NeoFronteras

Un cemento mejor y más ecológico

Área: Meteorología,Tecnología — Domingo, 5 de octubre de 2014

Cambiando las proporciones que los materiales usados para fabricar el cemento se emite un 60% menos de dióxido de carbono y se obtiene una material que es el doble de resistente a la fractura que los cementos convencionales.

Foto

Gran parte de las emisiones de dióxido de carbono están causadas por las fábricas de cemento. Nada menos que del 5% al 10% de las emisiones antropogénicas de este gas de efecto invernadero tienen este origen.
Algunos expertos sostienen que las casas más ecológicas, desde este punto de vista, son las que están hechas de madera, al ser un material y no emplear ladrillos y cemento. Pero la altura que pueden tener los edificios de madera es limita y la cantidad de madera necesaria para construir casas puede llegar a ser demasiado grande. Tampoco parece que podamos renunciar al uso del cemento (y, por tanto, del hormigón) en la ingeniería civil. Así que quizás haya que investigar sobre métodos de fabricación de cemento en los que se emita menos dióxido de carbono y se gaste menos energía.
El cemento se obtiene mediante la “cocción” en un horno de materiales ricos en calcio (generalmente roca caliza) y un material rico en silicio (arcillas) a temperaturas de 1500 grados centígrados. Las emisiones de dióxido de carbono proviene de la decarbonatación de la caliza y del carbón empleado para calentar en horno.
El material obtenido del horno es finamente pulverizado y luego mezclado con yeso para obtener el cemento tipo portland. Hay otros tipos de cementos, como los cementos aluminosos, que se obtienen a temperaturas de 1800 grados centígrados. Si a la mezcla se añade polvo de ceniza volcánica se obtiene cemento puzolánico, pero también se puede añadir óxido ferroso (cementos férricos), fluorita y criolita (cementos blancos), ceniza de carbón proveniente de las centrales termoeléctricas o escoria de fundiciones (cementos siderúrgicos), etc. Pero, básicamente, el cemento más empleado es el de tipo portland.
El cemento se mezcla con áridos y agua para obtener un hormigón que fragua al cabo de unas horas para formar roca artificial. La realidad es que es un material maravilloso. La construcción moderna depende mucho del hormigón. Es de los materiales más usados por el ser humanos, así por ejemplo se usa tres veces más que el acero.
El los cementos tradicionales se acepta una proporción calcio/silicio que va de 1,2 a 2,2 de los materiales que se meten en el horno. Sin embargo, se acepta como estándar un proporción de 1,7, que es la se suele emplear. Sorprendentemente no se había estudiado hasta ahora las distintas características que proporcionan las diferentes proporciones de esa gama, ni su impacto en las emisiones de dióxido de carbono.
Después de cinco años de trabajo, un grupo de investigadores ha descubierto que la proporción óptima es de 1,5. Resultado que publican en Nature Communications. Esta proporción no solamente proporciona un hormigón que es mejor y más resistente, sino que, además, se emite menos dióxido de carbono en su obtención. Si se usara esta proporción de manera general las emisiones de dióxido de carbono de esa fuente se reducirían en más de la mitad, en concreto en un 60%.
Según varía esta razón calcio/silicio también lo hace la estructura molecular y las proporciones de fase amorfa y cristalina del material final. Al parece, la proporción 1,5 es la óptima, pues proporciona una resistencia a la fractura del material que es dos veces superior a la de los cementos tradicionales. Esto se debe a una prevalencia de la fase amorfa sobre la cristalina que hace que el material tenga menos estrés residual y, por tanto, que sea más resistente a la fractura.
Este nuevo tiempo de cemento sería especialmente interesante para la industria del petróleo y gas, pues las tuberías hechas con él tendrían menos propensión a las grietas y, por tanto, a las fugas.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4513

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Foto: MIT.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
Compartir »

4 Comentarios

  1. tomás:

    Pues me parece una noticia tremendamente importante, especialmente por la nula variación que exige en los procedimientos de fabricación y aplicación.
    Espero haber entendido bien que la proporción es Ca/Si = 1’5/1. Es que “Resistencia de materiales” lo tengo ya muy olvidada además de que los progresos han sido extraordinarios y por tanto estoy fuera de toda mínima onda. Pero de “Estructuras”, ejercida en un solo proyecto, todavía soy capaz de opinar. De hecho hace cosa de una semana dije al director de una obra de un puente que haría falta un apoyo intermedio, que tal como parecía se estaba haciendo, aquello no podía ser. No sé si lo dijo en serio, pero me aseguró que no, que no era preciso. El caso es que ayer vi un importante agujero donde yo siempre he pensado que debía estar ese sostén. ¡A ver si acerté! Tengo esperanzas.

