Desarrollan un hormigón más dúctil para resistir los terremotos

El hormigón es un material frágil ante las fuertes embestidas de un seísmo. El profesor Gonzalo Melián, de la IE Universidad de Segovia, acaba de presentar un hormigón autocompactable que resiste mejor las sacudidas sísmicas gracias a la adición de pequeñas fracciones de fibras cortas de polipropileno, que le hacen más flexible.

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Ensayo mecánico de hormigón elaborado con microfibras de polipropileno.

Japón, situado en la confluencia de tres placas tectónicas, destaca en el terreno de la construcción por la gran capacidad de resistencia de sus edificios. Aunque España no tiene los mismos riesgos sísmicos que la isla nipona, hay investigadores que tratan de conseguir materiales de contrucción más resistentes a los terremotos y el viento.
El trabajo de Gonzalo Melián, de la IE Universidad de Segovia, presentado en la revista Materiales de Construcción que edita el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), plantea la incorporación de pequeñas porciones de polipropileno –un polímero–, como complemento al acero que se introduce en el hormigón para hacerlo más dúctil. La publicación resalta que los aumentos de tenacidad son semejantes a los que presentan un grupo de hormigones reforzados con fibras, denominados ECC (Engineered Cementitious Composites), desarrollados en Estados Unidos.
Gonzalo Melián es doctor arquitecto por la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria y profesor de urbanismo en la IE Universidad, además de profesor visitante en la Universidad Francisco Marroquín de Guatemala. Según explica a DiCYT, el hormigón es un material “frágil” que puede no resistir movimientos ocasionados por acciones dinámicas. El material ceméntico obtenido “soporta mejor” estas embestidas. En concreto, el nuevo material presentó mayor ductibilidad y endurecimiento por deformación en los ensayos a los que fue sometido para conocer sus propiedades.
Melián indica que al incorporar el polipropileno en forma de microfibras, el material “es capaz de resistir más”, al microfisurarse, lo que hace que resista la parte del edificio que integra, como, por ejemplo, un pilar.
Los hormigones se dosificaron empleando cemento pórtland con puzolana natural, áridos volcánicos de machaqueo y arena fina procedente tanto de dunas del desierto del Sáhara (de un milímetro máximo de tamaño), como de canteras y depósitos de Las Palmas de Gran Canaria, además de arena silícea ordinaria y cenizas volantes de una central térmica de combustible antracital. Todo este material es habitual encontrarlo en las contrucciones canarias. El investigador, que es natural de Canarias, quería obtener un material útil para esta comunidad autónoma, “aunque los resultados son extrapolables para cualquier otro lugar”.
La idea es que este material se utilice de forma complementaria al acero, que forma la ferralla interior del hormigón, aplicado tanto en elementos prefabricados como in situ en vigas, viguetas o pilares.
Más de mil ensayos mecánicos
Para conocer las características del nuevo material de construcción desarrollado por Melián, el investigador lo sometió a más de mil ensayos mecánicos y físicos. Concretamente, los trabajos se dividieron en tres tipos: mecánicos estáticos, mecánicos dinámicos y físicos. En el primer grupo se realizaron pruebas de compresión, fricción indirecta y flexión a tres y cuatro puntos. En el segundo, ensayos de flexión a cuatro puntos. Entre las pruebas físicas se incluyen ensayos de compactación y ultrasónicos.