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CARIBBEAN JOURNAL OF MANAGEMENT SYSTEMS; ISSN 3028-3884; Enero-Diciembre 2023. Vol. 2, N°1.
Diagnóstico Tecnológico de las Principales Tendencias en la Industria de la
Construcción
Technological Diagnosis of the Main Trends in the Construction Industry
Diagnóstico Tecnológico das Principais Tendências da Indústria da
Construção
Yunellis Burgos Pereira
1
, Carolina Miranda Machado
2
, Lucia Ramos Gómez
3
, Claudio Narváez Zúñiga
4
[Aderlin Ortiz Orozco, Juan Anaya López, María Revollo Padilla, Yanier Rojas Miranda, Julio Concha
Castro, Juan Quiroz Espinosa, Cindy Castilla Pérez, María Puentes Ortiz]
5
Recibido: 17/07/2023 Aceptado: 20/10/2023 Publicado: 22/12/2023
Resumen
La implementación de procesos de vigilancia tecnológica para innovaciones y tendencias en la industria de
la construcción es de gran importancia. La metodología llevaba a cabo para este diagnóstico tecnológico
consta de 4 grandes fases que enmarcan el proceso de vigilancia tecnológica que consistió primeramente
en una recolección de la información para su posterior análisis, logando la publicación de la información y
por último la toma de decisiones lo que permitió abrir paso a un conjunto de información literaria cerca de
la tecnología abordada en este caso, los sensores IOT específicamente los empleados en el armado de
estructuras y hormigón. Se obtuvo el nivel actual de tecnología e innovación y así mismo las herramientas
novedosas que se están empleando en el sector y que buscan precisamente brindar mayor seguridad y
confianza en las estructuras como lo son los sensores IOT para hormigón y la robótica. Desde esta
perspectiva el artículo permitió realizar una revisión de la literatura para indagar que iniciativas han sido
implementadas en la construcción de viviendas y edificaciones residenciales desde el enfoque de IoT
encaminados a cubrir los problemas presentes en el proceso de construcción.
Palabras clave: Tecnología, Construcción, Sensor, Hormigón, Robótica.
Abstract
The implementation of technology monitoring processes for innovations and trends in the construction
industry is of great importance. The methodology carried out for this technological diagnosis consists of 4
large phases that frame the technological surveillance process, which consisted first of collecting
1
Fundación Universitaria Tecnológico Comfenalco Cartagena, Cartagena de Indias, Colombia.
yburgos@tecnologicocomfenalco.edu.co - https://orcid.org/0000-0003-4755-7765
2
Fundación Universitaria Tecnológico Comfenalco Cartagena, Cartagena de Indias, Colombia.
carolina.miranda@tecnologicocomfenalco.edu.co - https://orcid.org/0009-0009-7366-8056
3
Institución Universitaria Mayor de Cartagena, Cartagena de Indias, Colombia. lramosg@iumcar.edu.co -
https://orcid.org/0000-0001-5506-4480
4
CN Consultores y Asociados SAS, FUCEC, Cartagena de Indias, Colombia. cnarvaez@cnconsultores.com.co -
https://orcid.org/0009-0006-2979-5152
5
Fundación Universitaria Tecnológico Comfenalco, Cartagena de Indias, Colombia. Estudiantes Semilleristas Programa
Ingeniería Industrial.
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information for subsequent analysis, achieving the publication of the information and finally making
decisions, which It allowed us to open the way to a set of literary information about the technology
addressed in this case, IOT sensors specifically those used in the reinforcement of structures and concrete.
The current level of technology and innovation were obtained, as well as the innovative tools that are being
used in the sector and that seek precisely to provide greater security and confidence in structures such as
IOT sensors for concrete and robotics. From this perspective, the article allowed for a review of the literature
to investigate what initiatives have been implemented in the construction of homes and residential buildings
from the IoT approach aimed at covering the problems present in the construction process.
Keywords: Technology, Construction, Sensor, Concrete, Robotics.
Resumo
A implementação de processos de monitoramento de tecnologia para inovações e tendências na indústria
da construção é de grande importância. A metodologia realizada para este diagnóstico tecnológico consiste
em 4 grandes fases que enquadram o processo de vigilância tecnológica, que consistiu primeiro na recolha
de informação para posterior análise, na concretização da publicação da informação e por último na tomada
de decisões, o que nos permitiu abrir caminho para um conjunto de informações literárias sobre a tecnologia
abordada neste caso, sensores IOT especificamente aqueles utilizados no reforço de estruturas e concreto.
