INNOVACIONES EN INGENIERIA CIVIL

PINTURA INTELIGENTE

Una innovadora pintura de bajo costo, inteligente que puede detectar fallas microscópicas en las estructuras, está siendo desarrollada por investigadores de la Universidad de Strathclyde en Glasgow, Escocia, La pintura ecológica utiliza la nanotecnología para detectar el movimiento de grandes estructuras, y podrían entonces moldear el futuro de la vigilancia de la seguridad.

Los métodos tradicionales de evaluación de las grandes estructuras son complejas, el tiempo y el uso de instrumentos caros, con una espiral de costos en millones de libras cada año; Sin embargo, la pintura inteligente cuesta sólo una fracción del costo y puede ser simplemente rociado sobre cualquier superficie,

con electrodos para detectar el daño estructural a largo antes de que ocurra una falla.

Dr. Mohamed Saafi, del Departamento de la Universidad de Ingeniería Civil, dijo: "El desarrollo de esta tecnología de pintura inteligente podría tener importantes implicaciones para la forma en que velar por la seguridad de grandes estructuras en todo el mundo.

No hay limitaciones en cuanto a donde puede ser utilizado y la naturaleza de bajo costo que ofrece una ventaja significativa sobre las opciones actuales disponibles en la industria. El proceso de producción y la aplicación de la pintura también le dan una ventaja ya que no se requiere experiencia y la supervisión en sí es sencilla. "La pintura se obtiene utilizando un producto de desecho reciclados conocida como cenizas volantes y muy bien alineados, los nanotubos de carbono. Cuando se mezcla tiene una propiedad similar al cemento que lo hace especialmente útil en entornos difíciles.Dr. Saafi explicó: "El proceso de supervisión implica en efecto una red de sensores inalámbricos. La pintura está conectada con los nodos de comunicación inalámbrica con la cosecha de energía y la capacidad de alerta para detectar de forma remota cualquier daño invisible como el micro-fisuras en una base de turbinas eólicas de hormigón.

"Cimentaciones de aerogeneradores no se está monitoreando a través de inspecciones visuales. La pintura desarrollada con el sistema de monitoreo inalámbrico podría reducir significativamente los costes de mantenimiento y mejorar la seguridad de estas grandes estructuras.

"La tecnología actual se limita a mirar a las áreas específicas de una estructura en un momento dado, sin embargo, la pintura inteligente cubre toda la estructura que es particularmente útil para maximizar la oportunidad de prevenir un daño significativo." La investigación se ha llevado a cabo en Strathclyde con el Dr. Saafi trabajando junto a David McGahon, que inició la labor como parte de su proyecto de tesis doctoral. Con ceniza volante es el principal material utilizado para hacer la pintura, que cuesta sólo un uno por ciento de la alternativa ampliamente utilizado métodos de inspección. Un prototipo ha sido desarrollado y las pruebas han demostrado que la pintura es altamente eficaz. Se espera que más pruebas se llevaran a cabo en Glasgow en un futuro próximo.

Dr. Saafi agregó: "Estamos en condiciones de llevar a cabo el proceso de extremo a extremo en la Universidad y esperamos que ahora podemos demostrar su eficacia en una gran estructura. "Las propiedades de las cenizas volantes dan la pintura una durabilidad que le permita ser utilizado en cualquier entorno que será una gran ventaja en las zonas donde el clima puede hacer seguimiento de la seguridad particularmente difícil.

"La pintura inteligente representa un avance significativo y es que, posiblemente, ha sido pasado por alto como una solución viable, porque la investigación tiende a centrarse en opciones de alta tecnología que buscan eliminar el control humano. Nuestra investigación muestra que, al mantener el elemento humano que los costos pueden reducirse de forma considerable, sin un impacto en la eficacia. "

OTRAS INNOVACIONES EN LA INGENIERIA CIVIL

Para poder enmarcarnos en las tendencias de la ingeniería civil debemos entender las características actuales de la sociedad. En la actualidad, el mundo pasa por muchos cambios, vivimos con el inexorable proceso de la globalización, en el vertiginoso avance de las innovaciones tecnológicas, las comunicaciones más rápidas y eficaces, la virtualización, la competitividad a todo nivel, y en una transformación del tiempo y del espacio. Entramos en un mundo donde rigen las derivadas de las siguientes variables: la velocidad, la interconectividad y lo intangible, un mundo donde el plazo máximo es la inmediatez y donde lo que era fijo ahora es móvil.

