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Tutor 1

Hurtado Amézquita, Xavier Fernando

Tutor 2

Lozano Ardila, Lucia Cristina

Resumen

El concreto es un material primordial en el sector de la construcción, formado principalmente por una mezcla de cemento, agua y agregados. Esta mezcla puede llevar diferentes tipos de aditivos que ayudan a mejorar sus características y propiedades, como son la resistencia, durabilidad, tiempo de fraguado, entre otras. Estos aditivos generalmente son sustancias químicas, pero en la actualidad se está investigando acerca del uso de componentes biológicos que puedan ser incluidos en las mezclas convencionales para la construcción. Este trabajo tuvo como objetivo validar el uso de bacterias formadoras de esporas del género Bacillus como aditivos biológicos en el proceso de autorreparación de fisuras en el concreto bajo condiciones locales (Bogotá – Colombia), empleando fuentes de materiales Nacionales; siendo una investigación pionera en el país. Este proyecto se basa en estudios ya realizados en diferentes países de Europa, Asia y América, donde se han obtenido resultados satisfactorios en el área de concretos autorreparables. Este proyecto de investigación se realizó siguiendo 4 fases; inicialmente la revisión de la literatura, seguido a esto el planteamiento y ejecución del diseño experimental, luego de la obtención de los resultados se procedió a realizar el análisis de éstos y finalizando se elaboró el informe y los productos de investigación. Los resultados experimentales arrojaron dos cepas bacterianas de origen nacional (Lysinibacillus sphaericus LM y Bacillus Y16) con potencial para la precipitación de carbonato de calcio, siendo estas las utilizadas en los especímenes de estudio. Luego de la incorporación de este sistema de autorreparación basado en bacterias en la matriz de concreto, se analizaron cualitativamente las muestras con y sin incorporación bacteriana, obteniendo como resultado la formación de cristales de CaCO3 tanto en los especímenes con la adición de la bacteria LM como de la Y16, teniendo una evidente diferencia con las muestras de control, en las cuales no observo ninguna aparición de cristales. Por otro lado, en el ensayo de microscopia electrónica de barrido (MEB), el análisis tanto cualitativo, como de composición en las muestras ensayadas, reveló una diferencia positiva en las cantidades de calcio que se encontraban en las zonas de estudio de los especímenes bacterianos con respecto a la muestra de control, y se evidenció la posible presencia de bacterias y esporas bacterianas dentro de la matriz de concreto. Se obtuvieron resultados favorables en la producción del CaCO3 sin evidenciar el cierre de la fisura generada, teniendo en cuenta que en la literatura las fallas generadas en los especímenes tenían tamaños menores a 1 mm, y en nuestro caso el tamaño era considerablemente mayor (5 mm de profundidad)

Resumen en lengua extranjera 1

Concrete is a primary material in the construction sector, consisting mainly of a mixture of cement, water and aggregates. This mixture can be different types of additives that improve their characteristics and properties, such as strength, durability, setting time, and others. These additives are generally chemical substances, but research is currently being done on the use of biological components that can be included in conventional construction mixtures. This study aimed to validate the use of spore forming bacteria of the genus Bacillus as biological additives in the process of self-repair of cracks in concrete under local conditions (Bogota - Colombia) using sources National materials; being a pioneering research in the country. This project is based on studies already carried out in different countries in Europe, Asia and America, where satisfactory results have been obtained in the area of self-healing concretes. This research project was carried out following 4 phases; initially the literature review, followed by the approach and execution of the experimental design, after obtaining the results, the analysis of these was carried out and, finally, the report and the research products were prepared. The experimental results showed two bacterial strains of national origin (Lysinibacillus sphaericus LM and Bacillus Y16) with potential for precipitation of calcium carbonate, that were added to the specimens studied. After the incorporation of this self-healing system based on bacteria to the concrete matrix, the samples with and without bacterial incorporation were qualitatively analyzed, resulting in the formation of CaCO3 crystals in both the specimens with the addition of the bacterial LM and of Y16, having a clear difference with the control samples in which no appearance of crystals was no observed. On the other hand, in the scanning electron microscopy test (SEM), both qualitative and compositional analysis of the samples tested, revealed a positive difference in the amounts of calcium found in the bacterial specimens with respect to the control sample, and the possible presence of bacteria and bacterial spores within the concrete matrix was evidenced. Favorable results were obtained in the production of CaCO3 without showing the closure of the fissure generated, considering that in the literature the flaws generated in the specimens had sizes smaller than 1 mm, and in our case the size was considerably larger (5 mm deep)

Programa académico

Ingeniería Civil

Palabras clave

Concreto autorreparable, Bacterias, Fisuras, Precipitación de carbonato de calcio, Self-healing concrete, Bacteria, Cracks, Calcium carbonate precipitation

Tipo de documento

Trabajo de grado - Pregrado

Licencia Creative Commons

Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 4.0 License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 4.0 License.

Fecha de elaboración

2021

Programa académico

Ingeniería Civil

Facultad

Facultad de Ingeniería

Publisher

Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Civil

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