Facultad de Computación
Sistemas de Información Ciencia de Datos Ciencia de la Computación CiberseguridadFacultad de Negocios
Administración y Negocios Digitales Administración y Negocios Sostenibles Business AnalyticsConcreto autorreparable: Tecnología que revoluciona la construcción
El concreto autorreparable representa un cambio significativo en la forma de concebir la construcción moderna. Su desarrollo combina ciencia, sostenibilidad y tecnología avanzada para ofrecer soluciones capaces de extender la vida útil de las estructuras y optimizar los recursos utilizados.
Escrito por:
UTEC
Los avances en materiales inteligentes y biotecnología han impulsado nuevas formas de diseñar la mezcla de concreto, logrando superficies más resistentes y eficientes. La integración de microorganismos, polímeros y aditivos innovadores está redefiniendo los límites de la Ingeniería Civil contemporánea.
Descubre cómo los materiales del futuro están transformando la construcción y qué papel cumplen los sistemas autorreparables en la creación de infraestructuras más seguras, duraderas y sostenibles.
Tecnología y seguridad en la ingeniería civil moderna
El Perú, al encontrarse en el cinturón de fuego del Pacífico, es un país altamente sísmico. Por este motivo, es necesario asegurar las infraestructuras, con el fin de salvaguardar la vida de las personas y sus bienes. Ante ello, la Ingeniería Civil viene desarrollando diversas innovaciones que permitan realizar construcciones más estables, como el concreto autorreparable o bioconcreto.
Origen y desarrollo del concreto autorreparable
Este material ―que se caracteriza por tener la facultad de regenerarse tras alguna fisura― comenzó a estudiarse en el 2016, cuando Henk Jonkers, investigador de la Universidad de Delft (Países Bajos) lo dio a conocer por primera vez. Logró obtenerlo a partir de un método biológico, mediante la inclusión de la bacteria Bacillus pseudofirmus al concreto. Actualmente, se vienen analizando otras bacterias, fungi o virus que utilizan microorganismos mesofílicos y termofílicos.
“Estos métodos siguen siendo investigados dada su efectividad en la reparación de fisuras y la extensión que le confiere a la durabilidad del concreto; sin embargo, aún sigue pendiente la adecuación de un ambiente apropiado, ya que el crecimiento bacteriano se ve afectado por la humedad, temperatura y pH del concreto, lo que, hasta el momento, limita su aplicación práctica”, señala la Mg. Jaclyn Corrales, docente de Ingeniería Civil de UTEC.
¿Cómo funciona el concreto autorreparable?
El funcionamiento del concreto autorreparable se basa en reacciones químicas y biológicas que permiten sellar automáticamente pequeñas fisuras. Durante la elaboración de la mezcla de concreto, se incorporan componentes activos capaces de reaccionar ante la humedad y restablecer la integridad del material dañado.
Uno de los métodos más estudiados en la ingeniería civil utiliza microorganismos encapsulados dentro del bioconcreto. Al producirse una grieta, el ingreso de agua activa las bacterias, que generan cristales de calcita y reconstruyen el espacio afectado, prolongando la durabilidad del también conocido como hormigón autorreparable en otros países.
También se emplean microcápsulas y tipos de aditivos para concreto que liberan agentes selladores al romperse. En algunos casos, se integran fibras sintéticas o naturales que actúan como canales de reparación. Cada sistema aporta diferentes ventajas dentro del desarrollo de materiales de ingeniería civil más sostenibles y resistentes.
Características principales del concreto autorreparable
El concreto autorreparable combina innovación biotecnológica y eficiencia estructural, lo que lo convierte en uno de los materiales de ingeniería civil más prometedores. Su funcionamiento depende de una mezcla de concreto especialmente diseñada para reaccionar ante la presencia de humedad y restaurar fisuras de forma autónoma.
- Autoreparación inteligente: Su capacidad para sellar grietas sin intervención humana prolonga la vida útil del material y disminuye la necesidad de mantenimiento continuo en infraestructuras de gran escala.