Foi obtido o atual nível de tecnologia e inovação, bem como as ferramentas inovadoras que estão sendo
utilizadas no setor e que buscam justamente proporcionar maior segurança e confiança em estruturas como
sensores IOT para concreto e robótica. Nessa perspectiva, o artigo permitiu uma revisão da literatura para
investigar quais iniciativas têm sido implementadas na construção de casas e edifícios residenciais a partir
da abordagem IoT visando abranger os problemas presentes no processo construtivo.
Palavras-chave: Tecnologia, Construção, Sensor, Concreto, Robótica.
Introducción
La industria de la Construcción ha sido un sector bastante rezagado en los últimos años comparado con
otros referentes como el sector manufacturero, sumado a esto, éste sector atravesó una crisis mayor a causa
de la pandemia del covid-19, suceso del cual hasta ahora no ha podido recuperase, acompañado desde
siempre a otros factores que debilitan su mejora y productividad como lo son las políticas y los altos costos
de insumos y materia prima asociados a la construcción y la constante lucha con los desistimiento de
viviendas que complican radicalmente su desarrollo.
En 2023, la industria de la construcción experimentó dificultades debido a continuas interrupciones en la
cadena de suministros causadas por conflictos bélicos y la inflación, que incrementó el costo de los
materiales. Asimismo, el aumento en las tasas de interés afectó negativamente al mercado de nuevas
construcciones. A esto se sumaron innovaciones como la industrialización y el uso de madera como material
alternativo, junto a la persistente falta de mano de obra.
En un mundo en constante evolución, donde la tecnología avanza a pasos agigantados, el sector de la
construcción busca adaptarse e integrar innovaciones que mejoren sus procesos y resultados. Este artículo
presenta un diagnóstico tecnológico de la industria de la construcción, desarrollado a través de cuatro fases
metodológicas claramente definidas: identificación de necesidades sectoriales, búsqueda y captura de
nuevas tecnologías, organización de la información recopilada y publicación de los resultados relevantes.
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Este análisis no solo proporciona una visión amplia de la situación actual y futura del sector de la
construcción, sino que también destaca las oportunidades de adopción tecnológica que podrían revolucionar
las prácticas convencionales y conducir a un avance significativo en la eficiencia y efectividad de la
industria de la construcción global.
El propósito del presente artículo es proporcionar una visión sobre iniciativas desarrolladas en la industria
de la construcción en el mundo, bajo el enfoque del internet de las cosas o IOT. El estudio se basó en la
recopilación de información extraída de fuentes bibliográficas de la literatura y bases de datos que destacan
las oportunidades de mejora y de adopción de nuevas tecnologías en un sector necesitado de innovación
(Andrade et al., 2017).
Metodología
Para la realización de este diagnóstico tecnológico se emplearon 4 fases: en la primera se identificaron las
necesidades del sector de la construcción, en la segunda se realizaron búsqueda y captación de las nuevas
tecnologías en este sector. En la tercera fase se organizó la información seleccionada y por último, en la
cuarta fase se publicaron los resultados pertinentes a la investigación (Barbosa, 2012).
Figura 1: Metodología de trabajo
Fuente: Elaboración propia
Dinámicas y tendencias en la productividad global: un estudio sobre la fuerza laboral y la PTF
La productividad Global ha sido evaluada de diferentes maneras las principales se encuentran asociadas a
los aportes que se originan en la fuerza laboral, el capital y la productividad total de los factores. Además
de esto los investigadores para tener unas medidas más certeza de productividad emplearon el índice de
Productividad Total de los Factores (PTF). Entre más alto sea este indicador, significa que se puede generar
una mayor producción manteniendo el nivel de factores observables constante (Sánchez-Rico, 2019).
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Según un estudio publicado por The Conference Board, durante el año 2017 el crecimiento de la
productividad laboral global fue de 2%, lo que indica un mejor resultado en comparación con 2016, cuando
fue de 1,4%. Para el año 2018, este mismo organismo proyecta un crecimiento adicional de 2,3% en la
productividad fruto de un tramo del ciclo favorable. Sin embargo, estos resultados se encuentran lejanos de
las tasas de productividad promedio de 2,7% experimentadas antes de la crisis de 2008. Además, se espera
que la productividad laboral siga siendo impulsada principalmente por las economías desarrolladas.
(Bonilla & Buitrago, 2018).
