{"id":375778,"date":"2025-11-13T11:02:56","date_gmt":"2025-11-13T17:02:56","guid":{"rendered":"https:\/\/www.elplaneta.mx\/?p=375778"},"modified":"2025-11-13T12:30:24","modified_gmt":"2025-11-13T18:30:24","slug":"cientificos-de-saja-aumentan-la-resistencia-del-hormigon-en-un-48-por-ciento","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.elplaneta.mx\/?p=375778","title":{"rendered":"Cient\u00edficos de Saja, aumentan la resistencia del hormig\u00f3n en un 48 por ciento"},"content":{"rendered":"
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Yakutsk, Saj\u00e1, Rusia, Asia.- Cient\u00edficos han aumentado la resistencia del hormig\u00f3n en un 48 % y lo han vuelto conductor mediante la adici\u00f3n de una peque\u00f1a cantidad de \u00f3xido de grafeno. Medir la conductividad el\u00e9ctrica del material resultante durante su uso facilitar\u00e1 el seguimiento de su estado, como la aparici\u00f3n de deformaciones.<\/p>\n\n\n\n

Este nuevo compuesto tambi\u00e9n podr\u00eda servir de base para revestimientos calefactores energ\u00e9ticamente eficientes para pavimentos de carreteras y suelos de edificios. Adem\u00e1s, los autores propusieron un modelo para la formaci\u00f3n de grietas en el hormig\u00f3n modificado, lo que podr\u00eda prolongar la vida \u00fatil de las estructuras construidas en climas n\u00f3rdicos y \u00e1rticos. Los resultados del estudio, financiado por la Fundaci\u00f3n Rusa para la Ciencia (RSF), se publicaron en la revista \u00abRecursos Naturales del \u00c1rtico y Sub\u00e1rtico\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Los materiales compuestos, formados por dos o m\u00e1s componentes, se utilizan cada vez m\u00e1s en la construcci\u00f3n. Ofrecen la ventaja de combinar las propiedades beneficiosas de los materiales que los componen. Por ejemplo, la fibra de vidrio puede utilizarse en lugar del acero para reforzar las estructuras de hormig\u00f3n. Es ligero, duradero y resistente a la corrosi\u00f3n, pero tambi\u00e9n es caro, ign\u00edfugo y quebradizo bajo cargas excesivas. Por ello, los cient\u00edficos buscan nuevas composiciones compuestas que no solo superen en resistencia a los materiales tradicionales, sino que tambi\u00e9n puedan indicar su estado, por ejemplo, el riesgo de deformaci\u00f3n y fallo.<\/p>\n\n\n\n

Investigadores del Instituto Larionov de Problemas F\u00edsicos y T\u00e9cnicos de la Rama Siberiana Norte de la Academia de Ciencias de Rusia y de la Universidad Federal del Noreste Ammosov (Yakutsk) han mejorado las propiedades del hormig\u00f3n, un material de construcci\u00f3n clave, mediante la adici\u00f3n de \u00f3xido de grafeno obtenido a partir de residuos industriales y la modelizaci\u00f3n de la formaci\u00f3n de grietas en dicho hormig\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

El grafeno es un material resistente y conductor compuesto por capas de carbono de un \u00e1tomo de espesor. Gracias a estas propiedades, el grafeno puede aumentar la resistencia del material de construcci\u00f3n y tambi\u00e9n conferirle conductividad el\u00e9ctrica. Esta \u00faltima propiedad puede utilizarse para monitorizar el estado del compuesto. Por ejemplo, una disminuci\u00f3n de la conductividad puede indicar cargas excesivas y el riesgo de fallo de una estructura construida con este material.<\/p>\n\n\n\n

Microim\u00e1genes de superficie obtenidas mediante un microscopio de fuerza at\u00f3mica INTEGRA combinado con espectroscopia de fluorescencia Raman confocal.<\/p>\n\n\n

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Instituto IPTPN Rusia<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Sin embargo, los estudios demuestran que, al a\u00f1adirse a las mezclas de cemento, el grafeno puro forma aglomerados densos y se distribuye de forma irregular en el material, lo que reduce su efecto de refuerzo. Por lo tanto, para distribuir uniformemente las part\u00edculas de grafeno en la matriz de cemento, los autores utilizaron \u00f3xido de grafeno. Gracias a sus grupos oxigenados, el \u00f3xido de grafeno interact\u00faa mejor con el material circundante que el grafeno puro, evitando su aglomeraci\u00f3n. Los investigadores elaboraron muestras de hormig\u00f3n con un 0,2 % y un 0,5 % de este modificador.<\/p>\n\n\n\n

Posteriormente, los autores analizaron las propiedades mec\u00e1nicas y el\u00e9ctricas de la muestra original y de los hormigones modificados. Para ello, las muestras se comprimieron en un banco de pruebas de laboratorio mientras se registraba su resistencia el\u00e9ctrica. Se observ\u00f3 que la adici\u00f3n de grafeno increment\u00f3 la resistencia del hormig\u00f3n en un 48 %.<\/p>\n\n\n\n

Comparaci\u00f3n entre el crecimiento de grietas detectado experimentalmente y el modelado visual del proceso de fractura del hormig\u00f3n modificado con \u00f3xido de grafeno.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, el hormig\u00f3n, que normalmente no es conductor, adquiri\u00f3 esta propiedad. Asimismo, la conductividad el\u00e9ctrica del material vari\u00f3 en respuesta a la tensi\u00f3n mec\u00e1nica. Al comprimir la muestra, la conductividad aument\u00f3 gradualmente, pero disminuy\u00f3 bruscamente cuando las cargas se aproximaron a la resistencia m\u00e1xima del material. Por lo tanto, los datos sobre la conductividad el\u00e9ctrica del hormig\u00f3n modificado pueden utilizarse para identificar cargas excesivas en el material. En la construcci\u00f3n, este enfoque permitir\u00e1 monitorizar el estado de edificios, soportes de puentes y otras estructuras de hormig\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Los autores tambi\u00e9n desarrollaron un modelo num\u00e9rico que permite evaluar la resistencia del hormig\u00f3n modificado al agrietamiento. Este desarrollo ser\u00e1 \u00fatil para evaluar la fiabilidad de las estructuras construidas con materiales compuestos, especialmente en condiciones extremas, como las bajas temperaturas de las regiones \u00e1rticas de Rusia.<\/p>\n\n\n\n

\u00abGracias a su conductividad el\u00e9ctrica, estos hormigones pueden utilizarse no solo para monitorizar la resistencia de las estructuras, sino tambi\u00e9n para la calefacci\u00f3n rentable de pavimentos y suelos interiores, y para proteger las estructuras de hormig\u00f3n armado de la corrosi\u00f3n y las grietas por congelaci\u00f3n. Adem\u00e1s, podr\u00edan servir como estaciones de carga inal\u00e1mbrica para veh\u00edculos el\u00e9ctricos en carretera. En el futuro, planeamos simular el efecto de la corriente el\u00e9ctrica en la degradaci\u00f3n de este material a bajas temperaturas y su potencial de acumulaci\u00f3n de energ\u00eda\u00bb, explica Valery Lepov, Doctor en Ciencias de la Ingenier\u00eda, Miembro Titular de la Academia de Ciencias de la Rep\u00fablica de Saj\u00e1 (Yakutia) y Cient\u00edfico Jefe del proyecto financiado por la Fundaci\u00f3n Rusa para la Ciencia. Empleado a tiempo completo del Instituto de F\u00edsica y Tecnolog\u00eda de la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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