26 de febrero de 2015

EL INGENIERO Y LA INNOVACIÓN



EL INGENIERO Y LA INNOVACIÓN
Mientras que la invención implica algo nuevo, en algunos casos patentable, la innovación es algo nuevo útil, de algún modo, para alguien, por ejemplo, para una empresa o, mejor aun, para la sociedad.
Es útil para una empresa la innovación que le permite presentar sus productos en envases más atractivos. Pero es más útil para la sociedad, por citar un caso, el desarrollo de cementos que, en lugar de ser producidos moliendo exclusivamente clinker, se obtenga quemando parcialmente puzolanas naturales que ahorrarán combustibles y reducirán la contaminación ambiental sin disminuir la calidad del producto.
Aunque la innovación es provechosa y puede ocurrir en todas las actividades humanas, la ingeniería debe poner especial énfasis en su búsqueda, dada la inextricable relación con el bienestar y el progreso de las sociedades. No es exagerado afirmar que la innovación que se logra en la ingeniería es el motor del desarrollo material.
Por más ingeniosa que ella sea, la innovación proveniente siempre de experiencias previas, tanto las del ingeniero creativo cuanto las de la ingeniería toda. Por eso la innovación forma parte de un continuo y de un ambiente social que es necesario auspiciar. La educación debe, por tanto propiciar la creatividad de las personas, y la sociedad, hacer públicos los logros de sus autores.
Aun cuando nunca fue fruto de saltos en el avance de la ingeniería, la innovación fue en el pasado consecuencia de actos individuales. El nombre de Watt en el diseño y fabricación de la maquina de vapor, o el de Stevenson en el de la locomotora, vienen rápidamente a la memoria.
En el mundo moderno, signado por la complejidad de la tecnología, la conducción de la economía por el mercado y la globalización de este, la innovación ha debido convertirse en un proceso grupal - de equipos multidisciplinarios- auspiciado esencialmente por la competencia de objetos que satisfacen la misma necesidad y, por esas mismas características, muy complejo. El caso de la producción de automóviles destinados al mismo usuario, a cargo de decenas de fabricas, es particularmente ilustrativo de los hechos antes mencionados.
Y aunque se apoya, como en el pasado, en la experiencia previa, ahora recurre también al análisis de la actividad industrial paralela. a pesar de que es ilegal y contrario a la ética, el espionaje industrial es por ello un instrumento sumamente difundido no solo entre las empresas sino también entre las naciones. Para evitar transferencias de tecnología en las industrias, la química y la electrónica en especial, es usual que los empleados sean obligados a firmar acuerdos que restringen sus actividades tecnológicas y comerciales futuras cuando son cesados en sus puestos.
En el proceso de innovación no se trata ya de buscar sólo usos prácticos para los nuevos conocimientos científicos, o de aprovechar innovaciones casuales ocurridas en el ejercicio profesional. Su propósito fundamental consiste hoy en encontrar soluciones creativas a propósitos empresariales guiados, las más de las veces, por cuidadosos análisis de las demanda previsibles del mercado. Así tal proceso requiere que se lleven a cabo pasos iterativos que, avanzando desde el reconocimiento de una necesidad (productos, procesos o servicios), proceden a la definición y re-definición, cuantas veces sea necesario, del problema por resolver. Una vez que este ha sido identificado, lo soluciona apoyándose en conocimientos científicos y procesos tecnológicos, así como en logros de otras industrias en el mercado. Luego avanza, apoyado por la publicidad y la mercadotecnia, hasta introducir el objeto en el mercado.
El hecho de que todos los días aparezcan nuevos productos y más eficientes modos de producción, y de que se acelere la velocidad de las comunicaciones - hechos que constituyen el motor del crecimiento económico de los países industrializados -, se debe justamente a esa vitalidad de la ingeniería que procede de su integración con la empresa para lograr innovaciones exitosas.

LA ÉTICA DEL ERROR


LA ÉTICA DEL ERROR

El error está incrustrado en todo objeto creado por la ingeniería. Esto es así porque los ingenieros como todos, somo humanos. Consecuentemente, falibles.
Pocas cosas hay peores que pensar o decir: "Hubo error, pero yo no tengo la culpa".
Todas las profesiones tienen su ética específica. En verdad, toda acción humana, de consecuencia social, comprende una ética, esto es, comprende normas de comportamiento, consignando lo que es lícito y lo que no lo es. La ética profesional es el compromiso que adquiere el hombre de respetar a sus semejantes en el trato de la profesión que ejerce.
La acción profesional procura el sustento propio y el de la familia, así como también propende a la conservación de los elementos fundamentales de la comunidad y al desarrollo social. Siendo así, las acciones individuales y colectivas son valorizadas en cuanto a estos objetivos y en la medida que éstos sean contemplados. Hay, pues, una obligatoriedad moral en el comportamiento profesional de los ciudadanos, que implica respeto a la sociedad y a las personas con que se relacionan.
La ética profesional comprende un compromiso de comportamiento derivado de la propia acción de trabajo, de sus consecuencias, junto a los directamente interesados y a la sociedad en general. Ella constituye lo que se espera de la conducta dl un profesional. Es como una expectativa de comportamiento, sobre cuya base se establecen las relaciones entre la clientela y el profesional. Constituye así mismo una necesidad y un garantía para que exista un clima de confianza en las relaciones humanas y laborales del profesional.
Hace un tiempo atrás, se estaba fabricando un gran objeto cuando se detectaron en el proyecto errores graves que atentaban contra la seguridad y que la obligaban a detener la construcción.
No había duda. El ingeniero diseñador había cometido errores. Varios Graves. Ocasionaban pérdidas económicas: dinero y tiempo.
El diseñador fue convocado por el propietario para intentar resolver a la brevedad el problema que se había desatado.
El propietario era muy pragmático. No quería sancionar. Quería resolver. Y seguir adelante para reiniciar la obra.
Nadie habló de culpa, si se habló de los errores y del modo más rápido de resolverlos. Lamentablemente , el ingeniero responsable decidió no decir "me equivoqué". Optó más bien por defenderse de cualquier forma. Alegó que el proyecto era defectuoso porque le habían dado poco tiempo para elaborarlo y porque, además, le habían pagado muy poco. Se entró entonces en una absurda e innecesaria discusión que culminó, y se cerró, cuando el ingeniero, muy presionado, confesó que él no había elaborado el proyecto: lo había hecho un ingeniero asistente y el lo había firmado sin revisarlo.
Lógicamente el dueño denunció el caso al Tribunal de Ética del CIP, el cual sancionó severamente al ingeniero. No lo castigó por el error cometido sino por las graves faltas éticas en que había incurrido durante su "defensa" y el ingeniero asistente, joven de base competente, prosiguió una carrera mediocre. Fue destruido.
Es elemental. Si uno sabe de su error, debe reconocerlo y confesarse culpable. Ayudar a resolverlo y asumir las responsabilidades que implicaron tal situación. Luego, precisarlo, examinarlo, evaluar correcciones y registrarlo para se conozca y otros profesionales NO vuelvan a cometer ese mismo error.
Después, lo más difícil, hacer conocer en detalle la información completa de las causas que nos llevaron a cometer dichos errores y de qué manera se pudo evitar esta situación .
"La ética profesional es el compromiso que adquiere el hombre de respetar a sus semejantes en el trato de la profesión que ejerce."

23 de febrero de 2015

INGENIERÍA Y DESARROLLO


INGENIERÍA Y DESARROLLO
Nos hemos acostumbrado a pensar que desarrollo es sinónimo de enriquecimiento y progreso material. Creemos que una nación desarrollada es una nación rica. Esto no es necesariamente así. El desarrollo es esencialmente un proceso social conformado por el paso, para cada uno y para todos, de condiciones de vida menos humanas a otras más humanas.

Si bien el desarrollo incluye como plataforma el crecimiento económico, no es sinónimo de él. El desarrollo NO existe si la sociedad progresa, a partir de la plataforma económica, hacia las formas crecientes más respetuosas de trato al ser humano, si se ofrece oportunidades iguales para todos sus miembros y además, si por lo menos las necesidades básicas   - educación, salud y saneamiento - de los menos favorecidos no son satisfechas.