En cuanto a la Productividad Total de los Factores, se encuentra que el balance mundial es poco favorable,
ya que en los últimos 10 años este indicador ha tenido un balance negativo. Particularmente, en el año 2016
se ubicó en -0,3%, lo que significó una pequeña recuperación respecto al año 2015 cuando fue de -0,6%
(Bonilla & Buitrago, 2018).
Figura 2: Crecimiento de la Productividad (2000-2018)
Fuente: Informe de productividad, CAMACOL (2018)
Productividad en el sector de la construcción
A nivel global, el aumento de la productividad en el sector de la construcción ha sido más lento en
comparación con otros sectores. De acuerdo con la Organización para la Cooperación y el Desarrollo
Económico (OCDE), en las últimas dos décadas se ha formado una diferencia significativa en el crecimiento
de la productividad de este sector en particular frente al crecimiento promedio de la economía, con un
avance de solo 1% anual en la construcción frente al 2,7% en otros sectores. Estos datos sugieren que la
industria de la construcción actual no está respondiendo adecuadamente a las demandas globales,
quedándose atrás debido a problemas como la falta de recursos de calidad, innovación insuficiente, retrasos
en la entrega de proyectos y elevados costos XXX. Referente a esta situación, éste articulo plasma las
principales tendencias tecnologías descubiertas en la actualidad para la mejora y avance de procesos y
resultados en la industria de la construcción.
Figura 3: Crecimiento de la productividad laboral a nivel mundial (1995-2014)
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Fuente: (Savio, 2022).
Productividad en el sector de la construcción en Latinoamérica
Latinoamérica experimentaba una tendencia de crecimiento en este sector, aunque por debajo del promedio
mundial. Todo esto se vio gravemente afectado por pandemia de Covid-19 en 2020 puesto que se esperaba
un crecimiento promedio de la industria de la construcción de 2,6% anual entre 2020 – 2023, según un
análisis realizado por la Asociación de Fabricantes de Equipos de Estados Unidos (AEM). Esto no
demuestra un avance en la actualidad tal como se tenía previsto. Por el contrario, a los pronósticos, este
sector fue severamente afectado obteniendo el peor desempeño del mundo en 2020 según el informe anual
“Global Powers of Construction” (Savio, 2022).
Figura 4: Niveles de productividad de la construcción frente a las tasas de crecimiento
Fuente: (Savio, 2022).
De acuerdo con los niveles de productividad Se puede observar que los países latinoamericanos se
encuentran rezagados y dan poca inversión al sector, a diferencia de países como Estados Unidos, Japón,
España, Francia que tienen buenos resultados, pero están cercanos al declive de la industria.
Productividad en el sector de la construcción en Colombia
A nivel global se ha presentado un abaja productividad si hablamos del entorno nacional el panorama no
cambia en Colombia entre 1995 y 2015 la productividad del sector no solo se retrasó, sino que además se
contrajo, con lo cual actualmente presenta uno de los niveles de productividad más bajos comparado con
sus pares internacionales. En el diagnóstico realizado por la consultora McKinsey se encontró que existe
una grieta en la adopción de nuevas tecnologías en el sector de la construcción. Este atraso se debe a tres
factores que van desde factores externos pasando por la industria y terminando internamente en la empresa.
Estos limitan y suponen un retraso en el avance y la evolución en el sector de la construcción.
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Figura 5: Razones de la Baja Productividad
Fuente: Informe de productividad, CAMACOL (2018)
Desafíos en el sector de la construcción en Colombia durante 2023
El año 2023 ha sido un reto constante para el sector de la construcción y la venta de viviendas en Colombia
sobre todo en los meses de Julio, Agosto y Septiembre se registraron contracciones significativas. El PIB
del sector presentó una contracción de -8,0%, las edificaciones cayeron -5,0%, las actividades
especializadas -7,1% y las obras civiles -15,0%. Respecto al PIB de edificaciones, resulta relevante señalar
que la caída en producción residencial (-7,7%) ha empujado la construcción del subsector, lo cual a su vez
se explica por la dinámica negativa de los principales indicadores líderes de la vivienda (CAMACOL,
2023).
En los lanzamientos de viviendas nuevas se presentó una caída de 17 meses consecutivos sumado a esto la
tendencia de las iniciaciones de obra ha sido negativa desde Marzo de 2023. Las causas derivadas de esta
problemática se atribuyen principalmente al choque en los comportamientos generales de los precios, las
tasas de interés, así como los cambios en las políticas de subsidios.
En materia residencial, los costos asociados a apartamentos presentaron un crecimiento anual 7,83% en
octubre de 2023, mientras que el registro de los costos vinculados a casas fue de 8,15%. Todo el segmento
residencial tiene una ponderación del 65,62% dentro del índice total. En cuanto a destinos no residenciales,
seis se ubicaron por encima del promedio nacional, con variaciones importantes.
