El aditivo para concreto de la Universidad de Colorado, Boulder, utiliza un polímero que inhibe la formación de hielo para aumentar la resistencia al congelamiento y descongelamiento del concreto.
Beneficios
- Resistente a las heladas
- Resistente
Aplicaciones
- diseño de puente
- Diseño de los edificios
- Construcción
Objetivos de desarrollo sostenible de la ONU abordados
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Objetivo 9: Innovación e infraestructura de la industria
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Objetivo 11: Ciudades y comunidades sostenibles
El Desafío
El concreto es uno de los materiales de construcción más comunes, pero es vulnerable al daño por la exposición ambiental. En regiones que tienen grandes cambios de temperatura, las carreteras y los edificios de hormigón pasan por "ciclos de congelación y descongelación", en los que el agua se congela y se expande dentro del hormigón, formando cristales de hielo que crean suficiente presión para crear grietas y causar daños. Para mitigar el daño causado por los ciclos de congelación y descongelación, los ingenieros agregan aditivos incorporadores de aire, que agregan burbujas microscópicas a la mezcla para ayudar a prevenir la congelación. Sin embargo, las burbujas reducen la resistencia del material y lo hacen más poroso, lo que aumenta la probabilidad de que entre agua y sal. Si el agua ingresa al concreto y la temperatura desciende hasta el punto de congelación, se puede formar hielo y la estructura puede desmoronarse y cascajo.
Detalles de la innovación
La mezcla de concreto contiene Moléculas con capacidad anticongelante. Los investigadores imitaron el anticongelante Se encuentra dentro de las células de ciertos organismos. Las proteínas se unen a los cristales de hielo y evitan que crezcan. Los polímeros bioinspirados pudieron reducir efectivamente el tamaño de los cristales de hielo en un 90 %. Una mezcla de hormigón que contenía el polímero pudo soportar 300 ciclos de congelación y descongelación sin perder su resistencia inicial.
Modelo biologico
Encontradas en organismos que sobreviven en ambientes bajo cero, las proteínas anticongelantes reducen la temperatura a la que se agrandan los cristales de hielo. Esto protege al animal de la formación de cristales de hielo dentro de sus células, que de otro modo sería fatal.
