Por qué necesitamos el monitoreo estructural

Las infraestructuras son como nuestro cuerpo: necesitan revisiones periódicas.

A medida que envejecemos, nuestro cuerpo cambia: los huesos se vuelven más frágiles, la piel pierde elasticidad, el cabello cae. Nos debilitamos. Lo mismo ocurre con las infraestructuras: sus componentes estructurales, como nuestros huesos, se deterioran con el tiempo y eso afecta la resistencia y el rendimiento del edificio.

No esperamos a no poder movernos para ir al médico, ¿verdad? Lo lógico es hacer revisiones periódicas (o, al menos, deberíamos hacerlas) para comprobar que todo va bien. Eso ayuda a detectar problemas a tiempo y a encontrar el tratamiento adecuado antes de que sea tarde.

Determinar el estado de una estructura

Las infraestructuras deben tratarse igual. Para comprobar su comportamiento, hay que monitorearlas con regularidad. El monitoreo estructural (SHM) es el proceso de determinar el estado de una estructura para identificar variaciones en su respuesta ante esfuerzos u otros factores.

Al evaluar el estado actual de la estructura y planificar el tipo de mantenimiento necesario, el monitoreo regular ayuda a alargar su vida útil. Los países dependen de infraestructuras como puentes, ferrocarriles y carreteras, y un fallo estructural puede provocar grandes daños en términos de servicio, costes económicos y vidas humanas.

Degradación de los materiales

Igual que (aún) no conocemos el secreto de la inmortalidad, tampoco los materiales se mantienen iguales con el paso del tiempo. La mayoría de las estructuras están construidas con hormigón, acero, mampostería de piedra y materiales que se vuelven más frágiles a medida que pasa el tiempo. La degradación de los materiales es un punto crítico del monitoreo estructural, ya que tiene un gran impacto en la solidez de la estructura. Las estructuras de hormigón armado, por ejemplo, sufren la corrosión del acero de refuerzo provocada por la entrada de iones cloruro en el hormigón; el deterioro del hormigón se debe a la corrosión inducida por carbonatación, a la reacción álcali-sílice, al ataque por hielo-deshielo y a ataques químicos internos y externos; el acero puede sufrir fatiga por las cargas o por vibraciones frecuentes.

El SHM es genial: ¿por qué no lo usamos todos?

Los sistemas SHM son un paso adelante hacia un mantenimiento proactivo. La mayoría de los protocolos de mantenimiento actuales se basan en una estrategia reactiva, lo que significa que las intervenciones y reparaciones se realizan cuando el fallo ya ha ocurrido. Eso no solo puede resultar más caro para el propietario de la estructura, sino también más peligroso para todos. Además, las soluciones de reparación aplicadas en esa fase suelen ser menos eficaces, lo que aumenta el riesgo de un nuevo fallo.

En conjunto, el SHM es una herramienta importante que ayuda a:

• detectar problemas en una fase temprana
• permitir una respuesta proactiva
• diseñar soluciones rentables
• optimizar el proceso de mantenimiento
• evitar averías
• alargar la vida útil de la estructura
• mejorar la seguridad
• salvar vidas.

Entonces, ¿por qué no siempre se implementa el monitoreo estructural? La verdad es que el SHM tradicional también trae algunos problemas que han limitado su uso real en la práctica de la ingeniería.

1. Coste: todas las soluciones SHM tradicionales son bastante caras.
2. Sensores: muchos responsables de mantenimiento dudan sobre cuáles son los sensores adecuados para su monitoreo estructural.
3. Instalación compleja: la mayoría de las soluciones SHM existentes siguen apoyándose en sistemas cableados que hacen la instalación laboriosa, lenta y costosa.
4. Interpretación de los datos: los sensores SHM recogen una gran cantidad de datos en tiempo real. Esto hace que entender la información recibida y usarla para tomar decisiones sea bastante complicado.

Tranquilo, hay buenas noticias.

Todos esos problemas se pueden evitar fácilmente gracias a los avances recientes de la tecnología y al desarrollo de los dispositivos del Internet de las Cosas (IoT). Hoy, los sistemas SHM pueden ser:

• rentables
• inalámbricos
• fáciles de instalar
• fáciles de leer gracias a las plataformas de procesamiento de datos
• conectados a una plataforma cloud que da acceso remoto a tus datos

Estas nuevas tecnologías están cambiando el monitoreo estructural tradicional.

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