En el área residencial los costos relacionados a apartamentos aumentaron un 7,83% en el corte anual
(Octubre-2023) mientras que los costos asociados a casas fueron de 8,15%. Todo el sector residencial tuvo
una ponderación del 65,62% dentro del índice total. Por otro lado, seis de los destinos no residenciales se
ubicaron por encima del promedio nacional, con variaciones relevantes (CAMACOL, 2023).
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Índice de Costos de la Construcción de Edificaciones (ICOCED)
Figura 6: Variación anual y participación en porcentajes
Fuente: Informe Económico 118 (Diciembre 22 de 2023) CAMACOL
Insumos en el sector de la construcción
El ICOCED también permite hacer un análisis según grupo de costos e insumos. Materiales representa la
mayor ponderación en el total del índice (50,7%), de manera que las fluctuaciones en este grupo inciden
ampliamente en el índice agregado. Al grupo de materiales le siguen los servicios especializados de la
construcción (21,9%), mano de obra (20,4%), equipo (3,7%), equipo especial para obra (1,2%), maquinaria
(1,1%), transporte (1%) y herramientas menores (0,1%) (CAMACOL, 2023).
Figura 7: Variación anual y participación en porcentaje (Octubre 2023)
Fuente: Informe Económico 118 (Diciembre 22 de 2023) CAMACOL
Al desagregar el grupo de mayor peso en este caso el grupo de materiales notamos que a su vez varios
materiales han presentado tasas de crecimiento por encima de la inflación (10,48%), dentro de los que se
encuentran otros concretos (27,11%), asfalto (18,70%), concreto bombeable (18,33%), concreto común
(17,85%) y recebo (16,01%) (CAMACOL, 2023).
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Figura 8: Validación anual y contribución a la variación total (Octubre 2023)
Fuente: Informe Económico 118 (Diciembre 22 de 2023) CAMACOL
Muchas personas atributen el alza de precio a una razón principal y es la postpademia debido a la
reactivación que se presentó sustentadas en las presiones de las demandas de materiales y las políticas
contra cíclicas implementadas para el impulso de la economía, que en varios países del mundo tuvieron
como eje la construcción (CEPAL, 2021).
Principales materiales de la construcción
Entre los materiales más desacatados está el concreto común, el acero corrugado y el cemento. El acero
corrugado presentó un crecimiento temprano y más pronunciado en comparación con los otros insumos de
referencia. Este insumo registró además un segundo pico de variaciones significativas a mediados de 2022,
lo que sugiere que el mercado internacional de este commodity también se vio impactado por el inicio de
la guerra ruso-ucraniana que tuvo sus inicios en febrero de dicho año. Caso contrario al acero corrugado y
el cemento en los cuales se evidencia una taza de crecimiento inferior al acero corrugado anteriormente
dicho (CAMACOL, 2023).
Figura 9: Principales Insumos de la Construcción
Fuente: Informe Económico 118 (Diciembre 22 de 2023) CAMACOL
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Robots constructores
Por otro lado, se encuentra la robótica que esta presente ya en muchas industrias, en el sector de la
construcción está realizando sus primeros pasos debido a que no se encuentra al mismo nivel que el resto
de las industrias en cuanto a requisitos de eficiencia, productividad y sostenibilidad que marca la sociedad.
Se debe tener en cuenta que el sector de la construcción es de los menos automatizados actualmente, pues
tiene como fuente de productividad la mano de obra humana; por lo cual se entiende que las tareas de
construcción son complicadas para ser automatizadas. Un ejemplo de ello para entender lo mencionado es
que un robot industrial opera en entornos controlados, mientras que un robot en el sector de la construcción
debe enfrentarse a entornos cambiantes. Lo cual lleva a que estos últimos deban adaptarse a cambios
constantes en su sitio de trabajo, evitan-do la reprogramación de ellos en la medida de lo posible, con el fin
de llegar a ser productivos y rentables.
Desafíos en la Construcción y el Papel de la Robótica
Hay tres grandes desafíos que tiene la construcción hoy en día, y que la robotización podría resolver. Así
lo señalan en Canvas, una de las empresas pioneras en el uso de robots para construcciones.
