Investigadores prueban un nuevo tipo de fibra sintética para mejorar la durabilidad del hormigón

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Un equipo de la Washington State University analizó el comportamiento de microfibras producidas a partir de mascarillas médicas desechables, un recurso que va en aumento gracias a la pandemia. Los resultados de los primeros ensayos son prometedores y ya se vislumbran aplicaciones prácticas de este nuevo hormigón con fibra.

La pandemia provocada por el Covid-19 afectó todas nuestras actividades diarias, sean estas de nuestra vida de hogar o laboral. A los estrictos confinamientos del comienzo, que paralizaron prácticamente todo, vinieron los permisos más holgados, en parte gracias al avance en los esquemas de vacunación, permitiendo retomar poco a poco un hálito de normalidad.

Si es que existe una constante en estos dos años, es el uso de mascarillas como mecanismo de protección contra el virus, especialmente en espacios reducidos. Sin embargo, eso trajo otro inconveniente: de qué forma disponer de los millones de mascarillas que se desechan, más allá de que vayan a parar a un relleno sanitario.

Es aquí donde entra una investigación desarrollada por un grupo de la Washington State University, WSU, en la que encontraron una interesante forma de reutilizarlas y, de paso, mejorar las prestaciones de un material en el proceso: reconvertirlas en microfibras sintéticas para el hormigón.

Buscando un nuevo tipo de microfibra en residuos actuales

Quien comenzó a estudiar el tema fue el profesor Xianming Shi, actual director interino del Departamento de Ingeniería Civil y Medioambiental de la universidad estadounidense. “Estas mascarillas, que van a parar a botaderos, si se procesan de manera adecuada, pueden transformarse en un elemento valioso. Por lo mismo, siempre estoy revisando por estos residuos y mi primera reacción fue ‘cómo lo utilizo para el hormigón’”, dijo.

Las microfibras sintéticas, en ese aspecto, no son nuevas en el mundo del material y llevan utilizándose por décadas. Potencialmente, al agregar estos elementos a la mezcla del hormigón, se puede reducir la cantidad de cemento a utilizar o incrementar la durabilidad del hormigón, lo que incide en una menor huella de carbono.

Foto: Los investigadores de la WSU desarrollaron un método para producir fibras muy pequeñas para luego agregarlas al cemento que irá en la mezcla del hormigón. Crédito: Gentileza WSU.

Un dato no menor es que en la capa que está en contacto con la piel, las mascarillas médicas desechables se fabrican con polipropileno o poliéster. Luego, en las capas que filtran el aire, se encuentra una fibra ultrafina de polipropileno. Por lo mismo, estos elementos poseen fibras que pueden utilizarse para el hormigón.

“Este trabajo muestra una tecnología que permite sacar a las mascarillas del flujo de desechos y reconvertirlas en productos de alto valor”, explicó el académico.

Fibras reutilizadas que mejoran las características del hormigón

La investigación liderada por Shi desarrolló un proceso para fabricar pequeñas fibras de las mascarillas, que van desde los 5 a los 30 milímetros de largo, las que luego se añadieron a una mezcla de hormigón para incrementar su resistencia y prevenir la formación de fisuras. Para los ensayos, el equipo removió el metal y los rastros de algodón de las mascarillas, cortándolos e incorporándolos al cemento utilizado para la producción del hormigón.

Antes de agregarlas al cemento utilizado en la mezcla del hormigón, estas nuevas microfibras se mezclaron en una solución de óxido de grafeno, que provee capas ultradelgadas que se adhieren fuertemente a la superficie de la fibra. Según el estudio, este tipo de microfibras de mascarillas pueden absorber o disipar la energía de fractura, causante de microfisuras en el hormigón que, de no ser por estos elementos, podrían convertirse en fracturas fisuras de mayor tamaño.

Foto: Imagen de referencia

Los primeros resultados con este nuevo tipo de microfibras de mascarillas resultaron positivos, ya que se incrementó la resistencia del hormigón en un 47%, en comparación a un hormigón con un cemento sin estos nuevos elementos.

Por ahora, el equipo liderado por Shi continúa con el desarrollo de más ensayos con estas fibras. En particular, quieren analizar si el hormigón con las microfibras de mascarillas desechables mejora su durabilidad y si este nuevo elemento lo protege de la acción de agentes corrosivos que se presentan en los pavimentos viales.

Para más información, revisen el paper del estudio AQUÍ

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