No podemos negar que en la última década nuestro país ha progresado mucho en estos temas, sin embargo, vemos con mucha preocupación que la velocidad con la que avanzamos no es suficiente, para poder aseverar esto hace un tiempo atrás leí un informe del Instituto Económico del Perú sobre la brecha en infraestructura básica, el estudio se basaba en una evaluación  de la infraestructura con la que contábamos en el año 2008 (comparándonos con el vecino país de Chile) y la proyectaba con un horizonte de 5 años, al 2013 y el resultado era que nuestro país tenía una brecha de aproximadamente  37 mil millones de dolares americanos,poco más de nuestra deuda externa. En enero del años pasado salió un nuevo artículo publicado por la Universidad del Pacífico y la Universidad ESAN, el cual leí con mucha atención, pensando que la brecha que teníamos se había reducido,  grande fue mi sorpresa cuando vi la nueva cifra que la brecha se había incrementado en más del doble, llegando alcanzar casi los 80 mil millones de dolares. Es ahí donde surgen las interrogantes ¿Qué está pasando? es un problema de ingeniería o de carácter político.... la respuesta es muy simple, y es que la falta de planificación hizo que muchos proyectos que NO fueran considerados en el primer informe y que representan una gran inversión por ejemplo la obra del metro de Lima, lineas 1 y 2.

Esto nos lleva a pensar a los ingenieros que NO podemos quedarnos dormidos en nuestros laureles, urge una necesidad de mejorar los sistemas de productividad y la única manera que tenemos es mediante la innovación tecnológica en todos sus aspectos, el uso de sofwares de manejo y gestión, equipamiento, maquinaria, pre - fabricación son algunas de la herramientas que nos permitirán realizar nuestro trabajo de la manera más apropiada, debemos cambiar la eficacia por la eficiencia, y tratar en todo momento de buscar la optimización de los procesos.

Fernando Sanchez Griñan, arquitecto y humanista peruano, señala: "La técnica perfecciona constantemente sus logros y renueva sus procedimientos a una velocidad muy superior de la que se requiere para familiarizarse con ellos". Y añade: Muy poco beneficio habrá de significar cualquier adelanto mientras el ser humano no logre identificarse plenamente en dicho sistema y sea capaz de incorporarse correctamente en él sin perder su capacidad de decisión.

11 de febrero de 2015

LA FORMACIÓN DEL INGENIERO

LA FORMACIÓN DEL INGENIERO

Vivimos en un mundo que cambia aceleradamente, al punto que se sostiene que lo único permanente en él es el cambio. En gran medida, los ingenieros son responsables de ese proceso. Ese hecho los sensibiliza para percibir que las cosas que diseñan, producen y operan - las comunicaciones por ejemplo - cambian no sólo la sociedad, sino también la propia ingeniería. Adecuarse de manera constante a esta auto modificación permanente es uno de los retos que se enfrenta hoy la práctica de la ingeniería y las otras profesiones. En el pasado había un periodo para aprender y otro para trabajar. Ahora aprender y trabajar se han convertido en la misma actividad.
Para lograr el propósito educativo fundamental y enfrentar las nuevas situaciones en un mundo nuevo y en cambio permanente, el objetivo de muchas carreras debe ser modificado sustancialmente y el perfil del graduado ha de ser renovado para mantenerlo vigente.
Materializar el nuevo objetivo de la carrera exige renovar también la técnica educativa mediante la utilización de metodologías de enseñanza-aprendizaje activas, que fortalezcan la interpersonalizción y que estén al servicio del despliegue de currículos formativos que sustituyan a los informativos hoy imperante.
Se trata en última instancia, de formar un graduado que "aprenda a aprender" y que esté dispuesto  a hacerlo durante toda su vida profesional. El ingeniero será un ANALFABETO sino ha "aprendido a aprender". Pero lamentablemente a nuestros niños y adolescentes desde su formación básica los maestros los acostumbran ha seguir un programa pre establecido en donde la mayor de las clases se convierten en discursos magistrales, porque pobre del maestro que les deje investigar y descubrir por sus propios medios al estudiante - ese NO es un profesor ..y los padres dicen: " para eso se les paga" - y bajo el mismo esquema llegan a la universidad en donde los catedráticos replican el mismo proceso de enseñanza - aprendizaje-

Para esta renovación educativa es indispensable:

  1. Redefinir las dosis de matemática  - eliminando absurdos como insistencia en el dominio de la teoría de conjuntos -, de las ciencias naturales básicas y de las ciencias pertinentes a la especialidad, evitando caer en el simplismo de creer que la ingeniería es sólo ciencia aplicada.
  2. Evitar la saturación del currículo con conocimientos técnicos que son hoy, por su naturaleza, perecederos.
  3. Integrar al currículo tradicional una formación cultural integral y la competencia para comunicarse eficazmente.
  4.  Asegurar que la formación del graduado tenga como objetivo central capacitarlo para resolver problemas de ingeniería nuevos en un contexto ético.
Este cambio curricular en el contexto - tantas veces olvidado - de que no se puede, ni se debe enseñar al estudiante más de lo que puede aprender, y en el entendido de que existe un mínimo identificado - por ejemplo, en los criterios básicos de acreditación  - de destrezas intelectuales, retóricas y sociales que el graduado de una carrera universitaria de ingeniería debe necesariamente poseer. La educación del ingeniero consiste en lograr un nuevo balance entre la indispensable formación cultural (la misión fundamental de la universidad) y la implantación de las destrezas, habilidades y valores propios de la ingeniería en la nueva era.

Hoy en todo el mundo, y aunque los títulos no los diferencian, el sistema universitario gradúa dos tipos de ingenieros: uno que tiene potencial ubicado sobre todo en la habilidad para crear, perfeccionar y operar los procesos tecnológicos y otro que lo tiene en habilidades específicas vinculadas a su educación científica. 
Es indudable que los dos tipos de graduado cuentan con una ubicación claramente delimitada en el ejercicio actual de la ingeniería  - en el llamado "mercado laboral" -, y que ambos son por ello, socialmente necesarios. Las sociedades, cualesquiera sean su riqueza, grado de control de la naturaleza y nivel de desarrollo de su ambiente construido, requieren de ambos tipos de ingenieros para materializar o mantener su ambiente construido, requieren de ambos  tipos de ingenieros para materializar o mantener su ambiente construido y acelerar así su proceso de desarrollo. Cada sociedad debiera demandar, esencialmente  por medio de la planificación de la construcción de su infraestructura matizada por las fuerzas del mercado, la proporción debida y eficiente en que uno y otro serán requeridos.

En un estudio elaborado en 1980 por la "Engineering Professors de Gran Bretaña", se propuso adoptar dos modelos formativos claramente diferencia y, como consecuencia, dos tipos de grado. Uno reconocería la competencia del graduado y enfrentar exitosamente la responsabilidad de identificar y resolver problemas nuevos no especificados, en la medida en que se presenten; por ello, su formación enfatizaría el entendimiento y las habilidades transferibles. 
El otro grado, de menor categoría que el primero, reconocería la competencia del graduado para afrontar con éxito la responsabilidad de resolver problemas bien especificados,  por ello, su educación enfatizaría el "saber-cómo" (Know.how) y habilidades especializadas. La instrucción de ingenieros civiles del Gran Bretaña reconoce hoy al primer grado como ingeniero ( o también como ingeniero diseñador), y al segundo como ingeniero técnico.

Ciertas carreras de ingeniería - por ejemplo, las del Massachusetts Institute of Technology en Estados Unidos (MIT) o las del Imperial College of Science and Technology en Gran Bretaña_ están claramente definidos. Su objetivo, en estos casos, es formar un ingeniero diseñador. Sus programas están organizados para educar a un profesional capaz de enfrentar problemas no estructurados, adoptar estrategias de solución, emplear un pensamiento abierto, lateral y no posicionado trabajando cuando sea necesario y sin problemas, en equipo, y capaz de comunicar sus ideas con eficacia. Todas estas características pertenecen a la competencia para aplicar el método de la ingeniería y llevar acabo exitósamente procesos de diseño. En la mayor parte de estos casos puede notarse que se busca formar - pues se entiende que la especialización solo puede proceder de una base amplia- un generalista y no un especialista. Más aun: es evidente que esta opción está destinada, en última instancia porque está complementada por cuidadosos procesos de selección y monitoreo de su alumnado, a identificar y auspiciar líderes  potenciales.

