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ADVANTIC

Pioneros en la creación de material compuesto para la construcción en ambientes que suponen un desafío

The Future of Making Things

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Estructura de techo reforzada sobre las Minas de Oro Consolidadas Kalgoorlie al interior de Australia. Cortesía de Advantic.

Material estructural avanzado que amplía el kit de herramientas para constructores e ingenieros

Para la estructuras antiguas que contienen acero y concreto, el óxido, la corrosión y exposición al clima severo son una plaga común. Pero los tiempos han cambiado y los materiales han evolucionado. Advantic, con base en Dayton, Ohio, diseña y fabrica compuestos innovadores de polímero que ofrecen una alternativa de alto desempeño al concreto y acero tradicional; alterando así, la industria de la construcción con materiales más ligeros y duraderos que apoyan la resistencia de las estructuras a condiciones ambientales extremas.

Acercar la tecnología aeroespacial a los materiales de construcción

Advantic es una empresa nueva enfocada en proporcionar materiales avanzados para la industria de la construcción. La empresa crea material compuesto personalizado que proporciona una gama novedosa de opciones para ingenieros y constructores que se enfrentan con condiciones ambientales que suponen un desafío. Brad Doudican, Presidente de Advantic, dice: "Somos como el 'botón fácil' de la industria de la construcción, si es que existe algo así. Si la solución adecuada son los compuestos, encontraremos la solución de material correcta que aborde el problema específico".

Los compuestos toman dos materiales distintos y los combina para crear una alternativa más ligera y de mayor duración. Dice Jeff Nielsen, Vice Presidente de Operaciones de Advantic: "Principalmente con fibra de vidrio y algunos tipos de química de resina distintos, lo que hacemos es tomar materiales que se han desarrollado en la industria aeroespacial y aprovechar esa tecnología en el mercado civil y de la construcción".

Prefabricación in situ en la oficina central de Advantic en Dayton, Ohio. Cortesía de Advantic.

Cada proyecto de Advantic es único e involucra una colaboración exhaustiva por parte del cliente; desde desarrollar el presupuesto preliminar, la ingeniería y las metodologías de materiales para asesorar sobre la construcción e instalación. La manufactura de Advantic se lleva a cabo en casa, fabricando componentes atornillados que no necesitan soldadura. Dice Doudican: "Por lo general, lo que finalmente le entregamos al cliente es un kit, un juego de construcción. Es un conjunto de componentes reducido a tuercas y tornillos que llega en un bastidor y sale en un camión hacia la obra".

Demostrar el valor del material compuesto para la construcción

En el 2013, Advantic terminó su primer gran proyecto cuando la empresa ayudó al sistema del metro de la ciudad de Nueva York, mediante la fundición de compuestos de polímero, a cumplir con las nuevas exigencias del código contra incendios para la ventilación. El nuevo material es un 75 % más ligero que el concreto, mantiene la misma fuerza de compresión, no es corrosivo y es mucho más permeable a las radiofrecuencias, elemento esencial para los requisitos de mantenimiento del proyecto.

El siguiente proyecto de Advantic resultó ser un desafío aún mayor: reforzar la estructura del techo de acero corroído del tamaño de un estadio de las Minas de Oro Consolidadas Kalgoorlie al hostil interior de Australia. ¿El elemento sorpresa? Al equipo se le dio solo 10 días para lograrlo.

La solución de Advantic para las minas de Kalgoorlie: las Cubiertas Sintácticas Estructurales, lo suficientemente ligeras para enviarlas por avión desde Ohio hasta Australia. A la derecha pueden ver un acercamiento de las Cubiertas en contexto. Cortesía de Advantic.

El corporativo Newmont Mining Corporation invirtió años en la búsqueda de una solución para Kalgoorlie y se enfrentaba a la posibilidad de un cierre. Los principales obstáculos eran la lentitud y el costo de las alternativas tradicionales de reforzamiento que requerían de grandes grupos para la instalación. Cuando Advantic fue consultado, rápidamente asió la oportunidad.

Dice Doudican: "Hicimos con ellos un trabajo inicial de ingeniería mostrándoles cómo el material compuesto, por ser ligero e increíblemente fuerte, además de la capacidad de diseño que teníamos internamente, podían aprovecharse para enfrentar sus problemas estructurales específicos. Esto resultó en una serie de productos que solucionaron los elementos estructurales primarios. Los fabricamos aquí en los Estados Unidos y, de hecho, eran tan ligeros que fue económico mandarlos por avión hasta Australia".

