Mantenimiento de Estructuras: Hormigón (I)

Hola compañeros,

Después de pasar varios días leyendo un capítulo de una revista digital sobre hormigones, pensé que debía dedicarle unas líneas a algo que podría contener ambos temas aquí tratados, Mantenimiento y Obra civil.
Este tema se podría abordar por varias vías, pero quiero centrarme en aquella que engloba a las estructuras de hormigón, ya que son aquellas que todo el mundo conoce y están más extendidas.

Bien, en este sentido, englobando a las estructuras de hormigón, el pensamiento más generalizado es que ya no se va a descubrir nada nuevo sobre ellas, pero estudios actuales están revelando que no es así. ¿Por qué digo esto? Pues porque poco a poco se está extendiendo la costumbre de incluir en los proyectos constructivos los apartados referentes al mantenimiento a realizar en la estructura de hormigón que posea dicho proyecto.

Este movimiento es relativamente nuevo, pues las labores de mantenimiento en estructuras de hormigón han sido casi inexistentes durante décadas, debido entre otras cosas al pensamiento generalizado de que el hormigón es un material indestructible y que no necesita labores de mantenimiento alguna. Sin embargo amigos, estamos hablando de estructuras, y al igual que las de madera o metal, necesitan un mantenimiento adecuado, que de omitirse, pueden terminar en un fatal accidente.

Para evitar esto, el Ingeniero de Mantenimiento deberá conocer las propiedades de los materiales con las que han sido realizada y no basar las labores de mantenimiento solo en inspecciones visuales, ya que basarse únicamente en estas podrían, podrían ser motivo de un futuro desembolso importante de dinero.

• Inicio de los ataques:

Como ya imagináis, el ataque al hormigón no es un proceso que se produzca de un día para otro. Para ser observados, se ha de realizar un seguimiento de varios años el cuál nos irá mostrando gradualmente los ataques a los que está siendo sometida nuestra estructura.

Esta "lentitud" del proceso es lo que anima a los propietarios de las mismas a no gastar dinero en estrategias de mantenimiento, ocurriendo en la mayoría de los caso que cuando quieren realizarlas, ya es demasiado tarde. 

Esta gráfica ilustra esta evolución basada en inspecciones visuales:

• ¿Que es más caro, mantener o reparar?

Hace muchos años se pensaba que no era así, pero conforme los estudios han ido evolucionando, se ha demostrado que el costo de reparación de una estructura es mucho mayor que el costo de implantación de medidas preventivas. 

Con base en lo anterior, si basásemos nuestra estrategia de operación y mantenimiento solo en inspecciones visuales, los costos de mantenimiento irán ascendiendo automáticamente. Por ello, para una correcta estrategia, es fundamental recolectar datos críticos durante las inspecciones rutinarias como por ejemplo:

1. Profundidad de la carbonatación y perfil de los cloruros en las capas de recubrimiento. 
2. Toma de testigos para hacer análisis por microscopía.
3. Análisis petrográficos
4. Golpeo de la estructura para descubrir delaminaciones.

• Conclusión

Según lo anterior, para asegurar una durabilidad adecuada de la estructura, se ha de elegir una correcta mezcla en el hormigón, pero aún más importante si cabe va a ser el colado de la misma. 

Por supuesto, el diseño de la misma debe de ser el apropiado, puesto que las estadísticas europeas indican que el proyecto es el responsable de casi el 40 % de los problemas en construcción. Introduciéndose aquí la famosa "Ley de los Cincos", la cual nos quiere decir que "Por cada Euro que invirtamos en la fase de diseño, nos hará ahorrar 25 en reparaciones y 125 en rehabilitaciones".

Con toda esta información aun no entiendo como se puede ahorrar en los recursos destinados a la redacción de un proyecto...

Pasen una buena semana y ¡gracias por vuestro tiempo!.

Manuel Fernández del Río

Pilotes I: Introducción / CPI-8

Hola a todos!

Hoy introduciremos un nuevo concepto en el blog, pero una técnica con bastantes años de existencia en el mundo de la Obra civil: Los Pilotes.

