El concreto y la infraestructura

Este programa, inscrito dentro del plan denominado México 20- 30, busca construir, mejorar o ampliar desde la red carretera y terminales aéreas, hasta nuevos y modernos puertos marítimos en pos de aumentar la conectividad y competitividad del país. El presidente Felipe Calderón ha dado la mayor prioridad al fortalecimiento y actualización de la infraestructura pública al ser fundamental para mejorar el desempeño de México en la economía global.
En 2007 se presentó el Programa Nacional de Infraestructura (PNI), con metas concretas para todo el sexenio. Fue en el Palacio de Minería donde tuvo lugar la presentación formal del Fideicomiso para el Impulso de la Ingeniería Mexicana y del Portal lngenet (Ver sección “Concreto virtual”).
Ante representantes del sector público, la Academia, colegios de profesionistas y la iniciativa privada vinculados al desarrollo de infraestructura, convocados todos por el Colegio de Ingenieros Civiles de México. La colaboración entre los distintos sectores permitirá cumplir con las metas del PNI. Con la conjunción de estos elementos, se vislumbra una nueva etapa en la historia de la ingeniería y la construcción en México. En este contexto, resulta estimulante que las empresas constructoras de México se unan y decidan aportar recursos para crear el Fideicomiso para el impulso de la Ingeniera, con el que se facilitara y agilizara la formulación de proyectos y estudios de obras incluidas en el Programa Nacional.

Infraestructura física nacional

Las entidades federativas y los municipios tienen que diseñar y ejecutar planes, programas y proyectos para construir, ampliar, modernizar y conservar la infraestructura física de caminos, carreteras, autopistas, vías férreas, estaciones y patios de ferrocarril, puentes, estaciones de autobuses, puertos, aeropuertos, centrales de carga, plantas potabilizadoras de agua, etc. La realidad indica que en varios puntos de México, la oferta de infraestructura está muy rebasada por la demanda, lo que se traduce en autopistas congestionadas, estaciones de transporte saturadas, puentes que implican grandes lapsos para recorrerlos, aeropuertos que no soportan más aterrizajes o despegues así como muchas más incomodidades para los agentes económicos y para la sociedad en general.

En consecuencia, gobernadores y presidentes municipales tienen la obligación de invertir una importante parte de sus recursos públicos en la infraestructura física. Algunos tendrán que comenzar de cero, otros deberán ampliar la infraestructura ya instalada; los menos tendrán que modernizar y consolidar la ya existente. No sólo los gobiernos se deben responsabilizar de ello, los industriales y los empresarios deberán invertir, participar e insistir en este detonador y acelerador como una exigencia fundamental.

Introducción del concreto autocompactante en la infraestructura

En los últimos años hemos asistido al rápido desarrollo del concreto autocompactante dentro de la construcción. Desde sus inicios hasta ahora se ha realizado un proceso de implantación que ha servido para resolver dudas sobre diseño, fabricación y puesta en obra. Al igual que el concreto convencional ha ido incorporando a su diseño diferentes elementos como las fibras, los agregados ligeros, etc. Para obtener propiedades adicionales, el autocompactante ha experimentando el mismo proceso de desarrollo respecto a esas mismas propiedades.

Los principales avances realizados en concreto autocompactante y sus campos de aplicación –además del papel que han desempeñado los aditivos químicos en el desarrollo del concreto autocompactante–
son parte fundamental en la fabricación del concreto, ya que gracias a ellos se consiguen una serie de características casi imprescindibles en el diseño y ejecución de estructuras de concreto.

Los aditivos químicos contribuyen a la evolución de los concretos. Dentro del campo de los concretos autocompactantes han sido un elemento indispensable para su diseño e implantación. Los aditivos se usan para modificar favorablemente alguna de sus características, comportamiento o propiedad habitual del concreto, ya sea en su estado fresco o endurecido.

Los aditivos mejoran la durabilidad de los concretos, facilitan su puesta en obra o refuerzan algunas de sus características. También se usan para solucionar situaciones difíciles, tales como colado en
climas cálidos o fríos, problemas de bombeo, desarrollo rápido de resistencias o exigencias de muy baja relación agua/cemento.

En el diseño de concretos autocompactantes es imprescindible emplear un aditivo superplastificante de tercera generación, capaz de dispersar las partículas de cemento con mayor efectividad que los aditivos
superplastificantes tradicionales, ya que el contenido de finos de ese concreto es mucho mayor que en los concretos convencionales, además de ser necesaria una mayor fluidez para colocar y compactar sin
medios externos.

