El uso de cenizas de calderas industriales para la producción de concreto estructural

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La industrialización y el crecimiento acelerado de la población generan efectos secundarios en diversos aspectos sociales, y el tema ambiental es preocupante debido a los impactos causados por la evolución social.

Los residuos de cenizas de calderas se encuentran en abundancia en las fábricas que utilizan este equipo para la generación de vapor. Esta abundancia se produce debido a la falta de un lugar para la eliminación o reutilización adecuada del residuo.

La clasificación de las cenizas de caldera se realizó aplicando los procedimientos normativos brasileños y los parámetros utilizados para la clasificación de aglutinantes y agregados para concreto. Teniendo en cuenta su curva granulométrica y densidad, el residuo se clasificó como agregado ligero y muy delgado, adoptando así la metodología de reemplazo parcial del agregado delgado por cenizas de caldera. Se verificó que había una reducción en la trabajabilidad del hormigón en estado fresco proporcionalmente al contenido de residuos utilizado.

Por lo tanto, es necesario utilizar aditivos superplastificantes en estos casos para mantener la trabajabilidad esperada. Se observó una reducción en la densidad del concreto cuando se utilizó el residuo, considerando como necesaria la atención a esta propiedad del hormigón en relación con el contenido utilizado del residuo en la dosificación. También se observó al comparar las dosis con el uso del residuo en la dosis estándar, que hubo una reducción en la resistencia a la compresión.

Sin embargo, no hubo una gran variación en la resistencia a la compresión entre las dosis con diferentes niveles de sustitución utilizados. Se concluyó, por tanto, considerando los niveles utilizados en este estudio, como factible el uso de este residuo en la producción de concreto estructural.

micrografia
Figura 1: Micrografía de la ceniza de caldera tomada mediante un microscopio electrónico.

Las industrias que utilizan las calderas, apuntando a la eficiencia energética y al factor económico, aplican controles de procesos de quema de biomasa, que reducen al máxima la generación de este tipo de residuos. Sin embargo, la generación de residuos es inevitable en este proceso. Por lo tanto, la disponibilidad de este residuo se vuelve abundante.

Estos depósitos ocupan grandes espacios físicos en las plantas de producción, que podrían ser mejor utilizados, considerando la actividad final de la industria en cuestión.

cenizas de calderas
Figura 2: Cenizas de caldera

¿Sería posible utilizar este residuo en la producción de concreto estructural?

Teniendo en cuenta el ritmo acelerado del sector de la construcción y su búsqueda de innovaciones, los residuos generados podrían ser reutilizados en este segmento como una alternativa sostenible, con la posibilidad de promover beneficios técnicos y económicos tanto para la industria generadora de residuos como para las empresas productoras de concreto.

Las empresas productoras de concreto tienen como característica el uso de materias primas, es decir, sin necesidad de grandes procesos de procesamiento, como arenas naturales, que se extraen de ríos o depósitos, y requieren un procesamiento simple como el tamizado para la eliminación de impurezas y la clasificación del tamaño de partícula.

Por lo tanto, el uso de residuos en la producción de concreto tiene una contribución económica tanto para la industria generadora de residuos, que proporciona los residuos sin necesidad de grandes procesos de procesamiento, como para las empresas productoras de concreto, que se beneficiarían de la alta disponibilidad de residuos y su bajo costo, siendo utilizados como materia prima en su producción.

vista de profundidad de concreto y cenizas de caldera 1
Figura 3: Vista a profundidad del concreto con cenizas de caldera

 

Ladrillo de concreto con de ceniza de caldera
Figura 4: Ladrillo de concreto con de ceniza de caldera.

 

Autor: Ing. Genesis Nava Villalobos.

Fuente: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/ingenieria-civil/hormigon-estructural

Asistente CYPE
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Equipo de redacción de CYPE Ingenieros Perú. "Soluciones BIM para profesionales de múltiples áreas"

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