Así se mide la salud de los materiales de construcción sin alterarlos

¿Quién podría imaginar que los rayos X o las máquinas de ultrasonido se usan más allá de chequear la salud de los seres vivos? Ingenieros de la Escuela de Ciencias e Ingeniería de los Materiales del Tecnológico de Costa Rica (TEC) usan un arsenal de dispositivos para diagnosticar la salud de componentes y piezas de estructuras y aparatos sin alterarlos.

Piense en el trabajo de un médico: puede diagnosticarnos un padecimiento a punta de palpar y observar, sin tener que abrir nuestro cuerpo para extraernos un órgano enfermo. Esta es la analogía más cercana al trabajo que realiza el equipo de Óscar Chaverri, director de la Escuela y coordinador del proyecto de ensayos no destructivos (END) para estructuras.

Chaverri explica que un END es un método para analizar cualquier material para determinar el grado de integridad física. Eso significa que se puede conocer cómo se encuentra internamente sin tener que extraerlo y diseccionarlo. “Es igual que lo que hace un médico: usa rayos X o ultrasonidos para examinar sin provocar daño”, agrega.

Los END se realizan directamente sobre el componente de la estructura, inclusive sobre equipos en funcionamiento. Si el componente es de alguna forma accesible, el ensayo se puede realizar. Las pruebas son especialmente útiles en desastres naturales como terremotos, donde se puede comprobar la solidez de una estructura luego de un sismo importante.

El académico indicó que utilizan técnicas de inspección visuales con equipo especial de partículas magnéticas, líquidos penetrantes y pruebas de termografía (emisión de calor), además de rayos X y ultrasonido para realizar los ensayos. “Cada método puedo aplicarlo para una inspección sencilla hasta algo muy complejo. Existen desde el nivel 1 hasta el nivel 3, que es lo más complejo”, explica Chaverri.

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Hay diferentes tipos de pruebas para diferentes materiales y prácticamente cualquier tipo de material puede ser inspeccionado.

Según el coordinador, los ensayos no destructivos son técnicas con un poco más de 100 años de antigüedad. “Las primeras pruebas se hicieron alrededor de 1890, pero el campo es muy dinámico y frecuentemente se escuchan de avances importantes”.

La ventaja de los END es que se realizan en componentes para darle seguimiento durante su vida útil y se interviene si se detecta alguna anomalía. ¿La alternativa? Chaverri explica que la opción es usar la pieza hasta que falle y documentarlo. Pero eso tendría consecuencias, algunas muy serias con afectación a las personas.

“Si este tipo de pruebas no se aplicaran, veríamos un aumento en accidentes por doquier en la aviación, plantas nucleares o edificaciones. Si no se asegura la calidad, el elemento puede fallar con las consecuencias severas.

La Escuela actualmente es parte de un proyecto del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) donde participan 13 países de Latinoamérica –entre ellos México, Argentina, Chile y Brasil– que buscan mejorar la capacidad instalada de estas naciones para realizar el control de calidad de las obras civiles.

Esta unidad académica del TEC participa en el proyecto capacitando a profesores e investigadores de Materiales; además es la sede de cursos para profesores y alumnos con expertos internacionales y certifica a profesionales del país en ensayos e inspecciones.

El objetivo del proyecto es crear a nivel regional un centro de atención de emergencias como terremotos, con personas especializadas en inspección de obras civiles para determinar su estabilidad estructural.