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Que el hormigón sea el material de construcción más empleado en el mundo no es una casualidad. Su resistencia, su versatilidad y su bajo coste son aspectos que por sí mismos justifican su presencia en prácticamente cualquier obra, tanto de infraestructura como de edificación.
La eficacia de este material ya fue descubierta durante el Imperio romano, perdurando sus obras hasta nuestros días. Se trata de un material poroso obtenido a partir de la mezcla de cemento, arena, agua y aditivos químicos. Cuando es hormigón armado, se añade un refuerzo denominado armadura, generalmente metálica, en su interior.
Se trata de un material durable, diseñado para que sea capaz de resistir a la acción del medio ambiente durante varias décadas sin perder sus propiedades. Pero ojo, porque eso no implica que el hormigón sea indestructible.
Aún así, el hormigón se deteriora y envejece
Las condiciones de servicio, los ciclos de hielo-deshielo, la presencia de agentes agresivos o el CO₂ atmosférico pueden llevar al deterioro prematuro del material. Cuando el hormigón se daña suelen aparecer fisuras que dejan expuestas las armaduras metálicas a la acción de agentes agresivos. Como consecuencia, aparecen daños por corrosión y la estructura pierde prestaciones.
En casos extremos, esas estructuras pueden llegar a colapsar y derrumbarse, lo que por desgracia ha causado pérdidas de infraestructuras básicas y, en el peor de los casos, de vidas humanas.
¿Cómo evitarlo? Tradicionalmente, la inspección periódica de las estructuras de hormigón armado ha permitido detectar riesgos y resolverlos con técnicas de tratamiento externo sobre la superficie. Pero lo ideal sería que los humanos no tuviéramos que intervenir, sino que contásemos con tratamientos preventivos que actúen desde el mismo instante en que se produce el daño.
¿Un hormigón que se repara solo?
En este contexto surge la idea del hormigón autorreparable como un material de futuro, capaz de sanarse por sí mismo ante la aparición de un daño incipiente. Eso haría que el hormigón pasara de ser un material pasivo a un material activo.
La idea se basa en la capacidad intrínseca que tienen todos los materiales basados en cemento de autorrepararse mediante un mecanismo conocido como reparación endógena. Cuando ocurre una fisura, nuevas moléculas de agua y dióxido de carbono de la atmósfera entran en la grieta y crean las condiciones idóneas para la formación de cristales que crecen y rellenan poco a poco el hueco.
El único problema es que este proceso es excesivamente lento. Lo que intentan los métodos basados en hormigón autorreparable es obtener una respuesta más rápida. Una prometedora vía consiste en incorporar agentes reparadores que no suelen formar parte de la composición típica de un hormigón. Pueden ser adiciones que ayudan a que el cemento se hidrate (polímeros superabsorbentes, aditivos cristalinos o adiciones minerales). Pero también es habitual trabajar con microcápsulas que incorporan el agente reparador, se rompen cuando se produce un daño y liberan su contenido directamente en la fisura.
Hormigones muy vivos
En los últimos años resulta cada vez más habitual escuchar hablar del biohormigón. Hace referencia a un hormigón “vivo” que incorpora en su composición bacterias capaces de activar mecanismos de autorreparación del hormigón. La clave está en añadir tanto los microorganismos como su alimento. Así, en caso de abrirse una fisura, las bacterias encuentran las condiciones ambientales idóneas para crecer y producir compuestos bioquímicos como el carbonato cálcico que cristalizan en el interior de la fisura y la sellan.
Huelga decir que encontrar microorganismos capaces de sobrevivir en las condiciones fuertemente alcalinas del hormigón ha sido uno de los principales retos para el desarrollo de este tipo de materiales. Una posibilidad es encapsular las bacterias para conservarlas en una especie de burbuja hasta que se genere la fisura. También puede resultar interesante emplear esporas resistentes que se activen cuando sea necesario.
Aunque quedan algunas cuestiones técnicas por resolver para que el hormigón que se repara a sí mismo se convierta en un material de construcción de uso habitual, su interés práctico a estas alturas es indiscutible.
Mercedes Sánchez Moreno recibe fondos de European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement No 860006
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Luis Sánchez Granados recibe fondos de la Universidad de Córdoba, Junta de Andalucía y Ministerio de Ciencia e Innovación y de e European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement No 860006
Manuel Cruz Yusta recibe fondos de la Universidad de Córdoba, Junta de Andalucía y Ministerio de Ciencia e Innovación
Suelen Da Rocha recibe fondos de European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement No 860006
