Resumen
El hormigón es el material sintético más ampliamente utilizado en la actualidad a nivel mundial. Sus aplicaciones son bien conocidas en la
ingeniería civil y en la edificación, pero existen significativos aspectos de este material tan conocido que deben ser analizados con mayor
profundidad y que requieren de nuevas teorías. De entre todos ellos, hay dos aspectos destacables en el campo del hormigón sobre los
que se focaliza este proyecto: nuevos hormigones para aplicaciones especiales tales como hormigones autocompactantes, hormigones
de altas prestaciones, hormigones para impresión 3D y hormigones autosanables.
El objetivo general del proyecto es la aplicación selectiva de técnicas no destructivas para la monitorización de procesos de fabricación,
deterioro y autosanado en este tipo de materiales cementantes. Concretamente se pretende la aplicación en situaciones de pre-fraguado
(estado fresco) relacionadas con aspectos reológicos de morteros y hormigones y la aplicación en procesos de evolución de material
endurecido (específicamente en procesos de fisuración/daño y su autosanación). También se plantean una serie de objetivos generales
transversales: incrementar el conocimiento de los fenómenos físicos involucrados, desarrollar nuevas técnicas basadas en ondas
mecánicas para la valoración de las características de los materiales cementicios, así como el avance y adaptación de las técnicas
alcanzadas en el proyecto anterior para las nuevas aplicaciones presentadas.
El proyecto pretende desarrollar nuevos métodos de evaluación no destructiva sobre pastas, morteros y hormigones en fresco
(caracterización reológica) y sobre sistemas que han sufrido un daño (fisuración) en los que se produce un proceso de regeneración o
autosanación. En el ámbito de la reología, se pretende establecer métodos basados en los ultrasonidos que permitan evaluar las
propiedades reológicas básicas, como son la viscosidad y la tensión umbral, ambos parámetros clave para el diseño de mezclas en la
puesta en obra de hormigón autocompactable, hormigón de altas prestaciones y hormigón para impresión 3D. Las técnicas ultrasónicas
serán las conocidas (velocidad y atenuación), pero mediante una monitorización no uniforme en intervalos de tiempo y amplitud, y
también técnicas más novedosas basadas en fenómenos no lineales (determinismo), medidas del coeficiente de reflexión de ondas y la
transmisión de ondas Lamb.
Se van a analizar los fenómenos de generación de daño por fisuración en morteros y hormigones (a través de medidas simultáneas de
carga mecánica y variación de los parámetros ultrasónicos), y se va a monitorizar el fenómeno de la autosanación producido en diferentes
condiciones (humedad, presencia de CO2). La autosanación se llevará a cabo por procesos autógenos (por la propia naturaleza del
cemento hidratado) y por procesos autónomos (por adición de productos comerciales basados en bacterias y cápsulas de reactivos). La
monitorización se realizará mediante técnicas ultrasónicas y técnicas de espectroscopía de resonancia acústica no lineal. Respecto a las
técnicas ultrasónicas se emplearán técnicas por contacto (velocidad, atenuación, modalidad de la señal, Lamb waves, reflexión ), técnicas
tomográficas (basadas en redes neuronales), y técnicas sin contacto (ultrasonidos acoplados por aire). Por otro lado, las técnicas de
resonancia acústica empleadas se basarán en el cálculo del parámetro histerético obtenido a partir de señales de resonancia.
