento, comedores, luz, agua potable e instalaciones sanita-rias. En este sentido, para esta obra

Datos de inters

Nombre de la obra: Puente Baluarte.

Ubicacin: Durango-Sinaloa km 157+400.

Construccin: TRADECO.

Director del proyecto: Ing. Salvador Snchez Nez.

Dependencia a cargo: Secretara de Comunicaciones y Transportes (SCT).

Proveedor de concretos: CEMEX.

Cimbras: PERI.

Concreto lanzado: 3,886 m3.

Pendiente longitudinal: 5%

Seccin transversal: 16 m.

Capacidad: 4 carriles.

Aforo vehicular: 2,000 vehculos diarios.


PORTADA

se calcularon 25 edificios para tal fin incluyendo dormitorios, come-dores, almacn, taller mecnico, enfermera, adems de una cancha de futbol, rea de estacionamiento, pila filtrante e instalaciones para el buen manejo del agua. Una vez concluido todo esto la obra (visible) comenz.

Cimientos en la roca

La cimentacin de este gran pro-yecto se concentra en doce pilas. Siete corresponden al margen del estado de Sinaloa, y cinco al margen de Durango. El primer paso para cimentar el puente fue excavar las pilas del margen Sinaloa 12, 11, 10, 6, 7, 8 y 9 por tener la condicionante de una topografa ms accidentada. El procedimiento de excavacin consisti en barre-

proteccin o estabilizacin adicio-nal se coloc concreto lanzado y malla electrosoldada, en algunos casos malla de triple torsin.

Por su parte, en el margen Du-rango, el orden de excavacin fue de la siguiente manera: comenzan-do con la pila 5 hasta la 1, el proce-dimiento fue similar. Concluidas las excavaciones en ambos extremos, a nivel de desplante de los apoyos se procedi a colar una plantilla de concreto y posteriormente se instal el armado de las zapatas con el acero de refuerzo previamente habilitado, de acuerdo al proyecto, respetando estrictamente la geo-metra indicada en los planos de construccin. La zapata ms grande que se col tuvo dimensiones mxi-mas de 18 x 30 m.

Posteriormente, fue instalada la cimbra para hacer el colado del concreto para el elemento estruc-tural en cuestin: los pilones y por ende la bifurcaciones de columnas que dan sustento a la corona del puente. Las modalidades para reali-zar esta accin fueron por gravedad (tiro directo), con bomba o con gra de construccin y bacha; se vigil que al momento de estar vaciando el concreto, ste se consolidara con vibradores de inmersin elctricos o neumticos. Despus de ocho ho-ras como tiempo mnimo se retir la cimbra y se coloc la membrana de curado sobre la cara del elemento terminado, evitando con esto la presencia de grietas generadas por el calor al estar fraguando el concreto.

Mencin aparte merece la reali-zacin de los cuerpos de los pilones 5 y 6 para los cuales se habilit un equipo de construccin indepen-diente. stos fueron construidos en tres etapas: primera, la instalacin del armado del cuerpo de pila de la seccin rectangular hasta la eleva-cin de proyecto, colocando el mol-de con altura de 5 m; la realizacin

nar a 6 m de profundidad con un dimetro de 3, con un equipo de perforacin track drill. Una vez que estuvieron diseadas las plantillas de barrenacin (cuadriculas), fue calculada la cantidad de explosivo que se deba utilizar por metro c-bico de material. Terminada la ba-rrenacin del rea correspondiente se procedi a cargar el explosivo suficiente para dar la fragmentacin del material requerido para su fcil manejo al retiro del mismo.

Ejecutada la voladura se reza-g el producto de la misma y una vez que se termin, se procedi a barrenar para el siguiente ciclo para desalojar los 6 m del nuevo evento y as sucesivamente hasta llegar al desplante de las zapatas. En paralelo a esta actividad, otras cuadrillas realizaron los anclajes en los taludes, y de requerir el terreno



de seguimiento y control de obra. La obra finalmente requiri de ms de 12,000 toneladas de acero de refuerzo y 90,000 metros cbicos de concreto hidrulico, as como la intervencin de 1,500 trabajadores e ingenieros mexicanos.

Mltiples beneficios

Hecho realidad, merecedor de pre-mios y reconocimientos, esta obra cuenta entre sus beneficios el incre-mentar de manera significativa la afluencia a Mazatln convirtindolo en el centro turstico ms impor-tante del Pacfico Norte; mejorar la conectividad entre la zona comer-cial e industrial del norte del pas con el Pacfico mexicano y hacia el Golfo de Mxico; conectar los mu-nicipios de Concordia y Mazatln, en Sinaloa con Pueblo Nuevo, el Salto y Otinapa en Durango, todo lo anterior beneficiando a ms de un milln de personas de esas loca-lidades, entre otros beneficios ms que sucedieron durante su proceso constructivo.

Desde estas pginas extende-mos un humilde reconocimiento a todos los que con su trabajo y visin dieron todo lo mejor de s para hacer esta obra una realidad que es motivo de orgullo para todos los mexicanos.

de la alineacin y el troquelamiento de la cimbra para proceder a colo-car el concreto, as como realizar el colado, esperar el fraguado del concreto aproximadamente 10 hrs y retirar el molde o cimbra, para iniciar el ciclo siguiente. La segunda etapa consisti en iniciar el armado de los brazos de la pila, colocar el molde para hacer colados de 3 m verticales y colar el concreto hasta la altura del cabezal y finalmente, realizar la construccin del mstil o Y dejando previamente em-bebidos los ductos por donde se anclaron los tirantes.

Construccin de superestructura

El Puente Baluarte cuenta con 170 dovelas de concreto que confor-man la calzada de rodamiento, de las cuales 150 estn situadas entre pilas secundarias y fueron construidas en sitio con carros en doble voladizo y 20 dovelas se ubican hacia el claro principal. Cada dovela tiene una longitud de 4 m. Este procedimiento requiri que se efectuaran pruebas y verificaciones para asegurar que las estructuras estn en condiciones para soportar los esfuerzos de carga esperados. Cabe decir que con la ayuda de la gra se levant e instal el conjunto prefabricado a su posicin final.

