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Edición Nº 12 - Diciembre 2012
 
 
 
Nacional
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Control de calidad de materiales en el sector de la construcción
 
 
 
 
Enviado por: Ing. José Baquero
Presidente de la Cámara de la Construcción de Durán
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Entre los materiales tradicionales y no tradicionales
 
 
 
 
 
 
 
 
 

El control de materiales es, dentro del control en la construcción, el área mejor co­nocida y en la que vienen aplicándose en toda su extensión los métodos expuestos.

Presentaremos la forma de organizar los controles de pro­ducción y de recepción, distinguiendo dos casos según que los materiales se produzcan o no industrialmente.

Dentro de los materiales que se producen industrialmente debemos diferenciar los materiales tradicionales y los no tradicionales. Los primeros son aquellos que, por venirse utilizando desde tiempo atrás, aparecen regulados por una norma o especi­ficación. Los segundos, por el contrario, son materiales nuevos o de reciente aparición en el mercado de la construcción, no existiendo para ellos (en razón de su juventud) una especificación que los regule. Ya que un documento así requiere para ser esta­blecido el que exista una cierta experiencia de aplicación. Una de las incógnitas aso­ciadas a estos últimos materiales, como fácilmente se comprende, es la de su comportamiento a largo plazo (durabilidad).

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Control de producción de materiales fabricados industrialmente
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Variables y atributos
 
 
 
 
 
 
 
 
 

La calidad de un material viene definida por una serie de características (establecidas en la correspondiente especificación), las cuales deben ser objeto de control duran­te la fabricación. De estas características, unas son medibles y, por consiguiente, re­presentables en una escala numérica: son las llamadas variables. Otras, por el contrario, son de carácter cualitativo, no medibles cuantitativamente; son los llamados atributos. Una longitud, una resistencia, etc., es una variable.
En cambio, presentar o no manchas una baldosa o que haya o no fisuras visibles en un prefabricado de hormigón, es un atributo.
La primera operación que debe realizarse cuando se quiere implantar un control de producción es estudiar cuidadosamente la especificación y confeccionar a partir de ella dos listas diferentes, una de variables y otra de atributos. Esta distinción es necesaria porque las herramientas para el control son diferentes para unas y otros.
La segunda operación consiste en expresar, junto a cada variable, su límite(s) de especificación (LE). Así, por ejemplo, si la especificación habla de unas dimensiones de 80 cm. por 40 cm. y, más adelante, indica que la tolerancia para las dimensiones es del 1 por 100, de ello se deducen dos variables:

    • Longitud..........LE inferior = 79.2 cm.;.........LE superior = 80,8 cm.
    • Anchura...........LE inferior = 36.6 cm.;.........LE superior = 40,4 cm.

La tercera operación consiste en expresar los atributos en forma de defectos o, dicho de otro modo, en confeccionar una lista de defectos cada uno de los cuales se deriva del no cumplimiento de un atributo. Por ejemplo, si la especificación dice pa­ra el caso de un encofrado que “debe estar limpio, ser suficientemente rígido y estanco” deducimos:

  • Defecto 1: Encofrado sucio.
  • Defecto 2: Encofrado no suficientemente rígido.
  • Defecto 3: Encofrado no estanco.

De esta manera toda la especificación se vuelca en dos listas, una de variables con sus límites respectivos y otra de defectos. Esta forma de mirar una especificación con los ojos de control de calidad supone un repaso sistemático y exhaustivo a la especificación, no siendo raro encontrar, a lo largo de este ejercicio, extremos en los que el documento de partida (la norma) es defectuoso. En el ejemplo anterior de las dimensiones 80 x 40, si la especificación hubiese omitido las tolerancias, los límites de especificación no estarían definidos y la variable no tendría valor en ese punto, ya que decir que algo debe medir 80 cm. no tiene sentido en control de calidad.
Advirtamos, antes de seguir adelante, que cualquier variable puede ser pasada por atributo sin más que expresar el requisito correspondiente en forma de defecto.
El ejemplo anterior podríamos expresar los requisitos dimensionales de la siguiente forma:

  • Defecto 4: Longitud inferior a 79.2 cm.
  • Defecto 5: Longitud superior a 80,8 cm
  • Defecto 6: Anchura inferior a 39.6 cm.
  • Defecto 7: Anchura superior a 40,4 cm.

