Palma, 25 d’abril.- El passat 5 d’abril Joan Rius Gibert va defensarr la seva tesi doctoral a la UIB “Active shear strengthening of reinforced concrete beams using Ni-Ti-Nb shape memory alloys”, tractant d’un tema molt innovador a cavall entre l’enginyeria civil i la ciència de materials. L’enginyer de camins, canals i ports va obtenir el “Cum Laude”.

Com has rebut el resultat de la Defensa de la Tesi i que vengui de la mà d’un Tribunal com el que has tengut? 
La veritat és que tot l’acte de defensa de la tesi ha estat molt emotiu, en el sentit que he exposat un treball que ha suposat molta feina durant més de 4 anys i he anat recapitulant les tasques realitzades en aquest temps amb el suport de molta gent: apart dels dos directors de tesi, un d’ells el nostre company Dr. Antoni Cladera, altra gent també molt qualificada amb la que he tingut la sort de col·laborar. Així, haver obtingut la màxima qualificació del tribunal és un fet que em fa estar molt orgullós, ja que es tracta d’un
tribunal molt expert en els tres diferents àmbits en els que la tesi es recolza: anàlisi d’estructures de formigó a tallant, reforç d’estructures i aliatges amb memòria de forma.

Quines expectatives d’investigació i professionals tens a partir d’ara?
Tot aquest període de temps, he estat compaginant aquest treball d’investigació amb la feina d’enginyer de camins a Carreteres del Consell de Mallorca, on continuo actualment desenvolupant aquesta tasca. Pel que fa a investigació, cal dir que tanco un
període de relació amb la UIB que va començar fa més de 10 anys com a docent i que va continuar com a doctorand. Del treball de la tesi encara queda la publicació d’articles i presentacions a congressos del treball i m’agradaria poder continuar la investigació en aquest àmbit, amb altres col·laboracions amb la UIB però de moment no hi ha res en ferm.

Quin tema tracta “Active shear strengthening of reinforced concrete beams using Ni-Ti-Nb shape memory alloys”? Què hi has demostrat?
Aquesta tesi presenta una investigació exhaustiva sobre la viabilitat de l’ús d’Aliatges amb Memòria de Forma per reforçar activament estructures crítiques a tallant. Cal dir que el trencament a tallant en estructures de formigó és de tipus fràgil i que, per tant, cal
evitar. Concretament, s’ha aplicat un aliatge (Ni-Ti-Nb) per al reforç extern actiu a tallant de bigues de formigó armat usant la propietat especial de l’Efecte de Memòria de Forma. Aquesta propietat, que ens indica que el material pot tornar a una forma prèvia després d’haver patit grans deformacions inelàstiques sota certes condicions de tensions i temperatura, s’ha utilitzat per desenvolupar tensions anomenades de recuperació en aquest material que, a més, s’ha demostrat estable en el rang habitual de temperatures de
l’enginyeria civil a l’aire lliure. Aquest fet no és així en molts d’aquests aliatges. Així, en aplicar aquest material com a reforç estructural i fent que desenvolupi tensions de recuperació, el que es coneix com a activació, s’ha desenvolupat un mètode de reforç a
tallant per pretensar elements de formigó per estructures existents.

Quina tecnologia proposes per reduir els riscs en les estructures que has estudiat?
La tecnologia desenvolupada, basada en el conceptes comentats anteriorment, consisteix en aplicar un reforç estructural extern en elements crítics a tallant mitjançant filferros de Ni-Ti-Nb que l’envolten formant espirals o altres configuracions. En activar-los
posteriorment i tenir les deformacions restringides desenvolupen tensions de recuperació que pretensen l’element de formigó incrementant la seva resistència a tallant.

Aquesta tecnologia s’ha assajat en bigues de formigó armat de petita escala i s’ha verificat la seva efectivitat. També s’ha comprovat que diversos models de predicció d’esforç tallant existents poden fer prediccions satisfactòries d’aquesta tecnologia.
Per tant, és una tecnologia plantejada pel reforç i reparació d’estructures de formigó armat existents. Cal dir que es tracta d’una metodologia que es pot executar de forma bastant senzilla en obra, ja que l’aplicació del reforç envoltant la biga formant una
espiral amb els filferros es pot fer a ma. El procés d’activació posterior, que en definitiva consisteix en aplicar calor fins que es desenvolupen les tensions de recuperació que confinen l’element, es fa també de forma senzilla mitjançant un decapador. Aquests aspectes són importants a tenir en compte en l’àmbit de reparació
d’estructures. A més, en els assajos realitzats s’ha comprovat que les condicions d’aplicació real en obra, amb certa imperfecció per instal·lació, es poden assumir per aquest material.

En quines actuacions i situacions es pot aplicar?
Aquests tipus de materials no són d’ús habitual en l’àmbit de les estructures ja que són cars. En altres àmbits com la medicina, aeronàutica, etc. són més habituals. Donades les condicions d’aplicació del material utilitzat en la tecnologia desenvolupada, podria ser competitiu en aplicacions específiques de reforç puntual a tallant d’estructures. En tot cas, la metodologia de reforç desenvolupada, que s’ha patentat a nivell nacional, ha
servit de base a altres investigacions que s’estan realitzant actualment a la UIB mitjançant l’aplicació de reforç amb la utilització d’un altre tipus d’aliatge amb memòria de forma, concretament en base ferro que podran ser més competitius.

Com trobes que hauria de ser el futur de l’enginyeria civil i l’ús de la tecnologia?
Com comentava, actualment es segueix investigant en aquest àmbit a la UIB, on hi ha un grup d’investigació en estructures, liderat pel company nostre Antoni Cladera. Aquest grup està implicat en projectes de recerca que obtenen finançament, tant a nivell ministerial com de fons europeus. En aquests projectes hi ha, a més, altres grups d’investigació nacionals molt potents. Crec que, en aquest sentit, es podrà arribar a desenvolupar aplicacions que siguin d’us habitual en reforç d’estructures existents. I aquí és per on pot anar el futur, en l’àmbit del reforç d’estructures, en el
desenvolupament de noves tècniques de reforç competitives amb les existents, tant en sentit econòmic com en simplicitat en l’aplicació real en reparació i reforç d’estructures existents.

En la imatge: D’esquerra a dreta, Carlos Ribas, codirector de tesi. Dr. Arquitecte; Antonio Marí, president del tribunal, Dr. Enginyer de Camins; Ruben Santamarta, secretari del tribunal, Dr. en Física;
Joan M. Rius, autor de la tesi; Cristina Barris, Dra. Enginyera Industrial, vocal del tribunal, i Antoni Cladera, codirector de tesi. Dr. Enginyer de Camins.