Una vez concluida la construc-cin de las dovelas (habilitadas, desplazadas y coladas el claro central) comenz la instalacin de los tirantes desde los pilones. Este procedimiento se fue realizando sistemticamente hasta lograr el cierre del claro central haciendo pruebas de calidad en cada pro-ceso. Es importante mencionar que en cada elemento se dio una tensin inicial al 30% de la fuerza; luego se coloc el perfil montel; se arm la losa y fue colada. Una vez que el elemento que conforma la

corona del puente alcanz el 80% de fc del concreto se complement el tensado del tirante al 100% de su fuerza correspondiente, indic el ingeniero Salvador Snchez Nez.

Trabajamos de manera si-multnea al otro lado de la pila para restablecer el equilibrio. Las dovelas fueron postensadas de manera definitiva por cables de presfuerzo anclados en el concreto. La operacin se repiti guardando continuamente el equilibrio por cada lado de la pila, hasta el cierre del tramo. Posteriormente el carro se desmont y qued disponible para ser utilizado sobre otra pila.

Parece fcil pero no lo es. Mu-chos meses despus de haber iniciado los trabajos preliminares, justo en enero de 2012, Felipe Caldern celebr el cierre del claro central del puente; las obras concluyeron meses ms tarde. Sin embargo, ese cierre simblico era una buena seal de la conclusin de los trabajos ms demandantes de la obra.

Si ampliamos la perspectiva, habr que decir que en la cons-truccin del Puente Baluarte, as como del tnel El Sinaloense par-ticiparon en total cinco consorcios que agruparon a 21 empresas cons-tructoras, 6 empresas de asesora en proyectos y 7 compaas ms


omo se conoce, la lixiviacin es una degradacin que adems de ocurrir ante la presencia de aguas que con-

tienen sustancias agresivas, tam-bin ocurre en presencia de las llamadas aguas blandas y puras; es decir, aquellas que contienen pocas impurezas o aguas de con-densacin industrial, de fusin de glaciares, de nieve, lluvia, ria-chuelos, y algunas procedentes de grandes profundidades.

Se trata de un mecanismo leve de ataque al concreto en-durecido, que ocurre cuando el agua disuelve componentes del material. El cemento Portland hidratado contiene hasta un 30% de hidrxido de calcio Ca(OH)2 soluble en agua. Este componen-te es el que fundamentalmente se disuelve de manera gradual, debido al agua que invade la red de poros que conecta la estruc-tura del cemento solidificado. Disuelto e ionizado, el calcio

I N G EN I E R A

CUno de los fenmenos que pueden degradar al concreto es la lixiviacin. Analicemos algunos aspectos de este interesante tema.

Mecanismo y teraputicaEflOrESCEnCiaS En El COnCrEtO.

I. y E. Vidaud

(1) la prediccin del carcter incrustante (con tendencia a formar incrustaciones) o agresivo (con tendencia a disolver las incrustaciones) de un agua ha sido siempre un concepto importante en el tratamiento y suministro del agua. Con este objetivo se han desarrollado diversos mtodos. Cabe decir que el ndice de langelier (is) se basa en el clculo del valor del pH de saturacin o de equilibrio (pHs), el cual comparado con el pH real del agua (pH), permite determinar el carcter del agua. is = pH pHssi is > 0, el pH real del agua es superior al de saturacin, y el agua tiene carcter incrustante; si is < 0 el pH real del agua es inferior al de saturacin y el agua tiene carcter agresivo. Si is = 0, el pH real del agua es igual al de saturacin y el agua tiene carcter equilibrado.

En la prctica se establece un cierto margen: si is > 0,5 equivale a un agua incrustante y si is < 0,5, el agua es agresiva.fuente: adaptado de: http://www.quimicadelagua.com/Conceptos.analiticos.langelier.html.

Marca de eflorescencias en muro de concreto de un depsito de agua potable; el dao se visualiza alrededor de una posible junta fra. Fuente: ATE IMCYC.

Fig. 1:

debido a su bajo con-tenido en cal, en sales disueltas, y baja alcalini-dad; siendo la agresivi-dad dependiente de su pureza. Seala la litera-tura especializada que el agua desmineralizada, destilada o procedente de deshielo, posee un ndice de langelier(1) negativo, lo que indica que tiene el poder de disolver la cal. asimismo, debido a que el Ca(OH)2 es ms soluble en agua fra, el agua que viene de los riachuelos de las montaas o de presas

es ms agresiva que las aguas con mayores temperaturas. De la misma manera que si el agua se encuentra en movimiento, existe una renovacin continua de esta; y por consiguiente se presenta un ataque ms intenso.

emigra desde el interior hacia la superficie de concreto, razn por lo que se produce una apariencia blanquecina en las superficies expuestas.

las aguas blandas y puras tienen gran poder de disolucin

Fe de erratas: En el nmero anterior no pusimos bien el nombre de los autores del artculo. Debe decir: i. y E. Vidaud.


En estos casos, la humedad y la accin de las aguas agresivas atacan al concreto disolviendo el calcio (descalcificacin de las fases del cemento por efecto de lavado o disolucin interna), haciendo al material cada vez ms poroso, permeable y menos resistente, a la vez que disminuye su reserva alcalina. la lixiviacin del Ca(OH)2 del concreto se pro-duce entonces ante la reduccin del contenido de xido de calcio, lo que provoca la destruccin de los restantes componentes del material: silicatos, aluminatos y ferritos hidratados.

El signo externo de deterioro del concreto por este mecanismo de lixiviacin es el desprendimien-to de cal que toma la forma de las indeseables eflorescencias, las que pueden tornarse gradualmen-te crecientes en la superficie del elemento (fig. 1).

