¿Han encontrado los científicos una alternativa al hormigón? -No se ha encontrado todavía

¿Han encontrado los científicos una alternativa al hormigón? -Aún no la han encontrado)

Entorno de agua salada

Si bien las estructuras de Florida están protegidas de los ciclos de congelación y descongelación del norte y los puentes de Florida no requieren el uso de sal para retirar la nieve, Florida enfrenta otros desafíos. Ferraro (un investigador de ingeniería civil de la Universidad de Florida) dijo que tenemos el laboratorio de corrosión más grande del mundo llamado Florida Keys, por lo que tenemos que diseñar nuestras estructuras de manera más robusta para adaptarse a este entorno con alto contenido de cloruro.

Sin embargo, las condiciones saladas del mar no acortan automáticamente la vida útil de una estructura. Ferraro evaluó el estadio Miami Marine Stadium después de la tormenta Andrew en 1992 y quedó asombrado por lo que encontró.

"Me sorprendió la condición prístina del acero, el acero debajo del concreto", dijo Ferraro, quien sacó una muestra del estadio, que era fuerte antes del huracán, de un ejemplar en el alféizar de la ventana de su oficina.

Como experto en cientos de estudios estructurales, Ferraro afirmó que ha visto métodos de construcción inadecuados que lo asustan y técnicas de mantenimiento deficientes que lo ponen nervioso. En su mayor parte, el estado de una estructura depende de su edad y de lo bien que se haya construido y mantenido. Por lo general, dijo, las estructuras son resistentes, por lo que la edad y el mantenimiento son dos factores importantes en el rendimiento de una estructura.

Materiales y meteoritos

A medida que disminuyen las fuentes de cenizas volantes y el suministro de materiales de la Tierra para fabricar cemento se agota, se están investigando otras fuentes de estos minerales y metales.

Hemos estado discutiendo cómo utilizar meteoritos o asteroides para obtener minerales de ellos. Aún estamos muy lejos de eso, pero parte de mi trabajo es mirar la ciencia ficción y dejar de permitir que sea ciencia ficción. Hasta que podamos atrapar un meteorito y comenzar la minería extraterrestre, simplemente tendremos que averiguar cómo hacer que los materiales en la Tierra sean más sostenibles y duraderos.

El hormigón es un elemento que contribuye al cambio climático porque es una fuente puntual de producción de dióxido de carbono. La piedra caliza, un ingrediente clave del cemento Portland, se descarbura en óxido de calcio y dióxido de carbono cuando se calienta a 3,000 grados Fahrenheit en un horno. El combustible utilizado para calentar el cemento y la liberación de dióxido de carbono son dos factores que generan preocupación en relación con el cambio climático.

Entre el 25% y el 33% de todo el dióxido de carbono producido industrialmente proviene de la industria del hormigón. Esta cifra parece enorme hasta que se considera que el hormigón es el principal producto de construcción a nivel mundial, no solo anualmente sino también históricamente debido a su invención.

Teniendo en cuenta que utilizamos tanto y producimos tan poco dióxido de carbono, todavía es relativamente ecológico.

Las emisiones podrían reducirse si el cemento Portland pudiera modificarse con otros ingredientes. Siempre que podamos reducir la cantidad de cemento Portland que se utiliza en la mezcla de hormigón, podremos hacerlo.

Estados Unidos es responsable del 2% al 4% de toda la producción de cemento Portland, mientras que China es responsable de aproximadamente el 55%.

Columna vertebral de infraestructura

Un factor que contribuye a la sostenibilidad del hormigón es su durabilidad. Ferraro señala que, una vez construida una estructura, suele durar mucho tiempo. Esta es una de las razones por las que el hormigón constituye la columna vertebral de la infraestructura mundial, incluida la estructura de hormigón más grande del mundo, la presa de las Tres Gargantas de China.

Las clasificaciones de infraestructura publicadas anualmente por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles a veces pintan un panorama sombrío del estado de la infraestructura de Estados Unidos. La transcripción de 2021 muestra que una tubería principal de agua se rompe cada 2 minutos, el 43% de las carreteras están en mal estado o son asequibles, el 42% de los puentes tienen al menos medio siglo de antigüedad y el 7.5% tiene deficiencias arquitectónicas.

Sin embargo, es probable que el aumento del gasto en infraestructura cambie esta situación, ya que las estructuras de hormigón (carreteras, pistas, pasarelas, puentes, diques, malecones, represas y sistemas de drenaje) implican más hormigón. Si bien el hormigón representa aproximadamente el 8% de las emisiones globales, las estructuras construidas con hormigón suelen durar medio siglo o más.

Los agentes espumantes juegan un papel importante en el hormigón.

Disminuir la densidad del hormigón: El agente espumante crea burbujas en el hormigón, haciéndolo más ligero, minimizando el peso del hormigón y minimizando las cargas estructurales.

Mejore el rendimiento del hormigón: los agentes espumantes pueden alterar la microestructura del hormigón, aumentar su longevidad, resistencia a la intemperie, resistencia al óxido y varias otras propiedades, y mejorar las propiedades de aislamiento térmico del hormigón.

Ahorro de materias primas: Debido a la baja densidad del hormigón después del espumado, se puede ahorrar una gran cantidad de materias primas, reduciendo así los costos durante el proceso de construcción.

Construcción conveniente: debido a que el hormigón es más liviano después de la espuma, es conveniente para la construcción y acelera la construcción.

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