Cómo son los materiales del siglo XXI para vías e infraestructura

La geografía montañosa en Colombia representa un enorme desafío para la ingeniería. Pero los avances tecnológicos e innovaciones en los materiales y técnicas empleadas en el sector de infraestructura ayudan, en gran medida, a hacer posible esta labor.

Por ejemplo, uno de los desarrollos más importantes en cuanto a los equipos de construcción es la automatización. “Facilita el movimiento de tierras, la nivelación, extendido y compactación de materiales y también la labor de los operarios”, explica el ingeniero Fredy Alberto Reyes Lizcano, profesor del Departamento Ingeniería Industrial de la Pontificia Universidad Javeriana.

De acuerdo con Reyes, en la actualidad se están buscando materiales que den mayores resistencias y desempeño en sus características mecánicas, “para tener una mayor durabilidad de las estructuras y mejores relaciones costo-beneficio”.

Cementos Argos, que ha participado en más de 70% de los grandes túneles del país, es una de las empresas que ha venido trabajando en este tema y avanza en sus procesos de innovación. Desarrolló el primer microcemento de Suramérica, un producto con unos gránulos mucho más finos, que sellan las fisuras de los macizos rocosos y reducen así las aguas de infiltración. Según la compañía, lo anterior favorece la seguridad en los proyectos, minimiza los vertimientos y protege el recurso hídrico de las comunidades cercanas a las obras tuneleras.

Igualmente, la cementera desarrolló un concreto avanzado, un producto patentado cuya característica principal es su mayor resistencia a la compresión (7 veces más), a la flexión (5 veces más) y a la tracción (hasta 70 veces más) frente a uno convencional. Esto hace que no se necesiten, en algunos proyectos de infraestructura, otros materiales como el acero o hierro y que las columnas, por ejemplo, no tengan que ser muy gruesas.

Para Silvia Caro, vicedecana académica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de los Andes, hay otros desarrollos recientes que se destacan y se están implementando en Colombia en el sector de la infraestructura vial, como “el aumento progresivo de los procesos de estabilización y mejoramiento de suelos naturales con diferentes técnicas y productos, el uso intensivo de diversos materiales geosintéticos (materiales producidos industrialmente), el uso de asfalto espumado y el empleo de mezclas asfálticas de alto desempeño para proyectos viales de gran envergadura, las cuales se obtienen mediante la modificación del asfalto con diversos polímeros”, expone. 

En la construcción de vías se viene implementando la reutilización de materiales que van desde neumáticos hasta nuevos plásticos.

Así mismo, añade las nuevas posibilidades identificadas para modificar los equipos constructivos y obtener un mayor control de calidad de obra. “Dentro de ellas, la que ha tenido un mayor crecimiento en el mundo y cuyo empleo es modesto, pero prometedor en Colombia es la ‘compactación inteligente’, la cual permite que los operarios de los equipos de compactación tengan retroalimentación en tiempo real sobre la calidad del material final puesto en obra”, apunta.

El profesor Reyes agrega dos más. El primero es la implementación de drones que “han venido sustituyendo las tradicionales comisiones topográficas, ahorrando tiempos en su ejecución y obteniéndose mejores resoluciones que con los equipos tradicionales de estaciones totales, tránsito, niveles etc.”. Y el segundo es el uso de prefabricados en grandes obras. “Acortan los tiempos de construcción y estandarizan la calidad de los materiales; por ejemplo, el Viaducto de la Ciénaga de la Virgen fue construido con esta técnica y serán de gran impacto en la construcción del Metro de Bogotá”, señala.

Desde neumáticos hasta nuevos plásticos

De acuerdo con Jorge Pinto, director de Investigaciones de la Facultad de Ingenierías Fisicoquímicas de la Universidad Industrial de Santander (UIS), en la construcción de vías se viene implementando, desde hace años, la reutilización de materiales que van desde los neumáticos de vehículos hasta nuevos plásticos, los cuales surgen a partir de plásticos reciclados. “Permiten emplear menos material para pavimentar y reducen la contaminación que dichos residuos generaban”, expone.

En la actualidad se está trabajando en materiales alternativos a los tradicionales que mejoren el comportamiento físico-mecánico-químico de los tradicionales, pero que a su vez sean amigables con el medioambiente, reduzcan el peso y sufran menor deterioro, entre otros factores. “De igual forma, se está trabajando en la reutilización de los materiales que han sido empleados tradicionalmente en infraestructura (cemento, cabilla, maderas, etc., sus procesos de recuperación y de “re-uso”), sobre todo los empleados en la infraestructura civil”, cuenta Pinto.

En lo anterior coinciden los expertos, y destacan el empleo de materiales reciclados o de deconstrucción, denominados RCD, para crear nuevas mezclas de materiales, utilizando aquellos que ya han tenido un primer uso, en edificaciones, o en losas de concreto o en pavimentos y que se puedan volver a utilizar en un nuevo proyecto. 

Al respecto, Silvia Caro subraya que Colombia es el país de la región que más se destaca en el uso del ‘asfalto-caucho’, el cual resulta de modificar el ligante asfáltico con polvo de caucho obtenido de llantas en desuso. 

Se espera que en los próximos años aumente de manera significativa el uso de estas técnicas de aprovechamiento, debido a sus beneficios ambientales y a los impactos económicos favorables que genera.