Revista 155 Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua

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Durante el evento entregamos dos reconocimientos como cada año a dos ingenieros por su invaluable labor, el Ing. Francisco Javier Villaverde recibió la presea “Ing. Enrique Müller Gosch” por aportaciones a la ciencia y al Ing. Gilberto Ortíz Villanueva se le entregó la presea “Ing. Luis M. Jiménez Gutiérrez” por actividades gremialistas. Así mismo agradezco a todos los miembros de nuestro Colegio y autoridades estatales y municipales por haber asistido a un evento organizado especialmente para el gremio; en el Colegio de Ingenieros Civiles estamos conscientes de que como profesionistas debemos coadyuvar en el desarrollo de la sociedad y eso será posible si trabajamos en conjunto con las autoridades municipales y estatales. Por último agradezco a la Ing. Alejandra de la Vega Arizpe, Secretaria de Innovación y Desarrollo Económico del Estado de Chihuahua por habernos concedido la entrevista de esta edición, así como a nuestros colaboradores y anunciantes.

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l sábado 01 de julio celebramos como cada año el día del ingeniero con un evento ya tradicional para nuestro gremio. En esta ocasión el festejo se realizó durante un desayuno ofrecido en el Salón 25 de Marzo en el Palacio de Gobierno del Estado de Chihuahua y fue presidido por el Gobernador, Lic. Javier Corral Jurado, así como por la alcaldesa de Chihuahua, Lic. María Eugenia Campos Galván. Estuvieron presentes como parte del presídium la Dra. Cecilia Olague Caballero, Secretaria de Desarrollo Urbano y Ecología, Dra. Norma Ramírez Baca, Secretaria de Comunicaciones y Obras Públicas del Estado, el Ing. Carlos Cabello Gil, Director de Obras Públicas del Municipio, el Arq. Guillermo Soto Leal, Director de Desarrollo Urbano y Ecología del Municipio, así como el Ing. Jorge Luis González, vicepresidente de nuestro Colegio.


Misión de la Revista CICDECH

“Presentar un modelo de excelencia para proyectar la contribución del Ingeniero Civil en el desarrollo de la sociedad y promover la actualización técnica, desarrollo humano y ética profesional de los socios del Colegio”.

CICDECH, Año 25, Núm. 155, julio/agosto 2017, es una publicación bimensual editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua, Chih., A.C., Av. Politécnico Nacional No. 2706, Col. Quintas del Sol, C.P. 31250, Chihuahua, Chih., Tel: (614) 4300559 y 4300865, www.cicchihuahua. org. Editor responsable: Dr. Fernando Rafael Astorga Bustillos. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo No. 04–2015072116021400-102, ISSN 2448-6361, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor. Certificado de Licitud de Título y Contenido con No. 16680, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Impresa por Carmona impresores, Blvd. Paseo del Sol #115, Jardines del Sol, 27014 Torreón, Coah. Distribuida por el Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua, Chih., A.C., Av. Politécnico Nacional No. 2706, Col. Quintas del Sol, C.P. 31250, Chihuahua, Chih. Este número se terminó de imprimir el 30 de junio de 2017 con un tiraje de 2,000 ejemplares. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua. Los contenidos podrán ser utilizados con fines académicos previa cita de la fuente sin excepción.

Edición bimensual Año 25, Núm. 155 Julio/Agosto 2017

Revista del Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua, Chih., A.C. Av. Politécnico Nacional No. 2706 Chihuahua,Chih. México Tels. (614) 4300559 y 4300865

Chihuahua, Chih., A los socios, favor de enviar sus colaboraciones a: ingenieros@cicchihuahua.org El contenido de los artículos es responsabilidad de los autores. www.cicchihuahua.org

CREATIVOS

M.I. Arturo Alejo Tepate I.C. Jesús Roberto Del Castillo Hernández I.C. Oscar Adrían Montes Hernández I.C. Ricardo Luján Peña

Consultoría, comunicación & rp Av. San Felipe No. 5 Chihuahua, Chih., México Tel. (614) 413.9779 www.roodcomunicacion.com Fotografía entrevista: Lic. Ramón Mendez


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Sitios Ramsar M.C. América Martínez Soto

Conservar las carreteras y vialidades como factor de desarrollo de México M.I. Arturo Alejo Tepate

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Equipos de alto rendimiento para la gestión de pavimentos I.C. Jesús Roberto Del Castillo Hernández

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La gran muralla urbana M.D.U. Luis Carlos Máynez Hernández

Entrevista Ing. Alejandra de la Vega Arizpe Secretaría de Innovación y Desarrollo Económico del Estado de Chihuahua Estabilización de suelos con cal C. Dr. Antonio Campa Rodríguez

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Concreto de ultra alto desempeño, la nueva tecnología del concreto Ing. Oscar Adrián Montes Hernández

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Repavimentación con geotextil como refuerzo Ing. Ricardo Luján Peña

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M.C. América Martínez Soto Secretaría de Comunicaciones y Obras Públicas del Estado de Chihuahua CICDECH Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

Sitios Ramsar

Día del Ingeniero

I.C. y M.A. Miguel Arturo Rocha Meza

Frases célebres sobre la inteligencia

CON TENI DO

I.C. y M.A. Miguel Arturo Rocha Meza

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a Convención sobre los Humedales de Importancia Internacional, llamada la Convención de Ramsar, es un tratado intergubernamental que sirve de marco para la acción nacional y la cooperación internacional en pro de la conservación y el uso racional de los humedales y sus recursos. En la década de 1960 los países y organizaciones no gubernamentales se preocupaban por la pérdida y degradación de los hábitats de humedales de las aves acuáticas migratorias y en el año de 1971 se adoptó el tratado en la ciudad iraní de Ramsar, entrando en vigor en 1975. Su misión es “la conservación y el uso racional de los humedales mediante acciones locales y nacionales y gracias a la cooperación internacional, como contribución al logro de un desarrollo sostenible en todo el mundo”.


DESARROLLO SUSTENTABLE 05 Los humedales se consideran zonas donde el agua es el principal factor que controla el ambiente, así como la vegetación y fauna asociada. Existen en donde la capa freática se encuentra en o cerca de la superficie del terreno o donde el terreno está cubierto por agua. La Convención Ramsar hace uso de una definición más amplia ya que además de considerar a pantanos, marismas, lagos, ríos, turberas, oasis, estuarios y deltas, también considera sitios artificiales como embalses, salinas y zonas marinas próximas a las costas cuya profundidad en marea baja no exceda los seis metros, los cuales pueden incluir a manglares y arrecifes de coral. El humedal se considera de importancia internacional si sustenta especies vegetales y animales cuando se encuentran en una etapa crítica de su ciclo biológico o les ofrece refugio cuando prevalecen condiciones adversas. México ocupa el segundo lugar a nivel mundial en cuanto a sitios Ramsar, cuenta con 142 sitios en una superficie de 8 643 581.516 hectáreas. Chihuahua tiene cinco sitios, los cuales se describen de manera general.

Referencias Ceballos, G. y Olivia, G., (2005). Los mamíferos silvestres en México. Fondo de Cultura Económica, Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. México, D.F. De la Maza-Benignos M., J. Hoth Von Der Maden, J.A Rodríguez Pineda, H. Parra-Gallo, L. Vela-Valladares, (2010). Rescate del Cachorrito de Julimes. En Carabias J. Fichas Informativas de los Humedales de Ramsar. http://ramsar.conanp.gob.mx/lsr.php. Lafón Terrazas, Alberto Ph.D. Proyecto Cuenca de Babícora. Resumen de los Proyectos Presentados en la Primera Reunión de Responsables de Proyectos Apoyados por el Acta de Conservación de Humedales de Norteamérica (NAWCA). SEMARNAT. Toluca, 2000.

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INGENIERÍA CIVIL 06

Conservar carreteras vialidades factor desarrollo las

como

y

de

de México

M.I. Arturo Alejo Tepate Universidad Autónoma de Chihuahua/ Facultad de Ingeniería CICDECH Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

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or la importancia de las carreteras en cualquier país citaré textualmente lo dicho por el expresidente de los Estados Unidos de Norteamérica John F. Kennedy: “Finalmente, no fue nuestra riqueza la que construyó nuestras carreteras, sino fueron nuestras carreteras las que construyeron nuestra riqueza”.

