Cementos con Arcillas Calcinadas

La industria del cemento en la actualidad enfrenta desafíos en términos de sustentabilidad, como la reducción de las emisiones de carbono y el uso de materias primas alternativas. La arcilla calcinada es uno de esos materiales que puede ayudar a mejorarla pero implica la superación de algunos desafíos relacionados a la performance de este tipo de cementos, para lo cual se viene desarrollando una nueva gama de productos que permitan a los productores adaptar sus materiales a estos nuevos requerimientos.

LOS DESAFIOS DE LA INDUSTRIA

El concreto es el material de construcción más popular en el mundo y la segunda sustancia más consumida de todos (después del agua). La historia de éxito de este material comenzó hace varios miles de años, pero realmente despegó en el siglo XIX cuando el concreto y acero se combinaron para formar un material compuesto. Este nuevo compuesto tenía muchas ventajas: fue ampliamente disponible, barato, duradero, fácil de trabajar, y proporcionó un alto grado de libertad el diseño estructural.

Hay tres factores principales que crean una problemática de sustentabilidad en el concreto: su alto consumo, la huella de carbono del cemento (Fig.1) y el propio material compuesto, sólo el acero se puede reciclar por completo y la mayor parte de los residuos de demolición acaban en los vertederos.

LOS ENFOQUES DE LA INDUSTRIA

La industria de la construcción esta bajo la presión de la sociedad, clientes, inversores y legisladores para mejorar su huella ambiental a través de procesos de optimización, mayor automatización, nuevos enfoques de diseños y el uso de materias primas alternas. Por esta razón muchas asociaciones relacionadas a la industria del cemento y concreto han desarrollado documentos de estrategia enfocados a mejorar su sostenibilidad.

LAS ARCILLAS CALCINADAS

La arcilla es uno de los materiales más abundantes y disponibles en el mundo. Al quemarse la arcilla se activa y puede usarse como un material cementicio suplementario (SCM), es decir un material con propiedades hidráulicas. La arcilla calcinada es la base de una nueva clase de materia prima ecológica para cemento y hormigón. LC3 es un nuevo concepto especial de formulación de aglomerantes formados por clinker, piedra caliza y arcilla calcinada. El contenido de clinker varía según los requisitos específicos (~20 - 70%).

TECNOLOGÍAS PARA CEMENTOS CON ARCILLAS CALCINADAS

En comparación con los cementos existentes, el empleo de arcillas calcinadas conllevan a algunos desafíos en el cemento y el concreto: tienen una mayor demanda de agua y, a veces, dan como resultado un desarrollo de resistencia inicial reducido. El rendimiento depende en gran medida del tipo de arcilla y clinker, así como de los requisitos de la industria.

Las soluciones Sika ayudan a reducir la demanda de agua, incrementando la resistencia mientras mantiene la trabajabilidad, endurecimiento y extendiendo la durabilidad del concreto. SikaGrind® CC es un aditivo liquido específicamente diseñado para la producción de cementos con arcillas calcinadas mejorando las características específicas de los nuevos tipos de cementos en comparación con las formulaciones tradicionales.

Con el mismo enfoque también se desarrolló la línea Sika® Viscocrete® CC, diseñados específicamente para concretos que empleen cementos que contienen arcillas calcinadas.

ANALISIS COSTO-BENEFICIO

Haciendo un breve análisis costo-beneficio, basados en la información brindada por el Proyecto LC3 en su publicación "Atractivo financiero del LC3". Se estima que dependiendo del tipo de cemento con arcilla calcinada, en función a las dos composiciones presentadas anteriormente, significaría en una reducción de emisiones de CO2 del 19% al 39% respecto a un Cemento Portland Ordinario (OPC).

En conclusión, los cementos con arcillas calcinadas son tecnologías prometedoras con un alto potencial de ayudar a la industria a reducir sus emisiones y trabajar hacia un medioambiente más sustentable.