Investigadores del Departamento de Estructuras de la Escuela de Ingenier\u00eda de S\u00e3o Carlos de la Universidad de S\u00e3o Paulo (EESC-USP) est\u00e1n abocados desde hace cinco a\u00f1os a un proyecto sobre nuevos tipos de concreto para la ingenier\u00eda civil, que podr\u00e1n sustituir con ventajas a la tradicional mezcla de cemento, agua, arena y piedra de las estructuras de hormig\u00f3n armado. En el marco del proyecto, han sido desarrollados m\u00e1s de 30 estudios para evaluar la seguridad de la aplicaci\u00f3n de elementos premoldeados y de nuevos tipos de hormig\u00f3n.<\/p>\n
“De la manera en que evolucionan la ciencia y la tecnolog\u00eda de materiales, varios tipos de concreto con propiedades muy espec\u00edficas ser\u00e1n empleados de acuerdo con las necesidades de cada construcci\u00f3n, torn\u00e1ndolas m\u00e1s seguras y durables”, prev\u00e9 el profesor Jo\u00e3o Bento de Hanai, coordinador del proyecto tem\u00e1tico que evalu\u00f3 el potencial de los concretos especiales.<\/p>\n
Y algunos avances ya han permitido desarrollar nuevas f\u00f3rmulas: por ejemplo, la adici\u00f3n de compuestos org\u00e1nicos y puzolanas (polvos finos derivados de la escoria de los altos hornos, ceniza de c\u00e1scara de arroz o s\u00edlice activa extra\u00edda del humo de las sider\u00fargicas) torna al concreto m\u00e1s compacto y resistente, mientras que la adici\u00f3n de fibras cortas (de acero, polim\u00e9ricas o naturales como el sisal y la palmera) le otorga al concreto una mayor capacidad de deformaci\u00f3n y absorci\u00f3n de energ\u00eda.<\/p>\n
En el largo tiempo El hormig\u00f3n de alta resistencia – dotado de minerales y aditivos reductores de agua que lo tornan m\u00e1s compacto y unas tres o cuatro veces m\u00e1s resistente que el concreto com\u00fan – es uno de los materiales que Hanai estudi\u00f3. El objetivo consisti\u00f3 en evaluar su eficiencia en la rehabilitaci\u00f3n de estructuras da\u00f1adas por la acci\u00f3n del tiempo, por falta de mantenimiento o por fallas constructivas. En la recuperaci\u00f3n de los pilares, por ejemplo, una de las t\u00e9cnicas analizadas fue el refuerzo por encamisado – que consiste en construir una especie de capa de concreto alrededor del pilar original.<\/p>\n La presi\u00f3n o resistencia de un material es medida en megapascales (MPa). Por ser m\u00e1s resistentes a la compresi\u00f3n – superior a 50 MPa, mientras que el hormig\u00f3n com\u00fan usualmente tiene una resistencia de alrededor de 25 MPa -, estos concretos especiales ser\u00edan ideales para las estructuras de edificios y obras de infraestructura. Pero, seg\u00fan el investigador, su aplicaci\u00f3n requiere ciertos cuidados: “el concreto del pilar que ser\u00e1 reforzado, por ejemplo, tanto por su edad como por la composici\u00f3n, tiene propiedades de deformaci\u00f3n y resistencia diferentes que las del concreto nuevo, aplicado por fuera”, explica Hanai. Por eso es necesario entender c\u00f3mo trabajan estos materiales diferentes en conjunto y evaluar, caso por caso, la real eficiencia de este refuerzo.<\/p>\n Igual que el vidrio Para mejorar el desempe\u00f1o de estos concretos y evitar accidentes, una posible soluci\u00f3n apuntada por el investigador consiste en adicionar algunos tipos de fibra. “Las fibras, como las de acero, carbono o de otros materiales polim\u00e9ricos, funcionan como una especie de armadura en el interior del hormig\u00f3n. Si son colocadas en cantidades adecuadas, controlar\u00e1n todo el proceso de fractura interno que pueda suceder en el seno del concreto y reducir\u00e1n el riesgo de una ruptura brusca”, explica.