REDUCCIÓN DE CLINKER
El clínker de cemento es un componente clave del hormigón, pero también una fuente importante de emisiones de gases de efecto invernadero de origen industrial. Por ello, hoy en día ya se utilizan adiciones para reducir el contenido de clínker en la producción de cemento. Sika apoya el proceso de sustitución con sus aditivos para hormigón y cemento, al tiempo que investiga nuevas soluciones con vistas a reducir aún más el clínker.
Los resultados demuestran que nuestras soluciones para LC 3 funcionan
Los materiales cementicios complementarios (supplementary cementitious materials o SCM, por sus siglas en inglés) son productos sustitutivos con características similares al cemento, que pueden reemplazar parte del cemento en el hormigón. Por lo general, se trata de subproductos industriales como escorias de la industria siderúrgica y cenizas volantes de centrales eléctricas de carbón.
La empresa ya está promoviendo la sustitución del clínker con sus aditivos para hormigón y cemento. En este caso, el reto reside en mantener el desarrollo de resistencias y la durabilidad del hormigón.
Esfuerzos de investigación a nivel mundial.
Para reducir aún más la proporción de clínker en el cemento, científicos de todo el mundo están trabajando en nuevas adiciones. Uno de los objetivos de estas investigaciones es hacer que se puedan utilizar mayor cantidad de cenizas volantes y escorias de acero de calidad adecuada. Philippe Jost destaca la importancia de estas iniciativas: «Si estos materiales pudieran utilizarse más ampliamente, esto tendría un impacto inmediato enorme». Hoy en día, una parte de los subproductos industriales terminan en los vertederos por diversas razones. Por ejemplo, las cenizas volantes no son adecuadas para su uso como material sustitutivo en la producción de cemento si contienen demasiadas partículas de carbón, ya que esto afecta negativamente a la calidad del hormigón final. «Actualmente, una proporción de carbón residual del 1%-2% es manejable. Pero si esta cifra pudiera aumentarse al 5%-6%, habría menos cenizas volantes que terminarían en los vertederos», explica Philippe Jost. Otras líneas de investigación se centran en el uso de escorias que aún no se utilizan como SCM en la producción de cemento. Este avance es aún más significativo si tenemos en cuenta que en el futuro muchos países ya no podrán depender de centrales eléctricas de carbón por razones de protección del clima y temas medioambientales.
Reduciendo el contenido de Clínker en un 50% con LC3
El proyecto de investigación LC 3 de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en francés, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), en el que participa Sika, es muy prometedor. Con el uso de un nuevo aditivo, el volumen de clínker utilizado en la producción de cemento debería reducirse hasta en un 50% en el futuro. Se trata de un avance muy importante. A diferencia de las adiciones actuales, el LC 3 no es un subproducto o un residuo, sino que se produce a partir de caliza y arcilla. «Una ventaja crucial del LC 3 es su disponibilidad: mientras que el suministro de adiciones actuales es limitado, el mundo alberga volúmenes casi inagotables de caliza y arcilla», afirma Philippe Jost. «Otro aspecto positivo es que el LC 3 es un producto formulado con precisión».
Hasta un
50%
de reducción de clínker gracias a la tecnología LC3
Soluciones Sika para LC3 listas para el sector
Sika ha desarrollado aditivos especiales para cemento y para hormigón con los que los clientes pueden adaptar sus materiales a las nuevas características del LC 3. “Estamos preparados”, subraya Philippe Jost. “Las primeras pruebas en colaboración con clientes que fabrican LC 3 demuestran que nuestros productos funcionan”.
Utilizar las soluciones Sika permite optimizar el consumo de agua, la trabajabilidad, el curado o la durabilidad del hormigón LC 3, para lograr los mismos resultados del hormigón convencional.
La nueva tecnología requiere aprobación oficial
Los fabricantes de cemento y hormigón actualmente trabajan en ampliar la producción de LC 3. Pero para que esta nueva tecnología tenga un impacto más amplio, se necesitarán homologaciones específicas para cada país. “A su vez las normas de construcción deberán adaptarse”, añade Philippe Jost. Se trata de un proceso que llevará algún tiempo, pero afirma que: “La presión social y política para reducir los gases de efecto invernadero acelerará el proceso”. Para Sika, la tecnología LC 3 ofrece la oportunidad de establecer una nueva línea en la industria de la construcción. Pero, sobre todo, Sika está demostrando que “cumplimos con nuestra promesa de actuar como facilitador de la sostenibilidad en la industria de la construcción”.