Esa solución de 700 piezas en total, se instaló fácilmente con equipos de dos y tuvo un levantamiento exitoso de nueve días y medio, ganándole a la fecha límite y ahorrándole a Newmont casi 6 millones de dólares australianos. Apenas unos meses después, llegó la validación en una situación real mediante un correo electrónico cuyo asunto amenazante decía: "Tormenta masiva en Kalgoorlie". Una fuerte célula de tormenta se había abierto camino a lo largo del interior de Australia dañando a su paso múltiples estructuras en la comunidad. Sin embargo, como adjunto al correo electrónico venía una foto de la tormenta y a un lado, la estructura de Advantic fuerte y resistente. El resto del correo electrónico decía: "Ey, felicidades, pasaron la prueba de carga a gran escala".

En otra prueba para los materiales de Advantic, el zoológico de Cleveland, Metroparks, consultó a la empresa sobre la modificación de su recinto para los gorilas. Para facilitar que el zoológico incluyera a otro gorila en el ambiente y le brindara mayor espacio a los animales, Advantic diseñó el Gorilla Chute, un túnel elevado que ofrece una vista de 360 grados de su hábitat a los gorilas. En estas circunstancias, era preferible utilizar vigas compuestas en lugar de acero para perturbar menos a los gorilas y a los animales vecinos.

El Gorilla Chute de Advantic le proporciona a los gorilas una visión de 360 grados de su recinto en el zoológico de Cleveland, Metroparks. Cortesía de Advantic.

Luke Sideras, Técnico de Ingeniería CAD de Advantic, dice: "Con la fabricación de acero, se presentan gases tóxicos al soldar, una instalación ruidosa e invasiva, y en términos generales, un ambiente más corrosivo. Pudimos cortar y taladrar todas las vigas en nuestro almacén incluso antes de que llegaran al zoológico. Esto reduce drásticamente el tiempo que los gorilas están inactivos por la necesidad de moverlos, lo que puede causar estrés en los animales. Fue un proyecto realmente divertido y resultó extremadamente bien para todos".

Entusiasmo al alza por los materiales avanzados

Éxitos como estos son los que ayudan a Advantic a lograr avances en la industria de la construcción; una industria que ha sido lenta en adoptar la tecnología debido a su arraigo con los medios y métodos tradicionales para completar los proyectos. Sin embargo, como señala Doudican, los materiales nuevos son un riesgo para los dueños, contratistas e ingenieros, así que es tarea de su equipo forjar esa tolerancia al riesgo mediante la confianza. Con el uso de Autodesk Fusion 360 (inglés), Advantic tiene trabajando a colegas sobre la marcha con dibujos en el campo y en el taller de vuelta en Ohio, con todos los cambios siendo reflejados en tiempo real. Dice Doudican: "Nos ayuda a optimizar nuestro proceso de entrega de proyectos. A final de cuentas, crea confianza en nuestros clientes, que es lo que más necesitamos".

Conoce cómo desarrolla Advantic sus materiales compuestos con Fusion 360. Ve el video (2:03 minutos).

Advantic también crea confianza a través de la fuerza y el desempeño de sus materiales compuestos, que pueden durar más, y por mucho, que los materiales convencionales. Dice Doudican: "Podemos producir el mismo perfil de fuerza que los materiales de concreto pero un 50, 60 o 75 por ciento más ligero. Un concreto increíblemente ligero es una oportunidad real en la construcción ya que muchos de los costos en esta industria no están relacionados con el material mismo, sino con el traslado de ese material a su ubicación y su colocación de manera segura".

Dentro de las alternativas al concreto de Advantic, los moldes de polímeros son los más ligeros y por lo general pueden manipularse sin la ayuda de un equipo caro y peligrosamente elevado. También, Advantic desarrolla fórmulas patentadas de concreto de polímeros más pesadas que los moldes de polímeros para revestir bóvedas y zanjas de servicios que no son susceptibles a la corrosión alcalina y no tienen problemas de permeabilidad. Dice Nielsen: "Con las alternativas al concreto y acero, estos materiales compuestos realmente expanden las herramientas con las que tiene que trabajar un constructor o ingeniero".

Doudican está de acuerdo con eso y señala que los constructores todavía pueden estar preocupados cuando se enfrentan por vez primera con los materiales de Advantic. Dice: "Pero la primera vez que un erector de acero te dice, '¡Guau, esa cosa es increíble, la cargamos por todos lados sobre nuestros hombros!', o, 'Los colocamos tres, cinco o diez veces más rápido que lo que hubiéramos podido hacer con los materiales convencionales', ese tipo de comentarios te dicen que vas por el camino correcto".

Ese camino está allanado de entusiasmo por los nuevos materiales, una hazaña extraordinaria en una industria tan tradicional. Nielsen señala: "Lo que ha sido realmente entretenido cuando cambiamos la construcción introduciendo materiales compuestos, es ver cómo la gente rápidamente lo entiende; la misma gente que está acostumbrada a su kit de herramientas tradicional de acero, mampostería de concreto y madera. Es emocionante que los demás reconozcan tan rápidamente el valor que esto tiene".

 

Previamente, una versión de este artículo se publicó en Redshift (inglés).

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