Comparación de detección de fisuras en estructuras de concreto

Los diferentes procesos constructivos pueden generar fallas, en el concreto se manifiestan como fisuras. Estas pueden ser de diversos tipos dependiendo de la resistencia, la adherencia, el acero de refuerzo, la contracción debido al proceso de temperatura que sufre el concreto durante el fraguado etc. Estas fisuras en ocasiones no son detectadas a tiempo o no son caracterizadas adecuadamente. El uso de la tecnología nos permite incorporar herramientas de automatización en el control y monitoreo de elementos de concreto en obra.
Se propone el uso de un sensor LiDAR, el cual utiliza pulsos de luz láser para medir distancias precisas y crear modelos tridimensionales de la superficie. El cual será utilizado para detectar grietas en las muestras de concreto. Se planteará un sistema para realizar un seguimiento y monitoreo del proceso del concreto, proporcionando información como detección y clasificación de tipos de falla, permitiendo así una acción inmediata.

A partir de esto, se compara el sistema del sensor LiDAR con el uso de herramientas de pulso ultrasónico para la detección de diferentes fallas o fisuras.

Las estructuras de concreto no son de libre mantenimiento, debido a su constante uso y paso por el tiempo, presentando fallas interiores que podrían ser detectadas hasta que llegan al límite de su vida útil (Ohtsu et al., 2007). El proceso de inspección de estructuras de concreto se encuentra limitado debido a que se debe realizar cuando no se encuentran en operación. En casos como puentes esto requiere que se cierre por el tiempo de la inspección, afectando negativamente a la sociedad. Los métodos convencionales de inspección visual de puentes consumen mucho tiempo y pueden poner al inspector en situaciones peligrosas (Bolourian, 2020). Además, no siempre se puede garantizar la disponibilidad de la mano de obra necesaria para realizar estos procesos (Cha et al., 2017).
El concreto es uno de los materiales más usados en la construcción en el Perú (Orozco et al., 2018). Es por eso la importancia del estudio de las fallas en el concreto que se evidencian a través de fisuras. Además, las estructuras que no son inspeccionadas y controladas de manera eficaz generan pérdidas (Patil & Patil, 2017). Se debería plantear como lo indican los autores citados en estos párrafos, la inspección y mantenimiento de elementos de concreto, pues en la mayoría de los casos el protocolo de detección de fallas no se realiza a tiempo. Los métodos basados en cámaras que utilizan imágenes son comunes y rentables; sin embargo, las imágenes son sensibles a las condiciones de luz y las formas capturadas no tienen forma. La tecnología LiDAR recopila los datos de manera más precisa a pesar del alto coste inicial es rentable en términos de tiempo y costes a largo plazo (Bolourian, 2020).
Actualmente la tecnología LiDAR se estaba utilizando en Perú para variados fines, principalmente en arqueología y cartografía. La aplicación de esta tecnología de pulsos laser para medir la distancia entre el sensor y los objetos de la superficie terrestre, puede ilustrar una de las características clave como la revelación de nuevas dimensiones de variabilidad en los fenómenos cartográficos y capacidad de capturar características no mapeadas previamente (Van, 2020). De esta forma, se espera que con el sensor LiDAR y métodos tradicionales que propone la Ingeniería Civil, se podrían mejorar los sistemas de control de fisuras.