● El 80% de los contratistas dicen que no pueden encontrar mano de obra calificada
● El coste de construcción cuando se ajusta a la inflación se ha duplicado desde 1970
● Es imprescindible ampliar las obras para 2060, de acuerdo con las predicciones demográficas
Robots y Sensores presentes en los Avances Tecnológicos en la Construcción
Esta tecnología en el sector de la construcción está experimentando un crecimiento significativo y está
transformando la forma en que se planifican, diseñan y ejecutan proyectos de construcción. Entre las
tecnologías robóticas utilizadas en la construcción se destacan:
● Impresión 3D de construcción: Permite la fabricación de estructuras complejas utilizando materiales
como el hormigón, el yeso o el polímero. Esta tecnología puede acelerar el proceso de construcción,
reducir costos y minimizar los residuos de materiales.
● Robots de albañilería: Automatizan la colocación de ladrillos o bloques, lo que aumenta la velocidad
y la precisión en la construcción de muros y estructuras.
● Drones: Utilizados para inspecciones de sitios de construcción, monitoreo del progreso del proyecto,
mapeo topográfico y seguridad en el lugar de trabajo.
Estas tecnologías mencionadas anteriormente son posibles debido a muchas herramientas como por
ejemplo, los sensores, estos permiten a los robots percibir su entorno. Pueden detectar luz, sonido,
temperatura, proximidad, movimiento, y más. Esto es fundamental para que los robots puedan interactuar
de manera efectiva y segura en los procesos de construcción.
Sensores IoT en la construcción
IOT o también conocido como internet de las cosas está revolucionando el mundo y el sector de la
construcción no es la excepción, donde ha abierto las puertas a un mundo inteligente y automatizado la
operación remota de maquinaria, la tecnología usable (wearables) para mejorar la seguridad y la eficiencia
de los trabajadores, el seguimiento en tiempo real de equipos y suministros, el uso de sensores en el pie de
obra para monitorear las condiciones ambientales y el modelado de la información de construcción (BIM)
para crear modelos 3D de edificios y estructuras (Tobón Clavijo et al., 2017).
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Figura 10: Sensores en las edificaciones
Fuente: (Nuñez, 2022)
En ese sentido, la masificación de dispositivos electrónicos en el sector de la construcción de viviendas y
edificaciones residenciales ha tenido gran acogida en los últimos años. De acuerdo con la infografía
realizada por el BBVA Innovation Center a través del OCDE muestran la evolución de dispositivos
conectados a las viviendas, dice que en el año 2012 hubo 10 dispositivos conectados a internet en una
vivienda, para el 2017 25 dispositivo y para el 2025 habrá hasta 50 dispositivos por vivienda conectados a
internet. Lo anterior significa un incremento del 100% para los próximos años.
Los sensores IOT se posicionan como una solución innovadora a los desafíos presentes en este sector,
teniendo la capacidad de conectar y monitorear en tiempo real una amplia gama de equipos, maquinaria y
estructuras, el IoT proporciona a los operadores y responsables de proyectos la posibilidad de una gestión
más eficiente de los recursos, una mejor planificación y una mayor seguridad en el lugar de trabajo.
Entre los sensores más utilizados se encuentran los sensores de temperatura y humedad para controlar el
clima interior y reducir el consumo de energía, los sensores de movimiento para controlar el acceso a áreas
restringidas o para monitorizar el progreso de la construcción y los sensores de hormigón, que permiten
obtener datos de la resistencia de este material, lo que supone un factor clave a la hora de ahorrar recursos,
pero también para asegurar con certeza que las construcciones se encuentran en buen estado. Es así como
la utilización de este artefacto novedoso se está necesario específicamente en el proceso de construcción de
edificaciones al brindar confiablidad y seguridad en la resistencia de dichas edificaciones.
Sensores de hormigón
Tradicionalmente, el monitoreo de la resistencia y madurez del hormigón en grandes proyectos de
construcción se realizaba de manera manual. Sin embargo, las tecnologías actuales han evolucionado,
permitiendo la incorporación de sensores directamente en el hormigón.
Estos sensores, conectados a un transmisor, monitorean continuamente las diferentes temperaturas del
hormigón y transmiten los datos de manera inalámbrica a una plataforma en la nube. A partir de ahí, un
software procesa estos datos automáticamente, calculando la madurez y la resistencia basándose en registros
históricos. Esto permite supervisar la mezcla de hormigón y su desarrollo de resistencia en tiempo real
desde cualquier dispositivo.
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Estos sensores emplean la tecnología 0G de Sigfox, uno de los principales proveedores de IoT (Internet de
las Cosas) a nivel mundial. Han sido clave en la construcción de uno de los proyectos arquitectónicos más
vanguardistas de Europa, las Cactus Towers (Kaktustårnene) en Copenhague. Esta tecnología ha sido
fundamental para determinar el momento preciso para desmoldar el encofrado, facilitando así la creación
de su distintiva fachada (Franco, 2021).
