El Criterio de Rotura de Griffith, la importancia de las microfisuras

Se ha dicho ya alguna vez por aquí que “en Mecánica de Rocas lo importante es lo que no es roca”, lo cual es válido también para los criterios de rotura.

En Mecánica de Rocas se utilizan muchos criterios de rotura. Dependiendo del caso, tenemos el de Von Mises, Mohr-Coulomb, Tresca, Hoek-Brown, Drucker-Prager… y también el criterio de rotura de Griffith, muy útil para explicar por qué determinados materiales frágiles rompen bajo tensiones menores de lo que cabría esperar, como el vidrio.

El vidrio es un material peculiar, a escala microscópica es realmente fuerte, pero a escala macroscópica ya no lo es tanto, de ahí que llamará la atención de un ingeniero aeronáutico inglés, Alan Arnold Griffith, que entre 1920 y 1924 propuso un modelo de propagación según el cual todo se debía a pequeñas roturas microscópicas provocadas por concentraciones de esfuerzos en microfisuras o imperfecciones del material, que se iban uniendo (propagando) entre sí hasta provocar la rotura.

¿Ocurre así en la realidad?

Bueno, Griffith lo explicó todo en términos de energías potenciales y densidades de energías de deformación (creando lo que hoy llamamos mecánica de fractura) pero, si… se podría decir que en materiales isótropos y más o menos frágiles, como algunas rocas, ocurre más o menos así.

A modo de ejemplo (no del todo correcto), este vídeo en el que, poco a poco y golpe a golpe (nunca mejor dicho) se van abriendo, profundizando y propagando las fracturas (con chasquidos que pueden oírse) hasta unirse y partir totalmente la pieza, eso si, todo con muuuucha calma, sin prisas.

 

Un segundo ejemplo con una pieza algo más manejable.

 

Post ideado tras ver el primer vídeo en geology.com


“El pensamiento estético de los ingenieros. Funcionalidad y belleza”. José Antonio Fernández Ordóñez

El Pensamiento Estético de los Ingenieros. José Antonio Fernández Casado

El sábado pasado, hablando sobre las razones para estudiar una ingeniería, terminaba el post con dos párrafos de «El pensamiento estético de los ingenieros. Funcionalidad y belleza«, el magnífico discurso de ingreso de José Antonio Fernández Ordóñez en la Real Academia de Bellas Artes de San Fernando, en 1990.

No puse ningún enlace al discurso completo porque no existe versión on-line «oficial” (o al menos, yo no la he encontrado), pero como muchos de vosotros me la habéis pedido por correo, enlazo la versión escaneada que circula por la red, un texto por el que discurren Agustín de Betancourt, John A. Roebling, Thomas Telford, Eduardo Torroja, Gustave Eiffel, Eugenio Ribera, Eugene Freyssinet, Carlos Fernández Casado y muchos otros nombres ilustres.

Disfrutad de su lectura, porque vale la pena:

“El pensamiento estético de los ingenieros. Funcionalidad y belleza” José Antonio Fernández Ordóñez

“El pensamiento estético de los ingenieros.
Funcionalidad y belleza” José Antonio Fernández Ordóñez [pdf, 19 MB]

 

Añado también una breve presentación de José Ramón Navarro Vera, Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos, Catedrático de Urbanística de la Universidad de Alicante, con motivo de la presentación de “Pensar la ingeniería”, una recomendable antología de textos de José Antonio Fernández Ordóñez editada por la Fundación Juanelo Turriano.

¿Estudiar una ingeniería?

Un año más llega septiembre. Un año más llegan los exámenes. Un año más no llega carta de Hogwarts. Un año más los estudiantes deben demostrar lo que han transpirado estudiado este verano. Un año más sigo pensando que los exámenes no son un buen instrumento para evaluar conocimientos. Un año más me voy por las ramas… ¡¡ Genial !!, sigo en mi línea, un año más.

Mafalda Felipe quiere ser ingeniero

Hace unos días puse por aquí el peculiar vídeo de la Unión Europea para animar a las chicas a estudiar ciencias (o a ponerse gafas, no quedaba muy claro), la cuestión es… a ver, con la que está cayendo, ¿por qué debería alguien estudiar una ingeniería?

