INFORME DE INVESTIGACION
Introducción.
Hoy en día, el concreto es uno de los materiales de más uso en la construcción a nivel nacional y mundial. Presenta dos características básicas que lo hacen diferente al resto de los materiales: en primer lugar, puede ser preparado al momento, ya sea por l os mismos ingenieros de obra o en una planta de premezclado, debiendo en ambos casos conocer las cantidades de material a mezclar para obtener el concreto apropiado; y en segundo lugar, el concreto debe cumplir con los requisitos en dos estados, el fresco y el endurecido, en el primero básicamente de consistencia y cohesión, y en el segundo de resistencia y durabilidad. En cuanto a ello, el mismo concreto es materia de muchos análisis e investigaciones, cuyas finalidades son fundamentalmente mejorar de gran manera sus ya buenas características con las que este material cuenta.
Entonces para lograr esta meta, se busca manipular de forma física y
química los componentes del concreto, y ya que actualmente se cuenta con el apoyo de la ciencia y la tecnología a través del uso de bacterias para ser más específicos, se busca que el rol de estas sea contribuir a que algunas características como durabilidad y disponibilidad de las masas se vean afectadas positivamente. En ese sentido en esta investigación se plantea la interrogante ¿Qué es el concreto autorreparable? Cabe mencionar entonces que el concreto autorreparable llamado también bioconcreto es relativamente un material nuevo dentro de la gama de materiales que existen en el mundo de la construcción, lo que significa que este material aún no está descentralizado en los mercados de materiales de construcción a nivel mundial. Actualmente su coste es elevado en comparación con el concreto normal sin embargo existe información de que este material ha sido usado en canales de irrigación en Ecuador cuyo país esta denominado como altamente sísmico y que su uso a pesar de tener un coste elevado se ve inmediatamente un beneficio económico ya que este material evita posteriores gastos de mantenimiento. Por ello esta investigación tiene por objetivo informar sobre que es un concreto autorreparable, y esto se lograra a través del análisis exhaustivo de información cuya presencia estará principalmente en red. Se hará esto ya que el concreto autorreparable es hoy en día un material revolucionario y talvez en un futuro estará al alcance de cualquier familia al igual de lo que sucede ahora con el concreto normal.
Marco teórico Historia del concreto u hormigón.
Se puede suponer que el concreto en si no es un material nuevo en el ámbito de la construcción; en realidad esta suposición no estaría para nada alejada de la realidad ya que si bien es cierto antes no se usaba este material con la misma continuidad o con la misma efectividad con la que se hace ahora, ello no indica que el concreto sea un material recientemente inventado en la era moderna, si no que en esta era en realidad lo que se hizo fue tomar más interés en este material para así poder optimizar su calidad con fines constructivos. En ese sentido, según el portal web El continental, “Muchas culturas de la Antigüedad, como griegos y romanos, utilizaban este material desde hace miles de años. Pero el hormigón tiene una desventaja, ya que al no resistir demasiado bien ciertos esfuerzos con el tiempo se agrieta. Para evitarlo se utilizan refuerzos de acero que dan lugar al hormigón armado. Esta solución supone un arma de doble filo: por un lado se aumenta la resistencia de la estructura pero, por otro, cuando al final se forman las fracturas, e l agua y la humedad penetran hasta la armadura y terminan por oxidar el metal” (2015). Entonces dentro de la aparición y uso de cada uno de los materiales de construcción, el concreto u hormigón posee su propia historia la cual vio su origen posteriormente al periodo Neolítico, en el cual los habitantes de aquella época comenzaron según Nistal et. al, “a rellenar las capas entre piedras con un mortero cuya misión fundamental era la de repartir las cargas de una forma más equitativa. El conglomerante que se utilizó co n mayor asiduidad durante esta época, fue una me zcla de arcilla apisonada con canto rodado” (2012, p.4) así mismo Nistal et. al sostiene, “Con el establecimiento de las primeras civilizaciones conocidas durante la Edad Antigua, se descubren nuevos materiales a utilizar como conglomerantes en las construcciones realizadas durante las mismas. De esta manera, en Mesopotamia, al principio, se utilizaron las breas de petróleo hasta la época en que los egipcios descubrieron la cal” (2012, p.4). Asimismo Nistal 2012 también sostiene “Durante el Imperio Romano el uso del hormigón como elemento constructivo tanto en grandes como en pequeñas estructuras e infraestructuras alcanzó un grado de tal satisfacción que no se volvió a lograr hasta el siglo XIX […], este material poseía unas propiedades físicas y mecánicas prácticamente idénticas a las que posee el hormigón utilizado en las construcciones erigidas en la actualidad […], sin embargo cuando cuando ocurrió el declive del
imperio romano, disminuyo de manera notable a partir del siglo III d, C, el uso del hormigón como material portante de grandes cargas en las diferentes construcciones realizadas desde la fecha antes mencionada”( p, 5). Entonces después del declive del imperio romano se puede decir que transcurrió gran cantidad de tiempo hasta que se volviera a considerar al hormigón como un material importante dentro de la edificaciones, cuando esto sucedió, se dio origen a lo que se podría decir el hormigón moderno y empezando de este modo a convertirse en lo que es hoy en día, un material indispensable dentro de la gama de materiales de construcción. Por ello, actualmente lo que se busca hacer es mejorar las ya buenas propiedades del hormigón de tal modo que los beneficios para la humanidad sean mayores tanto en el espacio como en el tiempo Definición de concreto u hormigón autorreparable.
