viernes, 3 de julio de 2015

Crean hormigón auto reparador de fisuras

Se trabaja en un cemento experimental que es mezclado con una bacteria, una simbiosis, que ayuda a la reparación de las fisuras propias del hormigón y asegura los vaciados de concreto perduren en el tiempo, perfecto para todo tipo de construcciones.

La investigación ha logrado encontrar unas bacterias productoras de minerales que según se afirman ayuda a reparar las fisuras en el concreto de cemento. Este bioconcreto actualmente se encuentra en pruebas, aunque los primeros resultados son totalmente positivos y podría ser muy benéfico para la construcción aún mejor para la ingeniería, según el Dr. Henk Jonkers, de Geociencias de la Facultad Civil en Delft de Holanda, micro-biólogo, especializado en el comportamiento de las bacterias en el medio ambiente “ha desarrollado la auto-reparación de concreto en el laboratorio y en gran escala de pruebas al aire libre, las cuales comenzaron en 2011. Los primeros productos del concreto de auto reparación se espera que lleguen al mercado en el plazo de dos años y se espera que aumente la esperanza de vida de muchas de las estructuras de ingeniería civil”.

Según los creadores de este material innovador que podría garantizar de mejor manera los vaciados de cemento, resolver una mayor durabilidad de las estructuras de hormigón que por lo general su defecto es fisurarse o agrietarse cuando se los tensiona.

“El agente de curación funciona cuando las bacterias incrustadas en el hormigón, se convierten nutrientes en piedra caliza. El proyecto es parte de un programa más amplio para estudiar el potencial de auto-sanación de plásticos, polímeros, compuestos, asfalto y metales, así como el hormigón”.

Como se conoce el agua se filtra y degrada el hormigón y corroe el acero de refuerzo, reduciendo en gran medida la vida útil de una estructura como autopistas, puentes, carreteras, donde el fierro se debilita a raíz de las fisuras o grietas por donde ingresa el agua. En el país ya tuvimos esta experiencia con el caso del edificio Balcazar, que humedeció una estructura, provocando que ceda y puso en riesgo a varias viviendas de departamento.

AUTOREPARADOR

“El hormigón de auto-reparación es un producto que biológicamente produce piedra caliza para sanar las grietas que aparecen en el (DoBacillus) , junto con un nutriente a base de calcio conocido como lactato de calcio, el nitrógeno y el fósforo se añaden a los ingredientes del hormigón cuando se está mezclando. Estos agentes de auto-reparación pueden permanecer en estado latente dentro del hormigón hasta 200 años. Las pruebas han demostrado que cuando el agua se filtra en el hormigón, las bacterias germinan y se multiplican rápidamente. Convierten los nutrientes en piedra caliza en un término comprendido dentro de siete días en el laboratorio. Afuera, en temperaturas más bajas, el proceso toma varias semanas”.

ENCONTRAR LAS BACTERIAS ADECUADAS

Las expertos que llevan a cabo este experimento son: Eric Schlangen experto en hormigón, y el micro biólogo Henk Jonkers, estiman “que el punto de partida de la investigación fue encontrar bacterias capaces de sobrevivir en un ambiente alcalino extremo. Cemento y el agua tienen un valor de pH de hasta 13 cuando se mezclan, por lo general un ambiente hostil para la vida: la mayoría de los organismos mueren en un entorno con un valor de pH de 10 o superior”.

Las muestras de bacterias endolíticas (bacterias que pueden vivir dentro de piedras) se recogieron junto con las bacterias que se encuentran en los sedimentos de los lagos. Las cepas de la bacteria del género Bacillus se encontraron para prosperar en este entorno de alta alcalinidad. En la Universidad de Delft las bacterias de las muestras se cultivaron en un matraz de agua que luego se utiliza como parte de la mezcla para el hormigón, según explicaron los expertos en el tema.

“Los diferentes tipos de bacterias se incorporaron en un pequeño bloque de hormigón. Cada bloque de hormigón se quedaría durante dos meses. A continuación, el bloque se pulveriza y los restos se prueban para ver si las bacterias habían sobrevivido.

Se encontró que el único grupo de bacterias que fueron capaces de sobrevivir fueron las que producen esporas comparables a las semillas de plantas. Estas esporas tienen paredes celulares muy gruesas que les permitan permanecer intactas para un máximo de 200 años a la espera de un mejor ambiente para germinar. Ellas se activan cuando el hormigón comienza a agrietarse, la comida está disponible, y el agua se filtra en la estructura. Este proceso reduce el pH del hormigón altamente alcalino a los valores en el intervalo (pH 10-11,5) donde las esporas bacterianas se activan.

Encontrar una fuente de alimento adecuado para las bacterias que podrían sobrevivir en el hormigón llevó mucho tiempo y muchos nutrientes diferentes fueron juzgados hasta que se descubrió que el lactato de calcio era una fuente de carbono que proporciona la biomasa. Si comienza a disolverse durante el proceso de mezcla, el lactato de calcio no interfiere con el tiempo de fraguado del hormigón”.

ADVIERTEN LA DESVENTAJAS

Los ingenieros, pese a que este sistema pretende ser efectivo para la construcción, sin embargo advierten que la primera cuestión es que las bolitas de arcilla que sostienen el agente de auto-reparador comprenden 20% del volumen del hormigón.

Según un portal electrónico “Ese 20% normalmente comprende es grava. La arcilla es mucho más débil que el agregado normal y esto debilita el hormigón en un 25% y reduce significativamente su resistencia a la compresión. En muchas estructuras esto no sería un problema, pero en aplicaciones especializadas donde se requiere una mayor resistencia a la compresión, como en edificios de gran altura, no será viable.

Sumado a esto, si se produce a escala industrial se piensa que el hormigón de auto reparación podría bajar en el costo considerablemente”, finalizan los expertos que buscan optimizar justamente estas interrogantes para optimizar el nuevo sistema para la duración del concreto y garantizar los vaciados en el futuro en la construcción e ingeniería.

Finalmente Jonkers, anuncia que “Si el costo del auto-reparador se reduce lo suficiente y las preocupaciones sobre los efectos a largo plazo sobre el desempeño del concreto abordado adecuadamente, entonces el material tendría un gran potencial.

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