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La reciclabilidad en los productos prefabricados de hormigón: uso de áridos reciclados

Prefabricados de hormigón

La construcción genera una gran cantidad de residuos o desechos, pero si se reciclan pueden convertirse en un nuevo recurso (valorización) y evitar así en gran medida la extracción de árido natural.

Actualmente atendemos a un aumento considerable de las exigencias de emplear un determinado grado de contenido reciclado en los productos, hasta el punto de que ya se estima que en un futuro se regule como una exigencia generalizada para cualquier producto de consumo. En el caso del hormigón, y más bien en su vertiente prefabricada, ofrece unas condiciones de partida idóneas para admitir un porcentaje de material reciclado, pero esto debe contextualizarse según el tipo de producto, sus aplicaciones, la disponibilidad o el marco reglamentario vigente.

Este tema ya lo tratamos hace un año en el blog dentro de una serie de cuatro entregas sobre la economía circular, donde ya mencionábamos que el último mecanismo circular, tras la reutilización, reparación y refabricación (destinadas a extender la vida útil de los elementos), estaba el reciclaje [1], siendo ésta la única vía que implica una transformación de los materiales.

En este nuevo artículo, vamos a profundizar sobre el reciclaje y más concretamente en el empleo de áridos reciclados para la fabricación de nuevos productos prefabricados de hormigón, distinguiéndose dos grupos perfectamente delimitados: aquellos productos con aplicaciones estructurales, de los no estructurales.

Desde la construcción del primer edificio con elementos prefabricados de hormigón 100% reciclado hace más de una década [2] el interés por utilizar este mecanismo no ha dejado de aumentar. Como todos sabemos, el hormigón se obtiene a partir de mezclar varios componentes básicos: un aglutinante (cemento), agua y áridos (gravas y/o arenas), pudiendo añadir a partir de aquí una cantidad extensísima de materiales (aditivos, fibras, etc.). En el caso de los áridos que tradicionalmente han sido de origen natural de las propias canteras, estos pueden sustituirse por un determinado porcentaje por áridos reciclados.

ELEMENTOS PREFABRICADOS DE HORMIGÓN ESTRUCTURALES (VIGAS, PILARES, MARCOS, ETC.)

El artículo 30.8 del nuevo Código Estructural, define árido reciclado como aquel obtenido a partir de una operación de reciclado de residuos de hormigón. Esto ya delimita un primer matiz importante y es la procedencia de los áridos que debe ser únicamente a partir de restos de hormigón (mínimo de un 95% de pureza). Asimismo, sólo es posible utilizar árido grueso reciclado (1,5% máximo de árido que pase por el tamiz 0,063 mm) y en los mismos porcentajes y excepciones que presentaba anteriormente la Instrucción EHE-08:

  • 20% en peso sobre el contenido total de árido grueso. Por encima de este valor será necesaria la realización de estudios específicos y experimentación complementaria en cada aplicación, que deberá ser aprobada por la Dirección facultativa.
  • El árido grueso reciclado puede emplearse tanto para hormigón en masa como hormigón armado de resistencia característica no superior a 40 N/mm2, quedando excluido su empleo en hormigón pretensado.

Se considera que los áridos gruesos reciclados obtenidos a partir de hormigones estructurales sanos, o bien de hormigones de resistencia elevada, son adecuados para la fabricación de hormigón reciclado estructural, aunque deberá comprobarse que cumplen las especificaciones exigidas en el resto del Art. 30.8.

Composición hormigón

Fuente de la imagen: ARIGAL

ELEMENTOS PREFABRICADOS DE HORMIGÓN NO ESTRUCTURALES (PAVIMENTOS, BLOQUES, MOBILIARIO, PANELES NO PORTANTES, ETC.)

En este caso no existe una reglamentación expresa igual que sucede con las estructuras, por lo que las limitaciones las impone el resto de los parámetros (calidad y disponibilidad de áridos reciclados, coste, exigencias medioambientales del mercado, apuesta empresarial) que inciden en poder utilizar un mayor o menor contenido de árido reciclado. Asimismo, abre el abanico de posibilidades, tanto en cuanto a que sean indistintamente áridos gruesos o finos, o que procedan de distintas fuentes, sean restos de hormigón, residuos de construcción y demolición (RCD´s) u otros.

