Hormigón sostenible: ¿la revolución ecológica en la construcción?

Impulsados por la pandemia del covid-19, varios sectores de nuestra sociedad han experimentado profundos cambios debido a la rápida adopción de la transformación digital.

Estas transformaciones promueven el uso consciente de las materias primas y prácticas de producción más eficientes, con un fuerte enfoque en la sostenibilidad.

En el sector de la construcción, por ejemplo, los constructores y promotores se han embarcado con más fuerza en la introducción de la tecnología en las obras. Este enfoque pretende aumentar la eficiencia, haciendo hincapié en la productividad, la economía y la calidad, y garantizar la competitividad en el mercado.

Definiciones

El hormigón es el resultado de la combinación de aglomerantes, áridos, agua y aditivos.

Los materiales de la mezcla se dosifican para dar al hormigón las propiedades predefinidas en el proyecto. Estas propiedades se determinan en función del diseño de la estructura, haciendo especial hincapié en las siguientes:

• Esfuerzos mecánicos, térmicos y de otro tipo.
• Variaciones climáticas.
• Reacciones de los materiales en la superestructura, los cimientos y los soportes.
• Acciones dependientes del tiempo y de las características reológicas de los materiales.

La mezcla debe tener unas características que faciliten su procesamiento en las mezcladoras disponibles, además de permitir su transporte, vertido y compactación sin segregación de los materiales.

El hecho es que el continuo desarrollo del hormigón ofrece ventajas significativas tanto para los proyectos de construcción como para el medio ambiente. En diversas partes del mundo, varios lugares están explorando y aplicando innovaciones para impulsar el sector de la construcción.

Dos empresas brasileñas ya producen hormigón que elimina CO2 del medio ambiente

Pré-vale y Traço Forte, ambas de Santa Catarina, adoptaron en 2023 un sistema que inyecta dióxido de carbono del aire en la mezcla de hormigón y lo transforma en un mineral que refuerza la materia prima. La solución la comercializa en Brasil la empresa Camargo Química, también de Santa Catarina.

Camargo Química, empresa especializada en soluciones sostenibles para la construcción, ha traído a Brasil un sistema que extrae CO2 del medio ambiente y lo inyecta en la mezcla de hormigón.

Camargo Química, empresa especializada en soluciones sostenibles para la construcción, ha traído a Brasil un sistema que extrae CO2 del medio ambiente y lo inyecta en la mezcla de hormigón.

La construcción se considera desde hace tiempo uno de los sectores más contaminantes del mundo. Estudios publicados por The Guardian el año pasado demuestran que entre el 4% y el 8% del CO2 emitido procede de la producción de hormigón. Y es precisamente en la creación de esta materia prima donde están operando las nuevas tecnologías con una huella ESG que ha llegado para quedarse. Con la vista puesta en este mercado, Camargo Química, empresa especializada en soluciones sostenibles para la construcción, ha traído a Brasil un sistema que extrae CO2 del medio ambiente y lo inyecta en la mezcla de hormigón. En esta etapa, el dióxido de carbono se transforma en otro mineral, el COMPLETAR, que no sólo no contamina, sino que garantiza una mayor durabilidad de la mezcla.

“Se espera que el sistema reduzca el consumo de cemento en torno a un 5%. Si tenemos la oportunidad de contribuir a reducir los contaminantes de la atmósfera, ¿por qué no? Llevamos en el ADN esta preocupación por el medio ambiente, la sostenibilidad y las personas. Podemos ofrecer a nuestros clientes un producto que puede considerarse transformador”, afirma Gilmar Jaeger, fundador y director general de Pré-vale.

El cemento es actualmente la segunda materia prima más consumida en el mundo.

“Al adoptar la tecnología, estamos demostrando que es posible contribuir al medio ambiente al tiempo que se mejora la calidad del producto”. Com a parceria, além de produzir um produto com maior resistência e durabilidade, teremos uma redução significativa das emissões de CO2, o nosso principal foco com a implementação do sistema”, diz Cristian Vitoreti Fernandes, engenheiro responsável por Traço Forte Concretos.

Fábio Camargo, CEO de Camargo Química, explica que el sistema aporta una serie de beneficios, empezando por la sostenibilidad. “Por cada metro cúbico de hormigón producido, el sistema captura y retira del medio ambiente entre 12 y 15 kg de dióxido de carbono. Además, aporta viabilidad con la posibilidad de que la empresa productora de hormigón entre en el mercado de créditos de carbono, comercializando sus índices sostenibles a grandes emisores que necesitan comprometerse con la sostenibilidad”, afirma el ejecutivo.

El cemento es actualmente el segundo insumo más consumido en el mundo, sólo superado por el agua en términos de demanda global. Sin embargo, al introducir el sistema de reducción de CO2 en la mezcla de hormigón, podemos prever un escenario altamente positivo para el medio ambiente. Se calcula que esta innovación tiene el potencial de dar lugar a una reducción anual de 500 millones de toneladas de dióxido de carbono (CO2) liberadas a la atmósfera a escala mundial. Esta importante contribución a la mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero sitúa este tipo de innovación como un avance crucial en la búsqueda de soluciones sostenibles en la industria de la construcción.

Pero, ¿qué tenemos hoy?

Hormigón tradicional

El cemento Portland, ampliamente utilizado en la construcción, se compone fundamentalmente de silicato y aluminato de caliza, más adiciones específicas para cada aplicación. Este cemento reacciona al entrar en contacto con el agua, formando un material sólido y resistente.

La mezcla de cemento y agua sola se conoce como mortero.

