El hormigón se produce a partir de una mezcla de cemento, áridos y agua. Los agregados constituyen del 60 al 80% de la mezcla de concreto, proporcionando resistencia a la compresión y volumen. Los agregados se dividen en dos categorías, agregados gruesos y finos, según el diámetro de las partículas.
Algunos de los áridos más habituales son la piedra triturada, la grava y la arena. Otros agregados menos comunes son los siguientes:
Áridos ligeros: Estos materiales se dividen en tres grupos: recursos naturales (permiso, vermiculita, arcilla, esquisto y pizarra), productos industriales (vidrio) y subproductos industriales (cenizas volantes).
Hormigón reciclado: se crea rompiendo y destruyendo el hormigón existente hasta un tamaño determinado. Considere que el hormigón reciclado requiere ciertas medidas para asegurar la calidad de la mezcla.
- El hormigón reciclado tiene una tasa de absorción más alta y una gravedad específica más baja que el agregado natural.
- El contenido de cloruros de los áridos reciclados es preocupante, ya que puede provocar reacciones químicas que debilitan el hormigón.
Implemente prácticas de construcción ecológica en su próximo proyecto de construcción.
¿Cómo afecta la construcción de hormigón al medio ambiente?
La industria de la construcción es consciente del impacto ambiental de la producción de cemento y hormigón, lo que genera la necesidad de desarrollar hormigones más respetuosos con el medio ambiente. Cuando se habla de la cadena de suministro del hormigón, es importante considerar todas las etapas, desde la obtención de los agregados hasta la producción del cemento.
- La producción de cemento produce altos niveles de producción de CO2.
- Es la tercera fuente de CO2 de origen humano en el mundo, después del transporte y la generación de energía.
- Del 4 al 5% de las emisiones globales de CO2 provienen de la producción de cemento.
- Del total de la producción de CO2, el 30% proviene de la energía utilizada y el 70% de la descarbonización.
El CO2 se produce durante dos pasos en la fabricación de cemento:
- Como resultado de la quema de combustibles fósiles durante el proceso de fabricación del cemento.
- Procedente de la descomposición térmica del carbonato de calcio durante la producción de clinker.
La extracción y procesamiento de materias primas para el hormigón tiene varios efectos negativos: degradación del paisaje, polvo, ruido, contaminación visual, pérdida de tierras agrícolas y un importante consumo de agua para limpiar áridos y gestionar el polvo.
Hacer que la industria del hormigón sea más ecológica
La industria del hormigón necesita mejoras, a través de innovaciones y estándares de productos que ayuden a reducir el impacto ambiental. Las principales áreas de oportunidad para ecologizar la industria del concreto son las siguientes:
- Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
- Reducir el uso de recursos naturales como piedra caliza, esquisto, arcilla, arena natural y rocas.
- Reutilización de materiales de desecho en hormigón para reducir la contaminación.
El hormigón verde se define como el hormigón que utiliza residuos en al menos uno de sus componentes, o el hormigón con un proceso de producción que no provoca destrucción ambiental. El hormigón verde también debe ofrecer un alto rendimiento y una sostenibilidad del ciclo de vida. Al desarrollar tecnologías más limpias para la producción de hormigón, los principales objetivos son los siguientes:
- Reducción de emisiones de CO2.
- Reducción del consumo de energía procedente de combustibles fósiles en la fabricación de cemento.
- Reducción de sustancias químicas que pueden afectar la salud o el medio ambiente.
- Reemplazar el cemento en la mezcla de concreto por alternativas como las cenizas volantes.
- Mejoras en la tecnología de reciclaje de hormigón y cemento.
- Utilizando agregados alternativos.
- Normativas para promover el uso del hormigón verde.
El hormigón verde es muy similar al hormigón convencional, pero su producción requiere menos energía y causa menos daño al medio ambiente. Hay factores clave para determinar si el hormigón es verde:
- Cantidad de cemento Portland sustituido por otro material
- Proceso de manufactura
- Impactos en el rendimiento del ciclo de vida y la sostenibilidad
La principal estrategia para reducir las emisiones de CO2 ha sido sustituir un porcentaje del cemento por un sustituto viable.
