Una espátula con hormigón

Una espátula con hormigón Unsplash Omicrono

Tecnología

El hormigón español que usa cáscara de arroz para cambiar la construcción para siempre

Investigadores de Ecuador y España han experimentado con sustituir la arena por otros compuestos más sostenibles.

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Uno de los problemas críticos de la industria de la construcción se encuentra en el agotamiento de las reservas de arena fluvial y la gestión de residuos sólidos masivos; ahora, un nuevo estudio puede haber abierto una puerta a un futuro mejor.

El estudio ha sido firmado por miembros de la Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL) y la Universitat Politècnica de Catalunya en Barcelona, y representa un paso adelante en el uso de materiales reciclados y biodegradables en la construcción.

Los investigadores se centraron en sustituir parte de la arena usada en el hormigón por otros materiales en diferentes proporciones, con el objetivo de encontrar la mejor combinación que no afecte a las características del hormigón.

Este estudio ya es sorprendente por el mero hecho de intentar sustituir la arena, al menos de manera parcial; hasta ahora, la industria se ha centrado en eliminar el cemento, el componente más costoso y contaminante.

Sin embargo, este estudio se concentra en el volumen del agregado fino, cuya extracción causa daños irreparables en ecosistemas acuáticos y erosión costera, lo que supone otro frente más que puede ser más lógico para atacar.

Los investigadores probaron a sustituir la arena por tres materiales distintos, en proporciones del 2,5%, 5% y 10%; en concreto, se usó la ceniza de cascarilla de arroz (RHA), polímeros de plástico como PET y el caucho de neumáticos.

Los materiales usados en el estudio

Los materiales usados en el estudio Valeria Franco-Quiñonez et al. Omicrono

La conclusión del estudio es que la cascarilla de arroz fue el ganador técnico de la comparativa, porque no sólo cumplió las funciones de relleno, sino que es un material con propiedades químicas activas que superan al PET y al caucho.

A diferencia del PET y el caucho, que son materiales inertes y no se combinan químicamente con el cemento, la RHA posee un altísimo contenido de sílice. En la hidratación del cemento, este sílice reacciona con el hidróxido de calcio para formar más silicato de calcio hidratado.

Ese material es el principal responsable de la resistencia del hormigonera, y eso explica que, después de 28 días, la mezcla con 2,5% de RHA solo perdiera un 1,6% de resistencia, mientras que el PET y el caucho cayeron por encima del 10%.

El mayor índice de fallos con plásticos y caucho se explica por la debilidad en la zona de contacto entre el agregado y la pasta de cemento, ya que son materiales hidrofóbicos que no generan una buena adherencia mecánica.

En cambio, la RHA es un material poroso y fino, lo que mejora el empaquetamiento de las partículas y la microestructura, traduciéndose en una mayor estabilidad térmica y mecánica según los análisis de electrónica de barrido.

El estudio demuestra que la resistencia a la tracción con RHA solo disminuyó un 4%, un margen insignificante respecto al 18% y 20% de pérdida en las mezclas con plásticos y caucho respectivamente.

En definitiva, este es un hito para la construcción de viviendas de baja carga, ya que permite reducir la huella ambiental sin sacrificar la integridad estructural ante esfuerzos de tensión.