Estudio del Efecto de la Auto-reparación en estructuras de concreto: implementada por encapsulamiento en elementos expuestos a condiciones de intemperismo acelerado.  Problema ¿Cuáles serán los efectos de la aplicación de la Bio-mineralización bacteriana en elementos de concreto reforzado, expuestos a condiciones aceleradas y simuladas de intemperismo, y en qué medida, dichos efectos, cambiaran los resultados esperados de dicho tratamiento?  Hipótesis La interacción de las estructuras de concreto con agentes nocivos, como iones de cloruro o dióxido de carbono, presentes en las condiciones operativas de los elementos, cambian las condiciones normales para la generación de la biomineralización bacteriana, y a su vez, propician la alteración de los resultados esperados de dicho tratamiento.  Objetivo general Examinar los efectos de la biomineralización al ser implementada en elementos de concreto reforzado, expuestos a condiciones aceleradas de intemperismo, en los cuales se adicionen los microorganismos, y su nutriente, por algún método de supervivencia tardía en la matriz cementante.  Objetivos específicos  Definir los mecanismos de adición para los microorganismos en la matriz de los elementos de concreto.  Conceptuar las características y propiedades de los especímenes, que favorezcan a la investigación.  Designar la metodología experimental necesaria para analizar los efectos producidos por el tratamiento de biomineralización en las condiciones operativas previstas.  Examinar, una vez realizados los especímenes, el comportamiento electroquímico del acero de refuerzo al estar en contacto con las reacciones químicas propias de la biomineralización.

Bibliografía comentada, marco teórico. P. K. Mehta and P. J. M. Monteiro, Concrete Microstructure, Properties, and Materials. New York Chicago San Francisco Lisbon London Madrid Mexico City Milan New Delhi San Juan Seoul Singapore Sydney Toronto: McGraw-Hill, Comentarios: el libro aborda de manera profunda las propiedades y susceptibilidades de los elementos de concreto. G. T. Halvorsen, P. Barlow, D. W. Fowler, F. Barth, W. Hansen, H. L. Boggs, M. E. Brander, and T. C. Liu, “Causas, Evaluación y Reparación de Fisuras en Estructuras de Hormigón Informado por el Comité ACI 224,” Comentarios: El presente reporte, enlista las posibles causas de agrietamiento en elementos de concreto y propone una serie de evaluaciones, reparaciones y métodos de prevención. M. C. Abel. 2015, Biomineralización. Departamento de Química Biomacromolecular. Instituto de Química UNAM. Comentarios: El autor describe el proceso de la biomineralización, proceso importante para el presente estudio, describe las etapas y los factores fundamentales para la precipitación de los minerales.

Bibliografía comentada, antecedentes. F. Jroundi, M. T. Gonzalez-Muñoz, A. Garcia-Bueno, and C. Rodriguez-Navarro. (2014), “Consolidation of archaeological gypsum plaster by bacterial biomineralization of calcium carbonate,” Acta Biomater., vol. 10, no. 9, pp. 3844–3854. Comentarios: en este articulo se presentan los principios de aplicación del tratamiento de precipitación de biocarbonatos, con la finalidad de reparar ornamentación con valor histórico. El tratamiento fue aplicado en un yeso, con la finalidad de mejorar su consistencia y adherencia, lo cual fue logrado. S.S. Bbang, J.J. Lipert, U. Yerra, S. Mulukutla y V. Ramakrishnan. 2010, “Microbial calcite, a bio-based Smart nano material in concrete remediation”. International journal of smart and nano materials, SD Comentarios: la presente investigación se basa en los efectos producidos por la bacteria “Sporosarcina Pasteurii” sobre elementos de mortero de cemento enfocándose en el crecimiento de la sepa y la producción de calcita y también en el efecto a la resistencia a la compresión de los mismos ejemplares comparados con especímenes normales. Se encontró, en el caso de la resistencia a la compresión, una diferencia notoria en comparación con el espécimen normal, se puede observar un incremento de casi el doble dela resistencia. También se observó un buen crecimiento de la cepa y una adecuada producción de cristales de calcita

