EL CONCRETO Y LOS MATERIALES CEMENTANTES SUPLEMENTARIOS

Dra. Diana Carolina Gámez García Universidad de Monterrey 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 creciente 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 categorías 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.

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 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 horno, 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.

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.

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 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.

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 urante el primer semestre de 2022 se dio luz verde a uno de los proyectos de movilidad más importantes para el Área Metropolitana de Guadalajara (AMG), que conectará la capital del Estado con el municipio de Tlaquepaque y el municipio de

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.

Para comprender la trascendencia y relevancia del Sistema de Tren Eléctrico Urbano en el AMG, hay que remontarse hasta el siglo pasado, ya que durante los años setenta, debido a la necesidad de implementar un Sistema de Trans- porte Público Metropolitano, se inició con el proyecto de la Línea 1, misma que no se pudo concretar en la época.

Sería hasta el año de 1988, cuando por fin pudo consolidarse el proyecto, el cual sería inaugurado en septiembre de 1989, un par de años después comenzaban los trabajos de la Línea 2, cuya inauguración sería en julio de 1994.

A partir de eso, tuvieron que pasar muchos años, hasta qué en 2010, nuevamente se retomaron los planes para la ampliación de las rutas existentes, poniendo sobre la mesa dos proyectos. El primero, propuesto por el entonces alcalde de Tlajomulco, Enrique Alfaro; que pretendía conectar ese ayuntamiento, con el centro de Guadalajara; el segundo, desde Zapopan, que pasaba por el centro de Guadalajara, a unas cuadras del centro de Tlaquepaque y llegaba hasta Tonalá; vialidad que actualmente conocemos como Línea 3.

12 años después, aquel compromiso vio luz verde. Ahora como Gobernador de Jalisco, Enrique Alfaro Ramírez anunció que su gobierno logró hacer las gestiones necesarias para que la línea que conectará el centro de Guadalajara con el sur sea una realidad.

El Maquinista

Previamente, se tuvo que conformar un grupo de profesionales quienes se encargaron de llevar a cabo esos anteproyectos y gestiones, para lo cual la Secretaría de Infraestructuras y Obra Pública a cargo del Mtro. David Miguel Zamora Bueno creó la Dirección de Proyectos Especiales, misma que fue encargada al Ing. Joel Zuloaga Aceves; quien asegura que la Línea 4, será un parteaguas en el futuro de la construcción los trenes de estas características a nivel nacional, al aprovechar el derecho de vía ferroviario del tren de carga.

Ingeniero Civil, por la Universidad de Guadalajara, Joel Zuloaga Aceves; cuenta además con las Maestrías en Ingeniería de Proyectos, así como otra en Construcción, Mantenimiento y Explotación de Metros, Tranvías y Ferrocarriles Urbanos. Siendo en su momento Asesor Técnico del director general en la Coordinación General de la Línea 3, experiencia que lo convirtió en el perfil ideal para el proyecto en puerta.

El Ing. Zuloaga, nos platicó cómo se fue conformando el equipo de trabajo que se encargaría de poner en marcha este nuevo proyecto, para lo cual se remontó algunos años, a los inicios de la construcción de la Línea 3.

Para la construcción de la línea 3 se tuvo la participación de especialistas extranjeros y profesionistas nacionales con especialidades de tecnologías de control y comunicación ferroviaria, de construcción de sistemas mecanizados de túneles y viaductos ya que no se había construido un proyecto similar en el Estado. Si bien, había personas con cierta experiencia, en Jalisco como tal no existían es ese momento las especialida- des requeridas para la dirección de la obra. de Ingenieros, diplomados de túneles, conferencias y visitas a la obra con el Gremio para que nuestros ingenieros aprendieran los procesos y empezamos a generar una plataforma de conocimiento, hasta el grado que chavos que estuvieron dando sus prácticas profesionales o acababan de salir de la universidad y entraron a laborar en su momento en la construcción de la línea 3 ahora están dirigiendo la construcción de frentes de trabajo en la línea 4”.

Al tener a los especialistas de diferentes partes del mundo e ingenieros que habían participado en obras como el túnel Emisor Oriente en CDMX que utilizo la misma tecnología con la que se construiría la L3, se implementaron programas de capacitación, conferencias y se abrieron bolsas de trabajo para que los Ingenieros Tapatíos adquirieran el conocimiento y experiencia en este tipo de obras.

De esta manera, con la experiencia adquirida durante la construcción de la Línea 3, se conformó el equipo de trabajo que hoy da vida a la Dirección de Proyectos Especiales, con un grupo reducido de expertos, algunos muy jóvenes, pero con la experiencia de haber participado en el tren anterior.

El Primero En Su Clase

Joel Zuloaga Aceves, señala que durante tres años se estuvieron realizando diversos estudios, tanto de demanda, hidrológicos, topográficos, ambientales y de derecho de vía y se evaluaron diferentes tecnologías de material rodante, se ejecutaron anteproyectos de nodos viales, estaciones y un trazo para la circulación del tren de pasajeros.

Una vez terminados, se determinó que la mejor opción era aprovechar la ruta ya existente del tren, y construir a los costados de las vías del ferrocarril, las vías del tren ligero de pasajeros, por lo que se dieron a la tarea de realizar las gestiones con la Federación ya que el derecho de vía al ser un activo de la nación era propiedad Federal y debería de autorizarse la convivencia del tren de carga con el de pasajeros cumpliendo con la normatividad de SICT.

Hasta ahí, todo marchaba viento en popa, sólo había un gran reto: conseguir el recurso para hacer este gran proyecto una realidad.

