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Tecnología Aplicada a la Arquitectura
INNOVADOR CONCRETO FLEXIBLE ULTRARESISTENTE
Fuente: Advanced Civil Engineering Material Research Laboratory

Científicos de la Universidad de Michigan Ann Arbor han desarrollado un nuevo tipo de concreto reforzado con fibras sintéticas "maleable y flexible" que tiene la apariencia del concreto convencional pero es 500 veces más resistente al agrietamiento y 40% más liego en su peso. El secreto es su composición, la cual incorpora arena silica de sólo 100 micrones en diámetro y pequeñas fibras de polivinil-alcohol con una capa de recubrimiento. Cuando se sobrecarga, las fibras lubricadas sólo se desplazan en vez de fracturarse. El resultado es un concreto que se dobla pero no se rompe. Ideal para estructuras en altas regiones sísmicas, La Ingeniería de Compuestos de Cemento (ECC) ha sido aplicada en varios proyectos de puentes, así como en dos rascacielos en la ciudad de Tokio: Roppongi Pacific Tower y Nabeaure Yokohama Tower.

La única desventaja del material es su precio. El concreto flexible es tres veces más caro que el concreto convencional, pero sus creadores afirman que el costo se absorbe por menos cuotas de mantenimiento y una más larga vida del material. Debido a que es hasta 500 veces más flexible, sus creadores piensan que pudiera influenciar la selección de diseño en rascacielos. "Requiere menos acero de refuerzo, la cual permite a los arquitectos crear formas más libres, es mucho más fácil de utilizar y cuesta menos que la construcción convencional de concreto-acero, ya que requiere menos acero de refuerzo".
 

Innovador Concreto Flexible Ultraresistente : ACE-MRL

 

El concreto dúctil, ó maleable esta hecho principalmente de los mismos ingredientes que el concreto regular excepto sus agregados, comentó Li. Tiene la apariencia del concreto normal, pero sobre carga excesiva. El laboratorio de investigación ACE-MRL de la Universidad de Michigan Ann Arbor desarrolla compuestos avanzados de cementos basado en principios de diseño micromecánico, y siguiendo al proyecto PDDA. Durante la década pasada, la Ingeniería de Compuestos de Cemento (ECC) con ultra-alta ductibilidad han sido desarrollados. Física y mecánicamente, los compuestos ECC se comportan como el concreto convencional. Bajo tensión, sin embargo, el compuesto ECC se comporta más como un metal dúctil.

Mientras se requieren estudios adicionales concisos, estudios comparativos por la Escuela de Recursos Naturales y el Centro de Ambiente para Sistemas Sustentables, en colaboración con el grupo de Li, muestran que más de 60 años de servicio en la cubierta de un puente, el compuesto ECC es 37% menos costoso, consume 40% menos energía, y produce 33% menos dióxido de carbono (una importante causa del calentamiento global) que el concreto convencional. El estudio destaca que las conclusiones están basadas en la hipótesis de que el compuesto ECC dura dos veces más que el concreto convencional, una hipótesis razonable dada la información conocida, pero debe ser confirmada a través de un estudio más amplio.

Reducción de Riesgos en Terremotos

En un lapso de dos años, una serie de terremotos de moderados a fuerte intensidad afectaron a centros urbanos incluyendo a aquellos en Colombia, India, México, Turqía, Grecia, Taiwan, San Salvador y los Estados Unidos (Seattle y Washington), causando severos daños a las edificaciones. Mientras las mejoras en el diseño pueden mejorar el desempeño de las estructuras, la característica quebradiza intrínseca del concreto contribuye a las fallas comunes del colapso estructural.

El material ECC, con capacidades flexibles de 3-6% (300 a 600 veces las del concreto) ofrece el potencial de resolver muchos de los problemas. La investigación innovadora, combinando materiales de microestructura, y el diseño estructural compuesto, son necesarios para traducir los materiales ECC a tecnologías estructurales para contribuir a la mitigación de los peligros causados por terremotos. Los esfuerzos actuales de investigación del laboratorio ACE-MRL se enfocan en el desarrollo de un sistema de estructura autoadaptable y dispositivos con una alta absorción de energía basados en la tecnología ECC.

Para mayores Informes
Advanced Civil Engineering Material Research Laboratory
2340 Hayward St.
Ann Arbor, MI 48109, USA
ranade@umich.edu
ace-mrl.engin.umich.edu

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