Adobes sintéticos

Detalles: Publicado: 30 Septiembre 2016

El sismo, el adobe y el turista

“El patrimonio del país, que se está poniendo en riesgo, no es inmutable y puede p erder su autenticidad, afectando el derecho de las futuras generaciones a recibir y disfrutar de su mensaje.”

Adobes sintéticos:

Tecnología nueva para reconstruir y construir

Por el Dr. Pep e Vallenas *

La interacción entre el sismo, el adobe y el turista se debe enfocar con una persp e c tiva de tiempo cronológico diferente de la perspectiva usual. Usemos nuestra imaginación como un vehículo para remontarnos a través del tiempo y el espacio. Iniciemos nuestro viaje retrocediendo en el tiem p o doce mil millones de años y observemos nuestro planeta Tierra desde una altura de 200 kilómetros .

Lo que veríamos sería un planeta líquido, pero no de agua sino de magma. Si aceleramos el tiempo en nuestro vehículo a unos cien años por segundo, veríamos que la masa líquida de magma n o es estática. Se mueve brotando del interior del planeta a lo largo de una zanja en medio del Océano Atlántico y circulando por la superficie del planeta para hundirse en regiones como la zanja del océan o Pacífico.

A este tipo de movimiento se le denomina corriente convectiva, y tiene una explicación física muy simple. El movimiento lo causa la diferencia de masa que el magma tiene a diferentes tempera turas. A temperaturas más altas, el magma se expande y su densidad o peso unitario es menor que el magma relativamente más frío. El centro de planeta está a temperatura relativamente alta y la superficie del planeta, estando expuesta al frío del espacio interestelar, es relativamente más fría y tiene mayor densidad; por lo tanto, pesa más. El mecanismo de convección es el siguiente: el magma a profundidad, por ser más liviano, trata de flotar, y el magma en la superficie, por ser más pesado, tiende a hundirse.

Este el mecanismo básico. Usted lo puede observar a mucha mayor velocidad y en mucha menor escala en una cacerola con agua hirviendo. En resumen, diferencias de temperatura causan diferencias de volumen; diferencias de volumen resultan en diferencias de densidad y estas significan diferencias de peso y, como consecuencia, reacomodamiento. Este proceso termal, en conjunción con otros efectos inerciales y magnéticos, es el proceso tectónico que mueve los continentes de nuestro planeta.

Aceleremos ahora el tiempo para transportarnos unos diez mil millones de años atrás. Hace dos mil millones de años, veríamos que a lo largo del tiempo, el movimiento tectónico se ha mantenido en forma continua. También observaríamos que con el tiempo, la temperatura en la superficie del planeta ha descendido a tal punto que toda la superficie se ha solidificado, quedando como una cascarita muy delgada. El enfriamiento de la superficie ha permitido la condensación de agua que ahora cubre las partes más bajas de la cascarita. Esta cascarita es la corteza terrestre y flota temporalmente en la superficie del planeta de magma. Pero la cascarita está rajada a lo largo de muchas grietas, a las cuales se las denomina “fallas sísmicas”, y tiende a hundirse en el magma.

En la superficie del planeta hay muchas fallas sísmicas fáciles de detectar, como la Falla de San Andrés en California, y la Falla del Pacífico, a unos 80 kilómetros mar afuera y a lo largo de la costa del Perú. Otras fallas sísmicas son más pequeñas y sutiles como la que se encuentra entre el valle del Cusco y el Valle Sagrado. En todo caso, los bloques de corteza terrestre o “placas tectónicas” a cada lado de las fallas se mueven en forma independiente, empujados por la corrientes tectónicas. Este movimiento es inexorable y constante en una escala de tiempo geológico. El pedazo de corteza terrestre que usted pisa hoy era originalmente magma líquido que brotó de la Zanja del Atlántico, se enfrió y solidificó, y desde entonces está desplazándose cada vez más lejos de la Zanja Atlántica.

En una escala geológica de tiempo, el movimiento de las placas tectónicas es constante y continuo, con una velocidad promedio a lo largo de algunas fallas de tres kilómetros por milenio. En una escala humana de tiempo, el movimiento no parece continuo sino como deslizamientos súbitos y de tiempo en tiempo. Usted puede hacer un experimento amarrando un ladrillo con una pita elástica y jalándolo por el pavimento de una pista a una velocidad muy lenta. Verá que cuando usted empieza a jalar la pita elástica, el ladrillo no se mueve y la pita se estira. En algún momento, cuando la pita se estire lo suficiente para que la energía acumulada venza la fricción, el ladrillo se desplaza súbitamente y se detiene de nuevo. El desplazamiento súbito de las placas tectónicas a lo largo de las fallas es un mecanismo similar y se denomina “sismo”. Los sismos son, por lo tanto, una realidad inexorable, constante y continua. El Cusco está ubicado muy cerca de fallas sísmicas importantes. En una escala geológica de tiempo, un sismo grande va a sacudir al Cusco en este instante o dentro de unos años.

