Innovadora solución contra la corrosión en estructuras de hormigón

La lucha contra el óxido: un desafío en la construcción moderna

La construcción de infraestructuras ha avanzado a pasos agigantados en las últimas décadas, pero hay un enemigo silencioso que amenaza la durabilidad de estas obras: el óxido. Aunque puede parecer un problema menor en comparación con otros desafíos que enfrentan los ingenieros, la corrosión del acero en el hormigón representa un coste significativo y un riesgo potencial para la seguridad pública. Se estima que un tercio de los puentes en Estados Unidos necesitan reparaciones o sustituciones, lo que podría costar casi 400 mil millones de dólares en la próxima década.

La corrosión del acero en estructuras de hormigón

El uso de acero de refuerzo en el hormigón es fundamental para proporcionar resistencia y estabilidad a las estructuras. Sin embargo, este acero es vulnerable a la corrosión, especialmente en entornos expuestos a la humedad y la sal, como los puentes. Cuando el acero se oxida, puede provocar la expansión del material, que a su vez causa agrietamientos y fallos estructurales en el hormigón. Esto es especialmente preocupante en las infraestructuras que son esenciales para el tráfico diario y el transporte de mercancías.

La corrosión del acero en el hormigón no solo afecta la vida útil de las estructuras, sino que también puede llevar a costosas reparaciones y, en algunos casos, a la clausura de vías cruciales.

Soluciones actuales y sus limitaciones

A lo largo de los años, los ingenieros han desarrollado varias soluciones para combatir el problema del óxido en el hormigón. Algunas de estas estrategias incluyen el recubrimiento de las varillas de acero con epóxico, que proporciona una barrera contra la humedad y la sal. Sin embargo, este método no es infalible; el epóxico necesita ser almacenado en condiciones específicas y cualquier daño en el recubrimiento debe ser reparado, lo que incrementa los costes indirectos de mantenimiento.

Otra opción es la aplicación de capas adicionales de hormigón sobre las varillas para retrasar la llegada de la humedad al acero. Sin embargo, este enfoque no es estructural y solo busca comprar tiempo antes de que la corrosión se convierta en un problema. A medida que las infraestructuras envejecen, estas soluciones temporales pueden volverse inadecuadas y costosas, lo que plantea la necesidad de una solución más duradera.

Innovación en la ingeniería: el acero inoxidable como solución

La innovación está a la vanguardia de la lucha contra el óxido en el hormigón. Una de las propuestas más interesantes es la utilización de varillas de acero inoxidable. Aunque este material es considerablemente más caro que el acero convencional, su resistencia a la corrosión es indiscutible. Steven Jepeal, cofundador y CEO de Allium Engineering, señala que “es demasiado caro para usarse en cada puente”, lo que limita su aplicación a las estructuras más críticas.

Sin embargo, Allium Engineering ha desarrollado una solución que podría cambiar las reglas del juego: una varilla de acero convencional recubierta con una fina capa de acero inoxidable. Este enfoque no solo prolonga la vida útil de las estructuras, sino que también busca igualar o incluso reducir los costes en comparación con las varillas recubiertas de epóxico.

La propuesta de Allium Engineering

El enfoque innovador de Allium consiste en aplicar una capa delgada de acero inoxidable sobre las varillas de acero, lo que podría extender la vida útil de un puente de 30 a 100 años. Samuel McAlpine, cofundador y CTO de Allium, explica que “mientras tengamos una cobertura completa de la superficie, una capa delgada es suficiente para resistir la corrosión durante cientos o miles de años”.

Recientemente, la tecnología de Allium ha sido implementada en varios reemplazos de puentes, incluyendo proyectos en el Interstate 91 en Massachusetts y en la carretera U.S. Highway 101 en el condado de Mendocino, California. Este enfoque innovador no solo ofrece una solución a largo plazo, sino que también puede reducir el uso de cemento en un 10%, lo que contribuye a un enfoque más sostenible en la construcción.

Ventajas sobre el recubrimiento epóxico

La varilla de acero inoxidable recubierta que propone Allium no solo se presenta como una alternativa más duradera, sino que también es más fácil de manejar durante la instalación. A diferencia de las varillas recubiertas de epóxico, que requieren un almacenamiento específico y reparaciones constantes, la varilla de Allium no necesita cuidados tan meticulosos. Esto podría resultar en una reducción significativa de los costes indirectos asociados a la manipulación y mantenimiento de las varillas.

La eliminación de la necesidad de una capa adicional de hormigón para proteger el acero podría llevar a una reducción en el uso de materiales, haciendo que la construcción sea más eficiente y menos costosa.

El proceso de fabricación de las varillas recubiertas

El proceso de fabricación de las varillas de acero recubiertas de acero inoxidable es también innovador. Allium utiliza lingotes de acero de 3.200 kilogramos, a los que se les aplica una capa de acero inoxidable mediante un proceso de soldadura. Estos lingotes, que normalmente tienen entre 15 y 20 centímetros de lado y 12 metros de largo, son alimentados a través de una serie de rodillos hasta alcanzar el grosor deseado.

Jepeal destaca que “al revestir una superficie más pequeña con una capa más gruesa e integrarla en el proceso de los molinos, podemos hacer algo que es mucho más barato, escalable y fácil de controlar en términos de calidad”. Cada varilla de acero termina con aproximadamente 0,2 mm de recubrimiento de acero inoxidable, una cantidad suficiente para evitar la corrosión en condiciones normales.

Impacto en la sostenibilidad y el medio ambiente

La innovación en el uso de varillas de acero recubiertas también tiene implicaciones importantes para la sostenibilidad. Al permitir el uso de cementos más ecológicos, que suelen ser menos alcalinos que las mezclas estándar, se abre la puerta a una construcción más respetuosa con el medio ambiente. McAlpine menciona que, dado que las varillas no son tan susceptibles a la corrosión, se puede optar por materiales de construcción más sostenibles.

Además, la reducción del uso de cemento y la posibilidad de utilizar cementos más ecológicos contribuyen a disminuir la huella de carbono asociada a la construcción de infraestructuras. Este aspecto es cada vez más relevante en un mundo que lucha por combatir el cambio climático y busca alternativas más sostenibles en todos los sectores.

Un futuro prometedor

La propuesta de Allium Engineering podría marcar un antes y un después en la forma en que se construyen y mantienen las infraestructuras en todo el mundo. Con el aumento de la necesidad de reparaciones en puentes y otras estructuras de hormigón, la demanda de soluciones innovadoras es más alta que nunca. La combinación de durabilidad, sostenibilidad y reducción de costes podría posicionar a la tecnología de Allium como una opción preferida para ingenieros y responsables de la toma de decisiones en el sector de la construcción.

A medida que las ciudades y los estados enfrentan la presión de mantener y mejorar sus infraestructuras, la búsqueda de soluciones efectivas y económicas se vuelve esencial. La propuesta de Allium, que combina el uso de acero inoxidable con la ingeniería moderna, no solo promete alargar la vida útil de las estructuras, sino que también ofrece una respuesta viable a los desafíos económicos y medioambientales que enfrenta la industria de la construcción.