El hormigón estructural
El hormigón estructural es fundamental en nuestra sociedad y profesión. Sin embargo, debemos cambiar la forma en que lo especificamos, diseñamos y utilizamos si queremos cumplir con los objetivos de reducción de carbono cada vez más urgentes. Este artículo se centra en el carbono incorporado en el hormigón estructural una vez que su uso ha sido optimizado, abordando preguntas clave. La mayor parte del carbono proviene del cemento, seguido del acero de refuerzo. Aunque los agregados representan aproximadamente el 80% de la masa, sólo contribuyen con menos del 5% del carbono. Por lo tanto, para reducir el impacto de carbono, es al cemento y al acero donde los expertos debemos dirigir nuestra atención, aunque no somos los únicos que pueden influir en esto.
¿Podemos reducir las emisiones de carbono del cemento Portland?
430Km CO2/m3
19%
58%
14%
3%
4%
Las emisiones de carbono en el cemento Portland (PC) provienen de tres fuentes: 10% de las operaciones del horno, 40% de la energía térmica y 50% de la descomposición química de la piedra caliza. Aunque es posible reducir el carbono asociado a las operaciones del horno y sustituir el combustible en la energía térmica, la emisión de CO2 en el proceso es inevitable. La industria del cemento está explorando tecnologías de captura y almacenamiento de carbono para reducir emisiones en el futuro, aunque aún no es viable comercialmente.
¿Podemos reemplazar el clínker del cemento Portland?
1%
Muchos productores de cemento están familiarizados con el uso de materiales suplementarios cementantes (SCM) como la escoria de altos hornos y las cenizas volantes, subproductos de industrias de acero y energía respectivamente, para reducir el carbono en el cemento. Sin embargo, el suministro de estos SCM está disminuyendo, y podrían volverse más costosos, aunque deberíamos maximizar su uso mientras estén disponibles. Es crucial colaborar con los contratistas en la aplicación de SCM para evitar aumentar el contenido de cemento debido a una resistencia excesiva al cambio.
CEMENTO
DOSIFICACIÓN
ACERO
TRANSPORTE
CONSTRUCCIÓN
MEZCLAS AD
AGREGADOS
Distribución del carbono incorporado asociado a 1m³ de hormigón estructural típico (RC 25/30)*.)
¿Podemos especificar un contenido máximo de cemento?
A menudo, los proveedores ofrecen hormigón con más cemento del necesario para la especificación, buscando una consistencia óptima y facilidad de uso. A veces se emplean agregados pequeños para facilitar el colado, lo cual también requiere más cemento. Sería útil acordar un límite de contenido de cemento desde el principio en el proyecto.
¿Podemos considerar la resistencia real?
Con frecuencia, el hormigón que usamos tiene más resistencia de la necesaria para nuestras especificaciones. Trabajar con los contratistas para acordar resistencias adecuadas al contexto podría permitir reducir el refuerzo o el tamaño de los elementos, optimizando recursos.
El rol de los técnicos/profesionales
Como expertos, tenemos gran influencia en el carbono incorporado en el hormigón, pero nuestras especificaciones no deben hacerse de forma aislada. Debemos colaborar con contratistas, subcontratistas, proveedores y clientes para alcanzar las reducciones de carbono necesarias. Esta colaboración y ajuste de nuestros métodos de diseño y construcción dará como resultado soluciones con menor impacto de carbono.
SikaGrind, aditivos que permiten la fabricación de cementos sostenibles y reducen las emisiones de CO2
SikaGrind® reduce notablemente la huella de carbono de los cementos fabricados con esta nueva gama de aditivos, reduciendo el ratio de clínker y mejorando su calidad. Además, mejora la eficacia del proceso de molienda, favoreciendo las fracciones de tamaño de partícula más reactivas