Otras carreras de ingeniería están poniendo ambas opciones formativas al descubierto para, si llegaran a establecerlo como necesario, modificar el perfil de su graduado. Para muestra un botón la Escuela Politécnica de la Universidad de sao Paulo, tradicionalmente identificada con una fuerte base científica y con la especialización temprana en el pre grado, descubrió, gracias a una encuesta entre autoridades estatales, empresarios, ingenieros, profesores, autoridades universitarias y alumnos, no solo de que en Brasil escaseaban los ingenieros de base amplia competentes en la solución de problemas no estructurados, sino también que 80% de los alumnos preferían ese tipo de formación. Según los propios estudiantes, las razones que los llevaban a inclinarse por esta opción   incluían la ampliación de sus perceptivas de trabajo y una mayor adaptabilidad al cambio tecnológico.


9 de febrero de 2015

EL PROCESO DE DISEÑAR DE LOS INGENIEROS

EL DISEÑO
El que hacer de la ingeniería está compuesto por el diseño, fabricación, operación y mantenimiento de cualquier artefacto que, transformando el mundo físico y natural que nos rodea, satisface una necesidad requerida.


De estos cuatro quehaceres, el diseño es el más importante, es el que define y unifica el ejercicio de la ingeniería.
El diseño como acto personal o grupal, es un proceso racional, no estructurado, integrador, sujeto a complicaciones imprevistas y con soluciones múltiples, que responde al propósito de crear un objeto a partir de información generalmente incompleta e imprecisa.
Vemos un esquema de bloque tomados del libro del Ing. Héctor Gallegos "La Ingeniería" los que siguen un orden o secuencia lógica cuyo propósito último es el objeto que puede ser un artefacto, una maquina, un puente, un avión, etc.
El proceso se inicia por entender la necesidad, que por lo general es planteada por el cliente y en el caso de obras publicas por la población, a través de los presupuestos participativos. Y por lo general es de manera imprecisa y requerirá de un dialogo indagatorio para precisarla.
Después de entender lo que el "cliente" necesita, el ingeniero deberá añadir lo suyo.
Definido el problema, el ingeniero deberá obtener información básica. Para obras civiles puede ser por ejemplo, la climatología, la ubicación geográfica, la topografía, la hidrología, el tipo de suelo, etc. Y simultáneamente deberá definir los criterios de diseño_ Normas de seguridad, restricciones legales y otros aspectos más.
Con toda esta información pasamos a realizar el "diseño conceptual", es un proceso mental no verbal que consiste en proponer y acomodar alternativas para luego eliminar las que, a su juicio exclusivo del diseñador, no son aptas para resolver el problema. Se caracteriza porqué las propuestas, en vez de proceder de actos lógicos de deducción, brotan de actos alógicos de intuición, experiencia y creatividad.
Las ideas creadas están encerradas en la mente del diseñador y demandan ser expresadas eficazmente en esquemas básicos que contienen dibujos elementales y anotaciones aclaratorias. Estos esquemas deben permitir que la ideas sean cabalmente entendidas y que puedan ser convertidas en modelos matemáticos de la realidad física capaces de ser sometidos, luego, al análisis.

El análisis debe precisar la viabilidad física de las cualidades y de las funciones que debe cumplir el objeto. En un primer momento el análisis preliminar permite luego el pre dimensionamiento . Experiencia, precedencias y métodos aproximados cumplen un papel importante en esta etapa del método de la ingeniería. Sujeto a metrado y  costo, el pre dimensionamiento dará luz verde o bloqueará los pasos siguientes.
Como el objeto no puede ser modelado y analizado matemáticamente sino ha sido previamente configurado y pre dimensionado, el método que se emplea hoy para su dimensionamiento definitivo es uno de aproximaciones sucesivas.
En el siglo pasado los ingenieros empleaban la regla de cálculo, dadas las limitaciones de las herramienta, el modelaje  era muy primitivo; el análisis, muy simplificado se hacía una sola vez y luego se dimensionaba  el objeto. Y aunque el dimensionamiento alterara sustancialmente el modelo, en muy pocas ocasiones se repetía el ciclo. Estos hechos condujeron a buenas soluciones conceptuales que requerían elevados margenes de seguridad y que por lo tanto, producían en mayor parte de los casos objetos sobre dimensionados.

La mayor cantidad de los objetos contemporáneos fueron diseñados y dimensionados de esa manera. Cabe por ello la pregunta: ¿era ese el procedimiento --  hoy con razón considerado primitivo por las nuevas promociones de ingenieros educados en un contexto cibernético -- suficiente para diseñar objetos exitosos?
No hay ingenieros competentes y experimentados que no reconozcan que la respuesta es un rotundo si. Sin embargo, aceptarán también que es un "si" condicionado. Ellos dirán, además: "No perdamos nunca los valores conceptuales que hoy esas mismas promociones cibernéticamente educadas casi desconocen. Más aun: auspiciémosle en la enseñanza y en el ejercicio profesional, ya que ellos aportan al arte de la ingeniería. Y luego usemos del modo más eficiente, las mejores y más poderosas herramienta disponibles en los procesos de modelaje, análisis y dimensionamiento.

Hoy este proceso es, realmente, optimización: está destinado al logro del peso y el costo mínimos. Tal proceso no era posible con las herramientas del pasado. Por ejemplo, las primeras tuberías de fierro fundido usadas en el siglo XVII en la irrigación de Versalles tenían 10 cm. de espesor . Durante el siglo XX, con base en cada vez más sofisticados procesos de de análisis estos tubos hoy por hoy no superan los 8mm.
En medida muy importante, la optimización ha sido posible gracias a la rapidez de las computadoras para manejar operaciones matemáticas e incluir parámetros sofisticados. Hoy es posible en muy poco tiempo, modelar, analizar y pre dimensionar, una y otra vez un mismo objeto.

Sin embargo, ese proceso de optimización tiene aún, como se ha dicho, fronteras prácticas. La calidad de los objetos está limitada por la calidad de la creación conceptual, la que define su configuración, y por más matemáticas que se apliquen, se limita a ser una buena aproximación al logro de la "perfección" dimensional.

Por ello el diseño sigue siendo un arte y no un ejercicio de matemáticas o aplicación de fórmulas apoyadas en la competencia repetitiva de una máquina. Esta solo usa las instrucciones de una discutible modelación sostenida en la ilusión de que trabajando con fuerzas teóricas y sustancias ideales podemos representar una realidad impura.

Finalmente el proceso culmina con la elaboración de comunicaciones gráficas (planos) y escritas (memorias descriptivas, especificaciones, expedientes técnicos) que contienen las instrucciones detalladas para la fabricación del objeto. Más aun: en muchos casos el proyecto demandará ser sustentado ante el "cliente", las autoridades y el público, por lo que el ingeniero deberá ser capaz de comunicar sus ideas con eficacia.




19 de mayo de 2014

Ataque de sulfatos en concretos

2.1.    INTRODUCCIÓN.-
La mezcla de concreto está conformada por materiales de calidad  convenientemente dosificados y durante el proceso de elaboración, transporte, vaciado, consolidación y curado los ingenieros a cargo del proyecto se encargarán de que el proceso se realice adecuadamente, asegurando la durabilidad de las construcciones.
Haciendo algo historia sobre este tema tenemos que las estructuras construidas durante el antiguo Imperio Romano, o las edificaciones contemporáneas con más de 100 años de antigüedad, brindan testimonio de la durabilidad del concreto, sin embargo, debemos pensar que estas estructuras perduran porque las condiciones y el tiempo que fueron construidas quizás le fueron favorables, pero hoy en día y con el  desarrollo tecnológico en el que vivimos, debemos preocuparnos en utilizar cementos de mejor calidad y concretos relativamente impermeables, la contaminación se acrecienta producto de nuestra época, ofrece nuevos retos a la ingeniería,

En los últimos 50 años se ha producido una importante cantidad de trabajos e investigaciones sobre el ataque químico al cemento y al concreto; que han sido recuperados en nutridos análisis bibliográficos. Sin embargo, el conocimiento alcanzado no guarda relación con la magnitud de las condiciones a las que será sometido.

