Construcción: Nuevo concreto fexible capaz de autoreparar autorepararse se [Víctor Li]. El ingeniero Víctor Li de la Universidad de Michigan ha creado un nuevo tipo de concreto que tiene la propiedad de autorepararse cuando aparecen grietas sobre su superficie. Su creador asegura que este nuevo material se repara gracias a la acción del agua de lluvia o del dióxido de carbono presentes en la atmósfera. Mar! "# Ma$ #%%&'
Las estructuras de hormigón actuales van reforzadas con barras de acero para evitar, precisamente, la aparición de grietas. La utilización del hormigón que se autorepara harían innecesarios los refuerzos de acero. Otra de sus características es su flexibilidad, que hace que se co com mporte más como meta tall, que se dobla sin rompers rse. e. Ingenieros de la niversidad de !ichigan, en los "stados nidos, han creado un nuevo
tipo de hormigón que se repara sólo cuando aparec en grietas. #eg$n sus creadores, no es necesaria ninguna intervención humana, basta con que el agua % el dióxido de carbono hagan su traba&o.
'sí, unos cuantos días lloviendo serían suficientes para reparar un puente construido con este nuevo hormigón, dicen los ingenieros. La autoreparación es posible porque el material está dise(ado para doblarse % romperse en líneas irregulares, como ocurre cuando se rompe un pelo, en lugar de romperse causando grandes espacios, que es cómo suele romperse el hormigón. )"s como si tuvieramos una peque(a cortada en la mano, el cuerpo es capaz de curarse a sí mismo. *ero si lo que tenemos es una gran herida, el cuerpo necesita a%uda % es posible que necesite puntos de sutura. +emos creado un material que es capaz de repararse a sí mismo. Incuso si se sobrecarga, las grietas son peque(as), dice íctor Li, *rof *r ofes esor or de In Inge geni nierí eríaa -i -ivil vil % de -i -ien enci cias as de lo loss !a !ate teria riales les en In Inge genie nierí ría, a, en un comunicado comunicado.. Las conclusiones de este traba&o se recogen en un artículo titulado )'utogenoushealing of engineeredcementitouscompositesunderet)dr%c%cles). Li dará una conferencia en -onferencia Internacional sobre !ateriales de reparación autógena en -hicago en &unio de /001.
)*ara nuestra sorpresa hemos descubierto que, cuando se le carga nuevamente despu2s de haberse autoreparado, se comporta como nuevo, con prácticamente la misma rigidez % fuerza), afirma Li.
Como el metal.
!ás flexible que el hormigón tradicional, el material ahora presentado se comporta más como co mo me metal tal o co como mo vi vidr drio io.. "l ho horm rmig igón ón tr trad adici icion onal al se co cons nsid idera era ca casi si cer cerám ámica ica33 queb qu ebra radi dizo zo % ríg rígid ido, o, pu pued edee su sufr frir ir da da(o (oss ca catas tastró trófic ficos os en un te terre rremo moto to o po porr us uso o excesivo. *ero el nue *ero nuevo vo hor hormig migón ón se dob dobla la sin romperse. romperse. "stá pro protegi tegido do con ciertas ciertas fib fibras ras recubiertas que lo mantienen unido. 4e hecho, permanece intacto con seguridad cuando se deforma hasta un 5 por ciento más de su tama(o inicial. 6i siquiera un gran terremoto e&erce es a presión. La anchura media del hormigón de autoreparación es inferior a 70 micrómetros. "so es aproximadamente la mitad del grosor de un cabello humano. #u fórmula asegura que cuando est2 expuesto en la superficie de las grietas puede reaccionar con el agua % el
dióxido de carbono del aire % formar una fina )cicatriz) blanca de carbonato de calcio. "l carbonato de calcio es un compuesto sólido que se encuentra de forma natural en las conchas marinas. "n el laboratorio, el material requiere entre uno % cinco ciclos de humedecimiento % secado para estar reparado. *ara probar que el hormigón había )curado) sus grietas, los investigadores utilizaron mediciones de frecuencia de resonancia para determinar la rigidez % la fuerza antes % despu2s de la inducción de las grietas. "stas pruebas enviaron ondas sonoras a trav2s del material para detectar cambios en su estructura.