En los últimos años hemos atendido en el sector del prefabricado a un interés creciente por ir incrementando el empleo de áridos reciclados en la fabricación de distintos productos, respondiendo así a satisfacer distintas necesidades y demandas, como aprovechar el excedente generado en la propia planta como probetas de ensayo de resistencia o consistencia, piezas defectuosas, finales de pista, etc. (se estima que en torno a un 2% del total de producción son mermas) persiguiendo lograr un balance final cero de residuos, reduciendo así en parte la necesidad de proveerse de árido natural y optimizando así posiblemente los costes de producción; ofrecer una salida a través de la valorización de residuos externos mediante un proceso organizado de transformación en árido reciclado con la calidad necesaria para introducirlo en la fabricación de nuevos productos; y con una tendencia al alza en cuanto al empleo, viendo que hay empresas que en determinados productos ya se fabrican con un porcentaje mínimo perfectamente definido (5% al 20%, incluso a llegar hasta el 40%) e incluso con el primer fabricante nacional de bloques de hormigón 100% reciclados. Estos últimos casos responden sobre todo a la tendencia actual de que algunos pliegos de contratación pública comienzan a requerir un porcentaje mínimo de reciclado, o en los propios sistemas de evaluación de la sostenibilidad que se aplican cada vez más para certificar edificios e infraestructuras.

Destrucción de un tubo de hormigón para la fabricación de áridos reciclados

Figura.- Destrucción de un tubo de hormigón para la fabricación de áridos reciclados

No obstante, esta cifra no debería asignarse a la ligera, si no que para llegar a ella hay que realizar cuantos ensayos sean necesarios para dar seguridad al empleo del árido reciclado, tanto sobre los propios áridos (especialmente si son de procedencia externa y de RCD´s, para que haya una homogeneidad garantizada) como sobre los productos finales, teniendo en cuenta que en general el árido reciclado conllevará peores prestaciones que el árido natural (mayor absorción de agua, menor densidad, menor resistencia mecánica, etc.), además de que se tenga un suministro mínimo garantizado.

Cabe también llamar la atención a las enormes posibilidades que ofrecen los elementos prefabricados no estructurales, en cuanto a ser capaces de emplear áridos reciclados de numerosas fuentes de procedencia, como es el caso de proyectos en marcha o ya realizados que han estudiado la viabilidad de valorizar residuos como son restos de caucho de neumáticos usados de automóviles, cáscaras de los mejillones, plásticos de invernaderos, o restos de corcho de la industria del envasado, por citar algunos ejemplos.

Zona de acopio de RCD´s en la planta de PAVIMENTS LLOSETA

Figura.- Zona de acopio de RCD´s en la planta de PAVIMENTS LLOSETA, antes de ser procesados para convertirlos en áridos reciclados para la fabricación de nuevos productos prefabricados de hormigón

Algunas indicaciones prácticas sobre la dosificación de los hormigones reciclados [3]

Para la dosificación del hormigón reciclado, en principio se pueden emplear los métodos convencionales de dosificación, con ciertas precauciones que deben constatarse con seguramente una intensificación del control y de ensayos por parte del fabricante:

Contenido de agua: debido a la gran absorción de agua, se puede considerar que el hormigón elaborado con áridos gruesos reciclados y arena natural requiere entre un 5% y un 10% más de agua que los hormigones producidos con áridos naturales para conseguir la misma consistencia, lo que puede suponer que sea necesario un contenido adicional de agua próximo a 10 l/m3. Para asumir este incremento en la demanda de agua se puede presaturar el árido o incrementar el agua de amasado. También es posible corregir este efecto mediante la utilización de aditivos.

Contenido de cemento: en principio los tipos de cemento utilizados son los mismos que se emplearían en hormigón convencional para las mismas prestaciones. Para mantener la misma resistencia y consistencia, el hormigón reciclado necesitará un mayor contenido de cemento en su dosificación. Según algunos estudios, este incremento será superior al 5% cuando se utilice el 100% de árido grueso reciclado y superior al 15% cuando se emplee tanto árido grueso como árido fino reciclado. Cuando se utilizan cantidades menores de árido reciclado, estos incrementos disminuyen, obteniendo para un porcentaje de hasta el 50%, un incremento de cemento que oscila entre el 5% y el 6%.

Adiciones: algunos estudios muestran que la adición de humo de sílice a la mezcla mejora resistencias a compresión y menor fisuración, de manera similar a lo que ocurre con hormigones convencionales.

Aditivos: es especialmente ventajosa la utilización de aditivos superplastificantes para mejorar los aspectos relativos a la demanda de agua, especialmente en los casos en los que se utilice árido no presaturado.


Referencias

[1] La economía circular y los elementos prefabricados de hormigón: Reciclabilidad https://www.andece.org/la-economia-circular-y-los-elementos-prefabricados-de-hormigon-reciclabilidad/

[2] https://www.pci.org/PCI/Project_Resources/Project_Profile/Project_Profile_Details.aspx?ID=23520

[3] Sostenibilidad aplicada a la construcción prefabricada de hormigón. Curso ANDECE – INDESPRE https://bonificado.indespre.com/curso-sostenibilidad-aplicada-a-la-contruccion-prefabricada-de-hormigon

ANDECE

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