En general apreciamos falta de correlación en las investigaciones que en su mayoría dirigen en dos vertientes: sea desde un aspecto científico privilegiando las reacciones con que ocurren en la matriz orientados principalmente por químicos (Nanociencia), o se llevan con criterio tecnológico, dando importancia a la compacidad del material y considerando la cinética de la penetración del agua y de los gases en la estructura del concreto.
 “El concreto se comporta satisfactoriamente bajo exposiciones correspondientes a diferentes condiciones atmosféricas, a la mayoría de las aguas y suelos que contienen químicos, y bajo muchos otros tipos de exposiciones a agentes químicos. Sin embargo, existen algunos ambientes químicos en los cuales, a menos que se tomen medidas específicas, la vida útil aún del mejor concreto será muy breve. Comprender estas condiciones permite tomar medidas para evitar el deterioro o reducir la velocidad con la cual se produce.

Son escasas o nulas las circunstancias bajo las cuales el concreto es atacado por agentes químicos sólidos secos. Para producir un ataque significativo sobre el concreto, los químicos agresivos deben estar en solución y presentes en una concentración superior a una cierta concentración mínima. Un concreto que está expuesto a soluciones agresivas a presión en uno de sus lados es más vulnerable que uno que no lo está, ya que la presión tiende a forzar la solución agresiva hacia el interior del concreto”[1]

La figura Nº 01 nos permite comprender las causas y los efectos que ocurren en los concretos que están en contacto con agua y la humedad del medio ambiente en su vida de servicio.


FIGURA Nº 01  Avances en Especificaciones de Durabilidad de Estructuras de Concreto / Ing. Carlos Arcila López
 
2.2.    ATAQUE POR SUSTANCIAS QUÍMICAS AGRESIVAS.
Generalmente el concreto es atacado por sustancias químicas en solución que sobrepasan un determinado nivel de concentración. El concreto es más vulnerable cuando se encuentra bajo el ataque de sustancias agresivas en solución ejerciendo presión sobre alguna de sus superficies, pues la presión tiende a forzar la entrada de la solución agresiva.

El ataque de sustancias químicas sobre el concreto es, por lo general, el resultado de su exposición a sulfatos o ácidos. Algunos sulfatos están presentes en forma natural en el suelo, agua subterránea o ambiente marino y al estar en contacto con el concreto le ocasionan daños. Existen dos reacciones químicas que intervienen en el ataque del concreto por sulfatos:

1. Combinación de los sulfatos con hidróxido de calcio [Ca (OH)2] (cal hidratada) liberada durante el proceso de hidratación del cemento. Esta combinación contiene sulfato de calcio [CaSO4] (yeso).
2. Combinación de yeso y aluminato de calcio hidratado [C4AH6] para formar sulfoaluminato de calcio [C3A·3CaSO4·31H20] (etringita).

Estas dos reacciones dan como resultado un aumento en el volumen sólido. Debido a la segunda reacción se producen expansiones y rupturas del concreto causadas por soluciones de sulfatos. Cuando los sulfatos están en contacto con la superficie del concreto producen un debilitamiento y desintegración de ésta.
El concreto está sujeto a los ataques de ciertos ácidos producidos por diversas situaciones, por ejemplo al quemarse un gran número de combustibles liberan productos que contienen gases sulfurosos que se combinan con la humedad y forman ácido sulfúrico el cual cae en forma de lluvia ácida. Las aguas de albañal o residuales al colectarse pueden formar ciertos ácidos.
También las aguas de algunas minas y las aguas residuales industriales pueden contener ácidos que atacan al concreto. Los ácidos orgánicos de las industrias agrícolas o de las industrias manufactureras o de procesadoras presentan también un peligro para la integridad del concreto.

2.3.    CAUSAS DEL ATAQUE QUÍMICO POR SULFATOS PROVENIENTES DE FUENTES EXTERNAS.
Los sulfatos representan uno de los mayores riesgos de agresión química para el concreto, las reacciones químicas que incluyen la formación de productos expansivos en el concreto o mortero ya endurecido pueden dar lugar a efectos perjudiciales, ya que la expansión puede producir tensiones mecánicas internas que, eventualmente, se traducen en deformaciones y desplazamientos en diferentes partes de la estructura, en la aparición de grietas y fisuras, desconchados, etc.

Una de las formas más frecuentes de ataque químico al concreto endurecido es la acción de los sulfatos. Los sulfatos son sales que afectan la durabilidad del concreto siempre y cuando estén en solución, ya que estos en condición anhidra no producen ningún ataque, por lo general consisten en sulfatos de Sodio, Potasio, Calcio, Magnesio. Muchas de estas sustancias se encuentran en forma de minerales, a continuación se da un listado de estos nombres y su composición general:

  •      anhidrita CaSO4                           o    tenardita Na2SO4
  •     basanita CaSO4 · 1/2H2O           o    mirabilita NaSO4 · 10H2O
  •     yeso CaSO4 · 2H2O                     o    arcanita K2SO4
  •     kierserita MgSO4·· H2O               o    glauberita Na2Ca(SO4)2
  •     epsomita MgSO4 · 7H2O              o   langbeinita K2Mg2(SO4)3
  •     taumasita Ca3Si(CO3)(SO4)(OH)1 · 12H2O

El ión sulfato se encuentra en el suelo. Normalmente en zonas áridas, se pueden presentar en las arenas como material de aporte y en rocas carbonatadas de origen sedimentario, y pese a que pueden no estar en muy alta concentración, si se producen ciclos de humedecimiento y secado sobre el concreto, la concentración puede incrementarse y causar deterioro. Además se encuentra en mayor o menor proporción en todas las aguas libres subterráneas y en solución en agua de lluvia. El agua que se utiliza en las torres de enfriamiento de concreto también puede ser una potencial fuente de ataque por sulfatos debido a la evaporación, particularmente si estos sistemas  utilizan cantidades relativamente pequeñas de agua de reemplazo. También se  encuentra en aguas contaminadas por desechos industriales, como industrias asociadas con la fabricación de químicos, baterías, aluminio, escorias del procesamiento del hierro, cenizas, etc. El agua de mar y los suelos costeros embebidos en agua de mar constituyen un tipo de exposición particular, que se explico con anterioridad. Resumiendo los sulfatos pueden ser de origen natural, biológico o provenir de la polución domestica e industrial.
Los principales factores que afectan al ataque severo de sulfatos en los concretos son:

1.     La permeabilidad del concreto.
2.    Los contenidos de sulfatos en solución de agua.
3.    Contenidos de C3A
4.    Contenidos de Ca (OH)2

2.4.    EFECTOS DEL ATAQUE QUÍMICO POR SULFATOS PROVENIENTES DE LA REACCIÓN DEL CONTENIDO DE ALUMINATO TRICÁLCICO DEL CEMENTO EN SU PROCESO DE HIDRATACIÓN.
El endurecimiento y fraguado del concreto son el resultado de procesos químicos y físicos entre el cemento portland y el agua, que se denominan hidratación.
El clínker de cemento Portland contiene 4 compuestos químicos mayoritarios, los minerales de clínker, que son : C3S = silicato tricálcico, C2S = silicato dicálcico, C3A = aluminato tricálcico y C4AF = ferrita aluminato tetracálcico (Esta fórmula es la composición promedia de una serie de soluciones sólidas entre C6A2F y C6AF2), junto con varios compuestos minoritarios, como MgO, cal libre y sulfatos de álcalis.

Al salir del horno el clínker es enfriado y luego es molido junto con yeso (CaSO4.2H2O o más abreviado 2 CSH) formándose así el cemento Portland. La cantidad de minerales principales en el clínker puede variar y por eso el cemento Portland puede tener distintas propiedades. Los minerales C3S y C2S constituyen, generalmente, el 75-80 % del peso del cemento Portland. Las distintas propiedades se refieren, principalmente, a las diferencias en contenidos de C3S y C3A.