Como las listas de variables y atributos que se obtienen al estudiar una especifi­cación suelen ser largas y heterogéneas (lo que a menudo se debe a un defecto de nor­ma que acumula requisitos innecesarios y no gradúa su importancia) el paso siguiente es trocear cada una de las dos listas en dos o tres partes.
En la mayoría de los casos suele ser suficiente con clasificar los requisitos (variables y atributos) en dos categorías: principales y secundarios, entendiendo por defecto principal aquel que hace que el producto sea prácticamente inútil para cumplir sus fines y por defecto secundario aquel que reduce, aunque no severamente, la utilidad o durabilidad del producto.
Si existe algún defecto cuyas consecuencias sean todavía peores, sería clasificado como defecto critico, lo que significa que su empleo no solamente es inútil, sino también peli­groso.
Una vez escogidos los requisitos de mayor importancia, el control de los mismos se lleva en forma de gráficos de control. Para los de menos importancia basta con ha­cer determinaciones con discreta frecuencia y llevar registros o listados de los correspondientes valores.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Control de producción por variables
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Se dice que un fenómeno está bajo control cuando, basándose en la experiencia del pasado, se puede predecir dentro de qué límites se espera que varíe dicho fenó­meno en el futuro. La forma práctica de operar es mediante gráficos de control.

La experiencia demuestra que muchos fabricantes desconocen la calidad de los productos que fabrican, desconocen igualmente lo que quieren lograr y la distancia a que se encuentran de una meta fijada en lo que a calidad se refiere.

El control estadístico permite a la larga dar valores numéricos a la calidad de un producto o proceso, abriendo con ello el camino para la mejora de esa calidad.

En cualquier tipo de producción hay tres grupos de causas de variabilidad: los ope­rarios, las materias primas y los procesos. Estos tres factores juntos trabajan con un grado de variabilidad casi constante, a no ser que exista una causa anormal.

En un proceso bojo control no puede encontrarse una causa más importante que las demás, es decir, una causa que influya por si sola en la variabilidad, sino que, más bien, todas las causas actuando al azar producen una variabilidad dada.

En cambio, si en un momento dado interviene una causa anormal, aparecerá en el gráfico un punto fuera de los limites, lo que nos indica que hay una causa asignable, es decir, no aleatoria que deberemos buscar y corregir. Como ello se produce con suficiente aviso, antes de que se violen los límites de especificación, nuestra actuación será de carácter preventivo con la corrección podrá hacerse antes de que aparezcan productos defectuosos.

Cuando se efectúan mediciones de una determinada variable en una serie amplia de unidades de un cierto producto la forma de representarlas es un polígono (o curva) de frecuencias.

Las distribuciones de frecuencia tienen dos características que sirven para identificarlas: la media (que indica el punto alrededor del cual se agrupan todos los datos) y la dispersión (que indica el grado de concentración de los datos).

Un proceso se puede salir de control por causa de la media o por causa de la dispersión. Por ello los gráficos de control aparecen siempre por parejas, uno para la media (gráfico de historial de la calidad) y otro para la dispersión (gráfico de regularidad de la calidad).

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Criterios de clasificación
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Para la clasificación pueden aplicarse los siguientes criterios:

Control de producción por atributos.- Defectos críticos son los que impiden el funcionamiento o servicio de la pieza, o bien pueden tener consecuencias graves para el producto o las personas que lo uti­lizan.
Defectos principales son los que, sin ser críticos, pueden impedir el buen fun­cionamiento a corto o largo plazo.

Defectos secundarios son los que no impiden el funcionamiento o servicio, pero hacen que la pieza no cumpla totalmente los requisitos especificados.

Así, por ejemplo, en el caso de barras corrugadas para hormigón armado, un “lí­mite elástico menor del valor nominal” sería un defecto critico; una “altura de corrugas menor de la homologada” sería un defecto principal, y una “ovalización mayor de la especificada” seria un defecto secundario.

Para poder preparar un gráfico de control por atributos es necesario definir pre­viamente algún estadístico que permita cuantificar las mediciones. Para ello podemos utilizar una de las tres soluciones siguientes:

·  El porcentaje de defectuosos. En este caso cada individuo se califica de “de­fectuoso" o “no defectuoso” según que contenga uno (o más) defectos o que no contenga ninguno. Se toma una muestra de individuos y se cuentan cuántos de ellos son defectuosos: la proporción. Expresada en porcentaje es el “porcentaje de defectuosos” de la muestra.

·  El número medio de defectos por unidad. Este parámetro se emplea cuando las unidades que se controlan son complicadas y pueden tener varios defectos cada una. Se define como el cociente entre el total de defectos en­contrados y el número total de unidades inspeccionadas.

