Influencia de la bacteria Bacillus subtilis en la reparación de fisuras en concretos con A/C de 0.45 y 0.50

• Autor: Herradda Montagne, Juan Antonio
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2023
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/26933
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/26933
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Concreto; Agrietamiento; Mantenimiento y reparación; Bacillus subtilis; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01

Uno de los grandes problemas existentes en el concreto es su enorme tendencia a fisurarse, esto se puede deber a la contracción que sufre al momento del fraguado, sobrecarga del mismo, movimientos sísmicos, temperaturas extremas a lo largo del día y defectos del mismo proceso constructivo. Estas fisuras representan un enorme problema para las estructuras debido a que, son un acceso mediante el cual se puede introducir algún tipo de agente que puede dañar al acero interior; en obras en las que es importante el flujo o almacenamiento del agua podrían generarse pérdidas por infiltración y en elementos de concreto en general las fisuras tienden a reducir la resistencia y durabilidad del mismo. En todos los casos las fisuras, de no ser tratadas a tiempo, tienden a acrecentarse y esto solo hace que la situación referente a las mismas sea más crítica. Por el problema antes mencionado la presente tesis plantea determinar la influencia de la bacteria Bacillus Subtilis en la reparación de fisuras en concretos con a/c de 0.45 y 0.50. Para este fin se realizaron diseños de mezcla patrón y adicionados, tomando en cuenta una proporción de bacterias para cada a/c. El diseño de mezcla se inició con el estudio de los materiales, posteriormente se realizó el diseño de mezcla aplicando el método del agregado global buscando un slump de 3’’ a 4’’. La adición de las bacterias al concreto se hizo de forma directa al momento del mezclado en conjunto con el agua de diseño, la cantidad de bacterias añadidas siguió una proporción de 1kg por cada 200 litros de agua y esta solución se preparó momentos antes del vaciado debido a que no debía tener un contacto directo y prolongado con la luz. A su vez se consideró la cantidad de 10kg de nitrato de calcio por metro cúbico de concreto como fuente de alimento para las bacterias, componente que se diluyó en parte del agua de diseño y se agregó de igual forma al momento del vaciado. Posteriormente se elaboraron muestras y se hicieron ensayos de compresión axial a los 7, 14 y 28 días; pruebas de tracción a los 28 días y finalmente el monitoreo del posible cierre de las fisuras presentes en los especímenes de concreto. Como resultado de los ensayos en concreto fresco, se obtuvo que la adición de bacterias a la mezcla de concreto influyó en las propiedades medidas, las cuales fueron asentamiento, porcentaje de exudación, contenido de aire y tiempo de fragua, tanto inicial como final. Se determinó que los concretos adicionados presentaron mayor asentamiento que los patrones, este aumento fue de 83% y 68%, para los a/c de 0.45 y 0.50 respectivamente. Respecto de la exudación, se determinó que el concreto adicionado presentó un mayor porcentaje de exudación que los concretos tradicionales, siendo esta variación de 0.44 a 0.55 y de 0.66 a 0.93 para los a/c mencionados. En cuanto al contenido de aire, este no presentó grandes variaciones, estando todos los valores hallados alrededor de 2%, muy cercanos al valor estipulado por las tablas ACI. Finalmente, respecto del tiempo de fragua tanto inicial como final se presentaron variaciones que en lo general fueron en aumento, observándose que el tiempo de fragua inicial pasó de 193 a 200 minutos y de 203 a 200 minutos, para los a/c de 0.45 y de 0.50. Para el tiempo de fragua final estos valores fueron de 273 a 307 minutos y de 280 a 300 minutos, tomando como referencia los a/c antes mencionados. Asimismo, para los ensayos de resistencia a la compresión del concreto tanto axial como diametral, se determinaron aumentos en estas propiedades. Estos fueron de un 6.71% y de 10.80% para los a/c de 0.45 y de 0.50 respectivamente, considerando la resistencia a la compresión axial; y de 3.95% y 10.16% los referentes a la compresión diametral para los a/c antes mencionados. Finalmente, respecto del cierre de las fisuras, se determinó que el concreto adicionado con bacterias diseñado en la presente investigación presenta características de autorreparación, aunque es importante remarcar que este porcentaje de cierre es realmente bajo y depende en gran medida del ancho de la fisura debido a que las que se repararon satisfactoriamente no tenían un ancho mayor a 0.5mm.