La arquitectura romana, su profundo conocimiento de las estructuras de ingeniería o la ciencia de sus materiales se sigue estudiando a día de hoy como ejemplo: en concreto, sorprende la extrema fortaleza de sus barreras marinas de hormigón. Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Nagoya en Japón han descubierto un mineral raro que ha permitido que estas infraestructuras sobrevivan a la prueba del tiempo: la tobermorita alumínica.
Este extraño componente se ha hallado en los muros de una planta de energía nuclear fuera de servicio en Japón. Analizándola, los investigadores descubrieron que fortalecía el hormigón haciendo su diseño tres veces más resistente.
“Descubrimos que los hidratos de cemento y los minerales formadores de rocas reaccionaron de una manera similar a lo que sucede en el hormigón romano, aumentando significativamente la resistencia de las paredes de la planta nuclear”, explica el ingeniero ambiental de la Universidad de Nagoya, Ippei Maruyama, en torno a la inaudita resistencia del material.
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El procedimiento es el siguiente: el agua de mar que disuelve la ceniza volcánica dentro de la mezcla del hormigón romano, propiciando que se forme la tobermorita aluminosa o alumínica, un cristal que hace que el material resultante sea mucho más fuerte y también más estable químicamente. No obstante, el estudio señala que es increíblemente complicado mezclar tobermorita aluminoso directamente en el hormigón actual.
El equipo de la Universidad de Nagoya tomó muestras de los muros de hormigón de la planta de energía nuclear de Hamaoka en Japón, que estuvo en funcionamiento entre 1976 y 2009. En tal entorno, los muros de hormigón de la planta de energía pudieron formar naturalmente el citado cristal, ya que las paredes son capaces de retener la humedad.
“Los minerales utilizados para hacer el hormigón reaccionaron en presencia de esta agua, aumentando la disponibilidad de iones de silicio y aluminio y el contenido de álcali de la pared. Esto finalmente condujo a la formación de tobermorita aluminoso”, escribió el equipo. Aunque han generado el mineral en el laboratorio, son necesarias temperaturas por encima de los 70 hrados centígrados, algo que contrasta con la normativa que limita el uso de la hormigón a temperaturas inferiores a 65 grados, ya que los ambientes cálidos son perjudiciales para su resistencia.
El equipo de científicos se encuentra en la actualidad buscando nuevas vías para incrementar la durabilidad del hormigón, así como para lograr que sea más sostenible y respetuoso con el medio ambiente. No hay que olvidar que industrias como la del cemento son responsables del 8% de emisiones de CO2 anuales.
Los hallazgos han sido publicados en la revista Materials & Design.
Imagen de portada | Ippei Maruyama/Nagoya University; Chubu Electric Power Co
Fuente | Interesting Engineering
