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El concreto, considerado uno de los materiales más resistentes de la ingeniería, está presentando señales de desgaste prematuro en túneles viales. El descubrimiento preocupa a autoridades e ingenieros, que buscan soluciones para evitar riesgos a la seguridad y altos costos de mantenimiento.
Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Tecnología de Chalmers, en Suecia, enciende la alerta sobre la degradación precoz del concreto en túneles viales.
La investigación analizó las estructuras del túnel de Oslofjord, en Noruega, y reveló un fenómeno inesperado: bacterias presentes en el agua de mar forman biofilms que corroen el concreto de manera acelerada.
El papel del agua salada y de los biofilms
Túneles viales construidos en rocas reciben una pulverización de concreto en las paredes y techos.
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Esto crea una superficie uniforme y segura contra caídas de rocas. Sin embargo, en lugares cercanos al mar, como el Fiordo de Oslo, este concreto está sujeto a la llamada «intrusión de agua salada«.
El agua de mar transporta bacterias hasta el concreto, donde se fijan y forman colonias conocidas como biofilms.
Estas bacterias se alimentan de compuestos presentes en el concreto y, con el tiempo, causan daños significativos.
Según el profesor Frank Persson, de Chalmers, la degradación puede alcanzar hasta un centímetro por año en las áreas afectadas.
Corrosión más profunda y rápida
Los análisis realizados desde 2014 mostraron que la degradación es progresiva y más acelerada de lo que se imaginaba.
El biofilm vuelve la superficie del concreto porosa y dañada. Además, las bacterias consumen elementos como hierro, manganeso, azufre y nitrógeno, acelerando aún más el proceso de corrosión del refuerzo interno del concreto.
En situaciones extremas, los investigadores observaron que el concreto puede ser corroído en hasta 10 centímetros en un período de cinco años.
Este avance rápido plantea preocupaciones sobre la durabilidad de las estructuras viales construidas en entornos marinos.
Fenómeno global y aún poco estudiado
El concreto proyectado ha sido ampliamente utilizado desde la década de 1990. A pesar de esto, pocos estudios se han dedicado a la biocorrosión en túneles submarinos.
La profesora Britt-Marie Wilén, también de Chalmers, explica que aunque el enfoque del estudio haya sido el túnel noruego, situaciones similares pueden ocurrir en otras partes del mundo.
Ella alerta que el concreto nuevo, al tener pH elevado, es inicialmente resistente a la actividad microbiana. Sin embargo, con el tiempo, el pH natural de la estructura disminuye, lo que facilita la colonización por bacterias.
El monitoreo es esencial
La principal recomendación de los investigadores es mantener la vigilancia constante sobre estas estructuras. Medir el pH del concreto y observar el flujo del agua subterránea son medidas fundamentales para prever y contener el avance de los biofilms.
El estudio mostró que flujos de agua subterránea más lentos tienden a tener pH más bajo, lo que favorece aún más la degradación del concreto.
Ya en áreas con mayor flujo, el ácido generado por el biofilm puede ser más fácilmente neutralizado, reduciendo el riesgo.
Otra medida importante sugerida por los científicos es monitorear visualmente el concreto. Cuando hay señales de material suelto o deteriorado, puede ser necesario aplicar una nueva capa de concreto en las áreas dañadas.
Impacto del ambiente marino y de los cambios climáticos
El ambiente marino, según los autores, presenta condiciones ideales para el desarrollo de bacterias. La presencia de sal no solo favorece el crecimiento microbiano sino que también intensifica la corrosión del refuerzo metálico presente en el concreto.
Los cambios climáticos también emergen como un factor preocupante. Con el aumento de la temperatura de los océanos, el pH del agua tiende a caer, creando un ambiente aún más propicio para la corrosión.
Esta relación entre temperatura, salinidad y actividad bacteriana podrá intensificar el desgaste de las estructuras en el futuro.
Nuevas técnicas revelan microorganismos desconocidos
Durante la investigación en el túnel de Oslofjord, los científicos utilizaron nuevas técnicas de secuenciación de ADN y procesamiento de datos.
Esto permitió identificar microorganismos hasta entonces desconocidos y entender mejor cómo interactúan con el concreto.
Estas descubrimientos abren camino para nuevos enfoques en el monitoreo y el mantenimiento de túneles submarinos.
Según los autores, el estudio amplía el conocimiento sobre la biocorrosión y ofrece información valiosa para ingenieros y autoridades responsables por la infraestructura.
Prevención y seguridad continúan como prioridad
A pesar de la gravedad del fenómeno, los expertos aseguran que los túneles viales siguen siendo estructuras seguras.
El seguimiento realizado por autoridades noruegas garantiza que cualquier daño sea detectado antes de que represente un riesgo para los conductores.
La investigación destaca, sin embargo, que ignorar las señales del biofilm puede llevar a altos costos de mantenimiento y a la exposición de los usuarios a riesgos innecesarios. Por ello, los investigadores defienden una política rigurosa de inspección, prevención y reparación constante.
Participación internacional en el estudio
El artículo publicado en Scientific Reports contó con la participación de Sabina Karačić, Carolina Suarez, Per Hagelia, Frank Persson, Oskar Modin, Paula Dalcin Martins y Britt-Marie Wilén. El trabajo refuerza la importancia de la colaboración internacional en el entendimiento de los desafíos que enfrentan las infraestructuras modernas en entornos adversos.
Por último, los científicos recuerdan que estructuras similares, incluso en contacto con agua dulce, también pueden estar sujetas a degradación, aunque a un ritmo más lento.
Esto refuerza la importancia de expandir el monitoreo a otras regiones y adaptar estrategias de mantenimiento a las condiciones locales.
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