Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Utilidad de los drones en la construcción

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Durante la ejecución de una obra realiza por la ingeniería civil se efectúan levantamientos de terrenos, que en muchas ocasiones se encuentran en lugares de difícil accesibilidad, lo que genera una situación extrema para el personal que realiza dicha función. Es por eso que, cada vez más, se emplean herramientas tecnológicas que permiten optimizar estos procesos y los drones son una de ellas, pues, mediante estos vehículos voladores se puede conocer de una manera muy certera, las condiciones de toda la zona, evitando así que los trabajadores corran riegos.

¿Qué es un dron?

Se puede definir a un dron como un vehículo aéreo no tripulado o VANT, que puede ser controlado tanto a distancia como de manera autónoma, mediante vuelos controlados por un software o por un GPS, o combinación de ambos. Son utilizados mayormente para obtener imágenes o videos de todo el terreno donde se va a realizar una obra; de igual manera, su uso permite tener a mano información gráfica del día a día, para realizar seguimientos, controles e inspecciones de las diferentes fases de la construcción.

Carlos Enrique Gabaldón Vivas: ¿Por qué se utilizan los drones en las construcciones?

1. Monitorear terrenos

Al sustituir los métodos tradicionales, al momento de hacer un reconocimiento del terreno por los drones se obtiene un mejor panorama de todo el lugar, ya que esta herramienta tecnológica otorga precisión a nivel de cada centímetro de la topografía del terreno. La vista que proporciona elimina significativamente los errores humanos en cuanto a mediciones, además, ofrece datos en un tiempo menor que el ejecutado por las personas; así mismo, permite cubrir mayores distancias en un lapso muy corto dando imágenes más exactas.   

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2. Otorga un mejor seguimiento de todo el equipo

En la ejecución de una construcción hay un sinfín de equipos y personal que requiere ser monitoreado constantemente, pero esto resulta una misión muy compleja de realizar para el director de obra, aunado a una significativa pérdida de tiempo. Sin embargo, con la ayuda de los drones esta tarea se hace más rápida, pues, este aparato permite sobrevolar rápidamente todo el lugar y verificar que todo está desarrollándose como lo planeado y, en caso de que se produzca alguna dificultad, se puede resolver prontamente.

3. Permite conocer con exactitud los materiales se tienen en la obra

Es muy común que en las obras se encuentre material de desecho que puede ser empleados en otras construcciones y que, por lo general, van a parar a los basureros por falta de organización; igualmente, no se tiene con certeza la cantidad de material que hay, lo que conlleva a que muchas veces se hagan pedidos de más, generando gastos innecesarios que aumente el costo de producción. Esto se minimiza considerablemente al usar los drones, debido a que ofrece imágenes del lugar en distintos ángulos.

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4. Herramienta de seguridad

Por lo general, las maquinarias y otros elementos importantes quedan dentro de la construcción hasta que finaliza dicha obra, lo que implica un sinfín de riesgos, pues, es un foco de atención para los ladrones. Los drones ayudan a mantener una visión más amplia del terreno y ubicar rápidamente cualquier percance que pueda ocurrir y, debido a que suelen ser ruidosos, causan intimidación lo que hace que las personas no autorizadas tengan una advertencia. 

5. Se obtienen informes detallados

A través de los drones se obtiene información fidedigna y actualiza de la situación real de la obra, esto ayuda a tener un panorama de los adelantos y fallos que tiene la construcción y de los correctivos que hay que ejecutar.

Los drones ayudan no solo a captar las características significativas de una construcción, sino que también se enfocan en dar una visión más detallada de lo que a simple vista no se logra detectar.

Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Propiedades del concreto armado

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La ingeniería civil se centra en la construcción de estructuras de gran envergadura como puentes, edificios, vías ferroviarias, carreteras y autopistas, las cuales demandan de materiales de alta resistencia y durabilidad, y el concreto armado es uno de ellos. Este elemento posee una gran firmeza al ser sometido a la compresión y a la tracción, razón por la cual tiene muchas aplicaciones, pues, es un hormigón reforzado con acero, lo que lo convierte en un material con mucha facilidad para trabajarlo, además de ser muy asequible y duradero.

¿Qué es el concreto armado?

El concreto armado u hormigón armado es uno de los materiales más usados en las distintas construcciones debido a que está conformado por la mezcla de dos elementos como lo son el concreto y el acero, lo cual le confiere una extraordinaria resistencia. El concreto es un material resistente a la compresión, pero no soporta la tracción, y, por su parte, el acero resiste tanto la tracción como la compresión; cuando se unen estos dos elementos se crea uno de los materiales más sólidos para la construcción de obras de gran importancia para la población, entre las que destacan las represas y las autopistas.