Figura 11: Cactus Towers (Copenhague)
Fuente: (Franco, 2021)
En la conferencia realizada en España, Rebecca Crowe, Managing Director de Sigfox España, una de las
desarrolladoras del proyecto explicó la importancia de la tecnología para la construcción de estas
residencias: “se está prestando especial atención al encofrado del hormigón para conseguir unos cimientos
sólidos, lo que supone un desafío adicional, ya que normalmente las estructuras extensas, con una cantidad
de pisos, requieren de enfriamiento para garantizar la calidad del producto. En este sentido, la
monitorización del estado del hormigón está jugando un papel fundamental, pues es esencial para darle la
forma retorcida y tan particular que presentan las torres” (Franco, 2021). Para aportar eficiencia al proceso
de armado de hormigón la robótica permite la creación de estructuras más complejas y creativas que podrían
ser difíciles de construir utilizando métodos tradicionales.
RESULTADOS
Función de los sensores en la robótica
En la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETHZ), investigadores elaboraron una pared de madera con
pequeñas piezas de distintos grosores en el año 2012 y una pared en ladrillo con forma de onda en 2016.
Para ello se emplearon dos plataformas móviles: dimRob (Helm, Ercan, Gramazio y Kohler, 2012) e IF
(Dörfler et al., 2016). Si bien el concepto de estos dos sistemas es el mismo, IF trae algunas mejoras sobre
su predecesora dimRob; su precisión aumenta y la intervención humana se reduce considerablemente ya
que no tiene que ser reposicionada manualmente.
Estas dos plataformas se encuentran equipa-das con brazos robóticos, sensores (escáneres 2D, 3D e IMU),
sistemas de control, software (Grass Hopper Rhinoceros, ROS, ABB Robot Control y Python) y pinzas de
vacío. El sistema permite conocer su propia localización dentro del entorno de fabricación y ensamblar
componentes de construcción de una manera precisa en el espacio (Sandy et al., 2016). Por otro lado, tener
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distintos robots trabajando sobre una misma estructura permite acelerar el tiempo de producción, así como
construir estructuras más fuertes y complejas.
Aplicaciones del sensor de hormigón
En un estudio realizado por el Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Ingeniería y
Tecnología, Taxila, en Pakistan y el Departamento de Ingeniería Civil de Facultad de Ingeniería de la
Universidad Qassim, Buraidah, en Arabia Saudita se aplicó un modelo practico para el monitoreo de la
salud estructural basado en vibraciones de estructuras de hormigón el objetivo era crear métodos modernos
de técnicas de detección de daños basadas en vibraciones (VBDD) para esto se realizó un piloto que
consistió en la fabricación de tres vigas de hormigón armado de escala reducida 1/4.
Las muestras fueron examinadas bajo pruebas estáticas y modales. Se aplicaron dos disposiciones de
sensores que constan de 68 y 54 sensores piezoeléctricos y se llevó a cabo un análisis modal experimental
(EMA) con carga incremental en tres pasos. Luego se comparan tres parámetros modales claves: frecuencia
natural, amortiguamiento modal y formas modales obtenidas de EMA. A través del FEA (análisis de
elementos finitos) se investiga la disposición óptima de los sensores que producen parámetros modales.
Para llevar este ejercicio a gran escala es necesario pronosticar con precisión los parámetros modales en
vigas de hormigón armado, los encargados deben optimizar la ubicación de sensores de montaje cerca de
la superficie. Estos datos son esenciales para colocar sensores estratégicamente para garantizar un
monitoreo de la salud estructural efectivo y confiable. Comprender los efectos de varias configuraciones de
sensores facilita la identificación y el diagnóstico temprano de problemas estructurales. Esto es
especialmente útil para detectar cualquier deterioro o daño en vigas de hormigón armado antes de que se
convierta en un problema grave, lo que permite un mantenimiento e intervención rápidos.
