Los ingenieros desarrollan un proceso para reparar las columnas de puentes dañadas por el terremoto en días, no en semanas
En solo 30 segundos, un terremoto devastador como los que azotaron a Japón y Ecuador puede dejar a una ciudad indefensa. Con las carreteras divididas y los puentes gravemente dañados, se podría evitar que los residentes y el personal de emergencia se movieran para reconstruir.
Normalmente, se necesitan semanas para reparar el agrietamiento o desconchado de las columnas en un solo puente dañado por un terremoto. Pero un equipo de investigadores dirigido por el profesor de ingeniería civil y ambiental de la Universidad de Utah, Chris Pantelides, ha desarrollado un nuevo proceso de fijación de columnas que toma tan solo unos días. Este proceso se describe en un nuevo artículo publicado el jueves 28 de abril de 2016 en la edición más reciente de la Revista estructural del Instituto Americano del Concreto.
“Con este diseño y proceso, es mucho más fácil y rápido para los ingenieros y los equipos reconstruir una ciudad devastada por un terremoto para que las carreteras críticas permanezcan abiertas para los vehículos de emergencia.” Dice Pantelides.
En un terremoto, un puente está diseñado para soportar la mayor parte del daño en la parte superior e inferior de las columnas verticales donde se encuentran con los cimientos y las vigas horizontales. Si un puente sobrevive del colapso pero las columnas están dañadas, es probable que sea demasiado inestable para que lo pasen por encima. Y si varias de las barras de refuerzo de acero de las columnas se han roto, es probable que el puente no pueda repararse en absoluto y deba derribarse.
Pero si las columnas se pueden reparar, los ingenieros normalmente quitan el concreto, reemplazan cualquier barra de refuerzo doblada y aros de acero en el interior y luego vierten concreto nuevo en un molde de acero que se construye alrededor de la columna. Ese es un proceso largo que deja el puente inutilizable durante semanas hasta que finaliza la reparación.
El proceso más rápido y rentable de Pantelides implica la creación de donas de hormigón conocidas como “refacción” que están revestidos con un material de fibra compuesta construido alrededor de la parte inferior y superior de cada columna. El material es un polímero reforzado con fibra de carbono hecho de fibras y resina que es más fuerte que el hormigón y el acero.
Primero, se perforan varias barras de acero con cabezas en la base alrededor de la columna y se aseguran con epoxi. Luego, se colocan dos mitades de una carcasa circular hecha de fibra compuesta (que tienen solo milímetros de grosor) alrededor de la columna y la barra de refuerzo y se unen. El hormigón se vierte alrededor de la columna y sobre la barra de refuerzo con la fibra compuesta actuando como molde. El resultado es una columna reparada con aproximadamente la misma integridad estructural que la columna original, dice Pantelides.
“La forma circular le da la mejor resistencia para la cantidad de material que está utilizando. Las tensiones se distribuyen por igual en toda la periferia,” él dice. “Con este método, si hay futuros terremotos o réplicas, el puente sobrevivirá y el daño se producirá junto a la rosquilla. Esto le da al puente una segunda vida.”
El proceso también podría usarse para modernizar puentes para hacerlos más seguros contra terremotos, aunque fue diseñado específicamente para su reparación. Y no se limita a reparar solo puentes. El procedimiento también se puede utilizar en columnas dañadas alrededor de un edificio. Pantelides y su equipo han presentado patentes sobre el proceso, y dice que las empresas de construcción pueden utilizarlo de inmediato en áreas devastadas por el terremoto.
