Selladores hechos de nanomateriales podrían hacer que el concreto sea más duradero

El óxido de grafeno y la nanoarcilla de montmorillonita hacen que el material sea más resistente a la humedad y la sal.

En los EE. UU., aproximadamente una de cada cinco millas de autopistas y carreteras principales está en malas condiciones.

Es un problema que es aún peor en los estados más fríos donde la humedad y, sobre todo, la sal aceleran el deterioro del pavimento y el asfalto.

Un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Washington cree que los nanomateriales como el óxido de grafeno podrían ayudar a endurecer la infraestructura de concreto contra los elementos.

Muchos departamentos de transporte estatales utilizan selladores tópicos para proteger los puentes y otras estructuras de cemento del derretimiento de la nieve, la lluvia y la sal.

Esos productos pueden ayudar, pero como suele ser el caso con la humedad, es una batalla perdida.

Lo que descubrió el equipo de WSU fue que podían agregar nanomateriales, específicamente óxido de grafeno y nanoarcilla de montmorillonita, a un sellador comercial a base de siliconato para hacer que la microestructura del concreto sea más densa, lo que dificulta que el agua penetre en el material.

El sellador también ayudó a proteger sus muestras del abuso físico y químico infligido por las sales de deshielo.

Al comparar su sellador con uno comercial, descubrieron que era un 75 % mejor para repeler el agua y un 44 % mejor para reducir el daño causado por la sal.

También lo hicieron con agua, en lugar de un solvente orgánico.

Eso significa que el producto final es más seguro de usar y menos dañino para el medio ambiente.

Normalmente, los selladores a base de agua no funcionan tan bien como sus contrapartes orgánicas, pero los nanomateriales que utilizó el equipo de WSU ayudaron a nivelar la brecha de rendimiento.

“El concreto, aunque parece roca sólida, es básicamente una esponja cuando lo miras bajo un microscopio”, dijo el profesor Xianming Shi, investigador principal del proyecto.

“Es un material compuesto altamente poroso y no homogéneo”.

Según Shi, si puede mantener el material seco, la mayoría de sus problemas de durabilidad desaparecen.

En comparación con la mayoría de los proyectos de investigación que involucran el uso de nanomateriales, este parece tener la oportunidad de salir del laboratorio.

En algún momento de los próximos dos años, el equipo del profesor Shi planea trabajar con la universidad o la ciudad de Pullman para probar el sellador en el mundo real.

Fuente: WSU