“Lamentablemente, este video no es generado por inteligencia artificial”, dice Daniel Ruiz, director del Doctorado en Ingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana, señalando su celular. En la pantalla muestra lo que podría ser una escena de alguna película apocalíptica. Es un video de una cámara de seguridad que muestra la manera en la que varios edificios se derrumban luego de unos movimientos abruptos del terreno. Donde antes había construcciones de varios niveles, ahora solo queda una densa nube de polvo gris.
El pasado 10 de agosto Colombia se despertó con el sismo de mayor potencia registrado en el país en el siglo XXI. Registros del Sistema Geológico Colombiano muestran que a las 7:34 de la mañana un terremoto de magnitud 7,4, con epicentro en San José del Palmar, Chocó, sacudió buena parte de Colombia. Ese mismo día, en Cali, Manizales, Pereira y Quibdó las autoridades registraron 61 edificios colapsados. Dos semanas después el Gobierno nacional reportó más de 319 personas fallecidas, 31 461 viviendas destruidas 302 edificios colapsados, así como 3 483 centros educativos, 347 centros de salud, 449 vías, 4 996 centros comunitarios y 5 aeropuertos con afectaciones de infraestructura.
Para Ruiz, este fenómeno natural es un recordatorio de que debemos estar preparados. Más aún cuando en Colombia se suma, a la del Caribe y a la sudamericana, una placa tectónica más, la de Nazca, que sube por todo el Pacífico suramericano. “Estas placas han configurado nuestro territorio. La cordillera de Los Andes, que en el macizo nariñense se divide en tres, es producto de ese choque de placas”, explica el ingeniero civil.
Este hecho genera, justamente, diferentes niveles de amenaza sísmica. En los Llanos Orientales o la Amazonía, que están alejados del choque de placas, el nivel es bajo. En ciudades como Bogotá, Ibagué, Medellín o Montería, el nivel es intermedio. Pero en Bucaramanga, el Eje Cafetero, Cali y Quibdó existe un nivel alto de exposición a terremotos. Es decir, más del 80 % de la población colombiana vive en zonas de amenaza sísmica intermedia o alta.
Prepararse para los terremotos con-ciencia
Ante esta realidad geológica solo queda prepararse lo mejor posible para evitar desastres durante fenómenos naturales. Con esa perspectiva, el profesor Ruiz lleva años investigando diversas formas para enfrentar terremotos de gran magnitud. Lo primero que aclara es que no hay edificaciones ‘antisísmicas’, sino sismorresistentes. “No hay formas de hacer edificaciones indestructibles. Lo que sí podemos hacer es crear estructuras resilientes, que sean capaces de disipar la energía, moverse, deformarse, sin que los elementos estructurales se vean afectados, para evitar su colapso”, explica.
Aunque él mismo reconoce que suena extraño, afirma que la ingeniería sísmica moderna no busca crear estructuras rígidas, sino edificaciones que se muevan y se dañen durante los terremotos. Esos daños deben concentrarse en puntos estratégicos y reparables para que la estructura no se desplome, pues eso es lo que protege la vida humana y el patrimonio de las personas. Por ello, los ingenieros se empeñan en crear columnas, vigas y muros de concreto cada vez más resilientes y resistentes.
Justamente es en ese último elemento en el que se ha enfocado la investigación de Ruiz en los últimos años. Junto a Yezid Alvarado, Hermes Vacca y Jesús Villalba, sus colegas de la Facultad de Ingeniería, y un grupo de estudiantes de la Maestría en Ingeniería Civil, vienen desarrollando un concreto de ultra alto desempeño reforzado con fibras (UHPFRC, por su sigla en inglés), una familia de concretos de uso relativamente reciente en el mundo de la construcción.
Particularmente, a este tipo de material se le eliminan los agregados (piedras o arena) y se le incorporan aditivos químicos y fibras metálicas. Por eso es hasta seis veces más resistente que el concreto normal. Por ahora, se usa en rascacielos, puentes o para reparaciones estructurales.
“Nuestro propósito no es desarrollar simplemente un concreto más resistente. Buscamos estructuras que sean capaces de disipar más energía y mantener su estabilidad durante terremotos severos, con el fin de aumentar la resiliencia y la seguridad de las personas”, sostiene el investigador. Si bien su precio es alto comparado con el concreto regular, su desempeño lo hace una opción favorable para hospitales, colegios, infraestructura vial o edificios altos, que, por su uso, demandan mejores comportamientos ante movimientos telúricos.
Ingeniería sísmica para salvar vidas
Además de desarrollar estos materiales, el equipo de ingenieros civiles los pone a prueba en estructuras a escala real. La Universidad Javeriana cuenta con un laboratorio de Ingeniería Civil en el que se han invertido más de 10 millones de dólares en infraestructura y equipos especializados. Estas capacidades permiten a los investigadores construir estructuras a escala real y someterlas experimentalmente a movimientos sísmicos de gran intensidad, incluso comparables con los que pueden producir terremotos de magnitud superior a 8. De esta manera, es posible evaluar directamente cómo responden las estructuras y los nuevos materiales ante condiciones sísmicas extremas.
Ruiz muestra en un nuevo video, esta vez en su computador, las recientes pruebas realizadas a un par de columnas. Aunque muy pesadas y hechas de concreto UHPFRC, efectivamente se mueven como si fueran de plástico, aun cuando los movimientos equivalen a terremotos más fuertes que los que se vivieron, recientemente, en Venezuela, Colombia y Perú. La diferencia es que no se nota daño alguno.
A pesar de los destacados resultados en las pruebas de laboratorio y en los espacios reales donde se ha aplicado este material, el reto para implementarlo sigue siendo el aspecto económico. Por ello, los investigadores trabajan de la mano con la empresa privada para desarrollarlo con las mismas cualidades de resistencia y reducir sus costos de producción.
El equipo de ingeniería sísmica de la Universidad Javeriana no solo avanza en investigación para proteger edificaciones particularmente riesgosas ―como aquellas levantadas en mampostería o ladrillo, bahareque o edificaciones patrimoniales en tierra construidas en la Colonia―, además de investigar en infraestructura vial y férrea, sino que promueve el trabajo con autoridades y tomadores de decisión para que se actualicen las normas sismorresistentes en el país.
Igualmente, sigue buscando contactos con autoridades y universidades para compartir su desarrollo tecnológico entre los países del Pacífico, con el propósito de evitar nuevas tragedias a lo largo del continente.
En cada edificio afectado esperan recolectar nuevas pistas y aprendizajes frente a eventos extremos. “El fin último de la ingeniería civil son las personas. Entre investigadores, empresa privada y gobiernos, buscamos aportar a entornos más seguros y proteger vidas ante estos eventos sísmicos”, puntualiza el investigador.
Para leer más…
TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN:
Structural performance of full-scale cast-in-place UHPC moment frames under pseudo-static cyclic loading
INVESTIGADOR PRINCIPAL:
Daniel Mauricio Ruiz Valencia
COINVESTIGADORES:
Yezid Alexánder Alvarado Vargas, Hermes Ariel Vacca Gámez, Jesús Daniel Villalba Morales
Departamento de Ingeniería Civil
Facultad de Ingeniería
Pontificia Universidad Javeriana
PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2024-2026
