Category Archives: Arquitectura y Construcción

LA SALUD DE LA GRAN PIRÁMIDE DE CHOLULA, EN ESTADO DELICADO

 
Facebooktwittergoogle_plusmail

piramidecholula30 de junio de 2014

La Gran Pirámide de Cholula, Puebla, que parece un cerro y en cuya cúspide se erige el Santuario de Nuestra Señora de los Remedios, presenta un “estado de salud delicado”.

El Tlachihualtépetl, palabra náhuatl que significa ‘cerro hecho a mano’, fue edificado por los cholultecos entre los años 30 y 450 y es una de las obras de este tipo más grandes en el mundo. Aunque ha sido objeto de estudios arqueológicos, sobre todo por sus pinturas murales, el material y sistema de construcción que la hicieron posible no han sido del todo entendidos.

Nora Pérez, ingeniera química, bajo tutela de Lauro Bucio, del Instituto de Física (IF) de la UNAM, y Enrique Lima y Enrique Soto, del Instituto de Investigaciones en Materiales (IIM), busca generar conocimiento que ayude a la conservación del patrimonio cultural de México.

Producto de este esfuerzo es la tesis de doctorado en el Programa de Ciencia e Ingeniería de Materiales, titulada Efecto de la composición y microestructura en las propiedades de los adobes prehispánicos. Caso de estudio: sitio arqueológico de Cholula, Puebla.

Con la colaboración de Carlos Cedillo, arqueólogo, y Dulce María Grimaldi, restauradora, ambos del Instituto Nacional de Antropología e Historia (INAH), Pérez analiza la composición de los materiales con que está hecha la Gran Pirámide “para saber qué intervenciones aplicar”.

El Tlachihualtépetl se edificó con un sistema de construcción de tierra conocido como adobe (bloques colocados como una pared). A diferencia de los ladrillos, éstos no están cocidos ni contienen paja, “pero sí piedras redondas, restos de cerámica y pedazos de obsidiana”.

Al analizar la arquitectura de tierra de la Gran Pirámide, la joven ha ahondado sobre la composición y microestructura de estas piezas. La prospectiva general, vía microscopía óptica, muestra que, “al ser comparados con los suelos frescos de la región, los adobes tienen los mismos tipos de agregados, pero de diferente tamaño”.

Además, el análisis de petrografía indica que contienen los mismos minerales; sin embargo, sus cristales son de distintos tamaños, lo que indica que en su elaboración hay “una selección del material”.

La difracción de rayos X, junto con la petrografía, señala que la composición de los minerales es “común a materiales volcánicos”, porque los estratos de Cholula son depósitos de flujos del Popocatépetl.

En las muestras analizadas se han encontrado feldespatos cuarzo, anfíbol y piroxeno. También hay presencia de ópalo, “una fase semicristalina. De todos los minerales, ninguno es arcilla”, dijo.

Con microscopía electrónica de barrido encontró que tanto el adobe como el suelo prehispánico contienen estructuras tubulares que la tesista del IF ha identificado como “tierra de diatomeas”. Son restos esqueléticos de microorganismos de zonas lacustres o de mar de épocas geológicas, porque la región de Cholula estaba cubierta de agua hace millones de años, expuso.

Con resonancia magnética nuclear, Pérez analiza los núcleos de cada elemento. En este caso identificó silicio y aluminio —que se encuentran en la mayoría de las fases— mediante petrografía y difracción de rayos X.

Además, por resonancia magnética nuclear observó que entre los componentes del suelo hay materiales amorfos como el alófano, presente en suelos volcánicos, “pero todavía no tiene edad suficiente para cristalizar”. La presencia del mineral se corroboró con pruebas térmicas.

El alófano, aseguró, “brinda al suelo propiedades especiales cohesivas y para construcción”. Esas características se han reportado de suelos de Hawái y Nueva Zelanda, que son volcánicos.

Para entender mejor la conformación de los adobes se midió el color. Con ese fin se seleccionaron 13 de diferente tonalidad y textura, encontrados por arqueólogos del INAH en suelo prehispánico de Cholula.