Las reacciones químicas que describen la hidratación del cemento son muy complejas. Para poder entender los procesos químicos que determinan el fraguado del cemento, es necesario estudiar la hidratación de cada uno de los minerales de clínker por separado. Esto supone que la hidratación de cada compuesto es un proceso independiente de los otros procesos que tienen lugar durante la hidratación del cemento. Esta es una suposición y no siempre es válida, ya que las reacciones entre los compuestos de hidratación pueden tener consecuencias importantes pero, por lo menos con respecto a la hidratación de los silicatos, la suposición es bastante representativa.

Entre los minerales presentes en el cemento de Portland, el aluminato tricalcico, C3A es el más reactivo con el agua y tiene una influencia significativa sobre la temprana hidratación y la reología del cemento Portland y concreto. El comportamiento durante hidratación del C3A, como el de los de otros minerales del clinker, depende de varios factores tales como: temperatura, relación agua/cemento, superficie específica del C3A, procedimiento de mezclado y presencia de adiciones.

2.4.1.   HIDRATACIÓN EN AUSENCIA DE YESO
Cuando el aluminato tricalcico, C3A, se pone en contacto con agua, la reacción inicial que se produce puede dar como resultado un fraguado rápido de la pasta de cemento, causado por la formación rápida de los hidratos de aluminato de calcio.

 2C3A + 21H → C4AH19(13) + C2AH8 (Hidratos hexagonales) ∆ H = -340 KJ/mol. (i)

Estos hidratos, que son miembros del grupo AFm (A12O3 - Fe2O3 - monosulfato), no son estables y se convierten fácilmente en otro hidrato, que es el C3AH6, el cual aparece como partículas icosatetraedricas.


C4AH13 + C2AH8 → 2 C3AH6 + 9H (Hidratos cúbicos) 


2.4.2.   HIDRATACIÓN EN PRESENCIA DE YESO.
El yeso permite regular la hidratación del aluminato tricalcico, C3A, que en ausencia de iones sulfato, SO42-, tendría como consecuencia un fenómeno de fraguado rápido del cemento, formando directamente aluminatos hidratados (Reacciones autocataliticas).

En presencia de iones sulfato, las reacciones de hidratación son reemplazadas por unas más lentas, que como en el caso del C3S se desarrollan según una secuencia en la que existen variaciones de velocidad. Sin embargo, la duración de las diferentes etapas de reacción es más grande en el caso del C3A. La figura (3) muestra un diagrama cinético simplificado de las reacciones del aluminato tricálcico en presencia de yeso y de cal. Este sistema reproduce el medio químico que se encuentra el C3A en una pasta de cemento.
La curva calorimétrica de la hidratación de C3A, que se muestra en la figura (4), es cualitativamente parecida a la curva de C3S, aunque las reacciones comprendidas son muy distintas y la cantidad de calor desarrollado mucho más elevada. El primer pico de calor se forma durante los primeros 10 a 15 minutos y, principalmente, se debe a la formación de etringita. El segundo pico coincide con la conversión de etringita a monosulfato y el tiempo que pasa antes de que la conversión empiece depende de la cantidad de sulfato disponible.

[1] INFORME DEL COMITÉ ACI 201 - CAPÍTULO 2 − EXPOSICIÓN A AGENTES QUÍMICOS AGRESIVOS 

26 de marzo de 2014

Herramientas de Planeamiento y Control

3.1. Lean Construction

“Lean Construction” o “Construcción Sin Pérdidas” es una filosofía de gestión de la producción, que tiene por objetivo el aumento de la productividad teniendo su enfoque en satisfacer las necesidades de los clientes. Ha sido desarrollada como resultado de la aplicación de ideas del Lean Production a la construcción.
Según el Lean Construction Institutev (LCI), Lean Construction se extiende sobre los objetivos del Lean Production, los cuales son maximizar el valor para el cliente y minimizar las pérdidas. Para ello define técnicas específicas que son aplicadas en un nuevo proceso de entrega de proyectos. Dentro de estas técnicas podemos mencionar:
• El producto y el proceso de producción son diseñados de manera conjunta para definir y alcanzar, de una mejor manera, los objetivos del cliente.
• El trabajo es estructurado a través del proceso de diseño del proyecto para maximizar el valor y reducir las pérdidas.
• Los esfuerzos para manejar y mejorar los rendimientos específicos son dirigidos a la mejora del rendimiento total del proyecto, debido a que este último logra ser más importante que la reducción del costo o el aumento de la velocidad en alguna actividad específica.
• El concepto de control es redefinido como “hacer que las cosas pasen”, en lugar de un “monitoreo de resultados”. El rendimiento de los sistemas de planeamiento y control son medidos y mejorados.
El Lean Construction Institute es una corporación sin fines de lucro que fue fundada en Agosto de 1997.
Sus miembros están dedicados a realizar investigaciones para desarrollar conocimientos acerca de proyectos basados en la gestión de la producción, diseño, ingeniería y construcción.

La teoría y método del Lean Construction tienen su base en dos propuestas. La  primera propuesta, de Lauri Kokela, señala que la construcción debe ser una producción basada en el concepto Transformación – Flujo – Valor (TFV). La segunda, cuyos autores son Glenn Ballardvii y Gregory Howell, introduce el método de control de la producción del último planificador (Last Planner).
Laura Koskela profesor finlandés, quién estableció los principios de producción en construcción, tomando como referencia la teoría Lean Production, basada en el modelo de producción japonés.
Glenn Ballard (USA), Profesor de la Universidad de California, Berkeley, Director de Investigaciones
del Lean Construction Institute, y Director en Strategic Project Solutions, Inc. Creador del sistema Last
Planner para control de producción.
 Gregory Howell (USA), Co-fundador y Director Gerente del Lean Construction Institute, USA. Socio
del Lean Project Consulting, Ketchum Idazo, USA.
3.2. La filosofía de producción Transformación-Flujo-Valor
En la gestión de la construcción a partir del siglo XX se han considerado y puesto en práctica tres conceptos de producción: la transformación, el flujo y el valor.
El primer concepto considera a la producción como la transformación a partir de la entrada de insumos (input) hacia la salida de productos (output) tras la finalización del proceso. Dicho proceso se descompone a su vez en otras transformaciones, hasta llegar a las transformaciones elementales, las cuales deben ser realizadas de la manera más eficiente posible para que el proceso global también sea eficiente.
Este modelo ha sido el más usado para analizar la producción en la construcción y se esquematiza de la siguiente manera:



El segundo concepto es el modelo de flujos en el cual la producción es concebida como un flujo de procesos, materiales e información, donde adicionalmente a la transformación también se considera la existencia de esperas, inspecciones, transportes y trabajo rehecho.

El tercer concepto considera la producción como un proceso para identificar las necesidades del cliente. Estas necesidades se trasladan a un diseño del producto y son alcanzadas a través de la reestructuración del mismo.



La nueva filosofía de producción Transformación-Flujo-Valor, desarrollada por Ph.D. Lauri Koskela en 1992, integra los tres conceptos de producción antes descritos dentro de las siguientes características:
ü  Reducción de las actividades que no agregan valor para el cliente.
ü  Incremento del valor de la producción, a través de una consideración sistemática de los requerimientos del cliente.
ü  Reducción de la variabilidad en los procesos de producción.
ü  Reducción de tiempos en los ciclos de producción.
ü  Simplificación de los procesos de producción mediante la reducción de pasos, partes y relaciones.
ü  Incremento de la flexibilidad del producto terminado.
ü  Incremento de la transparencia de los procesos.
ü  Enfoque en el control de procesos complejos.
ü  Introducción de nuevos procesos para la mejora continúa.
ü  Balance entre la optimización de los flujos de los procesos y la optimización de las conversiones.
ü  Comparaciones periódicas dentro y fuera de la empresa (benchmarking).