Siempre he tenido especial curiosidad por el funcionamiento y finalidad de esta técnica debida principalmente a que es muy utilizada en mi ciudad, Huelva. Esto es así, porque la ciudad está asentada en terrenos mayormente arcillosos con una humedad bastante alta, haciendo de los mismos lugares inestables necesitados de una preparación especial previa antes de iniciar una construcción.

Bien, para comenzar con buen pie, obviamente deberemos de tener claro una cosa, y para ello me gustaría seguir el guión que suelo utilizar en la introducción de nuevos conceptos en el blog. Por tanto:

• ¿Qué es un Pilote? 

No es otra cosa que una herramienta de construcción utilizado para cimentaciones, el cual tiene forma de columna vertical introducida en el interior del terreno. 

• ¿Cuál es su finalidad?

No es otra que trasladar las cargas que va a soportar el suelo hasta un estrato resistente del mismo, debido a la inviabilidad de realizar una cimentación convencional por zapatas o losas por razones técnicas (profundidad hasta un estrato estable) o económicas. 

Las cargas se transmiten al terreno por rozamiento del fuste con el terreno, apoyando la punta en capas más resistentes de la misma o en ambas a la vez. 

Una vez introducido el elemento en cuestión, vamos a explicar uno de los tipos más utilizado en terrenos similares a los encontrados en la ciudad de Huelva.

PILOTES CPI-8

• ¿De que se trata?

Pues básicamente de un pilote perforado en el terreno de forma continua tipo hélice hasta la profundidad donde se encuentre el material idóneo.

• Procedimiento técnico 

Utilizado mayormente en terrenos arenosos o arcillosos, El procedimiento es simple: se taladra hasta una profundidad determinada y luego se hormigona el taladro a través del núcleo de la barrena mientras esta se va extrayendo (el terreno queda alojado en los álabes de la barrena). Este momento es bastante delicado porque debe combinarse la velocidad de ascensión de la barrena, el caudal y la presión del hormigón para así evitar sobresecciones o por el contrario excesos de hormigón.  Posteriormente, se colocan las armaduras en el hormigón fresco con el apoyo de un vibrador hidráulico.

• Especificaciones técnicas

- Pilotes: Diámetro entre 350 y 1200 mm.

- Hormigón: 

1. Dosificación mínima del cemento de 380 kg por metro cúbico y un cono de 18 a 20 cm.
2. Árido de 12 mm cuando proviene de cantera o 20 mm si es de gravera.

• Ventajas del Pilote CPI-8

Que este tipo de pilotaje sea bastante utilizado hoy día en cimentaciones profundas es gracias a las ventajas que presenta respecto a otros tipos. Estas ventajas suponen desde ahorro económico/temporal hasta ahorro de operaciones, ¿Por qué? Lo veremos a continuación. 

1. En primer lugar, el rendimiento de dicha operación es muy elevado. Esto conlleva logicamente a que los plazos de ejecución no se demoran en demasía y por lo tanto los costes no se disparan. (Ahorro económico-temporal).
2. A diferencia de otros Pilotes, en la realización de estos, no es necesario el uso de una intubación o de lodos tixotrópicos (*) pues la misma barrena permite la contención del terreno. (Ahorro de operaciones).
3. La presión y volumen de hormigonado pueden ser controladas en todo momento para la reducción de problemas de puesta en obra. (Ahorro económico y operacional).
4. Permite la puesta en obra de pilotes en estratos consistentes aunque la profundidad sea elevada, no siendo necesario así la utilización de técnicas de mayor coste y dificultad para una misma finalidad. (Ahorro económico, temporal y de operaciones).  

• Conclusiones

Como todo elemento estructural, si el Pilote falla, estos se transmitiran a la edificación, propiciando grietas por asientos diferenciales y/o distorsiones en el apoyo. Por tanto, igual de importante que cuidar la fase de ejecución, será la de reconocimiento del terreno. Esto queda reflejado en el informe geotécnico, el cuál nos servirá para que el terreno quede suficientemente conocido, tanto en planta como en profundidad.

Haciendo balance de las explicaciones dadas, se puede llegar a entender el porqué de su elección a la hora de acometer una estabilización del terreno en la zona de Huelva capital. 