·  El número de defectos por muestra. Se emplea para productos muy com­plejos en los que el número de defectos por unidad que puede aparecer es grande. Entonces se controlan unidad a unidad y se toma como base numérica el número de defectos por muestra.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Control de recepción de materiales fabricados industrialmente
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Cae dentro de la responsabilidad del cliente definir con precisión, por una parte, la calidad requerida y, por otra, las modalidades de control de recepción a llevar a ca­bo, sea por si mismo directamente, sea a través de una organización de control.

La calidad requerida, así como la forma de efectuar el control de recepción. Son normalmente convenidas de antemano entre el fabricante y el cliente y se refieren, cuando es posible. a normas existentes. En este sentido, existe una tendencia hoy día a que las especificaciones incluyan también la forma de efectuar el control de re­cepción: tamaño de los lotes, criterios de aceptación/rechazo, etc.

La forma habitual es la inspección por muestreo de aquellos lotes que se someten a aceptación. Ante todo, conviene distinguir tres formas de inspección:

Inspección al 100 por 100. Requiere mucho trabajo y es más costosa. No es si­nónimo de certeza al 100 por 100, por fatiga del inspector, por degenerar en un si­mulacro, etc. Además y al menos en apariencia, con esta forma de inspección parece como si la responsabilidad de la calidad recayese en el inspector y no en el fabricante, cosa absolutamente errónea.

Inspección por muestreo estadístico. Es la forma recomendable, ya que aquí el riesgo que se corre al aceptar unidades no inspeccionadas puede calcularse con pre­cisión. La responsabilidad de la calidad queda claramente atribuida al fabricante. Me­nos trabajo y menos costos.

Inspección por muestreo ad hoc. Es la tradicionalmente empleada en cons­trucción. No se basa en la teoría del cálculo de probabilidades (por ejemplo, se ins­pecciona un cierto porcentaje de elementos a lo producido en un cierto periodo). No es recomendable porque implica riesgos no calculables.

Cuando se trata de un producto del que se emplean muchas unidades y que se su­ministra por lotes, el control de recepción se realiza casi siempre por atributos, sien­do muy raro realizarlo por variables. La inspección por atributos consiste en exami­nar una unidad de producto y calificarla de «buena» o «defectuosa». La acción a tomar se decide después de haber contado el número de unidades defectuosas que hay en la muestra («inspección por defectuosas»> o el número de defectos por muestra («inspección por defectos>). Esta forma de inspección es más sencilla, aunque requiere mayores tamaños de muestra, que la inspección por variables, en la cual la acción a tomar se decide después de efectuar cálculos con los valores medidos.

De forma prácticamente universal, el método de inspección por atributos se ba­sa en las normas INEN.

Un plan de muestreo simple queda definido por tres números: el tamaño de la muestra que debe tomarse del lote, el número de aceptación y el número de recha­zo. Este último es siempre una unidad mayor que el de aceptación, por lo que este pro­cedimiento proporciona la decisión inmediata de aceptar o rechazar el lote. En los ca­sos de aceptación deben rechazarse no obstante las unidades de la muestra que eran defectuosas.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Control de materiales no fabricados industrialmente
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Cuando el material no se ha fabricado industrialmente el único control posible es el de recepción. De no estar claramente especificado en la normativa correspondiente, la forma de efectuar ese control deberá establecerse en cada caso. Las siguientes ideas pueden servir de ayuda.

1. Considerar si el origen del suministro se mantendrá o no constante. Caso afir­mativo, el material puede ensayarse al principio de forma más completa y lue­go, a lo largo de las diferentes partidas. Bastará con ensayos más someros que permitan confiar en la constancia de características.

2. Distinguir los casos en que el material se emplea previo acopio de aquellos otros en los que su empleo sigue inmediatamente a su llegada a obra. En el primer supuesto cabe ensayar antes de colocarlo. Atención a un código de identificación que permita distinguir las partidas ensayadas de las no ensa­yadas.

3. Si el material es de fácil sustitución, los criterios de aceptación pueden ser me­nos severos que si no lo es. Análogamente, si su función es de menor res­ponsabilidad, con respecto a otro de mayor responsabilidad (por ejemplo, si participa o no en la resistencia de la obra).

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Control del hormigón
 
 
 
 
 
 
 
 
 

El hormigón es un material que puede elaborarse en obra o fabricarse industrialmente. En ambos casos su control comprende tres fases: control de componentes, control de la masa fresca y control del material fraguado. En su aspecto operativo, estos controles aparecen descritos en la Instrucción para el Proyecto y Ejecución de Obras de Hormigón en Masa y Armado, diseño del hormigón.

Para aquellos componentes del hormigón que se producen industrialmente (ce­mento, aditivos y. a veces, áridos> son aplicables los conceptos expuestos. Esos mis­mos apartados son también aplicables al caso del hormigón preparado.