3.3. Last Planner
El desarrollo de todo proyecto, contempla la realización de una planificación maestra basada en supuestos y condiciones ideales, en base a las cuales se elabora el presupuesto de obra. Al momento que la construcción del proyecto inicia, surgen imprevistos y variaciones de las condiciones iniciales asumidas, las cuales generan retrasos y costos adicionales si no son detectados y controlados a tiempo.
Ante esta situación surge el sistema de control de la producción del último planificador (Last Planner) que fue desarrollado por Ph.D. Glenn Ballard y P.E.
M.S.C.E. Greg Howell durante la segunda mitad de la década de los noventas. El objetivo principal de este sistema es mejorar la confiabilidad en la planificación, por medio de un adecuado control del flujo de la producción.
Donde el concepto de control es considerado como “la ejecución de acciones necesarias para que la planificación se cumpla”, a diferencia del concepto tradicional, en donde se entendía al control como el “monitoreo de los resultados”.
Last Planner hace referencia a la persona o grupo de personas, que se encarga de la definición final y asignación del trabajo. Esta planificación tiene la particularidad de ser utilizada para la asignación de tareas y no para la generación de alguna planificación posterior. Para definir esta asignación del trabajo, tal como en el método tradicional, se toma en cuenta la planificación maestra, considerando además la capacidad de producción real de la cual se dispone. Pero para poder definir adecuadamente esta capacidad de producción real, se debe considerar la variabilidad de los procesos, lo cual genera incertidumbre sobre el conocimiento de la situación en la que se encontrará el proyecto luego de un largo periodo de tiempo.
Por ello la tarea del último planificador se realiza como una planificación a corto plazo, por lo general una semana, en la cual la incertidumbre es menor. Esta teoría se puede ver de una mejor manera en la siguiente ilustración:


3.4. Look Ahead Planning
Look Ahead Planning (LAP) es una herramienta de planificación de jerarquía media, basada en la planificación maestra, en la cual se genera información para la realización de una planificación a corto plazo, que ayuda al control de la asignación de trabajo.
Como producto de la aplicación del LAP se obtiene el Look Ahead Schedule que es un cronograma comúnmente utilizado en la industria de la construcción el cual típicamente resalta lo que se debe realizar durante el periodo analizado.
Según Ph.D. Glenn Ballard el proceso del Look Ahead aplicado dentro del marco del sistema del último planificador permite que este cumpla las siguientes funciones:
· Moldear la secuencia del flujo de trabajo.
· Emparejar el flujo de trabajo con la capacidad.
· Descomponer la planificación maestra en paquetes de actividades de trabajo y operaciones.
· Mantener un inventario de trabajo listo para realizarse.
· Actualizar y revisar los cronogramas de mayor jerarquía según sea necesario.
Las funciones anteriormente descritas son alcanzadas a través de la realización de los siguientes procesos:
· Definición de actividades: Las actividades definidas en la planificación maestra se descomponen identificando las asignaciones, las cuales son actividades de un tamaño apropiado para ser incluidas en un plan de trabajo semanal.
· Análisis de restricciones: Para cada una de las asignaciones identificadas se realiza el análisis de restricciones en el cual se listan los recursos y restricciones en general necesarios para que la asignación este lista para realizarse.
· Asignación del trabajo según el criterio de “jalar” (pull): se realiza en función a la condición de la planificación, cuando se requiere, emparejando el trabajo que se debe de realizar con el trabajo que se puede realizar.

3.5. Porcentaje de Planificación Completa (PPC)
El control dentro de la teoría del Lean Construction se ha redefinido como la acción de “asegurarse que las cosas sucedan”, lo que implica ejecutar las acciones descritas anteriormente en las herramientas Last Planner y Look Ahead Planning. Este control se ejerce con anterioridad a la ejecución con el objetivo de aumentar la confiabilidad de las asignaciones.
De forma adicional al control planteado anteriormente por Ph.D. Glenn Ballard, se propone dentro del sistema Last Planner una herramienta de “control tradicional” denominada Porcentaje de Planificación Completa (PPC). El PPC es una herramienta que ayuda al control de la producción; el cual evalúa la planificación. A diferencia de las herramientas anteriores, esta se realiza en un momento posterior a la ejecución.

Esta herramienta es calculada dividiendo el número de actividades completadas entre el número total de actividades planeadas, expresado como porcentaje. Luego de la ejecución de las actividades en campo, se genera un registro en el cual se indica que actividades planificadas no han sido cumplidas, indicando también los motivos por los cuales ha sucedido el incumplimiento. El PPC es una herramienta de útil ayuda a la identificación de restricciones, que facilita el mejoramiento continuo de la confiabilidad de la planificación y como consecuencia el desempeño del proyecto.

19 de marzo de 2014

PLANIFICACIÓN Y CONTROL EN LA CONSTRUCCIÓN

FUENTE: www.cec.uchile.cl/~ci52a/Apuntes/CAP3

PLANIFICACIÓN Y CONTROL EN LA CONSTRUCCIÓN.

Tiene por objeto anticipar una visión de conjunto de las diversas funciones que conforman una obra, su forma de coordinarlas y las condiciones que deben tenerse presente al seleccionar un equipo o un método
de construcción.
La planificación y control de una obra es el proceso de definir, coordinar y determinar el orden en que
deben realizarse las actividades con el fin de lograr la más eficiente y económica utilización de los equipos,
elementos y recursos de que se dispone y de eliminar diversificaciones innecesarias de los esfuerzos, proceso que se establece o define en un plan de trabajo, el cual debe ser controlado a lo largo de la obra para saber si se está cumpliendo o si debe ser sometido a una revisión o modificación a fin de que se pueda cumplir con el objetivo final fijado.
Para ello se debe establecer un sistema para medir el avance que se esta realizando y poder compararlo con
el proceso que se había programado o planeado; que además, permita controlar lo empleado en mano de obra, equipos y materiales con relación al programa.

La planificación debidamente controlada permitirá:
1) Conocer que actividad no se está desarrollando de acuerdo a lo programado.
2) Poder tomar una decisión en el momento adecuado.
3) Mostrar un orden y disciplina de trabajo.
4) Proporcionar un medio de comunicación tanto vertical como horizontal.

Los principios básicos de una programación y su control son aplicables igualmente a proyectos simples o
complejos.
Un “Plan de Trabajo”, que es un conjunto de programas detallados, determina el orden, los métodos de
construcción y la organización que se dispondrá para la ejecución de las obras.
En otras palabras, podríamos decir que consiste en planear para cada etapa de la jornada, cuándo, con qué, y cómo se ejecutará.
El estudio del plan de trabajo es, por lo tanto, idealmente previo a la confección del presupuesto de la obra,
y a la iniciación de los trabajos. Su objeto es evitar que durante la construcción deba improvisarse sobre cual parte de la obra debe iniciarse en ese momento, con que equipo o herramientas se va a ejecutar, que operarios se destinarán a esa faena, quien será su jefe y cuales sus atribuciones.
Lo mismo puede decirse respecto al resto de la organización de como ser bodegas, contabilidad y demás
servicios.
De esto se desprende que coordinar los distintos trabajos para mantener en ocupación continua a un número
de operarios y equipos es preocupación importante del plan de trabajo.
El plan de trabajo que de el menor costo de construcción, será el que mejor coordine las distintas etapas de
la construcción dando la continuidad al trabajo y sistematizando, a semejanza, en lo posible, al trabajo de una fábrica, en que cada operación es bien determinada y el operario sabe exactamente lo que debe realizar.

Establecerá las fechas en que los operarios, materiales y equipos deben llegar a la obra. Fijará las normas para controlar los avances, rendimientos, costos, etc. Estos controles permiten saber si las obras están progresando de acuerdo al plan elaborado o no, para que en este último caso se efectúen los cambios o mejoras necesarias al programa de trabajo para recuperar el tiempo perdido o reducir los costos con el uso de otros métodos de trabajo.

Se elegirán los métodos de trabajo y equipos a emplear y se fijará la ubicación de los talleres, oficinas, bodegas, plantas de fuerza, comedores, casas para habitación, etc.

A continuación se muestran los principales puntos que deben considerarse al estudiar un plan de trabajo,
planos y programas que intervienen en la construcción de una obra.

3.1- Secciones de la Obra.
Si se estudia el plano de planta general de un proyecto se verá, en la mayoría de los casos, la conveniencia
de dividir la obra en secciones, para los efectos de la construcción.
Los motivos que influirán en la elección de las secciones pueden ser: diferente ubicación de los trabajos,
que se ejecuten con distinto equipo, que los operarios sean de especialidades distintas, que deban ejecutarse en distintas épocas, etc.
Al ubicar en el tiempo las etapas de trabajo de las diferentes secciones habrá que coordinar trabajos
similares a fin de evitar la duplicación de equipos y mantener lo más constante posible el número de operarios.

