Estudio del comportamiento del óxido de grafeno como tratamiento superficial en estructuras de hormigón

Resumen

Una de las actividades que mayor impacto tiene sobre el medio ambiente es la construcción. El gran consumo de recursos naturales derivados de esta, junto con la gran producción de residuos de construcción y demolición (RCD) que genera, provocan una gran presión medioambiental. De esta forma, nacen los principales desafíos que enfrenta la conservación de los materiales de construcción. Todos estos desafíos están comprometidos con la promoción de la construcción ambientalmente sostenible, mediante la implementación de nuevas prácticas innovadoras para reducir el impacto ambiental. Es por ello, que cualquier técnica que permita aumentar la vida útil de los materiales utilizados en la construcción, conseguirá de forma indirecta una mejora considerable de la sostenibilidad, fomentando la economía circular. Una de las técnicas que viene proponiéndose en los últimos años, orientada a aumentar la vida útil de los materiales de construcción, y sobre todo de las estructuras de hormigón, es el uso de recubrimientos o tratamientos superficiales. Recientemente, la búsqueda de estrategias para mejorar el rendimiento de los recubrimientos tradicionales ha jugado un papel importante la aparición del uso de nanomateriales. La viabilidad que presenta el uso de distintos nanomateriales como material complementario para mejorar el rendimiento de los tratamientos superficiales ya ha sido constatada en los últimos años por un gran número de publicaciones. Los autores de estas investigaciones han evaluado el efecto que provoca la combinación de nanomateriales con tratamientos superficiales tradicionales. Los resultados obtenidos engloban una mejora de las propiedades mecánicas, microestructurales y de durabilidad de las estructuras de hormigón que presentan tratamientos superficiales modificados con nanomateriales. El extraordinario potencial que presentan los nanomateriales ha provocado que se estudie la viabilidad de estos como único tratamiento superficial para aumentar la vida útil de las estructuras de hormigón. Surge así la línea de investigación de la presente tesis doctoral, basada en el uso de nuevos tratamientos superficiales formados únicamente por nanomateriales 2D. El nanomaterial utilizado en esta investigación es el óxido de grafeno (por sus siglas en ingles GO), que es uno de los materiales 2D más prometedores, gracias a su estructura laminar y su espesor atómico, que le proporcionan una química superficial rica en oxígeno y una buena dispersabilidad en agua, convirtiéndose en una alternativa potencial para la protección de los materiales de construcción. Además, se considera que el GO es el derivado del grafeno más asequible, desde el punto de vista económico permite recubrimientos a gran escala. El uso de GO como tratamiento superficial proporciona una protección real, lo que supone una nueva línea de mejora en la resistencia de las estructuras de hormigón.