La red de infraestructura carretera en México con más de 300 000 km representa un activo que vale miles de millones de dólares; por ejemplo si multiplicamos esa cantidad por 500 000 dólares como costo promedio de remplazo, ese activo nos daría un valor de 150 000 millones de dólares, lo que nos obliga a no permitir que nuestro sistema vial se deteriore pues las carreteras son la columna vertebral y motor en la economía nacional. Las carreteras en buen estado contribuyen al crecimiento económico sostenible, combaten al cambio climático y dan acceso a la educación y la salud. En muchos países incluyendo México las carreteras dominan al sector transporte de bienes y servicios, contribuyendo al PIB en un rango entre 5 al 15%. A pesar de la importancia de las carreteras en el desarrollo económico y social, el sector en México, se enfrenta a grandes retos: 1.- Aplicar técnicas de mantenimiento preventivo y no reactivo. 2.- Cambio de “paradigmas” y aplicar “el estado del arte de las carreteras”. 3.- Falta de inversión para contrarrestar la tasa de deterioro en la infraestructura existente. 4.- Hacer mantenimiento oportuno, eficiente y de buena Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

calidad a las carreteras existentes. No seguir dando prioridad a nuevas construcciones. Hacer un mantenimiento inadecuado de la carretera nos originará: mayor capital de inversión, disminución del crecimiento económico, menor competitividad económica, aumento en los costos de operación vehicular, mayor deterioro de las condiciones de las carreteras y menos satisfacción del usuario. Para confirmar el impacto negativo que tienen las carreteras en mal estado en la economía citaré un estudio que realizó el Doctor Lynne Irwin, profesor de Ingeniería de Caminos de la Universidad de Cornell en el estado de Nueva York (USA); utilizando un deflectómetro tipo FWD y ordenadores especiales a bordo de un camión evalúa la integridad estructural del pavimento y predice la aparición de grietas y baches; él determinó un incremento de 50 centavos de dólar por galón de gasolina consumido, cuando la carretera tiene baches. Un buen mantenimiento efectivo, oportuno y preventivo protege a las carreteras, lo que garantiza que pueden estar en condiciones de uso después de sucesos climáticos severos, aumenta su vida útil, ademas de optimizar el mantenimiento de las carreteras reducirá la huella de carbono asociada con los trabajos de rehabilitación y reconstrucción, acciones muy costosas comparables con un buen mantenimiento preventivo; el ahorro sería de cuatro a cinco veces. La Asociación Mundial de la Carretera (PIARC) menciona que: “Para conservar las carreteras pavimentadas y no seguir dando prioridad a nuevas construcciones, las marcas y señalizaciones de tráfico deben ser lo más cercano posible a las condiciones del diseño original de tal manera


que exista una alta probabilidad para reducir al mínimo el transporte total, incluyendo los costos sociales”. El mantenimiento lo constituyen las siguientes partes fundamentales: 1.- Mantenimiento rutinario: deshierve, limpieza de obras de drenaje, limpieza del derecho de vía, bacheo, sellado de grietas y reposición de señalamiento horizontal y vertical. 2.- Mantenimiento periódico: sobrecarpetas, microcarpetas, carpetas de un riego de sello y fresados. 3.- Emergencias: remoción de caídos de material, puentes y obras de drenajes colapsadas, deslaves. 4.- Rehabilitación del pavimento: consiste en un aumento a la capacidad estructural, por ejemplo base estabilizada para aumentar valor de aporte y carpetas de granulometría densa de alto desempeño. 5.- Reconstrucción de pavimentos: implica la sustitución de toda la estructura del pavimento mediante el remplazo equivalente o mayor estructura del pavimento. Filosofía del mantenimiento “Es aplicar las actividades del mantenimiento preventivo en el momento preciso al pavimento correcto” con esto se logra mejorar la eficiencia del servicio que hace el gobierno entre la infraestructura vial y el desarrollo económico. Cuando se retardan las intervenciones de mantenimiento el deterioro se acelera haciendo que las condiciones del pavimento empeoren aún más y el costo adicional de una reconstrucción aumentará por no aplicar la “filosofía del pavimento”. Para el 75% de la vida útil del pavimento su condición baja un 40% pero solo se necesita el 17% para que baje otro 40%. Las intervenciones de mantenimiento costarán de cuatro a cinco veces más si se permite al deterioro llegar al punto crítico de la rehabilitación o reconstrucción, es decir los gobiernos están gastando más de lo necesario. El departamento de carreteras de la ciudad de Bedford Texas USA determinó la comparativa de costos de varias opciones de mantenimiento para una milla de carril de carretera:

Para lograr aplicar la filosofía del mantenimiento es necesario utilizar un sistema de gestión del pavimento, la cual es una herramienta software para obtener una visión a mediano plazo para desarrollar una estrategia de mantenimiento.

La imagen No. 1 se tomó en la calle 4º y Mina en el centro histórico de la ciudad de Chihuahua en el mes de febrero del 2017, en ella se puede observar que el pavimento está agrietado por oxidación, pero no tiene fallas estructurales como deformaciones o baches; este es el momento preciso para aplicar la filosofía del mantenimiento, bastará hacer un sellado de grieta con asfalto termoplástico y ejecutarlo con la norma vigente de la SCT.

La imagen No. 2 fue tomada en el mes de marzo del 2017 en la Av. Juárez y Av. Colón en la ciudad de Chihuahua, se aplicó el mantenimiento preventivo mediante la aplicación de sellado de grieta utilizando la norma vigente de la SCT, se utilizó asfalto termoplástico; este trabajo es producto de una tesis del área de postgrado de la Facultad de Ingeniería Civil de la UACH que se realizó en el año 2011.

• Mantenimiento preventivo $ 10 270 dólares • Rehabilitación $ 45 700 dólares • Reconstrucción $ 57 400 dólares Con estos datos se demuestra que no hacer mantenimiento preventivo oportuno y eficiente resulta de cuatro hasta diez veces más caro que hacer una rehabilitación o reconstrucción.

La imagen No. 3 se tomó en el año 2015 en el camino de la garita Santa Teresa Nuevo México al entronque del freeway 10 al Paso Texas con aplicación de sello de grieta en toda la corona del camino. Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

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La imagen No. 4 es la forma correcta de aplicar el sellado de grietas.

08 La imagen No. 5 es la forma incorrecta de aplicar el sellado de grietas, una costumbre muy popular en México.

La imagen No. 6 es el resultado de aplicar un buen sellado de grietas utilizando material, equipo y proceso constructivo que marca la norma.

Referencias Asociación Mundial de Carreteras (PIARC)(2014). La importancia de la conservación de carreteras. Report2014R02ES Asan Development Bank (2003), Road Funds and Road Maintenance: An Asían Perspective. Asían Development Bank, Manila, Philippines Pinar, M.I. (2010). Overload de Control Practices in Eastern and Southern Africa: Main Lessons Learned. SSATP Working Paper No. 91. The World Bank, Washington, D.C.


Equipos rendimiento

INGENIERÍA CIVIL

I.C. Jesús Roberto Del Castillo Hernández Universidad Autónoma de Chihuahua/ Facultad de Ingeniería CICDECH Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

de alto

para la

gestión de pavimentos

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as carreteras tienen como finalidad la integración de distintas regiones de un país, además de ofrecer mayor accesibilidad y seguridad a una determinada población en donde se promoverá un desarrollo social.

La Dirección General de Carreteras Federales (SCT) plantea objetivos estratégicos para la construcción de carreteras en México, las cuales son: • Minimizar el costo económico, social y ambiental que trae consigo el transporte y que se encuentra relacionado con las condiciones físicas de la infraestructura. • Incrementar la calidad de los servicios que ofrece una carretera a través de un programa de modernización. De igual manera la Dirección General de Conservación de Carreteras (SCT) comparte los dos objetivos ya mencionados, pero además cuenta con uno propio que es: • Conservar la red carretera federal ofreciendo mayor seguridad y accesibilidad. Sin embargo, para mantener estos objetivos estratégicos en pie, es necesario establecer procedimientos de gestión de carreteras las cuales serán alimentadas con información segura y concisa acerca de las condiciones en las que se encuentran nuestros pavimentos (daños o niveles de desempeño) a fin de establecer planes a gran alcance con sus respectivas decisiones realistas donde se aproveche adecuadamente una inversión determinada. Entonces, ¿qué tipo de información necesitamos? y ¿dónde la obtenemos? Equipos de alto desempeño En los últimos años se han desarrollado tecnologías para la evaluación superficial y estructural de los pavimentos, estas nuevas tecnologías a las que denominamos “equipos de alto rendimiento” hacen un diagnóstico en tiempo real de las condiciones en las que se encuentra el camino, haciendo un trabajo más eficaz y confiable que las técnicas tradicionales (inventario a pie). Es necesario mencionar que la SCT a través de la DGST implementó un programa denominado auscultación con el uso de equipos de alto rendimiento, en donde clasifiAño 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017


ca la red federal de acuerdo a su nivel de servicio, seguridad y confort que se le brinda al usuario por medio de la macrotextura, índice de regularidad internacional, profundidad de rodera, deterioros superficiales, coeficiente de fricción (MAC, IRI, PR, DET, CF) así como la capacidad estructural que presenta. Tipos de equipos

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En la actualidad existe una diversidad de equipos de alto rendimiento para determinar los parámetros ya mencionados, unos equipos son más especializados ya que miden más de una variable en un solo recorrido mientras que otros solamente se enfocan en una sola tarea de acuerdo a su complejidad y a las normas a las cuales están sujetas. A continuación se presentarán diversos equipos con sus características particulares para la evaluación superficial y estructural del pavimento.

