El desarrollo tecnológico en el mundo ha llevado a la industria de la construcción a un nuevo nivel. En esta revolución también participó uno de los materiales de construcción más utilizados, el hormigón. El hormigón inteligente es uno de esos inventos que está haciendo que el mundo piense de manera diferente.
El hormigón ha sido durante mucho tiempo un material compuesto popular para muchos tipos de estructuras. Uno de sus puntos débiles es la falta de resistencia del hormigón, que puede provocar rápidamente grietas. Monitorear grietas en estructuras de concreto y controlar su propagación se ha vuelto extremadamente popular. Estas iniciativas son fundamentales para la reparación rápida, la seguridad y la durabilidad a largo plazo de las infraestructuras críticas. Ensayos no destructivos Ya se han utilizado varios métodos para satisfacer la demanda. Sin embargo, las pruebas todavía se consideran costosas porque requieren la fijación o incorporación de sensores a las estructuras.
La Dra. Deborah DL Chung, de la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo, desarrolló el hormigón inteligente. Para mejorar su capacidad para detectar tensiones o deformaciones y al mismo tiempo mantener sus excelentes propiedades mecánicas, el hormigón inteligente se refuerza con fibra de carbono en el rango de 0,2 a 0,5 por ciento en volumen.
La resistencia eléctrica del hormigón se puede mejorar mezclando una pequeña cantidad de fibras cortas de carbono en una hormigonera común en respuesta a la carga o tensión. El contacto entre las fibras y la matriz de cemento cambia cuando el hormigón se deforma o se tensiona, lo que a su vez afecta la resistencia eléctrica volumétrica del hormigón. La resistencia eléctrica se puede medir para determinar la carga. Para monitorear la salud interna de las estructuras y responder a los terremotos, el concreto inteligente puede detectar pequeños defectos estructurales antes de que se vuelvan graves.
El hormigón autosensible, el hormigón autoadaptable, el hormigón autorreparable y otros tipos de hormigón inteligente se incluyen en este grupo muy amplio de materiales.
Un subconjunto de hormigón inteligente que se propuso por primera vez y se investigó amplia y sistemáticamente es el hormigón autodetectable. Excelentes propiedades mecánicas, durabilidad, larga vida útil y fácil instalación y mantenimiento son las principales ventajas del hormigón autodetectable.
El hormigón autoportante se utiliza ampliamente en infraestructuras civiles como rascacielos, autopistas, puentes, pistas de aeropuertos y traviesas de losa continua para trenes de alta velocidad, presas y centrales nucleares. Es particularmente prometedor para el monitoreo del estado estructural, la detección de tráfico, etc.
El uso de hormigón inteligente para garantizar el desarrollo sostenible de materiales y estructuras de hormigón es hormigón consciente de sí mismo. La industria tradicional de materiales de hormigón experimentará, por tanto, un cambio profundo que debería tener un impacto positivo en la economía, la sociedad y el medio ambiente.
Tipos inteligentes de hormigón
Los diversos usos de Smart Concrete han llevado al mundo a un nuevo nivel. Veamos los principales tipos de tales desarrollos.
- Sellado transparente
- Mejorar la durabilidad
- Sensores de monitoreo de concreto
- Uso de la nanotecnología
El desarrollo tecnológico de los materiales de construcción ha hecho avanzar la industria. Sin embargo, cabe destacar que debemos tener mucho cuidado con los defectos materiales. El uso de estos materiales sólo puede realizarse después de un examen cuidadoso. Aunque existe un factor de seguridad del material que indica problemas con los materiales, es muy importante tener confianza en ellos al utilizar materiales nuevos.
Reparación de estructuras de hormigón.
Como la tecnología aún no ha logrado los avances necesarios para su uso en aplicaciones a gran escala, aún no se ha propuesto el uso de hormigón inteligente para reparaciones estructurales. El hormigón inteligente puede ser una herramienta útil para las intervenciones de reparación porque avisa automáticamente si una grieta se vuelve a abrir o si se forman nuevos daños en una sección de la estructura que ha sido reparada. El material debe tener propiedades de expansión para absorber tensiones estáticas locales y adherirse lo mejor posible a la estructura restaurada antes de que pueda usarse para reparaciones estructurales. Además, se deben investigar exhaustivamente sus propiedades de contracción y fluencia.
Detección de tráfico
El control y la ejecución de las operaciones de tráfico depende en gran medida del reconocimiento de los vehículos. Actualmente, los datos de tráfico se recopilan y procesan utilizando diversas tecnologías de detección. Estas estadísticas de tráfico se recopilan principalmente mediante sensores colocados cerca o debajo de la carretera.
Un enfoque innovador para el desarrollo de sensores de detección de vehículos es el hormigón autodetectable. Debido a que están hechos de materiales de concreto, los sensores de detección automática de vehículos de concreto tienen varias ventajas sobre los detectores tradicionales, incluyendo fácil instalación y mantenimiento, amplio rango de detección, bajo costo, alto nivel de inmunidad a interferencias, larga vida útil y buena compatibilidad con las superficies de la carretera. .
Los caudales de tráfico, las velocidades de los vehículos, la densidad del tráfico e incluso el pesaje en ruta se pueden detectar utilizando hormigón autodetectable incrustado en secciones de carreteras o puentes. Se pueden utilizar no sólo para detectar coches en la carretera, sino también en sistemas de automatización de aparcamientos. Además, estas secciones de carreteras o puentes con detección automática pueden proporcionar datos de apoyo para el seguimiento de la salud estructural y la evaluación del estado de la infraestructura de transporte.
Otros beneficios del Hormigón Inteligente
- Es posible el seguimiento en tiempo real
- El hormigón inteligente es más resistente que el hormigón tradicional
- Los costos de construcción serían más altos que con el hormigón convencional. Sin embargo, el coste total, incluido el equipo de sensores que se instalará en el hormigón convencional, sería mayor que en el hormigón inteligente.
- Sus propiedades de autocuración no se pueden lograr mediante métodos convencionales. Ayuda a curar grietas
- Reduce la corrosión del refuerzo.
- Reducir las reparaciones de concreto con bajo deterioro del concreto .