Algunos motivos para estudiar una ingeniería

  • Vocación: El clásico «es lo mío, he nacido para esto» (conviene no decirlo mucho en voz alta o te lo recordarán cada vez que te quejes, avisado quedas).
  • Ganar dinero: Una motivación tan buena como cualquier otra, mal vista por estos lares (donde poca gente lo reconoce abiertamente) pero muy normal en otros sitios. En los USA es la mayor motivación y nadie se avergüenza de ello, es sólo una inversión de futuro más.
  • Tradición familiar: Más habitual de lo que se cree, te permite amortizar los libros, trabajar en la empresa familiar e incluso montar grupos musicales, grandes sagas de apellidos ilustres lo confirman, no debe ser tan mal negocio.
  • Prestigio social: Bueno, si, ejem, dejemos ese tema…
  • Los amigos: Si tus amigos se tiran por una ventana, tú te tiras; si tus amigos se matriculan en una ingeniería, tú te matriculas; si tus amigos suspenden, tú también… y así hasta la cola del paro. Por lo menos estarás bien acompañado, qué bonita es la amistad.
  • La pareja: No es algo tan raro, conozco casos (y siguen juntos, sufrir en compañía une mucho, ya se ve en las películas de miedo).
  • Por error: A veces pasa. Se lamenta de por vida. Lo sé por experiencia (yo pensaba que aquello era el bar, de verdad, me extrañó mucho que me pidieran el DNI y tantos datos, pero pensé que sería una oferta 2×1 o algo así, fue sin querer, yo no lo sabía…)

Bromas aparte, una cosa es (o debería ser) evidente, para elegir una carrera universitaria antes hay que conocerla (cuando menos es recomendable), y las ingenierías no es que sean muy conocidas, precisamente.

¿Por qué no se conocen las ingenierías?

Seguramente porque el tratamiento que reciben en los medios deja mucho que desear. Derecho, Arquitectura o Medicina son carreras conocidas, Informática se está poniendo a su nivel (que no a su prestigio) y Físicas parece estar de moda nuevamente gracias a The Big Bang Theory, pero basta ver la televisión o leer los periódicos para comprobar que después de «ingeniero» pocas veces añaden algo más (haz la prueba con «licenciado» y verás qué risa, te van a llamar de todo).

Es que no hay ingenieros famosos…

Falso. La ingeniería tiene muchos modelos a seguir, el problema es que son poco conocidos incluso entre los propios ingenieros. Nos hemos acostumbrado tanto a reverenciar las obras y el trabajo en equipo que hemos terminado por olvidar que un equipo está formado por personas.

Los modelos gustan, a la gente le encanta la imitación, la adoración, tener referentes, ser como esa persona que consiguió hacer eso por primera vez.  Necesitamos modelos, autores, saber quién piensa, calcula, proyecta y construye las cosas, y no sólo quién corta la cinta delante de las cámaras en periodo electoral.

¿Crees que no es posible? la próxima vez que veas Megaconstrucciones, Megaestructuras y documentales similares fíjate en las personas que salen. En todos los documentales presentan y hablan de las personas y de las dificultades a las que se enfrentan (se pasan un poco con el aspecto dramático, eso también es verdad pero, bueno, son cosas del show business).

Vale, pero… ¡¡ es que ya está todo hecho !!

Sólo está hecho lo que está hecho, todavía queda mucho por hacer. La gente está tan acostumbrada a las infraestructuras y comodidades que usa y disfruta diariamente que no valora lo que han costado (y siguen costando día a día, que las cosas se gastan). Hay mucho que hacer, mucho que mejorar, mucho que restaurar, mucho que optimizar y mucho que reconstruir, ¡¡ y hay que saber venderlo como corresponde !!

¿Por qué ese desconocimiento…? 

Por tradición, básicamente, herencia de aquellas épocas, no tan lejanas, en las que se confiaba en el buen criterio de los ingenieros y se les dejaba hacer.