Grietas pequeñas.
"n la actualidad, los constructores refuerzan las estructuras de hormigón con barras de acero para mantener las grietas tan peque(as como sea posible. *ero lo cierto es que, pese a todo, no son lo suficientemente peque(as como para evitar que el agua o el hielo penetren % da(en ese acero, debilitando la estructura. "l hormigón de Li no necesita el refuerzo de acero para mantener las grietas peque(as, por lo que la corrosión antes descrita %a no se produce. "l profesor Li dice que esta sustancia puede hacer las infraestructuras mucho más seguras % duraderas. Invirtiendo el proceso de desgaste típico por procesos de auto) reparación, el hormigón podría reducir su costo % el impacto que sobre el medio ambiente provoca la elaboración de nuevas estructuras de hormigón. )6uestra esperanza es que cuando se realice la reconstrucción de nuestras carreteras % puentes, lo hagamos bien, para no tener que pasar por un proceso de reparación costoso o tener que reconstruirlo nuevamente en otros cinco a diez a(os), dice Li. )'demás, la reconstrucción con hormigón flexible permitiría una relación más armoniosa entre nuestro medio ambiente % las construcciones gracias a la reducción de energía % la huella de carbono de estas infraestructuras de&an).
-O6-8 ETOAUTOREPARABLE. 1.Definicin
"l concreto autoreparable es un material capaz de resarcirse losda(os, como las grietas las cuales son provocadas por diversosfactores. !. Caracter"sticas
•
"s más resistente a la flexión
•
!as durable
•
9racias al silicato de sodio tiene ma%ortraba&abilidad
•
"s más resistente a los ácidos.
*rofesor holand2s crea un :concreto vivo: que se repara a sí mismo
"ste es el material de construcción más popular del mundo, % desde que los romanos constru%eron el panteón con 2l hace unos /.000 a(os, hemos estado tratando de encontrar maneras de hacer que el concreto sea más duradero. 6o importa qu2 tan cuidadosamente se mezcle o se refuerce, todo el concreto eventualmente se agrieta, % ba&o ciertas condiciones, esas grietas pueden dar lugar a un colapso. ;"l problema de las grietas en el concreto son las filtraciones;, explica el profesor +en<=on2cnica de 4elft en los *aíses ?a&os. ;#i tienes grietas, el agua pasa a trav2s de ellas... en tus sótanos, en un edificio de estacionamientos. "n segundo lugar, si esta agua llega hasta los refuerzos de acero @en el concreto tenemos todas estas barras de acero@ % se corroen, la estructura se desploma;. *ero =on
"l bio)concreto se mezcla como el concreto regular, pero con un ingrediente extra3 el ;agente de reparación;. *ermanece intacto durante la mezcla % $nicamente se disuelve % se activa si el concreto se agrieta % el agua entra. =on
=on
Las bacterias luego germinan, se multiplican % se alimentan del lactato, % al hacerlo combinan el calcio con iones de carbonato para formar calcita o piedra caliza, la cual cierra las grietas. 'hora =on
na ?acteria repara el -oncreto fisurado CIID ) "l ?io)+ormigón. -ontinuando con este 4escubrimiento)Invento -ientífico que nos hará olvidar de las fisuras en el hormigón.
La investigación sobre ?acterias para conseguir la reparación de fisuras en el concreto, no sólo se ha desarrollado en la niversidad de 6ecastleA lo cierto es que su estudio se lleva paralelamente en varios sitios del planeta, aunque con considerables matices, así por e&emplo el grupo de 6ecastle propone un m2todo de reparación una vez presentada la fisuración del concreto, pero ha% otros científicos que pretenden dotar al concreto desde su fraguado de esta propiedad reparadora, algo así como vacunarlo en el momento de su e&ecución % que pueda reaccionar con esa vacuna en el mismo momento de fisurarse.