Según el portal web El continental, “El hormigón es el material de construcción más utilizado del mundo. En términos generales su composición más habitual incluye cemento, arena y agua; aunque un nuevo ingrediente de origen biológico podría entrar pronto en las hormigoneras: las bacterias. […]” (2015). Es decir ahora a los componentes clásicos del concreto tales como el cemento, la arena, piedra chancada y agua se le está tratando de adicionar otro componente más, el cual seria las bacterias cuya acción seria la unos obreros microscópicos muy eficientes. Origen del concreto autorreparable
Aunque la idea es relativamente nueva, han pasado ya algunos años del origen de esta por lo que se ha estado trabajando ya en ella buscando siempre un material capaz de algo bastante sorprendente. Ahora prácticamente la solución está bastante próxima y suena casi a ciencia ficción ya que pues según el portal web brújula verde, “Un equipo científico holandés de la Universidad Tecnológica de Delft, liderado por los microbiólogos Henk Jonkers y Eric Schlangen, han creado un tipo de hormigón capaz de rellenar las grietas gracias a un componente tan anormal como sorprendente: las bacterias”. Este material o concreto es llamado también bioconcreto. En ese sentido, la idea surgió a raíz de que no importa que tan cuidadosamente se mezcle o se refuerce el concreto, eventualmente se agriete, y bajo estas condiciones estas rupturas podrían hacer que cualquier estructura colapse, por ello según Veo verde, “inspirados en el maravilloso funcionamiento del cuerpo humano, el microbiólogo Henk Jonkers de la Universidad Tecnológica de
Delft en Países Bajos, decidió crear un bioconcreto que se autorrepara al igual que la estructura de nuestro cuerpo, el esqueleto.
Tal que así como nuestros huesos vuelven a soldarse, este
bioconcreto integra cápsulas de bacterias que producen piedra caliza, Bacillus pseudofirmus o Sporosarcina pasteurii, con lactato de calcio. Cuando la grieta entra en contacto con el aire y la humedad, las bacterias comen lactato de calcio convirtiéndolo en calcita, con lo que las grietas quedan selladas”. Problemas de las estructuras y soluciones que ofrece el bioconcreto.