- Activación biológica: Las bacterias encapsuladas permanecen inactivas hasta que el agua entra en contacto con la fisura, activando el proceso de reparación interna del bioconcreto.
- Composición avanzada: Incorpora cápsulas biodegradables con microorganismos y compuestos como lactato de calcio, integrados en una base tradicional de cemento, áridos y agua.
- Mecanismo químico: Al activarse, las bacterias generan carbonato de calcio, una sustancia que actúa como agente sellador dentro del hormigón autorreparable, reforzando su estructura.
- Alta durabilidad: Los microorganismos pueden mantenerse en estado latente durante años, garantizando una respuesta efectiva ante futuras fisuras.
- Aplicaciones estructurales: El material autorreparable puede aplicarse en proyectos complejos como puentes, túneles, represas y edificaciones ubicadas en zonas sísmicas, donde los tipos de aditivos para concreto tradicionales no alcanzan el mismo nivel de resiliencia.
Ventajas del uso del concreto autorreparable en construcción
El desarrollo del concreto autorreparable representa un gran avance dentro de los materiales de ingeniería civil. Gracias a su composición innovadora y al uso de tipos de aditivos para concreto, permite construir estructuras más duraderas y sostenibles que optimizan el rendimiento de la mezcla de concreto.
- Mayor vida útil: Aumenta la resistencia del material, alcanzando una durabilidad superior a los 100 años sin pérdida de integridad.
- Menos mantenimiento: Minimiza los costos asociados a reparaciones manuales y prolonga la funcionalidad del concreto estructural.
- Mayor seguridad estructural: Protege las armaduras internas frente a la corrosión y mejora el desempeño en zonas sísmicas.
- Sostenibilidad reforzada: Favorece construcciones más responsables al disminuir el consumo de recursos y la generación de residuos.
- Innovación en materiales: La incorporación de tecnologías como el bioconcreto y el hormigón autorreparable impulsa nuevas soluciones que fortalecen la eficiencia de los proyectos constructivos.
Aplicaciones y desafíos del concreto autorreparable en Perú
Por otro lado, también se viene estudiando la aplicación de métodos naturales y químicos para la elaboración del concreto autorreparable. A pesar de que este último método es aplicado en algunos países, su efectividad es parcial. “Cada uno de los métodos propuestos tienen ventajas y desventajas. Eso hace que sean aplicables a objetivos específicos, mas no de forma transversal a cualquier reparación requerida en el concreto”, indica.
“Su aplicación práctica aún no se difunde en Perú. En primer lugar, por desconocimiento del sector para su aplicación y bondades; en segundo, porque aún se encuentra en fase de experimentación con el fin de identificar los efectos que tiene sobre las propiedades del concreto fresco y endurecido; por último, debido al costo adicional que implica su utilización para grandes volúmenes de concreto”, añade la docente de los cursos de Tecnología de Materiales de Construcción y Tecnología del Concreto.
Sostenibilidad e innovación en materiales de Ingeniería Civil
Para la fabricación del concreto tradicional, se utiliza un componente llamado clinker, el cual elimina CO2 durante su producción. Por ello, los ingenieros civiles vienen investigando diversos compuestos que permitan reducir la huella de carbono en la industria de la construcción y crear un mundo más ecoamigable.
“Hoy en día, se incorpora el análisis de ciclo de vida para evaluar el efecto del uso del concreto en la infraestructura y, de esta forma, se direcciona el empleo de materiales residuales una vez la edificación cumpla su vida útil y uso”, afirma.
La especialista también brinda detalles sobre tres de las innovaciones relacionadas con el concreto, el material más utilizado en la construcción:
Concreto 3D
Material con consistencia estable y fluidez controlada. Es colocado por un equipo de impresión 3D in situ. Tiene las ventajas de ser un trabajo limpio y rápido, efectivo para la construcción de edificaciones de vivienda de pocos pisos. “Sin embargo, económicamente hablando aún sigue siendo similar al concreto premezclado o hecho en obra, por lo que su aplicación es limitada. Aun así, ya se está utilizando en países como Alemania, China y Estados Unidos”, dice.