El trmino "eflorescencia" es un vocablo francs que significa "florecer", que proviene de la qumica. Se refiere a la prdida de agua u otra sustancia solvente de cristalizacin de una sal hidra-tada o disuelta ante la exposicin ambiental. Segn el cdigo aCi, la eflorescencia se define como un depsito de sales, usualmente blanco, que se forma en la superfi-cie del elemento cuando la sustan-cia en solucin emerge del interior del concreto, y seguidamente se precipita por reacciones de carbonatacin o de evaporacin. aunque la eflorescencia no suele daar la integridad de la estruc-tura, s puede ser un problema de apariencia pues se ve disminuida considerablemente su esttica; hecho por el cual puede resultar un problema costoso de solucionar.

Si el agua pasa a travs de grie-tas o juntas en la estructura (ver fotografas en las figuras 1 y 2), la eflorescencia puede erosionar

o lixiviar el concreto interno por lo que en el concreto poroso con una alta relacin agua-cemento (a/c), se puede remover suficiente Ca(OH)2, como para reducir la re-sistencia estructural; sin embargo, generalmente solo ocasionan, problemas de esttica y acabado.

Pueden presentarse dos ti-pos de eflorescencias: primaria y secundaria. la distincin entre ambas eflorescencias a menudo resulta arbitraria; razn que impo-ne conocerlas ms en detalle para un mejor discernimiento.

Generalmente, la eflorescen-cia primaria como su nombre lo indica, ocurre durante el proceso de fabricacin del elemento y durante el curado inicial; siguien-do el proceso que se describe a continuacin:

El concreto recin elaborado puede considerarse como una matriz con tubos capilares for-mando una red; estos capilares

contienen una solucin acuosa de los componentes del cemento so-lubles en agua, en la que aparece predominantemente el Ca(OH)2. En la medida que el concreto se asienta, el Ca(OH)2 en los poros en su superficie reacciona con el CO2 del aire formando el carbonato de calcio (CaCO3) (Expresin 1).

Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (1)

Es la liberacin de este lti-mo compuesto la que provoca, comparada con el interior, una disminucin de la concentracin de Ca(OH)2 en la superficie de los capilares; lo que induce a que este sea continuamente trans-portado por difusin desde las capas ms profundas hasta los poros en la superficie (fig. 3). Si en este momento existe una capa de agua destilada en la superficie, el Ca(OH)

2 se extender por ella

cubrindola con CaCO3 soluble

en agua.as, el exceso de agua de la

fabricacin se convierte en ve-hculo para el transporte de las sales solubles. Estas sales son introducidas principalmente por el cemento; pero tambin pueden estar contenidas en el agua y/o los agregados. Cuando el agua se evapora, deja tras s, las sales que forman el depsito blanco deno-minado eflorescencias primarias.

a pesar de que se espera que los poros sellen por el CaCO3 cuando el concreto endurece, puede presentarse la eflorescen-cia secundaria cuando el concreto se expone a la intemperie. sta se produce entonces bajo los efectos del agua de una fuente externa, como puede ser la lluvia. El agua es absorbida en el concreto sien-do capaz de disolver cualquier sal disponible dentro de la matriz, y la manifestacin externa puede apa-recer mientras estas sales migran

Mar c a s d e e f l o r e s c e n cias alrededor de los daos en una losa de azotea; las aguas pluviales lixivian la masa de concreto al recircular desde el lecho superior de la losa hacia el interior de la construccin. Fuente: ATE IMCYC.

Fig. 2:


Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

Concreto

Capilares

Ca(OH)2

I N G EN I E R A

Desarrollo de eflorescencia secundaria. Fuente: Adaptado de Bchner, G.

Desarrollo de eflorescencia primaria. Fuente: Adaptado de Bchner, G.

Fig. 3:

Fig. 4:

hacia la superficie. Este proceso es similar al de la eflorescencia prima-ria, slo que ste resulta cuando el agua de mezclado del concreto emerge de los capilares, y la secun-daria es causada por el agua que penetra por la superficie desde el exterior (fig. 4).

De lo anterior puede afirmarse que entre las sales ms comunes causantes de eflorescencias en el concreto se encuentra el carbo-nato de calcio; aunque tambin

pueden presentarse otras como el sulfato de sodio y el sulfato de potasio. Cabe decir que para que se presenten eflorescencias en la superficie de concreto, deben coexistir aspectos tales como: existencia de sales solubles; una fuente de agua que est en contacto con estas sales y que formen una solucin salobre, y una va para que dicha solucin se traslade a la superficie, donde se evapora y deja un depsito de

sal. lo anterior hace pensar que si se trata de encontrar estrate-gias para minimizar su aparicin, se deben entonces enfrentar los aspectos antes referidos.

algunos factores que contribu-yen a la formacin de eflorescen-cias en el concreto, se refieren a continuacin:

El contenido de cemento: Cuanto mayor sea ste, ms acentuada ser la eflorescencia; debido a que existir mayor fuen-te de calcio, y especficamente de Ca(OH)2.

Contenido de lcalis: al ele-varse el contenido de lcalis, au-menta la tendencia del concreto a formar eflorescencias; por el efec-to comn de iones, en que una sal levemente soluble Ca(OH)2 ser an menos soluble, si se agregan a la solucin ms iones solubles. adems, un aumento en el conte-nido de lcalis tambin aumenta la solubilidad del CO2, haciendo que este quede disponible para reaccionar y formar carbonatos.

El agua de amasado de la mezcla: a sta es muy importante realizarle un ensayo para determi-nar si contiene calcio, magnesio, potasio y sodio. Contenidos ele-vados de calcio y magnesio deter-minan una mayor dureza del agua; en este caso, cuando el agua se rebaja por medio de intercambio de iones, cada ion de calcio (y magnesio) es reemplazado por 2 iones de sodio; y el sodio aadido aumenta tambin la tendencia a la formacin de eflorescencia.

Relacin a/c: la eflorescen-cia se produce en presencia de humedad; por lo que entonces, en general al reducirse la relacin a/c, se reduce tambin la posibili-dad de formacin de esta.

Relacin cementoarena. Aditivos qumicos. Condiciones de curado. Permeabilidad.

Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

Concreto

Capilares

Ca(OH)2

Referencia

http://en.wikipedia.org/wiki/Efflorescence "Efflorescence".http://www.ich.cl/docs/presentaciones/ BaSf Construction Chemicals, "Pautas recomen-dadas para control de eflorescencia".http://www.concretethinker.com/detail/leachability-and-Concrete.aspx. Bchner, G., Bayer aG, Krefeld-Uerdingen, "la eflorescencia en el hormign". Portland Cement association (2012), "lechability and concrete".

respecto a estos 4 ltimos factores puede referirse que una manera eficaz de minimizar la aparicin de eflorescencias en el concreto es sin duda conseguir reducir su permeabi-lidad. Como se ha explicado, un concreto impermeable tiene mayores posibilidades de prevenir o retrasar la migracin de las sales solubles. Para ello pueden tomarse algunas medidas, como pueden ser: usar agregados bien graduados (preferentemente granulo-metra continua); reducir la relacin cemento-arena; aumentar la densidad (para lo que son muy tiles los aditivos plastificantes), y compactar adecuadamente.

Para lograr producir un concreto lo ms denso posible, es necesario rellenar los vacos que que-dan en la mezcla fresca con la pasta de cemento. Por esta razn, es necesario que el volumen de la pasta de cemento (cemento y agua) sea como mnimo igual al volumen de los vacos en el agre-gado con su densidad mxima de compactacin. De otra manera, se formarn los capilares y el Ca(OH)2 podr subir a la superficie del elemento de concreto y formar eflorescencias.

los aditivos qumicos pueden ayudar a controlar el fenmeno de lixiviacin en el con-creto a travs de dos mecanismos: reduciendo la permeabilidad, y convirtiendo el Ca(OH)2 soluble en hidrxido de silicato de calcio insoluble. los que reducen la permeabilidad son reductores de agua, superplastificantes, e inclusores de aire. las adiciones minerales con propiedades puzolnicas, tales como el humo de slice y la ceniza volante reducen la permea-bilidad y tambin convierten algo del Ca(OH)2 en hidrxido de silicato de calcio insoluble. En este aspecto, a veces los aditivos acelerantes pueden reducir la tendencia a la formacin de eflorescencia; pues el fraguado acelerado tiende a reducir el tiempo disponible para que las sales sean transportadas a la superficie.

la etapa de curado y las condiciones de en-durecimiento desempean un rol protagnico para reducir la formacin de eflorescencias. En el caso del primero son muy importantes: la humedad y el control de una temperatura estable durante el proceso. En cuanto al segundo aspecto, sabemos que la presencia del agua es indispensable en el proceso de endurecimiento del concreto, y que el CO2 es necesario para garantizar que las aberturas de los capilares se sellen con el CaCO3.

aunque las eflorescencias a menudo se desvanecen con el tiempo; una vez formadas puede acudirse a algunas maneras para que sean removidas. afirma la literatura especializada que las sales de sodio y potasio pueden ser removidas fcilmente con un cepillo duro, y si fuera necesario con agua. tambin se recomienda el cepillado de la superficie con un cido diluido, como el muritico o sulfmico.

En resumen, concretos muy compactos fabricados con cementos puzolnicos (que fijan la cal) presentan un compor-tamiento mucho mejor ante el mecanismo de formacin de eflorescencias, que aquellos poco compactos que se elaboran con cementos Portland ricos en silicato triclcico (que liberan mucha cal en su hidratacin).


Continuamos con este breve repaso que da cuenta de cmo el concreto, de diferentes maneras, ha estado acompaado a muchas culturas a lo largo de la historia.

E

El concrEto:

I. y E. Vidaud Segunda parte

En el desafo en el tiempo

n la Edad Media y en el Renacimiento, el empleo del concreto fue escaso y poco significativo; su uso qued olvidado y mu-chos de los conocimientos hasta entonces acumulados, desaparecieron completa-mente. Algunas fuentes apuntan que slo

lleg a producirse un mortero muy dbil, compuesto nicamente de cal y arena. Tiempo despus, a princi-

Fig. 1:

Fig. 2:

John Smeaton (1724-1792), ingeniero del Reino Unido que se encarg de construir el faro de Eddystone.

Faro de Eddystone.

pios de la Edad Moderna se present una disminucin considerable y generalizada en la calidad, y la crisis lleg al nivel de terminar con la fabricacin y uso del cemento.

No fue hasta mediados del siglo XVIII que despert nuevamente el inters por las investigaciones rela-cionadas con el cemento y el concreto. Es entonces que el ingeniero nacido en Leeds (Reino Unido), John Smeaton (Fig. 1) se encarg de erigir por tercera vez (en el ao 1759) un faro en el acantilado de Eddystone, en la costa de Cornwall en Inglaterra. Los dos faros anteriores ah construidos haban sido con madera,

t e cno log a

Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/File:John_Smeaton.jpg.

Fuente: www.stellabooks.com/articles/featuredbooks/eddystone.php.


en los aos 1698 y 1705; el primero destruido por un incendio, y el segundo por un temporal. En este ter-cer faro, ubicado a 8 km de Plymouth, se emplearon piedras unidas con un mortero de cal calcinada para conformar una construccin monoltica y duradera. La tercera versin del Faro de Smeaton o de Eddystone (Fig. 2) debi soportar la constante accin de las olas y los vientos hmedos de la zona.

Este gran ingeniero del siglo XVIII haba descubierto hacia 1756 que al combinar la cal viva con otros ma-teriales, daba como resultado un compuesto extre-madamente resistente. Cabe decir que a Smeaton le debemos el redescubrimiento del cemento hidrulico a travs de repetidos ensayos de la mezcla de cal viva con otros materiales, en agua dulce y salada. Para la construccin del faro, Smeaton asent piedras, unas sobre otras. Para la cimentacin (apoyada sobre el resistente granito de la zona) y las juntas, utiliz una mezcla de cal viva, arcilla, arena y escoria de hierro triturada. Es as como logr construir con estos mate-riales la primera estructura de concreto que se conoce desde la antigua Roma la cual fue concluida en 1759 y aunque hacia 1876 parte de su estructura se haba debilitado, su cimentacin perdura hasta nuestros das.