Hawkeye Exclusivamente para la evaluación superficial del pavimento. • Equipo muy versátil ya que puede moverse a una velocidad de entre 60-100km/hr. • Instrumento de posicionamiento global (GPS). • Distanciometro (DIM). • Equipo para medir el Índice Internacional de Rugosidad (IRI): cuenta con perfilometro acoplado el cual se encuentra conformado con dispositivos de auto calibración, transductores y sistemas de cómputo para su procesamiento, registro y almacenamiento de las lecturas que posteriormente serán transformados a los valores del perfil longitudinal. Su precisión es de 0.38 mm y un sesgo máximo de 1.25mm. • Sistema para la identificación y cuantificación de deterioros por medio de tecnología láser o infrarroja: por medio de un escaneo transversal casi continuo genera imágenes digitales en blanco y negro de alta resolución para realizar un análisis patológico superficial del pavimento. • Equipo de medición de macrotextura: utiliza un láser óptico de alta velocidad para medir la textura en mm de la superficie del pavimento. • Equipo para la identificación y medición de profundidad de roderas: debe ser capaz de detectar y caracterizar la deformación de la sección transversal en el ancho que se esté estudiando por medio de un sistema de escáner transversal láser donde su especificación es de 4 m de amplitud máxima (ancho del carril) resolución compuesta del orden 1 000-1 400 lecturas, una precisión de 0.1mm para la lectura de profundidad de roderas y además debe ser capaz de tomar 30 lecturas por segundo para una velocidad de hasta 100km/hr. • Como una característica extra, estos equipos cuentan con cámaras de alta resolución (2000x1500 pixeles) donde hacen tomas del camino a gran velocidad a diferentes perspectivas (vista frontal, izquierda, derecha) con la finalidad de realizar un inventario del señalamiento horizontal, vertical y obras complementarias existentes en el camino. Las fotos son tomadas a cada 20 m de recorrido y geo-referenciados por el GPS.

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hawkeye Mu-meter Para la evaluación superficial del pavimento donde la fricción se obtiene entre las llantas del equipo y el pavimento bajo la presencia de agua (condición crítica). Las mediciones se realizan en forma continua ya sea en tramos rectos y curvas a una velocidad de 75 km/ hr.

Dynatest HWD Para los pavimentos flexibles, a través de esta prueba se obtiene información de la rigidez de la estructura de pavimentos con el fin de definir la condición de la estructura a lo largo de un proyecto. Con la información obtenida del HWD es posible realizar diversos estudios sobre la capacidad estructural de los pavimentos, tales como: evaluación de la capacidad estructural, vida remanente y diseño de las obras de rehabilitación.

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Mu-meter

Conclusión Los equipos de alto rendimiento ya son una realidad para la evaluación de pavimentos por lo que su uso es indispensable para una correcta gestión de carreteras ya que proporcionan valores muy acertados y seguros en comparación con la clasificación visual que se suele hacer (Forma tradicional).

Dynatest HWD

Como se describio anteriormente, su análisis es rápido por lo que permite realizar un análisis periódico de las condiciones de vida de nuestro camino, es decir, con registros de cómo se comporta nuestra carretera al pasar los años para que de esta manera podamos determinar si se hará una rehabilitacion y qué tipo de rehabilitacion será o bien si es mejor hacer una modernización.

Referencias Dirección General de Servicios Técnicos, (2014). Evaluación superficial de los pavimentos mediante el uso de equipos de alto rendimiento en diversos tramos de la red carretera federal. Proyecto Civil Integral, S.A. DE C.V., Equipo de campo y medición de pavimentos EURORVA S.A. DE C.V. Curviametro, Equipo de alto rendimiento para la medida de deflexiones y radios de curvatura de los pavimentos de carreteras, aeropuertos y plataformas de ferrocarril.


INGENIERÍA CIVIL 12

La gran muralla

urbana L

Muros protectores ancestrales

a evolución de la sociedad y de la ciudad ha sido moldeada por el fuerte deseo de proteger a todos sus habitantes y resguardar las posesiones de la comunidad de las invasiones externas valiéndose de murallas y fortificaciones. De ser una sociedad nómada que basaba su economía en la caza y recolección de alimentos se pasó a establecer asentamientos agrícolas y con ello se dio inicio a la edificación de infraestructuras defensivas elevándose en formas monolíticas permanentes. Estas fortificaciones protegían a sus habitantes no sólo proporcionando seguridad contra los ataques enemigos sino también concediendo el dominio sobre el territorio circundante y restringiendo la expansión urbana. Históricamente las murallas urbanas tenían características comunes de terraplenes altos continuos reforzados con torres, bastiones y portones rodeados por un profundo foso que circunscribían un área habitada. El esbozo y la calidad de la infraestructura marcaban el carácter de la ciudad y destacaba su riqueza y poder. Muros y fortificaciones notables

Considerado el asentamiento más antiguo, la antigua ciudad de Jericó, Tell es-Sultan, mantenía la protección de sus sofisticados neolíticos sistemas sociales y políticos con una fortificación masiva circundante de muros de piedra. El ejemplo por antonomasia de una fortificación es la Gran Muralla China. Con una longitud total de más de 20 000 kilómetros fue construida para proteger a China de la agresión externa y para preservar su cultura. El fuerte Kumbhalgarh cerca de Udaipur en la India es la segunda fortificación amurallada más grande del mundo. Durante la Edad Media, la seguridad era de suma importancia, ya que las ciudades-estado italianas estaban siempre en guerra unas con otras. Cuando los enemigos transgredían las murallas de la ciudad los habitantes podían buscar protección en las casas-torres fortificadas. San Gimignano, una comunidad medieval amurallada asentada en las colinas de la Toscana tenía alrededor de 72 casas-torre fortificadas en 1330, algunas de ellas alzándose casi 70 metros de altura. La Torre Grossa, que aún domina el horizonte es una de las 14 torres que permanecen. Las familias patricias ricas y comerciantes las edificaron para hacer patente su riqueza y poder; igualmente, algunos conquistadores aplastaban ciudades indefensas con el fin de mostrar su ímpetu sobre el territorio conquistado. Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

M.D.U. Luis Carlos Máynez Hernández Secretaría de Comunicaciones y Obras Públicas del Estado de Chihuahua CICDECH Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