Un problema común y que generalmente ocurre en una estructura de concreto es el agrietamiento de la estructura, al ocurrir esto la estructura estará siempre sometida a riesgo que un principio quizá sea pequeña pero con el tiempo esto se verá incrementado ya que se puede decir según Brujula verde” El verdadero problema de las grietas, según explica Jonkers, está en las fugas de agua que produce y que terminan manifestándose en forma de goteras en su versión más leve o en inundaciones en la más grave. Sin embargo aún hay otra peor y es el efecto de la humedad sobre los refuerzos de hierro, que pueden corroerse con el correspondiente peligro de derrumbamiento. Es decir, no se trata de una mera cuestión estética sino de un auténtico riesgo para la integridad del edificio y de las personas que lo habitan”. Frente a este fenómeno, se está buscando soluciones que ayuden a no estar preocupados a las personas que habitan o utilizan una estructura y por lo visto para Brujula verde “se puede decir que ya se ha encontrado una, la cual consiste en la inserción al concreto de la bacteria ( Genus bacillus , en concreto), la cual es muy resistente y de gran longevidad; esta bacteria a través del lactato de calcio que les sirve de alimento estarán empaquetadas en pequeñas capsulas que serán aplicadas a las grietas en las cuales producirán una reacción química que crea caliza solidificada e insoluble rellenando así el agrietamiento”. Por otra parte para el confidencial, “la caliza producida de forma biológica sella las grietas para impedir daños mayores, pero Jonkers admite que no aumenta la resistencia de la estructura. “Las mayores fracturas deben ser reparadas con los métodos tradicionales, pero el sistema aumenta la esperanza de vida de la construcción”, explica, debido a que se impermeabiliza la superficie y se protege el acero de la corrosión”. Sin embargo, aunque no se trate de un remedio infalible, se considera que esto producirá ahorros increíbles, principalmente en los hormigones que poseen acero y en construcciones de difícil acceso,
esto porque si bien este concreto tendría un coste e levado en comparación al normal, esto se vería inmediatamente compensado por una baja necesidad de reparaciones y mantenimiento. Además los ingenieros suelen utilizar una mayor cantidad de acero en las armaduras para evitar las fracturas, lo que supone un sobrecoste innecesario. Asi mismo, el confidencial también dice que “Estos microorganismos, además, pueden formar esporas capaces de resistir durante décadas. Jonkers explica que son como “bacterias dormidas, comparables a las semillas de las plantas”, que sólo se activan cuando tienen suficiente agua y comida para crecer. Así que el agua que se filtra por las grietas, causa principal de que el hormigón se colapse debido a la oxidación del acero, se convierte al mismo tiempo en el activador de los bacilos”. Para que las bacterias puedan sintetizar el c arbonato cálcico necesario para reparar el hormigón es imprescindible que dispongan de comida suficiente para ello. Esto supuso otro quebradero de cabeza para los investigadores holandeses: la opción lógica hubiera sido añadir azúcar a la mezcla, pero entonces el hormigón hubiera sido demasiado frágil. Al final la solución consistió en añadir cápsulas biodegradables de lactato de calcio, que sólo se abren en contacto con el agua. De esta forma los microorganismos permanecerán dormidos hasta que e l hormigón se resquebraje, cuando comenzarán a crecer y repararlo Uso del concreto autorreparable o bioconcreto
“El invento ya se utiliza en varias construcciones neerlandesas, según adelanta Jonkers: “No sólo en nuevas estructuras, sino también en otras existentes que estaban dañadas”. Por ello el experto en materiales asegura que en menos de cinco años podría extenderse su uso. El siguiente paso consistirá en obtener cepas de Bacillus que produzcan tanta calcita como sea posible y estudiar cómo afecta la temperatura a la autorreparación”(El confidencial) “Jonkers considera que aprovechar los elementos gratuitos de la naturaleza abrirá las puertas a una nueva época de edificios biológicos , y con este hormigón tan vivo se inicia una nueva etapa en la evolución de un material que lleva con nosotros miles de años”(El confidencial) .
Conclusiones.
Se ha informado sobre lo que es el concreto autorreparable o también llamado bioconcreto, permitiendo y obteniendo así mayor conocimiento de este material relativamente nuevo dentro de la gama de materiales que existen dentro del mundo de la construcción pero que, sin embargo revolucionaria el mercado de materiales de construcción cuando se extienda su uso por todo el mundo ya que actualmente todavía sigue siendo estudiado y analizado por lo que se puede decir que aún está en etapa de prueba ya que se está tratando de reducir su elevado costo de producción. Por lo que se puede decir que cuando el producto se diversificado por el mundo, seguramente tendrá una acogida aceptable.
Referencias bibliográficas
http://www.labrujulaverde.com/2015/05/inventan-hormigon-autorreparable-hecho-bacterias https://www.veoverde.com/2015/06/microbiologo-holandes-fabrica-concreto-autorreparable/ http://www.elconfidencial.com/tecnologia/2015-05-19/hormigon-cemento-bacterias-grietasautorreparacion_807312/.