Componentes del concreto armado

El hormigón reforzado con acero se compone de agua, cemento y arena o grava; el agua y el cemento constituyen la parte activa del concreto, al interactuar forman una piedra que al agregarles los componentes inertes, que son la grava o arena, se produce un cambio significante en las propiedades y estructura del material. El acero es añadido en forma de barras de acero, lo que le confiere la rigidez y resistencia necesarias. 

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Propiedades del concreto armado

1. Alta resistencia al fuego

El concreto por naturaleza es un material ignífugo, es decir, que no se enciende ni se quema; se estima que puede soportar el calor entre 2 a 6 horas, tiempo suficiente para que se produzca un rescate en caso de incendio. Es por eso que el concreto armado es ideal para ser utilizado en construcciones en comparación con otros materiales.

2. Es duradero

Las obras realizadas en concreto armado tienen una vida útil bastante larga, pues, este material soporta muy bien las inclemencias del tiempo y los cambios de temperatura. Gracias a su baja impermeabilidad puede resistir la corrosión, lo que lo hace indicado en la construcción de represas, canales, edificios cercanos al mar, entre otros.

3. Tiene gran versatilidad

Una de las grandes características que tiene el concreto es que se puede manipular fácilmente al ser mezclado con agua y al tener una textura fluida puede usarse para realizar encofrados y ser añadido a cualquier superficie, ya que se adapta a todo requerimiento de la obra.

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Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Dónde utilizar el concreto armado

El concreto armado posee muchas cualidades técnicas que le permiten ser utilizado en muchas obras, entre las cuales se destacan:

1. Puentes

El concreto armado por ser un material maleable es utilizado en la edificación de puentes, ya sean de gran tamaño o de mediana dimensión, lo que resulta más económico que otros elementos; como punto extra, confiere a la estructura un aspecto agradable estéticamente.

2. Estructuras marinas

Por ser un material que soporta muy bien la corrosión, el concreto armado es excelente para ser empleo en estructuras cercanas al mar como muelle, faros, muros de contención y torres de vigilancias.

3. Carreteras y autopistas

Debido a que el concreto armado es dueño de una gran resistencia, fuerza y durabilidad, es ideal para construir carreteras y autopistas, al igual que las pistas de aterrizaje.

El concreto armado es una gran opción en cuanto a materiales de construcción, ya que posee refuerzos metálicos, lo que le otorga mayor resistencia y durabilidad. Para eso se le debe realizar operaciones de mantenimiento de manera periódica.

Muros de contención: Su uso en las construcciones

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Es muy frecuente que durante la ejecución de una obra de la ingeniería civil se produzcan desplazamientos de tierra que puede poner en peligro la vida de las personas, así como daños a otras estructuras cercanas o comunidades. Para evitar estos escenarios es absolutamente necesario la construcción de un elemento constructivo que se conoce como muros de contención, los cuales cumplen la función de cerramiento, lo que permite soportar los esfuerzos horizontales producidos por el empuje de tierras.

Los muros de contención se definen como aquellas estructuras rígidas que se construyen con la finalidad de contener los empujes de tierras que se producen debido a los esfuerzos horizontales y que pueden afectar a una determinada estructura; de igual manera, soportan los esfuerzos verticales que son transmitidos a paredes de cargas o pilares. La mayoría de estos muros son elaborados en hormigón armado, pero también pueden ser fabricados con bloques de cerámicas y pueden llevar o no una estructura metálica. 

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Funciones de los muros de contención

1.- Contrarrestar el empuje de tierra en obras urbanas: Hay obras muy importantes como las vías del ferrocarril, túneles y carreteras que demandan de estas estructuras de contención para evitar que los desplazamientos de tierras. En estos casos se pueden emplear muros de gravedad de gran tamaño o aquellos realizados en hormigón prefabricado, también se usan muros aligerados, los cuales son elaborados con un material hueco.

2.- Resistir grandes cargas: Existen construcciones verticales que requieren muros con contrafuerte, los cuales son constituidos por placas verticales espaciadas que se apoyan sobre grandes voladizos. Esto permite obtener un engrosamiento para soportar las cargas transversales, son ampliamente utilizados en catedrales e iglesias con estilo tanto gótico como romántico.