El aditivo debe dar la reducción de agua y la fluidez requeridas. Las propiedades del concreto deben mantenerse durante cierto tiempo, contando el de transporte y ejecución. El tipo de aditivo para la realización de autocompactante debe ser seleccionado en función del tiempo abierto de trabajabilldad necesario, así como del poder reductor deseado.

Actualmente, la investigación y desarrollo dentro de los aditivos superplastificantes se centra en el desarrollo de nuevas moléculas que aumenten alguna de las propiedades de los concretos autocompactantes: mayor reducción de agua; mejora de las resistencias a cortas edades para elementos pretensados; aumento de los tiempos abiertos de trabajabilidad; aumento de la robustez frente a variaciones de las materias primas, etc. Además de estos avances en el mundo de los aditivos, se dan
otros en el campo del concreto, centrados en el empleo de diferentes productos o en la búsqueda de determinadas propiedades, sin perder de vista las propiedades que identifican a un concreto como
autocompactante. En este sentido, cobran especial interés los estudios sobre concreto autocompactante reforzado con diversas fibras (metálicas o poliméricas), así como de diferentes tamaños diferenciando
entre micro-fibras y macro-fibras, el empleo de agregados ligeros, colorantes, entre otros. No sólo se investiga el empleo de materiales adicionales, la búsqueda de mayores prestaciones también es una prioridad.

Los concretos autocompactantes de alta y ultra-alta resistencia solucionan problemas constructivos que el concreto convencional difícilmente puede resolver.