Por colorimetría, observó que se ven diferentes porque tienen distintas granulometrías. Aunque los cholultecos usan el mismo material, se busca determinar si seleccionaban estratos con distintas granulometrías para fabricar las variedades o si lo modificaban “como hacemos ahora con los tamices”.

Actualmente, Pérez separa y estudia los adobes para saber qué minerales componen las distintas fases que le dan sus propiedades cohesivas, a fin de identificar cuál está dañado y así proponer métodos de conservación.

Una vez determinadas las proporciones aproximadas en las que construyeron se inducirá un deterioro hídrico para saber qué parte se degrada primero.

La universitaria considera que al término de su proyecto habrá una idea más clara sobre este proceso. Sin embargo, como la Gran Pirámide está dentro de un sistema dinámico donde entra agua y las raíces de distinto tipo de flora crecen encima, debe darse una intervención multidisciplinaria para asegurar su conservación.

En este proyecto deben participar geólogos, arquitectos, ingenieros, arqueólogos, restauradores y “nosotros, los científicos, para plantear una estrategia óptima”, concluyó.

Créditos: UNAM-DGCS-374-2014

MIDEN EL COMPORTAMIENTO DE FLUJOS EN SUELOS MEDIANTE ALGORITMOS

 
Facebooktwittergoogle_plusmail

comportamientodesuelosUn grupo de investigadores del Laboratorio de Análisis de Imágenes y Visualización del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET) de la UNAM, coordinado por Jorge Alberto Márquez, estudia mediante algoritmos complejos las propiedades y forma de los suelos a fin de hacer simulaciones y obtener su flujo numérico, es decir, cómo se comportarían diversos líquidos y variaría su circulación en suelos.

El proyecto multidisciplinario Desarrollo de un sistema de visión para el estudio de flujos en estructuras de manufactura aditiva es realizado en colaboración con Blanca Lucía Prado Pano, del Instituto de Geología (IGL) de esta casa de estudios; Patrice Delmas, de la Universidad de Auckland, Nueva Zelanda, y Celine Duwig, del Instituto de Investigación para el Desarrollo, Francia.

Al presentar sus conclusiones en el seminario Señales, Imágenes y Ambientes Virtuales (SIAV) —organizado por el Departamento de Ciencias de la Computación del Instituto de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y en Sistemas (IIMAS) de la UNAM—, Alfonso Gastelum Strozzi señaló que los algoritmos están listos y ahora él, con un grupo de académicos, se encuentra preparado para experimentar en diferentes muestras de suelos en condiciones de laboratorio.

Desde que se estudian los poros en superficies mediante el procesamiento de imágenes obtenidas con microtomografía computarizada (micro-CT) ha aumentado el interés por definir la relación entre su forma y flujo. Hoy, la mayoría de los modelos clásicos utilizan recursos analíticos para definir la red referida a través de figuras tubulares, pero con los estudios de morfología de imágenes de micro-CT se observa que los poros adquieren apariencias diversas.

“Es un problema porque si buscamos soluciones computacionales que recreen de manera ideal el fenómeno, la representación analítica de objetos con formas complejas puede no ser adecuada, por lo que indagamos una mejor forma de definir el modelo”, indicó Gastelum Strozzi.

Con nuestro método, a partir de imágenes de micro-CT de muestras de suelo podemos definir propiedades morfológicas y la topología y obtener cómo se relacionan con el flujo numérico simulado en modelos 3D.

“Una vez definido el objeto de estudio —en el que se eliminó lo que no son intersticios en el suelo (porque también se encuentran residuos de plantas o rocas)— se obtienen las llamadas estructuras porosas. Inicialmente, los geólogos creían que la superficie estaba interconectada, pero tras el procesamiento de segmentación se concluyó que hay muchos componentes y no todos están interconectados a la resolución que permite trabajar el micro-CT”.

Una de las razones del estudio es obtener modelos que ayuden a conocer de mejor forma la capacidad de transmitir el flujo de los suelos para evitar sobre o subestimar su conducción de partículas, dijo.

