Notas Técnicas Internacional

JAPÓN TIERRA APISONADA: TÉCNICA MILENARIA

Con el contexto del mar y la tierra en Honjima, 300 personas cooperaron para usar tierra apisonada como el principal material de construcción. Originalmente, el método de construcción se llamaba hanchiku, muy usual en China y Japón, que mezcla el agua de mar y cal que se obtiene del terreno para mejorar la resistencia estructural. Este método crea acabados muy coloridos gracias al uso de tierra de diferentes colores, como la tierra amarilla china, la tierra Hakui y la tierra azul claro. A veces se usaban piedras rotas en la superficie para intensificar el efecto del acabado. Por otro lado, al haber poca cantidad de tierra de grano fino en Japón, los japoneses usaban aceite de pescado, cal cáustica y paja como materiales de mezcla para hacer el Hanchiku. Para este proyecto en particular, el trabajo consistió en particularmente apisonar la tierra personalmente. El proyecto fue enfocado en la recuperación de la técnica de los carpinteros. En las Islas Shiwaku incluyendo Honjima, había un gran número de carpinteros, llegando a ser más de 400 maestros carpinteros, desde finales de la era Edo hasta la era Meiji. Los carpinteros Shiwaku eran carpinteros de barcos que hicieron uso de una técnica sofisticada que poco a poco iba quedando de lado. Los arquitectos comenzaron la actividad de la conservación técnica de los carpinteros Shiwaku hace unos 20 años, porque sentían necesario preservar su técnica de alguna manera. El proyecto “ZENKON -YU”, surgió de la necesidad de hacer frente a la catástrofe del terremoto del Gran Oriente de Japón. Consistió en la construcción de 17 baños de emergencia para los afectados. No había casi ningún material general que pudiese haber servido para construir en estos terrenos. Por lo cual se decidió hacer uso de la técnica de los carpinteros Shiwaku, que consiste en apisonar la tierra. Originalmente, el método de construcción llamado “HANCHIKU” mezcla cal proveniente del mar con la tierra, que es apisonada para mejorar la resistencia estructural. Se dice que la tierra apisonada ha sido adoptada en la Gran Muralla de China. Se vincula con la historia de Honjima, donde Setouchi se convierte en nodo de ultramar cuando la técnica del tapial fue traída desde China. Empezando por lo más primitivo, este proyecto tiene el objetivo de recuperar la técnica de carpintero. La forma de este edificio que rodeaba un remolino como una bobina se forma conectando paredes hechas por la relación de aspecto. Como resultado, este edificio se convirtió en el molde a través de la nacionalidad y los tiempos mientras que mantiene un ambiente japonés. Arquitectos: Tadashi Saito + Atelier NAVE Proyecto: ZENKON -YU Ubicación: Kagawa, Japón Área: 32 m2 Año: 2013 Tadashi Saito and Atelier NAVE

ASFALTO CON NANOTECNOLOGÍA MÁS RESISTENTE QUE EL UTILIZADO HOY EN AUTOPISTAS

Los científicos de CEDENNA, que es el CENTRO PARA EL DESARROLLO DE LA NANOCIENCIA Y LA NANOTECNOLOGIA en Chile se ha comprobado que el PRIMER CAMBIO o Restauración, considerable de tramos en una Carretera con asfalto se realizaría a los 10 años de uso. Este mismo ejercicio se efectuó con nanoasfalto, con el cual recién a los 20 a 30 años se debería restaurar.

Los científicos están trabajando con un hormigón que incorpora residuos de plástico y nanomateriales que permiten que sea más eficiente estructuralmente y que tenga la capacidad de ser aislante térmico.

El rubro de la construcción no está exento de incorporar la nanotecnología para mejorar sus desarrollos y productos. Es así como el integrante del Centro para el Desarrollo de Nanociencia y Nanotecnología (Cedenna) y Académico de la Universidad Diego Portales, incorporó nuevos materiales al asfalto para reducir su erosión y mejorar las propiedades de resistencia.

Mediante un software que predice los niveles de agrietamientos y falla en la resistencia mecánica del asfalto, detectaron que el asfalto que incorpora nanotubos tiene una tolerancia considerable. “Si la carretera se construye el hoy día, el primer recambio se estima a los 10 años. Allí se comienza a retirar tramos completos y se deben realizar nuevamente.