El concreto y la infraestructura Raúl Huerta Martínez La puesta en marcha del Fondo Nacional de Infraestructura forma parte de un ambicioso plan de inversiones creado por el Gobierno federal que prevé la disposición de al menos 270 mil millones de pesos (mdp) diferidos en los próximos cinco años.
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Este programa, inscrito dentro del plan denominado México 20- 30, busca construir, mejorar o ampliar desde la red carretera y terminales aéreas, hasta nuevos y modernos puertos marítimos en pos de aumentar la conectividad y competitividad del país. El presidente Felipe Calderón ha dado la mayor prioridad al fortalecimiento y actualización de la infraestructura pública al ser fundamental para mejorar el desempeño de México en la economía global. En 2007 se presentó el Programa Nacional de Infraestructura (PNI), con metas concretas para todo el sexenio. Fue en el Palacio de Minería donde tuvo lugar la presentación formal del Fideicomiso para el Impulso de la Ingeniería Mexicana y del Portal lngenet (Ver sección “Concreto virtual”). Ante representantes del sector público, la Academia, colegios de profesionistas y la iniciativa privada vinculados al desarrollo de infraestructura, convocados todos por el Colegio de Ingenieros Civiles de México. La colaboración entre los distintos sectores permitirá cumplir con las metas del PNI. Con la conjunción de estos elementos, se vislumbra una nueva etapa en la historia de la ingeniería y la construcción en México. En este contexto, resulta estimulante que las empresas constructoras de México se unan y decidan aportar recursos para crear el Fideicomiso para el impulso de la Ingeniera, con el que se facilitara y agilizara la formulación de proyectos y estudios de obras incluidas en el Programa Nacional. Infraestructura física nacional Las entidades federativas y los municipios tienen que diseñar y ejecutar planes, programas y proyectos para construir, ampliar, modernizar y conservar la infraestructura física de caminos, carreteras, autopistas, vías férreas, estaciones y patios de ferrocarril, puentes, estaciones de autobuses, puertos, aeropuertos, centrales de carga, plantas potabilizadoras de agua, etc. La realidad indica que en varios puntos de México, la oferta de infraestructura está muy rebasada por la demanda, lo que se traduce en autopistas congestionadas, estaciones de transporte saturadas, puentes que implican grandes lapsos para recorrerlos, aeropuertos que no soportan más aterrizajes o despegues así como muchas más incomodidades para los agentes económicos y para la sociedad en general. En consecuencia, gobernadores y presidentes municipales tienen la obligación de invertir una importante parte de sus recursos públicos en la infraestructura física. Algunos tendrán que comenzar de cero, otros deberán ampliar la infraestructura ya instalada; los menos tendrán que modernizar y consolidar la ya existente. No sólo los gobiernos se deben responsabilizar de ello, los industriales y los empresarios deberán invertir, participar e insistir en este detonador y acelerador como una exigencia fundamental. Introducción del concreto autocompactante en la infraestructura En los últimos años hemos asistido al rápido desarrollo del concreto autocompactante dentro de la construcción. Desde sus inicios hasta ahora se ha realizado un proceso de implantación que ha servido para resolver dudas sobre diseño, fabricación y puesta en obra. Al igual que el concreto convencional ha ido incorporando a su diseño diferentes elementos como las fibras, los agregados ligeros, etc. Para obtener propiedades adicionales, el autocompactante ha experimentando el mismo proceso de desarrollo respecto a esas mismas propiedades. Los principales avances realizados en concreto autocompactante y sus campos de aplicación –además del papel que han desempeñado los aditivos químicos en el desarrollo del concreto autocompactante– son parte fundamental en la fabricación del concreto, ya que gracias a ellos se consiguen una serie de características casi imprescindibles en el diseño y ejecución de estructuras de concreto. Los aditivos químicos contribuyen a la evolución de los concretos. Dentro del campo de los concretos autocompactantes han sido un elemento indispensable para su diseño e implantación. Los aditivos se usan para modificar favorablemente alguna de sus características, comportamiento o propiedad habitual del concreto, ya sea en su estado fresco o endurecido. Los aditivos mejoran la durabilidad de los concretos, facilitan su puesta en obra o refuerzan algunas de sus características. También se usan para solucionar situaciones difíciles, tales como colado en climas cálidos o fríos, problemas de bombeo, desarrollo rápido de resistencias o exigencias de muy baja relación agua/cemento. En el diseño de concretos autocompactantes es imprescindible emplear un aditivo superplastificante de tercera generación, capaz de dispersar las partículas de cemento con mayor efectividad que los aditivos superplastificantes tradicionales, ya que el contenido de finos de ese concreto es mucho mayor que en los concretos convencionales, además de ser necesaria una mayor fluidez para colocar y compactar sin medios externos. El aditivo debe dar la reducción de agua y la fluidez requeridas. Las propiedades del concreto deben mantenerse durante cierto tiempo, contando el de transporte y ejecución. El tipo de aditivo para la realización de autocompactante debe ser seleccionado en función del tiempo abierto de trabajabilldad necesario, así como del poder reductor deseado. Actualmente, la investigación y desarrollo dentro de los aditivos superplastificantes se centra en el desarrollo de nuevas moléculas que aumenten alguna de las propiedades de los concretos autocompactantes: mayor reducción de agua; mejora de las resistencias a cortas edades para elementos pretensados; aumento de los tiempos abiertos de trabajabilidad; aumento de la robustez frente a variaciones de las materias primas, etc. Además de estos avances en el mundo de los aditivos, se dan otros en el campo del concreto, centrados en el empleo de diferentes productos o en la búsqueda de determinadas propiedades, sin perder de vista las propiedades que identifican a un concreto como autocompactante. En este sentido, cobran especial interés los estudios sobre concreto autocompactante reforzado con diversas fibras (metálicas o poliméricas), así como de diferentes tamaños diferenciando entre micro-fibras y macro-fibras, el empleo de agregados ligeros, colorantes, entre otros. No sólo se investiga el empleo de materiales adicionales, la búsqueda de mayores prestaciones también es una prioridad. Los concretos autocompactantes de alta y ultra-alta resistencia solucionan problemas constructivos que el concreto convencional difícilmente puede resolver.
