EL CONCRETO Y LOS MATERIALES CEMENTANTES SUPLEMENTARIOS

l concreto es el material más utilizado en el mundo siendo superado tan solo por el agua. Su demanda de consumo anual en 2017 fue de 30 gigatoneladas (gt). Al concreto se le atribuyen parte de los problemas referentes a la degradación de la salud, principalmente por el cemento, que alcanzó en 2021 una producción de 4 gt mundiales. El uso intensivo de energía (se requieren 1450 °C en la calcinación que produce el clínker de cemento), así como la naturaleza de su materia prima (arcilla y caliza) lo hace responsable del 9% de la producción antropogénica de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). La crecien- te demanda en la producción del concreto representa una de las problemáticas más retadoras para lograr una calidad de aire adecuada, además de que amenaza con la disminución insostenible de los recursos naturales y la generación de residuos que impactan, entre otros ámbitos, a los ecosistemas (Küpfer et al., 2023).

A pesar de que las cifras anteriores pueden leerse alarmantes, el concreto no suele ser el enemigo cuando hablamos de materiales de construcción. Otros materiales convencionales como el acero, el asfalto, las piezas de mampostería o las placas de yeso laminado pueden generar impactos incluso más elevados en diferentes ca- tegorías de impacto ambiental. Es decir, el reto que tenemos los encargados de la construcción es trabajar en el uso y la mejora e innovación de los materiales disponibles para hacerlos más sostenibles (en todo su ciclo de vida), mientras que, de forma paralela generamos conocimiento de materiales alternativos. Ambas opciones deben buscar cumplir con los requerimientos de una sociedad sostenible, resiliente y en constante crecimiento. que está efectuando CEMEX en su proceso de producción. En cada paso del ciclo de vida del proceso de producción del cemento, existen potenciales de reducción de las emisiones generadas. Algunas de las estrategias adoptadas son la utilización de combustibles alternativos para alcanzar la temperatura del hor- no, considerando aquí el co-procesamiento de residuos (como la biomasa), así como la generación de energías limpias y renovables; o la sustitución de materiales cementantes suplementarios (MCS) por clínker, como las escorias de alto horno, cenizas volantes, puzolanas, humo de sílice, entre muchos otros.

Por otra parte, sería complicado prescindir del uso del concreto debido a las ventajas que tiene respecto a sus propiedades físico-mecánicas, trabajabilidad, bajo costo y la posibilidad de ser mezclado con otros materiales que mejoran sus propiedades para requerimientos específicos. Por lo que, el objetivo es sostenibilizar al concreto, hacer que sus potenciales de impacto ambiental bajen, y en la medida de lo posible, se puedan revertir aquellos que se han ocasionado a lo largo del tiempo. En este sentido algunas empresas cementeras están generando planes estratégicos que deberán permitir la reducción de emisiones para el año 2030 y 2050.

Un ejemplo de lo anterior es el proceso de descarbonización

Los MCS, además de contribuir a reducir las problemáticas inherentes a la producción del cemento, provienen como residuos de otros procesos industrializados. Al incorporarlos al cemento, los transforma en co-productos mitigando adicionalmente sus respectivas tasas de impactos a la salud humana y ecosistemas en sus propios ciclos de vida de origen. Con su uso, se estaría evitando la generación de residuos (de su propia industria), así como la disminución en la extracción de materia prima, gasto energético y emisiones de gases por la no producción de cemento que su incorporación al ciclo del concreto implicaría. ciclo de vida del concreto pueda ser aún más sostenible, ya que permite al diseñador, investigador o constructor la incorporación de agregados reciclados (residuos de construcción y demolición, de la industria cerámica, de pet, de cartón-TetraPak, de fibras naturales) que normalmente suelen bajar las propiedades del concreto al que se adicionan, generando ventajas no solo medioambientales, sino nuevas áreas de mercado (la de los agregados reciclados) que pueden detonar el crecimiento económico y social.

Algunos de los MCS más comunes (y su industria de procedencia) e incluso utilizados de forma comercial son las escorias de alto horno (siderurgia), cenizas volantes (carboeléctricas) y humo de sílice (metalurgia-producción de silicio). Otros ejemplos menos comerciales son el metacaolín (arcilla caolinita), la sílice geotérmica (energía geotérmica), perlita activada (volcánica), cáscara de arroz (agroindustria), entre otros.

Por su alto contenido en silicio, calcio, hierro y otros elementos propios de la naturaleza del cemento, los MCS pueden reaccionar de forma hidráulica (que endurece con agua, imitando al cemento) o puzolánica (que reaccionan con el hidróxido de calcio, un producto de hidratación del cemento). Adicionalmente a sus ventajas medioambientales, los MCS dosificados de forma adecuada, suelen ser responsables del aumento de la resistencia mecánica y de la durabilidad, así como de la disminución de la porosidad, entre otras características básicas.

Lo anterior hace posible que el

REFERENCIAS:

Aniruddha, R., Sreedhar, I., & Parameshwaran, R. (2023). Valorization of alkaline hydroxide modified coal fly ash to efficient adsorbents for enhanced carbon capture. Materials Today: Proceedings, 72, 74–80. https://doi. org/10.1016/j.matpr.2022.05.557

CEMEX (2023). Descarbonización de Nuestras Operaciones. https://www.cemex. com/es/sostenibilidad/futuro-en-accion/ descarbonizacion-de-nuestras-operaciones. Último acceso: 16 de marzo de 2023.

Küpfer, C., Bastien-Masse, M., & Fivet, C. (2023). Reuse of concrete components in new construction projects: Critical review of 77 circular precedents. Journal of Cleaner Production, 383(November 2022). https://doi. org/10.1016/j.jclepro.2022.135235.

Sithole, N. T., & Mashifana, T. (2020). Geosynthesis of building and construction materials through alkaline activation of granulated blast furnace slag. Construction and Building Materials, 264(x), 120712. https:// doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120712.