Publicado 14/05/2021 10:48CET

Explicación al rápido deterioro en estructuras modernas de hormigón

A close-up of a bridge, showing deteriorated asphalt pavement and concrete
A close-up of a bridge, showing deteriorated asphalt pavement and concrete - AKIHIRO MORIYOSHI

   MADRID, 14 May. (EUROPA PRESS) -

   Estructuras modernas de hormigón y asfalto tienden a deteriorarse mucho más rápido que las construcciones históricas con esos materiales porque contienen trazas de materia orgánica.

   Así lo revela el estudio de un equipo de científicos japoneses que incluye métodos novedosos para evaluar el deterioro y se publica en la revista PLOS ONE.

   El cemento y el asfalto son vitales para los materiales de construcción modernos; el cemento se usa para la construcción de varios edificios y estructuras, mientras que el asfalto se usa principalmente para carreteras y pistas de aterrizaje. Se han utilizado ampliamente para estos fines desde el siglo XIX. Se ha observado que las estructuras modernas de hormigón y las estructuras de asfalto tienden a deteriorarse mucho más rápido que las estructuras históricas, pero se desconocía la razón de este fenómeno.

   El deterioro de las estructuras modernas de hormigón y los pavimentos de asfalto es un problema importante. Las características que conducen al deterioro incluyen grietas, desagregación (descomposición en un polvo blanco fino) y delaminación (separación en capas). Estas estructuras deterioradas no son seguras para los fines previstos; El rápido deterioro reduce la vida útil esperada de las estructuras, lo que aumenta los costos de mantenimiento o reemplazo.

   El equipo japonés se propusieron desarrollar un nuevo método para evaluar la tasa de deterioro del hormigón. El método actual se basa en el ancho de las grietas superficiales en el hormigón y una prueba química simple; sin embargo, solo ofrece una imagen incompleta del nivel de daño. Durante sus experimentos, los científicos notaron que se desarrollaba un olor extraño cuando se mezclaba cemento comercial con agua. Plantearon la hipótesis de que la materia orgánica era responsable del olor e investigaron el efecto que tiene sobre el deterioro del hormigón, informa la Universidad de Hokkaido en un comunicado.

   Para su investigación desarrollaron el aparato unidimensional de permeación transitoria de humedad para reproducir con precisión las condiciones ambientales de campo a las que están expuestas las estructuras de hormigón y los pavimentos de asfalto, en el laboratorio, durante un período de 24 horas. Cuando se combina con tomografías computarizadas, este método se puede utilizar para evaluar la extensión precisa del daño. Probaron una variedad de muestras de asfalto de Japón que datan de 1960; También se ensayaron varias muestras de hormigón de todo el mundo y se utilizó como referencia una muestra de hormigón de 120 años.

   Los científicos demostraron que hay una serie de moléculas orgánicas, de diversas fuentes, presentes en las modernas estructuras de hormigón y pavimentos asfálticos: ftalatos, partículas de escape de diesel, tensioactivos y líquidos limpiaparabrisas. Estas moléculas se introducen durante el proceso de fabricación (el contenido de ftalatos, compuestos de fosfato y agentes reductores de agua AE presentes en los cementos disponibles comercialmente son 0,0012%, 0,12% y 0,25%, respectivamente) o se absorben del medio ambiente y provocan una rápida deterioro de estructuras de hormigón y pavimentos asfálticos.

   De la materia orgánica presente en el cemento, los ftalatos tienen el mayor efecto sobre el deterioro más que los fosfatos y los agentes reductores de agua AE. La materia orgánica del agua acelera el deterioro de los pavimentos asfálticos.

   Los científicos también demostraron que el ancho y la longitud de la grieta es el mejor determinante del daño del hormigón, mientras que el grado de formación de amorfización es el mejor determinante del deterioro. Creen que sus hallazgos se pueden utilizar para desarrollar fórmulas novedosas para estructuras de hormigón y pavimentos de asfalto de larga duración.