Napoleón I impuso a ciudades europeas como Turín, Frankfurt y Bruselas derribar sus Murallas. Los mongoles, de manera similar prohibieron la construcción de murallas en las ciudades en todo el territorio de China en 1280 y ordenaron el allanamiento de una gran cantidad de muros existentes, incluyendo aquellos en Suzhou, para evitar que sus ciudades pudiesen erigirse como bastiones de la resistencia china. Alternativas de protección perdurables Sin embargo, un concepto de una infraestructura defensiva fue muy diferente en Çatalhöyük, sitio al sur de la península de Anatolia; donde las paredes continuas y compartidas de las casas formaron una fusión económica y única de la trama urbana para dar protección del asentamiento. La traza urbana no tenía en cuenta el concepto de calles ya que todo el tráfico se movía por los tejados. Casas individuales de un solo piso construidas con ladrillos de barro fueron edificadas una al lado de otra, no contaban con puertas que comunicaran al exterior y la entrada era a través de escaleras en el techo. Un patio al aire libre de vez en cuando interrumpía el conjunto de una masa sólida de edificios pero no tenía la función de permitir la circulación o las interacciones sociales, sino se dejaba como un lugar para facilitar la recolección de desechos. Otra característica interesante de Çatalhöyük es que los habitantes protegían los restos de sus parientes fallecidos enterrándolos bajo los pisos. Otras civilizaciones encontraron la protección dentro de las entrañas de la tierra. Las cuevas han proporcionado refugio seguro para la humanidad durante miles de años, alrededor de todo el mundo. Las cuevas pueden ser excavadas desde el frente de un acantilado o formadas naturalmente. Los túneles subterráneos también han sido ricos sitios para la habitabilidad humana, algunos de ellos de muchos pisos hacia la profundidad. La región histórica de Turquía de Capadocia tiene un gran número de asentamientos subterráneos que datan de la antigüedad; la suave roca volcánica es fácil de tallar. En 2014 se descubrió un asentamiento subterráneo desconocido, con aproximadamente siete kilómetros de túneles alrededor de la colina de Nevsehir, cerca de la ciudad de Kayseri de 5 000 años de antigüedad, se cree que es la ciudad subterránea más grande del mundo. La ciudad contiene espacios habitables, cocinas, bodegas, capillas, escaleras y plantas de producción de aceite de linaza. En igual proporción, la ciudad es extraña y asombrosa y parece tratarse de un gran complejo autosostenido con


canales de aire y canales de agua. Los estudios sugieren que los corredores subterráneos pueden penetrar hasta 113 metros de profundidad. La ciudad subterránea más famosa de Turquía es Derinkuyu, sus pasajes y cámaras de varios niveles son lo suficientemente grandes para albergar a miles de habitantes y tienen una planificación sofisticada que permite la cohabitación con el ganado. Derinkuyu permaneció habitada hasta principios del siglo XX; planos seccionales de la ciudad son una reminiscencia de los montículos de termitas o algo salido de la ciencia ficción. No está claro si fue la angustia o la seguridad ante un inminente ataque la única razón por la cual estas ciudades fueron excavadas. Lecciones del pasado dan la pauta para las construcciones futuras a) Ciudades densas Actualmente el patrón de los asentamientos antiguos parece reaparecer como una forma de vida urbana del Siglo XXI. La organización compleja y extremadamente matizada de los grandes arrabales del mundo los hace difícil de entender si se está acostumbrado a analizar las ciudades y el urbanismo en una configuración de tipo occidental o de primer mundo. Estos asentamientos son los antepasados arqueológicos de la morfología de la ciudad medieval. Las ciudades, que han crecido orgánicamente para ser densas y complejas tienen muchas ventajas sobre los simples pero dispersos trazos cuadriculados y el modelo homogéneo implacable de los fraccionamientos. El concepto de fraccionamiento nació en el Reino Unido como una medida para mejorar la salud de aquellos que habían ocupado anteriormente los barrios pobres densos que fueron construidos para el despegue industrial. El fraccionamiento ofreció espacio, agua limpia, aire fresco y trató de resolver los problemas sociales, pero este concepto de “aislamiento autoimpuesto” es difícil de conciliar con una red matizada y sofisticada de infraestructura física y de servicios que la densidad puede proporcionar.

c) Murallas verdes Los muros verdes vivos, los setos y las cercas frondosas de frutas han sido siempre requisitos indispensables de la arquitectura civilizada y de la infraestructura paisajística. Los agricultores en la prefectura de Shimane en el oeste de Japón plantan pinos en compactos setos de 50 pies de altura en forma de L para amortiguar contra los vientos de invierno y las tormentas de nieve. La erosión costera se puede mitigar mediante el establecimiento de arrecifes artificiales para reducir o reorientar el impacto de las olas y buscar reinstaurar hábitats valiosos para la vida marina en peligro de extinción. Una de las mayores ventajas económicas del paisaje o de la infraestructura natural es el bajo costo; dado que los materiales ya están en el sitio o se pueden cultivar de forma gratuita. Al paso del tiempo las murallas y fortificaciones para protección de la población llegaron a ser obsoletas y distintos casos contemporáneos lo han confirmado. Es inverosímil que en las políticas actuales de un gobierno de primer mundo se lucre con el miedo y vulnerabilidad de sus habitantes haciéndoles creer que un muro pueda resguárdalos de una invasión o amenaza extranjera.

b) Infraestructura urbana subterránea La “ciudad subterránea” de Reso en Montreal, Canadá, es el complejo subterráneo multiusos más grande del mundo. Más de 30 kilómetros de túneles enlazan hoteles, oficinas y edificios de apartamentos y llevan a los habitantes a la infraestructura de transporte de la ciudad, incluyendo estaciones de metro, dos estaciones de tren principales y una terminal de autobuses. El “pegamento urbano” que une este mundo subterráneo es un gran número de centros comerciales enterrados de varios pisos de profundidad. Estos complejos son un atractivo importante para los turistas que pueden aprender a navegar por Montreal casi exclusivamente por los mapas publicados por los grandes almacenes. Si el complejo se considera en su conjunto puede ser la plaza comercial más grande del mundo y todo puede ser visitado sin aventurarse a salir fuera. Hay más de 120 puntos de acceso exterior a la ciudad subterránea. Cerca de 500 000 personas utilizan la ciudad cada día, sobre todo para escapar de los duros inviernos de Montreal. En 2004, la ciudad cambió su nominación y se le dio el nombre Reso. Referencias

Lim, C. J. (2017) Inhabitable infrastructures: science fiction or urban future. New York, NY: Routledge,. Print. Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

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ENTREVISTA

Ing. Alejandra

de la Vega Arizpe Secretaría de Innovación y Desarrollo Económico del Estado de Chihuahua

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a Secretaria de Innovación y Desarrollo Económico del Estado de Chihuahua, Ing. Alejandra de la Vega Arizpe concedió una entrevista para la revista CICDECH en la que habló sobre el trabajo que se realiza en la Secretaría a su cargo, el cual tiene por objetivo generar un modelo de desarrollo económico de mayor valor a través de estrategias y programas que fomenten la innovación e impulsen la movilidad social en el estado. Este programa se basa en tres pilares claves: 1) desarrollar talento mediante especialidades y competencias de mayor valor para las vocaciones económicas actuales y potenciales; 2) incorporar programas y herramientas de innovación en procesos empresariales y de desarrollo tecnológico; 3) desarrollar y crear MiPyME que fortalezcan la integración de productos, procesos y servicios. Así mismo destacó un programa de impacto transversal a estos tres pilares: Chihuahua Innova, el cual tiene como objetivo fomentar el ecosistema de innovación y emprendimiento en el estado a través de la operación de centros regionales de innovación que permitan la formación y vinculación de emprendedores con el sector empresarial, instituciones educativas y centros de investigación.

La Ing. Alejandra de la Vega es egresada del Instituto Tecnológico de Monterrey, cursó la carrera de ingeniería industrial y desde muy joven incursionó en el ámbito empresarial: “Me gradué de ingeniería industrial con la idea de realizar posteriormente una maestría en administración de negocios, ya que desde muy joven estuve consciente de que un día terminaría participando en los negocios de mi familia y quería estar lo mejor preparada; por cuestiones del destino a muy temprana edad terminé administrando un equipo de fútbol profesional que había adquirido mi padre a finales de la década de 1980, los Cobras de Juárez y después de eso ya no continúe con la maestría. Manejar un equipo profesional de fútbol requería de mucho tiempo y compromiso, es algo muy diferente a lo que estamos acostumbrados en el ámbito empresarial, pero fue una experiencia muy interesante de la que aprendí mucho. Después de eso me integré Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017


a los negocios de mi familia que por muchos años se había dedicado al sector comercial y de bienes raíces”. En octubre del 2016 la Ing. de la Vega fue nombrada Secretaria de Innovación y Desarrollo Económico del Estado de Chihuahua, hasta ese entonces se desempeñaba como presidenta del grupo de Almacenes Distribuidores de la Frontera que agrupa a las tiendas Del Río, Oasis, Superette, así como las gasolineras Petrol, agua purificada y franquicias de Domino’s Pizza. Respecto a la función pública había colaborado en organismos ciudadanizados como la mesa de seguridad en Ciudad Juárez y en proyectos de infraestructura para la misma ciudad.

