NANOTECNOLOGÍAS EN OBRAS CIVILES

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El estudio de esta nueva tecnología permitirá reducir los impactos ambientales que genera la industria de la Construcción, dado que ésta es responsable, del 50% de los recursos naturales empleados y del 50% del total de los residuos generados, por lo que la nanotecnología contribuirá decididamente a la reducción del uso de los recursos naturales y consecuentemente a la de residuos generados a lo largo de su ciclo de vida, facilitando que los materiales de construcción del futuro tengan un perfil medioambiental preferente.

Esta aplicación de la nanotecnología a la construcción también sirve como una de las tecnologías claves para el desarrollo de una nueva capacidad tecnológica y de mercadeo innovador.

Al combinar diferentes materiales de construcción con una serie de innovaciones, se puede promover tanto la plusvalía del producto como sus nuevas técnicas de utilización y estilo de construcción.

2. Marco Teórico

2.1 Definición de nanotecnología

La nanotecnología es el estudio y la manipulación de la materia en escala muy pequeña, un rango entre 1 y 100 nanómetros [6].

2.2 Clasificación

La nanotecnología se divide en dos tipificaciones, según la técnica de aplicación: técnicas de arriba hacia abajo (Top-down) y técnicas de abajo hacia arriba (Bottom up). En el caso de la nanotecnología Top-down, se trata de diseñar y miniaturizar el tamaño de estructuras para obtener a nano escala sistemas funcionales en el caso de la producción de nano electrónica (miniaturización de sistemas electrónicos). Y en el caso de la nanotecnología tipo Bottom-up, se centra en la construcción de estructuras y objetos más grandes a partir de sus componentes atómicos y moleculares o sea este tipo de nanotecnología es acogida como el enfoque principal de la nanotecnología ya que permite que la materia pueda controlarse de manera extremadamente precisa. Por otra parte, se puede clasificar o subdividir la nanotecnología según el ámbito de aplicación, de esta forma se puede dividir como seca y húmeda. Esta clasificación se determina según el medio en y para el cual se genera tal aplicación, el medio puede ser acuoso (nanotecnología húmeda) y el caso de la ausencia de un entorno húmedo (nanotecnología seca) [6].

2.3. La Nanotecnología y la Construcción

Las nanotecnologías ofrecen un alto potencial para promover innovaciones radicales y de alto valor en la fabricación, propiedades y uso de los materiales de construcción. La nanotecnología facilitará materiales más ligeros, resistentes, con menor impacto ambiental e incluso autoadaptables e inteligentes [2].

2.4. Nanotecnología para el desarrollo de nuevos Materiales

Lo que se pretende con la investigación es proponer el uso de los nuevos materiales nano estructurados en la mejora del diseño arquitectónico de las viviendas con el fin de lograr una vivienda sostenible, es decir lograr una vivienda de bajo consumo energético y amigable con el medio ambiente, desde la etapa de planificación hasta la etapa de mantenimiento, para de esta forma disminuir la emisión de gases de efecto invernadero. La aplicación de la nanotecnología en los materiales nano estructurados es favorable al sector construcción, debido a brinda nuevos materiales con mejores propiedades físicas y mecánicas, las cuales deben ser aprovechadas por los arquitectos. Los materiales nano estructurados están cambiando la concepción del diseño arquitectónico, brinda al arquitecto libertades que antes no contaba debido a que eran condicionados por los materiales tradicionales. Por tal motivo es que ahora se puede hablar de nuevas tendencias arquitectónicas, tendencias ecológicas, tendencias biológicas, etc. el arquitecto es el que va a promover el rumbo de los nuevos materiales nano estructurados. [2]

2.5 Nanotecnología para la estabilidad de suelos según Huella Ecológica

Para evaluar la huella ecológica de las tecnologías alternativas de estabilización de caminos, se utiliza como parámetro la emisión de gases de efecto invernadero, en particular CO2. Sobre esta base, se contrasta la técnica de pavimento convencional, que utiliza agregados, asfalto y concreto como materias primas principales contra la estabilización química, empleando un producto formulado sobre la base de una emulsión estable de nano hierro en una matriz polimérica, el cual se aplica sobre suelos nativos, con mínimo aporte de otras materias primas ex situ. Ambas técnicas pueden dividirse en tres etapas: producción de las materias primas, transporte de las mismas hacia el sitio de trabajo y construcción propiamente dicha del camino (pavimentado o estabilizado según el caso), a lo cual se suma la eventual disposición final de desechos[4].Sobre esta base conceptual, la energía consumida y la consiguiente emisión de dióxido de carbono fueron calculadas de acuerdo con los siguientes criterios: 1. Producción de materias primas: incluye las cantidades totales de materiales necesarios para un caso base, tanto para la subrasante como para la cubierta de rodamiento, así como la maquinaria empleada y la eventual disposición de desechos 2. Transporte: incluye el consumo de combustible para el despacho de todos los materiales y de las máquinas viales hasta el sitio de trabajo, así como el traslado de material de descarte generado si es aplicable al caso. 3. Construcción: incluye en consumo de combustible de la maquinaria vial empleada para la pavimentación o el estabilizado, según el caso [4].

2.6 Nanotecnología para la estabilidad de suelos segun Factibilidad Económica

Se evalúa la factibilidad económica de distintas opciones para el estabilizado de suelos naturales, como una opción a considerar en lugar del costoso pavimento convencional, usualmente descartado para caminos rurales poco transitados. Las opciones consideradas incluyen productos comerciales importados en comparación con un estabilizador formulado como una suspensión de nano hierro en una matriz de copolímero, manufacturada localmente. En este caso se llevó a cabo un estabilizado reutilizando el material existente, con agregado pétreo virgen (19%), arena de reciclo de una fundición (7%), cemento (2%) y SoilTek (suspensión de nano hierro en una matriz de copolímero, manufacturada localmente) [1].

2.5. Nanotecnología para el reforzamiento de concretos

el proceso de hidratación del cemento es muy complejo,