Interacciones microorganismo-hormigón: métodos de evaluación y posibles soluciones
- Autores: José María Vaquero Martínez
- Directores de la Tesis: Ignacio Segura Pérez (dir. tes.), Antonio Aguado de Cea (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2013
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Amparo Moragues (presid.), Sergio H. Pialarissi Cavalaro (secret.), Roberta Magarotto (voc.), José María González Barroso (voc.), Angels Calvo Torras (voc.)
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
La interacción microorganismo–hormigón es un proceso que, debido a la naturaleza porosa del hormigón, lo hace susceptible de ser colonizado por los microorganismos presentes en prácticamente todos los hábitats. Esta interacción puede provocar cambios indeseables en el hormigón o hacer que éste sea un foco de contaminación microbiológica, si bien, en algunos casos, la presencia de microorganismos puede ser beneficiosa. La presente tesis doctoral se focaliza en las interacciones negativas y tiene como objetivos principales, en primer lugar, realizar una selección de sustancias químicas y valorar su efectividad frente a microorganismos patógenos para el ser humano y/o su actividad (Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Aspergillus niger,) o frente al crecimiento de microorganismos que pueden provocar el biodeterioro del hormigón (Scenedesmus vacoulatus, Stichococcus bacillaris y Thiobacillus thiooxidans). En segundo lugar, desarrollar una metodología global (ensayos en laboratorio y ensayos de campo) que permita evaluar la efectividad de diferentes agentes químicos frente a diferentes factores a lo largo del tiempo. A nivel de laboratorio se realizan tres campañas de ensayos, en las que se evalúan las prestaciones antimicrobianas de 15 formulados diferentes (10 monocomponente y 5 multicomponente) que contienen 10 principios activos distintos. En la 1ª campaña de ensayos se valora la eficacia de los formulados monocomponente, poniéndose de manifiesto que ninguno de ellos alcanza los objetivos requeridos y, por tanto, se descartan debido a las siguientes razones: perjudicar las prestaciones fundamentales del hormigón (desarrollo de resistencias, densidad y consistencia), lixiviación del principio activo y, no alcanzar los niveles de actividad antimicrobiana aceptables. En la 2ª campaña se emplearon formulados multicomponente, obteniendo excelentes resultados con el formulado PL-UV H+M-2B, el cual presentó una efectividad antimicrobiana duradera en el tiempo sin comprometer el resto de prestaciones. Estas fueron confirmadas en condiciones reales de uso en la fase experimental de campo (puerto de Barcelona) retrasando la aparición de algas sobre la superficie de hormigón hasta en 16 semanas. Por último, en la 3ª campaña se evalúa la efectividad del formulado BXT/ I frente el ataque ácido sulfúrico biogénico producido por el metabolismo del Thiobacillus thiooxidans. En primera instancia se realizan los ensayos por impregnación mediante los cuales se demuestra, de forma cualitativa, que el formulado BXT / I inhibe el desarrollo del Thiobacillus thiooxidans. Posteriormente se lleva a cabo un ensayo en el que simula la acción del ácido sulfúrico biogénico siguiendo el método descrito por Vincke (1999), demostrándose que el empleo del formulado BXT/I reduce en más de un 30% la pérdida de masa de hormigón debida al metabolismo del Thiobacillus thiooxidans, considerándose, de esta manera, una solución efectiva contra este proceso de biodegradación. Desde el punto de vista metodológico, esta tesis doctoral propone una nueva metodología de evaluación global de la eficacia de principios activos antimicrobianos, en la que se abarca el estudio de la influencia del principio activo en las propiedades del hormigón, la posible lixiviación del principio activo, la eficacia del efecto antimicrobiano (cultivo microbiológico en placa de Petri) y su durabilidad, tanto a nivel de laboratorio como en ensayos de campo