“Recibí la Secretaría después de una transición muy compleja, el estado se encontraba en términos financieros muy complicados, con una deuda hasta el tope y sin la posibilidad de poder obtener recursos a corto plazo, así que el reto ha sido difícil. Para hacer crecer y desarrollar económicamente al estado de Chihuahua teníamos que invertir y ser muy creativos, hay mucho por hacer con muy poco dinero, afortunadamente hemos conformado un equipo con personal talentoso y muy profesional, siempre he pensado que rodearse de gente más talentosa que uno mismo da mejores resultados”. El estado de Chihuahua cuenta con una base industrial muy importante: “Un objetivo primordial de la Secretaría por medio de la dirección de industria es retener y desarrollar las empresas establecidas en el estado y para ello se ha dado inicio a agendas coordinadas para identificar y trabajar en retos y oportunidades que fortalezcan la competitividad y productividad de este sector. Los primeros resultados han sido el impulso a la creación de nuevos clústeres como el de Empresas Globales Emergentes y el de Manufactura Avanzada mediante los cuales se están mejorando las capacidades en procesos, equipamiento, comercialización y sobre todo en el fortalecimiento del capital humano para contar con talento capacitado para las empresas locales, nacionales, extranjeras, actuales y futuras”.

Dentro de la Secretaría de Innovación y Desarrollo Económico de Chihuahua existen tres organismos descentralizados mediante los cuales se brinda capacitación a la ciudadanía con la finalidad de que un mayor número de la población pueda tener acceso a mejores salarios: “El Instituto de Innovación y Competitividad se basa en impulsar y promover el desarrollo científico y tecnológico en el estado de Chihuahua a través de apoyos técnicos y financieros a todos los proyectos que contribuyan con el desarrollo del estado; el Instituto de Apoyo al Desarrollo Tecnológico que mediante los Centros de Entrenamiento en Alta Tecnología (Cenaltec) ofrece capacitación técnica para todas las personas que deseen emplearse en la industria o adquirir conocimientos para emprender su propio negocio vinculado a las necesidades de nuestras empresas, la institución cuenta con diferentes cursos y talleres que les permitirán potencializar sus habilidades; y finalmente el Instituto de Capacitación para el Trabajo del Estado de Chihuahua (ICATECH) ofrece más de 20 cursos de oficio para hombres y mujeres con el objetivo de generar proyectos emprendedores en cada región del estado según las necesidades de sus habitantes”. Para finalizar, la Ing. de la Vega comentó: “En la Secretaría de Innovación y Desarrollo Económico seguiremos trabajando para atraer más inversiones en el estado y generar una mayor fuente de empleos, impulsaremos el comercio de las empresas chihuahuenses, fortaleceremos las estrategias del sector turismo, energético, minero y agroindustrial, estamos conscientes de que en Chihuahua contamos con un sector secundario muy productivo donde la presencia de la industria aeroespacial, automotriz, electrónica y de dispositivos médicos, entre otras es muy importante por lo que seguiremos apoyándolos para lograr construir una de las economías más fuertes del país”.

“En la Secretaría nos hemos propuesto ser la plataforma que impulse a la gente con capacidad y talento para que logre grandes cosas, la educación y constante preparación es la mejor inversión que un país puede hacer por su gente. En el estado de Chihuahua tenemos programas para vincular a los investigadores con la industria e iniciativa privada y a través de esta vinculación buscamos crear un ambiente de colaboración entre la famosa triple hélice, que es la academia, iniciativa privada y el gobierno. Queremos generar empresas locales con empleos mejor pagados y contribuir en el desarrollo económico, una de las premisas de los programas de innovación que se estarán desarrollando es la incorporación de investigadores en las empresas a través de apoyos económicos por parte de gobierno del estado, ya que muchas veces las empresas se limitan a contratarlos por lo costoso que esto puede resultar, sin embargo en la Secretaría estamos convencidos de que su contratación beneficiará indudablemente la economía del estado”. Dr. Fernando Astorga, Ing. Alejandra de la Vega y el Ing. René Pacheco. Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

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INGENIERÍA CIVIL 18

Estabilización suelos con cal

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C. Dr. Antonio Campa Rodríguez Secretaría de Comunicaciones y Obras Públicas del Estado de Chihuahua CICDECH Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

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a estabilización de suelos con cal en la construcción tiene más de 5 000 años de antigüedad. Las pirámides de Shersi en el Tíbet fueron construidas con mezclas compactadas de arcilla y cal. En China y la India a lo largo de la historia se ha utilizado la estabilización con cal. Sin embargo fue hasta finales de 1940 en los Estados Unidos cuando se aplicaron a las mezclas de cal y suelo las técnicas y ensayos de la mecánica de suelos de aquellas épocas. El tratamiento de arcillas con cal comenzó en 1950 y la técnica aumentó su popularidad con gran rapidez. Desde entonces, la estabilización de los suelos con cal se ha convertido en una alternativa económicamente beneficiosa a los métodos tradicionales de construcción. El término cal en general, se designa a las formas físicas y químicas de las diferentes variedades en que pueden presentarse los óxidos e hidróxidos de calcio y magnesio. A efectos de su clasificación se pueden distinguir los siguientes tipos de cal: Cales aéreas: se componen principalmente de óxido e hidróxido de calcio y magnesio, los cuales endurecen lentamente al aire por la acción del CO2 de la atmósfera. No presentan propiedades hidráulicas, es decir, no endurecen con el agua y se obtienen a partir de rocas calizas con contenidos en carbonatos superiores al 95%. Cales hidráulicas: endurecen en contacto con el agua. Son obtenidas a partir de calizas que contienen arcillas (Sílice y Alúmina). Durante la calcinación y la posterior hidratación se forman silicatos y aluminatos cálcicos de propiedades hidráulicas. Cales utilizadas para la estabilización de suelos La cal puede ser utilizada en el mejoramiento de suelos, en varios grados o cantidades, dependiendo del objetivo deseado. Una mínima cantidad de cal se utiliza para secar y modificar temporalmente los suelos. Un mayor grado de tratamiento produce la estabilización estructural permanente del suelo. Las cales utilizadas en la estabilización de suelos son: Cales vivas: se trata de cales aéreas que se componen principalmente de óxido de calcio y óxido de magnesio, producidas por la calcinación de la caliza. Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

CO3Ca + Calor — CaO + CO2 Se comercializan en grano (diferentes granulometrías) o molidas, incluso micronizadas. En contacto con el agua se hidratan siendo la reacción fuertemente exotérmica. Cales apagadas o hidratadas: cales aéreas que se componen principalmente de hidróxido de calcio. Provienen de la hidratación controlada de cales vivas. CaO + H2O — Ca(OH)2 + Calor (15.5 Kcal/mol o 277 Kcal/Kg CaO) Cal en forma de lechada: es una suspensión de cal apagada en agua. También puede obtenerse a partir de cal viva que al mezclarla con el agua da por resultado cal apagada, formándose con el resto del agua la suspensión de lechada de cal. Cal viva o cal hidratada: tanto la cal viva como la cal hidratada se pueden utilizar para la estabilización de los suelos. Las ventajas relativas de cada clase de cal según su elección son las siguientes: Cales vivas a) Tiene mayor contenido de cal útil por unidad de masa que la cal hidratada. b) Reduce el contenido de humedad de los suelos saturados. c) Produce menos polvo que la cal hidratada. d) Es más densa que la cal hidratada, lo que reduce los costes de almacenamiento y transporte. e) La desventaja es que la cal viva exige mayores medidas de seguridad durante su transporte y manejo. Cales hidratadas a) Tiene un tamaño medio de partícula mucho más pequeño que el de la cal viva molida y se dispersa rápidamente en el suelo durante el mezclado. b) En condiciones de terreno seco puede ser ventajoso añadir la cal hidratada o la lechada de cal si el resto del riego es suficientemente alto. c) Exige menos precauciones de seguridad que la cal viva.


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Procedimiento constructivo Para iniciar el procedimiento constructivo primeramente se deberá definir con claridad cuáles son los objetivos que se persiguen con la inclusión de cal en la mezcla de suelo que se pretenda utilizar. Pueden existir tres casos:

1.- Utilizar cal que cumpla con las especificaciones respectivas de calidad.

2.- La estabilización deberá realizarse por capas, teniendo éstas un espesor igual o menor a 20 cm, aunque pudieran variar de acuerdo al equipo con el que cuente el contratista.

