Una de las piezas prefabricadas de hormigón por MC Spain.

Una de las piezas prefabricadas de hormigón por MC Spain.

Scale-ups

Nanopartículas de grafeno para aumentar la durabilidad y la vida útil del hormigón

Es un proyecto de colaboración empresarial entre MC Spain y Graphenano Smart Materials para revolucionar el sector de la construcción.

22 abril, 2021 02:09

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El grafeno es uno de esos materiales a los que todo grupo de I+D empresarial quiere sacar provecho. Y un sector que no podía quedarse atrás, en cuestión de materiales, es el de la construcción, "árido en este tipo de diferenciaciones e innovaciones", como reconoce a D+I Héctor Lacruz, director de la División de Industria y Obra Nueva de MC Spain.

Y es precisamente la filial española del grupo alemán MC-Bauchemie (adquirió la valenciana Isocron en 2011 para convertirla en su firma en nuestro país) la que ha trabajado e investigado con Graphenano Smart Materials para desarrollar una nueva gama de aditivos con grafeno, capaces de aumentar la durabilidad del hormigón de las construcciones, civiles y residenciales.

El grafeno es un material procedente del carbono de última generación y es altamente resistente: 200 veces más que el acero, transparente, muy flexible y elástico. Además, cuenta con una elevada conductividad eléctrica y térmica, y es reactivo químicamente con otras sustancias para producir compuestos.

Colaboración empresarial y disruptora

Graphenano detectó, en su momento, las ventajas que podía aportar el grafeno al hormigón a través de nanopartículas de este material, pero al encontrar complicaciones para introducirlas en una matriz de cemento se puso en contacto con MC Spain. La filial española de este grupo alemán aceptó el reto “para aportar nuevas innovaciones en este mercado” de la construcción.

El reto era lograr un producto viable e interesante para el usuario de la construcción, así como lograr demostrar las propiedades de esta combinación, subraya el director de la División de Industria y Obra Nueva de MC Spain.

“Se consiguió un producto estable con la propiedad aditiva y con las prestaciones propias grafeno”, señala Lacruz. Así, esta solución se introduce dispersado dentro de los plastificantes u otros aditivos para facilitar la manera de usarlo o dosificarlo a la empresa de hormigón.

Además, una de las mayores complejidades de esta combinación radica en “garantizar la estabilidad del producto”, porque se trata de una dispersión de nanopartículas que “debe estar estables, uniformes y homogéneas dentro del aditivo”, explica Lacruz.

Estas nanopartículas de grafeno interaccionan en la matriz con la cal libre, se adhieren con las moléculas de cemento, por su forma, e incrementan la compacidad del hormigón por el relleno de los huecos capilares, debido a su tamaño nanométrico.

De este modo, se logra una mejora de la resistencia a flexión en el hormigón, un incremento de resistencias a compresión, o mejora en la resistencia a la abrasión. Por ello, sus aplicaciones en el sector de la construcción son muy amplias.

Aplicaciones en obras y estructuras

Por ejemplo, en la edificación residencial se están realizando pruebas para aprovechar la conductividad del grafeno a la hora de desarrollar morteros autonivelantes para los suelos radiantes de las viviendas.

Asimismo, en este sector residencial también se puede aplicar esta nueva gama de aditivos con grafeno en aquellas zonas en las que es necesario que el hormigón tenga “mayor vida útil” porque se trata de “estructuras con mayores ataques y con disminución de la permeabilidad de los hormigones”. 

Por otra parte, en la edificación industrial se puede aplicar para mejorar la vida útil de aquellas estructuras con mayores ataques químicos, o en aquellas cimentaciones soterradas o estructuras cerca de la línea de costa para optimizar la resistencia a la abrasión del pavimento de hormigón.

Por último, en la obra civil se puede emplear esta gama de hormigón con grafeno en aquellas estructuras que requieren una mayor resistencia a los sulfatos o también, como en el caso anterior, para grandes obras con presencia de agua constante.

Tras las pruebas en laboratorio, en la actualidad están realizando demostraciones a escala industrial con múltiples clientes para ver qué tipo de prestaciones y propiedades que aportan a su hormigón estos aditivos con grafeno.