Tanto en sus aspectos teóricos como en sus aspectos prácticos, el control de ca­lidad del hormigón es una materia compleja. Los puntos principales que requieren ¡atención son:

1. Que la calidad del hormigón no debe confundirse con su resistencia y, me­nos todavía, con la resistencia de unas probetas conservadas en laboratorio.

2. Que, a diferencia de lo que sucede con otros materiales, en la calidad del hor­migón no influye un sólo sujeto, sino dos, el que lo confecciona y el que lo pone en obra. Deslindar responsabilidades en casos de conflicto puede ser difícil.

3. Que la normativa del INEN, define niveles de control (ligados, por cierto, a los coeficientes de seguridad adoptados por el proyec­tista), cuyo conocimiento en profundidad es necesario si se quiere evitar dis­cusiones en obra.

4. Que bajo el nombre genérico resistencia característica' se esconden tres sig­nificados distintos (real, especificada y estimada) cuya confusión es, por des­gracia, frecuente.

5. Que el incumplimiento de los criterios de aceptación indicados, no debe ser identificado con la demolición de la parte de obra correspon­diente.

6. Que, en los casos de no cumplimiento, las acciones a tomar son múltiples y pueden desembocar en cualquiera de las siguientes decisiones: aceptación sino con penalización, declaración de la estructura, refuerzo de la estructura o demolición.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Control de materiales no tradicionales
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Como dijimos anteriormente, se denominan materiales no tradicionales aquellos que, por ser de reciente aparición en el mercado, no están cubiertos todavía por una normativa técnica que los regule.

Desde el punto de vista del utilizador de estos materiales deben distinguirse dos casos, según que el material venga o no cubierto por una Certificación de Calidad. Sí no existe dicha certificación, la única garantía acerca de su empleo es la que pueda ofrecer el fabricante, en el marco de los acuerdos que establezca con el utili­zador.

La certificación de calidad propia de este tipo de materiales es el llamado Docu­mento de Idoneidad Técnica, que describimos a continuación. Otras formas de cer­tificación más débiles no deben aceptarse para los materiales no tradicionales.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
El Documento de Idoneidad Técnica Ecuatoriana (DITE)
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Las Cámaras de la Construcción del país han tomado la iniciativa de crear el DITE, que nace de la necesidad de paliar la falta de experiencia en materiales, sistemas y procedimientos no tradicionales en el campo de la cons­trucción. Los objetivos del DITE son esencialmente tres:

  • Informar responsablemente a los técnicos de la construcción.
  • Disipar la desconfianza hacia lo nuevo.
  • Suprimir trabas técnicas al libre comercio internacional.

Para que un producto, sistema o procedimiento de construcción pueda ser am­parado por un DITE debe reunir las tres condiciones siguientes:

a) Que exista realmente en el mercado;
b) Que sea perfectamente identificable, y
c) Que esté previsto para un empleo determinado.
Debiéndose establecer:

  • Esclarecer y precisar la noción de evaluación técnica;
  • Probar. para cada familia de productos, las directrices comunes;
  • Resolver cualquier duda o problema de los centros, y

Las directrices comunes fijan las reglas de calidad adecuadas (relativas a seguridad. habitabilidad y durabilidad>. así como reglas complementarias sobre el autocontrol del fabricante, las condiciones de puesta en obra y las condiciones de conservación. Tam­bién se fijan los métodos de ensayo (ensayos de identificación y ensayos funcionales) adecuados a cada caso.

Los requisitos para concederlo incluyen visitas a fábrica y visitas a obras reales donde se esté empleando el material o pro­cedimiento no tradicional. El documento describe con amplitud no sólo las condiciones del material, sino también las de puesta en obra y conservación.

Las familias de materiales amparadas por el DITE son ya muchas: to­da clase de plásticos, ventanas no tradicionales, impermeabilizantes, materiales de ais­lamiento, sistemas estructurales prefabricados, etc.

El DITE es un documento de absoluta garantía. Entre dos productos, sistemas o pro­cedimientos similares, siempre será preferible emplear el que posea el DIT. Tan só­lo en aquellos casos en que la familia correspondiente aún no se halle amparada por este sistema habrá que utilizar un producto sin certificar. Toda clase de información al respecto puede obtenerse del INEN.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Certificación de la calidad de los materiales
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Hay una tendencia creciente en todo el país a que los materiales lleguen a obra con su calidad certificada de antemano. Sucede.

No obstante, que todavía no ha cuajado un sistema de certificación universalmente admitido y, en la actualidad, coexisten diversos sistemas (y ello en todos los países) de diferente fiabilidad. Importa por ello conocerlos para poder juzgar la validez de lo que en cada caso se nos ofrezca.

