Industrias Ube, Limitado., el Instituto de Investigaciones Portuarias y Aeroportuarias, Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología Marina-Terrestre (JAMSTEC), Instituto de Tecnología de Tokio, y la Universidad de Ciencia y Tecnología Marinas de Tokio anunciaron hoy que un grupo de investigación conjunto ha establecido un método para evaluar las propiedades mecánicas del mortero de cemento endurecido e inició la primera medición de datos in situ. El proyecto de investigación tiene como objetivo contribuir a la construcción de infraestructura de aguas profundas. Al recopilar datos sobre la presión hidráulica que surge dentro del mortero de cemento endurecido en un sitio en el fondo del mar profundo, Se espera que la investigación arroje datos útiles para el futuro desarrollo de materiales de infraestructura para aplicaciones en aguas profundas y el establecimiento de metodologías de diseño para estructuras de aguas profundas.

La investigación se informa en un artículo publicado en el Revista de tecnología avanzada del hormigón , Volumen 19.

El propósito de la investigación es dilucidar las propiedades mecánicas del mortero de cemento endurecido debido a los efectos de la alta presión hidráulica en un período de tiempo corto y largo. Convencionalmente se utiliza un sumergible para recuperar las muestras de mortero de cemento desplegadas en el fondo del mar profundo, y los cambios en la muestra de mortero se miden después de la recuperación Sin embargo, este método deja abierta la posibilidad de que el cambio de presión de las profundidades marinas a la superficie del mar durante la recuperación provoque cambios en la muestra de mortero de cemento, potencialmente impidiendo una comprensión precisa de los fenómenos que surgen en las profundidades marinas. Es más, las pruebas que utilizan un tanque de agua para simular la alta presión hidráulica en las profundidades del mar no pueden reproducir los fenómenos en la medida en que surgirían en una estructura real, o los efectos de las corrientes reales y la unión de organismos marinos.

Los investigadores establecieron un método que permite la medición in situ continua de la presión del agua y la tensión que surge en una muestra de mortero de cemento en el fondo del mar profundo. Luego, los investigadores pueden identificar solo los fenómenos que realmente surgen en las profundidades del mar, asegurando así datos precisos para análisis e interpretación.

En julio de 2020, el grupo de investigación desplegó una muestra de mortero de cemento y un aparato de medición a una profundidad de agua de aproximadamente 3, 500 metros en el borde noreste del abrevadero Nankai, ubicado a unos 70 kilómetros de la punta de la península de Izu. El espécimen se recuperará en el año fiscal 2021 y los investigadores analizarán los datos.

Japón es la sexta nación marítima más grande medida por el área de su zona económica exclusiva (ZEE) y aguas territoriales. Como consecuencia, La utilización activa de los océanos es uno de los problemas importantes a los que se enfrenta Japón. Dentro de la ZEE de Japón, los mares profundos representan una proporción muy alta del territorio oceánico, y en los últimos años se han estudiado diversas posibilidades para el desarrollo de los recursos oceánicos. También se están discutiendo otras posibilidades, que tienen el potencial de crear nuevos campos de la ciencia y la industria. Estos incluyen la utilización de la energía oceánica, como la generación de energía mareomotriz, instalación de centros de datos para aprovechar el fondo marino, construcción de grandes detectores de neutrinos, y conceptos de ciudades de aguas profundas.

Utilización de cemento, que ofrece muchas posibilidades de diseño y es muy versátil, se está estudiando para la futura construcción de infraestructura oceánica en aguas profundas. El cemento se fabrica con piedra caliza, que puede obtenerse íntegramente en Japón, un país donde los recursos subterráneos suelen ser escasos, por lo que promete la ventaja de un suministro estable como material.

Sin embargo, Apenas ha habido una evaluación de los impactos del ambiente extremo de las profundidades marinas en las estructuras que utilizan cemento. En una investigación reciente, los investigadores encontraron que el mortero de cemento endurecido se deteriora significativamente en aguas profundas, dejando claro que la infraestructura de aguas profundas no se puede construir utilizando únicamente los conocimientos y las metodologías de diseño existentes. Se está volviendo importante recopilar datos básicos como un paso hacia la construcción de infraestructura en aguas profundas.