Diseño de hormigones orientado a una construcción sostenible
| Nombre | Centro / Entidad |
| Jaime Carlos Gálvez Ruiz | E.T.S. DE ING. DE CAMINOS CANALES Y P. |
| MARIA DEL PILAR ALAEJOS GUTIERREZ | E.T.S. DE ING. DE CAMINOS CANALES Y P. |
| JESUS DIAZ CUEVAS | E.T.S. DE ING. DE CAMINOS CANALES Y P. |
| Alejandro Enfedaque Díaz | E.T.S. DE ING. DE CAMINOS CANALES Y P. |
| Marcos García Alberti | E.T.S. DE ING. DE CAMINOS CANALES Y P. |
| ANA PATRICIA PEREZ FORTES | E.T.S. DE ING. DE CAMINOS CANALES Y P. |
| ENCARNACION REYES POZO | E.T.S. DE ING. DE CAMINOS CANALES Y P. |
| MIGUEL ANGEL SANJUAN BARBUDO | E.T.S. DE ING. DE CAMINOS CANALES Y P. |
Actualmente existe una fuerte demanda de estrategias para disminuir el impacto ambiental de las estructuras e infraestructuras de hormigón sin comprometer las necesidades de la sociedad. Los objetivos generales del MOOC propuesto, basados en la experiencia del equipo docente en materiales de construcción de base cemento y hormigones, va dirigido a aportar las bases y acercar el conocimiento científico-técnico acumulado durante años de investigación a la práctica del diseño de hormigones sostenibles. De esta forma los contenidos del curso están dirigidos a proporcionar los conocimientos para diseñar hormigones que se adapten adecuadamente tanto a los requerimientos específicos de cualquier proyecto ligados a su comportamiento estructural o mecánico, como a los requisitos de durabilidad intrínsecamente unidos a las condiciones de su vida en servicio para contribuir a la sostenibilidad. Con este fin, en el MOOc se desarrollarán primero contenidos para asentar los fundamentos de la sostenibilidad y conocer los distintos componentes del hormigón, para después combinarlos de forma adecuada en una dosificación de hormigón que responda a las necesidades de la sociedad respetando el medio ambiente de la forma más económica posible. Para ello, se aportarán contenidos teóricos y aplicaciones prácticas, se propondrán metodologías con ejercicios reales y se discutirán sus resultados. Los contenidos teóricos serán avanzados, ya que el equipo docente está formado por profesores que tienen una amplia trayectoria de investigación e innovación en materiales base cemento y hormigones.
Los profesores que proponen el curso pertenecen al Departamento de Ingeniería Civil: Construcción, de la UPM. Casi todos ellos a la U.D de Materiales de Construcción, varios con más de veinte años de experiencia docente en el campo de los Materiales de Construcción, y en particular en el diseño y ejecución de hormigones y hormigones especiales. Han publicado más de 120 artículos en revistas indexadas JCR (muchas de ellas Q1) y numerosas comunicaciones a congresos nacionales e internacionales sobre temas relacionados con el diseño y las propiedades de los hormigones, y desde hace años enfocados a la mejora de su durabilidad, así como su contribución a la sostenibilidad. Imparten las asignaturas ?Hormigones Especiales y Materiales de Refuerzo? y ?Durabilidad e Innovación de Materiales de Construcción?, primero como asignaturas de doctorado y luego como asignaturas del Master Universitario en Ingeniería de Estructuras, Cimentaciones y Materiales (MUIECIM) de la UPM, desde hace más de quince años.
Los profesores Pilar Alaejos y Jaime C. Gálvez son miembros de la ?Comisión Permanente del Hormigón?, organismo interministerial encargado de desarrollar la Instrucción de Hormigón Estructural, y de la ?Comisión Permanente del Cemento?, organismo dependiente del Ministerio de Fomento, encargado de desarrollar la Instrucción de Recepción de Cementos. Ambas Instrucciones, la de Hormigón y la del Cemento, son pioneras, en el ámbito internacional, en la incorporación de los aspectos de evaluación de la sostenibilidad de las estructuras de hormigón y la contribución de los cementos a la reducción de la huella de carbono. Además, son miembros de otros comités de normalización y certificación, así como de grupos de trabajo de la Federation Internationale du Beton (fib).