Con nuestro asfalto el mismo nivel de falla de un 5% (nivel para el cual se deber realizar un recambio) se alcanza recién entre los 20 a 30 años desde la instalación, y recién a los 20 años comenzaría a presentar agrietamientos visibles, explica el científico.

El especialista incorporó nanopartículas que otorgan mejoras en el desempeño mecánico de la carpeta asfáltica. En números: una carpeta asfáltica común puede soportar 1,4 toneladas, mientras que el innovador desarrollo permitirá aguantar hasta 1,9 toneladas. Esto implica que, además, sea más resistente a la erosión. Cabe recordar que el asfalto es un material derivado del petróleo, que se utiliza ampliamente en recubrimientos y pavimentos, debido a que tiene un menor costo que el cemento y es más fácil de retirar de los caminos en caso de reparaciones u otras obras. A diferencia del hormigón, el asfalto presenta mayor maleabilidad, esto en términos prácticos significa que se deforma más fácilmente, pierde su resistencia con las altas temperaturas y se quiebra con las bajas, lo que conlleva a una alta tasa de defectos y desgaste en condiciones de alto tránsito o cargas pesadas. Hormigón Actualmente la construcción de edificaciones se realiza con hormigón, ya que tiene una altísima resistencia a la compresión y puede soportar varias toneladas de peso por metro cuadrado (o “varios millones de pascales de presión”) de carga. Sin embargo, con el tiempo, este material puede dañarse debido a perturbaciones externas en la estructura (como terremotos, choques u otros impactos), o incluso por el efecto químico de la oxidación de los metales que la sostienen. Junto con esto, el hormigón se deteriora debido a que sus microfisuras o microporosidades pueden transformarse en grietas visibles debido a las altas cargas o tensiones a las que es sometido, permitiendo el acceso de agua que puede dañar las estructuras metálicas sostenedoras. Además, existe otra preocupación en materia de vivienda y está ligada al tema energético. Se requiere que las construcciones tengan una aislación térmica superior, pero el actual hormigón no cumpliría esas condiciones. “Hay un impedimento físico en la naturaleza de los materiales que impide conjugar una alta aislación térmica y una alta resistencia mecánica. Los materiales que son duros, que resisten cargas mecánicas, son malos aislantes térmicos”. Es por ello que ha trabajado en cómo superar esta barrera al agregar un desecho de la industria del plástico. Logramos que este hormigón sea más aislante térmico de manera sustantiva, alcanzamos una conductividad térmica 60% más baja. Pero este hormigón perdió resistencia mecánica. Sin embargo, con nanotecnología mejoramos su resistencia añadiendo nanocompuestos de tal manera que podemos conjugar aislación térmica con resistencia mecánica”. Es así como este desarrollo permite mejorar la aislación térmica del hormigón, sin sacrificar su resistencia mecánica. Por lo tanto, este hormigón nanotecnológico es eficiente y estructural, se concluye.

Para prevenir este tipo de situaciones, la tecnología ofrece soluciones a través de nanomateriales que se pueden adicionar al hormigón o revestirlo. Los nanotubos de carbono presentan una alta resistencia a la tracción y como resultado la mezcla de hormigón tiene una mayor resistencia a la compresión. Esto porque el carbono es uno de los materiales que a escala nanométrica resulta más resistente por la forma en que se organizan sus átomos, superando incluso al acero.

En CEDENNA se logró aumentar en un 30% la resistencia a la compresión en una estructura, gracias a la adición de nanotubos al hormigón. En química, se denominan nanotubos a estructuras tubulares (cilíndricas), cuyo diámetro es del tamaño del nanómetro.

Al incorporar nanopartículas de otros materiales, además de nanotubos, se logró un aumento de la resistencia a la compresión por sobre el 45%.

Si dividimos 1 metro en 1.000 millones, cada parte obtenida equivale a 1 nanómetro (1 nm). Un nanómetro también es igual a la millonésima parte del milímetro.

El nanómetro es la unidad de longitud del Sistema Internacional de Unidades que equivale a una mil millonésima parte de un metro (1 nm = 10 −9 m) o a la millonésima parte de un milímetro. Esto es: 1 nanometro = 0,000000001 metros. Es decir, un nanometro es la mil millonésima parte de un metro, o millonésima parte de un milímetro. También: 1 milímetro = 1.000.000 nanometros.