Excretan calcio y cola

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Newcastle consigue el oro. El trabajo de estos estudiantes ha producido una bacteria, llamada BacillaFIlla, que es capaz de sellar grietas en estructuras de hormigón.

Excretan calcio y cola

Los microbios originales, una bacteria común que vive en los suelos, fueron modificados genéticamente para introducirse en las delgadas grietas existentes en el hormigón. Una vez allí, comienzan a reproducirse y excretar una mezcla de carbonato de calcio y cola, que al endurecerse adquiere una rigidez semejante a la del cemento, sellándola. Esto contribuye de forma directa a prolongar la vida útil de las estructuras expuestas al medio ambiente, a un costo ridículamente bajo. Además, estas reparaciones podrían tener un positivo impacto ecológico.

La Doctora Jennifer Hallinan, instructora del equipo ganador del iGEM, explica que “alrededor de cinco por ciento de las emisiones de dióxido de carbono provocadas por el hombre provienen de la producción de hormigón, siendo esta actividad una importante contribución al calentamiento global. Encontrar una forma de prolongar la vida útil de las estructuras existentes significa que podríamos reducir este impacto ambiental, y trabajar hacia una solución más sostenible.” En este contexto, la BacillaFilla con su utilísima habilidad podría convertirse en el invento del año.

Hallinan cree que la bacteria “podría ser particularmente útil en zonas de terremotos, donde cientos de edificios tienen que ser derribados porque no disponemos de una forma simple de reparar las grietas y devolverles sus buenas condiciones estructurales." Sin embargo, hay otros factores a tener en cuenta. Por ejemplo, es lícito preguntarse qué ocurre con estos bichos una vez que la grieta en la que tan a gusto se han reproducido como conejos está sellada. ¿Adónde van? ¿No existe el peligro de que se multipliquen peligrosamente, sellando ranuras que en realidad no son grietas sino partes necesaria de la estructura? Dada la importancia de estas cuestiones, los integrantes del equipo han previsto que la BacillaFilla sólo comiencen a reproducirse cuando están en contacto con el hormigón -"reconocen” el pH específico de este material- y le han adosado un “gen de autodestrucción” que impide que puedan sobrevivir en el medio ambiente.

Todo parece haber sido previsto. Las bacterias llegan a un muro, comienzan a introducirse en las grietas, y “saben” que han llegado al fondo de la misma debido al incremento del número de bacterias a su lado. Esta situación activa el funcionamiento de la colonia, que está compuesta por tres tipos de individuos: los que producen cristales de carbonato de calcio, los que se convierten filamentos de refuerzo y las que producen un pegamento que actúa como agente de enlace y llena el vacío. Sin dudas, se trata de un gran avance que posee el potencial de solucionar un gran problema a la vez que protege el medio ambiente. Solo habría que comprobar a fondo la eficacia del “mecanismo de autodestrucción” incorporado en sus genes para no terminar con enorme problema entre manos.

Precauciones

Y normas

Hay varios tipos de bacterias que se pueden utilizar en el concreto como Bacillus pasteurii, Escherichia coli, Bacillus sphaericus, Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Bacillus cohnii, Bacillus halodurans, Bacillus pseudoformis etc.

Hemos seleccionado Bacillus subtilis, para el presente trabajo de investigación, porque es de fácil adquisición y accesible en el mercado, el nivel de seguridad no es de riesgo, es decir no es patógeno para el ser humano y es común en el medio ambiente.

NTP 339.088,

Normas técnicas peruanas.

- NTP 400.037:2001 - AGREGADOS. Especificaciones normalizadas para agregados en hormigón.

- NTP 400.012:2001 - AGREGADOS. Análisis granulométrico del agregado fino, grueso y global.

- NTP 400.011:1996 - AGREGADOS. Definición y clasificación de agregados para uso en morteros y hormigones (concretos).

- NTP 400.010:2001 ² AGREGADOS. Extracción y preparación de las muestras.

- NTP 350.001:1970 ² TAMICES DE ENSAYO.