Cuando se combina con áridos finos, como la arena, y gruesos, como la grava, forma el compuesto llamado hormigón. La masa específica media del hormigón es de aproximadamente 2.400 kg/m³. Este material se utiliza en elementos estructurales como vigas, losas, pilares y cimientos, así como en piezas de sellado como paneles o bloques.

Hormigón ligero

El hormigón ligero, como su nombre indica, es un material más ligero que el hormigón ordinario.

Su peso oscila entre 2.300 y 2.500 kg/m³, mientras que el hormigón ligero siempre es inferior a 2.000 kg/m³. Esta increíble proeza es el resultado de sustituir los áridos del hormigón ordinario por otros más ligeros, como arcilla expandida, vermiculita, burbujas de aire en el hormigón e incluso la aparentemente frágil espuma de poliestireno (EPS).

Entre sus ventajas está el hecho de que puede reducir las cargas de la estructura. Además, su uso también facilita la construcción de puentes, ya que su poco peso hace que rellenar grandes luces sea menos complicado.

Hormigón ligero con arcilla expandida

En la actualidad, aproximadamente el 60% de la producción de arcilla expandida en Brasil se destina al sector de la construcción.

Con una densidad de alrededor de 1.600 kg/m³, el hormigón que incorpora arcilla expandida resulta ser una opción valiosa en la construcción de losas y otras piezas prefabricadas, además de ser eficaz en el relleno de losas existentes.

La introducción de arcilla expandida en la mezcla de hormigón contribuye a aumentar la resistencia a la compresión. La proporción de cada componente en la mezcla puede variar en función de la aplicación específica.

Hormigón con fibras añadidas

El hormigón reforzado con fibras, también conocido como CRF, es una composición que resulta de mezclar cemento, áridos gruesos y finos con la inclusión de fibras. Estas fibras pueden ser de acero, fibra de vidrio, fibra de carbono, polímero o fibras naturales. Este tipo de hormigón se utiliza como alternativa para aplicaciones de hormigón armado, estructuras prefabricadas y construcciones in situ, incluida la técnica del hormigón proyectado.

Hormigón mecanizado

El hormigón preparado, también conocido como hormigón dosificado centralmente, se produce bajo un estricto control tecnológico para garantizar la calidad. La composición de la mezcla, que incluye cemento, grava, arena, agua y aditivos, se determina cuidadosamente según las especificaciones del cliente.

Hormigón armado

El hormigón armado es la combinación de hormigón y acero, es decir, cada parte de la estructura está formada por un armazón de barras de acero recubiertas de hormigón. El acero es resistente a la tracción (movimientos laterales), mientras que el hormigón es muy resistente a la compresión (movimientos verticales).

Esto hace que la combinación de hormigón y acero sea muy eficaz y esté muy extendida en todo tipo de obras de construcción. 

Hormigón pretensado

La principal justificación del pretensado del hormigón está relacionada con las situaciones en las que este material está expuesto a grandes esfuerzos de flexión. Esta técnica destaca no sólo por su eficacia, sino también por su rentabilidad, especialmente cuando se somete a un control tecnológico adecuado, lo que a su vez elimina la necesidad de mantenimiento durante toda la vida útil del material.

Hormigón de alta resistencia

El hormigón de alta resistencia se caracteriza por su capacidad para soportar cargas más elevadas que el hormigón convencional. Su resistencia a la compresión es superior a 50 MPa, y en algunos casos puede alcanzar alrededor de 100 MPa. A modo de comparación, la resistencia del hormigón más común en entornos urbanos es de aproximadamente 30 MPa.

La producción de este tipo de hormigón requiere precauciones específicas, como una cuidadosa selección de los materiales, una dosificación más precisa y un estricto control de calidad para garantizar una buena trabajabilidad y una elevada resistencia.

Por lo general, se utilizan adiciones cementantes en sustitución del cemento convencional para mitigar la aparición de fenómenos perjudiciales como el calor de hidratación, la retracción térmica y la formación de grietas.

Reciclaje y preocupación por el medio ambiente

Un boletín divulgado por el SEBRAE (Servicio Brasileño de Apoyo a las Micro y Pequeñas Empresas) reveló que, con la tendencia creciente hacia una mayor atención a las preocupaciones ambientales, el reciclaje del hormigón permite la reutilización de los escombros y, al mismo tiempo, mantiene los costes de construcción cada vez más bajos. En el pasado, estos escombros se habrían eliminado automáticamente en vertederos. 

La riqueza del reciclaje reside en el hecho de que el hormigón puede ser triturado en: arena; grava; guijarros; y adoquines. 

Según estudios de la Cámara Brasileña de la Industria de la Construcción (CBIC), alrededor del 2% al 3% de la producción de una hormigonera acaba desechándose como residuo.  

El lastre se deja en el interior de la hormigonera para mezclar los áridos después de que el hormigón se haya descargado completamente, mientras que los restos son cualquier volumen residual no descargado en la obra y devuelto a la empresa hormigonera.  

Se señaló que en lugar de deshacerse del balasto y de los sobrantes, se recomienda que, en la búsqueda de una mayor competitividad, se proceda al reciclado, ya que casi todos los tipos de hormigón pueden reciclarse (como el endurecido y el fresco), excluyendo los hormigones especiales como los pigmentados y los aditivados con fibras. 

Ahorros 

El beneficio esperado del reciclado del hormigón es una reducción de alrededor del 30% en el coste del material obtenido (polvo de piedra y escorrentía) en comparación con el obtenido de las canteras.  

Debido a la menor homogeneidad de los residuos procesados, es aconsejable reutilizarlos como áridos para revestimientos o morteros de colocación. El procedimiento puede llevarse a cabo en una especie de minicentro de transformación, donde el material se conduce a través de conductos y se tritura para que pueda utilizarse naturalmente como árido.