Siglos de edificios, puentes y otras construcciones han utilizado hormigón debido a su alta resistencia y producción simple. Sin embargo, aproximadamente el 8% de las emisiones globales de carbono provienen de la producción de cemento. Por lo tanto, hay esfuerzos continuos para minimizar esta enorme huella de carbono. Algunos de estos esfuerzos de reducción de la contaminación se centran en la reutilización de residuos de hormigón. Por ejemplo, investigadores en Japón recientemente fueron pioneros en la compactación a alta presión como un medio sencillo de reciclar concreto. Sin embargo, es necesario mejorar aún más para hacer un uso óptimo de dichos productos.

Ahora, en un estudio publicado recientemente en Construction and Building Materials , investigadores del Instituto de Ciencias Industriales de la Universidad de Tokio han medido experimentalmente los cambios en la resistencia a la compresión y la estructura a escala fina inducidos por el tratamiento térmico después de dicha compactación. Este estudio ayudará a mejorar las propiedades del hormigón reciclado y mejorará la sostenibilidad de la industria de la construcción.

Se ha propuesto el tratamiento térmico como un medio para mejorar la utilidad de la compactación a alta presión. Sin embargo, los resultados han sido mixtos, desde calidad deteriorada hasta calidad mejorada. "Buscamos agregar claridad a este debate", explica Md. Ibrahim Mostazid, autor principal. "Al estudiar sistemáticamente las condiciones comunes de tratamiento térmico y la microestructura correspondiente, hemos evaluado rigurosamente las propiedades mejoradas del producto de hormigón resultante".

Los investigadores probaron mezclas de cemento portland reciclado con aditivos de hierro/acero y escoria de alto horno. Probaron tres tratamientos térmicos posteriores a la compactación comunes. Todos los tratamientos térmicos impartieron reorganizaciones microestructurales que resultaron en propiedades mejoradas. Además, la incorporación de escoria aumentó la densidad y la homogeneidad a escala fina del hormigón, lo que contribuyó aún más a mejorar las propiedades. Por ejemplo, en una mezcla de hormigón, la esterilización en autoclave posterior a la compactación a 180 °C durante 8 horas aumentó la resistencia a la compresión en>5 veces en comparación con la ausencia de esterilización en autoclave. En otras palabras, los investigadores han desarrollado un medio energéticamente eficiente para mejorar el resultado del reciclaje de hormigón.

"Diferentes tratamientos térmicos mejoraron la resistencia del hormigón, pero por diferentes mecanismos", dice Mostazid. "Por ejemplo, esterilizar el hormigón en autoclave correspondió a la producción de hidrogranate, un mineral diferente al que observamos después de tratamientos térmicos simples".

En el futuro, los investigadores pueden comparar estos datos con los resultados de sus propios programas de reciclaje de concreto, por ejemplo, curado con vapor. Al hacerlo, las pruebas de rendimiento del hormigón reciclado tendrán claros puntos de referencia numéricos y microestructurales. Dichos estándares ayudarán a los investigadores a evaluar diferentes procedimientos que apuntan a los mismos objetivos de sostenibilidad ambiental y ayudarán a minimizar la huella de carbono de la industria de la construcción. + Explora más

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