CDT Un brazo robótico coloca una cuerda en un patrón similar a un mandala sobre un lecho de grava. Lo que parece ser una obra de arte contemporáneo es una investigación básica que explora nuevas formas de construcción de carreteras. Por un lado, se están probando técnicas de construcción asistidas por robots para la construcción de carreteras que hasta ahora solo se han utilizado en ingeniería estructural. Por otro lado, un nuevo tipo de refuerzo mecánico está destinado a cambiar la estructura típica de la superficie de la carretera y así ayudar a ahorrar recursos valiosos en el futuro o incluso a reciclar las superficies de las carreteras por completo. La idea es de un equipo de investigadores del Laboratorio Federal Suizo de Ciencia y Tecnología de Materiales (Empa) y tiene su origen en otro proyecto del laboratorio que se planteó como un proyecto de arte e investigación.
Se trataba de pilares apilados exclusivamente a partir de cuerdas y grava que demostraron que se podría lograr una estabilidad excepcional simplemente entrelazando la grava con un hilo, sin ningún cemento como aglutinante. Las pruebas de laboratorio mostraron que los pilares de grava con una altura de 80 cm y un diámetro de 33 cm podían soportar una presión de 200 kN, lo que corresponde a una carga de 20 toneladas. Y como el asfalto también consta de rocas de varios tamaños y un aglutinante, los científicos buscan emplear el concepto anterior a la construcción de carreteras. Y es que, según explican, una superficie de carretera reforzada con cuerdas que no requiere un elemento bituminoso, prometería una serie de ventajas. “Dado que el betún se extrae del petróleo crudo, los contaminantes del aire se liberan durante la producción y también más tarde durante el uso. Además, hace que el asfalto sea susceptible de agrietarse y deformarse y, además, impermeable al agua de lluvia; esto también podría superarse”, señalan los investigadores. Por último, pero no menos importante, el proceso permitiría un pavimento enrollable y reciclable.
Los científicos están utilizando varias configuraciones experimentales para probar soluciones para los aspectos mencionados anteriormente. Acá, un brazo robótico juega un papel central, pues coloca la cuerda en un patrón programado en las capas de grava apiladas una encima de la otra. Para las pruebas mecánicas, cinco de estas capas de grava e hilo se colocan una encima de la otra en una caja de prueba, con el piso de la caja cubierto con una alfombra de goma que fija todo el paquete al suelo. Simula el lecho deformable sobre el que se aplica el pavimento.
El hecho de que la cuerda sea exactamente la misma que la que usan todos los ciudadanos suizos para empaquetar, muestra que los investigadores de Empa están abriendo un terreno completamente nuevo. Al enredar las piedras de grava individuales con el hilo, el paquete puede soportar una presión de 5 kN (media tonelada) sin que las piedras se muevan mucho. Normalmente, el betún aglutinante realiza esta tarea en el asfalto. Próximamente se llevarán a cabo pruebas de carga dinámica con presión de rodadura, similares a las condiciones extremas que deben soportar los pavimentos de carreteras.
+Información: www.empa.ch
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