Ingenieros del Centro de Entrenamiento Militar de la Universidad Federal del Lejano Oriente (FEFU, Vladivostok, Rusia) junto con colegas de la Universidad RUDN han desarrollado una mezcla de hormigón con nanoaditivos para construcciones monolíticas de hasta diez pisos de altura. La fundición de hormigón es posible en un clima muy húmedo y una temperatura negativa de menos 5 grados centígrados. Dado que, los edificios construidos no requerirán una renovación importante durante 50 años. El artículo relacionado se publica en Materiales de construcción y edificación .

La fundición de hormigón en condiciones de baja temperatura es un serio desafío para la industria de la construcción. Si el agua del hormigón se congela, la fluidez del hormigón sale mal, lo que ensuciará su curado y promoverá la formación de grumos dentro de la losa. Fundir a temperaturas por debajo de más cinco grados ya requiere una tecnología especial. El incumplimiento de uno conduce a características reducidas de estructuras monolíticas que se deterioran prematuramente.

Ingenieros del Centro de Entrenamiento Militar FEFU (MTC), junto con colegas de la Universidad RUDN, sugirió introducir en la mezcla de hormigón aditivos especiales (superplastificantes) cuyas propiedades se mejoran a través de la nanotecnología. El desarrollo ayuda a mantener la resistencia y durabilidad de las estructuras de hormigón erigidas durante la estación fría. para no encarecer el proceso de construcción.

“Las características de la nueva nano mezcla satisfacen las necesidades de la ingeniería civil y en general superan los requisitos reglamentarios. La mezcla es adecuada para el vaciado de estructuras civiles de hasta 10 pisos de altura en condiciones húmedas. Eso la hace relevante para la construcción en continentes húmedos, monzón, y climas moderadamente fríos. La mezcla se cura rápidamente y la losa de hormigón producida tiene una estructura densa, sin grumos y con un tamaño de poro más pequeño que en el hormigón convencional. Por lo tanto, humedad, que destruye el hormigón ordinario, no es capaz de penetrar en el nuevo. Las propiedades de la losa de hormigón permanecen sin cambios durante 50 años ". Explicó uno de los autores de la investigación, Roman Fediuk, Teniente Coronel, profesor en el MTC FEFU, el ganador del XIII concurso de toda Rusia "Ingeniero del año 2018".

El científico continuó diciendo que la nueva mezcla de hormigón, como desarrollos anteriores, contiene menos cemento, reemplazado con ceniza de la producción de energía y cribados de arena triturada que hace que el hormigón sea ecológico. Dentro de eso, las propiedades tecnológicas de la nueva mezcla son las mismas que las de las mezclas que contienen cemento de alta calidad, lo que hace que el desarrollo sea más rentable.

Los ingenieros descubrieron empíricamente las proporciones de los aditivos modificados; después, los modelos matemáticos refinaron los cálculos. La mezcla con una composición tan verificada resiste las heladas y no tiene mayor fluidez, provocando a bajas temperaturas la formación de grumos de hormigón en la losa (segregación) y una disminución de la resistencia de la estructura fundida. Es más, los ingenieros utilizaron hasta un 40 por ciento menos de agua en la mezcla, y aumentó la resistencia y densidad de la losa de hormigón. La alta densidad y el tamaño de los poros del gel se lograron no solo gracias a los nanoaditivos, sino también a la tecnología de trituración adicional de partículas de hormigón. También se desarrolló un molinillo en FEFU.

La nueva mezcla ya se ha sometido a una prueba de manejo. Como investigación de campo, Los ingenieros construyeron un estacionamiento de cinco pisos. El hormigón se curó durante 28 días en condiciones naturales con diferencias de temperatura de más cinco a menos seis grados, y los resultados estuvieron de acuerdo con los estándares establecidos.

Como aditivos, los científicos utilizaron componentes ya bien conocidos en la industria de la construcción, cuyas propiedades mejoraron con nanopartículas. Por lo tanto, han reforzado la resina de naftaleno formaldehído por las propiedades del dióxido de silicio, y el hormigón resultante resultó ser más fuerte manteniendo las características operativas por más tiempo. La resina de madera saponificada y el nitrato de sodio también son componentes de la mezcla.

En el MTC de FEFU se lleva a cabo una escuela científica para el desarrollo de compuestos inteligentes para ingeniería civil y especial. La idea principal de la escuela es diseñar materiales artificiales similares a los naturales. Por ejemplo, el hormigón debe tener la resistencia de la piedra natural. Esta teoría se está afianzando en la ciencia moderna como geónica (geomimética) establecida por el profesor Valery Lesovik de V.G. Universidad Tecnológica Estatal Shukhov Belgorod, miembro correspondiente de la Academia Rusa de Arquitectura y Ciencias de la Construcción. Ingenieros de Moscú, Kazán y el Lejano Oriente ruso están trabajando en el desarrollo del método. El nuevo diseño de hormigón está de acuerdo con los principios de geomimetis, cuyo objetivo final es diseñar nuevos materiales para un entorno humano confortable.

En la siguiente etapa de la investigación, Los científicos planean desarrollar una mezcla de hormigón para fundir a temperaturas negativas de menos de quince grados centígrados.