El equipo, liderado por el Doctor y académico Nishant Garg, utilizó elementos como la visión informática para una nueva metodología capaz de predecir la durabilidad del cemento en segundos y minutos, en vez de horas como se realiza con los ensayos actuales.
Uno de los aspectos que hace que se utilice de manera masiva al hormigón -es el segundo elemento más consumido por el ser humano, después del agua- es su durabilidad. De hecho, estructuras como el famoso Panteón de Roma, inaugurado en el año 128 d. C., aún se mantiene intacta, lo que da cuenta de las capacidades que posee el material para mantenerse en el tiempo.
Actualmente, existen una serie de pruebas de laboratorio para determinar la durabilidad de un compuesto cementicio. Entre estos, la norma internacional ASTM C1585 es el ensayo estándar para, justamente, medir la cantidad de agua que puede absorber un hormigón que contenga cemento hidráulico sin perjudicar su composición, lo que sirve para determinar la durabilidad del material.
El ensayo bajo esta norma internacional consiste en someter a una probeta del material al flujo de un líquido (agua u otro) por horas, e incluso días, mientras un técnico mide de manera continua su sorción, es decir, su capacidad de absorber el líquido, al tiempo que observa cambios en su masa.
Sin embargo, esto podría cambiar gracias al trabajo de académicos de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, quienes desarrollaron un nuevo tipo de ensayo que podría realizar esa misma predicción, pero sólo en segundos (o minutos) y no por horas, como se lleva a cabo en la actualidad, todo con visión por computador, también conocido como visión artificial o informática.
Utilizando tecnología eficiente para predecir la durabilidad
La idea para este nuevo método de determinación de durabilidad nació gracias al trabajo conjunto entre Nishant Garg, Ph.D en Nanociencia de la Universidad Aarhus y profesor asistente en casa de estudios, y Hossein Kabir, candidato a Doctor también en esta universidad de Estados Unidos.
“El hormigón es uno de los materiales más consumidos. Con el tiempo, el material utilizado para construir infraestructura se degrada por su exposición a agentes corrosivos como sales, ciclos de congelación, lo que permite el ingreso de agua, llevando a la corrosión de las barras de refuerzo para mejorar la resistencia de las estructuras y, finalmente, al colapso de estas”, explicó el Doctor Garg.
El ensayo estándar (ASTM C1585), que se utiliza para predecir la durabilidad los sistemas cementicios se basa en la capacidad de la pasta de cemento para absorber el agua. De esta forma, si la pasta es más porosa, más agua absorbe, acelerando la corrosión de las barras de acero del hormigón armado.
El nuevo método de ensayo que propone el equipo considera el uso de un aparato de bajo costo que puede predecir la sorción del material gracias al uso de visión informática y así, determinar qué tan rápido se absorbe una única gotita de agua en la superficie del hormigón, en los primeros segundos o minutos. De acuerdo con el académico de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, el test es menos tedioso que el ASTM y tiene la ventaja que puede realizarse en terreno o en laboratorio, a diferencia del ASTM C1585 que sólo se lleva a cabo en laboratorios.
Un ensayo automatizado, rápido y confiable
El académico informó que “realizamos este nuevo ensayo sobre unas 60 muestras únicas y existe una muy buena correlación entre nuestros resultados y los que se obtuvieron al aplicar el método de ensayo convencional de ASTM”, así es que ahora estamos proponiendo nuestro nuevo método como una alternativa al ensayo de durabilidad de sistemas cementicios en sólo segundos”.
El equipo también descubrió que el ángulo inicial con el que las gotitas de agua impactan a la superficie del material también influye en el resultado del ensayo. “La dinámica de absorción cambia rápidamente mientras las gotas de agua se modifican en la superficie”, dijo el Doctor en Nanociencia. “Todos estos factores se consideraron en nuestro nuevo método de ensayo”, subrayó.
Si bien hasta ahora el nuevo método de ensayo se viene aplicando en hormigones con cementos hidráulicos, la idea del equipo es escalar el test a morteros y una mayor variedad de hormigones, con complejidades mayores tanto en su composición química como en su textura.
“La clave de este estudio -dijo Nishant Garg- es que ensayar la durabilidad de los materiales para la construcción es muy lento, tedioso y trabajoso. Con las tecnologías disponibles, tales como visión informática o de computador, podemos desarrollar ensayos que son más rápidos, automatizados y eficientes”.
