Durabilidad, evaluación y remediación (2)

09-06-2022 | Publicado por Joaquín Martí

Como decíamos en un post anterior sobre este mismo tema, la sostenibilidad mejora si las cosas duran más. Los muchos desafíos a los que las estructuras se enfrentan deben estar previstos para que lo hagan con éxito. Ejemplos típicos son el fuego, la fisuración y fatiga, las veleidades del terreno, las vibraciones, el ruido y la expansión química del hormigón. La primera mitad ya fue objeto de un post anterior, nos centramos aquí en la segunda.

El terreno se hereda de la naturaleza y, aparte de algunas medidas de mejora, lo único que podemos hacer es tratar de evaluar sus propiedades para tenerlas en cuenta al diseñar las estructuras. El problema se complica por su no linealidad, plasticidad, anisotropía, reblandecimiento por deformación, y las peculiaridades de su respuesta cíclica.

Principia mantiene una alta competencia en simulación geotécnica. Esto incluye cimentaciones pilotadas de puentes, aerogeneradores, incluso un túnel, en condiciones tanto estáticas como dinámicas. Y también las cimentaciones superficiales requieren análisis en relación con sus asientos y estabilidad. 

Las minas, tanto a cielo abierto como de interior o sus balsas de residuos, son también objeto de nuestros estudios. Y la estabilidad de presas de materiales sueltos, particularmente bajo demandas sísmicas, así como el almacenamiento subterráneo de residuos nucleares, túneles, taludes, etc. Los accidentes que investigamos como peritos en acciones judiciales, como la mina Esterhazy en Canadá o la balsa de residuos de Aznalcóllar, revisten especial complejidad.

Muchas de nuestras actividades geotécnicas están relacionadas con los terremotos: evaluación de la peligrosidad y riesgo sísmicos, estudio del efecto sitio, comportamiento dinámico de cimentaciones superficiales y profundas, interacción suelo-estructura e interacción suelo-agua-estructura, etc.

Las vibraciones están asociadas a todo tipo de efectos nocivos: ruido, incomodidad, tensiones, fatiga del material, etc. Las vibraciones tienden a reducir la eficiencia, encarecer el mantenimiento y disminuir la vida útil. Cuando aparecen vibraciones indeseadas, se puede tratar de actuar sobre la fuente, el camino de transmisión o la respuesta estructural generada.

Sobre la fuente, hemos tratado con vibraciones en bombas de gas natural licuado, las péndolas de un puente en arco, un motor turboprop de avión, etc. Sobre el camino de transmisión actuamos en un centro militar subterráneo, una iglesia del siglo VII afectada por el tráfico, una central eléctrica, y diversos edificios situados en la proximidad de líneas de tren o metro.

PRINCIPIA Proyectos - Péndolas de un puente

En relación con la estructura pueden modificarse masas, rigideces y/o amortiguamiento. A veces empleamos dispositivos de aislamiento para vibraciones sísmicas o de otro tipo, así como sistemas de control. Hemos trabajado en un auditorio afectado por las vibraciones generadas por el público, una pasarela excitada por los peatones, una planta embotelladora, puentes y colectores solares excitados por el viento, edificios con vibraciones inducidas por trenes, aislamiento sísmico de tanques de gas natural licuado, etc.
No todas las vibraciones son malas. En una tolva de carbón utilizamos vibraciones, sintonizadas con la frecuencia natural de los arcos de carbón que se formaban, para destruirlos y poder proseguir la descarga.

El ruido es un fenómeno relacionado, que no amenaza la integridad de la estructura pero puede ser incompatible con su función. Hemos estudiado edificios, estaciones de metro y complejos inmobiliarios situados cerca de líneas ferroviarias para cuantificar los niveles de ruido y proponer medidas de remediación.

Hay diversos procesos que pueden causar la dilatación química del hormigón, la reacción árido-sílice (ASR) es uno relativamente frecuente. Hemos estudiado varias presas y participado en tres proyectos de investigación relacionados y en benchmarks internacionales.

Los análisis se orientan a la predicción de la evolución futura y, especialmente, sus implicaciones sobre la seguridad. Se trata de un área técnica aún en evolución, pero la experiencia acumulada a lo largo de los años ya hace que podamos producir predicciones razonablemente precisas.

Alargar la vida de equipos y estructuras tiene muchas ventajas y vale la pena invertir en ello nuestros mejores esfuerzos.

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