En relación a la contribución de las estructuras de hormigón a la sostenibilidad cabe destacar que varios de los profesores que participan en el MOOC organizaron el ?Second International Conference on Concrete Sustainability (ICCS-16)?, con el patrocinio de las asociaciones internacionales ACI, RILEM, FIB, JCI, Alconpat y ACHE, desarrollado en la ETSI de Caminos de la UPM, los días 13 a 15 de junio de 2016. Contó con la presencia de los presidentes de ACI, RILEM y FIB, que son las tres asociaciones internacionales de referencia en el campo del hormigón, volcadas desde hace años en la mejora de la sostenibilidad de las infraestructuras de hormigón.
En el campo de la sostenibilidad, se destaca la publicación de dos monografías en colaboración con autores de otros países:
- Aguado y J.C. Gálvez (coordinadores), treinta y seis autores, Sostenibilidad y Construcción. Monografía Asociación Científico-Técnica del Hormigón Estructural (ACHE), 620 pág., 2013.
- D. Fernández-Ordoñez (coordinador), I. Doniak, A. de la Fuente, P. Hájek, E, Lorenz, J. Nierminen, T. Plauska, K. Sakai, D. Frank, A. Gasperi, A. López-Vidal, S. Mass, S. Pampanin, A. Ronchetti, B. Zhao, A. Aguado, P. Helene, J.C. Gálvez and M. Menegotto, Sustainability of Precast Structures, Bulletin 88, Fédération Internationale du Betón (fib), Precast Concrete Institute (PCI), Bulletin 88, 153 pages, ISSN 1562-3610, 2018.
La contribución de los profesores asociados Pilar Alaejos, Jesús Díaz Cuevas y Miguel A. Sanjuán, todos ellos con más de 25 años de experiencia en el mundo del hormigón, aporta el enfoque práctico necesario para que el curso sea atractivo a muchos profesionales del sector del hormigón.
Por último, los profesores Alejandro Enfedaque, Jaime Gálvez y Marcos García Alberti, han desarrollado los cursos MOOC ?Fibre reinforced concrete for structural applications? y ?Reducción del impacto ambiental y huella de carbono mediante el uso de hormigones de altas prestaciones?, ambos en la plataforma MiradaX, el primero con seis ediciones y un total de más de 1.500 alumnos, y el segundo con dos ediciones y casi 800 alumnos. El curso que se propone complementa la formación impartida en los dos previos.
Los Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, y sus homólogos los Ingenieros Civiles, así como otros profesionales del ámbito de la construcción, han recibido una formación tradicional en el campo del diseño y confección de los hormigones para la construcción. Los aspectos relacionados con la sostenibilidad y la durabilidad son relativamente novedosos y no han recibido formación especifica sobre ellos. Por ejemplo, en el Plan de Estudios de los títulos de Grado de ?Ingeniero Civil y Territorial? y de Máster Universitario de ?Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos? solo hay una asignatura optativa, de una de las intensificaciones, sobre Durabilidad. Los aspectos sobre sostenibilidad en la construcción se presentan de forma muy reducida en las asignaturas de ?Materiales de Construcción I? (dos horas de clase), del Grado de ?Ingeniero Civil y Territorial?, y ?Hormigones Especiales y Materiales de Refuerzo? (dos horas de clase), del Master Universitario en Ingeniería de Estructuras, Cimentaciones y Materiales (MUIECIM).
Además, los profesores de las universidades de Hispanoamérica, con los que mantenemos contacto, nos indican que el tema del curso tiene una gran demanda en sus países. Por otro lado, tanto los Proceedings del congreso ?Second International Conference on Concrete Sustainability (ICCS-16)?, como las publicaciones que tenemos sobre el sostenibilidad de estructuras de hormigón, tienen una gran acogida y nos son solicitadas con frecuencia o descargadas desde el repositorio no solo por investigadores, si no también por profesionales del sector. En este sentido, son de destacar las publicaciones indexadas:
- Enfedaque, M.G. Alberti, J.C. Gálvez, M. Rivera and J.M. Simón-Talero, ?Can polyolefin fibre reinforced concrete improve the sustainability of a flyover bridge?, Sustainability, 10, 4583, 18 pages, ISSN 2071-1050, doi:10.3390/su10124583, 2018.
