Aplicaciones avanzadas de los materiales Boletín #205 Hábitat y edificación 

MORTY logra cristales de carbonato cálcico mediante el cultivo de bacterias para progresar en la autorreparación de morteros

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· Una selección y cultivo de microorganismos realizado en los laboratorios de AIDIMME ha generado cristales de carbonato cálcico como base para generar la autoreparación de morteros degradados en obra terminada sin necesidad de intervención humana gracias al proyecto MORTY que impulsa el Instituto Tecnológico AIDIMME. Foto de portada: Cristales generados por las bacterias, y vistos al microscopio óptico.

Esta iniciativa orientada a la autorreparación de morteros mediante microorganismos ha obtenido el compuesto básico mediante la selección de cinco cepas, cuatro bacterianas carbonatogénicas y una fúngica. Estas cepas -no patógenas y alcalófilas-, presentan características que las posiciona como idóneas para el ambiente adverso que de las argamasas.

Reactivación de las cepas en medios de cultivo.

Una vez reactivadas, las cepas han sido cultivadas en medios que favorecen la esporulación, que ha permitido la obtención de soluciones de esporas. Estas esporas son formas resistentes de células bacterianas, capaces de sobrevivir en condiciones adversas, como radiaciones, desecación y temperaturas extremas.

Esporas de las especies bacterianas seleccionadas para preparar morteros autorreparables.

Gracias a estas propiedades, las esporas son más duraderas que las células vegetativas y pueden tolerar la dureza y el pH de los morteros, lo que las convierte en candidatas ideales para aplicaciones en la construcción.

Los estudios realizados en laboratorio han confirmado la efectividad de estas cepas en la formación de carbonatos. Tras diversos ensayos de incubación se han identificado cristales mediante el uso de un microscopio óptico.

Imagen SEM del cristal de carbonato cálcico generado.

El análisis detallado mediante microscopía electrónica de barrido con analizador de energía dispersiva de rayos X (SEM-EDX) ha revelado que estos cristales eran de carbonato cálcico, un compuesto clave para el proceso de autorreparación.

Resultados de EDX donde se observa la composición del cristal de carbonato cálcico.

Actualmente, las esporas de dos especies de bacteria han sido incorporadas a morteros de tipo CEM II/B-L 32.5R, que actualmente están en proceso de curado. Las muestras serán fracturadas en las próximas semanas y curadas para estudiar su capacidad de autorreparación con microscopios estereoscópicos y SEM.

Muestra de mortero en molde con una lámina de cobre para la generación de una grieta.
Muestra de mortero a la que se provoca una grieta mediante aplicación de fuerza en tres puntos, bien manual (imagen izquierda) bien mediante un equipo (derecha).
Muestras de mortero de 45 mm., de lado y 5mm., de grosor fracturadas mediante aplicación de fuerza manual (izquierda) y aplicación de fuerza mediante el equipo (derecha).

Además, el proyecto MORTY ha explorado y valorado diferentes métodos de fractura, incluyendo técnicas manuales y el uso de equipos especializados, y la inserción de láminas de cobre para optimizar el proceso de análisis de las fracturas y comprobar la eficacia de esta técnica innovadora para la autorreparación de los morteros.

MORTY – AUTORREPARACIÓN DE MORTERO MEDIANTE MICROORGANISMOS

Número de proyecto: 22400006
Expediente: IMAMCA/2024/2
Duración: Del 01/01/2024 al 31/12/2024
Coordinado en AIDIMME por: MARTIN ROMAN, LUCIA
Línea de I+D: APLICACIONES AVANZADAS DE LOS MATERIALES

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Lucía Martín Román

MATERIALES Y PRODUCTOS • Laboratorio de Materiales