3.2- Obras Similares.
El estudio del plan de trabajo de obras similares resulta una buena guía para elegir él o los métodos de
trabajo a emplear, siempre que se hagan las correcciones necesarias para tomar en cuenta la diferencia entre los factores locales, la magnitud de las obras comparadas, calidad del personal, etc., especialmente cuando las obras que se comparan son de diferentes países.
Esta primera selección de los métodos de trabajo o sistemas de construcción deberá ser confirmada o
modificada al hacer los estudios económicos comparativos de los costos de construcción con los diferentes tipos de
equipos que se pueden usar.
3.3- Estudio de Modelos.
En algunos casos en que las áreas de trabajo son restringidas o deben construirse importantes ataguías, se
pueden prevenir errores o descubrirse fases del trabajo no previstas estudiando las operaciones en modelos e la faena ejecutados con dicho objeto.
Lo mismo puede decirse con respecto a los equipos especialmente diseñados para un trabajo determinado.
También se han usado los modelos para instruir a los capataces y operadores de equipos sobre la forma de
abordar una faena delicada, la que, ejecutada en otra forma, podría poner en peligro la seguridad del personal.

3.4- Selección del Equipo.
Gran parte del capital de trabajo de una empresa corresponde a inversiones en equipo de construcción. La selección del equipo mas adecuado a usar en la faena debe ser, por lo tanto, motivo de un cuidadoso  estudio económico comparativo entre los diversos equipos con que se puede realizar un trabajo.
La adquisición de un equipo debe considerarse como una inversión que se recuperará con una cierta utilidad, durante su vida útil.
Toda adquisición de equipo debe estar justificada por un estudio que demuestre que la suma de los costos de operación, manutención, reparación y depreciación del equipo elegido es menor que la de otros equipos o que los costos que se obtendrían por métodos manuales, siempre que ellos permitan realizar la obra en los plazos fijados.
El tamaño o capacidad de producción del equipo debe corresponder a la establecida en el programa de trabajo a fin de que las máquinas trabajen con su mejor rendimiento.
Además, el tipo de equipo debe ser el adecuado a la clase de trabajo asignado, especialmente en obras de
movimiento de tierras.

3.5- Equipos Especiales.
En ciertos casos los equipos standard pueden no ser los mas apropiados para el trabajo y resultar más económico para el constructor diseñar el equipo especial. Por ejemplo, moldes sobre carros para ejecutar el vaciado de concreto de un canal o de un túnel.
Como estos equipos especiales solo tendrán aplicación en la obra para la cual fueron proyectados, su costo menos el valor recuperable de los materiales usados en él, debe amortizarse totalmente en dicha obra.
En todo caso la elección de un equipo especial deberá ser justificada por medio de un estudio económico comparativo entre el uso de los equipos convencionales y el equipo especial ideado para esa obra.
En la ejecución de estos equipos especiales se usará, en lo posible, elementos y materiales standard por ser de menor costo, dar un mayor valor de recuperación y porque los repuestos se pueden comprar en el mercado sin necesidad de ordenarlos especialmente.

3.6- Instalaciones y Obras Anexas.
Elegidos los métodos de construcción y los equipos, quedaran a su vez fijadas las instalaciones anexas necesarias para su funcionamiento, como ser: caminos de circulación, planta de fuerza, de concreto, talleres, la cantidad de campamentos, etc.
Teniendo presente la duración de la obra, las condiciones climáticas, la posibilidad de usar estas instalaciones en una próxima faena, se determinará o especificará el tipo de instalación a ejecutar. Por ejemplo se especificará si los campamentos serán de materiales ligeros y construidos en la obra o serán prefabricados, o previendo su uso en otra obra, serán del tipo desarmare.
Entre las obras anexas se consideraran, entre otras, las siguientes:
 1. Caminos de acceso a las obras y caminos interiores de la faena. 
 2. Planta de fuerza, de aire comprimido, de agregados, de concreto;
 3. Talleres, maestranzas, garajes;
 4. Líneas de transmisión de energía eléctrica, cañerías de abastecimiento de agua y de aire comprimido;
 5. Patios de almacenamiento de materiales;
 6. Oficinas, bodegas, laboratorios;
 7. Sistemas de comunicaciones (teléfonos, radios, etc,)
 8. Instalaciones para abastecimiento de bencina y petróleo;
 9. Campamentos para habitación;
10. Escuelas, policlínicos, campos de deportes, club social, restaurantes, lavanderías, carnicerías, panadería;
11. Servicios sanitarios y servicio de incendio.

3.7- Plano de Distribución.
El objeto de todos los estudios anteriores ha sido formular el programa de trabajo bajo el cual se ejecutará
la obra. Este plan de trabajo se resume un plano de planta general del proyecto de la obra en el que se indica la disposición dada a todos los elementos que intervienen en la construcción, como ser, caminos, planta de concreto, acopios de agregados, zonas de empréstitos, áreas para desmontes, planta de fuerza, oficinas, laboratorios, campamentos, bodegas, etc.
Este plano general de distribución de las faenas se completará con todos los planos de detalle que se estime
necesario para la construcción y montaje de los edificios, maquinarias y equipos que en el se indican.
Es importante verificar acuciosamente en este plano general de distribución que el programa de trabajo concebido es de fácil realización y sus etapas están bien coordinadas porque cualquier defecto de funcionamiento o de coordinación que se presente durante la construcción significará modificar las instalaciones con el consiguiente atraso y mayor costo de las obras.

3.8- Programa de Trabajo.
Especificados los trabajos a ejecutar, faltaría ubicarlos en el tiempo. La representación gráfica es la mas adecuada y se hace de tal forma en que se lleva en las ordenadas las distintas secciones de la obra con sus detalles más importantes y en las absisas el tiempo. 
Debe hacerse un estudio detenido de este gráfico para verificar que las secciones de la obra y cada una de
sus partidas a ejecutar estén coordinadas entre sí, es decir, haya una sucesión lógica entre ellas; que faenas similares, en distintas secciones, estén desplazadas en el tiempo para no duplicar los equipos y aumentar innecesariamente el personal; que faenas que solo puedan realizarse en ciertas estaciones del año estén bien ubicadas en la programación; etc;
En el gráfico, el tiempo se puede dividir en meses como así en obras de mayor complejidad, o cuando se quiere llevar un control mas exacto, se hacen divisiones semanales o diarias.
En el diagrama de Gantt, mostrado anteriormente, no se indican claramente las dependencias o interconexiones entre las diversas actividades ni tampoco la coordinación que debe existir entre las distintas actividades en la forma expresa en que se establece en los diagramas en forma de red.
Es por ello que el uso de ambos sirven para llevar durante la construcción, el control de avance de las faenas.

3.9- Programas de Equipos, Personal y Financiero.
De lo anteriormente expuesto se deduce que los factores que intervienen en la determinación de un programa de trabajo son un gran numero y que, por lo tanto, no es fácil encontrar directamente la solución. Solo por aproximaciones sucesivas y estableciendo prioridad a algunas variables podremos llegar a la solución mas conveniente. 
En otras palabras, el programa de trabajo no será el mismo si se trata, por ejemplo, de hacer una obra en el
menor plazo posible o si se exige que su costo sea el menor posible. 
Una manera de proceder seria, por ejemplo la siguiente: Supongamos que se trata de una obra ejecutada por propuesta en el cual el plazo de ejecución esta fijado, los costos deberán ser los mínimos compatibles con el plazo dado y no hay limitación para la adquisición de equipos.
Se fijarían tentativamente las secciones de la obra y se elegirían dos o tres métodos de construcción para cada etapa de la obra basándose en la propia experiencia, en obras similares y en las especificaciones del proyecto.
Con estos datos se dibujarían los respectivos anteproyectos de Plano de Distribución y de programa de trabajo, los que representarían las posibles soluciones.
En seguida se determinarían los costos unitarios para cada una de las soluciones o programas de trabajo, las
inversiones en equipo y los plazos de ejecución.
Comparando los resultados obtenidos para las distintas soluciones se elegirá una de ellas o una combinación
de ellas como la más conveniente.
Los cálculos de costos unitarios para los distintos anteproyectos mencionados anteriormente no se hacen con todo detalle sino con vista a obtener resultados comparables entre si, ya que se trata solo de determinar, en forma rápida, cual es el método de trabajo mas económico.
Elegido en definitiva el sistema de trabajo se repetirán los cálculos con todo detalle determinando además los materiales, operarios, equipos, etc., que se usaran en la operación y se confeccionara el plano de ubicación de la instalaciones, programa de avance y demás programas de detalle que completan el programa de trabajo y determinan como deben ser efectuada cada operación en la faena. 
En los párrafos siguientes se indicaran dichos programas:

a) Programa del Equipo.- Este programa indica el tiempo de uso que tendrá el equipo, lo que justifica su adquisición o no. Sirve de base para determinar la inversión en equipos y repuestos, el tiempo de ocupación de los operadores, la fecha en que el equipo debe llegar a la faena, etc.