- M.G. Alberti, J.C. Gálvez, A. Enfedaque, A. Carmona, C. Valverde and G. Pardo, ?Use of steel and polyolefin fibres in the La Canda Tunnels: applying MIVES for assessing sustainability evaluation?, Sustainability, 9, 4765, 18 pages, ISSN 2071-1050, doi:10.3390/su10124765, 2018.
- L. López de Abajo, Ana P. Pérez-Fortes, M.G. Alberti, J.C. Gálvez, T. Ripa, ?Sustainability analysis of the M-30 Madrid tunnels and Madrid Río after 14 years of service life?, Applied Sciences Applied Sciences, 10, 7368, 21 pages, Special Issue ?Sustainable Construction Materials?, ISSN 2076-3417, doi:10.3390/app10207368, 2020.
Los cursos organizados por la Cátedra Universidad-Empresa SIKA, de la que el profesor Jaime Gálvez es director, en los que se han abordado estos temas, tienen una gran demanda y muy buena acogida.
Por todo ello, consideramos que el tema del curso propuesto tendrá muy buena acogida, tanto en España como en otros países de habla española y portuguesa.
Los objetivos de aprendizaje son los siguientes:
1. Conocer los materiales componentes, las adiciones y aditivos del hormigón, así como sus características, aplicaciones e innovaciones en el campo de la edificación y la obra civil.
2. Conocer y crear conciencia de los fundamentos de la sostenibilidad y la construcción sostenible.
3. Conocer los criterios de selección de los materiales componentes y dosificación del hormigón.
4. Aplicar la normativa relativa al hormigón y sus componentes.
5. Identificar y relacionar los aspectos referentes a la dosificación, las características en estado fresco y las propiedades mecánico-resistentes y durables en estado endurecido.
6. Diseñar un hormigón sostenible para una aplicación concreta.
El curso está dividido en ocho bloques formativos correspondientes con los objetivos y resultados de aprendizaje:
BLOQUE 1: Introducción del concepto de hormigones orientados a la sostenibilidad.
1.1. Aspectos social, económico y ambiental de la sostenibilidad de los hormigones.
1.2. Cambio climático y economía circular. Pacto Verde europeo.
BLOQUE 2: Cementos más sostenibles
2.1. Fabricación del cemento: combustibles alternativos y otros aspectos de sostenibilidad.
2.2. Cementos con menor emisión de CO2
2.3. Uso de subproductos industriales como adiciones
2.4 Hoja de ruta de la industria cementera para alcanzar la neutralidad climática en 2050.
BLOQUE 3: Aditivos y agua.
3.1 Aditivos que permiten el ahorro de agua y mejoran la docilidad del hormigón
3.2 Agua reciclada para la fabricación de hormigones
BLOQUE 4: Áridos
4.1. Áridos reciclados.
4.2. Áridos de residuos industriales: escorias siderúrgicas
4.3 Otros áridos alternativos a los naturales
BLOQUE 5: Hormigón fresco y puesta en obra.
5.1. Mejoras de sostenibilidad en la producción del hormigón (centrales)
5.2 Influencia de la puesta en obra en la durabilidad (sostenibilidad)
5.3. Contribución de los hormigones autocompactantes a la sostenibilidad
BLOQUE 6: Requisitos de durabilidad para el diseño de hormigones sostenibles.
BLOQUE 7: Dosificación de hormigones orientada a una construcción sostenible.
