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Ciencia & Tecnología

Sábila ayudaría a conservar estructuras de edificios republicanos

La especie Aloe vera –comúnmente conocida como sábila– inhibiría hasta en un 83 % la corrosión del acero, lo cual la haría muy efectiva para proteger estructuras como las del Capitolio Nacional, donde sesiona el Congreso de Colombia.

Bogotá D. C., 20 de enero de 2021Agencia de Noticias UN-

El mortero de cal se usa en estructuras republicanas como el Congreso, el Palacio de Justicia y la Catedral Primada, en Bogotá. Fotos: Cortesía Jennifer Bermúdez.

Para las probetas se emplearon elementos como mezcladora para mortero, moldes de cubos y cilindros con tubos de PVC.

Para comparar los resultados de la corrosión se utilizaron tres barra: una con recubrimiento de Aloe vera, otra con pintura anticorrosiva, y a la última no se le aplicó ningún aditamento.

Como la mezcla 1:3 no había sido carbonatada después de tres días, se aumentó el CO2 de la cámara al 6 % para propiciar el cambio.

Para medir el poder anticorrosivo la investigadora usó varios tipos de cilindros de cal con el acero en diferentes condiciones.

La ingeniera Jennifer Bermúdez, investigadora del Departamento de Ingeniería Civil y Agrícola de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), explica que Colombia cuenta con un patrimonio arquitectónico que debe ser conservado, por lo que este trabajo nació justamente para buscar una forma de prolongar la vida útil de las estructuras republicanas, como la del Congreso, la Catedral Primada y la Iglesia de Lourdes en Bogotá.

Una de las técnicas de rehabilitación es el reforzamiento con acero, el cual se recubre con mortero de cal –típicamente compuesto por cal, arena y agua–, pero se debe garantizar que este no pierda sus propiedades por la corrosión; en ese sentido, buscando opciones los investigadores compararon el efecto tanto del Aloe vera como de la pintura anticorrosiva ante el acero sin protección.

“Se evidenció que el Aloe vera, además de tener propiedades antioxidantes, es una buena solución debido a que no contiene sustancias dañinas para el medioambiente o las personas que lo manipulan”, enfatiza la ingeniera Bermúdez.

Carbonatación

Inicialmente el mortero de cal tiene un pH alcalino que protege el acero en el interior de las estructuras; sin embargo, la carbonatación lleva a que el CO2 y la humedad empiecen a entrar modificando el pH, que se torna ácido. Cuando esto pasa, la capa protectora pierde estabilidad y propicia la corrosión, y aparecen derivados que tienen un volumen específico mucho mayor que el material de construcción, es decir que ocupan más espacio y por esto aparece el agrietamiento, el ingreso de humedad y de otros agentes corrosivos.

La ingeniera Bermúdez explica: “hicimos pruebas para medir la carbonatación y la corrosión; para eso usamos dos tipos de mezclas, la primera con una relación 1:2, es decir una parte de cementante por cada 2 de arena, y otra con relación 1:3, y con estas construimos cubos y cilindros con una barra de acero embebida en gel de Aloe vera, pintura anticorrosiva y sin ningún aditamento”.

Los investigadores hicieron un ensayo de carbonatación –según la norma UNE 112011– con una cámara de carbonatación que permite condiciones controladas como tener el 6 % de CO2 constante, una temperatura de 22 oC y una humedad relativa del 65 %; para evidenciar la carbonatación se usa un indicador llamado fenolftaleína.

“Inicialmente las muestras tienen un pH alcalino y cuando se acidifican la fenolftaleína cambia a un color magenta. A los tres días de estar en la cámara tenían un frente de carbonatación de casi la mitad del diámetro de los cilindros y 1/3 de los cubos según el color”, detalla el estudio.

Resistencia a la polarización

La corrosión se mide mediante ensayos de resistencia a la polarización, para lo cual se hace un montaje dentro de la jaula de Faraday donde se conectan electrodos a la parte expuesta del acero y al exterior. Con esto se podía calcular la pendiente en el punto donde la densidad de corriente es igual a cero, o donde la electricidad ya no se conduce por efecto de la corrosión.

Una de las conclusiones del proyecto es que las mezclas con relación cementante-arena 1:2 presentan una mayor resistencia a la compresión, ya que contienen mayor cantidad de cementante, el cual permite que haya una mejor adherencia de las partículas y mayor cantidad de finos, con lo cual será mayor el tiempo de carbonatación, es decir que la corrosión tardará más tiempo en aparecer.

“En el caso de la mezcla 1:2 carbonatada en cámara se observó que el anticorrosivo tiene una velocidad de corrosión mucho más baja (0,37) que el Aloe vera (16,37) y que sin recubrimiento (28,01); sin embargo, el Aloe vera sigue teniendo una velocidad más baja que sin ningún recubrimiento, lo que sí resulta positivo para proteger”, recalca la investigadora Bermúdez.

Por último, señala que aunque las probetas que contienen Aloe vera no ofrecen la misma resistencia que la pintura anticorrosiva comercial, son menos susceptibles a corroerse en comparación con las que no tienen recubrimiento, y que por el tipo de material los beneficios ambientales y de salud se deben seguir investigando para llegar a una solución efectiva y segura.

(Por: fin/AMV/MLA/LOF
)
N.° 451

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