CDT Investigadores de la ULE trabajan en un estudio centrado en aumentar la durabilidad del hormigón mediante el uso de organismos vivos para reparar grietas en este material autorreparable y reciclado.
Fuente: Diario de Valladolid
Del arte a la ciencia. El hormigón es uno de los materiales de construcción más utilizados del mundo; se estima que se producen entre 12000 y 15000 millones de metros cúbicos/año en el mundo, consumiendo una enorme cantidad de materias primas y generando una gran cantidad de residuos y emisiones de CO2.
Una de las soluciones exploradas para reducir esta producción es conseguir reutilizar los residuos del hormigón y de otros materiales de construcción y demolición para la fabricación de nuevos hormigones, así como ver cómo se puede mejorar la durabilidad del hormigón resultante.
En este contexto, investigadores de la ULE trabajan en un estudio centrado en aumentar la durabilidad del hormigón mediante el uso de organismos vivos para reparar grietas en este material autorreparable y reciclado.
Esta investigación es producto del grupo de investigación se llama Ingeniería de Materiales y Ecoeficiencia (INMATECO) de la ULE, que lleva casi 20 años trabajando en aplicaciones para mejorar la sostenibilidad de los materiales de construcción, con especial atención al hormigón, puesto que es la segunda materia más ‘consumida’ por el ser humano después del agua.
«La idea surge a raíz de una Estancia predoctoral de una de las participantes en el estudio en la Universidad de Gante, donde estaban empezando a investigar técnicas de ‘autorreparación’ de hormigones, mediante la utilización de bacterias», apunta Manuel Ignacio Guerra Romero, profesor del área de Ingeniería Agroforestal en la Escuela de Ingeniería Agraria y Forestal y miembro del grupo INMATECO.
«Estas bacterias tienen la propiedad de activarse cuando se fisura el hormigón: al entrar en contacto con la humedad y el aire, crean concreciones de carbonato cálcico capaces de recubrir y sellar las grietas de forma natural. De esta manera, no solo se tapan las grietas, sino que, además, se evita la corrosión de la armadura».
Con esta idea de la ‘autorreparación’ dando vueltas en sus cabezas, asistió Guerra Romero a la inauguración de una exposición en el Museo de Arte Contemporáneo de Castilla y León (MUSAC), donde entre otras áreas se exploraban las diatomeas: organismos unicelulares capaces de crear concreciones de sílice. Gracias a esto, les surgió la idea de plantearse si las diatomeas podrían servir de biorreparadores del hormigón.
«En nuestro grupo intentamos valorizar los residuos de construcción y demolición utilizándolos como áridos reciclados en la fabricación de nuevos hormigones, hormigones que calificamos de ‘reciclados’. Nuestro objetivo es el sustituir la mayor cantidad posible de áridos naturales por áridos reciclados, sin que el hormigón resultante pierda ninguna de sus propiedades, las más importantes, resistencia y durabilidad».
«El hormigón es un excelente material de construcción; sin embargo, con el tiempo se va produciendo un desgaste, y con él, una pérdida de sus propiedades resistentes y de servicio», apunta. Por ello, han trabajado con varias líneas diferentes para aumentar su vida útil utilizando seres vivos con bacterias del género Bacillus y con algas diatomeas de diferentes especies.
«Ambas tienen la capacidad de fijar en la superficie del hormigón y en las grietas, carbonato cálcico en el caso de las bacterias y óxido de silicio en el caso de las diatomeas y, por lo tanto, alargar la vida útil del hormigón».
Los conceptos iniciales y la validación a nivel básico» han sido ampliamente desarrollados, comprobados y verificados en pruebas de laboratorio», en las que se han comparado las prestaciones de hormigones convencionales frente a las prestaciones de hormigones especiales, reciclados o biotratados con bacterias o diatomeas o con aplicaciones de óxido de grafeno.
Para comprobar esto, en el laboratorio, hacen ensayos de resistencia y de durabilidad. Hasta ahora la investigación se ha centrado principalmente en hacer dosificaciones para obtener buenas resistencias, y ver hasta qué punto se pueden utilizar los áridos reciclados en vez de los naturales. Esto supone una ventaja medioambiental: menos extracciones de áridos naturales y menos residuos.
«El nivel de madurez del estudio es ya lo suficientemente amplio como para avanzar a estudios piloto y en un futuro a escala real. El siguiente paso sería pasar de la escala laboratorio a una escala de madurez superior, piloto. El mayor problema que nos encontramos en nuestro caso, y que es general en los grupos de investigación de universidades y centros de investigación públicos, es la obtención de financiación para mantener las investigaciones largos periodos de tiempo», añade.
«Buscamos ‘cerrar el ciclo’ de la construcción y reducir el consumo de materias primas: reducir es el primer pilar del desarrollo sostenible. La ventaja que queremos que presente es reducir el consumo de materias primas y recursos naturales, aumentando la vida útil. Esto se traduce en una disminución de la producción de residuos y de emisiones de GEI».
El proyecto, denominado ‘Del arte a la ciencia: diatomeas y bacterias que reparan hormigón’ «nos permite contribuir modestamente al desarrollo sostenible del planeta. Como ingenieros agrónomos, tenemos una formación y sensibilidad muy afín con los procesos biológicos: estamos acostumbrados a aplicar la ingeniería a las plantas y los animales; por eso, abordar esta investigación con diatomeas no solo nos ha resultado natural, sino profundamente motivador», apunta Manuel Ignacio Guerra Romero acerca de esta investigación cuyos resultados han producido un hormigón «con buena resistencia y durabilidad».
Este trabajo lo vienen desarrollando desde hace varios años y se ha dividido en varios proyectos de investigación. Al principio empezaron a trabajar con áridos reciclados, promoviendo la economía circular y en la actualidad han empezado también a trabajar con otros materiales, como el óxido de grafeno, para lograr aumentar la vida útil de hormigones y morteros.
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