Autocuración del concreto a partir de la encapsulación DEL Bacillus Subtilis en un biopolímero de almidón.

Abstract

Las obras de infraestructura civil elaboradas con concreto pueden llegar a sufrir a través del tiempo de agrietamiento por consecuencia de factores físicos, químicos y hasta biológicos, lo cual conduce al deterioro de la estructura reduciendo de forma parcial o total su vida útil. Para hacer frente a esta problemática, actualmente se han venido avanzando en el campo de los bioconcretos, los cuales tiene como objetivo principal la implementación de bacterias con capacidad de precipitar cristales de carbonato de calcio (CaCO3). Este es un proceso se encuentra en la naturaleza, como por ejemplo en la formación de rocas, huesos, dientes, conchas, etc. (Montoya, Marquez, Lopez, & Cuervo, 2005). Con la adición de dichas bacterias dentro del concreto se obtienen la formación de los cristales necesarios para el sellamiento de las grietas y poros que allí se presenten, y por consiguiente se logrando un incremento en la resistencia y durabilidad de la infraestructura. Sin embargo, debido a que las condiciones que se presentan dentro del concreto (pH, temperatura, déficit de nutrientes, etc.), que no son favorables para el óptimo crecimiento de las bacterias y la formación de cristales, actualmente se hacen investigaciones que implementan microencapsulados como medio de protección de las bacterias a dichas condiciones. Estos encapsulados se hacen en materiales tales como gel de silicio, espumas de poliuretano (PU) o polímeros absorbentes. (Jianyun, Kim Van, Nele, & Willy, 2012). En esta investigación se estudió la posibilidad de utilizar un polímero de almidón como protección y fuente de carbono para la Bacillus subtilis. Los resultados experimentales demuestran que las células bacterianas inmovilizadas en el polímero de almidón con el proceso de moldeo por compresión, son capaces de sobrevivir y mostrar una actividad bacteriana significativa al llevarla al agar PCA. En el análisis para determinar si la cepa bacteriana tiene la capacidad morfológica de tomar como fuente de carbono el encapsulado a base de almidón, se hace prueba cualitativa con agar en la cual se verificó y comprobó que la bacteria cuenta con la enzima α-amilasa, la cual permite la hidrólisis del almidón. A su vez la cepa bacteriana B.S se incubo en agar B4 y en muestras de piedra pómez y cemento, dió como resultado formación de CaCO3, en ambas pruebas hubo formación en la superficie de pequeños cristales, lo cual indica la viabilidad de dicha bacteria en el sellamiento de las grietas. Se determina a su vez que, la capacidad de absorción y resistencia de los encapsulados F1 y F2 al 50% son los que tienen mejor comportamiento para el proceso de prefraguado y fraguado del concreto.

In this paper the studied a microencapsulated starch and Bacillus subtilis for potential use of the self-healing of cracks formed in the concrete. The process consisted of the performance of two different formulations of starch bioplastics, in which when carried compression molding (50 ° C for 20 min) are obtained encapsulated in concentrations of 5%, 10%, 30% and 50% (w / w) of the spores of the B.S and white respective (without bacterial cells). Subsequently physical and microbiological tests were performed to determine the resistance of which can be encapsulated within the concrete and morphological capacity of the B.S to precipitate carbonate and hydrolyzed starch Experimental results show that there B.S survival after being immobilized in the polymer. In turn it shows that bacterial strain used in this research has morphological can precipitate calcium carbonate and hydrolyzed starch. It is obtained finally encapsulated with greater resistance to process and precast concrete setting F1 and F2 are 50%