Introducción a la Ingeniería Civil: Grandes Hitos

Para aquellos que piensan estudiar la Carrera de Ingeniería Civil, voy a iniciar otro ciclo de notas, comentando sober los diversos quehaceres de la profesión, que tendrán por objeto resumir algunos de los puntos «filosóficos», ya que en mi experiencia, esa es una de las asignaturas que se sirven de manera más descuidada en la carrera. Hoy vamos a hacer un breve recuento de los principales hitos en la historia de la Ingeniería Civil.

Nos damos cuenta que existen ingenieros desde que existen asentamientos humanos, y ésto es incluso antes del desarrollo de la Historia con los primeros registros escritos. Ya en algunos documentos antiguos figuraban las descripciones de como se construían  acequias de riego, vados y fosos para aislar y comunicar ciudades, construcciones de muros, sistemas de abastecimiento de agua, la Cloaca Máxima, puertos y caminos. Todas estas comodidades que convierten a un paisaje agreste en civilizado, eran del ámbito de los pensadores antiguos que eran al mismo tiempo filósofos, ingenieros, arquitéctos, matemáticos, geógrafos, estrategas militares, etc.

Dada la anterior variedad de ocupaciones, es muy difícil establecer quién era qué cosa en la antigüedad. Pese a eso, lo importante es anotar dos características importantes:

1. La naturaleza empírica de las prácticas constructivas.

2. La desproporcionada relación de los recursos con relación al «problema».

Estas dos características son la explicación más probable a la construcción de pirámides (no los alienígenas ancestrales), una estructura piramidal es menos proclive a los volcamientos que una torre, ya que su centro de masas tiene menos energía potencial. Los antiguos seguramente construyeron torres  cilíndricas o prismáticas, como las mastabas. Pero éstas no se sostenían bien y requerían mucho más material  mano de obra para alcanzar  grandes alturas.

Cosa poco conocida es el hecho que los indúes utilizaron por primera vez la geometría matemática (Brahmagupta, S. VII d. C) para el cálculo de volúmenes de excavación. El Islám posiblemente introdujo este conocimiento a occidente.

La Edad media pasó casi mayor novedad, el desarrollo del arquitrabe (que es sólamente una variante del arco romano), les permitió a los Constructores (arquitectos-ingenieros) erigir las altísimas catedrales barrocas. Nacen las primeras universidades donde se enseña derecho, economía, medicina y arquitectura.

Con el Renacimiento, hubo un gran desarrollo en algunas ciencias, como la matemática y la física. Estos avances van de la mano de Galileo, Kepler, Descartes,Fermat, Leibnitz y Newton, entre otros y transforman de manera significativa la percepción que tenía el hombre de aquel momento del mundo y se abrió así la puerta de manera paulatina, pero inexorable a la división de las disciplinas científicas.

Pero a estas alturas de la Historia, en plena iluminación,  los dos principios que mencionamos arriba, ¿Seguían igual de vigentes que decenas de siglos atrás?. ¿Seguimos sin poder determinar si existe un Ingeniero Civil Moderno?. Probablemente no: gracias a esta formalización del Método Científico (que existía desde Platón, para fines estrictos, pero que no encuentra una estructura hasta Galileo y  Descartes) es posible el avance a grandes pasos de la Técnica, fundamentada en ciencia y no en ensayo y error.

La Técnica moderna, la que no depende más del empirismo ancestral sino más bien de la ciencia, nace oficialmente con la invención de la máquina de vapor, hacia finales del siglo XVIII. La Resistencia de Materiales comenzó con el problema del diseño de calderas para las máquinas de vapor. De aquí en adelante, la técnica apoyada en la Ciencia constituirá el alma del diseño en Ingeniería.

Mientras ya la Arquitectura y sus estilos, se habían diferenciado desde principios del Renacimiento de la Filosofía, la ingeniería nació de la necesidad de resolver problemas de infraestructura, transporte y construcción, de manera SEGURA, EFICIENTE y ECONÓMICA. Por eso se asocia el nacimiento de la Ingeniería Civil con el nacimiento del Capitalismo, sin embargo, tal concepción es errónea: ya en la Francia de Luis XIV, vemos proyectos como el Chanel de Midi (por mencionar sólo un ejemplo de los muchos que se dieron en Europa desde el S XVII) que estaban completamente diseñados bajo lo que nosotros llamaríamos un diseño en respuesta a un problema, con un proyecto claro y un presupuesto definido.

Si bien el canal se terminó, no fue lo que digamos un éxito. Padeció de las limitaciones técnicas de su época. Hubo muchos problemas relacionados a la excavación de tramos rocosos en los que se tuvieron que utilizar explosivos rudimentarios e incluso túneles. Por lo demás, es un canal navegable para pequeñas embarcaciones, pero nunca logró convertirse en el pasaje de las cargas masivas entre el Mediterráneo y el Atlántico Norte.

No deja de ser por ello, uno de los primeros Megaproyectos de la Ingeniería Civil Moderna. El Canal de Panamá, tampoco se hubiese podido construir de no haber sido por el invento, reciente en aquel entonces del Tri-Nitro-Tolueno (aka Dinamita). Es un hecho, De Lesseps ya había fracasado en su intento de abrir el canal, a base de mano de obra bruta y explosivos rudimentarios. Pero la Ingeniería no es Técnica, ni es Ciencia, estás son sólo dos de sus herramientas, es la aplicación de éstas para la resolución de problemas.

El ferrocarril, el Canal de Suez y porteriormente el de Panamá, también frutos de la Ingeniería Civil Moderna del S XIX-SXX, permitieron el movimiento rápido y contínuo, de recursos humanos y materiales alrededor del mundo. La Ingeniería Civil adopta los avances de la Economía y la recién creada Administración Científica. La sustitución de la inestable Nitroglicerina por el TNT, a principios del S XX, permitió potenciar las voladuras con riesgos mínimos. La ciencia de materiales que había nacido con la ciencia del acero a finales del S XVIII , dío como resultado el concreto reforzado a principios del Siglo XX. Los avances en Geología permitieron la identificación y posterior explotación de combustibles fósiles, los que a su vez hicieron posible el uso en masa de , automoviles, aeroplanos y maquinaria que a su vez era empleada en la construcción de carreteras y aeropuertos.

Esta potenciación tecnólogica no fue superada hasta la invención de las primeras computadoras personales, que facilitó el proceso de cálculo e impulsó el proceso de optimización en la toma de decisiones, a partir de los estudios económicos de las alternativas de solución a un problema. Esto también ha conducido a una situación de especialización técnica en la que ahora encontramos ingeniería estructural, hidráulica, de caminos, geotécnica, ambiental, etc. Nos parece obvio (pero necesario) recalcar que la ingeniería tampoco es informática.

Y para allá va el mundo de la Ingeniería Civil. No hay que perder de vista que actualmente el mundo se encuentra al borde del Cénit del Petróleo, y que hay que comenzar a analizar cuáles serán las consecuencias técnicas que este fenómeno tendrá en el ejercicio de la Ingeniería Civil, que se apoya tanto actualmente en estos combustibles para obtener tanto sus materiales de construcción y la eficiencia de su maquinaria. Sin duda pronto veremos una nueva revolución en la profesión.