Concreto bacteriano: el futuro de las infraestructuras autorecuperables y sostenibles

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería civil
• Microbiología

Sus antecedentes:

• La durabilidad del hormigón es crucial para la longevidad de la infraestructura.
• La precipitación de carbonato de calcio inducida por microbios (MICP) ofrece un nuevo enfoque para mejorar las propiedades del concreto.
• Comprender las funciones específicas de las diferentes cepas microbianas es esencial para optimizar el hormigón bacteriano.

Objetivo del estudio:

• Investigar la mejora de la durabilidad del hormigón utilizando varias cepas microbianas a través de MICP.
• Evaluar la eficacia del hormigón bacteriano para resistir la degradación del medio ambiente.
• Identificar las cepas y concentraciones microbianas óptimas para mejorar el rendimiento del concreto.

Principales métodos:

• Incorporación de cepas microbianas (Bacillus Licheniformis, Bacillus Flexus, Pseudomonas stutzeri, Escherichia coli, Bacillus subtilis) en el hormigón
• Pruebas de durabilidad que incluyen la absorción de agua, la prueba rápida de permeabilidad al cloruro (RCPT), la resistencia al sulfato, la pérdida de fuerza del ácido clorhídrico y la sorptividad.
• Caracterización de materiales mediante análisis de rayos X de dispersión de energía (EDAX), microscopía electrónica de barrido (SEM) y difracción de rayos X (XRD).

Principales resultados:

• El concreto bacteriano demostró una reducción significativa de la absorción de agua y la penetración de iones de cloruro.
• Bacillus subtilis y Bacillus Flexus mostraron la mayor impermeabilidad.
• Resistencia mejorada al ataque de sulfato y ácido clorhídrico, con evidencia de capacidad de autocuración.
• EDAX, SEM y XRD confirmaron la precipitación de carbonato de calcio, la densificación de la matriz y la curación de las grietas.

Conclusiones:

• El hormigón bacteriano exhibe una mayor durabilidad y propiedades de autocuración en comparación con el hormigón convencional.
• Las cepas microbianas específicas, en particular Bacillus subtilis y Bacillus Flexus, en concentraciones de 106 células/mL, proporcionan las mejoras más significativas.
• El hormigón bacteriano representa un material de construcción sostenible con un mejor rendimiento a largo plazo debido a sus mecanismos de autocuración inherentes.