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Productos innovadores para hacer sostenible el concreto devuelto

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Sostenibilidad
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Resumen:

La producción mundial de concreto se estima en unos 10 mil millones de metros cúbicos al año, que corresponde a unos 1.5 metros cúbicos por cada habitante. De esta cantidad, cerca de 50 millones de metros cúbicos son devueltos al productor. No todo ese concreto puede ser aprovechado nuevamente y su disposición no solo genera altísimos costos operativos, sino que genera un alto impacto ambiental debido a los procesos involucrados hasta su disposición final, sin permitir un aprovechamiento adicional. 

La disposición del concreto devuelto en botaderos o escombreras tiene un fuerte impacto en el medio ambiente, que puede expresarse en términos de CO2 equivalente, el principal gas responsable del calentamiento global, con un impacto de 267 kg de CO2 por cada metro cúbico de concreto.
 

Actualmente existen aditivos de última tecnología, dando posibilidad a la recuperación de todo el concreto devuelto a planta, transformando el concreto en minutos, en una mezcla de agregados perfectamente adecuada para poder ser usado nuevamente en la producción de concreto. 

Los aditivos especiales se aplican al concreto estando aún en el interior de la mixer o del sistema de mezclado apropiado, absorbiendo el agua libre presente y “secando” el concreto, convirtiendo la mezcla de concreto en una mezcla de agregados generando cero desperdicios.

Las ventajas de estos productos innovadores son claras: la producción de agregados a partir de este concreto devuelto permite reducir la necesidad de agregados naturales, lo que a su vez limita el agotamiento de las materias primas de las fuentes naturales y elimina por completo la necesidad de uso de escombreras o botaderos, reduciendo aún más el impacto sobre el medio ambiente al mitigar la cantidad de CO2 producido. 

Actualmente, los sistemas para tratar el concreto devuelto no ofrecen una solución sostenible ya que generan impactos negativos sobre el ambiente, no sacan provecho de un material susceptible de ser reciclado al 100% y aumentan costos operacionales en su tratamiento y disposición.

Ventajas de usar el concreto devuelto

Ventajas ambientales

  • Al recuperar por completo el concreto devuelto a planta, se reduce la cantidad de material a ser dispuesto en escombreras o en rellenos.
  • Se aumenta la cantidad de material reciclado para nuevos productos, reduciendo el impacto generado por la extracción y procesamiento de materiales crudos.
  • No se generan transportes adicionales debido a que el concreto devuelto aprovecha el viaje de regreso del mixer a la planta donde es usado nuevamente.

Ventajas sociales

  • Los aditivos son de fácil uso.
  • El proceso no usa ni genera componentes tóxicos, peligrosos o cancerígenos.
  • Contribuyen a mejorar el ambiente de salubridad en el lugar de trabajo.

Ventajas económicas

  • El uso adecuado de los aditivos convierte un metro cúbico de concreto devuelto en un poco más de dos toneladas de agregados de excelente calidad.
  • Se ahorran costos de disposición de materiales y su transporte.
  • Se reduce drásticamente la cantidad de lodos producidos.
  • Se logra el aprovechamiento del material devuelto sin la necesidad de hacer inversiones cuantiosas en equipos o maquinaria.

Los materiales obtenidos al recuperar el concreto devuelto pueden compararse contra los agregados naturales originales, obteniendo el siguiente resultado:
 

Frecuencia acumulada de la distribución de agregados
Gráfica 1
Frecuencia acumulada de la distribución de agregados

Como se observa en la gráfica, los cambios en la gradación acumulada en relación con el tamaño de malla presentan resultados similares sin cambios significativos. Así mismo, al utilizar un 50% de los agregados recuperados para producir concreto nuevo, se logran resistencias que son estadísticamente idénticas al compararlas con los materiales originales:
 

Evolución de resistencias en concretos con agregados reciclados de concreto devuelto
Gráfica 2
Evolución de resistencias en concretos con agregados reciclados de concreto devuelto

Caso real de aplicación
En la península de Izu ubicada alrededor de 100 km al sur de Tokio, Japón, se cuenta con el teleférico de Panorama Park, infraestructura que conecta la ciudad Izu Nagaoka con el Monte Katsuragi. Allí surgió la necesidad de ampliar la capacidad de aparcamiento de la infraestructura con la que cuenta la estación de salida en 1.500 m2 debido a los eventos de ciclismo de los Juegos Olímpicos de 2020, para lo cual se utilizó concreto devuelto de diferentes plantas de producción.

La ampliación del parqueadero se realizó con Concreto Compactado con Rodillo (CCR), un concreto que se coloca usando el mismo equipamiento que se usa para la construcción de pavimentos. La aplicación de este tipo de concreto no requiere formaletas ni acero de refuerzo para lograr superficies que, además de ser muy sencillas en su proceso constructivo, también tiene propiedades mecánicas y durabilidades bastante altas.

Producción del Concreto Compactado con Rodillo (CCR)     2.	Descarga y distribución del concreto en sitio      3.	Compactación del CCR utilizando cilindros vibratorios


1.    Producción del Concreto Compactado con Rodillo (CCR)
2.    Descarga y distribución del concreto en sitio
3.    Compactación del CCR utilizando cilindros vibratorios

La mezcla de concreto se prepara en unidades de mezclado especiales que dispersan el agua uniformemente de tal manera que tenga consistencia similar a tierra húmeda. El concreto fresco se transporta en volquetas donde se descarga, extiende y se distribuye en capas de entre 10 y 20 cm de espesor y se compacta usando rodillos vibratorios, para garantizar la densidad, resistencia, planitud y homogeneidad adecuadas en la superficie del concreto. Finalmente, la superficie pasa por un proceso de curado para asegurar un adecuado desarrollo de las características mecánicas.

Un proceso Innovador
La necesidad de cuidar el medio ambiente alrededor de la estación del teleférico significaba que todo el trabajo realizado debía causar el mínimo impacto al medio ambiente y sacar el máximo aprovechamiento de materiales reciclados.

Un primer plano del CCR durante la fase de compactación con cilindros vibratorios. Los agregados reciclados se compactan perfectamente y están unidos sólidamente en la matriz cementosa.
Foto 4
Un primer plano del CCR durante la fase de compactación con cilindros vibratorios. Los agregados reciclados se compactan perfectamente y están unidos sólidamente en la matriz cementosa.

Por esta razón, se decidió hacer el nuevo parqueadero con CCR, con bajo contenido de cemento y agregados reciclados obtenidos del proceso de recuperación del concreto devuelto a planta, es decir, aquel que no se ha utilizado en obra y es devuelto al productor mientras aún se encuentra en su estado plástico. 

Para esta ampliación, se colocaron alrededor de 170 m3 de CCR, con solamente 69 kg/m3 de cemento y 2220 kg/m3 de agregados reciclados, lo que se logró gracias al uso de estos novedosos aditivos. La construcción requirió un total de 380 toneladas de agregados reciclados, evitando que el concreto terminara en rellenos sanitarios o escombreras y logrando prevenir alrededor de 100 toneladas de emisiones de CO2 a la atmósfera.

Referencias:
-    Realta, Mapei. No 76.  Sustainable concrete with recycled aggregates. Pag 10-11

Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.
 

Conclusión

A través aditivos innovadores se permite dar un aprovechamiento a los residuos que se generan del concreto devuelto, permitiendo cuidar al medio ambiente a partir de la reducción de emisiones por extracción de materia prima y transporte así como por la disposición final aprovechada para residuos, aportando de esta forma a la sostenibilidad de la industria del concreto. 

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