Con la evolución tecnológica del concreto, se puede afirmar que en un futuro se ejecutarán obras con concretos que tendrán propiedades autocompactantes y que, además, contarán con otras propiedades de los considerados “concretos especiales”, como son: • Concretos reforzados con fibras. • Concretos ligeros. • Concretos pesados. • Concretos de altas resistencias. • Concretos con polímeros. En pocos años veremos como lo que hoy son concretos autocompactantes con propiedades novedosas (reforzado con fibras, ligero, etc.), serán habituales en la ejecución de elementos, tanto estructurales como no estructurales de concreto.
El desarrollo del concreto autocompactante representa el mayor avance dentro de las tecnologías del concreto en los últimos años. Para aprovechar las ventajas de este material se debe entender como un material de alta tecnología y alto rendimiento. En Europa se ve la necesidad de contar con equipos de producción más modernos, pues a futuro, aumentará la demanda de concreto de alto rendimiento. La tecnología de producción debe ir a la par con la de los materiales. La exitosa introducción de una nueva tecnología debe estar unida a un sistema de gestión de calidad eficaz que defina las instrucciones de trabajo, directrices de control y procedimientos a emplear para llevar a cabo la introducción del concreto autocompactante. A la hora de introducir una nueva tecnología en diversos países se deben considerar factores que adquieren relevancia y tienen efectos propios a la hora del éxito o el fracaso de la introducción. La tecnología del concreto autocompactante ha proporcionado a la industria del concreto premezclado notables ventajas competitivas. El empleo diario generalizado de este material de construcción requiere, sin embargo, de un proceso de introducción consciente y estructurada lógicamente. Los principales factores a tomar en cuenta en este proceso, así como las grandes dificultades a la hora de transferir los nuevos conocimientos son: Inversiones: Silo para finos, vatímetro o similar para los motores de las mezcladoras; sensores de humedad o uso de arena con humedad normal; sistemas de pesaje para cemento y aditivos; control de la temperatura de la mezcla de concreto en la mezcladora. Modificaciones: En el proceso del mezclado los aditivos se deben añadir en el momento correcto para que desarrollen todo su efecto. El equipo de mezclado: Se deben adaptar al concreto fluido para que no se derrame nada y controlar mejor la velocidad de colado. La cimbra: Se debe reforzar ya que la presión hidrostática es especialmente más elevada y en algunas cimbras se puede necesitar vibrado externo. Técnica de mezclado: Los accesorios colocados en las cimbras se pueden desplazar si el colado no se realiza con cuidado. Organización de la planta: Se optimiza el personal y las horas hombre para el proceso de colado. El concreto se debe colar mientras sigan activas sus propiedades autocompactantes. Control de calidad del concreto: Ensayos nuevos para el concreto fresco autocompactante. Comprobaciones visuales más frecuentes de las mezclas de concreto usuales. Formación de personal de la planta: Nueva terminología; fluidez; viscosidad; resistencia a la segregación. Materias primas Agregados: La grava suministrada por los proveedores locales es una mezcla de partículas de distinta densidad, lo que provoca problemas de flotación en el acabado de superficies. Al existir menos requisitos se dan grandes fluctuaciones en la humedad. Cemento: El uso de diferentes cementos provoca distintas interacciones entre el cemento y los aditivos. Polvo de caliza: Para reducir la viscosidad de concreto a la mezcla se deben añadir menos materiales finos. Aditivos: Los productos utilizados por las empresas internacionales en diversos países tienen nombres comerciales diferentes y es difícil encontrar el producto más apropiado. Dispositivos necesarios: Sensores de humedad y silos de almacenamiento para los finos. Clima atmosférico: Las lluvias frecuentes causan problemas en la humedad de los agregados. Los cambios marcados de temperatura afectan el comportamiento del concreto autocompactante durante el día. Actitud del personal directivo: Deben entender que con el concreto autocompactante se aumenta la productividad en las plantas y se consigue un mejor entorno de trabajo. Hay que motivarlos. Mercado: Hay grandes exigencias para los proyectos de construcción en cuanto a la resistencia del concreto endurecido por lo que es inevitable obtener la misma resistencia que con el concreto convencional. Investigación sobre el concreto autocompactante: En Europa se realizan muchos estudios en Latinoamérica casi es inexistente. En el caso del concreto autocompactante, los problemas mayores y más difíciles están relacionados con las materias primas. Por esta razón para un desarrollo del mercado del concreto autocompactante es imprescindible impulsar actividades investigadoras del quehacer académico y científico con respecto a los siguientes campos temáticos: • Estudios sobre el comportamiento del concreto autocompactante fresco en condiciones desfavorables de cualquier tipo. • Desarrollo de nuevos materiales para aumentar las resistencias del concreto. • Estudios relacionados con la compatibilidad de las materias primas con diferentes composiciones químicas y procedencia. Los avances técnicos dentro de los materiales de construcción se centran en la búsqueda de nuevas prestaciones del concreto con propiedades autocompactantes. Además de estudiar las propiedades reológicas de los concretos con diferentes materiales, es importante el estudio de las diversas propiedades de los nuevos concretos en estado endurecido, como la fluencia, los fenómenos de contracción, la resistencia a flexotensión, la durabilidad, etc.