Un problema que acarrea la supravaloración radica en que al planificar la aplicación de fertilizantes en los suelos los cálculos no funcionan, el abono permanece en el suelo y los frutos de los cultivos lo absorben. Éste es uno de los problemas que desean resolver los agricultores.

También se refirió a diferentes tipos de poros, entre ellos “uno que es como una papa y otro tubular. Cada uno conduce de manera diferente, lo que hace importante el estudio de la relación de la forma y su flujo”.

El universitario confió en que con sus métodos podrán analizar cómo impactan estos factores en los objetos de indagación.

La búsqueda de las relaciones entre la forma y el flujo permitió producir réplicas a escala de los poros en PLA (Poly-Lactic Acid) mediante construcción aditiva para experimentar en condiciones de laboratorio el flujo en los modelos tridimensionales impresos.

“Estamos en la etapa de seleccionar qué poros son más representativos en las diferentes muestras. Queremos ver cuáles se alejan más del promedio y los que se comportan mejor respecto de un número significativo de propiedades morfológicas. El proyecto busca ir más allá de los suelos, por ello empezamos a probar en vasos sanguíneos y hay interés de analizar otras estructuras”, concluyó.

Créditos: UNAM-DGCS-258-2014

OBTIENEN ESTUDIANTES DE LA FA TRIUNFO EN CONCURSO DE AULAS PREFABRICADAS

 
Facebooktwittergoogle_plusmail

aulasprefabricadasLa Facultad de Arquitectura (FA) de la UNAM, el Instituto Nacional de la Infraestructura Física Educativa (INIFED) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) trabajan en el desarrollo de escuelas provisionales para zonas vulneradas en México.

Se trata de un proyecto para establecer, desde una perspectiva industrial y arquitectónica, salones que respondan a las demandas de uso, configuración, adaptabilidad, traslado, fabricación y costo de espacios de enseñanza en zonas de catástrofes. La FA, por medio de su Unidad de Proyectos Interinstitucionales, participó en un concurso emitido por el Comité Técnico y de Administración del Fondo Sectorial de Investigación INIFED-CONACYT, que convocó a distintas instituciones, universidades, centros, empresas y laboratorios a presentar propuestas tecnológicas e infraestructura física educativa.

En este certamen, en el que participaron 20 instituciones públicas y privadas, la entidad universitaria presentó un proyecto denominado Sistema de Infraestructura Educativa Integral Emergente Multi-Región (SIEIEM), consistente en la elaboración de aulas escolares prefabricadas que darán respuesta a los requerimientos técnicos, operativos, espaciales y de seguridad a planteles de educación básica del país afectados por desastres naturales.

“La proposición que hicimos fue bien considerada y se generó este convenio de asignación de recursos entre la FA, con un fondo constituido por el INIFED y CONACYT, para desarrollar nuestro proyecto”, explicó Héctor García Olvera, académico de Arquitectura. “Llevaremos salones construidos con cierta provisionalidad para que no se detenga el proceso de enseñanza-aprendizaje.

Nos han encargado desarrollar la investigación del deterioro por desastres en la planta de edificios escolares”, agregó el encargado de este proyecto, en el que también participan Hugo Flores, Edson Molina, Sebastián González, Gabriel Benítez y los doctores Adrián Valtierra, Héctor Allier y Miguel Hierro, además de 12 estudiantes. Esta investigación llevará a proponer una forma de atender, en caso de emergencia, una edificación, “quizá un producto modular construible, armable, desarmable, prefabricable que pudiéramos entender como un aula que cubra la carencia para continuar con las actividades”.

Ya se concluyó la etapa de investigación, la segunda es de diseño arquitectónico y la tercera, la formalización de los documentos ejecutivos para la producción del aula emergente provisional.

El proyecto debe realizarse en seis meses, “probablemente en junio o julio entreguemos los documentos para iniciar la producción y atención adecuada a estos problemas, a través del INIFED y del CONACYT”, concluyó.

Créditos: UNAM-DGCS-177-2014