En aos posteriores fueron desarrollados varios tipos de cementos hidrulicos; con ello se mejoraron los morteros en calidad cobrando auge el empleo del concreto en las construcciones. El reverendo James Parker descubri un nuevo cemento al quemar piedras calizas; este material fue usado en la construccin de varias obras del Reino Unido de entonces; fue paten-tado en 1796 como cemento de Parker o cemento Romano, pues se pensaba que era el mismo utilizado en la Roma antigua.

Otros importantes personajes

Tambin se refiere en la literatura que el francs Louis Vicat (Fig. 3), entre 1812 y 1813 cre cal hidrulica artificial a partir de la mezcla sinttica calcinada de piedra caliza y arcilla. Por su parte, en 1818 Maurice St. Leger patent el llamado cemento hidrulico y James Frost, en Inglaterra, en 1822, prepar la cal hidrulica artificial a la cual denomin cemento Britnico.

Los avances definidos y otros descubrimientos fue-ron patentados y utilizados en las construcciones de inicios del siglo XIX, hasta el descubrimiento de Joseth Aspdin y James Parker, quienes en 1824 patentaron un nuevo cemento hidrulico artificial. El primer cemento Portland, denominado de esta manera por su color gris verdoso oscuro, similar al de la piedra de la isla de Portland. Fue fabricado por la combustin conjunta de

Fig. 3:

Fig. 4:

Luis Vicat (1786-1861), con estudios en la Ecole des Pont et Chausss y quien fuera el creador de la llamada Aguja de Vicat, fue un investigador de la hidraulicidad de los productos resultantes de la coccin de ciertos calcreos. Sus estudios fueron un importante impulso en la determinacin del principio de la fabricacin de los cementos artificiales.

Fbrica de armas de Wakerfild, edificada en 1830, que hoy resulta una de las pocas edificaciones que se construyeron con el cemento Portland original.

caliza y carbn. Fuentes de la poca refieren que solo se mencionaban los ingredientes bsicos, sin nombrar detalles del complejo proceso de fabricacin, que en sus inicios limit un tanto su uso.

La primera fbrica de cemento fue instalada en Wakefield, Inglaterra. Funcion entre 1826 y 1828.

Fuente: www.vizille-vicat.com/en/The-company/Vicat-Group.

Fuente: www.industrialhistory.yas.org.uk/content/news080.html.


t E C n o L o g A

Hoy se conserva de esa poca la fbrica de armas de Wakefield, cercana a la primera y a la desaparecida fbrica de cemento, cuya fachada fue construida con cemento Portland (Fig. 4).

Asimismo, el primer concreto moderno produci-do en el continente americano se utiliz en Estados Unidos para la construccin del Canal de Erie (Fig. 5), construido entre 1817 y 1825. El canal se extiende en el estado de Nueva York, desde Albany, sobre el rio Hudson hasta Bfalo, con una longitud de aproxima-damente 580 km. En este caso se emple el cemento elaborado a partir de la denominada cal hidrulica, que se encontraba en los condados de Madison, Cayuga y Onondaga en Nueva York.

Hacia 1845, el proceso de produccin de cemento fue mejorado por Isaac Johnson, quien consigui con xito fabricarlo a partir de la quema de una mezcla de caliza y arcilla hasta la formacin del llamado Clinker. Con mayor precisin y detalle que Aspdin, Johnson descubri que se necesitaba de la mxima temperatura posible (segn los mtodos existentes en esa poca) para el proceso de calcinacin.

A partir de entonces y soportado en los resultados de Johnson, se generaliz la fabricacin del cemento Portland a otras partes de Europa. De igual manera, la industrializacin y la introduccin de hornos rotatorios y otras tecnologas novedosas a fines del siglo XIX y principios del XX, propiciaron la extensin del uso del cemento Portland para todo tipo de aplicaciones en la industria del concreto. Cabe decir que la principal ca-racterstica estructural del concreto es que resiste muy bien los esfuerzos de compresin; fundamentalmente por sus caractersticas ptreas. En cambio, este revo-lucionario material no tiene un buen comportamiento frente a otros tipos de esfuerzos como pueden ser: tensin, torsin, flexin y cortante; razn por la que se refuerza con barras de acero, que s resisten adecuada-

Fig. 5: Fig. 6: Fig. 7:

El concreto usado en la construccin del Canal de Erie en el estado de nueva York, constituye el primer concreto moderno utilizado en el continente americano.

El ingeniero Eugene Freyssinet (1879-1962), pionero del concreto presforzado.

Megaconstrucciones con CAD: Las torres Petronas, ubicadas en Kuala Lumpur.

Fuente: www.eriecanal.org/images/west-1/Medi-na-1905.jpg.

Fuente: www.efreyssinet-association.com/homme/index.php.

Fuente: www.lasescapadas.com/fondos/fondo/torres-petronas-8211-kuala-lumpur.php

mente estos esfuerzos. Este nuevo material, es el que hoy se conoce como: concreto u hormign reforzado.

Llega el concreto reforzado

La invencin del concreto reforzado se le atribuye al jardinero parisiense Joseph Monier hacia 1861. Monier fabric una maceta de mortero de cemento reforzado con un enrejado de alambre, cuya patente le fue con-cedida en 1867. Otras fuentes igualmente reconocen otros hitos en el origen de este material.

Pueden mencionarse el trabajo del constructor ingls William Wilkinson, quien solicit en 1854 la pa-tente de un sistema que inclua armaduras de hierro para la mejora de la construccin de viviendas, alma-cenes y otros edificios resistentes al fuego. Tambin es importante el hito del francs Franois Hennebique quien ide un sistema de concreto reforzado, paten-tado en 1892, el cual utiliz en la construccin de una fbrica de hilados en Tourcoing, Lille, en 1895. Segn un texto publicado en Inglaterra en 1904, en ese mo-mento existan en el mundo 43 sistemas patentados de diseo y construccin en concreto reforzado, de los cuales 32 eran europeos.