En próximos artículos abordaremos otro tipo de Pilotes, en este caso los hincados, igualmente extendidos en esta ciudad. 

¡Gracias por vuestro tiempo!

Manuel Fernández del Río

Primera implantación de un Software GMAO

Buenos días!,

Después de un tiempo ausente por estos lares, he de comunicar que ha sido por buenos motivos y obviamente por ello, siento que no ha sido tiempo perdido. 

Básicamente he tenido el tiempo ocupado realizando un Plan de Mantenimiento, compilación de datos e implantación de un programa GMAO en una serie de Hostels en los cuales, sus dueños quieren tener un mayor/mejor control de la actividades tanto preventivas como correctivas que se han de realizar en los mismos. 

En este sentido soy un neófito, pero gracias a la formación y el sentido común, realicé un guión de los pasos que se suponían debía ir realizando. Obviamente pensé en compartirlo aquí, por si a alguien le resulta útil...y por supuesto (y lo agradecería mucho), me gustaría que podría cambiar en él para mejorarlo. 

Los pasos que he seguido son los siguientes:

1. En primer lugar, es necesario obviamente un programa GMAO. Actualmente hay infinidad de ellos, con un precio más o menos asequible según el nivel de la empresa y según la actividad de la misma. En nuestro caso, elegimos un programa GMAO orientado a la gestión hotelera en el que las actividades y el funcionamiento está orientado a dicho sector y permite ser entendido mejor. 
2. Creación de una estructura esquematizada que contenga todos los activos presentes en los Hostels. La mejor forma de esquematizar es de manera arbórea, pues la clasificación es más clara y se sabe de que punto partimos y a cual debemos llegar.  
3. Una vez planteado y aprobado el esquema, hay que nutrir el programa GMAO con los datos del mismo. Es uno de los momentos más cansados del proyecto, pero necesario. (Los grandes programas GMAO ofrecen dentro de su precio este proceso).
4. Introducido los activos, habrá que completarlo con el árbol de personal y sus cargos correspondientes para la distribución correcta de tareas. 
5. Codificación de tareas, para que sobre todo las de carácter periódico puedan ser planificadas fácilmente. 
6. Nutrir el programa con dichas tareas.
7. En mi caso, aunque no es necesario, he realizado una codificación de los repuestos existentes en los Hostels, tales como: toners de impresión, recambios de iluminación, utensilios de limpieza y menaje, etc. 
8. Introducción del inventario en el programa para así conocer el stock del mismo. 
9. Introducción en el programa de gestión de las pautas de nuestro Plan de Mantenimiento, pues como es obvio, estos programas no crean un plan de mantenimiento, solo lo gestiona. Por tanto, es necesario tenerlo definido con anterioridad. 
10. Creación de los documentos personalizados como son: órdenes de trabajo e informes de intervención.
11. Determinación de como van a realizarse dichas actividades de funcionamiento.
12. Determinación y diseño de la información que va  a devolver el sistema y que permitirá tomar las decisiones adecuadas.

Obviamente, para que esto salga adelante, cabe recordar que tendríamos que tener definida una serie de pautas o tareas para que cuando sean necesarias estén listas. 

• Tener definido el Plan de Mantenimiento. 
• Tener realizado un inventario.
• Tener definido un organigrama del personal.
• Tener definido el flujo de una orden de trabajo.
• Definir un responsable para las salidas y entradas del almacén.
• Definir un responsable de compras.
• Tener claro el número de informes que serán necesarios.

Aunque no es una actividad difícil de realizar, si que necesita de un nivel de organización muy alto, pues es necesario que no se nos escape nada, y eso es bastante difícil. El comienzo será duro, pero las ventajas que ganamos se notarán desde el primer momento.

Si posees un negocio donde has de mantener varias instalaciones y dichas actividades te suponen un quebradero de cabeza, creo que esta solución puede ayudarte, y hasta ahora, puedo hablar desde la experiencia. 

Un saludo y gracias por vuestro tiempo. 