En la cumbre de ingeniería civil realizada en el año 2006 por la American Society of Civil Engineers (ASCE) se analizó la perspectiva global de la ingeniera civil para el año 2025, donde se plantearon las tendencias actuales reconociendo el defectuoso estado de las infraestructuras de muchos países, la escasa participación de los ingenieros civiles en los procesos políticos, la necesidad de lograr la sostenibilidad, la globalización de las prácticas de la ingeniería, el deseo de captar a los mejores profesionales y el aumento gradual por la sensibilización sobre el cuidado del medio ambiente.

Los participantes en la cumbre contemplaron que para el año 2025 el mundo sería muy diferente al actual, con una población mundial en permanente crecimiento, desplazándose desde zonas rurales hacia las zonas urbanas, la cual va a exigir la adopción generalizada para la sostenibilidad tales como la demanda de energía, agua potable, aire limpio, eliminación segura de residuos y transporte

que se requiere para impulsar la protección ambiental y el desarrollo de infraestructuras sostenibles.

Para afrontar los riesgos a las amenazas crecientes de los desastres naturales y otras causas, en la ingeniería civil se ha propuesto cumplir metas que sirvan de manera competente, colaborativa y ética la urgente formación de sus profesionales con competencias para desempeñarse como:

Planificadores, diseñadores, constructores y operarios del motor económico y social de la sociedad: el medio ambiente construido.

Protectores del medio ambiente natural y sus recursos. Innovadores e integradores de ideas y tecnología en los sectores público,

privado y académico. Gestores de los riesgos y las incertidumbres causados por acontecimientos

naturales, accidentes y otras amenazas. Líderes en debates y decisiones que conforman la política pública ambiental

y de infraestructuras.

Bajo estas circunstancias se presentan desafíos sin precedentes en especial para los ingenieros civiles, pues la civilización de hoy requiere de una infraestructura capaz de satisfacer las nuevas características de desarrollo: Crecimiento vertical, edificaciones sostenibles, utilización de materiales optimizados, mayor uso de nano materiales, infraestructuras inteligentes; aprovechamiento racional de agua.

Crecimiento vertical de ciudades

La mayoría de las ciudades han sido desarrolladas por casas pequeñas y muchas veces alejadas unas de otras; las ciudades dispersas consumen mayores recursos por el requerimiento de servicios, más energía, más suelo, más agua; sin embargo la “verticalidad” de las edificaciones logra hacer de las ciudades densas más compactas con menos invasión de su naturaleza haciendo más fácil la construcción de redes de abastecimiento y agua potable, la reducción de la red del transporte público.

La verticalidad controlada es el modelo más eficiente de vivir y permanecer en el planeta sin afectarlo. La vida en altura es más humana, la ciudad densa facilita el contacto entre la gente y resuelve problemas de explotación de la naturaleza.

Edificaciones sustentables

Estas edificaciones se refieren a la utilización de métodos constructivos y el uso de materiales respetando el medio donde se desarrolla desde su planificación, diseño, ubicación, construcción, usando energía renovable (fuente solar, eólica,

etc.), conservando el agua, aprovechando los recursos naturales de luz y ventilación, minimizando los residuos y creando ambientes productivos.

Utilización de materiales optimizados

Como producto de la investigación vienen apareciendo diversos materiales para ser utilizados en obras civiles que permiten optimizar sus propiedades de resistencia mecánica, durabilidad, factores económicos, disponibilidad y el respeto por el medio ambiente; es así, que viene apareciendo materiales como el concreto traslúcido, concreto permeable, concreto flexible, fibra de carbono, composites, nanotubos, nanocerámica, nanopinturas, y quizás por qué no, el uso industrializado en la construcción del aerogel y otros materiales innovadores.

Edificios inteligentes o Domótica

Son aquellas edificaciones equipadas con cableado estructurado que permite a sus ocupantes controlar, remotamente, una serie de dispositivos automatizados por medio de un solo comando, es decir que un solo botón pueda realizar varias tareas a la vez. Este concepto de edificios inteligentes permite sistematizar automáticamente el control de la luz, temperatura y cambios de humedad y que sus ocupantes puedan personalizar los servicios del edificio.

