Es probable que el crecimiento en el mercado de edificios inteligentes fomente la rápida absorción del hormigón inteligente. Esto se debe a que, además de su funcionalidad básica de detectar grietas menores, el hormigón inteligente también ayuda a detener el progreso de las grietas , reforzándolas para hacerlas más fuertes. Además, se requiere mucha fuerza para que el hormigón inteligente se doble, y puede aceptar más energía antes de la fractura.

El hormigón inteligente también puede encontrar aplicación en la construcción de carreteras capaces de detectar la posición, el peso y la velocidad de los vehículos.

AHORRO DE TIEMPO EN EL AEROPUERTO DE LA CIUDAD DE LONDRES

Los contratistas que trabajan en una nueva y enorme plataforma de hormigón en el Aeropuerto de la Ciudad de Londres han utilizado esta tecnología innovadora de predicción de resistencia del hormigón para ayudarlos a optimizar los flujos de trabajo. 

En comparación con Heathrow, el London City Airport es pequeño y ágil, con los pasajeros más rápidos capaces de llegar desde los escritorios en el centro financiero de la capital hasta la pista en menos de una hora. 

Su popularidad ha provocado planes para aumentar la cantidad de pasajeros que puede acomodar en 2 millones por año. Y para hacer eso, necesita más infraestructura. 

Bam Nuttall está entregando una extensión de cubierta de hormigón de £ 85M y 75,000m 2 sobre el King George V Dock en el este de Londres como parte del programa de desarrollo del aeropuerto de £ 480M. La extensión albergará puestos de aviones, una calle de rodaje y una extensión de terminal. 

Para hacer esto, el contratista está construyendo secciones de extensión de cubierta de forma incremental. Una vez que una nueva sección está lista, forma la base desde la cual construir la siguiente. 

Para emprender este trabajo, el contratista Bam Nuttall tiene que planificar una secuencia compleja de logística para que el proyecto no se prolongue demasiado. Ha establecido una asociación con la puesta en marcha de equipos de sensores Converge, financiada por una subvención de Innovate UK. Los sensores desarrollados con Converge brindan predicciones precisas de cuándo el hormigón alcanzará la resistencia requerida, lo que significa que Bam Nuttall puede planificar cuándo puede colocar la planta en un área recién hormigonada y continuar con la siguiente parte del trabajo. 

Converge desarrolla sensores que digitalizan los sitios de construcción. Ha trabajado en cientos de proyectos, utilizando su sensor estándar. Aquí los sensores se colocan entre el refuerzo antes de verter el hormigón. 

Cada sensor tiene un código QR, que se escanea en el sistema de software Converge. La punta del sensor es un termómetro, que toma lecturas de temperatura del hormigón después de un vertido. 

El cable del sensor sobresale del hormigón recién vertido y transmite su temperatura a la nube donde se procesa. Un ingeniero en el terreno finalmente recibe un ping en su tableta o dispositivo, diciéndoles qué sensor (identificado a través del código QR) indica que el hormigón ha alcanzado su resistencia. 

La escala del uso de estos sensores ahora ha permitido al Converge desarrollar algoritmos que pueden predecir cuándo el hormigón alcanzará la resistencia deseada. 

“Al reunir información de 10,000 sensores en el campo, en cerca de 200 proyectos, pudimos comenzar a predecir cómo se comportará ese material. 

"Esto solo fue posible debido a la gran cantidad de datos y proyectos hasta la fecha", dice el cofundador de Converge, Raphael Scheps.

“Las predicciones son 95% precisas. Hemos tenido casos en los que estamos pronosticando una ventana de 10 minutos, lo cual es increíblemente preciso ". 

Las predicciones son 95% precisas. Hemos tenido casos en los que estamos pronosticando una ventana de 10 minutos

El London City Airport es la primera aplicación comercial del algoritmo que combina datos que incluyen lecturas de temperatura del hormigón con pronósticos meteorológicos locales, para dar una predicción de cuándo el hormigón alcanzará su resistencia. 

Para un proyecto que trabaja en un espacio confinado, esto es crucial, ya que permite al equipo saber cuándo se puede colocar la planta en el nuevo hormigón y preparar las entregas y suministros en consecuencia. 

