Análisis estructural y comportamiento mecánico del Bejuco como elemento potencial para el ensamble de mallas flexibles en la protección contra flujos de detritos

Abstract

Barreras de mallas metálicas, comúnmente referidas como barreras flexibles, son una de las alternativas más eficaces para la mitigación de la fuerza de impacto de flujos de detritos. Estas barreras demandan altos requerimientos logísticos y económicos para su instalación y mantenimiento. Esto se debe al tipo de acero que se utiliza, los procedimientos de instalación y el constante monitoreo que se necesita para evaluar su estado. Por lo anterior, comunidades rurales expuestas a amenazas por movimientos de masa, no cuentan con dichos sistemas. El presente trabajo se centra en evaluar y justificar, a diferentes escalas, las propiedades mecánicas de un material conocido por las comunidades cercanas al Parque Nacional Natural Complejo Volcánico Doña Juana en Colombia como bejuco negro (Smilax Purhampuy). Al tejerlo, el material podría funcionar como elemento estructural de las barreras flexibles. El estudio de este material parte del análisis de las estructuras celulares responsables de su respuesta mecánica. En la escala microscópica, se observaron los tejidos fundamentales y vasculares que componen la sección transversal del material mediante SEM y microscopía óptica. Adicionalmente, se caracterizó la microdureza Vickers de la colénquima, la parénquima y la esclerénquima de muestras representativas. En la escala macroscópica, se ensayaron a tensión muestras de bejuco simple y de anillos tejidos. La metodología involucró transversalmente, tiempos de control de exposición a la luz natural y a radiación acelerada (UV-A) para comparar el comportamiento del material envejecido. Se logró evidenciar la degradación del material en su respuesta mecánica. Se observó que tanto el esfuerzo máximo, la tenacidad, y la ductilidad llegan a reducirse hasta 60%. Se requiere mejorar la estadística asociada a las propiedades para comparar la competitividad del material.