Uso de agregados reciclados
Cada vez es más común el uso de agregados reciclados en mezclas de concreto, con el fin de generar un sistema circular para la recuperación de material. Sin embargo, aún no se masifica debido a la porosidad muy superior que presentan estos frente a los agregados artificiales.
Concreto flexible
Se obtiene por la incorporación de fibras sintéticas y ceniza volante. Tiene la ventaja de ser más sostenible, ya que utiliza subproductos residuales de plantas térmicas, además posee la capacidad de doblarse.
“Finalmente, se cuenta con el uso de refuerzos de concreto con fibras, textiles o barras hechas con base en carbón, basalto o vidrio que son compatibles con concretos bajos en CO2”, puntualiza.
Cabe mencionar que la necesidad de un mantenimiento predictivo en la infraestructura de concreto ha llevado a muchas empresas y científicos a crear sensores ―acompañados, en muchos casos, de inteligencia artificial― para predecir el comportamiento de la estructura, identificación de patologías del concreto, desarrollo de fisuras y agrietamiento, cambios volumétricos del concreto endurecido, frecuencia de movimiento debido al efecto de movimientos telúricos, predicción de propiedades del concreto no invasiva, entre otras.
Construyendo el futuro con materiales inteligentes
El avance del concreto autorreparable marca un punto de inflexión en la ingeniería moderna. Su desarrollo demuestra cómo la ciencia puede transformar los materiales de Ingeniería Civil, ofreciendo alternativas más resistentes, sostenibles y duraderas. Gracias a la innovación en la mezcla de concreto y la incorporación de microorganismos activos, las estructuras del futuro podrán mantenerse seguras durante más tiempo y con menor impacto ambiental.
El uso de bioconcreto y tipos de aditivos para concreto que promueven la autorreparación mejora la eficiencia constructiva. El concreto inteligente, también conocido como hormigón autorreparable, fortalece infraestructuras sostenibles donde cada material impulsa la durabilidad y la resistencia estructural.
Somos la universidad que tiene Inteligencia Artificial en el 100% de sus programas académicos. En UTEC tenemos una modalidad de admisión que se adapta a ti. Regístrate aquí e inicia tu postulación hoy.
Preguntas frecuentes sobre concreto autorreparable
¿Por qué el concreto autorreparable representa una innovación en la ingeniería civil?
El concreto autorreparable introduce una tecnología que permite a las estructuras sellar sus grietas de manera autónoma, reduciendo el deterioro y extendiendo la vida útil de los proyectos. Su aplicación mejora la eficiencia y sostenibilidad en los materiales de ingeniería civil modernos.
¿Cómo contribuye el bioconcreto a la sostenibilidad ambiental?
El bioconcreto reduce la necesidad de reparaciones frecuentes y disminuye el uso de recursos en mantenimiento. Al prolongar la durabilidad de las estructuras, se optimiza la huella ecológica en la construcción y se fomenta un modelo más sostenible y eficiente.
¿En qué se diferencia el hormigón autorreparable de otros materiales de construcción?
El hormigón autorreparable contiene microorganismos y agentes selladores capaces de regenerar las fisuras sin intervención humana. A diferencia de los métodos convencionales, su funcionamiento prolonga la durabilidad y eleva la eficiencia estructural en obras de gran exigencia.
¿Cuáles son las ventajas de emplear tipos de aditivos para concreto en zonas sísmicas?
Los tipos de aditivos para concreto que incorporan componentes autorreparables fortalecen la cohesión interna y reducen la corrosión del acero, ofreciendo mayor estabilidad frente a movimientos sísmicos y condiciones ambientales extremas.
¿Puede combinarse una mezcla de concreto autorreparable con otros materiales?
Sí, una mezcla de concreto con propiedades autorreparables puede integrarse con diversos materiales de ingeniería civil, lo que facilita su uso en construcciones sostenibles, túneles, represas y proyectos de infraestructura avanzada.