Manuel Fernández del Río

Producción / Capacidad de producción

Muy buenas a todos,

¿Os gustan los libros de auto ayuda? Yo no soy muy amigo de ellos, pero hace poco leí un artículo acerca de un libro escrito por Stephen Covey. El susodicho libro se titula "Los 7 hábitos de la gente altamente eficiente" y se trata de un libro donde se lista una serie de principios de acción que instaurados como hábitos harán que la persona alcance un alto nivel de eficiencia en aspectos de su vida.

Bien, no estaría hablando de él si no hubiera encontrado relación alguna con los temas tratados en el blog, y es que resulta que en uno de sus apartados S. Covey nos señala "Keep the balance between production and production capacity" (mantener el equilibrio entre producción y capacidad de producción).

En un supuesto, y para ser relacionado con todo lo tratado aquí, pongamos que soy Jefe de Planta, donde mi preocupación primaria es llegar a las cotas fijadas de producción. Nada me importa más que eso y pongo todo mi empeño. Tanto, que descuido el estado de las máquinas que hacen posible esta producción. Como veis ya tenemos los dos factores; la producción y las máquinas (Producción y Capacidad de producción) y esta dualidad puede representarse como la lucha y la ansiada búsqueda del equilibrio entre el mantenimiento correctivo y preventivo por ver cuál es más rentable.

Existen por tanto, plantas que viendo que sus máquinas funcionan correctamente no actúan sobre ellas para así no parar la producción que tan buenos resultados están dando (Mantenimiento Correctivo). Pero claro, la avería tarde o temprano llega, y cuando aparece, se pierde todo lo ganado pues las averías suponen un coste y un tiempo que podría ser menor si se hubiera actuado sobre la maquinaria (Mantenimiento Preventivo).

Esto claramente no ayuda a nuestra búsqueda, pues con la elección de un sistema u otro no estamos alimentando la existencia de una relación estable entre la producción y la capacidad de producir. Para ello, debemos utilizar al conjunto de ambos, lo cual nos permitirá disponer de la maquinaria de forma que la producción sea óptima y que tengamos controladas las fallas.

Encontrar esta relación pienso que será la fórmula del éxito en el futuro.

¿Cuál es tu opinión?

¡Gracias por vuestro tiempo!

Manuel Fernández del Río

Pasado / Futuro: Especialización Vs Polivalencia

¡Muy buenas! De nuevo por estos lares para hablaros y a la vez conocer vuestra opinión sobre la tendencia actual del entorno industrial hacia la polivalencia de los trabajadores. 

Como muchos sabéis, en la mayoría de las plantas industriales (y no es algo que haya podido corroborar en múltiples ocasiones, pues mi experiencia es corta) los departamentos tanto de producción como de mantenimiento están divididos en departamentos estancos, delimitando por tanto el campo de acción a sus actividades propias. En este sentido, raro es ver por ejemplo, a un mecánico haciendo labores de electricidad o viceversa. y hablo de este caso porque es el más común que he observado; un motor se estropea, lo desconecta el electricista, lo desmonta el mecánico y lo prueba el operario de producción. 

Esto se ha hecho así desde muchos años atrás y hoy día, en las grandes empresas industriales sigue siendo así, se basan en especialistas observándose quizás una hermandad entre instrumentación y electricidad.
¿Porqué sigue ocurriendo esto? Pues en mi opinión, por dos cosas: 

1. Formación: Al no haber personal "polivalente" en el mercado, las empresas han de formarlos. Formar a una persona vale dinero y este dinero se puede destinar a otro objetivo que se cree más importante.
2. Personal: En este punto no se si pensar si es culpa de nuestra educación o el sistema laboral. Digo esto porque la gente es reacia a ser polivalente, "yo soy bueno en esto y me niego a creer que lo pueda ser en otra tarea". 

Por lo tanto, si el sistema de especialización está tan arraigado y da tan buen resultado tendrá que tener alguna ventaja ¿no? CONOCIMIENTOS. Esa es la clave de este sistema, el conocimiento exhaustivo de los equipos que componen nuestra planta industrial.

Pero claro, ¿Qué ocurre cuando un trabajo conlleva varias actividades?

