Universidad
Politécnica de Madrid

27.05.2024

¿Te habías planteado alguna vez que los gases emitidos por los vehículos pueden afectar a la durabilidad de los túneles por los que conducimos habitualmente? Un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid ha analizado el efecto que tiene el CO₂, uno de los gases contaminantes emitidos por los vehículos sobre el hormigón de los túneles urbanos, tomando como ejemplo los construidos en la vía de circunvalación madrileña conocida como M-30.

“Para poder mantener en condiciones adecuadas de explotación y servicio una infraestructura es fundamental conocer y predecir su estado actual y posible deterioro futuro, de manera que sea posible realizar un plan mantenimiento adecuado”, explica Jaime Gálvez, catedrático de universidad de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de la UPM y uno de los autores de este trabajo que se ha realizado dentro de la Cátedra Universidad Empresa Madrid Calle 30 – UPM. ”En los túneles urbanos el hormigón se encuentra sometido a altas concentraciones de gases que proceden de los motores de los vehículos que circulan por su interior. Entre estos gases destaca el CO₂, que produce el fenómeno de la carbonatación del hormigón, que puede provocar la corrosión de las armaduras y, con el tiempo, derivar en una patología de carácter estructural”, añade.

Por todo ello, resulta de gran relevancia conocer la concentración de CO₂ a la que se encuentran sometidas estas estructuras urbanas, dado que es un parámetro fundamental a la hora de determinar y predecir el estado de carbonatación del hormigón que las conforma.

Con ese objetivo, los investigadores de la UPM registraron durante un periodo de 15 días las concentraciones de gases (CO₂, CO, NO_x, NO, SO₂, H₂S y O₃) en el interior de la galería de ventilación de los túneles de Madrid Calle 30 para cuantificarlas, determinar las diferencias de concentración a lo largo del día y también observar la diferencia entre días de fin de semana y laborables.

El CO₂, el principal contaminante presente en los túneles

Una vez hecho esto, los expertos compararon las concentraciones determinadas in situ en la galería de ventilación con las registradas por los sensores permanentes de Madrid Calle 30 en calzada (CO y NO) y con las medidas de intensidad de tráfico registradas en calzada. Después, analizaron el tráfico en la zona de estudio a partir de los datos de intensidad registrados por Madrid Calle 30 en la zona de estudio en el periodo 2007-2020.

A la vista de todo ello, se determinó que el gas con mayores concentraciones en el interior de la galería de ventilación era el CO₂ y que su variación se correspondía con las variaciones de tráfico presentes en la calzada.

A la vista de los datos, los investigadores concluyeron que es posible determinar las concentraciones de CO₂ de una estructura a partir de datos relacionados con la intensidad de tráfico cuando se conocen sus características (tipología del túnel, longitud, parque circulante de vehículos, etc.).

“Esta información es muy valiosa, dado que permite estimar las concentraciones de CO₂ a las que se encuentra expuesta una estructura y también predecir de manera precisa las concentraciones a las que se verá sometida en el futuro a partir de estudios de tráfico y de la evolución del parque circulante. Estos datos son fundamentales para diseñar el plan de mantenimiento del hormigón de los túneles a lo largo de su vida útil”, explica el investigador de la UPM.

El trabajo, que ha sido publicado en la revista internacional Tunneling and Underground Space Technology, forma parte de un proyecto de investigación más amplioque se ha realizado en colaboración con Madrid Calle 30, a través de la Cátedra Universidad Empresa Madrid Calle 30-UPM y que cuenta con la financiación parcial del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, mediante el proyecto PID2019-108978RB-C31.

Referencia López-de Abajo, L., Alberti, M. G., & Gálvez, J. C. (2024). Pollutant concentration prediction from traffic data analysis for concrete durability studies in Madrid Calle 30 urban tunnels. Tunnelling and Underground Space Technology, vol. 144, p. 105477.