3.- Evitar inundaciones: Los muros de contención de gaviones son muy utilizados para neutralizar el empuje de la tierra, sobre todo en los lechos de los ríos que no solo protege a las poblaciones y las siembras de las inundaciones, sino también ayuda al equilibrio del cauce; su empleo se debe a que su carácter ecológico y económico ya que se usan materiales propios de la zona. 

4.- Proteger el suelo de las erosiones: Los muros de contención de gravedad son ideales para proteger los suelos de las erosiones que ponen en peligro la fertilidad de los mismos, evitando la generación de grandes pérdidas económicas.

5.- Mayor defensa en suelos sísmicos: Los suelos que se encuentran en zonas antisísmicas se caracterizan por tener baja capacidad para sostener las cargas debido a que la tierra es muy suelta, lo que produce que el terreno seda al mínimo movimiento.

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Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Tipos de muros de contención

1. Muros con contrafuerte: Son aquellos que están formados por placas verticales espaciadas, las cuales se apoyan sobre grandes voladizos. Su construcción requiere de encofrados más elaborados ya que se necesita reducir espesores.

2. Muros de gravedad: Los muros de gravedad dependen únicamente de su propio peso para contrarrestar el empuje del terreno, su gran tamaño les permites evitar que sufran esfuerzos flectores, por lo que no requiere ser armado con concreto y acero de refuerzo.

3. Muros de gaviones: Son aquellos elementos constructivos que integran jaulas o cajas de mallas metálicas de tiple torsión fabricadas con alambre y rellenas con piedras de varios tamaños para dar estabilidad. De igual manera, permite el flujo el flujo de agua y retiene el lodo u otro tipo de obstrucción.

Los muros de contención soportan tanto el empuje de tierra de manera horizontal, como también recibe los esfuerzos verticales que se transmiten a las paredes de cargas y pilares, por lo cual deben ser elaborados de un material fuerte como el hormigón armado y así evitar el desmoronamiento.

Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Usos del cemento en la construcción

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En la ingeniería civil se utilizan muchos materiales los cuales son indispensables para edificar grandes obras y el cemento es uno de ellos, ya que sus aplicaciones son innumerables debido a que puede emplearse en solitario o actuar en conjunto con varios tipos de mezclas. Al unirse con el agua forma una masa moldeable la cual es capaz de adquirir la forma de cualquier elemento, de igual manera, puede alisar varias superficies, esto va a depender de las proporciones de cemento que se añade a la mezcla a usarse.

El cemento es un material aglomerante que está formado por una mezcla de arcilla y caliza o cal, que al ponerse en contacto con el agua se endurece adquiriendo una consistencia o maleabilidad que va a depender de la cantidad de líquido que se agregue. Proporciona propiedades muy útiles como la resistencia a la compresión, alta durabilidad y otorga una excelente estética, por lo cual es recomendado para pisos, paredes, techos y fachadas, así como también para ser usado en obras de envergadura como puentes y edificios.

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Propiedades del cemento

1.- Buena estética: El cemento al humedecerse adquiere un comportamiento plástico, lo que le permite ser vaciado en moldes de diferentes formas lo que le otorga ser un material muy funcional para la arquitectura moderna, ya que concede una estética muy interesante que difícilmente se logre con otros elementos.

2.- Gran durabilidad: Al usarse de manera correcta y con las medidas adecuadas e incorporado a otras mezclas, puede formar estructuras con una vida útil muy larga, pues, es un material resistente a los cambios climáticos extremos y a los ataques de agentes químicos.

3.- Naturaleza hidráulica: La unión que se establece entre el cemento y el agua es casi perfecta, ya que permite que este material permanezca húmedo el tiempo suficiente para su uso y luego se endurece de tal manera que es muy difícil despegarse.

4.- Aislante acústico: Los materiales que se elaboran a partir del cemento proporcionan un excelente aislamiento acústico, lo cual es ideal para tener un ambiente donde relajarse luego de un día agotador.

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Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Uso del concreto en las construcciones

El cemento es un producto muy versátil que, al unirse con otras mezclas, forma una serie de materiales muy importantes en las diversas construcciones, así se tiene:

1. El hormigón

El hormigón es la mezcla más utilizada con cemento, presenta una gran resistencia a la compresión, lo que lo hace indispensable en el mundo de la construcción, aunado a esto, posee una alta versatilidad que le permite unirse con otros elementos como el acero para mejorar aún más sus propiedades. Existen varios tipos de hormigón que se obtienen variando la cantidad de cemento y agua, así como la inclusión de otros materiales, originando propiedades diferentes para aplicaciones diversas, teniendo como resultado el hormigón armado y el reforzado.