1. Pues que un especialista pierde rendimiento, y el TIEMPO es algo que se traduce en Euros. 
2. El número de personas dedicadas al mismo trabajo es mayor debido a que no hay nadie más con los conocimientos de un especialista. Nº personas = Euros ≠ Rentabilidad.

Con esto llegamos al punto caliente, la optimización del trabajo. Para ello toma gran importancia la "Polivalencia Laboral", ya que esta es la antítesis de lo antes comentado. Esto quiere decir que un operario pueda realizar varias tareas entre secciones diferentes, por lo tanto solucionamos el problema de rendimiento y recursos humanos.

(Polivalencia = ↓ Tiempo = ↓ Personas = ↓ Coste = ↑ Rentabilidad)*

(*) - Quiero remarcar, que no estoy de acuerdo con la sobrecarga de trabajos por ahorro de personal, con la realización de trabajo fuera de competencias y la realización de trabajos sin la pertinente formación en todos los campos necesarios.

Puede que me esté equivocando, y que esto no sea tan color de rosa, pero los resultados económicos están ahí para poder comparar, y en este caso es claramente favorable. Pero me surge una última duda, y me gustaría conocer vuestra opinión sino por aquí, vía LinkedIn o Facebook. ¿ Cómo plantearíais la transición de un sistema especializado a uno polivalente?, ¿Sería un cambio fácil y sencillo o todo lo contrario?

Un saludo y ¡gracias por vuestro tiempo!.

Manuel Fernández del Río

Bailando con puentes: Resonancia mecánica

Muy buenas compañeros:

Después de un largo periodo sin estar con vosotros, hoy  volvemos al tajo para hablaros de algo que me impactó cuando aún era un niño.

No recuerdo bien los detalles, pero sé que fue un anuncio de automóvil. En el mismo, se mostraba la imagen de un puente bailando, con lo cual, no fue difícil pensar que se trataba de un vídeo trucado, pero ahí estuvo mi padre para explicarme el fenómeno.

La resonancia, como se le denomina a este fenómeno, ocurre cuando un cuerpo, el cual es capaz de vibrar, es sometido a la acción de una fuerza periódica, cuyo periodo de vibración se acerca al periodo de vibración de dicho cuerpo. En pocas palabras, lo que consigue este fenómeno es que una fuerza pequeña y aplicada de forma repetida, hace que la amplitud de un sistema oscilante se haga muy grande y ello provoque fallas en los cuerpos (entra en colapso).

Un caso típico que podemos encontrar de este fenómeno, es cuando una cantante soprano rompe un vaso de cristal cuando canta, pero hoy quiero hablaros de este fenómeno aplicado a las estructuras, y en su defecto, a los puentes, puesto que el colapso de algunos cuantos permitieron subsanar errores en construcciones futuras.

Estos son los casos que he querido destacar de estructuras (puentes) que entraron en resonancia por diversos motivos:

• ¡Soldados, rompan el paso!.

Este caso es el primer "supuesto" caso de colapso de una estructura. Ocurrió en 1831 sobre el puente de Broughton (Manchester) cuando un grupo de 74 soldados entró en él marcando el paso militar. Actualmente se pone en duda que esta fuese la causa, pero desde entonces se obliga a "romper el paso" de una unidad militar al entrar en un puente. 

• Pasarela del Milenio (Londres).

Situación: Londres, 10 de junio del 2000. Se abre al público la "Pasarela del Milenio" del señor Norman Foster. Diseñado para soportar a 5000 personas a la vez, entra en resonancia cuando solo había 2000 sobre ella. Fue cerrada y después de dos años y casi 7 millones de euros más, reabierta.

• El puente Tacoma Narrows.

Este fue el puente del anuncio, el caso más conocido de resonancia y colapso de una estructura. Entro en resonancia con un viento de poco más de 65 km/h produciendo un "baile" de la estructura que obviamente no pudo soportar. 

• Puente de Volgogrado.

El 20 de mayo de 2010 y a 7 meses de su inauguración una tormenta con grandes rachas de viento, hizo que se produjeran en el puente grandes vibraciones. 

A diferencia que otros casos, se solucionó el problema incorporándole amortiguadores de masa en la estructura y ya nunca más se registraron casos de vibraciones en este puente.