"s así que el 4r. +en<=onechnolog% de +olanda, ha desarrollado una metodología para implantar bacterias reparadoras en el hormigón desde su e&ecución.
-uando pensamos en la relación de las bacterias con las ciudades generalmente las primeras ideas resultan negativas. #abemos que causan numerosas enfermedades %, desde que somos ni(os, se nos ha inculcado que debemos Eal menosElavarnos las manos para evitarlas. >ambi2n sabemos que no importa cuánto dediquemos en limpiar nuestras casas % los espacios p$blicos, las bacterias persisten en cada superficie, por lo que como sociedad nos obstinamos en acabar con ellas. Las anteriores aseveraciones son ciertas % es de gran importancia trazar estrategias % seguir reglas simples de limpieza para preservar la higiene urbana % evitar desagradables consecuencias. #in embargo, entre dichos populares % estudios científicos C?rod% =."., /001D se conoce que Fun poco de suciedad es buena para la saludG. "l presente artículo dista de tener como intención el construir una cátedra dedicada a las buenas prácticas de limpieza o a enlistar los incontables beneficios que algunos microorganismos han demostrado a lo largo de la historia de la humanidad. #in embargo, en el contexto de una ciudad viva es importante estar al tanto que no todos los microbios son da(inos % que no solo proveen
a la ciencia % tecnología actuales con las bases para un gran n$mero de los desarrollos, inclu%endo nuevos materiales % estructuras. "l componente más extendido en muchas ciudades del planeta es el concreto, el cual es generalmente producido mediante agregados de rocas, agua % mezclas químicas. na alternativa innovadora para la producción de un material equivalente, inclu%e el uso combinado de microbios % nutrientes para efectuar sus procesos naturales en los que algunos son capaces de producir % precipitar carbonato de calcio Ccomo el que compone al cemento tradicionalD con propiedades mecánicas me&oradas, permeabilidad reducida % ba&o deterioro por procesos de corrosión C=on
?loque de concreto resanado por la acción de bacterias productoras de bio)cemento. H info La relevancia de esta innovación se encuentra entonces en la posibilidad de producir cemento mediante un proceso amigable con el ambiente, así como la posibilidad de sellar fallas en el sitio mismo donde ocurren sin recurrir a maquinaria comple&a. *ara lograr esta aplicación a gran escala, sin embargo, uno de los principales obstáculos no son los aspectos t2cnicos, sino la percepción p$blica de la cercanía con los microbios % su posible incorporación en los materiales mismos que conforman las viviendas. La sensibilización de la sociedad ante el cambio tecnológico % las nuevas opciones para la regeneración urbana se vuelve entonces uno de los principales retos hacia la incorporación de procesos verdes en la construcción de nuestras ciudades. "l principio de esta labor no puede provenir de otro punto que de la sociedad científica culturalmente responsableA este espacio será un paso adelante en ese proceso de transformación % evolución de nuestras grises ciudades de cemento.
n profesor holand2s de la niversidad >2cnica de 4elft en los *aíses ?a&os, ha creado un tipo de concreto que puede arreglar sus propias grietas. "l mismo profesor, llamado +en<=on
;+emos inventado el $io+concreto, se trata %e concreto que se repara a s" mismo con el uso %e $acterias#. =on
"l profesor eligió incluir el lactato de calcio en la mezcla, colocó las bacterias % el lactato de calcio en cápsulas hechas con plástico biodegradable % a(adió las cápsulas a la mezcla h$meda de concreto. Cuan%o finalmente las &rietas comien-an a formarse en el concreto el a&ua entra / a$re las c0psulas. Las $acterias lue&o &erminan se multiplican / se alimentan %el lactato / al acerlo com$inan el calcio con iones %e car$onato para formar calcita o pie%ra cali-a la cual cierra las &rietas.
;#e está combinando la naturaleza con los materiales de construcción;, propone. ;La naturaleza nos está suministrando mucha funcionalidad de forma gratuita... en este caso, las bacterias productoras de piedra caliza;. #i somos capaces de implementarla en los materiales, en realidad podemos beneficiarnos de ella, así que creo que este es un mu% buen e&emplo de cómo unir los entornos de la naturaleza % de la construcción en un nuevo concepto;, culminó.
