¿Qué avances recientes en tecnología de hormigón (concreto) están promoviendo como entidad y observando en el Mercado?
Iván Navarrete, subdirector del Centro de Innovación del hormigón UC, y académico del Departamento de Ingeniería y Gestión de la Construcción UC, menciona los principales avances que se están promoviendo en el Centro, los cuales se enfocan principalmente en dos ejes: la reducción de la huella de carbono y la productividad:
1.- Reducir la huella de carbono y el uso de recursos naturales en la construcción con hormigón. En esta línea, se está investigando en el uso de materiales alternativos de baja huella de carbono como reemplazo del cemento, tales como cenizas volantes, relaves mineros, y otros desechos industriales. Además, también se está avanzando en disminuir el consumo de áridos naturales mediante la fabricación de áridos artificiales mediante la valorización de desechos industriales, así como el uso de áridos reciclados provenientes de desechos de construcción.
Otra de las alternativas en las que se está avanzando para reducir las emisiones de CO2, es durante el proceso de fabricación de clínker, principal causante de emisiones de gases efecto invernadero considerando toda la cadena de extracción, fabricación y ciclo de vida del hormigón. Para ello, estamos investigando sobre los cementos electroquímicos, tecnología que facilita el proceso de extracción de dióxido de carbono, obteniendo subproductos de alto valor para la industria.
Por otro lado, se está investigando en nuevos materiales que permitan la captura de CO2 en el proceso de clinkerización, tecnología que permite utilizar las plantas cementeras existentes sin la necesidad de grandes inversiones.
2.- Mejorar la productividad de la construcción con hormigón mediante el uso de nuevas tecnologías constructivas. Para ello, se están desarrollando investigaciones que permitan asentar ciertas tecnologías en la industria, permitiendo su escalabilidad. Por ejemplo, avanzar en el desarrollo de hormigones para impresión 3D, hormigones autocompactantes, caracterización de propiedades del hormigón liviano, hormigones de alto desempeño, así como el uso de fibras como reemplazo parcial o total de la armadura.
También estamos desarrollando diversas investigaciones de exploración, que permitan el desarrollo de nuevas tecnologías, tales como uso de fibras naturales, incorporación del caucho como material de desecho, entre otras.
¿Cómo se puede hacer más sostenible la construcción con hormigón?
Yimmy Silva, académico miembro del Centro de Innovación del Hormigón UC, experto en temas de sostenibilidad y sustentabilidad en el hormigón, y académico de la Escuela de Construcción Civil UC, se refiere principalmente a dos aspectos fundamentales: reducción de CO2 en la fabricación de cementos, y mejoras en la durabilidad.
1.- Fabricación de cementos que reduzcan las emisiones de CO2 durante su producción, como lo es el desarrollo del cemento LC3 (Limestone calcined clay cement), el cual permite reducir hasta un 50% el Clinker (principal componente del cemento Portland ordinario) mediante el uso de arcilla calcinada y piedra caliza.
Otro de los enfoques es el uso responsable de materiales cementicios suplementarios (MCS) como la escoria de alto horno, ceniza volante, metacaolín, y puzolanas naturales en la producción hormigones, estos no solo reducen las emisiones de CO2, sino que también mejoran la durabilidad y desempeño mecánico. Además del cemento LC3 y empleo de MCS, el uso de aditivos reductores de agua (plastificante o superplastificantes) permiten reducir la relación agua/cemento en las mezclas, lo que optimiza el uso de recursos.
2.- Durabilidad del hormigón, característica que aumenta a lo largo de su ciclo de vida si se desarrolla de forma adecuada (considerando diseño, selección de materiales, mezclado, transporte, colocación y curado). A pesar de que el hormigón es una roca artificial o material compuesto, es el resultado de la ejecución de varias etapas, por lo que, si uno de los eslabones falla, el desempeño del hormigón será muy inferior al esperado.
Los principales factores que influyen en la durabilidad del hormigón son la absorción, permeabilidad y velocidad de difusión. Por lo tanto, estas propiedades deben de estar fundamentadas en el entorno o ambiente donde estará sometido el hormigón.
Los hormigones con mayor durabilidad presentarán un ciclo de vida más largo, lo que resultará en la reducción de residuos de demolición o reparación. Por lo tanto, para un rendimiento a largo plazo, el hormigón no solo debe de cumplir con requerimientos de resistencia mecánica (por ejemplo, resistencia a compresión) si no también una alta durabilidad y capacidad de servicio en la aplicación para la cual se ha diseñado.
¿Qué opinan del reciclaje y reutilización de hormigón producto del retorno de camiones en plantas y de reciclaje por demolición?
El académico Yimmy Silva, comenta que el reciclaje y la reutilización responsable de hormigón dentro de un nuevo hormigón representa una estrategia de sustentabilidad prometedora en el sector de la construcción, por lo que estas prácticas son cada vez más valoradas en la industria de la construcción.
Respecto al hormigón de retorno, la reutilización de éste representa una oportunidad significativa para reducir los residuos generados. En lugar de desechar este material, en la actualidad existen aditivos que permiten la granulación del hormigón fresco (como una peletización), generando un árido reciclado (árido natural y mortero adherido) con la gran diferencia que el árido proveniente de la trituración del residuo de demolición y construcción (RCD) no necesita un proceso de molienda el cual podría generar micro fisuras en el árido reciclado. Adicional a esto, otra de las ventajas del reciclaje del hormigón de retorno es conocer las características (resistencia de diseño y proporciones) además de tener la plena certeza que no han sido contaminados con otros materiales.
El reciclaje de hormigón proveniente de Residuos de Construcción y Demolición (RCD) es una práctica crucial en la actualidad. Los RCD se generan en volúmenes significativos, acumulándose en terrenos y generando emisiones de polvo durante su transporte y manejo. La obtención y uso de áridos reciclados a partir de hormigón de RCD deben realizarse de manera responsable debido a la diversidad de características de los hormigones originales, lo cual afecta su desempeño. Por ejemplo, los áridos provenientes de hormigones con resistencias superiores a los 55 MPa pueden tener un desempeño similar al árido natural, mientras que, en mucho de los casos, el desempeño puede ser inferior debido a la interfaz y el mortero adherido, característico de los áridos reciclados. No obstante, estos no son un obstáculo insuperable para su reutilización. Actualmente, existen diversos tratamientos que mejoran su rendimiento, uno de ellos, es la carbonatación. Este proceso implica que el CO2 reacciona con el hidróxido de calcio (Portlandita) presente en el hormigón reciclado, formando carbonato de calcio que rellena los poros del mortero adherido. Además de mejorar el desempeño, este método tiene el beneficio adicional de almacenar cantidades de CO2, contribuyendo así a la reducción de las emisiones asociadas a la producción de cemento.
Este enfoque no solo promueve la sostenibilidad al reducir el uso de recursos naturales y la generación de residuos, sino que también muestra cómo la innovación puede transformar desafíos ambientales en oportunidades para un desarrollo más sostenible en la industria de la construcción.
