Usando los principios de la luz, Los científicos de la Universidad de Leeds han descubierto una nueva forma de medir la resistencia de las formas modernas de hormigón, dando a la industria una mejor forma de entender cuándo podría fracturarse.

Su enfoque se basó en la aplicación de un complejo revestimiento refractor de la luz, diseñado para mostrar posiciones de estrés, a la superficie de las muestras de vigas de hormigón.

El recubrimiento epoxi es 'birrefringente':tiene la capacidad de dividir las ondas de luz en diferentes direcciones en relación con la cantidad de tensión que actúa en esas direcciones. y reflejándose en una cámara fotónica. Luego, la cámara toma una fotografía que muestra dónde los niveles de estrés son más extremos antes de que se produzcan grietas o fracturas.

Si bien el recubrimiento en sí no es nuevo, Este proyecto de investigación fue la primera vez que se utilizó para medir el esfuerzo cortante y evaluar la tenacidad del hormigón contra las fracturas.

Dr. Joseph Antony de la Facultad de Ingeniería Química y de Procesos de la universidad líder de Russell Group en el Reino Unido, quien dirigió el estudio junto con investigadores de la Universidad de Qatar, dijo:"Hay otros métodos para medir los niveles de tensión y deformación en el sector de la ingeniería, pero no creemos que ninguno de ellos pueda medir la deformación por cizallamiento directamente con alta precisión, que es más relevante para evaluar la resistencia a la falla de los materiales.

"El método fotónico que desarrollamos puede medir directamente la tensión pura, incluso en materiales opacos. Hasta ahora, Los métodos de medición fotónicos y ópticos solo se han asociado con materiales transparentes ".

Los resultados con el nuevo método se compararon favorablemente con los métodos convencionales de pruebas de estrés. que se han basado en enfoques combinados experimentales y numéricos o analíticos.

El aumento de los hormigones compuestos que ahora se utilizan ampliamente en la industria de la construcción llevó al equipo a buscar nuevas formas de estudiar la resistencia del material.

El hormigón se ha fabricado tradicionalmente con cemento, grava y arena, pero ha cambiado significativamente en las últimas décadas. Ahora puede incluir numerosos productos de desecho, incluidos gránulos de plástico, con el fin de reducir los niveles de materiales naturales utilizados y reciclar los productos de desecho.

El Dr. Antony agregó:"Nuestro estudio tenía como objetivo desarrollar un método mediante el cual los materiales de desecho de plástico o polímero, en este caso de Qatar, podrían utilizarse como ingredientes valiosos en el desarrollo de nuevos productos de ingeniería.

"Al trabajar con industrias que reciclan los productos de desecho en partículas de tamaño micrométrico, teníamos información directa sobre cómo se utilizan, lo que significa que nuestro estudio podría estar mucho más informado por los requisitos de la industria ".

Encontrar una nueva forma de mostrar a la industria la tenacidad precisa de estas nuevas formas de hormigón compuesto significó que se podría confiar más en su uso como material de construcción.

El Dr. Antony explicó cómo el hormigón elaborado con productos plásticos de desecho había mostrado cualidades superiores a los ingredientes tradicionales, pero su equipo quería asegurarse de que pudiera soportar cargas de servicio sin fracturarse.

Añadió:"Creemos que este nuevo enfoque fotónico u óptico para las pruebas de fractura podría aplicarse no solo para desarrollar una fabricación sostenible utilizando materiales que de otro modo se descartarían como residuos, sino también en otros diseños de ingeniería diversos, incluidos los mecánicos, civil, materiales aplicaciones de ingeniería química y electrónica ".

La investigación fue financiada por el Fondo Nacional de Investigación de Qatar, y se publica en Informes científicos .