El consumo de materias primas se ha incrementado notablemente en la industria en general, y en la industria de la construcción en particular, en medio de una creciente preocupación por temas de sustentabilidad. Los morteros y hormigones más sostenibles, con óptima eficiencia térmica y mecánica, están actualmente bajo diversos estudios para intentar reducir los efectos nocivos de su fabricación. El hormigón y el mortero se fabrican mezclando agua, arena, cemento y áridos.
“El principal problema es la cantidad de cemento que se utiliza para producir este tipo de material, la fabricación de cemento consume una gran cantidad de energía y recursos naturales, lo que implica un alto nivel de emisiones de CO2. Se están realizando diversos estudios para reducir la cantidad de cemento, estamos trabajando en la sustitución del cemento y los áridos (arena o grava) por materiales no naturales, con el fin de reducir el uso de recursos naturales y optimizar las propiedades mecánicas y térmicas de los materiales producidos”, explica Roque Borinaga Treviño, investigador en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la UPV/EHU.
Para ello, el equipo de investigación está analizando subproductos de diferentes procesos industriales, que permiten que los morteros y hormigones producidos tengan distintas funciones, en función de las propiedades mecánicas y térmicas que adquieran.
“El objetivo es reducir al máximo el volumen de subproductos industriales que acaban en los vertederos, y reutilizar estos productos de acuerdo con los dictados de la economía circular”, afirma el Dr. Borinaga. Recientemente, el equipo de investigación ha explorado tres subproductos diferentes en tres áreas diferentes.
Casos específicos
En primer lugar, se ha estudiado la posibilidad de utilizar residuos metálicos industriales como refuerzo en hormigones o morteros, analizando morteros reforzados con fibras de latón procedentes del mecanizado por electroerosión. En segundo lugar, y ligado a esta línea de investigación encaminada a la reducción de la cantidad de cemento necesaria, se ha explorado el aprovechamiento de residuos de lodos calcáreos de la industria papelera, obteniendo buenos resultados en cuanto a conductividad térmica y comprobando que el material resultante es adecuado para su uso. En sistemas de calefacción por suelo radiante. Y por último, se han utilizado escorias de horno como árido.
“La conductividad térmica de la arena extraída de los hornos de arco eléctrico es baja, por lo que es una buena opción para fines de aislamiento“
, explica el Dr. Borinaga.
Aunque están estudiando muchos tipos diferentes de materiales, lo que están haciendo es investigación básica.
“El nuestro es el primer paso en la investigación de estos materiales. Los subproductos y residuos industriales no son especialmente homogéneos, por lo que varían mucho según su origen. Por tanto, el primer paso es analizar las propiedades que otorga cada tipo concreto de residuo Es importante realizar estos análisis con una gran cantidad de residuos de diferente origen, y comparar los resultados para determinar si los materiales son aptos o no para su uso en la fabricación”, concluye.
Más información: R. Borinaga-Treviño et al. Residuos de lodo de cal de la industria papelera como reemplazo parcial del cemento en morteros utilizados en sistemas de calefacción por suelo radiante, Journal of Building Engineering (2021). DOI: 10.1016/j.trabajo.2021.102408
