A principios de la década de 1990, Víctor Li, profesor de ingeniería civil y ambiental en la Universidad de Michigan, desarrolló compuestos cementosos de ingeniería, también conocido como hormigón dúctil o flexible. Más de 20 años después, Los investigadores de LSU están cerca de llevar este material a una adopción masiva, produciendo un ECC rentable que utiliza ingredientes fácilmente disponibles. Es más, a través de pruebas hasta la fecha, ha demostrado ser muy superior al hormigón tradicional y podría mejorar enormemente la infraestructura de transporte en esta región.

"En comparación con el hormigón típico, Nuestro material ECC rentable tiene aproximadamente 300 veces más capacidad de deformación, más del doble de la resistencia a la flexión, y una mayor resistencia a la compresión, "dijo Gabriel Arce, investigador asociado sénior del Departamento de Gestión de la Construcción Bert S. Turner de LSU e investigador principal del proyecto ECC de LSU. "El costo de nuestro material es aproximadamente 2.5 veces mayor que el del concreto regular; el costo típico de ECC puede ser más de cuatro veces mayor que el del concreto regular.

"Sin embargo, cuando se tiene en cuenta la posibilidad de construir pavimentos con la mitad del espesor y la productividad mejorada de la construcción debido a la capacidad de construir pavimentos sin juntas, el coste de los pavimentos con nuestro material ECC debe ser comparable al del hormigón tradicional. ECC tiene el potencial de proporcionar a [Louisiana] pavimentos de concreto más duraderos y confiables que pueden mitigar la necesidad de reparaciones recurrentes. ahorrando [al público] tiempo y dinero ".

El nuevo y mejorado ECC lleva más de un año en fabricación. Después de graduarse con su Ph.D. de LSU, Arce presentó su propuesta para el proyecto, "Evaluación del rendimiento y la rentabilidad de los compuestos cementosos de ingeniería (ECC) producidos a partir de materiales locales de la Región 6" al Consorcio de Transporte de los Estados Centro-Sur, o Trans-SET.

Trans-SET es una asociación colaborativa entre nueve instituciones principales y dos colegios comunitarios, liderado por LSU, y establecido para abordar el deterioro acelerado de la infraestructura de transporte a través de "tecnologías de vanguardia, materiales novedosos, y procesos innovadores de gestión de la construcción ". Sus miembros son LSU, Universidad Estatal de Arkansas, Colegio Comunitario de Baton Rouge, Universidad Técnica Navajo, Universidad Estatal de Nuevo México, Universidad Estatal de Oklahoma, Universidad Prairie View A&M, Universidad Texas A &M, Universidad de Nuevo México, Universidad de Texas en Arlington, y la Universidad de Texas en San Antonio.

Trans-SET financió el proyecto y comenzaron las pruebas en cuatro tipos diferentes de arena; dos tipos de materiales de caucho granulado reciclado; cinco tipos diferentes de fibra; y tres tipos diferentes de cenizas volantes, que es un subproducto de la combustión del carbón y se puede utilizar para reemplazar parcialmente el cemento en materiales de hormigón. Una vez que el equipo se decidió por las materias primas, Se evaluaron varias mezclas de ECC para determinar la resistencia a la compresión, Fuerza de Tensión, capacidad de deformación, rendimiento de flexión, viabilidad y rendimiento de craqueo. Aquellos se refinaron en función de los resultados de las pruebas y se evaluaron más a fondo.

En el final, Arce y su equipo se decidieron por los siguientes ingredientes:

• Un tipo de fibra de PVA fácilmente disponible en el mercado estadounidense. No posee el recubrimiento de aceite que se usa típicamente en las fibras de PVA para la aplicación de ECC, pero reduce sustancialmente el costo y aumenta la practicidad. También pudieron reducir el contenido de fibra en un 25 por ciento, mientras sigue produciendo un material dúctil.
• Arena fina de río disponible localmente del río Mississippi. La arena es lo suficientemente fina como para ser implantable en materiales ECC y reemplaza la arena de microsílice cara y difícil de obtener que se usa normalmente.
• Cenizas volantes disponibles localmente, que reemplazó hasta el 75 por ciento del cemento utilizado en la mezcla de ECC.

"Pudimos adaptar la mezcla cementosa y la interfaz entre las fibras y la matriz cementosa de tal manera que permitiera un comportamiento dúctil del concreto, "Arce dijo." En términos más simples, la fórmula utiliza los materiales adecuados en las proporciones adecuadas ".

En los próximos meses, Arce y el equipo seguirán desarrollando su trabajo con un proyecto en la Instalación de Investigación de Pavimento del Centro de Investigación en Transporte de Louisiana. Allí, construirán una sección de 210 pies de largo de pavimento ECC y usarán el Sistema de Carga de Transporte Acelerado de 65 pies de largo de LTRC PRF, o ATLas 30, para simular la carga de camiones para pruebas de pavimento. El equipo ATLaS 30 es capaz de comprimir muchos años de desgaste de la carretera en unos pocos meses de pruebas para obtener datos de rendimiento del material ECC.