Académicos de la Universidad de Nottingham junto con investigadores de la Universidad Tecnológica de Lulea trabajan en el desarrollo de nuevos morteros cementicios reforzados con fibra, los que se utilizarán para la reparación y recuperación de puentes de hormigón afectados por la corrosión.
En lo que respecta a Chile, el aumento constante del parque automotriz -en 2023, la cifra de vehículos motorizados en el país alcanzó la cifra de 6,12 millones de unidades, un crecimiento del 9,4% en comparación a 2019, según cifras del Instituto Nacional de Estadísticas (INE)- se traduce en un incremento de carga para una infraestructura vial que no siempre da respuestas adecuadas a la cantidad de vehículos que transitan sobre ella.
Esta situación es similar en otras latitudes. En Inglaterra, por ejemplo, el cierre del puente Hammersmith en Londres por 26 meses, debido al riesgo que la estructura colapse, o el cierre temporal del puente Clifton en Nottingham por la corrosión de las barras de acero, lo que provocó una congestión vial sin precedentes en esa ciudad.
Continuando con el ejemplo de Inglaterra, se suma otro factor: el riesgo de colapso en edificaciones construidas desde la época de la postguerra hasta la década del 90 con un hormigón liviano denominado RAAC que, muestra la evidencia actual, presenta serias deficiencias e incluso un estudio señaló que al menos 7 hospitales tendrán que construirse nuevamente, además de otras 150 centros educativos entre escuelas y jardines infantiles que, según un informe de la autoridades locales, deben cerrar por riesgo de colapso de la infraestructura.
Ante esta disyuntiva, investigadores de la Universidad de Nottingham, en alianza con académicos de la Universidad Tecnológica de Lulea, de Suecia, se encuentran desarrollando un compuesto que permitirá extender la vida útil de elementos de hormigón afectados por agentes corrosivos, recuperando de manera rápida y eficiente infraestructura que, de otra forma, tendría que cerrar sus servicios mientras se repara o, derechamente, demolerse para construir una nueva.
Nuevos tipos de morteros con fibra
Los investigadores centraron su desarrollo en los puentes, ya que el cierre de este tipo de infraestructura por reparaciones es poco eficiente en una serie de materias, por lo que se debe hallar una solución viable que, además, tenga bajo impacto tanto económico y, más importante, ambiental.
En ese sentido, una de las alternativas que analizaron los académicos británicos y suecos fueron los compuestos con fibras de polímeros no corrosivas (FRP, en sus siglas en inglés). Si bien estos elementos resultan muy buenos para recuperar estructuras de hormigón dañadas por la corrosión, sus inconvenientes radican en su baja resistencia al fuego y su alto impacto medioambiental, entre otros aspectos.
Por lo mismo, y con el desarrollo de un proyecto que busca el desarrollo de puentes resilientes a los efectos del cambio climático (el denominado proyecto CARE), los investigadores desarrollaron un nuevo compuesto: un mortero cementicio reforzado con fibra (FRCM, en sus siglas en inglés), el que es “compatible con el hormigón, poroso, resistente al fuego, aplicable sobre superficies húmedas, sostenible, reversible, con baja huella de carbono y económicamente eficiente.
De esta manera, el equipo de académicos comenzó el desarrollo de ensayos sobre los compuestos FRCM, en especial para analizar su comportamiento a distintas temperaturas, como también, si el daño acumulado por ciclos de carga repetitivos afecta al desempeño de los compuestos FRCM, especialmente cuando se utilizan para el refuerzo de puentes.
Colaboración: elemento clave para el desarrollo
“Si bien la evidencia experimental nos demuestra la eficiencia de los compuestos FRCM en la mejora de infraestructura no afectada, no se habían ensayado en sistemas estructurales más complejos con daño acumulado o que estén sujetos a cambios de temperatura”, comentó Georgia Thermou, Ph.D en Ingeniería Civil de la Universidad de Demócrito de Tracia y profesora asistente en el departamento de Ingeniería Estructural de la Universidad de Nottingham.
La académica agregó que “nuestros experimentos y simulaciones generarán nuevo conocimiento, el que beneficiará a la construcción y a las industrias relacionadas al brindar soluciones sostenibles para el refuerzo de puentes y creará un nuevo mercado para este tipo de compuestos”.
Por su parte, Gabriel Sas, jefe del departamento de Ingeniería Civil, Medioambiental y de Recursos Naturales de la Universidad Tecnológica de Lulea, destacó que “la colaboración entre instituciones es esencial para enfrentar los desafíos globales que enfrentamos en infraestructura y sostenibilidad”.
Los primeros ensayos sobre este tipo de compuestos comenzaron hace poco menos de un mes, por lo que aún es pronto para resultados relevantes. No obstante, la Doctora Thermou subrayó la importancia de este proyecto, que permite conectar a distintas instituciones para encontrar soluciones de las que “muchos países se beneficien”.