<\/p>\n Material reciclado La soluci\u00f3n encontrada fue disminuir la permeabilidad del concreto reciclado adicion\u00e1ndole l\u00e1tex a la mezcla. El resultado fue satisfactorio. En los tests de corrosi\u00f3n, hechos seg\u00fan criterios de la ASTM (American Society for Testing and Materials<\/em>, o Asociaci\u00f3n Americana para Tests y Materiales), el hormig\u00f3n de reciclado tuvo resultados mejores que los del concreto com\u00fan: la p\u00e9rdida de masa en la armadura fue del 1,6% para el reciclado con l\u00e1tex y del 3,4% para el com\u00fan. “Ahora estamos testeando cantidades menores de l\u00e1tex en la mezcla, para hallar la proporci\u00f3n ideal, de manera tal que el uso del l\u00e1tex no encarezca demasiado al producto final”, revela Machado.<\/p>\n Pese a que a\u00fan no tenga datos para calcular el costo final del hormig\u00f3n con reciclado, Machado acredita que ser\u00e1 una alternativa viable para la construcci\u00f3n de casas populares, con ventajas para el medio ambiente y para las arcas p\u00fablicas: “El costo con el gerenciamiento de las deposiciones irregulares es de 5,3 d\u00f3lares por tonelada, en tanto que el costo de reciclado no pasa de los 3,94 d\u00f3lares por tonelada”, afirma. Y esto es solo el comienzo. “El pr\u00f3ximo paso consistir\u00e1 en utilizar residuos reciclados en la fabricaci\u00f3n de bloques y, en una futura etapa, en la hechura de la mezcla”, dice. “La meta final es construir una casa entera con reciclados.”<\/p>\n Grupo permanente A largo plazo, el conocimiento generado podr\u00e1 contribuir al perfeccionamiento de las normas t\u00e9cnicas que orientan a los profesionales de la producci\u00f3n, cuando sean revisadas por la Asociaci\u00f3n Brasile\u00f1a de Normas T\u00e9cnicas (ABNT). Pero el sector productivo puede tener beneficios m\u00e1s inmediatos. La tecnolog\u00eda est\u00e1 disponible para empresas p\u00fablicas o privadas interesadas en la elaboraci\u00f3n de proyectos en asociaci\u00f3n con la universidad, en la prestaci\u00f3n de servicios de asesor\u00eda y consultor\u00eda o tambi\u00e9n en la realizaci\u00f3n de ensayos de estructuras y materiales. Asociaciones de este tipo ya han sido concretadas con empresas tales como el Instituto Brasile\u00f1o de Pantallas Soldadas, para un estudio ya concluido sobre anclaje de pantallas soldadas en lozas de edificios, y con el Grupo Gerdau, para un proyecto en marcha de pisos industriales de hormig\u00f3n armado con pantallas soldadas.<\/p>\n Recursos no faltan. Con el proyecto tem\u00e1tico, fue posible armar una sala con clima controlado por computadora en el Departamento de Estructuras, que permite preparar muestras para tests de resistencia y deformabilidad de elementos estructurales a lo largo del tiempo. Con ello es posible testear estructuras en las mismas condiciones ambientales que las del local de la construcci\u00f3n, controlando la temperatura y la humedad del ambiente. “Pese a que nuestra especialidad es la construcci\u00f3n civil, estamos en condiciones de ensayar otros materiales y estructuras para diversos segmentos del sector productivo”, concluye Hanai.<\/p>\n M\u00e1quina universal de ensayos El Proyecto<\/strong>
\n<\/strong>Otros estudios, motivados por la preocupaci\u00f3n con el medio ambiente, indican la posibilidad de reaprovechamiento de los residuos s\u00f3lidos de la construcci\u00f3n y la demolici\u00f3n: ellos sustituir\u00edan a la piedra utilizada en la mezcla de hormig\u00f3n, con una probable reducci\u00f3n en los costos. Sin embargo, estas innovaciones tendr\u00e1n que ser mejor desarrolladas y difundidas para que sean integradas a la rutina de la construcci\u00f3n civil: “Debemos conocer mejor el comportamiento, inmediato y a lo largo del tiempo de estos nuevos concretos en las estructuras resistentes de una obra”, informa Hanai.<\/p>\n