A partir de la segunda mitad del siglo XX, un nuevo material cubri grandes expectativas de la ingeniera a nivel mundial: el concreto presforzado. La idea ori-ginal de este material surgi realmente a finales de la segunda mitad del siglo XIX, aproximadamente en 1888 con el concepto de precompresin de Doehring. Esta idea desafortunadamente fue abandonada a prin-cipios del siglo XX, al descuidar las calidades de los materiales componentes: concreto y acero. De ah que no fue hasta 1928 cuando el ingeniero francs Eugene Freyssinet (Fig. 6) retom el fundamento original del concreto presforzado justificando la necesidad de su uso a partir del empleo de materiales de alta calidad.

habitual en obras de arquitectura e ingeniera, tales como edificios, puentes, presas, puertos, canales, tneles, y muchas otras. De hecho, en aquellas cuya estructura principal es de acero, se utiliza el concreto en la cimentacin. conos estructurales del mundo en el siglo XXI poseen estructuras de concreto y acero, como es el caso de las Torres Petronas en Kuala Lum-pur, en Malasia (Fig. 7) y el Burj Dubai de la ciudad de Dubai (Fig. 8).

Los mayores adelantos en la ciencia del compor-tamiento del concreto y los avances tecnolgicos, posibilitan cada da la construccin de rascacielos ms altos, puentes con mayores claros, colosales presas, as como obras de ingeniera de las ms diversas. El reto est lanzado, las estadsticas afirman que ningn material de construccin ha sido usado en tales can-tidades y en un futuro, al menos cercano, no parece existir otro material de construccin que pueda com-petir con l, ni en lo que respecta a sus ventajas, ni en lo que respecta a sus volmenes de uso, con costos suficientemente accesibles.

Referencias:

http://en.wikipedia.org/wiki/Concrete.Concrete. Agosto/2012.Department of Civil Engineeringat the University of Memphis. http://www.ce.memphis.edu/1101/notes/concrete/section_2_his-tory.html. "History of concrete building construction".Hein M., https://fp.auburn.edu/heinmic/ConcreteHistory/Pages/timeline.htm. "Historical timeline of concrete", Auburn University Department of Building Science.Kanare H.; Milevski I.; Khalaily H.; Getzov N.; Nasvik J., "How old is concrete?", en Concrete Construction, enero de 2009.

Segn el propio Freyssinet, pretensar una construc-cin es: crear en ella artificialmente, con anterioridad a la aplicacin de las cargas exteriores o simultnea-mente con ellas, unos esfuerzos permanentes tales que superpuestos a los esfuerzos debido a cargas exteriores, los esfuerzos totales resultantes perma-nezcan en todos los puntos y para todas la hiptesis consideradas de cargas exteriores, comprendidas entre los esfuerzos lmites que el material puede soportar indefinidamente.

Mediante un detallado estudio de ubicacin del acero de presfuerzo en la seccin transversal, es posible garantizar que toda la seccin se encuentre solicitada a esfuerzos de compresin o en su defecto, a esfuerzos de tensin muy limitados. En general, la tcnica del presforzado se lleva a cabo tensando aceros de alta resistencia; para que as se induzcan esfuerzos de compresin en toda la seccin de concreto.

Si bien es cierto que el uso del concreto cuenta con excepcionales caractersticas que permiten su empleo masivo y provechoso en las construcciones; tambin lo es el hecho de que cada da han ido aumentando las exigencias de prestaciones en estas estructuras, hecho que ha obligado a un mejoramiento no slo en sus materiales componentes, sino tambin en su proceso tecnolgico.

Mucho ha evolucionado hasta nuestros das la tec-nologa del concreto; sin embargo, fundamentalmente hacia fines de la segunda mitad del siglo XX es que se produce un vertiginoso desarrollo con los concretos especiales. Los Concretos de Alto Desempeo (CAD) o High Performance Concrete (HPC, por sus siglas en ingls) constituyen uno de los principales argumentos de la evolucin de la tecnologa del concreto. Son conocidos sus valores mejorados de resistencia, as como de durabilidad; propiedades que los ubican en la mejor alternativa para la construccin de estructuras con requerimientos especiales, tanto desde el punto de vista estructural como ambiental.

No pocos especialistas consideran que los CAD son aquellos que satisfacen ciertos criterios propuestos que logran superar las limitaciones de los concretos convencionales, y que adicionalmente presentan mejor comportamiento tanto en estado fresco, como endurecido, cumpliendo con requisitos especiales de desempeo y uniformidad. Existen en la actualidad una gran gama de CAD; entre los que figuran: de alta trabajabilidad, de contraccin compensada, de baja permeabilidad, ligeros, autocompactables, de alta resistencia inicial (y final), entre otros.

Con esta sntesis del desarrollo histrico del concreto, hemos podido valorar que su empleo es

Fig. 8:

Megaconstrucciones con CAD: torre Burj Dubai. Fuente: http://hdwallpaperslist.com/burj-dubai-iphone-wallpapers.


conocimientoARQU I T E C T U RA


Fotos: Cortesa 2GT Latitud Arquitectos S.A. de C.V.

Gregorio Mendoza

Para favorecer el


conocimiento

www.ImCyC.Com ABRIL 2013 29

Con la premisa de regenerar la zona donde anteriormente se encontraba el cauce del Ro Mololoa, en Tepic, esta nueva sede cultural ha impactado benficamente a su comunidad propiciando una mejora en la calidad de vida de los habitantes de las zonas aledaas.


ARQU I T E C T U RA

l despacho 2GT Lati-tud Arquitectos S.A. de C.V., encabeza-do por el arquitecto Gilberto Gameros Gonzlez, tena en

sus manos la misin de realizar una obra significativa que impac-tara positivamente a la comunidad nayarita y que con el paso del tiempo se convirtiera en un cono de la ciudad de Tepic. Se trataba de consolidar un museo; pero no era cualquier museo; ste deba coadyuvar al desarrollo urbano de la zona y al crecimiento educativo, social y econmico del estado.