La estructura de la cubierta se compone de tablones prefabricados, vigas e insitu que se sientan sobre pilotes. Las pilas suelen tener 30 m de largo,   10 m hacia abajo a través del agua del muelle y 20 m en el suelo, en una cuadrícula de aproximadamente 10 m por 10 m. 

Las vigas son generalmente de 9.8 m de largo y 900 mm por 930 mm de ancho. Se extienden a través de las pilas y pueden pesar hasta 43 toneladas cada una. Encima de ellos, actuando como vigas secundarias, están los tablones prefabricados que tienen 300 mm de profundidad por 1.5 m de ancho y 9.5 m de largo.

El hormigón in situ cubre toda la cubierta y llena los huecos, uniendo los elementos prefabricados. La superficie de la cubierta de hormigón in situ es de aproximadamente 70,000 m 2 con una profundidad mínima de 150 mm. 

El volumen de hormigón entre los elementos prefabricados es insignificante, pero en total Bam Nuttall estima que se requerirá un   volumen de hormigón in situ superior a 16,000m 3 . La resistencia de diseño del hormigón es C40 / 50, lo que equivale a una resistencia del cubo de compresión de 50MPa. 

 “El método que estamos utilizando para esta grúa es una 'mano sobre mano', por lo que coloca todos los prefabricados encima de las pilas. La grúa tiene un alcance limitado debido al peso del prefabricado. Solo puede llegar tan lejos hasta que esté esperando que la [siguiente sección de] cubierta esté lista ”, explica el gerente de proyecto de Bam Nuttall, Dan Russell. 

La grúa tiene una capacidad combinada de peso y elevación de hasta 500 t, y es vital poder predecir cuándo puede pasar a la siguiente parte del trabajo. El equipo dice que ya está generando eficiencias de tiempo útiles en el programa. 

Las ganancias de velocidad y eficiencia como esta tienen un efecto acumulativo significativo

“La naturaleza predictiva es particularmente útil ya que es un sitio muy restringido. Si podemos predecir cuándo vamos a mover grúas, podemos equipar a los proveedores para que podamos tener entregas justo a tiempo ”, agrega el ingeniero de sección de Bam Nuttall para las obras de hormigón in situ Dominic Morgan.

El equipo realiza múltiples vertidos de hormigón por día, que generalmente oscilan entre aproximadamente 120m 3 . Pours comenzó en agosto y continuará hasta la primavera. 

El hormigón en sí es una mezcla de aire Cem 1, que tiene miles de pequeñas bolsas de micro-aire, solo visibles a simple vista, en las que el agua puede expandirse cuando se congela, reduciendo la presión sobre el hormigón. Fue elegido específicamente por su resistencia al clima y al agua. Para mantener el aire en el hormigón, debe bombearse alrededor de 300 m a través del muelle, ya que transportarlo en contenedores aplastaría la mezcla, de la misma manera que el aire se caería de un soufflé si se deja caer. 

El director de construcción del Aeropuerto de la Ciudad de Londres, David Aimable-Lina, dice: “Parte de nuestra misión en el Aeropuerto de la Ciudad de Londres es permitir la innovación y promover los avances tecnológicos, por lo que nos complace proporcionar un banco de pruebas para la tecnología inteligente del hormigón. 

"La capacidad de predecir con precisión cuándo se habrá curado el hormigón y la mayor certeza en el proceso de construcción que esto está proporcionando ha significado que podamos ofrecer etapas clave del programa más amplio de manera más rápida y eficiente, con un mayor nivel de previsibilidad".

“Por ejemplo, permitir un traspaso mucho más suave entre los socios en lo que es un programa complejo, el mayor proyecto de construcción marina en tierra en Europa occidental, todo en un sitio restringido junto a un aeródromo operacional ocupado. 

"Las ganancias de velocidad y eficiencia como esta tienen un efecto acumulativo significativo para la entrega exitosa de todo el Programa de Desarrollo del Aeropuerto de la Ciudad de Londres, nuestra transformación de £ 480M del aeropuerto para aumentar la capacidad y mejorar la experiencia para pasajeros y aerolíneas".

Bam Nuttall dice que ahora está buscando desplegar este hormigón inteligente en proyectos futuros, incluido el trabajo para proteger la línea ferroviaria en Dawlish en Devon para Network Rail.

Fuente e imágenes en: https://www.newcivilengineer.com/innovative-thinking/smart-concrete-saving-time-at-london-city-airport-20-01-2020/