\n<\/strong>Si se produce una sobrecarga y el concreto usado en el encamisado sufre una ruptura brusca, esto podr\u00eda provocar la ruptura de la estructura interna. Esta posibilidad existe debido a las propias caracter\u00edsticas del concreto de alta resistencia. Por ser m\u00e1s compacto, se muestra tambi\u00e9n m\u00e1s fr\u00e1gil en el instante de la ruptura: “El comportamiento del hormig\u00f3n de alta resistencia es semejante al del vidrio. Aunque es muy resistente, no tienen buena ductilidad (capacidad de distenderse) y tiende a astillarse”.<\/p>\n
\n<\/strong>M\u00e1s que soluciones t\u00e9cnicas para mejorar la eficiencia y la seguridad de las construcciones, los investigadores de la EESC procuran alternativas para el problema ambiental generado por los residuos producido en los obradores. Una l\u00ednea de investigaci\u00f3n encabezada por Eloy Ferraz Machado J\u00fanior, por ejemplo, se orienta hacia la reutilizaci\u00f3n de los residuos s\u00f3lidos de construcci\u00f3n y demolici\u00f3n. “La idea de usar residuos molidos en lugar de piedra para hacer hormig\u00f3n, por ejemplo, no es nueva”, dice Machado, “pero su aplicaci\u00f3n tropezaba en un inconveniente: pese a ofrecer una buena resistencia, el concreto de reciclado es m\u00e1s poroso que el concreto normal, y esto facilita la penetraci\u00f3n de agentes externos, que corroen la armadura en el interior del concreto”.<\/p>\n
\n<\/strong>En los cuatro a\u00f1os de investigaci\u00f3n, el grupo concluy\u00f3 33 estudios que rindieron 18 disertaciones de maestr\u00eda, tres tesis de doctorado y 12 trabajos de iniciaci\u00f3n cient\u00edfica, adem\u00e1s de otras 20 investigaciones que ser\u00e1n concluidas en los pr\u00f3ximos 12 meses, la mayor\u00eda de doctorado. El n\u00famero de publicaciones generadas ha superado las expectativas: m\u00e1s de 200, entre libros, art\u00edculos, informes t\u00e9cnicos y trabajos en congresos. Animados, los investigadores decidieron mantenerse como grupo de trabajo permanente en el Departamento de EESC-USP.<\/p>\n
\n<\/strong>El departamento cuenta tambi\u00e9n con un bien equipado laboratorio de ensayos mec\u00e1nicos. Uno de los equipos m\u00e1s importantes es el sistema servohidr\u00e1ulico computarizado, adquirido por medio del Programa de Infraestructura de la FAPESP. “Esta m\u00e1quina universal de ensayos es la \u00fanica en Am\u00e9rica Latina con altura libre para ensayos de piezas de hasta 4 metros y capacidad de 300 toneladas de carga”, afirma Hanai. “El sistema servohidr\u00e1ulico se extiende tambi\u00e9n a la losa de reacci\u00f3n del laboratorio, de 26 metros de largo. Con este equipo, podemos simular incluso el efecto de terremotos y testear incluso grandes estructuras de la industria mec\u00e1nica, como un vag\u00f3n ferroviario, se fuera necesario.”<\/p>\n
\nEvaluaci\u00f3n del Campo Potencial y Desarrollo de Aplicaciones de Concretos Especiales en el Proyecto, la Ejecuci\u00f3n y la Rehabilitaci\u00f3n de Estructuras de Hormig\u00f3n<\/em>
\nModalidad<\/strong>
\nProyecto tem\u00e1tico
\nCoordinador<\/strong>
\nJo\u00e3o Bento de Hanai – Escuelade Ingenier\u00eda de S\u00e3o Carlos de la USP
\nInversi\u00f3n<\/strong>
\nR$ 19.434,90 y US$ 23.442,00<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Nuevos materiales resultan en un hormig\u00f3n m\u00e1s durable","protected":false},"author":127,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[437,785],"class_list":["post-75471","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/75471","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/127"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=75471"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/75471\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=75471"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=75471"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=75471"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=75471"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}