Caractersticas

Ubicado al oriente de la ciudad, en un predio cuyas caractersticas lo vuelven panormico e inevita-blemente visible, el edificio del Museo Interactivo de Ciencias de Nayarit, puede ser apreciado des-de la avenida Luis Donaldo Colosio, vialidad de gran afluencia en la ciu-dad. El lugar donde est asentado se encuentra en medio de dos zonas residenciales de relevancia: la zona habitacional del fraccionamiento Ja-carandas y la de La Cantera, motivo por el cual el museo gana presencia y se muestra con todas las reas ver-des con las que cuenta totalmente abiertas al pblico, exento de muros perimetrales o elementos que lo limiten y aslen de la gente.

Este es slo el primer gesto evidente de una estrategia dife-rente en relacin con el contexto: la poblacin del entorno utiliza sus fuentes de la plaza hmeda, las laderas del lago artificial y sus explanadas como reas de espar-cimiento independientemente que el museo se encuentre cerrado hacia el interior. Todo un acierto.

El museo fue planeado y diseado para que los nios, los jvenes, los adultos, y la sociedad

la divulgacin del conocimiento cientfico, el cual permite establecer los vnculos entre la investigacin, la docencia, la tecnologa y la indus-tria; as como entre el cientfico, el maestro, el tcnico, el industrial y la sociedad en su conjunto; promueve la comprensin y el anlisis de los efectos de la ciencia y la tcnica sobre la comunidad; constituye otra forma de enseanza y de orientacin vocacional para los estudiantes.

en general en Nayarit, pudiera contar con un espacio de apren-dizaje profundamente educativo, potenciador de voluntades, de vocaciones especialmente orien-tadas a la investigacin cientfica, al conocimiento y al uso adecuado de las tecnologas de avanzada, explic a CyT el arq. Gilberto Ga-meros Gonzlez.

Desde su punto de vista, el museo es la sede indiscutible de

E

Proyecto Arquitectnico: 2GT Latitud Arquitectos S.A. de C.V.Diseo bioclimtico y sustentable: M. Arq. Gilberto Gameros Gonzlez.Proyecto estructural: PISA S.A. de C.V.Proyecto instalaciones elctricas e hidrosanitarias: Ing. Jess Herman Hernndez Ramrez.Construccin: FDL Compaa constructora S.A. de C.V.; IMSEL S.A. de C.V.Supervisin de obra: 2GT Latitud Arquitectos S.A. de C.V.Museografa: SOMEDICYT.

ConcretoCimentacin: 300 kg/cm2.Muros y estructura vertical: 250 kg/cm2.Volumen empleado: 1,870 m3.Proveedor: CEMEX.Tipo de concreto: Concreto Premezclado Estndar.

Datos de inters


Para que todo esto sucediera y adems, se consolide en el futuro, el diseo arquitectnico tuvo que pensarse en funcin de clarificar cmo la ciencia, la tecnologa y la innovacin pueden resolver problemas del medio ambiente, de ahorro de energa y del cuida-do del entorno natural. Es decir, deba convertirse en un ejemplo tangible de todas estas consignas, adems de ser un espacio atractivo y un punto de fusin e interaccin comunitario.

Bioclimtica educativa

Teniendo lo anterior como punto de partida, el diseo del edificio consider como eje prio-ritario el causar el menor impacto ecolgico a la zona y al mismo tiempo, contribuir al mejoramien-to del lugar mediante estrategias de diseo y de funcionamiento que permiten una recupera-cin ecolgica del ro y el terreno. Dos aspectos importantes fueron to-mados en cuenta para el diseo bioclimtico: el primero, que fuera solventada en la mayor medida posible la nece-sidad de iluminacin con luz natural, y el segundo, que la climatizacin de los espacios prescindiera de equipos de aire acon-dicionado para lograr un confort en los habitantes. Otro aspecto relevan-te es la accesibilidad: el proyecto consider que la gente no debera estar subiendo ni bajan-do ningn escaln, por lo que desde la parada del transporte pblico

o desde el estacionamiento solo existen cambios de nivel mediante rampas, teniendo la ms inclinada una pendiente del 8%

En el estacionamiento, al ba-jarte del vehculo e incorporarte al camelln, todo este espacio se extiende hasta el andador de la entrada principal sin tener que bajarte para cruzar la vialidades del estacionamiento, en el proyecto

los carros son los que cruzan estos andadores y no el peatn, inclu-yendo la sealizacin indicada por proteccin civil, indic Gameros Gonzlez.

Con esta base de principios y estrategias de diseo se concibi un museo que alberga cinco salas museogrficas, una sala 3D, tres laboratorios de ciencias y dos talle-res ldicos, sala de usos mltiples.

adems de la zona de servicios y administrativa que complementan el funcionar del proyecto.

Una idea desde el pasado

Sobre la manera de cmo surgi este proyecto, los arquitectos nos com-parten que se crearon los primeros esbozos para conceptualizar el proyecto, partiendo de la leyenda de la isla de Mexcaltitn y del guila garza, que es la frmula metafrica del conjunto del museo: conos que representan la ruta de la mexicanidad donde se dice que de esta isla partieron los Mexicas a fundar Tenochtitln en el centro de Mxico.

El guila garza est presente en el diseo ar-quitectnico del edificio. Se conceptualiz el volu-men de la estructura con esta forma. Vista en plan-

ARQU I T E C T U RA

ta el proyecto representa al mitol-gico animal. Las alas se manifiestan en las salas museogrficas; la cola, en la zona de almacn; el cuerpo del guila, en el vestbulo; el ojo, en la cpula que protege el domo digital; el pico, en el saln de usos mltiples, y las patas del guila, en la estructura que sale del vestbulo hacia la plazoleta, la cual sirve para detener los aleros que son protec-tores solares.

Dentro de esta relacin formal, el museo cuenta con dos espacios muy particulares en los cuales el visitante puede desarrollar novedosas experiencias durante su estancia y que arquitectnica-mente, denotan la aplicacin de tecnologa y sistemas constructivos innovadores.

El primero de ellos es la azo-tea: se contempl como la quinta fachada verde, la cual tiene apro-ximadamente 2000 m2 de vege-tacin, con diseo de paisaje; se trata de un amortiguador trmico eficiente y un excelente captador y filtro del agua pluvial. Sin duda un lugar de esparcimiento, donde el visitante puede realizar un re-corrido u observar desde 13 m de altura el complejo del museo, as como una parte de la ciudad de Tepic por donde cruza el ro Mo-loloa. Este espacio constituye una aplicacin tcnica de sistemas de impermeabilizacin y de filtracin de agua, as como de filtracin de arenas y suelos hmedos.