7.1. Optimización del contenido de cemento
7.2. Contribución de las adiciones
7.3. Ejemplos.
BLOQUE 8. Aplicaciones
Se realizarán exposiciones de los temas por parte del profesor y con el planteamiento de una serie de preguntas teóricas a través de la plataforma. Se aportará material de estudio y algunos videos demostrativos. Además, se emplearán recursos disponibles en la red como los indicados más abajo:
UPM:
- http://ocw.upm.es/mecanica-de-medios-continuos-y-teoria-de-estructuras/practica-en-proyecto-de-estructuras-de-hormigon
- http://ocw.upm.es/ciencia-de-los-materiales-e-ingenieria-metalurgica
Cursos sobre hormigón MOOC/OCW de la Universidad de Alicante:
MIT:
UPV
ECO CONSTRUCCIÓN
dobooku:
COURSERA:
EADIC:
Cursos de hormigón emagister
Structuralia
Universidad de Buenos Aires,
AULA DE ESTRUCTURAS, AULA MAGIS S.L.
El perfil del alumno potencial está dentro de las áreas de Ingeniería en general y específicamente Ingeniería Civil y Arquitectura tanto de la UPM como del resto de universidades españolas e iberoamericanas, lo que encaja con la plataforma MiriadaX.
Respecto de las titulaciones de referencia de la UPM se pueden citar los siguientes estudios de Grado:
- Grado en Ingeniería Civil y Territorial (GICyT)
- Grado en Fundamentos de la Arquitectura
- Grado en Edificación
- Grado en Ingeniería en Tecnologías Ambientales
En cuanto a las titulaciones de Máster se pueden citar:
- Máster en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos (MICCP)
- Máster en Sistemas de Ingeniería Civil
- Máster en Estructuras, Cimentaciones y Materiales (MUIECyM)
- Máster en Arquitectura
- Máster en Gestión en Edificación
Además, la temática es de alto atractivo para personal técnico en el campo del diseño de hormigón para edificación y obra civil. Es un amplio campo que incluye desde proyectistas, tanto ingenieros como arquitectos, personal de empresas constructoras y empresas auxiliares de la construcción (suministradores de aditivos, cementeras, planta de hormigonado, especialistas en tratamiento de pavimentos industriales, etc.), entre otros. El curso ofertado mostrará aplicaciones prácticas y será de aplicación tanto en obras de escasa tecnificación y la edificación, como en obras importantes en el campo de la ingeniería.
Al finalizar cada módulo el alumno deberá superar un cuestionario relacionado con los temas tratados y el material aportado. Además, se incluirá la resolución de un caso práctico individual el cual será corregido mediante un proceso de evaluación inter-pares. Se facilitará a los alumnos del curso una rúbrica que sirva de guía para dicha evaluación.
Se hará publicidad del curso a través de cuentas de Twitter para procurar una máxima matriculación de alumnos. Se creará una cuenta de Twitter en la que se informará del lanzamiento de cada módulo mediante tweets con la idea de facilitar el seguimiento y fidelizar a los alumnos. Asimismo, para promover la participación e intercambio de opiniones se dinamizará el foro del curso mediante mensajes que inviten al debate. Se insertarán encuestas a lo largo de los temas en la cuenta de Twitter creada para el curso para ayudar al seguimiento de los mismos.
También, se hará publicidad en las asignaturas de Grado y Máster que coordinan algunos miembros del equipo y con las que se sincronizará la docencia si es posible en:
? Materiales de Construcción (GICyT)
? Organización de Obras (GICyT)
? Hormigones Especiales y Materiales de refuerzo (MUIECyM)
? Durabilidad e innovación de materiales de construcción de (MUIECyM y MICCP)
? Metodologías BIM de Proyecto para la construcción inteligente (MICCP)
? Trabajo Fin de Grado (GICyT)
? Trabajo Fin de Master (MICCP).
Además, varios de los profesores son miembros de la Asociación Latinoamericana de Control de Calidad, Patología y Recuperación de la Construcción (Alconpat), siendo los profesores Alejandro Enfedaque y Jaime Gálvez miembros de la Junta Directiva en España, lo que permite una amplia difusión del curso en Hispanoamérica. Por otro lado, varios de los profesores mantienen una activa colaboración con universidades de Hispanoamérica a través de antiguos doctorandos, que hoy en día son profesores de esas universidades en Argentina, Bolivia, Chile, Colombia, Panamá, Perú y Puerto Rico, entre otros países. En anteriores cursos y jornadas organizadas on-line ha resultado muy fructífero su apoyo y la difusión que han dado en su entorno.