2. El mortero

El mortero es una argamasa que se origina de la mezcla de cemento, agua y arena, cuenta con propiedades muy importantes como la adhesión, por lo cual es utilizada para unir ladrillos debido a que se seca rápidamente y tiene una textura agradable. De igual manera, es usado para tapar orificios en muros y entre bloques de distintos materiales.

3. El mortero para enlucir

El mortero de cemento también se usa para enyesar o frisar tanto paredes como techos en fábricas, en este caso la mezcla debe ser más líquida, pues, se busca una terminación más lisa y sin la presencia de grietas.

El cemento es un material muy útil en casi todo tipo de obra, lo que amerita conocer cuál de los tipos que se encuentran en el mercado es el que más adapta a las necesidades de la construcción, ya que hay unos con mayor resistencia, dureza y fuerza, mientras que existen otros de secado rápido.

Tipos de obras hidráulicas

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El agua ha sido siempre un recurso natural muy apreciado ya que es fuente de vida para todo ser viviente, es por ello que, a través de la historia, el hombre ha desarrollado técnicas que le permita tener una mejor gestión de este recurso. Esto ha originado la creación de obras hidráulicas desarrolladas bajo la premisa de la ingeniería civil enmarcada bajo dos propósitos fundamentales:

  • Su aprovechamiento para cubrir los periodos de escasez.
  • Evitar su uso indiscriminado y así prevenir su agotamiento.

¿Qué son las obras hidráulicas?

Se entiende por obras hidráulicas a toda estructura construida con el propósito de controlar el agua para fines tanto de defensa como de aprovechamiento, así como para abastecer industrias, comunidades y cultivos; para su edificación se toma en cuenta parámetros y criterios de orden hidrológico e hidráulico. Estas infraestructuras se centran en resolver problemas que tienen que ver con este recurso hídrico y garantizar el bienestar social y ambiental, que de otra manera seria muy difícil su aprovechamiento y distribución.

Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Tipos de obras hidráulicas

El agua es indispensable para llevar a cabo todo tipo de procesos agroalimentarios e industriales, y propicia la energía hidroeléctrica, la cual es la primera energía renovable a nivel mundial, para ello se han realizado varios tipos de obras hidráulicas, entre ellas se encuentran:

1. Represas

Conocidas también como presas, son estructuras de gran magnitud que tiene como función contener o almacenar el agua para que pueda aprovecharse para generar electricidad, así como para el consumo humano y de riego. De igual manera, se emplean para controlar las inundaciones, pues, son una barrera que impide que el agua proveniente de las montañas llegue hasta las poblaciones que se encuentran situados en zonas planas y cercanas a ríos.

2. Canales

Son infraestructuras diseñadas para canalizar el agua y poder trasportarla de un lugar a otro, por lo general, son utilizados como una vía de navegación o para subsanar la falta de un curso de agua. Están conformados por las compuertas de entrada y los controles de nivel o los hidráulicos de derivación, todos estos elementos permiten regular el flujo de agua que circula por esta estructura.

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3. Esclusa

Es una infraestructura hidráulica que se utiliza para facilitar el tránsito fluvial de un nivel a otro en un canal de navegación ya que funciona como una especie de elevador que permite a un navío subir o bajar hasta que alcance el mismo nivel que tiene su destino, en ese momento, la embarcación puede seguir avanzando sin causar ningún congestionamiento o impedir el paso de otro barco.

4. Estación de bombeo

Son estructuras cuya función es estimular el paso del agua hacia una red de almacenamiento o de distribución, para que pueda ser distribuida a los lugares que necesiten este vital líquido. Está conformada por una o varias bombas que permiten la absorción del agua para después descargarla a través de la presión hacía punto de menor o mayor altitud.

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5. Redes de abastecimiento de agua potable

Se denomina de esta manera a una obra que encadena en sistema de diversas estructuras para transportar agua para el consumo humano. Esto se trata de varios dispositivos que se encargan de captar, almacenar, tratar y distribuir el agua potable a las poblaciones que lo requiera y puede provenir de pozos subterráneos, manantiales o aguas superficiales.

6. Muelles

Es una estructura que puede ser de piedra, madera o de ladrillo que se realiza en el mar, rio o lago, la cual está asegurada en el lecho acuático mediante unas bases que permiten sostenerlo firmemente. Su función es permitir que embarcaciones puedan atracar para cargar o descargar mercancías y personas.