Figura 12: Vista esquemática de la ubicación de los sensores
Fuente: (Qaser uz Zaman Khana, 2023)
Los sistemas de control a estructuras de hormigón siguen siendo una línea abierta de investigación como
aporte a esto Ana Martínez propuso un uso del sensor voltamétrico de Nitrógeno para controlar las
condiciones del hormigón mediante el modelo PCA. en el estudio se pretendió verificar el alto potencial de
uso de estos sensores en materiales porosos como el hormigón. Con este propósito se caracterizó la
respuesta del sensor en tres concretos diferentes (w/C=0,6, con/C=0,5 y con/C=0,4) y tres condiciones
diferentes del hormigón (condiciones de saturación de agua, presencia de cloruros y carbonatación del
hormigón). Luego, se desarrolla un modelo PCA, donde se verificó la capacidad del sensor para clasificar
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el estado del concreto. La validación del modelo apuntó un rango de aceptación entre 78,3% y 95,4% y con
un índice de confianza del 95%. (Ana Martínez-Ibernón, 2023).
Figura 13: Prototipo de sensor de Nitrógeno para estructuras de hormigón
Fuente: (Qaser uz Zaman Khana, 2023)
De acuerdo con los resultados, el sensor voltamétrico de Ni, junto con las técnicas electroanalíticas
aplicadas y el análisis PCA, permiten conocer el estado del concreto ensayado (presencia de cloruros,
carbonatación del concreto y variaciones de O y humedad en la red porosa) para distinguirse. Este tipo de
sensor no sólo de detectar variaciones de humedad disponibilidad, sino también de mostrar las tendencias
correlacionadas con la porosidad del hormigón y su permeabilidad.
En Colombia, la investigación de este tipo de tecnología no se queda atrás, es así como la Universidad
Pontificia Bolivariana desarrolló una tecnología con la que se puede monitorear la salud estructural de las
construcciones, generando mayor seguridad en los usuarios y evitando pérdidas económicas para empresas
públicas y privadas. Se trata de un en un transductor, basado en sensores de fibra óptica, con el que se puede
hacer seguimiento de lo que pasa en las edificaciones durante el proceso constructivo y durante su vida útil,
de modo que, si hay un daño en el hormigón, se puedan implementar acciones correctivas antes de que
ocurra un incidente. Para llevar a cabo el proyecto se instalaron en las 32 columnas de un edificio de 33
pisos, que está siendo construido por la empresa Área Ingenieros Consultores SAS. Cada transductor tiene
55mm de diámetro x 30 cm de longitud y al estar en el centro de la columna, cerca del eje neutro, no implica
ningún riesgo. El paso para seguir por los investigadores es adaptar el algoritmo de monitoreo de estructura,
que se ha desarrollado para otros proyectos, con el fin de que se ajuste a las necesidades de esta edificación
en particular, la cual se convierte en la más grande supervisada bajo esta metodología (Bolivariana, 2022).
Aplicación de sensores de hormigón en la construcción: un estudio detallado a través de
Herramientas de gestión de información y análisis de palabras clave.
En el desarrollo de esta investigación direccionada a las nuevas tendencias: robótica y sensores se llegó a
esta instancia gracias a metodologías cada vez más rigurosas a través de filtros mediante de herramientas
como bases de datos institucionales donde se pudo recolectar inicialmente 400 descargas de artículos acerca
del tema de sensores en dos grandes grupos (inicios de obras de construcción y finalización de obras) lo
cual fue una información muy general y nos conlleva acudir demás herramientas, con Zotero y Jabref se
puede organizar un poco más a detalle la información en este caso diversas palabras clave que se
desarrollara a continuación en nuestra herramienta final Excel. Luego de tener un poco de compresión y a
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detalle la información, suele aumentar la cantidad en este caso un aproximado de 2000 palabras claves, que
muchas fueron depuradas al no pertenecer a nuestro direccionamiento.
Como resultados pertinentes en este caso la palabra clave "IOT" nos abre la puerta diversos campos de
sensores basados en este sector de la construcción y ofrecer una investigación detallada acerca de este. En
el desarrollo de esta investigación direccionada puntualmente a los sensores de hormigón, se pudo llegar a
esta instancia gracias a metodologías cada vez más rigurosas a través de filtros mediante de herramientas
como bases de datos institucionales donde se pudo recolectar inicialmente 400 descargas acerca del tema
de sensores en dos grandes grupos (inicios de obras de construcción y finalización de obras) lo cual fue una
información muy general y nos conlleva acudir demás herramientas, con Zotero y Jabref se puede organizar
un poco más a detalle la información en este caso diversas palabras clave que se desarrollara a continuación
en nuestra herramienta final Excel. Luego de tener un poco de compresión y a detalle la información, suele
aumentar la cantidad en este caso un aproximado de 2000 palabras claves, que muchas serán descartadas al
no pertenecer a nuestro direccionamiento.