Los modelos existentes, ordenados de menor a mayor fiabilidad, son los siguientes:

a) Certificado de origen. Es un certificado del fabricante donde manifiesta que su producto cumple la especificación correspondiente. No tiene gran validez real, pero puede tenerla a efectos de responsabilidad legal si, posterior­mente, surge algún problema. A veces va acompañado de resultados de en­sayos. En cuyo caso su validez es mayor.

b) Certificado de ensayo en laboratorio homologado. Se refiere a una mues­tra determinada. Por lo que tiene muy poca validez con respecto a la pro­ducción total. Hay veces en que este tipo de certificado se emplea para lla­mar a engaño al utilizador En cualquier caso, hay que distinguir:

  • si la muestra la tomó de1 fabricante, el laboratorio o un tercero,
  • si se tomó al azar o en forma determinista;
  • cuál es la fecha del certificado;
  • si cubre todos los ensayos que impone la norma o sólo algunos de ellos, y
  • si el laboratorio es acreditado.

Para evitar abusos muchos laboratorios toman precauciones mediante nor­mas de régimen interior. Se debe aplicar las siguientes:

  • no puede hacerse uso público del expediente de ensayo sin autorización previa;
  • se prohíbe la reproducción de resultados parciales, debiendo hacerse de la totalidad;
  • se advierte en los impresos que el alcance de los resultados se resume a las muestras ensayadas y no se extiende a la producción en general;
  • en la contraportada de los informes se hacen una serie de observaciones y cada tina de las hojas contiene una leyenda cruzada (casos en que se presentan fotocopias de hojas sueltas).

c) Certificado de homologación del producto. Corresponde a la aprobación de un prototipo y nada indica acerca de la calidad de fabricación posterior Un ejemplo de ello son las Fichas de Ho­mologación de Forjados, de carácter obligatorio.

d) Sello o Marca de Conformidad a Norma. Es el sistema de certificación más fiable, al referirse a la producción de manera continuada. Cuando se trata de materiales no tradicionales reviste la forma de DITE. Por su importancia le de­dicamos el apartado siguiente.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Marcas y sellos de conformidad a norma
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Comencemos precisando que la terminología no está aún normalizada, por lo que ambas expresiones, Sello o Marca, se utilizan prácticamente como sinónimos, La diferencia que inicialmente se estableció (Sello para los casos en que el organismo pro­motor y tutelado no es oficial, y Marca para cuando sí lo es) no es válida hoy día, al existir Sellos tutelados.

Un Sello de Conformidad queda definido por cuatro documentos, o cinco si se tra­ta de un Sello reconocido oficialmente por el INEN:
1. Especificaciones del producto.
2. Normas de Autocontrol del fabricante.
3. Normas de Inspección.
4. Reglamento del Sello.
5. En su caso, Homologación oficial.
Es muy importante para la credibilidad del sistema que estos cuatro documentos, sean públicos antes de comenzar el régimen de concesión de Sellos, lo que no ocu­rre en todos los países.

La obtención de un Sello por parte de un fabricante es siempre voluntaria. Por de­finición, los Sellos no tienen carácter obligatorio, salvo que se impongan en el Plie­go Particular de Condiciones de una obra, cosa siempre recomendable.

Las Normas de Inspección regulan las actuaciones del inspector del Sello cuando gira una visita (siempre sin aviso previo) a la fábrica: revisión de las materias primas. De los gráficos de autocontrol y libros registros del stock de productos terminados, del tratado de aparatos de ensayo, etc. El fiscalizador o supervisor presencia los ensayos de autocontrol correspondientes al día de la visita y verifica el traslado de los resultados a los gráficos. Selecciona al azar productos terminados, los marca para su posterior envío y ensayo en laboratorio oficial y controla los defectuosos de la muestra, todo ello se­gún normas.

La calificación de la visita (positiva, negativa o nula) no la efectúa el inspector, si­no el consenso de profesionales involucrado en la obra, en el que participan los propios fabricantes, a la vista del informe es­crito del Fiscalizador. Según su historial, cada fábrica es sometida a un régimen varia­ble de inspecciones (normal, reducida o intensa) que puede desembocar en la retirada del Sello. Todo ello aparece regulado en el Reglamento del Sello, que tam­bién trata de la publicidad, formato de los impresos, condiciones para solicitar el Se­llo, régimen económico, etc.

La garantía ofrecida por el Sello queda expresada en los dos principios siguientes:

·  El Organismo que concede el Sello garantiza que la calidad estadística de la producción es conforme con la Norma.
·  El fabricante garantiza la calidad de productos o partidas individuales.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
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