  2. Aviles:

    Vi hace tiempo, un reportaje donde hacían casas de paja, enfoscadas embargo. Entre las balas de paja, clavaban estacas, y ponían tablas, como si fuesen estantanterias que contienen balas de paja. Esto lo hacían para que la pared depaja, no se viniese abajo. Las paredes de paja enfoscadas en barro, no son inflamables, al estar las balas compactas, y estar emparedadas en barro, no tienen oxigeno para arder o combustionar. La estructura y suelo, debe de ser de hormigón. Las paredes muy gruesas, aislan bien del medio ambiente exterior, son frescas en Verano, y cálidas en invierno.

    Veo mas practico hacer ladrillos de adobe, de barro y paja mezclado, y secados al sol.

    También fabricaban apartamentos, con contenedores de carga de los barcos, con su aislamiento, y modulares.

    Un saludo.

  3. tomás:

    ¡Me felicito! Al pasar por el lugar acabo de ponerme una ideal y orgullosa medalla pues el vacío tiene el tamaño de una buena piscina. He de aclarar que, aunque dije puente, por abreviar, en realidad es el paso elevado de una autovía. Su profundidad, unos tres metros, y sus otras dimensiones, indican que será el alojamiento de una hermosa zapata que transmitirá los esfuerzos al terreno. A ver si comienzan a llenarla y se corrobora así mi predicción. Me parece que a aquel señor que con tanta educación me atendió, le pareció oportuno tomarme algo del poco pelo que me queda.

    Pero “Cosas veredes…” que comenté a un ya amigo y “chef” de un exitoso restaurante próximo al lugar. Y me corrigió diciendo: cuatro veces he leído el Quijote y no hallando nunca tal expresión, he averiguado -continuó- que viene del Mío Cid y es “Cosas tenedes, Cid, que farán fablar las piedras”. Derrotado respondí humildemente que sólo dos veces había leído yo la magna obra y solo una el Cantar. Y tampoco recordaba haberla visto en la primera, y supongo que en la segunda se me pasaría, o no la reconocí.
    Y viene todo esto a cuento porque, aunque pueda parecer asombroso, conozco de primera mano y aún existe un gran chalet de tres plantas que fue construido al revés: la entrada principal, que da a la abertura de la verja por donde puede entrar perfectamente un coche, se abre a la cocina, con puerta sencilla, y la que debiera haberlo sido pero no lo es, a la parte más escondida del jardín, con un macizo portal de medio punto. Mi teoría es que entregaron un plano en papel cebolla y se fotocopió por el lado equivocado.
    Esto explicaría que aquel señor de la autovía no fuera mas que el encargado de esa parte de la obra y no tuviese noticia de cómo habría de seguir. Ello me da esperanzas de que no quisiera tomarme el pelo…

    Espero que a nuestro compañero Aviles no se le ocurra rellenar de paja y barro la excavación.

    Un cordial saludo para él y para todos los que soportáis al abuelo Cebolleta.

  4. tomás:

    Aún más contento me siento al comprobar el agujero, algo así, como un metro más profundo, o sea unos cuatro metros, unas zanjas en su fondo, de otro metro cuadrado de sección, para reforzar su dimensión más corta, o sea que en esa zona trabajará a tracción y no a compresión, y armaduras prestas a ser colocadas.
    Así que la medalla me la pongo de forma definitiva. ¡Atiné! Si está acabado el tramo antes de que esta noticia se apague os avisaré; quiero participaos mi poco meritoria vanidad.
    Abrazos.

RSS feed for comments on this post.

Lo sentimos, esta noticia está ya cerrada a comentarios.