¿Cómo puede la construcción de hormigón ser más ecológica?

El hormigón se produce a partir de la 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, dependiendo del diámetro de las partículas.

Algunos de los agregados más comunes son piedra triturada, grava y arena. Otros agregados menos comunes son los siguientes:

Áridos ligeros: Estos materiales se dividen en tres grupos: recursos naturales (permita, vermiculita, arcilla, esquisto y pizarra), productos industriales (vidrio) y subproductos industriales (cenizas volantes).

Hormigón reciclado: Se crea rompiendo y derribando el concreto existente hasta un tamaño definido. Considere que el concreto reciclado requiere ciertas medidas para asegurar la calidad de la mezcla.

  • El concreto reciclado tiene una tasa de absorción más alta y una gravedad específica más baja que el agregado natural.
  • El contenido de cloruro de los áridos reciclados es motivo de preocupación, 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 crea la necesidad de desarrollar un hormigón más ecológico. Cuando se habla de la cadena de suministro de concreto, es importante considerar cada paso, desde la obtención de agregados hasta la producción de cemento.

  • La producción de cemento da como resultado altos niveles de emisión de CO2.
  • Es la tercera fuente de CO2 artificial en el mundo, después del transporte y la generación de energía.
  • Del 4 al 5% de las emisiones mundiales de CO2 provienen de la producción de cemento.
  • De la emisión total 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 del cemento:

  • Como resultado de la quema de combustibles fósiles durante el proceso de fabricación del cemento.
  • 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 consumo significativo de agua para limpiar los áridos y gestionar el polvo.

Hacer que la industria del hormigón sea más ecológica

La industria del hormigón requiere mejorar, a través de innovaciones y estándares de productos que ayuden a reducir el impacto ambiental. Las principales áreas de oportunidad para hacer más verde la industria del concreto son las siguientes:

  • Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
  • Reducir el uso de recursos naturales como calizas, esquistos, arcillas, arenas naturales y rocas.
  • Reutilización de materiales de desecho en hormigón para reducir la contaminación.

El hormigón verde se define como el hormigón que utiliza material de desecho para al menos uno de sus componentes, o el hormigón con un proceso de producción que no causa destrucción ambiental. El hormigón verde también debe ofrecer alto rendimiento y sostenibilidad del ciclo de vida. A la hora de desarrollar tecnologías más limpias para la producción de hormigón, los principales objetivos son los siguientes:

  1. Reducción de emisiones de CO2.
  2. Reducción del consumo energético procedente de combustibles fósiles en la fabricación de cemento.
  3. Reducción de productos químicos que pueden afectar la salud o el medio ambiente.
  4. Sustitución del cemento en la mezcla de hormigón por alternativas como las cenizas volantes.
  5. Mejoras en tecnología para reciclar concreto y cemento.
  6. Uso de agregados alternativos.
  7. Normativa para fomentar 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 concreto es verde:

  • Cantidad de cemento portland reemplazado con otro material
  • Proceso de manufactura
  • Impactos en el rendimiento y la sostenibilidad del ciclo de vida

La principal estrategia para reducir las emisiones de CO2 ha sido la sustitución de un porcentaje de cemento por un sustituto viable.

Sustitutos del cemento

¿Cómo puede la construcción de hormigón ser más ecológica?

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 concreto, especialmente en los productos de desecho, tiene sentido desde el punto de vista ambiental.

La industria del hormigón utiliza cantidades significativas de subproductos industriales para complementar una parte del cemento, y estos productos se denominan materiales cementicios suplementarios (SCM). Algunos sustitutos del cemento se enumeran a continuación.

Ceniza de Combustible Pulverizada o “Fly ash”

Las cenizas volantes son un subproducto de las centrales eléctricas que queman carbón. El carbón se pulveriza en polvo antes de ser quemado, 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; dependen del agua y la cal del cemento para hidratarse.
  • Dado que las fuentes de energía renovable han ganado popularidad en los últimos años, las centrales eléctricas de carbón se están eliminando gradualmente. Esto reduce la disponibilidad de cenizas volantes.

Escoria de alto horno granulada molida (GGBS)

GGBS es un subproducto de la industria del hierro y el acero. Se obtiene apagando la escoria de hierro fundido de un alto horno en agua o vapor, produciendo un producto vítreo y granulado que se seca y se muele hasta obtener un polvo fino.

  • GGBS se usa en combinación con cemento portland en un rango de 40 a 90%, ya que ambos son químicamente similares.
  • El concreto hecho con GGBS toma más tiempo para fraguar que el concreto común, dependiendo de la cantidad utilizada, pero continúa ganando fuerza durante un período de tiempo más prolongado.

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 obtenidos del procesamiento de 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 Concreto

Las siguientes son algunas formas en que las empresas constructoras y los proveedores de concreto pueden reducir su impacto ambiental:

  • Reutilización y reciclaje de productos de desecho de la fabricación de hormigón, como agua y hormigón devuelto no utilizado.
  • 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 vertederos.
  • Cambio de combustibles fósiles a energías renovables para la producción y transporte de hormigón.
  • Mejorar las tecnologías que utilizan escombros de hormigón como agregado, para conservar los recursos naturales y optimizar la capacidad de los vertederos.

Principales Barreras para el Concreto Verde

  1. Prácticas comerciales de la construcción: La rentabilidad de la industria de la construcción generalmente está determinada por la construcción rápida, no necesariamente por los ahorros en los costos del ciclo de vida de la eficiencia energética y la conservación de los materiales. Es importante saber que la construcción rápida suele ser más costosa y que los edificios mal diseñados necesitan reparaciones frecuentes.
  2. Construyendo códigos: Los códigos deben incluir y promover el uso de materiales reciclados, explicando los estándares de desempeño.
  3. La educación y la investigación en ingeniería deben estar interconectadas: Para que el hormigón verde reemplace al hormigón convencional, toda la industria de la construcción con hormigón debe adoptar un enfoque más ecológico.

Recomendaciones para la Sostenibilidad en la Industria de la Construcción

El diseño, la planificación y la gestión de proyectos son factores importantes que determinan el resultado de un proyecto de construcción. Estos se pueden combinar con medidas específicas que optimicen la cantidad de hormigón utilizado, al tiempo que integran materiales alternativos.

  • Consumir menos hormigón en los proyectos de edificación, a través de una arquitectura y un diseño estructural innovadores.
  • Optimización de dosificaciones de mezclas de hormigón.
  • Usando cemento portland mezclado, con altos volúmenes de materiales cementicios suplementarios.