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El concreto bacteriano o el concreto autocurativo rellena las grietas desarrolladas en las estructuras con la ayuda de la reacción bacteriana en el concreto después del endurecimiento. Se discuten los tipos de bacterias, su mecanismo y preparación del concreto bacteriano.

En los días modernos, el uso de la tecnología ha llevado los estándares de construcción a un nuevo nivel alto. Se utilizan diferentes tipos de procedimientos, métodos y materiales para lograr una construcción de concreto muy buena, sostenible y económica.

Pero debido a errores humanos, manejo incorrecto y trabajos no calificados. Un edificio eficiente es difícil de sostener su vida diseñada. Muchos problemas como la intemperie, grietas, fugas y flexiones, etc., surgen después de la construcción.

Para superar este tipo de problemas, se llevan a cabo muchos procedimientos de reparación antes y después de la construcción.

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El problema común encontrado en los edificios es el crack. El crack puede deberse a muchas razones. Algunas razones se enumeran a continuación,

• El concreto se expande y se contrae debido a las diferencias de temperatura.
• Liquidación de estructura
• Debido a la carga pesada aplicada
• Debido a la pérdida de agua de la superficie de hormigón se produce la contracción
• Vibración insuficiente a la hora de colocar el hormigón.
• Cobertura inadecuada durante el hormigonado.
• Alta relación agua-cemento para hacer el hormigón viable.
• Debido a la corrosión del acero de refuerzo
• Muchas mezclas con un ajuste rápido y un rendimiento de ganancia de fuerza tienen un potencial de contracción aumentado.

Concreto Bacterial o Hormigón Autocurativo

Este problema común de grietas en la construcción tiene muchos remedios antes y después de la grieta. Uno de los procesos de remediación es el concreto bacteriano o el concreto autocurativo.

El proceso de autocuración de grietas o autocompletado de grietas con la ayuda de una reacción bacteriana en el concreto después del endurecimiento se conoce como hormigón autocurativo.

Se puede observar que las pequeñas grietas que se producen en una estructura de ancho en el rango de 0.05 a 0.1 mm se sellan completamente en ciclos repetitivos secos y húmedos. El mecanismo de esta curación autógena es que el ancho del rango de 0,05 a 0,1 mm actúa como capilar y las partículas de agua se filtran a través de las grietas. Estas partículas de agua hidratan el cemento sin reacción parcial o parcial y el cemento se expande, lo que a su vez llena la grieta.

Pero cuando las grietas son de mayor anchura, se necesita otro trabajo de reparación. Actualmente se está investigando y desarrollando una posible técnica basada en la aplicación de bacterias productoras de minerales en el concreto.

Las bacterias utilizadas para la autocuración de grietas son bacterias productoras de ácido. Estos tipos de bacterias pueden estar en células latentes y ser viables durante más de 200 años en condiciones secas. Estas bacterias actúan como un catalizador en el proceso de curación de grietas.

Varios tipos de bacterias usadas en el concreto

Existen varios tipos de bacterias que se utilizaron en la construcción de concreto bacteriano:

• Bacillus pasteurizante
• Bacillus sphaericus
• Escherichia coli
• Bacillus subtilis
• Bacillus cohnii
• Bacillus balodurans
• Bacillus pseudofirmus

Mecanismo del hormigón bacteriano.

El concreto autorreparable es el resultado de la reacción biológica de la piedra caliza no reaccionada y un nutriente a base de calcio con la ayuda de bacterias para curar las grietas que aparecieron en el edificio.

Se usan tipos especiales de bacterias conocidas como Bacillus junto con un nutriente de calcio conocido como lactato de calcio. Durante la preparación del concreto, estos productos se agregan en el concreto húmedo cuando se realiza la mezcla. Esta bacteria puede estar en estado latente durante unos 200 años.

Cuando las grietas aparecen en el concreto, el agua se filtra en las grietas. Las esporas de las bacterias germinan y comienzan a alimentarse con el lactato de calcio que consume oxígeno. El lactato de calcio soluble se convierte en piedra caliza insoluble. La caliza insoluble comienza a endurecerse. Llenando así la grieta, automáticamente sin ningún tipo de ayuda externa.

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