Los anticongelantes de cloruro de magnesio comunes que se usan en carreteras y puentes en los EE. UU. Pueden estar causando más daño de lo que se pensaba anteriormente. los investigadores han encontrado.

Adicionalmente, que es poco probable que se detecten daños mediante inspecciones visuales estándar, el método típico para evaluar la salud del puente.

Investigadores de la Universidad Estatal de Washington y la Universidad Estatal de Montana encontraron que las muestras de hormigón expuestas al cloruro de magnesio en el laboratorio con ciclos repetidos de congelación y descongelación perdían más resistencia que las muestras expuestas a la sal de roca, aunque no mostraban signos visuales de daño.

Los investigadores informan sobre su trabajo en la revista, Investigación de cemento y hormigón .

El trabajo fue financiado por los Departamentos de Transporte de EE. UU. Y Oregón, así como por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China.

Los funcionarios de transporte en los EE. UU. Comenzaron a usar cloruro de magnesio hace unos 20 años. Como sal de roca El cloruro de magnesio previene la formación de hielo en las carreteras. Funciona bien, particularmente, en temperaturas extremadamente frías cuando la sal gema deja de funcionar. También se cree que el cloruro de magnesio es una alternativa más ecológica a la sal de roca. En los EE.UU., Aproximadamente 20 estados afectados por el clima frío utilizan cloruro de magnesio para controlar la nieve y el hielo. a veces en combinación con otros tratamientos o, en algunos casos, como único tratamiento. En décadas recientes, los nuevos tratamientos, incluido el uso de cloruro de magnesio, han llevado a mejores condiciones de conducción en carreteras invernales.

Al mismo tiempo, Los investigadores han sabido que muchos tipos de sales de carreteras, incluyendo cloruro de magnesio, degradar el hormigón, causando deterioro tanto físico como químico. Pero, carecían de una comprensión clara de los diminutos cambios microscópicos en el hormigón que inducen impactos considerables a mayor escala.

En el estudio, dirigido por Xianming Shi, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de WSU, Los investigadores pudieron desentrañar cómo se forman los cristales de tamaño nanométrico dentro de las muestras de concreto. La formación de estos cristales resultó en la acumulación de tensión y la lixiviación de calcio en el hormigón, ambos redujeron significativamente su fuerza.

También encontraron que ninguna de las muestras de cloruro de magnesio mostraba un malestar visible típico incluso después de 10 ciclos acelerados de congelación y descongelación.

Además de las observaciones de laboratorio, los investigadores probaron núcleos de muestra de aproximadamente 10 cubiertas de puentes de Oregón que habían sido tratados anualmente con cloruro de magnesio. Descubrieron un compromiso significativo en la división de la resistencia a la tracción, que es una propiedad que afecta la resistencia al agrietamiento y la capacidad de carga, hasta en un 50 por ciento. También vieron una reducción de hasta un 60 por ciento en la microdureza del hormigón. Los peores efectos a menudo ocurrieron de media pulgada a una pulgada dentro de la muestra, en lugar de sobre la superficie de hormigón.

Algunas de las muestras que tenían una degradación significativa dentro del hormigón habían sido calificadas como buenas o satisfactorias en las inspecciones de puentes.

Shi comparó la degradación invisible de la sustancia química y el ablandamiento del hormigón con lo que sucede con los huesos osteoporóticos envejecidos.

"Con sal de roca, puedes ver que hay un problema, debido a síntomas visibles como descamación y desconchado ", dijo." En el caso del cloruro de magnesio, sin embargo, cuando puedes ver algo, puede que sea demasiado tarde para arreglarlo ".

Shi está organizando una serie de seminarios web para funcionarios de transporte sobre tratamientos viales de invierno holísticos y sostenibles.