1. Eficiencia del Consumo de Energía2. Sistema de aseguramiento de Vidas3. Sistemas de Telecomunicaciones.4. Automatización de áreas de trabajo

Nuevos Procesos constructivos

Según el tipo de obra los procesos constructivos se adecuan a una mejor producción, reducción de tiempos de construcción y eficiencia en la gestión de

proyectos. Las aplicaciones de estos nuevos procesos como los prefabricados, la construcción industrializada, construcción mecanizada, el lean construction y just planner, la Biotecnología y otros, siempre están de la mano de las nuevas innovaciones tecnológicas y la aplicación y utilización de nuevos materiales.

Aprovechamiento racional de agua

El aprovechamiento del recurso hídrico es una preocupación mundial puesto que el agua es cada vez más escaso, para minimizar el riesgo y optimizar su uso debemos:

Evitar el despilfarro del agua, su uso en muchos casos no es el racional; existe una serie de pérdidas tales como:En el transporte para la irrigación, se debe maximizar el aprovechamiento del agua mediante el uso del riego gota a gota incorporando aspersores más eficientes, la identificación de las necesidades hídricas de las plantas cultivadas. En el sector industrial, mejorar las técnicas industriales y evitar la contaminación del agua.Para el caso del agua para uso doméstico se debe plantear el uso diferenciado de agua y no utilizar, necesariamente, agua potable para el funcionamiento de inodoros; así también, identificar fugas de agua.Para el correcto uso de este recurso se debe aprovechar las centrales hidroeléctricas que benefician en un doble sentido, por un lado genera energía limpia y renovable y por el otro lado genera una disminución en el consumo de energía proveniente de restos fósiles.El descubrimiento de una nueva fuente de agua a partir del agua de mar (salada), la desalinización, promete convertirse en una alternativa muy eficiente en pocos años.Frente a estas situaciones, los proyectos y diseños deben orientarse para lograr que éste recursos llegue en excelente calidad a todos.Vale precisar que la ingeniería se está adaptando a las necesidades de la sociedad y por lo tanto, no me cabe duda que las universidades, para poder participar y posicionarse como instituciones modernas en la gestión tecnológica del conocimiento, deben realizar cambios acelerados en la formación de sus profesionales, formular estrategias institucionales asociadas a su región y al país involucrando a sectores empresariales, gobierno y universidad.La Academia Nacional de Ingeniería de Estados Unidos (National Academy of Engineering NAE) ha publicado una relación de los que serían los principales retos de la ingeniería en el siglo XXI, con cuatro temas principales para lograr el éxito de la humanidad, estas son: la sostenibilidad, la salud, la reducción de la vulnerabilidad y la calidad de vida. El objetivo era identificar las necesidades actuales para ayudar a las personas y al planeta a prosperar.

Concreto biológico para muros verdecerte BIOLÓGICO PARA MUROS VERDES

El Grupo de Tecnología de Estructuras de la Universidad Politécnica de Catalunya ha desarrollado un tipo de concreto que tiene la capacidad para hacer crecer organismos vegetales de forma natural.

Se trata de una mezcla de dos tipos de cementos, uno convencional y otro con base de fosfato de magnesio. El material, idealmente para ser utilizado en fachadas, ofrece ventajas como la reducción del CO2, el aumento del confort térmico y sumar un componente estético.

Este tipo de concreto resulta el soporte ideal para el crecimiento de micro algas, hongos, líquenes y musgos. El objetivo del Grupo de Tecnología es encontrar la forma de acelerar el crecimiento de estos organismos y así obtener un aspecto mayormente verde en el concreto en no más de un año. Asimismo, la idea es que estas fachadas cambien de color durante el año, haciendo evidente el cambio de estaciones y cómo se manifiesta en su vegetación.

Para que este material funcione de manera óptima se han modificado ciertos parámetros como la rugosidad y porosidad en las capas más externas. Es así como puede hablarse de un componente multicapa, con una primera capa estructural, luego la impermeabilización, una capa biológica, que permitirá el crecimiento de los organismos, permitirá la acumulación de agua en su interior y expulsará la humedad. Finalmente, una capa de revestimiento que permitirá la captación de agua lluvia y evitará su pérdida.

Este concreto biológico permite ventajas como la absorción de CO2, regular la conductividad térmica en el interior de los edificios gracias a que su sustrato capta la radiación solar, y además su aporte -gran- estético. Este concreto verde está pensado para que puedan definirse distintas zonas de colonización, de este modo pueden crearse fachadas personalizadas con distintos tonos y patrones. El material puede utilizarse tanto en edificios nuevos como en otros ya existentes gracias a la simpleza de su construcción.