Sustitutos del cemento
Como se mencionó anteriormente, la producción de cemento requiere una gran cantidad de energía y produce una gran cantidad de CO2. Encontrar sustitutos del cemento en las mezclas de hormigón, especialmente en los residuos, tiene sentido desde una perspectiva medioambiental.
La industria del hormigón utiliza cantidades importantes de subproductos industriales para complementar una parte del cemento, y estos productos se denominan materiales cementosos suplementarios (SCM). Algunos sustitutos del cemento se enumeran a continuación.
Cenizas de combustible pulverizadas o “cenizas volantes”
Las cenizas volantes son un subproducto de las centrales eléctricas de carbón. El carbón se pulveriza hasta convertirlo en polvo antes de quemarlo y las cenizas se recuperan y se utilizan como sustituto del cemento.
- Las cenizas volantes se combinan con cemento Portland en porcentajes del 10 al 20%, pero no se pueden usar solas: depende del agua y la cal del cemento para hidratarse.
- A medida que las fuentes de energía renovables han ganado popularidad en los últimos años, las centrales eléctricas alimentadas con carbón están siendo eliminadas. Esto reduce la disponibilidad de cenizas volantes.
Escoria granulada molida de alto horno (GGBS)
GGBS es un subproducto de la industria del acero. Se obtiene enfriando escoria de hierro fundido de un alto horno en agua o vapor, produciendo un producto granular vítreo que se seca y se muele hasta obtener un polvo fino.
- El GGBS se utiliza en combinación con cemento Portland en un rango del 40 al 90%, ya que ambos son químicamente similares.
- El hormigón elaborado con GGBS tarda más en endurecerse que el hormigón normal, dependiendo de la cantidad utilizada, pero continúa ganando resistencia durante un período de tiempo más largo.
Humo de sílice
El humo de sílice es un subproducto del procesamiento del cuarzo en silicio. Es un polvo fino que aumenta significativamente la resistencia y durabilidad del hormigón cuando se combina con cemento. El humo de sílice se utiliza en hormigón de alta resistencia o en hormigón sujeto a condiciones ambientales agresivas.
Multas de piedra caliza
Los finos de piedra caliza son polvos que se obtienen del procesamiento de la piedra caliza. Se pueden agregar al cemento Portland como aditivo y son menos reactivos que las cenizas volantes y el GGBS.
Prácticas ambientales en la producción de hormigón
Las siguientes son algunas formas en que las empresas constructoras y los proveedores de concreto pueden reducir su impacto ambiental:
- Reutilizar y reciclar los residuos de la fabricación de hormigón, como el agua y el hormigón devuelto sin usar.
- Incorporación de otros subproductos. Algunos ejemplos son la arena de fundición, el vidrio posconsumo, la ceniza de madera y otros materiales que normalmente terminarían en los vertederos.
- Cambiar de combustibles fósiles a energías renovables para la producción y el transporte de hormigón.
- Mejorar las tecnologías que utilizan escombros de concreto como agregado para conservar los recursos naturales y optimizar la capacidad de los vertederos.
Principales barreras al hormigón verde
- Prácticas de construcción comercial: la rentabilidad en la industria de la construcción generalmente está determinada por la construcción rápida, no necesariamente por los ahorros de costos del ciclo de vida resultantes de la eficiencia energética y la conservación de materiales. Es importante saber que una construcción rápida suele ser más cara y los edificios mal diseñados requieren reparaciones frecuentes.
- Códigos de construcción: los códigos deben incluir y promover el uso de materiales reciclados explicando los estándares de desempeño.
- La educación y la investigación en ingeniería deben estar interconectadas: para que el concreto verde reemplace al concreto convencional, toda la industria de la construcción con concreto debe adoptar un enfoque más ecológico.
Recomendaciones para la Sostenibilidad en la Industria de la Construcción
El diseño, la planificación y la gestión del proyecto son factores importantes que determinan el resultado de un proyecto de construcción. Estas se pueden combinar con medidas específicas que optimicen la cantidad de hormigón utilizado, integrando al mismo tiempo materiales alternativos.
- Consumir menos concreto en proyectos de construcción a través de arquitectura y diseño estructural innovadores.
- Optimización de dosificaciones de mezcla de hormigón.
- Utilizando cemento Portland mixto, con grandes volúmenes de materiales cementantes adicionales.
