Ingenieros aumentan la resistencia del cemento en un 40% con caparazones de camarón

Investigadores de la Universidad Estatal de Washington y el Noroeste del Pacífico

El Laboratorio Nacional ha creado pequeños cristales y fibras de quitina a partir de desechos de mariscos. Las nanopartículas aumentan la resistencia del cemento casi 1,5 veces.

En su trabajo publicado en la revista Cementy Concrete Composites, los investigadores estudiaron el comportamiento de las nanopartículas de quitina. A diferencia de la celulosa, que también se utiliza para aumentar la resistencia del cemento, este material tiene un conjunto adicional de átomos a nivel molecular. Gracias a ello, los científicos pueden controlar la carga en la superficie de las moléculas y, por tanto, su comportamiento en el mortero de cemento.

El estudio mostró que agregarLos nanocristales de quitina procesados ​​en cemento mejoran sus propiedades, incluyendo su consistencia, tiempo de fraguado, resistencia y durabilidad. Vieron un aumento del 40 % en la resistencia a la flexión del concreto y una mejora del 12 % en su compresibilidad. Además, la composición modificada se endureció durante una hora más. Esto es necesario para aumentar la gama de transporte y construcción en climas cálidos.

Los investigadores estudian la resistencia del cemento bajo presión. Foto: Universidad Estatal de Washington

Las conchas de cangrejos, camarones y langostas sonalrededor del 20-30% proviene de quitina, y la mayor parte del resto es carbonato de calcio, otro aditivo útil para el cemento. Al mismo tiempo, en el mundo se producen anualmente de 13 a 17,5 millones de kg de desechos de la industria pesquera. La mayoría de ellos son simplemente arrojados al mar.

La producción de cemento es intensiva en carbonoun proceso que requiere el uso de combustibles fósiles para alcanzar las altas temperaturas requeridas (1.500 °C). La piedra caliza utilizada en su producción también se descompone, lo que produce dióxido de carbono adicional. Al mismo tiempo, el hormigón clásico se agrieta fácilmente, lo que reduce su durabilidad.

Los autores del trabajo creen que reemplazar la piedra caliza con nanopartículas de quitina ayudará a reducir los costos de energía, el volumen de basura de los mariscos y también aumentará la durabilidad y la resistencia al desgaste de los edificios de cemento.

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