Reducir el contenido de agua del suelo local, preferentemente arcilloso o fino, limoso, plástico, en época de lluvias o material “lodoso” para volverlo trabajable y compactable, acercándolo así a su humedad óptima. Mejorar su trabajabilidad, reducir su índice de plasticidad, aumentar su resistencia CBR a tenerla dentro de los límites señalados por la normatividad, en particular la de SCT, de acuerdo a la capa donde se desea colocar (terracerías, subbases o bases). Estabilizar completamente el suelo fino que se desee trabajar, arcilloso o limoso plástico, aumentando su resistencia a la compresión, su CBR, sus condiciones de plasticidad y sobre todo hacer trabajar su reacción puzolánica a largo plazo, formando así mezclas irreversibles en el tiempo.

El resultado deseado va perfectamente ligado a la cantidad de cal por utilizar. En el primer caso con 1% a 2% de inclusión de cal es suficiente para los propósitos de secado. Cuando se aumenta el porcentaje de cal entre 2% y 3% se pueden conseguir muy rápidamente grandes beneficios instantáneos para el suelo fino que se desea utilizar, pero si se aumenta un poco más el porcentaje de cal a rangos de 4% a 7% la mezcla alcanza propiedades mecánicas muy altas e irreversibles, luego de un tiempo de curado de 28 días. De acuerdo con la “National Lime Association” de Estados Unidos de Norteamérica, el procedimiento de construcción de una estabilización con cal debe sujetarse a lo siguiente:

3.- Para obtener una completa estabilización es esencial una disgregación adecuada de la fracción arcillosa. 4.- El escarificado inicial podrá efectuarse con una motoconformadora y posteriormente se disgregará con arado de discos o mezcladoras móviles rotatorias. 5.- Se entra a la gráfica de la Figura 1 con el índice plástico en la parte superior y se traza una línea paralela a la familia de curvas, la cual deberá intersectarse con el porcentaje de finos, por el punto de intersección se traza una vertical hasta intersectar las abscisas de la parte superior. Se determina el porcentaje de cal (en peso) efectuando una interpolación entre las curvas en que se localice esta última intersección. Este porcentaje deberá evaluarse con pruebas de laboratorio para verificar el efecto de la cal en el suelo. 6.- Se adiciona la cal dosificándola con respecto al peso seco del suelo y se extiende en forma uniforme ya sea en seco o en forma de lechada. 7.- La aplicación de la cal en seco puede efectuarse por medio de camiones, tanques o pipas que son más eficientes para el transporte y colocación de la cal. Si se emplea cal seca se le deberá rociar un poco de agua para evitar que el aire la “vue-

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le”. Si la cal se coloca en bolsas deberá distribuirse a la cal depositada con rastras antes de iniciar el mezclado. Nunca deberá utilizarse motoconformadora para distribuir la cal.

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8.- Es necesario efectuar un mezclado preliminar para poder distribuir la cal en forma uniforme y completa en el suelo, así como para poder disgregarla hasta tamaños menores de 5 cm. Durante esta etapa deberá agregarse agua para elevar el contenido de humedad de la mezcla suelo-cal hasta un 5% por arriba de la humedad óptima. También resulta deseable efectuar el mezclado mediante máquinas rotatorias. 9.- Para permitir que el agua y la cal rompan los grumos de arcilla es necesario permitir un tiempo de curado de 12 a 48 horas, pero este tiempo puede ser mayor dependiendo del juicio del ingeniero, ya que puede ser hasta de más de siete días en el caso de suelos muy arcillosos. 10.- Deberá nuevamente efectuarse el mezclado y la disgregación hasta que todos los grumos pasen por la malla de 1” y cuando menos el 60% pase la malla No. 4 (excepto las partículas sólidas de suelo). Puede requerirse la adición de agua para alcanzar la humedad óptima de compactación antes de compactar. En esta etapa resulta muy recomendable el uso de mezcladoras rotatorias. 11.- Deberá compactarse a la mezcla suelo-cal de acuerdo con lo indicado en el proyecto y tomando en cuenta los resultados del estudio de laboratorio. La compactación podrá iniciarse inmediatamente después del mezclado final y en ningún caso deberá permitirse un retraso mayor de una semana. La compactación deberá efectuarse en capas con espesor máximo de 20 cm, utilizando rodillos neumáticos pesados o rodillos vibratorios o una combinación de rodillo pata de cabra y rodillo ligero. 12.- De acuerdo con observaciones de campo y pruebas de laboratorio se fijará el tiempo de curado para que la capa estabilizada adquiera las características deseadas antes de colocar las capas superiores. Este tiempo generalmente es de tres a siete días.

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Figura 1. Método de la AASHTO para las estabilizaciones con cal.

Referencias Anaya Gómez Pablo Fco., Sotelo Cornejo Victor y Morales y Monroy Rafael (2015). Estabilización de Suelos con Cal. Asociación Nacional de Fabricantes de Cal, A.C. Sanpedro Rodríguez Ángel (2005). Tratamientos de suelos con Cal. Asociación Nacional de Fabricantes de Cales y Derivados de España. Fernández del Campo Juan Antonio (1977). Manual de Estabilización de Suelos con Cal de la Asociación Nacional de Fabricantes de Cales y Derivados de España (ANCADE).


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Concreto Ultra Alto Desempeño

INGENIERÍA CIVIL

de

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nueva tecnología del concreto

, la

Ing. Oscar Adrián Montes Hernández Universidad Autónoma de Chihuahua/ Facultad de Ingeniería CICDECH Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

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l concreto es uno de los materiales de construcción más antiguos y eficientes debido a su resistencia y a que puede moldearse en cualquier forma que se le dé. A pesar de que este material se empezó a utilizar desde el año 7 000 a.C. en Yiftah, Israel y se fue perfeccionando en las culturas Griega y Romana, actualmente no se ha encontrado otro material que lo reemplace, a pesar de todos los avances que hay en la tecnología de pavimentos, secciones de aceros y otros materiales modernos. De igual forma, los avances y descubrimientos en el concreto no dejan de sorprendernos pues pareciera que día a día se da a conocer una nueva innovación sobre este material. Se podría hablar de tantas mejoras que se le han hecho a estos materiales de construcción, tanto estructurales como arquitectónicas, pero son tantas y cada una con su cierto nivel de complejidad, por ello en esta ocasión hablaremos de los avances que se han hecho para aumentar la resistencia a la compresión y a la tensión de este material. Cabe mencionar que estos avances que se buscaron hacer fueron la puerta para mejorar otros aspectos del concreto. Respecto al antecedente de este concreto, anteriormente se le llamó concreto de ultra alta resistencia, pero hoy en día es mayormente aceptado el término de concreto de ultra alto desempeño (por sus siglas en inglés, UHPC) debido a las cualidades adicionales que éste presenta y sería injusto ignorar estas otras mejoras.

Desde inicios del siglo XX se empezó a utilizar concreto de alta resistencia, en ese entonces solamente alcanzaba entre 150 y 300 Kg/cm2, los cuales actualmente tienen un uso muy cotidiano, sin embargo han mostrado signos significativos de deterioro. Los concretos de alto desempeño con resistencias a la compresión en el rango de 600 a 900 Kg/cm2, empezaron a desarrollarse en la década de 1980. Actualmente existen discrepancias sobre cuál es la resistencia de un UHPC, pero

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según el ACI materials journal sugiere que a partir de 1 500 Kg/cm2 se le puede denominar de esta manera. La misma sugerencia hace el ultra-high performance concrete: a stateof-the-art report for the bridge community. El ACI define a un concreto de alto desempeño como “un concreto que reúne cualidades especiales de desempeño y uniformidad que no se pueden obtener con materiales y prácticas convencionales” (ACI commitee 318,2011). Los UHPC son una de las más recientes innovaciones de los materiales con base de cemento Portland con propiedades muy superiores a las presentadas por los concretos de alto desempeño (HPC) particularmente en lo que corresponde a su resistencia a la compresión y a la tensión, así como su notable mejora en la trabajabilidad, ductibilidad, ductilidad y tenacidad comparable a la del acero. El concreto de ultra alto desempeño es un material innovador que promete importantes aplicaciones en la industria de la construcción de estructuras especiales de grandes claros (como el caso de puentes) y para acabados arquitectónicos de lujo (Figura 1) puesto a que las losas van a poder tener un peralte mucho menor al que normalmente se utiliza. Estamos hablando de construir estadios olímpicos impresionantes, como “el nido de pájaro” (Figura 2) en Beijing, pero en vez de usar secciones de acero utilizaríamos concreto con acabados más artísticos. En resumen, las posibilidades estéticas son innumerables. Este nuevo material ha mostrado contar con resistencias a la compresión (Figura 3) y a la tensión de alrededor de tres y seis veces, respectivamente a las alcanzadas por concretos de alto desempeño utilizados típicamente en la industria del concreto prefabricado y presforzado. En la actualidad se cuenta con normas de diseño y producción de este tipo de concretos, las cuales inicialmente han sido desarrolladas en Francia desde el año 2002, sin embargo existe una serie de proyectos de desarrollo, calibración e implementación en países como Alemania, Suiza, Holanda, Corea, Canadá y más recientemente en Estados Unidos.