Actualmente, el material está en vías de obtener la patente y una empresa catalana, que fabrica paneles de concreto arquitectónico y de mobiliario urbano, se ha mostrado interesada en comercializar el material.

LOSAS DE CONCRETO ALIGERADAS CON LLLANTAS NO RENOVABLES

Descripción : La presente invención se refiere a losas de concreto aligeradas con llantas no renovables que consiste de una estructura homogénea de concreto con varillas reforzadas de 1/4p(0.135cm.) de alta resistencia con estribos de forma triangular de 1/4p(0.135 cm) a cada 20 centímetros, dicha estructura forma las dalas de los extremos de la losa colocando una malla electro soldada como refuerzo de la capa de compresión con un espesor mínimo de tres centímetros y una serie de secciones de llantas no renovables las cuales forman la parte superior de la losa caracterizadas porque las secciones de las llantas no renovables se encuentran dispuestas en forma de arco una después de la otra y son acopladas y sujetadas a las dalas o nervaduras extremas por medio de elementos de sujeción con grapas o alambre y dichos elementos soportados por un cimbra o molde de madera desmontable, asimismo poseen dos pestañas extremas de 7 cm. a todo lo largo de las losas mismas que se emplearan para ensamblarse en las viguetas de apoyo armadas con malla electro soldada y varillas de refuerzo de 1/4p(0.135 cms).

Un acero con recubrimiento orgánico innovador para soluciones sostenibles en la construcción: ArcelorMittal

Introducción En ArcelorMittal creemos firmemente en los principios del desarrollo sostenible y hemos asumido plenamente el compromiso de garantizar que nuestro acero contribuya al crecimiento de una construcción respetuosa con el medio

ambiente. De ahí que ArcelorMittal haya invertido miles de millones en nuevas tecnologías durante las dos últimas décadas, dando lugar a sucesivas reducciones en el consumo energético y en las emisiones de CO2, un menor impacto del ciclo de vida y el reciclaje de mayor cantidad de chatarra. Este tradicional compromiso con la sostenibilidad ha convertido a ArcelorMittal en el primer productor mundial de acero reciclado. Al tiempo que trabajamos para salvaguardar los recursos naturales, buscamos proactivamente soluciones que protejan el medio ambiente, siendo esta la razón de que ArcelorMittal tenga capacidad para anticiparse a posibles reglamentos y medidas de seguridad futuras, inclusive al reglamento REACH de la Unión Europea relativo al registro, evaluación, autorización y restricción de sustancias químicas. Nuestra nueva colección de aceros con recubrimiento orgánico Nature se suministra siempre con recubrimientos y tratamientos superficiales que no contienen cromo hexavalente* ni metales pesados (plomo o complejo de cromo hexavalente). Esta innovación – conseguida tras numerosos años de investigación especializada y ensayos con resultados positivos – refuerza aún más nuestra posición como pioneros en el campo de las bobinas, paneles y perfiles de acero con recubrimiento orgánico y nos convierte en el primer suministrador industrial de soluciones sostenibles en la construcción. Con el lanzamiento de nuestra colección de productos Naturales de acero con recubrimiento orgánico queremos ofrecerle esta ventaja sostenible a sus proyectos.

Producción:

El acero con recubrimiento orgánico se fabrica en líneas industriales diseñadas para cumplir la normativa más estricta en materia medioambiental en lo que respecta a tratamientos superficiales, emisiones de disolventes y ausencia de sustancias perjudiciales en la composición de la pintura. Nuestros aceros ya cumplen con normas como la ISO 14000/1 a este respecto.

La extrema durabilidad y versatilidad del acero con recubrimiento orgánico ha permitido que su uso se haya ido extendiendo en el sector de la construcción: desde cerramientos y cubiertas hasta diferentes e innovadoras formas de techos suspendidos y aplicaciones de iluminación.

En ArcelorMittal, combinamos nuestra avanzada tecnología de recubrimiento de bobinas con una selección de pinturas de alta calidad, lo que garantiza su aspecto estético y durabilidad a largo plazo. Sea cual sea el proyecto o el uso que se le pretenda dar al acero, el recubrimiento de bobinas sigue siendo el proceso más eficiente y ecológico para aplicar acabados de pintura de larga duración sobre superficies metálicas.