Contenidos
Charla «¿Qué pasaría si las grietas en el hormigón pudieran repararse solas? – Congrui Jin» de TED-Ed en español.
Ver la lección completa en https://ed.ted.com/lessons/what-if-cracks-in-concrete-could-fix-themselves-congrui-jin
El hormigón es uno de los materiales construcción más usados en el mundo. Con él se hace el asfalto de las ciudades, puentes que unen grandes ríos y los rascacielos más altos del mundo. Pero este resistente material tiene un punto débil: es propenso a la formación de peligrosísimas grietas que pueden causar un enorme impacto a nivel económico y medioambiental. ¿Y si pudiéramos evitar ese problema? Congrui Jin explica cómo fabricar un hormigón más resistente.
Lección de Congrui Jin; dirección de Aeon Production.
- Autor/a de la charla: Congrui Jin
- Fecha de grabación: 2018-10-16
- Fecha de publicación: 2018-10-16
- Duración de «¿Qué pasaría si las grietas en el hormigón pudieran repararse solas? – Congrui Jin»: 276 segundos
Traducción de «¿Qué pasaría si las grietas en el hormigón pudieran repararse solas? – Congrui Jin» en español.
El hormigón es uno de los materiales de construcción más usados en el mundo.
Con él se pavimentan las ciudades, se construyen puentes que unen grandes ríos y se levantan los rascacielos más altos del mundo.
Pero este resistente material tiene un punto débil: tiende a formar peligrosísimas grietas cuya reparación demanda un gasto de millones de dólares al año.
Pero, ¿y si pudiéramos evitar ese problema inventando un hormigón que se autorreparara? La idea no es tan descabellada como parece.
Solo se trata de entender cómo se forma el hormigón y cómo se puede aprovechar el proceso para nuestro beneficio.
El hormigón es una mezcla de piedras y partículas de arena llamadas «agregados», que se unen con el cemento, un polvo formado de caliza y arcilla.
Cuando se agrega agua a esta mezcla, el cemento forma una pasta que recubre los agregados y se endurece mediante una reacción química llamada «hidratación».
De este modo, el material formado es lo suficientemente fuerte como para sostener edificios de cientos de metros de altura.
Si bien se usa una variedad de recetas para fabricar cemento desde hace 4000 años, el hormigón en sí tiene una vida útil sorprendentemente efímera.
Transcurridos entre 20 y 30 años, los procesos naturales como la contracción del material, el enfriamiento y el calentamiento en exceso, y el sobrepeso de la carga pueden formar grietas.
Pero no son solo las grandes las que importan; también las grietas pequeñas pueden ser peligrosas.
El hormigón suele usarse como refuerzo secundario en estructuras de acero.
En este caso, aun las grietas pequeñas pueden propiciar el ingreso de agua, oxígeno y dióxido de carbono, lo cual corroe el acero y produce derrumbes, con terribles consecuencias.
En estructuras de tránsito intenso como puentes y carreteras, la detección de estos problemas antes de que ocurra una catástrofe es un enorme y costoso desafío.
Pero si no se lo enfrenta, miles de vida estarían en peligro.
Afortunadamente, ya se están haciendo experimentos para lograr que este material pueda autorrepararse.
Parte de la solución radica en los mecanismos naturales de autorreparación del hormigón en sí.
Cuando el agua se filtra por estas pequeñas grietas, el óxido de calcio del hormigón se hidrata.
El hidróxido de calcio que allí se forma reacciona con el dióxido de carbono del aire, iniciando un proceso denominado «reparación autógena», donde se forman microscópicos cristales de carbonato de calcio que van rellenando las grietas.
Lamentablemente, estos cristales solo pueden reparar fisuras menores a 0,3 mm de ancho.
Los especialistas en materiales han descubierto la forma de reparar grietas que miden el doble incorporando pegamento a la mezcla de hormigón.
Si se le agregan fibras y tubos rellenos de un material adhesivo, estas se abrirán cuando se forme una grieta, liberarán ese contenido adhesivo y de ese modo sellarán la grieta.
Pero las sustancias químicas adhesivas no suelen actuar como el hormigón y, con el tiempo, este material adhesivo puede derivar en grietas aún peores.
De modo que la mejor manera de reparar grietas grandes quizá sea dándole al hormigón las herramientas para ayudarse.
Los científicos descubrieron que algunas bacterias y hongos pueden producir minerales, como el carbonato de calcio, que participa en la reparación autógena.
Las mezclas experimentales de hormigón incluyen estas esporas de bacterias u hongos, junto con nutrientes en la mezcla de hormigón, donde podrían permanecer inactivas durante cientos de años.
Cuando finalmente aparecen las grietas y el agua se escurre en el hormigón, las esporas germinan, crecen y consumen los nutrientes que están a su alrededor, modificando así ese medio ambiente para crear las condiciones óptimas que propicien el crecimiento del carbonato de calcio.
De a poco, estos cristales van llenando los huecos y, al cabo de unas tres semanas, los microbios pueden, con su arduo trabajo, terminar de reparar grietas de hasta casi 1 mm de ancho.
Cuando las grietas se sellan, las bacterias o los hongos fabricarán esporas y volverán a quedar inactivas, listas para comenzar un nuevo ciclo de autorreparación para la próxima grieta.
Si bien esta técnica ha sido exhaustivamente investigada, aún queda mucho por recorrer hasta llegar a incorporarlas en la producción de hormigón a nivel masivo.
Pero estas esporas tienen un gran potencial para hacer del hormigón un material más resistente y duradero, lo cual podría reducir notablemente el costo financiero y medioambiental para fabricar hormigón.
Con el tiempo, estos microorganismos nos obligarían a un replanteo de la forma en que concebimos las ciudades, para darle vida a nuestras inanimadas junglas de hormigón.
https://www.ted.com/talks/congrui_jin_what_if_cracks_in_concrete_could_fix_themselves/