?ibliografia3 •
http3constru%o.com.conoticias/JK
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http3.laciudadviva.orgblogspMKK51N
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http3civilgee
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http3cnnespanol.cnn.com/0K505K5profesor)holandes)crea)un)concreto)vivo) que)se)repara)a)si)mismo
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https3es.scribd.comdoc105N5PP1-O6-8">O#)I6QO8!"
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http://noticias.ar.co!.!x/"etalles/#$%$&.ht!l'.V(N!)*l*+,o
Clasificacin %e $acterias Las bacterias se clasifican generalmente en tres categorías3 "n base a la Qorma
En $ase %e tincin %e Gram
-
?acterias 9ram 6egativas3 KD *ared celular gruesa /D 9ran cantidad de peptidoglucano %
JD ácidos teicoicos
-
?acterias 9ram *ositivas KD *aredcelularmás delgada, /D *oca cantidad de peptidoglucano, JD #in ácidos teicoicos. ND *resentan una membrana externa por encima de la pared celular.
En $ases a la %eman%a %e o'"&eno
Bacterias utili-a%as en Concreto
Di)ersos materiales %e construccin que utili-a $iomineril-acin
2icroor&anismos usa%os para la precipitacin %e car$onato %e calcio en el concreto.
Proce%imiento %el $io+concreto
)
"l -oncreto autoreparable, es un producto que biológicamente producirá piedra caliza que curará las grietas que aparecen en la superficie de las estructuras.
)
#e seleccionará bacterias del genero ?acilos, &unto con una base de calcio denominada lactato de calcio, nitrógeno % fósforoA que se a(adirán al hormigón cuando se est2 mezclando.
)
"stos agentes autoreparables están destinadas a sobrevivir por al menos /00 a(os en el concreto
)
#in embargo, cuando en una estructura de hormigón se da(a % se filtra el agua, las esporas de las bacterias germinan al contacto del agua % los nutrientes.
)
+abi2ndose activado la bacteria comienza a alimentarse de lactato de calcio
)
-omo las bacterias consumen oxígeno, el lactato de calcio soluble se convierte en piedra caliza insoluble. La piedra caliza lo solidifica % sella la superficie agrietada
)
"l oxigeno tambi2n brinda otra propiedad, %a que es el elemento esencial en la corrosión del aceroA al momento de terminar el proceso de las bacterias se incrementa la durabilidad del acero reforzando al hormigón.
)
Las dos partes de agente de recuperación automática Clas esporas bacterianas % los nutrientes a base de lactato de calcioD se introducen en el hormigón dentro de bolitas de arcilla expandida separados /)N mm de ancho, que aseguran que los agentes no se activarán durante el proceso de mezcla de cemento. #ólo cuando las grietas se abran, los gránulos % el agua entrante ocasionarán que el lactato de calcio en contacto con las bacterias se activen.
)
Las pruebas han demostrado que cuando el agua se filtra en el hormigón, las bacterias germinan % se multiplican rápidamente. -onvierten los nutrientes en piedra caliza dentro de siete días en el laboratorio. "n el exterior, en temperaturas más ba&as, el proceso tarda varias semanas.
Proceso %e cura%o %e &rietas en el ormi&n por $acterias
"n el proceso de curado de grietas, el tipo de bacteria anaeróbica que puede ser usado &unto con concreto puede ser curado como la grieta paso a paso. "n un primer momento la germinación por esporas % pululando entre sí mismos % la detección de quórum % creciente, a partir de medio adecuado en gran cantidad, en particular, el tiempo % en el proceso de metabolismo ) levanos pegamento es producir % hacer este tipo de formación de c2lulas filamentosas % -a-OJ precipitación. 'mbos materiales se combinan cada uno % fabrica materiales de cemento.
Aplicacin %e las $acterias en el 0rea constructi)a
3
4enta5as
Des)enta5as