En 1988 José Antonio Fernández Ordóñez ingresaba en la Real Academia de Bellas Artes de San Fernando con un fantástico discurso (de 1990) en el que, entre otras muchas cosas, trataba la «anónima presencia pública» del ingeniero, en este caso el de Caminos, Canales y Puertos:

Pese a su libertad de actuación, lo que nunca hará un buen ingeniero es derrochar a priori para garantizar con exceso y para su cómoda tranquilidad la seguridad de una obra. Se moverá a solas con su conciencia en el límite de lo justo. Lleva muy dentro siempre su propia exigencia y la responsabilidad moral de gastar sólo lo necesario, aun a costa el riesgo que supone y al que nadie le obliga. Su cliente nunca es un millonario excéntrico, ni un político con deseos de pasar a la posteridad. Su cliente es la anónima base social que paga sus impuestos y que nos exige obras funcionales, económicas y al mismo tiempo, hermosas.

Existe entre los ingenieros un deseo de auto-ocultación (involuntario la mayoría de las veces, manifiestamente deliberado en ocasiones, como en el caso de Freyssinet), un desdén hacia el protagonismo en inauguraciones y otros festejos, una cómoda y silenciosa retirada a un segundo plano cuando la obra ya está finalizada y los problemas están resueltos. Al contrario justamente de lo que sucede cuando surgen en las obras públicas las graves complicaciones de todo tipo, los imprevistos, las veleidades de la naturaleza con sus fuerzas incontrolables, los heridos, los muertos… Entonces los que están en primera fila dando la cara siempre son los ingenieros, los demás se esfuman por arte de magia.

 

Pasados los años, esos políticos que debían representar a la «anónima base social» han roto las reglas del juego con obras inútiles e imposibles de mantener; sin embargo, los ingenieros siguen siendo responsables y culpables de todo lo que pueda pasar, ¿es hora de romper ya con esa presencia anónima y decir las cosas en voz alta…?

«Es que aquí el que protesta no trabaja«, dirá alguien… si, puede ser, pero ya no hay trabajo, así que…

Muchísima suerte a todos los que estáis de exámenes. Ánimo, contamos con vosotros para arreglar esto.

Deslizamiento de tierras entre Coria y Moraleja, Cáceres, en la EX-A1

Deslizamiento de tierras entre Coria y Moraleja, en la EX-A1

Un amigo me pone sobre aviso de este deslizamiento de tierras entre Coria y Moraleja, Cáceres, en la EX-A1, Autovía del Norte de Extremadura, que está dando más problemas de lo esperado.

Deslizamiento de tierras entre Coria y Moraleja, en la EX-A1

En prensa digital no hay mucha información y los datos que me han facilitado no son del todo concluyentes pero, a grandes rasgos, se puede decir que:

  • Hay unos 5 km cortados al tráfico.
  • El ángulo del deslizamiento es muy bajo, de unos 17º
  • Es una zona de recogida de aguas, tanto que unos metros más abajo hay un punto conocido como “La madre del agua”.
  • Hay grietas de tracción hasta ¿500? metros por detrás de la coronación.
  • Está visitando la zona lo mejorcito de la geotecnia española, a ver qué se puede hacer.
  • El presupuesto de reparación ronda los 20/30 millones de euros…
  • Según José Antonio Monago, Presidente de la Junta de Extremadura, todo se hubiese solucionado con una mayor planificación y atención en los últimos años.
  • [Pendiente de confirmación] El trazado se cambió a última hora para no tocar unas viviendas ilegales… (algo parecido a lo que ocurrió en el Desmonte de Rabat, en la AP-7)
Deslizamiento de tierras entre Coria y Moraleja, Cáceres, en la EX-A1 - Julio 2010

Estado de las obras, con un incipiente deslizamiento, en julio de 2010 (Fuente: IBERPIX)

En fin, será cuestión de esperar que se publique algo “oficial” y podamos salir de dudas. Mientras tanto, si tienes interés, el deslizamiento está en la esquina inferior derecha de la hoja 596 – Moraleja de la cartografía 1:50.000 del IGME, justo en el centro de la captura inferior.

Detalle de la hoja 596 – Moraleja de la cartografía 1:50.000 del IGME (el deslizamiento está en el centro de la imagen)

Detalle de la hoja 596 – Moraleja de la cartografía 1:50.000 del IGME

 

Esta es la zona tal y como se ve en Bing Maps: