CDT Un método permite caracterizar las mezclas de materiales y establece automáticamente ciertos parámetros.
Fuente: DICYT
Un nuevo método desarrollado en Colombia y basado en imágenes evalúa la calidad de los materiales destinados a pavimentos. El sistema permite caracterizar los agregados pétreos (mezcla de diferentes materiales de canteras como grava, arena o roca triturada), esenciales en los pavimentos, y establece automáticamente parámetros como área, perímetro, redondez, circularidad, solidez y forma.
Los agregados pétreos constituyen entre el 75 y el 90 % del volumen de los insumos utilizados en la construcción de pavimentos. Estos aportan resistencia e influyen en el comportamiento de los diferentes esfuerzos a los que son sometidas las vías.
El ingeniero David Humberto Aceros Guasca, magíster en Ingeniería – Geotecnia de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), señala que, además, por ser materiales voluminosos es importante conocer sus características y buscar un comportamiento óptimo antes de la construcción.
En la actualidad, la medición de parámetros como forma, angularidad y textura se realiza a través de un proceso manual o mediante comparación visual hecha por el talento humano.
Con el sistema propuesto por el magíster Aceros –elaborado a partir de imágenes–, que identifica las mismas características, este proceso se podrá hacer de forma automatizada, sencilla y precisa, y así prevenir fallos.
Explica que “con las imágenes de agregados capturadas en el microscopio y técnicas de procesamiento de imágenes, se desarrolló un procedimiento de medición de parámetros microestructurales y de forma”.
Para ello utilizó 11 imágenes digitales del Grupo de Investigación en Geotecnia (GIGUN) de la UNAL. Seis se relacionan con secciones delgadas de agregados pétreos y cinco con bloques pulidos de concretos asfálticos.
Mayor control de calidad
Después de seleccionar las imágenes se realizó una descripción detallada de cada una de ellas, y para el análisis se escogió el programa de desarrollo libre ImageJ, mediante el cual se pudo describir la partícula.
“El programa individualiza las partículas de manera que se puedan medir sus características, detectar la presencia de componentes nocivos y determinar propiedades de forma –como grietas o vacíos–, entre otros aspectos esenciales en el comportamiento del pavimento”.
Después, se aplicaron filtros para hacer el procesamiento automático y se realizó una expansión del contraste de las fotos y eliminación del ruido o pixeles con distintas formas, errores que se pueden producir por inestabilidades en la fuente de luz.
A partir de ImageJ se midieron diferentes parámetros en 304 partículas, como: área, perímetro, centro de masa, longitud de los ejes mayor y menor y ángulo del eje principal, además de indicadores de forma como circularidad, coeficiente de simetría, redondez y solidez.
El magíster asegura que con su propuesta se podría hacer un control de la calidad de los materiales de las vías, y esto permitiría establecer una inspección previa a la construcción de la vía.
Tales procesamientos permitirían “cumplir con altos estándares de calidad y hacer una interpretación de las mezclas de forma más sencilla, lo que se traduciría también en mayor calidad en los corredores viales”.
Por ejemplo, señala que la identificación de partículas alargadas puede reducir patologías o afectaciones de la mezcla asfáltica, ya que los esfuerzos de flexión pueden fracturarlas.
Agrega que las partículas más redondeadas exhiben los mayores valores de solidez, reafirmando este parámetro como representativo, con uso potencial durante la selección de los agregados para mezclas asfálticas.
La durabilidad está asociada con un contenido bajo de agua, y por eso los agregados angulares, aplanados y alargados afectan la durabilidad del concreto, ya que incrementan la demanda de agua.
Por último, en el caso de concretos usados en pavimentos, las partículas aplanadas ubicadas cerca de la superficie impiden la exudación de agua, causando deterioro de la superficie y por lo tanto disminución de la durabilidad.
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