Otro espacio es el canal ar-tificial que se dise de manera integral para la contencin del agua pluvial y como parte del concepto de la isla de Mexcaltitn. Este canal atraviesa una de las salas del museo en la cual en su interior existe un piso de cristal el cual est ambientado como un mangle de la zona y el visitante puede caminar sobre l. Aqu el reto fue sin duda el contener el agua de sitio que

por capilaridad podra afectar la estructura de concreto armado de la cual est constituido el lago, y por tal motivo se coloc una mem-brana de polietileno de 3 mm en toda la superficie.

El proceso

Es necesario mencionar que el te-rreno en donde fue construido el museo es un rea baja, inundable, con un canal fluvial que lo atraviesa por la mitad. Para poder erigir el museo en ese lugar se tuvo que

hacer un piedraplen y levantar 1.50 m de plataforma, dejando un espacio para que las aguas del manto fretico que en temporada de lluvias brotan por capilaridad tuviera lugar para elevar su nivel sin afectar la estructura del edificio.

El equipo de proyecto explic que se realizaron por ello, varios estratos en los terraplenes del rea constructiva con el objetivo de que pudiera ofrecer la capa-cidad de carga requerida para el proyecto. Estos estratos son desde un pedrapln hasta terraplenes de

FeBReRo 2013 ConstRuCCIn y teCnoLogA en ConCReto32


material de compactacin de 2 m de espesor. A partir de la subra-sante se acometi la cimentacin de zapatas corridas y aisladas de concreto las cuales se encadenaron con trabes de liga y desplantaron los muros de concreto y las colum-nas de acero que daran el soporte al edificio.

Entre las zapatas aisladas ms cr-ticas se encuentra un par que estn en el centro del edificio que miden 5.0 x 5.0 x 0.5 m. lo que representa 12.5 m3 de concreto nicamente para la zapata, ms 1 m3 para el

dado. Y esto porque el edificio en su azotea lleva una carga muerta de todo el techo que en una saturacin al 100% de agua incrementa la carga muerta.

El sistema constructivo de los muros de concreto tiene una par-ticularidad no slo en el sistema estructural, sino en el desempeo trmico del edificio. Cuenta con espesores que van desde los 20 cm hasta los 40 cm (segn su orienta-cin) para poder soportar muros de ms de 12 m de altura, adems de ofrecer la inercia trmica nece-

saria para desfasar y amortiguar el flujo de calor del exterior.

Una de las principales carac-tersticas de todo el conjunto es que todos los acabados dentro y fuera del edificio son materiales aparentes: los muros y pisos de concreto; los herrajes de acero inoxidable, fuertes cristales y canceleras. Ello permite que el mantenimiento del inmueble sea mnimo y pueda soportar tanto el rudo uso al que se ver expuesto, como los tratos intensos a los que se sometern todos los elementos arquitectnicos.

Finalmente, hay que decir que el concreto adems de coadyu-var al confort trmico ideal en el edificio es elemento protagnico de la esttica de cada espacio: el reto ms importante fue lograr que tuviera una apariencia limpia sin segregaciones a pesar de la altura de sus muros. Despus de algunas muestras que se desarro-llaron en piso con cimbra met-lica especial con cara de madera acabado pulido, se seleccion un concreto con agregado de 1/4" y un fluidizante con revenimiento 22, el cul respondi favorablemente a los trminos de acabado aparente que se requera. Al final se utilizaron 1,870 m3 de concreto para realizar toda la estructura del edificio, inform el arquitecto Gameros.

El futuro

Este edificio representa por una parte, la consolidacin de un ideal actual de construir de una manera ms responsable a travs del uso racional de los materiales con ob-jetivos enfocados en lograr confort medioambiental y termofisiolgi-co. Para el equipo de proyecto in-volucrado en l, el mayor reto que tuvieron fue cumplir a cabalidad fue la exigencia de pregonar con el ejemplo. Enhorabuena!


Los retos que tiene la Cmara Nacional de la Vivienda (Canadevi) en su seccin Valle de Mxico, son grandes. Conozcamos del tema.

V I V I E NDA

A

Fotos: Cortesa Canadevi Valle de Mxico y ZD+A

Isaura Gonzlez Gottdiener

rquitecto, desa-rrollador y vice-p re s iden te de Urbanismo y Sus-tentabilidad de la Canadevi Valle

de Mxico, Yuri Zagorin Alazraki platic acerca de los retos de la Cmara frente a la Poltica Nacio-nal de Vivienda anunciada por el Presidente de la Repblica en el mes de febrero pasado, as como las propuestas de la Cmara para generar nuevos modelos de vivien-da que contribuyan a mejorar la calidad de vida de nuestra ciudad.

El discurso de la ciudad com-pacta y la vivienda vertical no es nada nuevo a nivel acadmico; pero ahora es parte de los obje-tivos del Programa Nacional de Vivienda, crees que esta poltica impulsar que haya mejores so-luciones para la vivienda social y

Un charla sobre vivienda

popular qu es la que enfrenta los mayores retos? Cules son las propuestas de la Canadevi Valle de Mxico?

Todos sabemos que nuestro modelo de vivienda est mal; pero tambin hay que entender que llegamos all por algo, no hay

Yuri Zagorin Alazraki.


que olvidarse de eso. Estamos en este punto por que la tierra barata disponible es la de la periferia de las ciudades y porque se favoreci el otorgamiento de crditos para construir all para evitar proble-mas con los vecinos en las zonas intraurbanas. Estamos pagando las consecuencias de haber favorecido este modelo y no es tan sencillo cambiar. Lo positivo es que por primera vez se estn alineando las visiones e intereses de la acade-mia, los expertos, la industria de la vivienda y el gobierno.

Me gusta que el presiden

CONSTRUCCIÓN Y TECNOLOGÍA EN CONCRETO

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