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Ciencia & Tecnología

Concreto con microesferas de vidrio es más fluido

El reemplazo del cemento por estas microesferas huecas le proporciona al concreto una mayor fluidez en su estado fresco y una resistencia similar a la obtenida con mezclas convencionales, lo que lo proyecta como una alternativa para producir un material más sostenible.

Bogotá D. C., 20 de febrero de 2020Agencia de Noticias UN-

Las mezclas obtenidas se sometieron a pruebas de resistencia a la flexión. Fotos: Sergio Gómez.

En el estudio también se hicieron pruebas con el concreto en fresco.

La mezcla con las microesferas mostró mejores características de escurrimiento.

La mezcla de concreto también se sometió pruebas de resistencia.

El concreto con las microesferas mostró resistencias ligeramente inferiores a la mezcla sin adición.

Estas microesferas suelen emplearse como aditivos en materiales de fabricación de partes de carrocerías de automóviles, aunque su distribución e importación es limitada debido a que también se pueden incluir en explosivos, por lo que están sometidas a una estrecha regulación.

El cemento es el ingrediente del concreto que genera mayores emisiones de dióxido de carbono durante su producción, debido a que los minerales de los que se compone se deben someter a temperaturas cercanas a los 1.500 °C para lograr que reaccionen y se conviertan en material cementante.

Por eso los investigadores se han interesado en hallar posibles reemplazos del cemento para reducir su uso en la industria de la construcción sin que las mezclas de concreto pierdan las propiedades requeridas para cumplir con los parámetros de resistencia.

En esta búsqueda, el ingeniero Sergio Alexander Gómez Nemocón, magíster en Ingeniería – Estructuras de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), adelantó pruebas con un material novedoso que no se había empleado con estos fines en el país: las microesferas huecas de vidrio, que por su alto contenido de sílice podrían ayudar a mejorar la resistencia del concreto a la compresión.

En Colombia la única empresa que comercializa estas esferas es la firma estadounidense 3M, que le cedió al investigador el material para adelantar el estudio y del cual solo se tenían antecedentes de trabajos en México, en los que fueron agregadas al concreto para mejorar sus características.

A partir de una revisión de la literatura científica, el ingeniero Gómez, con la dirección del profesor Julián David Puerto Suárez, reemplazó el 5 % del peso del cemento con microesferas para después evaluar sus efectos en las propiedades en estado fresco y endurecido de las mezclas de concreto.

Para tal propósito analizó una mezcla control (sin reemplazo) y una con las microesferas; caracterizó los materiales empleados y calibró el diseño de la mezcla del concreto hidráulico autocompactante, que es aquel que por sus componentes puede asentarse bajo su propio peso ocupando los espacios vacíos sin necesidad de vibración.

Con esta mezcla se revisaron los parámetros en estado fresco y endurecido. Para el primero se encontró que las microesferas causaron un aumento de las propiedades, es decir que al reducir la cantidad de cemento en 5 % comenzó a tener un comportamiento más fluido, lo que le permite asentarse con mayor facilidad.

Para el estado endurecido se ejecutaron ensayos de resistencia a la compresión, a la tracción, a la flexión y a la penetración del ion cloruro. El resultado indica que se produjo una reducción inferior al 15 %, que es leve con respecto a las resistencias obtenidas en la muestra control.

Según esto, las microesferas se pueden proyectar como un buen reemplazo del cemento en una proporción del 5 % en peso del material cementante, ya que generan un comportamiento similar al obtenido en la muestra sin reemplazo. Sin embargo el ingeniero advierte que se debe continuar investigando al respecto y evaluar si con la inclusión de algunas adiciones es posible conseguir mejores resistencias que las del concreto común.

(Por: fin/ALP/MLA/LOF
)
N.° 151

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