Como ya mencionamos, cuando un sismo ocurre, lo que tenemos es un desplazamiento súbito de la corteza terrestre. Las construcciones en la superficie de la corteza terrestre son, entonces, sacudidas súbitamente de la base. Los efectos de los sismos en construcciones dependerán, entre otros factores, del peso de la construcción y de su flexibilidad.

Si la construcción es relativamente liviana, no tiene mucha inercia, y se deja transportar fácilmente por la corteza terrestre. Si la construcción es pesada, tiene mucha inercia, y tiende a mantenerse en su lugar original, y puede romperse o fallar cuando la base se sacude súbitamente.

Si la construcción es elástica o flexible - o sea, es de un material que le permite deformarse sin romperse - le es más fácil sobrevivir el sismo sin fallar. Si la construcción es frágil - o sea, es de un material que se rompe fácilmente - fallará con el sismo más fácilmente.

El adobe como material de construcción tiene muchas ventajas, tal como la de ser económico y de buen aislamiento térmico y sonoro. Además, estéticamente, es un material romántico, de gran masa visual, que resulta en construcciones muy bellas y atractivas. Pero el adobe, como material de construcción, tiene las desventajas de ser pesado y frágil. Por esa razón, no es un buen material en zona sísmica, donde su uso está contraindicado y es peligroso.

En los últimos cuatrocientos años, el Cusco ha sido destruido por sismos grandes por lo menos dos veces. Cada vez, las pérdidas de vida fueron grandes y la recuperación larga y penosa. En los últimos 40 años, con el auge del transporte aéreo, El turista se ha convertido en la principal fuente de ingresos para la economía del Cusco. Parte fundamental de la popularidad del Cusco como atractivo turístico está en la belleza de las construcciones de adobe.

Se le presenta, entonces, al Cusco un aparente dilema: se remplazan las construcciones de adobe con materiales más livianos y flexibles para evitar la destrucción y pérdida de vidas, perdiendo la belleza de la masa visual del adobe y afectando el atractivo turístico, o se mantienen estas construcciones, que en el próximo sismo inminente causarán destrucción y muertes, y la pérdida total del ingreso turístico.

El dilema es aparente y no real si uno considera los elementos importantes: la tecnología moderna permite hacer construcciones con todas las ventajas del adobe, incluidos el volumen visual, el aislamiento térmico, el aislamiento sonoro, la belleza romántica y el atractivo turístico, pero sin las desventajas de peso excesivo y fragilidad, que resultarían en pérdidas de vida y destrucción total de la economía de la región.

Una tecnología usada con mucho éxito en Estados Unidos, en ciudades originalmente de adobe que desean mantener su atractivo histórico y turístico, como Santa Fe, Santa Bárbara y San Francisco, es el uso de adobes no de barro frágil y pesado sino de espumas sintéticas como el poliuretano y poliestireno. Los adobes sintéticos, como los de Rastra (http://www.rastra.com/whatisrastra.php), son perforados y sirven de encofrado para hacer paredes de concreto reforzado, de forma tal que la pared resultante tiene las dimensiones, volumen, propiedades aislantes térmicas y sonoras y aspecto de adobe de barro, pero es liviana y flexible, con excelente comportamiento sísmico.

Otra tecnología usada para estructuras importantes en todo el mundo consiste en el uso de mecanismos de aislamiento sísmico como el péndulo de fricción (http://www.earthquakeprotection.com/index.html), que permiten aislar construcciones frágiles y pesadas para evitar que la sacudida del suelo sea transmitida a la estructura. A propósito, la tecnología del péndulo de fricción ya ha llegado a Perú y está siendo usada en el proyecto de Camisea.

Otras tecnologías pueden mitigar la posibilidad de colapso, pero no llegan a evitar que haya cierto nivel de daño. Estas tecnologías incluyen el uso de refuerzos con materiales como el concreto armado, el acero, la quincha, las mallas de plástico, las mallas de metal, etcétera, embebidas en la construcción de adobe de barro. En todo caso, la ciencia y la creatividad de los ingenieros y arquitectos pueden lograr la solución adecuada para cada caso particular.

La necesidad fundamental y urgente para el Perú, y en particular para el Cusco, es que las instituciones como los municipios y el Instituto Nacional de Cultura obliguen a que todas las construcciones, tanto nuevas como antiguas, tengan una capacidad sísmica adecuada. Las autoridades deben permitir y fomentar el uso de tecnología nueva que permita reconstruir edificios antiguos manteniendo todas las ventajas del adobe de barro - volumen visual, aislamiento térmico y sonoro, belleza romántica y atractivo turístico - sin las desventajas de peso excesivo y fragilidad.

* El Doctor Pepe Vallenas estudio en el colegio de Ciencias, se graduó de Ingeniero Civil en la Universidad Nacional de Ingeniería, es Máster de Ingeniería Estructural de la Universidad de Southern California y Ph. D. en Mecánica Estructural de la Universidad de Berkeley. Como jefe de ingeniería para la Compañía Bechtel ha completado proyectos por todo el mundo. Actualmente está a cargo de la dirección técnica de el Sistema de Transporte Rápido para el Área de la Bahía de San Francisco.