La construcción ha sido uno de los
principales retos del ser humano desde el principio de su existencia,
gracias a lo cual, ha sido uno de los campos donde más se ha invertido,
lo que le ha hecho evolucionar desde las construcciones más básicas
hasta edificios de formas imposibles y alturas impensables.
Este progreso ha sido capaz gracias al
avance de la física y la ingeniería y, con ello, de la aparición de
nuevos materiales que han hecho realidad la imaginación de los
arquitectos. Materiales que han ido apareciendo y evolucionando, de
forma continua, dependiendo de las necesidades y retos que se
planteasen. Así el cemento, material que se emplea desde la Antigua
Grecia y Roma, ha evolucionado de mano de la nanotecnología mejorando
sus prestaciones, coste o impacto ambiental, ya que la fabricación de cemento produce entre el 5% y el 10% del CO2
del mundo. Dentro de la fabricación del cemento, uno de los
constituyentes más importantes es la sílice, obtenida de la arena, ya
que comprende en torno al 20% de su composición. Pese a ser
indispensable para la fabricación del cemento, el polvo producido
durante su procesado contiene sílice en forma cristalina, perjudicial
para la salud, ya que provoca una grave enfermedad pulmonar conocida
como silicosis.
El nanocemento, cemento que contiene
elementos constitutivos con dimensiones entre 1 y 100 nm, tiene un
amplio campo de estudio ya que se trata de un material poroso donde
existen huecos de tamaño nanométricos, en donde se produce el proceso de
hidratación e interacción entre componentes para su fraguado. Un
nanomaterial correctamente diseñado y desarrollado produce resultados
mejores y más económicos que los materiales tradicionales, gracias a la
estabilización y refuerzo de la materia a dicho nivel nanométrico. Así,
creando una nanopartícula de sílice, la interacción entre ella y la
caliza (esencial para el fraguado del cemento) es más rápida y está más
controlada, rellenando los poros nanométricos y produciendo una mejor
cohesión, convirtiendo las partículas de nanosílice en partículas de
nanocemento.
Imágen de microscopía electrónica de nanosílice.
La nanosílice es un producto creado y desarrollado por la compañía Cognoscible Technologies bajo el nombre de “Gaia nanosílice”
y que supera con creces las características que se obtenían con las
partículas de sílice utilizadas hasta el momento, de las cuales las más
importantes son:
· Económicas:
La utilización de nanocemento supone una gran disminución en el coste, tanto en la fabricación como en la utilización.
La fabricación de un nanocemento supone
un menor empleo del principal componente del cemento, el clinker, de
cómo mínimo un 40% menos, lo que supone un gran ahorro de recursos. En
cuanto al uso, disminuye el empleo de aditivos como plastificantes,
endurecedores, etc. ya que la nanosílice confiere dichas características
y, gracias a ello, también disminuye la relación agua/cemento.
· Mecánicas:
La nanosílice produce un incremento notable de la resistencia mecánica,
sobre todo a edades muy tempranas obteniendo resistencias superiores
tanto a tracción como a compresión frente a los cementos clásicos.
Así se ha demostrado que lo que antes requería una viga de 2 metros
de grosor para aguantar correctamente a los puentes, ahora sólo requiere
75 cm. Si antes había que esperar 28 días para alcanzar altas
resistencias, ahora sólo hay que esperar 1 día.
Mejora las características frente al
desgaste y una mayor resistencia frente a la aparición de grietas, lo
que implica un menos mantenimiento.
Reduce la permeabilidad y porosidad,
grandes resistencias químicas y no contiene cloruros ni ningún otro
material, lo que le hace ideal para su uso en hormigón armado.
Estudio de resistencia a compresión.
Es el aspecto más importante por todo lo
que implica pese a la gran importancia de las características mecánicas
y económicas. Esto es debido a que los nanocementos reducirán las
emisiones de CO2 en su fabricación en un 50% por producirse a
temperaturas más bajas que los clásicos. Y durante su utilización,
durante el proceso de fraguado, debida a la emisión de oxígeno en lugar
de CO2 gracias a la incorporación de picocatalizadores.
Además, al manejar la sílice en forma de
nanopartícula, ésta se crea y emplea en dispersión en líquido, por lo
que no existe desprendimiento de polvo y por lo tanto no hay peligro
hacia la salud de los trabajadores que lo fabrican y manipulan.
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