Suizos desarrollan un concreto armado más sostenible

Si la historia de la humanidad puede dividirse en edades que llevan el nombre de los materiales, ahora se podría decir que estamos en la era del acero y el vidrio. Pero los artefactos de nuestra época anterior, la era concreta, todavía están a nuestro alrededor, y el concreto  sostiene las brillantes estructuras que ahora se están construyendo. También comprende gran parte de nuestra infraestructura vial y ferroviaria, pero las edades del concreto  y los materiales que se utilizaban en su formulación hace décadas se están deteriorando. Desafortunadamente, el concreto produce más emisiones de dióxido de carbono en su producción que casi cualquier otro material, por lo que los ingenieros están buscando una forma más sostenible de mantener las estructuras de concreto existentes.

En el Instituto Federal Suizo de Lausana (EFPL), el estudiante de doctorado iraní Amir Hajiesmaeili está tratando de desarrollar una nueva generación de hormigón con fibras reforzadas de alto rendimiento (UHPFRC), y después de tres años de investigación ha encontrado una mezcla que prescinde de las fibras de acero que se utilizan habitualmente en el actual UHPFRC, pero que tiene propiedades mecánicas similares, es un 10 por ciento más ligera y cuyo impacto medioambiental es entre un 60 y un 70 por ciento menor.

Hajiesmaeili está realizando su doctorado en el marco del programa nacional de investigación Energy Turnaround de la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia, que se centra en los aspectos científicos y tecnológicos de los cambios en la estrategia energética. Su proyecto consistió en utilizar un modelo de embalaje integral desarrollado en el Laboratorio de Seguridad y Mantenimiento Estructural de la EPFL para formular y probar diferentes mezclas de componentes de hormigón armado para encontrar uno que se ajuste a los criterios necesarios para la reparación y mantenimiento de las estructuras de hormigón. Estos criterios incluyen las propiedades mecánicas del concreto seco y la consistencia de la mezcla húmeda.

"Después de tres años de esta prueba y error, finalmente encontramos la receta correcta, una que también cumple con estrictas normas de construcción", dice Hajiesmaeili. Los componentes cruciales de esta nueva mezcla sustituyen las fibras de refuerzo de acero por fibras rígidas de polietileno que se adhieren bien a la mezcla de cemento, a la vez que sustituyen la mitad del polvo de cemento por piedra caliza triturada. "El truco estaba en encontrar un material muy fuerte y que produjera la consistencia adecuada", explica Hajiesmaeili.

El Laboratorio de Mantenimiento Estructural y Seguridad está dirigido por el Prof. Eugen Brühwiler, que tiene un interés de 25 años en el concreto ecológico y en el control del estado de estructuras como puentes de carretera y ferroviarios. "Con este material, podemos añadir valor a las estructuras antiguas asegurándonos de que duren mucho, mucho tiempo", dice Brühwiler, cuyo laboratorio ya ha supervisado el refuerzo estructural de más de 100 puentes y edificios en Suiza. "Esta solución es también mucho más económica y ecológica que la demolición y reconstrucción de estructuras existentes como puentes y monumentos históricos".