“Entonces hubo alguien que creyó en el proyecto desde el principio. Se llama a Jorge Nuño, y en aquel entonces era el Director de la Unidad de Inversiones, Le llamó mucho la atención el proyecto, el lo veía muy viable. Había que ir a presentar el proyecto a Hacienda, Jorge solici- taba la información correspondiente para soportar la viabilidad del proyecto, y nosotros los teníamos que elaborar soportado en el trabajo realizado, de inmediato se generó una sinergia extraordinaria y obtuvimos el costo beneficio que demostraba la viabilidad del proyecto y por lo tanto el Registro en Cartera de Inversiones.

Después de demostrar la viabilidad del proyecto, se evaluaron la baraja de proyectos a los que la Secretaría de Hacienda podría aportar recursos federales, entre los que se encontraba Xalapa y Monterrey entre otros, llegando a la conclusión que el más viable para terminar durante la actual administración federal era el de la L4 de Guadalajara.

Un momento clave para concretar el proyecto fue en la inauguración de la Línea, 3 donde Andrés Manuel López Obrador y Enrique Alfaro Ramírez conversaban sentados y en algún momento el Presidente se levantó y dijo: “Pues el señor Gobernador y yo coincidimos en un compromiso, que es la construcción de la Línea 4” Y a partir de ese día se genero la comunicación entre los equipos Técnicos de la Federación y el Estado para hacer realidad el proyecto.

Luego de eso se generaron todos los procesos en conjunto Estado con la Federación, se hizo una licitación, y se consiguió un recurso por parte de la Federación, otra aportación por parte del Estado, pero la magnitud de la obra requería de mayor inversión, por lo que se determinó ir por un esquema de obra pública financiada, donde alguna empresa tenía que diseñar la obra, construirla y financiarla, de tal manera que del total de 9,725 millones de pesos, el Gobierno Federal aportará 2 mil millones, el Gobierno de Jalisco 2 mil 100 millones y la iniciativa privada los 5 mil millones restantes.

Joel Zuloaga, también nos comentó que este tren es muy importante a nivel nacional para la SICT, en especial para el Director General de Desarrollo Ferroviario Multimodal, Manuel Gómez Parra; pues de su éxito depende el futuro enfoque de más proyectos similares a lo largo del territorio nacional.

“Hay mucho interés, porque la idea es replicar este modelo, funcionando hay que replicarlo en las demás ciudades, porque el derecho de vía ferroviario ya existe, ambientalmente no se genera un impacto adicional y se puede iniciar la obra de inmediato estableciendo la coordinación correspondiente con el asignatario y la SICT.”

Para asegurar el éxito de la obra, el Gobernador de Jalisco, Enrique Alfaro, agregó la última pieza del ajedrez, pues luego de estar por casi una década trabajando para el Metro de Panamá, Rolando Valle Favela, fue invitado a dirigir el Sistema del Tren Eléctrico Urbano en Jalisco y posteriormente a coordinar el proyecto de la Línea 4. Su experiencia y conocimientos es ahora uno de los elementos mas importantes para tomar las decisiones diarias que permiten avanzar en los temas técnicos del proyecto.

En lo que respecta a la licitación, esta fue ganada por el denominado “Consorcio Línea Cuatro Guadalajara” que está constituido por la empresa portuguesa Mota-Engil y los chinos CRRC, que fabrican trenes a nivel mundial, siendo los responsables del corredor ferroviario con una longitud de 21 kilómetros, de forma paralela a la franja existente de vía.

Al finalizar su construcción esta gran obra, contará con ocho estaciones desde los límites de Guadalajara, Tlaquepaque y Tlajomulco de Zuñiga (Las Juntas, Periférico Sur, Adolf Horn, Concepción del Valle, San Sebastián, La Fortuna, Centro Universitario y Centro de Tlajomulco). Será un tren totalmente eléctrico, con 0 emisiones de carbono, se contempla que la duración total del viaje sea de

35 minutos aproximados.

Mejorando La Calidad De Vida En La Perla De Occidente

La construcción de la Línea 4, no sólo será el cumplimiento de un compromiso de campaña política, sino que vendrá a solucionar una gran problemática de movilidad hacia el sur del Área Metropolitana de Guadalajara, en donde ahora el desarrollo de la zona se dará de manera más ordenada.

“Desde que empezó el proyecto, la Universidad de Guadalajara compró un predio en el sur y va a instalar un campus con una gran diversidad de carreras, entonces los chavos ya no tendrán que venir hasta Guadalajara, de hecho, habrá una estación que se llama Estación Centro Universitario. Tlajomulco acaba de donar 50 hectáreas para un IMSS, se está empezando a generar toda la infraestructura ya de manera organizada, porque la línea está llegando en conjunto con el desarrollo, pero ya hay un plan, una estructura” nos detalló el director de Proyectos

Especiales de Guadalajara. Se estima que la L4 moverá en un inicio a 106 mil usuarios diarios. A lo largo del trazo viven actualmente 275 mil personas y se localizan diversos comercios, bodegas y naves industriales. La obra está proyectada para construirse en 22 meses, comenzando operaciones el primer semestre de 2024.

El proyecto también contempla la rehabilitación integral de los entornos urbanos por los que correrá la línea y el mejoramiento de 15 nodos viales (13 a nivel y 2 superiores). Contará con cruces peatonales, con alarmas y semáforos, para mayor seguridad de las y los usuarios.

Doctor en Ciencias de la Actividad Física y Deporte, CUCEA, UDG.

Profesor-Investigador del Departamento de Políticas Públicas

Líder del Cuerpo Académico Políticas Públicas y Bienestar. UDG 934 (Consolidado)

Miembro del Sistema Nacional de Investigadores N1; Perfil PRODEP

Director de RIASPORT América Latina y México https://www.riasport.es/ Asesor y consultor

Gabriel Flores Allende