Con un arduo y dedicado trabajo se contará con una reducción muy importante que indicará el camino a
seguir y en que centrar nuestro desarrollo de lo que estemos visionando conseguir. Como resultados
pertinentes en este caso la palabra clave "IOT" nos abre la puerta diversos campos de sensores basados en
este sector de la construcción y ofrecer una investigación detallada acerca de este.
Figura 15: Tendencias en la Industria de la construcción
Fuente: Elaboración propia
Figura 16: Tendencias en la Industria de la construcción
Fuente: Elaboración propia
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CARIBBEAN JOURNAL OF MANAGEMENT SYSTEMS; ISSN 3028-3884; Enero-Diciembre 2023. Vol. 2, N°1.
Figura 17: Tendencias en la Industria de la construcción
Fuente: Elaboración propia
Figura 18: Tendencias en la Industria de la construcción
Fuente: Elaboración propia
Figura 19: Tendencias en la Industria de la construcción
Fuente: Elaboración propia
Figura 20: Tendencias en la Industria de la construcción
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CARIBBEAN JOURNAL OF MANAGEMENT SYSTEMS; ISSN 3028-3884; Enero-Diciembre 2023. Vol. 2, N°1.
Fuente: Elaboración propia
Empresas pioneras en la utilización de sensores de hormigón
Si bien hay un desarrollo literario de estas tecnologías. Son varias las empresas que ya la emplean en
sus procesos entre las cuales se destacan:
● Giatec Scientific Inc. Una empresa canadiense con sede en Ottawa, Ontario que se encarga
desarrollar y dispositivos de evaluación de condiciones y control de calidad de pruebas no
destructivas para la industria de la construcción como lo son los sensores de Hormigón.
Figura 22: Sensores Giatec
Fuente: Tomado de https://www.giatecscientific.com/products/
● Hilti- Hilti Corporation también conocida como Hilti Group, es una multinacional liechtensteiniana
que desarrolla, manufactura y comercializa productos para la construcción y para las industrias de
mantenimiento de edificación, principalmente para clientes profesionales.
Figura 23: Sensores Hilti
Fuente: Tomado de
https://www.hilti.es/c/CLS_MEA_TOOL_INSERT_7127/CLS_CONCRETE_SCANNERS_SENSORS_
7127/r13232407
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CARIBBEAN JOURNAL OF MANAGEMENT SYSTEMS; ISSN 3028-3884; Enero-Diciembre 2023. Vol. 2, N°1.
Conclusión
En síntesis, después de haber realizado una debida y correcta vigilancia tecnológica con ayuda de diversas
herramientas se tiene como resultado diversas tendencias destacando la alta frecuencia de los sensores IOT,
a raíz de esto surgen muchas utilidades como ejemplo, se presentan los sensores de hormigón que monitorea
una de las partes más importantes de cualquier construcción, su cimiento ganando gran madurez en
investigaciones pasando en parte de procesos manuales a ser un poco más sistematizado (Villarroelg et al.,
2015). Estos sensores han sido claves para la construcción del gran proyecto arquitectónico en Europa (la
captus tower en Copenhague) en búsqueda de cada día conseguir cimientos cada vez más sólidos
particularmente en las torres. Muchas universidades en países cómo Taxila, Pakistán Arabia saudita han
implementado estudios de hormigón en la salud estructural basados en vibraciones de estás con su
respectivo sistema de análisis como lo es el EMA y el FEA.
Sin olvidar que los sensores desempeñan un papel fundamental en la robótica al proporcionar información
crítica sobre el entorno y el estado del robot, permitiéndoles funcionar de manera autónoma, segura y
eficiente logrando que sean autónomos, adaptativos y seguros, permitiéndoles interactuar con su entorno y
realizar tareas complejas con precisión.
Empresas como Giatec, Hilti group, tecnología 0G de sigfox y demás empresas son empresas que están
incorporando al mundo tecnologías que impulsen el crecimiento del sector construcción como lo son este
caso los diferentes tipos de sensores que generan gran utilidad a la hora de darle comienzo a una idea de
construcción permitiendo así un control muy puntual de diversos factores en las obras. Sin embargo, a pesar
que se quiere fortalecer el sector suele contener muchas amenazas desde el crecimiento de costos de
materiales aún en los más utilizados generando poco interés en las personas en ejercer o invertir tanto en
esta parte económica, como en la parte mundial de diversos países ubicados en la categoría de rezagados
recalcando en gran parte a Latinoamérica, haciendo énfasis en el desequilibrio que genera a nivel mundial
en los indicadores y estudios del sector.
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