b) Programa de trabajadores. Es necesario conocer el número de trabajadores que habrá en la obra. Un cuadro como el de la figura indica, por especialidad el número que se necesitará mensualmente, así como del costo por especialidad.
Este cuadro tiene especial importancia para juzgar la bondad del programa de trabajo y puede sugerir modificaciones que eviten el tener que contratar o despedir trabajadores varias veces. La contratación de personal especializado en un gran numero pude ser difícil, y por lo tanto, obliga a bajar el promedio de preparación exigido.
En cuanto a los despidos, hay layes que fijan el monto por termino de contrato, el cual lo debe cancelar la empresa constructora al trabajador.
 Una curva de ocupación mas pareja, sin grandes fluctuaciones, reduce los gastos de despido, disminuye los gastos de instalación de campamentos y no produce la desmoralización de los trabajadores por efecto de la
inestabilidad del empleo.

c) Programa Financiero.-  Para que un programa de trabajo se pueda cumplir es indispensable contar con los fondos necesarios para hacer en las fechas previstas las adquisiciones del equipo, las instalaciones anexas, pago de sueldos, adquisición de materiales, etc. El programa de trabajo será, por lo tanto, la diferencia entre las sumas invertidas en las obras y las recibidas del propietario por cancelación de los estados de pago.
 Si se lleva en gráficos dichos valores se tendrá el monto del capital de trabajo que se necesite cada mes.
Para mayor claridad se hacen gráficos separados para cada una de las partidas importantes.

3.10- Controles Principales.

a) Control de avance.- Si en una faena es indispensable tener un programa de trabajo para saber cuando, con que y como se ejecutaran las obras, es también importante, durante la construcción, saber si él se esta realizando de acuerdo a lo programado. Para ello es necesario establecer un sistema de control que mantenga informado al ingeniero jefe,periódicamente, del avance efectuado en cada una de las faenas a fin de que cualquier atraso o deficiencia en alguna de ellas pueda ser corregido a tiempo, ya sea aumentando el número de trabajadores, cambiando el equipo o corrigiendo en esa parte el programa de trabajo, si se constata que hubo un error de planeación y se pueda, por lo tanto, mantener en sus líneas generales el programa primitivo y cumplir con los plazos de entrega.
Si estas correcciones no se hacen a tiempo es muy probable que no pueda continuarse con el programa de
trabajo primitivo y deba estudiarse uno nuevo, cuya aplicación significará ciertamente trastornos y mayor costo de las obras.

b) Control de rendimiento.- Si en una faena se pagara a los operarios las semanas completas sin llevar ningún control de los días faltados o de las horas no trabajadas, se diría que la faena esta totalmente sin control.
Las máquinas o equipos que trabajan en una faena tienen costo de operación del orden de 30 a 60 veces el
costo de un operario, por lo tanto, con mucha mayor razón debería decirse que una faena esta sin control si ni se lleva un control de los rendimientos obtenidos y las horas trabajadas para cada una de las máquinas que operan en la faena.
Cada equipo deberá tener una hoja de vida para llevar el control de costos y diariamente se llevará en un gráfico la producción obtenida y los totales por mes. 
En algunos equipos, como ser en una planta de concreto, resulta muy sencillo controlar su operación por medio de equipos computarizados. El gráfico obtenido indica la producción de concreto, el consumo de cemento, el tiempo de mezclado, el peso de cada agregado, la humedad de la arena, tiempo perdido, fallas,  etc.,
Los gastos que estos controles originaran son siempre una fracción del valor de las economías que se obtienen en la operación de equipo y en los otros trabajos relacionados con el.
Por último, toda esta información tienen un gran valor para el estudio de los presupuestos de nuevas obras.

c) Control de Costos.- La industria de la construcción tiene, en lo referente a la determinación de los costos, una diferencia fundamental con respecto a la industria manufacturera. Consiste en que la primera debe calcular sus costos y fijar su precio de venta antes de la ejecución de la obra, basado en supuestos no siempre bien conocidos y dichos precios permanecen invariables durante toda la obra aunque ellos resulten inferiores a los costos reales, es decir, produzcan perdidas, en cambio la segunda establece sus costos y, por tanto, el precio de venta de los productos que elabora después de experimentar un proceso de elaboración que, generalmente, es repetitivo y puede , en cualquier momento, en que se haya producido una variación de los costos, aumentar sus precios de venta hasta que ellos remunerativos.
Un sistema de contabilidad de costos permitirá determinar, en cada momento de la construcción, que ítems del presupuesto han sido mal calculados, es decir, sus costos reales son superiores a los previstos y de su análisis deducir las correcciones o modificaciones que hay que introducir en los métodos de trabajo, en los equipos, supervisión, sistemas de pago, etc., a fin de reducir las perdidas a un mínimo.
La importancia o la extensión que se quiera dar a la contabilidad de costos quedará fijada al establecerse el
sistema de cuentas, en otras palabras, al enumerar los ítems del presupuesto con sus divisiones y subdivisiones que se quieren establecer como cuentas para controlar cada uno de ellos, así como las cuentas que se abran o establezcan para controlar los costos de operación de los equipos y plantas de construcción, ya sea por grupos de equipos similares o individualmente para cada uno de ellos.
El sistema de cuentas debe estar íntimamente relacionado con el presupuesto de la obra con el objeto de permitir, en cada ítem, una fácil comparación de los costos reales con las estimaciones originales del presupuesto.
Durante la construcción es probable que se estime conveniente crear nuevas divisiones o subdivisiones de los ítems establecidos así como eliminar o refundir algunos por no dar información de mayor interés. En una
contabilidad de costos bien planeada estas modificaciones son muy simples de realizar.
Al establecer una contabilidad de costos debe tenerse presente que ella es un medio para obtener cierta información útil para el control de la faena y para poder deducir de ella, en el momento oportuno, las correcciones o modificaciones de los métodos de trabajo que se están empleando y que en ningún caso es un fin. En consecuencia, debe ser realista, simple y fácil de comprender por el personal que va a usar la información que ella proporcione y ser entregada puntualmente en las fechas establecidas.
El atraso en su entrega puede significar un atraso igual en la toma de decisiones con perjuicio para la faena.

3.11- Organización de la Obra
Generalmente se representa la organización del personal de la obra en forma de un organigrama en el cual
se establecen las funciones de dicho personal y sus dependencias. Se complementa con un manual de funciones en que se detallan sus obligaciones y atribuciones.
El organigrama es una representación gráfica de las partes que componen una organización y que forman
un todo único. Cuando numerosas personas deben trabajar juntas hay muchas oportunidades para que se produzcan mal entendidos y roces por falta de una determinación precisa de las funciones, responsabilidades, campos de acción de cada uno y líneas de comunicación. En el organigrama dichas responsabilidades y obligaciones quedan bien definidas. Las líneas de comunicación son tanto horizontales como verticales y funcionan en ambas direcciones.
Generalmente se establecen entre los supervisores líneas de comunicación informales, que no se indican en el
organigrama y que a veces son más eficientes que las formales.
El organigrama de la faena deberá ser conocido por todo el personal.
Debido a expansión o contracción de las actividades o a cambios de personal puede ser necesario introducir
cambios en la organización, en consecuencia, debe revisarse cada cierto tiempo e introducir las modificaciones necesarias.
Las funciones a realizar en una obra, sea esta grande o pequeña , son prácticamente las mismas.