Figura 1. Acabados extra delgados. 23 Actualmente es posible apreciar un amplio número de ejemplos de aplicaciones alrededor del mundo, los cuales incluyen estructuras para puentes (carreteros y de paso peatonal) y estructuras de techo con cubiertas de concreto de espesores reducidos. Un ejemplo es el puente Seonyudo (Figuras 4 y 5) ubicado en la ciudad de Seúl en Corea, sobre el afluente del río Han, este puente fue diseñado por el arquitecto Francés Rudy Ricciotti para conmemorar el aniversario número 100 de las relaciones diplomáticas entre Corea y Francia entre los años 2001-2002. Esta estructura cuenta con un claro central de 120 metros y 15 metros de altura, el cual es salvado a partir de una estructura en arco. Este puente fue desarrollado a partir de elementos prefabricados en sección “pi”. La sección de las vigas cuenta con un peralte de 1.3 metros y un ancho en una sola pieza de 4.3 metros. Las vigas no cuentan con ningún tipo de refuerzo pasivo transversal, la losa es nervada con un espesor de losa de 30 milímetros sin refuerzo. No sabemos hasta donde lleguen las aplicaciones ni que otras mejoras tenga en un futuro este material constructivo, de lo que si podemos estar conscientes es que en un país en vías de desarrollo como el nuestro, debemos de empezar a utilizar estas nuevas tecnologías o nos quedaremos atrás con respecto al resto del mundo, de nada sirve tantos avances en la materia si solo los dejamos de lado, las mejoras se logran solo con cambios.

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Figura 2. El nido de pájaro, Beijing.

Figura 3. UHPC sometido a compresión.

Figura 4. Puente Seounyudo, Seúl.

Figura 5. Puente Seounyudo, Seúl.

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INGENIERÍA CIVIL

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a prolongación de la vida útil de las carreteras ha sido una permanente preocupación por parte de las entidades públicas a nivel nacional e internacional que se encargan de la ejecución y del mantenimiento. Los ensayos realizados sobre nuevos materiales que racionalicen de alguna manera los costos de mantenimiento que la estructura de pavimento requiere han traído nuevos horizontes. Con la aparición de los geotextiles, los investigadores han hecho un aporte significativo a la ingeniería, aclarando el desempeño de estos en aplicaciones específicas, como es la rehabilitación de pavimentos. Los geotextiles entre las capas asfálticas son usados como un refuerzo a la tensión y al mismo tiempo reducen los efectos de la reflexión de fisuras. Su uso reduce los costos de mantenimiento.

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Repavimentación con geotextil como refuerzo

Ing. Ricardo Luján Peña Universidad Autónoma de Chihuahua/ Facultad de Ingeniería CICDECH Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

Efectos del agrietamiento Durante la vida de servicio de una estructura de pavimento, la superficie podrá sufrir defectos como el agrietamiento que reduce la resistencia estructural del pavimento y ocasiona un rápido deterioro de la construcción. A través de las grietas el agua penetrará a las capas granulares y a la capa inferior de ésta, reduciendo su capacidad portante, por esto debe prevenirse la infiltración dando como posibles soluciones el sellamiento de las grietas y en casos más extremos la repavimentación. Una grieta o fisura puede iniciarse y crecer como resultado de la repetición de cargas de tránsito. Cuando una rueda pasa la abertura se flexa suministrando esfuerzos de tensión en los extremos de la grieta haciéndola crecer. Si la capa de re-pavimentación se aplica sobre grietas, los movimientos horizontales en las grietas existentes también causarán deformaciones horizontales, llevando a la continuación del crecimiento de la grieta existente en la capa de repavimentación que se conoce como flexión o calcado de grietas. Este agrietamiento ocurre debido a la

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diferencia de esfuerzos cortantes en ambos costados de la grieta y pasa cuando una rueda la pisa, cargando primero un borde de la grieta y posteriormente el otro. Para evitar o retardar el agrietamiento por reflexión y el control de la infiltración a través del pavimento existe la utilización de geotextiles para repavimentación: combinación de geotextil y asfalto, en casos donde las grietas no sean por fallas estructurales. Para escoger adecuadamente el sistema de refuerzo de un pavimento con geotextil es necesario llegar a una aproximación de ingeniería para este problema específico, la cual debe incluir los siguientes apartados: • Identificación del problema. • Evaluación de los factores y mecanismos involucrados. • Análisis de las posibles soluciones y sus respectivas limitaciones. • Posibilidades en términos de la efectividad de esta solución contra los costos que acarrea.


• Análisis del proyecto y las consideraciones constructivas. El momento propio para comenzar con las construcciones de un sistema que retarda la aparición de grietas es durante las primeras etapas de aparición de estas, cuando apenas se vislumbran grietas de líneas delgadas en el pavimento. En este punto, apenas poca agua se ha infiltrado a través de la estructura como para ablandar y debilitar el suelo de la base. Funciones del geotextil EI geotextil para repavimentación alivia parcialmente la transferencia de esfuerzos inducidos por el tráfico en la

cercanía de las grietas, actuando como una capa aliviadora de esfuerzos; 2/3 partes del alivio de esfuerzos se debe al cemento asfáltico que satura el geotextil y el resto es por el geotextil que funciona como contenedor. AI colocar una capa de repavimentación sin un refuerzo de geotextil se incrementa el espesor total de la estructura del pavimento, aumentando los esfuerzos a tensión en la base del pavimento promoviendo el agrietamiento. Cuando se coloca una intercapa con geotextil se está generando un efecto de separación, permitiendo un desplazamiento relativo entre capas. Los esfuerzos de tensión generados, se podrán atribuir entonces al espesor individual de cada una de las capas, logrando disminuirlos.

Figura 1. Modelación mediante elementos finitos de vigas con y sin geotextil (Montewtruque 1996)

Mediante la colocación de una intercapa que absorba los esfuerzos inducidos por las cargas cíclicas de tráfico, las capas de concreto asfáltico experimentarán menos esfuerzos desarrolladores de grietas internas que aquellas secciones que no tengan intercapas. La resistencia a la fatiga de una capa de repavimentación dependerá de las características de la membrana amortiguadora de esfuerzos incluyendo su modulo de elasticidad, espesor y de la cantidad de modificadores del asfalto. La Figura No. 1 muestra un análisis mediante elementos finitos con y sin geotextil. Se evidencia la manera en la que la intercalación geotextil de repavimentación cambia la distribución de esfuerzos, reduciendo la magnitud de la máxima carga de tensión. (Montewtruque 1996). EI geotextil a ser empleado en la repavimentación durante el proceso de instalación puede estar sometido a esfuerzos; para su supervivencia frente a esos esfuerzos debe cumplir con las propiedades que se enuncian en la Tabla 1.

Tabla 1 (1) Los valores numéricos de la tabla corresponden al valor mínimo promedio por rollo (VMPR). El valor mínimo promedio por rollo es el valor mínimo de los resultados de un muestreo de ensayos de un proceso para dar conformidad a un lote que está bajo comprobación, el promedio de los resultados correspondientes de los ensayos practicados a cualquier rollo del lote que se está analizando debe ser mayor o igual al valor presentado en esta especificación y corresponde a la traducción del nombre en inglés

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“Minimum Average Roll Value” (MARV). Desde el punto de vista del productor, corresponde al valor promedio del lote menos dos (2) veces la desviación estándar de los valores de la producción. (2) La elongación ≥ 50% hace referencia a los geotextiles no tejidos. (3) La retención asfáltica mínima será de 0.9 L/m2; sin embargo, la retención asfáltica medida en litros por cada metro cuadrado (L/m2) para cada geotextil debe ser suministrada por el fabricante. El valor no indica la tasa de aplicación de asfalto requerido en la construcción, solamente indica el valor para saturar el geotextil. La retención asfáltica del producto representa el VMPR suministrado por el fabricante. El valor de retención asfáltica está dado en términos de asfalto residual en caso de trabajar con emulsiones asfálticas. (4) El punto de fusión del geotextil será de ≤ 150°C cuando la nueva capa asfáltica sea preparada con asfalto tradicional. El punto de fusión del geotextil será ≤ 250°C cuando la nueva capa asfáltica sea preparada con asfaltos modificados con polímeros o cuando la temperatura de compactación supere los 150°C. Instalación del geosintético La instalación del rollo del geotextil de repavimentación puede ser realizado manual o mecánicamente, existiendo equipos patentados para la colocación de los rollos. De forma manual es necesaria una cuadrilla de tres personas (dos manteniendo la alineación del rollo y desenrollándolo y otra persona cepillando sobre el geotextil, eliminando al máximo las arrugas).