• Puente de Alconétar.

No podía faltar un caso patrio, en el que la estructura  teniendo solo construido los arcos principales y a causa de un viento de solo 25 km/h entró en resonancia. La oscilación del arco y su sonido es algo que impresionó en su día. 

Como solución, se procedió a la modificación de la aerodinámica del puente que hizo que desapareciesen los problemas por oscilación. 

Como Ingeniero Civil, este tipo de problemas son difíciles de prever, debido a que la causa mayor de los mismos son los factores ambientales y estos son variables, por ello dan pié a que se cometan errores de cálculo. La única via posible para solventarlos, es hacerlo nada más aparezcan los primeros síntomas, pues el tiempo juega en nuestra contra.

Espero que hayan aprendido y disfrutado del artículo.

Un saludo y gracias por vuestro tiempo.

Manuel Fernández del Río.

Asset Management - Gestión de activos

¡Hola de nuevo!

Hoy me gustaría hablaros de la evolución del mantenimiento a lo largo de los años para desembocar en la base de lo que será el "mantenimiento del mañana"...

Como hemos hablado en artículos anteriores, la mayoría de nosotros, asociamos el concepto de "mantenimiento" al conjunto de actividades realizadas cuyo fin no es otro que conservar en funcionamiento los activos de la empresa durante su vida útil. 

Al igual que los humanos, en la fase inicial, los equipos tienden a tener innumerables fallos debido al proceso de adaptación. Estos se pulen y desaparecen relativamente durante su fase de madurez para finalmente entrar en una fase de deterioro progresivo (Curva de la bañera). Por tanto, para tratar de prolongar al máximo este periodo de vida útil es necesaria obviamente lo ya repetido aquí hasta la saciedad: la función del mantenimiento, la cuál ha evolucionado con los años hasta gestionarse de manera profesional en las empresas. 

Que esta función haya evolucionado de esta manera nos ha permitido asegurar la disponibilidad de la producción cuantitativa y cualitativamente ya que afecta directamente a la cantidad y calidad del producto final. Es por ello, que el término mantenimiento ha derivado en lo que hoy vamos a tratar: GESTIÓN DE ACTIVOS FÍSICOS.

La "gestión de activos físicos" tendrá un enfoque orientado a medio/largo plazo, dotado de cierto contenido tecnológico para así conseguir el menor número de paradas y si las hay, que sean en el momento adecuado. Para ello, habrá que proporcionarle una adecuada administración y gestión de los RRHH y la subcontratación. 

¿Y para qué esta adecuada administración y gestión? Pues porque básicamente los responsables del mismo tienen que saber confeccionar los presupuestos adecuados unido a su lógica gestión de los repuestos. Han de ser capaces de analizar la obsolescencia de activos, tener en cuenta requisitos legales de inspecciones reglamentarias de determinados equipos así como los requisitos de control de calidad y medio ambiente sujetos a las normativas vigentes. 

Este proceso quizás no se hubiera conseguido sin la ayuda de la informática y la normalización. 

La primera de ella se ha conseguido con los programas de gestión de mantenimiento asistido por ordenador (GMAO), los cuales han permitido a las empresas pasar de una estructura de costes e inmovilizaciones de activos a una estructura de beneficios, explotación de recursos y gestión de activos.

La segunda de ella se ha establecido sobre la base de la norma británica PAS 55-1, la cual ha dado paso a la norma internacional ISO 550001 que dictará la configuración futura de la gestión de activos.

Para mí, que estoy empezando a conocer en profundidad este campo, me parece un proceso bastante complejo, pero deja claro una cosa, y no se si estaréis de acuerdo que de seguir incrementándose el contenido abarcado, algo que desde tiempo atrás ha estado ligado a la dirección de operaciones acabará independizándose de la misma dando lugar a un nuevo campo de la gestión empresarial. 

¿Estás de acuerdo?

PD: A continuación os dejo un vídeo del Sr. Luis Amendola explicándonos las diferentes visiones de la gestión de activos en una empresa.

Un saludo y !hasta la próxima!

Manuel Fernández del Río.