En septiembre de 2012 se leyó en el Departamento de Ingeniería de la Construcción de la Universidad Politécnica de Valencia un trabajo fin de máster (Máster en Ingeniería del Hormigón) denominado «Caracterización química y reactividad de la ceniza de caña común y planta de maíz, para su uso como adición puzolánica en morteros y hormigones«, cuyo autor es Alejandro Escalera y cuyos directores fueron los profesores José María Monzó y Jorge Payá. Debido al interés que esta línea de investigación ha generado dentro del Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH), voy a dedicar este post a divulgar la línea de trabajo realizada.
Los romanos ya acuñaron el término «puzolana» para designar la fina ceniza volcánica que, mezclada con cal y agua, forma compuestos con propiedades cementantes, capaces de presentar características similares a las de un hormigón convencional elaborado con cemento común. Lo realmente interesante es que la combustión, bajo determinadas condiciones, de residuos agrícolas tales como la cascarilla del arroz, las hojas de bambú o la caña de azúcar, contiene silice con carácter puzolánico. Estos residuos agrícolas son aquellas partes de la planta que es necesario separar para obtener el fruto o facilitar el cultivo propio o posterior, y si bien gran parte de estos residuos se consumen por la ganadería, otros no son aprovechables.
Esto tiene un gran interés medioambiental, puesto que las cenizas se consideran un desecho y pueden sustituir parcialmente el cemento en la elaboración de hormigón. Eso implica una reducción de la huella de carbono asociada al proceso de fabricación del cemento Portland y, por tanto, del hormigón. En Valencia, las cenizas generadas por la cascarilla del arroz, en muchos países latinoamericanos, los residuos procedentes de la planta de maíz o los de la caña común procedentes de la limpieza de márgenes, cauces de río y acequias de riego, suponen ejemplos donde el aprovechamiento puede ser una buena fuente de adiciones puzolánicas. Los estudios realizados hasta el momento abren claramente las puertas al uso de estas cenizas en ámbitos rurales de países en vías de desarrollo, lo que constituye una buena estrategia para la elaboración de materiales en la autoconstrucción de viviendas.
Sólo la cáscara del arroz representa la quinta parte del peso de la cosecha de este cereal, y este producto es uno de los mayores residuos del mundo. Mediante un proceso de combustión adecuado, la ceniza de la cáscara del arroz presenta propiedades puzolánicas (90-96% de sílice) que la industria cementera podría aprovechar. Sin embargo, la actual normativa española EHE sólo contempla como adiciones el uso de algunos materiales como el humo de sílice o las cenizas volantes; también es cierto que la investigación está abriendo puertas a otros materiales. El paso de los años, sin duda, dará lugar al aprovechamiento de estos materiales.
Con todo, y en el caso que nos ha servido como punto de partida al blog que es la utlización de la ceniza de maíz y de la caña común como sustitutos de una parte del cemento en morteros y hormigones, si bien los resultados son prometedores, aún faltan futuras investigaciones que expliquen la influencia de la calidad del terreno y la variedad de la semilla, la influencia del tamaño de partícula en las muestras a incinerar, elaboración de prototipos, etc.
Referencias:
Escalera, A. (2012). Caracterización química y reactividad de la ceniza de caña común y planta de maíz, para su uso como adición puzolánica en morteros y hormigones. Trabajo Fin de Máster. Departamento de Ingeniería de la Construcción, Universidad Politécnica de Valencia.