Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - cemento, hormig贸n, investigaci贸n, materiales, sostenibilidad    

Cementera, http://www.coinref.com/

Cementera,聽http://www.coinref.com/

Una de las mayores preocupaciones actuales es el calentamiento del planeta debido a la emisi贸n desmesurada de gases de efecto invernadero, entre los cuales est谩 el CO2. Siempre se ha dicho que la construcci贸n es uno de los sectores que m谩s influye en dicho cambio clim谩tico fundamentalmente porque la fabricaci贸n de cemento Portland provoca un emisi贸n considerable de CO2, que llega a ser el 5% del balance total de emisiones mundiales. Incluso determinados informes avisan de que la industria de la construcci贸n, en su conjunto, podr铆a ser responsable de generar entre el 40 y el 50% de todos los gases de efecto invernadero.

Simplificando, podemos decir que fabricar una tonelada de cemento Portland supone una emisi贸n de una tonelada de CO2. Sin embargo, el uso de cementos con adiciones puede reducir dr谩sticamente este tipo de emisiones, incluso a un 40%.

Sin embargo, no siempre tenemos en cuenta todos los factores que entran en juego. Recientemente, nuestro grupo de investigaci贸n realiz贸 un ejercicio de an谩lisis de ciclo de vida completo del hormig贸n empleado en fabricar un elemento estructural sencillo, como puede ser una columna de hormig贸n armado (Garc铆a-Segura et al., 2014). Algunos resultados son de gran inter茅s, especialmente los relacionados con los cementos con adiciones, la carbonataci贸n y con la reutilizaci贸n del material al terminar su ciclo de vida.

Efectivamente, de todos es conocido el fen贸meno de la carbonataci贸n, por la cual el hormig贸n captura CO2 y pierde la alcalinidad que protege de la corrosi贸n a las armaduras, acortando por tanto la vida 煤til de la estructura. Aunque el fen贸meno es perverso, tambi茅n es cierto que dicha carbonataci贸n supone un sumidero de gases de efecto invernadero. La cuantificaci贸n de este efecto, m谩s la carbonataci贸n 煤ltima que puede tener lugar al final del ciclo de vida de las estructuras si usamos el hormig贸n, por ejemplo como 谩rido machacado de relleno, puede hacer que el balance de CO2 completo sea diferente al que estamos acostumbrados.

Carbonataci贸n del hormig贸n, que al bajar el Ph del hormig贸n, puede llevar a la corrosi贸n de la armadura

Los cementos con adiciones utilizan ciertos subproductos de desecho para reemplazar el cemento Portland, el principal contribuyente a las emisiones de CO2 en la fabricaci贸n de hormig贸n. El objetivo de este estudio es determinar si la reducci贸n de la durabilidad y la reducci贸n de la carbonataci贸n de los hormigones con cementos con adiciones compensan las menores emisiones en su producci贸n. Este estudio eval煤a las emisiones y la captura de CO2 en una columna de hormig贸n armado durante su vida 煤til y despu茅s de su demolici贸n y reutilizaci贸n como grava de relleno. El deterioro del hormig贸n debido a la carbonataci贸n y la inevitable corrosi贸n de las armaduras, terminan con la vida 煤til de la estructura. Sin embargo, la carbonataci贸n contin煤a incluso despu茅s de la demolici贸n, debido a la mayor superficie expuesta del material reciclado. Los resultados indican que los hormigones fabricados con cemento Portland, con adiciones de cenizas volantes sil铆ceas (35% FA) y con escoria sider煤rgicas granuladas de alto horno (80% BFS), capturan un 47, 41 y 20%, respectivamente, de las emisiones de CO2. La vida de servicio de cementos con altas cantidades de adiciones, como CEM III/A (50 % BFS), CEM III/B (80 % BFS), y CEM II/BV (35 % FA), es聽aproximadamente un 10 % m谩s corta, debido al mayor coeficiente de velocidad de carbonataci贸n. En comparaci贸n con el cemento Portland, y a pesar de una menor captura de CO2 y de vida 煤til, el CEM III/B emite un 20 % menos de CO2 al a帽o. Se concluye que la adici贸n de FA al cemento Portland, en lugar de BFS, conduce a menores emisiones, pues FA necesita menos procesamiento despu茅s de ser recogido, y las distancias de transporte son generalmente m谩s cortas. Sin embargo, las mayores reducciones se lograron usando BFS, debido a que se puede reemplazar una cantidad mayor de cemento. Los cementos con adiciones emiten menos CO2 al a帽o durante el ciclo de vida de una estructura, a pesar de que dicha adici贸n reduce notablemente la vida 煤til. Si el hormig贸n se recicla como grava en relleno, la carbonataci贸n puede reducir las emisiones de CO2 a la mitad. El caso estudiado demuestra c贸mo se pueden utilizar los resultados obtenidos.

Os dejo a continuaci贸n los resultados, en tablas, de dicho balance aplicados a distintos tipos de cementos, con m谩s o menos adiciones. Podr茅is comprobar que se ha analizado el ciclo completo, desde la producci贸n (incluido el transporte), la construcci贸n, el uso, la demolici贸n y tras la demolici贸n. En el art铆culo de referencia ten茅is los detalles del estudio.

 

Resultados interesantes:

  • La vida de servicio de cementos con altas cantidades de adiciones, como CEM III/A (50 % BFS), CEM III/B (80 % BFS), y CEM II/BV (35 % FA), es聽aproximadamente un 10 % m谩s corta, debido al mayor coeficiente de velocidad de carbonataci贸n.
  • CEM III/B emite un 20% menos de CO2 anual que el CEM Portland, a pesar de que tiene una vida 煤til menor y que recarbonata mucho menos. En valores de emisiones absolutas, CEM III/B emite un 28% menos que el CEM Portland. Tambi茅n es verdad que este cemento se recomienda en para hormig贸n en masa y armado de grandes vol煤menes, como presas de hormig贸n vibrado o cimentaciones de hormig贸n armado. No es utilizable para hormig贸n de alta resistencia, hormig贸n prefabricado u hormig贸n pretensado.
  • Si el hormig贸n se recicla como grava en relleno, la carbonataci贸n puede reducir las emisiones de CO2 a la mitad.

Grandes vol煤menes de hormig贸n vibrado

De todos modos, no todos los tipos de cementos sirven para cualquier cosa. Os dejo estos enlaces que creo os ser谩n 煤tiles:

 

 

Referencias:

GARC脥A-SEGURA, T.; YEPES, V.; ALCAL脕, J. (2014).聽Life-cycle greenhouse gas emissions of blended cement concrete including carbonation and durability.International Journal of Life Cycle Assessment, 19(1):3-12. DOI 10.1007/s11367-013-0614-0 (link)

6 julio, 2016
 
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