El impacto de los aditivos en la sostenibilidad

Los aditivos para concreto se pueden utilizar para reducir el contenido de cemento, permitir un mayor uso de materiales cementantes suplementarios (SCM) e incluso aumentar la resistencia al medio ambiente para extender la vida útil de las estructuras. Los aditivos también tienen el potencial de afectar una reducción en las emisiones de CO2 asociadas con la producción de hormigón. Sin embargo, el impacto de los aditivos en la sostenibilidad puede ser complejo e involucrar muchas variables. Los siguientes ejemplos ilustran varias formas en que se pueden usar los aditivos para reducir la huella de CO2 del concreto.

Ejemplo # 1: Superplastificantes
Se pueden usar superplastificantes para reducir el agua en una mezcla que permite una reducción en el contenido de cemento mientras se mantiene la misma proporción a / c y resistencias equivalentes. Por ejemplo, un concreto de referencia con 350 kg / m3 (590 lb / yd3) de cemento y 200 kg / m3 (337 lb / yd3) de agua (relación 0,57 a / c) proporcionados para producir un asentamiento de 150 mm (5 ”) se puede tratar con un superplastificante. Usando una dosis moderada de superplastificante, el contenido de agua del concreto se puede reducir a 180 kg / m3 (303 lb / yd3) y luego el contenido de cemento se puede reducir a 316 kg / m3 (533 lb / yd3) mientras se mantiene el asentamiento, w / c relación y fuerza. 

El uso del superplastificante nos permitió eliminar 34 kg / m3 (57 lb / yd3) de cemento y 20 kg / m3 (34 lb / yd3) de agua. Se puede agregar algo de arena a la mezcla para mantener un rendimiento equivalente.

La suma de estos cambios da como resultado concreto con una reducción de alrededor del 9% en las emisiones de CO2. Está claro que se puede lograr una mayor sostenibilidad con una mayor reducción de agua, y que hay margen de mejora en esta dirección.

Ejemplo # 2: Superplastificantes y aceleradores en mezclas SCM

En este ejemplo, seguiremos métodos similares a los anteriores para ilustrar cómo el uso combinado de superplastificantes y aceleradores de fraguado puede permitir reemplazos de cemento al 50% más agresivos en una mezcla de concreto.

Comenzando con una mezcla que tiene 356 kg / m3 (600 lb / yd3) de cemento y 180 kg / m3 (303 lb / yd3) de agua, (proporción de 0.51 a / c), proporcionados para producir un 150 mm (6 ”) depresión.

Usando una dosis similar de superplastificante al ejemplo 1, reducimos el contenido de agua de la mezcla a 160 kg / m3 (270 lb / yd3) y el contenido de cemento a 178 kg / m3 (300 lb / yd3). El cemento extraído se reemplaza con 178 kg / m3 (300 lb / yd3) de cenizas volantes, lo que da como resultado una relación de agua a cemento de 0,45.

Vamos a utilizar el w / cy un acelerador de fraguado más bajo para superar los tiempos de fraguado extendidos y las resistencias iniciales más bajas asociadas con este alto nivel de reemplazo de cemento. La dosificación del acelerador fraguado dependerá de las condiciones ambientales en el momento de la colocación. La resistencia  generalmente no es un problema para las mezclas de cenizas volantes. La suma de estos cambios da como resultado un concreto con una reducción muy significativa del 43% en las emisiones de CO2. Si fuera posible permitir un desarrollo de resistencia más lento, permitiendo así un menor uso del acelerador, las emisiones de CO2 se reducirían aún más.

Si bien estos ejemplos son similares a las mezclas que se han utilizado en la construcción, se deben realizar pruebas con materiales locales para determinar las dosis de los aditivos y el rendimiento final del concreto.

El uso creativo de aditivos para concreto, solos o en combinación, se puede utilizar para lograr reducciones significativas en las emisiones de CO2 asociadas con la producción de hormigón.