Justificación En la actualidad es común el uso de agentes sintéticos, encapsulados, para la auto-reparación de estructuras de concreto y diversos materiales de construcción. Dichos tratamientos poliméricos resultan de utilidad cuando se presentan las condiciones idóneas. Sin embargo, son sensibles a daños provocados por cuestiones mecánicas, químicas, térmicas, radiación UV, o a la combinación de estos y más factores [6]. En vista de la necesidad de contribuir con el cuidado de los recursos naturales, se propone tomar la propuesta de Auto-reparación (self-healing) en estructuras de concreto, y darle un enfoque Eco-amigable. Para tal efecto, existe la posibilidad de aprovechar la biomineralización microbiana; sin embargo, la literatura disponible hasta el momento, referente ha dicho tratamiento, carece de un enfoque orientado a su utilización en elementos expuestos al intemperismo, y a su vez analizar el comportamiento frente a la corrosión del acero de refuerzo. Por tal razón, se necesita comprender el funcionamiento de la biomineralización bajo las condiciones mencionadas.

Metodología Experimental MesActividadObjetivo de la actividad en el proyecto Definir los mecanismos de adición para los microorganismos en la matriz de los elementos de concreto Conceptuar las características y propiedades de los especímenes, que favorezcan a la investigación Designar la metodología experimental necesaria para analizar los efectos producidos por el tratamiento de biomineralización en las condiciones operativas previstas Examinar, una vez realizados los especímenes, el comportamiento electroquímico del acero de refuerzo al estar en contacto con las reacciones químicas propias de la biomineralización.

Referencias  V. Achal and A. Mukherjee, “A review of microbial precipitation for sustainable construction,” Constr. Build. Mater., vol. 93, pp. 1224–1235,  G. Federal, “Plan Nacional de Desarrollo,” Zhurnal Eksp. i Teor. Fiz., pp. 9–175,  E. Management, Microorganisms in Environmental Management, T. Satyana. Dordrecht: Springer Netherlands,  G. D. O. Okwadha and J. Li, “Optimum conditions for microbial carbonate precipitation,” Chemosphere, vol. 81, no. 9, pp. 1143–1148,  K. Van Tittelboom, E. Tsangouri, D. Van Hemelrijck, and N. De Belie, “The efficiency of self-healing concrete using alternative manufacturing procedures and more realistic crack patterns,” Cem. Concr. Compos., vol. 57, pp. 142–152,  D. Y. Wu, S. Meure, and D. Solomon, “Self-healing polymeric materials: A review of recent developments,” Prog. Polym. Sci., vol. 33, no. 5, pp. 479–522,  P. K. Mehta and P. J. M. Monteiro, Concrete Microstructure, Properties, and Materials. New York Chicago San Francisco Lisbon London Madrid Mexico City Milan New Delhi San Juan Seoul Singapore Sydney Toronto: McGraw-Hill,  G. T. Halvorsen, P. Barlow, D. W. Fowler, F. Barth, W. Hansen, H. L. Boggs, M. E. Brander, and T. C. Liu, “Causas, Evaluación y Reparación de Fisuras en Estructuras de Hormigón Informado por el Comité ACI 224,”  M. C. Abel, “Biomineralización.”  M. C. Abel, “¿ Qué significa la biomineralización ?,” in BIOMINERALIZACION DE CARBONATO DE CALCIO. 20  F. Jroundi, M. T. Gonzalez-Muñoz, A. Garcia-Bueno, and C. Rodriguez-Navarro, “Consolidation of archaeological gypsum plaster by bacterial biomineralization of calcium carbonate,” Acta Biomater., vol. 10, no. 9, pp. 3844–3854, Sep