Figura 2. Instalación del geotextil

Figura 3. Compactador de llantas sobre el geotextil

Para facilitar un mayor contacto (adherencia) del geotextil de repavimentación con el ligante y con la capa antigua y eliminar en mayor proporción las arrugas del mismo se podrán utilizar equipos mecánicos como es el caso de un compactador de neumáticos en una pasada directamente sobre el geotextil transitando a bajas velocidades. No es necesario realizar la sujeción del geotextil a la capa vieja mediante clavos o puntillas. En zona de curvas para instalar el geotextil de repavimentación, este se debe cortar en pequeñas secciones en forma rectangular como si se estuviera armando la curva por segmentos. Se deben tener cuidados especiales con las condiciones climatológicas, pues nunca se podrá instalar el geotextil de repavimentación cuando la capa de pavimento antiguo esté en condiciones húmedas.

Para esta aplicación se debe instalar siempre la parte sin termo y fundir en contacto directo con el ligante sin arrugas.

Referencias

Designing with Geosynthetics. (2013) 5a Edición. Huang, Yang H. (1991) “Prediction of Fatigue Cracking and Rutting in Asphalt Pavements”; SHRP. United States Of America. Checkmate Geosynthetics. (2017) “Technical Note, Solution for asphalt cracking”. Especificaciones Generales de Construcción con Geosinteticos (2008). Geosistemas Pavco SA.


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Ingenieros Civiles del Colegio

1 de julio del 2017

Día del Ingeniero I.C. y M.A. Arturo Rocha Meza Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua CICDECH Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

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a civilización dio un salto cuántico e inició un cambio profundo al momento de crear y aplicar la ingeniería y con ello desarrollar la infraestructura necesaria para el bienestar de nuestra sociedad.

El primero de julio se celebra el Día Nacional del Ingeniero en México desde 1974. La idea de celebrar el Día del Ingeniero fue propuesta por el Ing. Eugenio Méndez Docurro, Secretario de Comunicaciones y Transportes durante la celebración del Día del Abogado el 12 de julio de 1973. Con el fin de elegir la fecha más indicada se llevó a cabo una investigación exhaustiva en diversas fuentes culturales, históricas así como profesionales y fue el Ing. Gustavo Otto Fritz, responsable del acervo histórico de la Facultad de Ingeniería de la UNAM, quien sugirió el 1 de julio en conmemoración de la fecha en 1776 cuando se expidió la Real Cédula para la creación en México del Real Tribunal de la Minería, mismo que propició la fundación del centro de docencia e investigación llamado “Real Seminario de Minería”, de donde surgieron los primeros planes de estudio y textos de las primeras escuelas de ingeniería del continente americano. Por ello, desde 1974, el primero de julio se celebra el Día del Ingeniero en México.

Pero, ¿qué sabemos de la ingeniería, de sus orígenes, su aplicación, sus inicios académicos, sus campos y valores? El origen más antiguo que se conoce del vocablo ingeniería deriva del latín ingenium, que en español significa ingenio. Sin embargo, la ingeniería en su aplicación más remota se liga a la construcción de máquinas bélicas, es decir, a la industria militar. Al evolucionar, la aplicación de técnicas (sustentadas en el método científico) a otros fines y por oposición a la ingeniería militar dio origen a la ingeniería civil y más tarde en el contexto de la revolución industrial, a la ingeniería industrial. La primera institución académica de ingeniería en América se fundó en México en 1792 con el nombre de Real Seminario de Minería. En nuestro Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua trabajamos por la superación profesional con pensamiento crítico, humanista y un alto sentido de responsabilidad y ética profesional.

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a inteligencia es una característica multifacética primordialmente de los seres humanos. Esta es una palabra compuesta por otros dos términos: intus (“entre”) y legere (“escoger”). Por lo tanto, el origen etimológico del concepto de inteligencia hace referencia a quien sabe elegir. De cualquier forma, definir la inteligencia es muy complicado, pues existen muchas teorías al respecto, algunas muy dispares. Entre estas teorías destaca la Teoría de las Inteligencias Múltiples, que nos proporciona la siguiente clasificación:

¡El verdadero signo de la inteligencia no es el conocimiento sino la imaginación! Albert Einstein ¡La inteligencia es la capacidad de adaptarse al cambio! Stephen Hawking ¡Cada generación piensa que puede ser más inteligente que la anterior! Aldous Huxley ¡La inteligencia consiste no sólo en el conocimiento, sino también en la destreza de aplicar los conocimientos en la práctica! Aristóteles ¡Inteligencia es lo que usas cuando no sabes qué hacer! Jean Piaget

Inteligencia lógica-matemática: capacidad que permite resolver problemas de lógica y matemática.

¡Un hombre inteligente es aquél que sabe ser tan inteligente como para contratar gente más inteligente que él! John Fitzgerald Kennedy

Inteligencia lingüística: capacidad de usar las palabras de manera adecuada.

¡La primera obligación de la inteligencia es desconfiar de ella misma! Stanislaw Lec

Inteligencia musical: capacidad relacionada con la comprensión, creación de estímulos auditivos complejos, es decir música.

¡Sólo la inteligencia se examina a sí misma! Jaime Luciano Balmes

Inteligencia espacial: capacidad de distinguir aspectos como: color, línea, forma, figura, espacio y sus relaciones en tres dimensiones. Inteligencia corporal-cinestésica: capacidad de controlar y coordinar los movimientos del cuerpo y expresar sentimientos con él. Inteligencia intrapersonal o emocional: está relacionada con las emociones y permite entenderse a sí mismo. Inteligencia interpersonal o social: capacidad para entender a las demás personas con empatía; está relacionada con las emociones. Inteligencia naturalista: la utilizamos al observar y estudiar la naturaleza para organizar y clasificar. Inteligencia existencial o filosófica: la capacidad para situarse a sí mismo con respecto al cosmos y autosugestionarse.

¡Las verdades que revela la inteligencia permanecen estériles, sólo el corazón es capaz de fecundar los sueños! Anatole France ¡Inteligencia: conócete, acéptate, supérate! San Agustín ¡Las personas inteligentes tienen un derecho sobre las ignorantes: el derecho de instruirlas! Ralph Waldo Emerson ¡El hombre inteligente habla con autoridad cuando dirige su propia vida! Platón ¡El reparto más equitativo que existe es el de la inteligencia: todo el mundo cree tener suficiente! Noel Clarasó De acuerdo con los diferentes estudios acerca del tema, se puede concluir que los múltiples tipos de inteligencia no estarán presentes en un solo individuo, de lo cual se infiere que la inteligencia de cada persona es un concepto relativo. No hay conceptos definitivos acerca del tema, toda vez que se siguen descubriendo nuevas facetas de la inteligencia y nuevas teorías tales como la inteligencia cristalizada, inteligencia fluida, inteligencia artificial y muchas más que se desvelaran continuamente con el paso del tiempo. Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

DESARROLLO SUSTENTABLE

inteligencia

Frases célebres

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I.C. y M.A. Miguel Arturo Rocha Meza Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua CICDECH Año 25, Núm. 155 / julio-agosto 2017

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Forros, página principal y contra portada

GOBIERNO DEL ESTADO EL HERALDO MUNICIPIO DE CHIHUAHUA CEMENTOS DE CHIHUAHUA

08 11 14 15

MAPLASA

20 21 24 25 28 30

ING. OSCAR JAVIER PIÑÓN

PORTILLO Y YOUNG MALLAS ESTRELLA FERRETERÍA MOLINA REFACCIONARIA OCTAVIO VÁZQUEZ CONSTRURENT CALIDRA TECNOLÓGICO DE MONTERREY TECNOLÓGICO DE MONTERREY SPEC COPROSE FINGUACH




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