Las infraestructuras hidráulicas son obras civiles son de gran importancia, ya que son las medidas más efectivas para cubrir los periodos de escasez y para controlar los excesos hidrológicos, además para aprovechar áreas cubiertas por el agua como río, mares y lagos.

Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Importancia de las obras civiles

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A lo largo de la historia, la ingeniería civil se ha destacado por desarrollar grandes proyectos que han permitido que los habitantes de una sociedad tengan una mejor calidad de vida y que puedan realizar sus actividades cotidianas de la mejor manera posible.

Los profesionales que se dedican a esta área de la ingeniería poseen grandes conocimientos que les permiten diseñar, gestionar y desarrollar obras que permiten a las personas tener más facilidad a la hora de ejecutar las distintas tareas, garantizando la minimización del impacto al ambiente.

Carlos Enrique Gabaldón Vivas-Importancia de las obras civiles

Dentro de esas infraestructuras y edificaciones que permiten al ser humano mejorar su vida y poder realizar un sinfín de actividades de manera más sencilla y rápida se encuentran las obras civiles.

Las cuales de definen como aquellas construcciones que son realizadas por los ingenieros civiles, con el apoyo de arquitectos y constructores, que son altamente empleadas por los ciudadanos de una ciudad, región o país, las cuales son destinadas al uso público y colectivo, ya que prestan un servicio que permiten suplir las necesidades de la sociedad.

Las obras civiles son consideradas como estructuras fundamentales que contribuyen con el desarrollo de una nación, pues, comprende puentes, carreteras, oleoductos, parques, túneles, acueductos, aeropuertos, instalaciones deportivas, entre otras.

De igual manera, comprende todas las demoliciones que se llevan a cabo para despejar un espacio en donde se realizarán posteriores construcciones, así como también modificaciones estructuras ya existentes.

En el imperio romano las obras civiles eran imprescindible, ya que los acueductos eran construcciones de gran utilidad para poder llevar el agua a toda la ciudad; a medida que los años transcurrieron, también lo hicieron las obras civiles.

Actualmente, alrededor del mundo se encuentran numerosas edificaciones de gran envergadura que contribuyen con la economía mundial como el Canal de Panamá, catalogado como una de las principales obras del siglo XX

Así mismo, se encuentra una de las obras más importantes a nivel mundial como lo es la Presa de las Tres Gargantas, en China, la cual es la planta hidroeléctrica que suministra electricidad a dos ciudades y varias provincias.

Los sistemas ferroviarios son también claros ejemplos de infraestructuras civiles como el Tren Transiberiano, que permite la comunicación entre varios países, lo que permite aumentar la economía entre Rusia y otros destinos.

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Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Clasificación de las obras civiles

Clasificar las obras civiles pueden resultar un poco engorroso, para ayudar a catalogar a estas estructuras se ha determinado dividirlas en:

1.- Obras civiles verticales

Son aquellas que, como su nombre lo indica, se construyen desde un punto de la superficie hacia arriba, se diferencian de acuerdo a los tipos de sectores, ya sea económico, productivo y social. De igual forma, puede hacerse atendiendo al tamaño o los terminados, así se tiene:

  • Centros educativos.
  • Hospitales.
  • Geriátricos.
  • Parques.
  • Mercados.
  • Instalaciones deportivas.
  • Bibliotecas.
  • Paradas de autobuses, entre otros.

2- Obras horizontales

Son los tipos de construcciones que se pueden leer en el eje x de un plano cartesiano, pues, se construyen sobre la superficie uniendo dos puntos fijos; tomando en cuenta las características y el tamaño se subdivide en:

  • Carreteras con superficie de rodamiento, incluyendo el pavimento o empedrado de las vías.
  • Los sistemas fluviales como las alcantarillas, rampa, desaguaderos, canales y puentes tanto vehiculares como peatonales.
  • Construcciones de muelles, plataformas y bulevares.
  • Caminos rurales y rehabilitación de los mismos.
  • Sistemas de alcantarillado y plantas de tratamientos residuales.
  • Acueductos rurales y urbanos.

Cuando se realiza un proyecto de obra civil, por lo general, son construcciones de gran amplitud lo que demanda un alto capital, mano de obra calificada y materiales adecuados para tal fin, por lo que requiere de un excelente plan para llevar a cabo su ejecución.

Asimismo, de un equipo de supervisión y control que asegure que todo el trabajo se haga de manera correcta.