Impermeabilización del hormigón – el modo más simple de reducir el impacto ambiental de estructuras de hormigón

Posted by Albert Berenguel - 28 mayo, 2021

“Con el nuevo objetivo de reducir un mínimo del 55% de las emisiones de gases de efecto invernadero en EU en 2030, lideraremos el camino a un planeta más limpio y a la recuperación ecológica.”

“El European Green Deal es nuestra nueva estrategia de crecimiento. Nos permitirá reducir las emisiones a la vez que se crean empleos.”

Ursula von der Leyen, Presidenta de la Comisión Europea

 

Estamos de acuerdo en que el cambio climático y la degradación ambiental representan una amenaza muy seria para el planeta. Reducir la huella de carbono de los edificios, del transporte o de nuestro estilo de vida es un reto al que debemos enfrentarnos cada día. Para superar estos retos, Europa está comprometida en un ambicioso plan para conseguir una economía más sostenible, tal como declara la presidenta de la Comisión Europea, Ursula von der Leyen.

Los edificios y la construcción emplean un 36% del total de energía consumida globalmente y generan un 39% del total de emisiones de dióxido de carbono relacionadas con el uso de energía. (1) El hormigón es uno de los mayores contribuyentes a la huella de carbono de edificios e infraestructuras:

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1. Cada año se emplean más de 10 billones de toneladas de hormigón, lo que lo convierte en la segunda sustancia más consumida en la tierra tras el agua. (2)


2. Cada año se fabrican más de 4 billones de toneladas de cemento, lo que representa aproximadamente un 8% de todas las emisiones mundiales de CO2. (2)


3. A pesar de las mejoras en los procesos y las medidas de control, la fabricación de hormigón aún emite entre 70 y 90 kg de CO₂ por tonelada. (3)


La mayor parte del impacto ambiental del hormigón se produce durante su fabricación, especialmente en la producción del cemento, el acero armado, y la extracción y el transporte de los áridos, sin olvidar la energía consumida en el transporte del propio hormigón a la obra.

Por todo ello, reducir el impacto del hormigón y de la industria de la construcción será aún más necesario en los próximos años ya que la rápida urbanización y el desarrollo económico incrementan la demanda de nuevos edificios y con ello de hormigón y cemento.

El hormigón es también el material más comúnmente utilizado en las infraestructuras, contribuyendo a la disponibilidad de agua potable, la depuración de las aguas residuales, la energía y el transporte, incluyendo los parques eólicos y las centrales hidroeléctricas que deberán satisfacer la demanda creciente de estructuras relacionadas con la generación de energías renovables.

Reducción del consumo de energía y de los combustibles fósiles empleados para conseguir las temperaturas de reacción en los hornos de cemento.

 Captura del CO2 que se genera en la conversión del carbonato de calcio en óxido de calcio durante la producción de cemento.

 Uso de sub-productos industriales (p.e. escoria de alto horno o cenizas volantes) remplazando clínker en el cemento.

 Uso de aditivos para fabricar hormigones de elevada resistencia mecánica, reducida retracción, endurecimiento rápido, o mayor facilidad de instalación reduciendo errores de construcción, etc.

Uso a áridos reciclados provenientes de residuos de construcción y demolición (C&DW) que pueden ahorrar hasta diez veces más emisiones de CO2 que los áridos naturales.

Teniendo en cuenta estos datos, no debe sorprender que el cemento, el hormigón y los fabricantes de productos químicos para la construcción estén desarrollando diferentes iniciativas para reducir el impacto ambiental del hormigón. El desarrollo del “green concrete” (hormigón verde literalmente), con un impacto ambiental reducido es un importante paso hacia una industria de la construcción sostenible.

 

¿Pero, qué hacemos con las estructuras existentes? ¿Hay alguna manera de reducir su impacto ambiental? La respuesta es SÍ.

El Comité 160 del Instituto Internacional de Reparación del Hormigón (International Concrete Repair Institute - ICRI) en el documento “Sustainability for repairing and maintaining concrete and masonry buildings”, señala las dos maneras más importantes de reducir la huella de carbono en la construcción con hormigón:

 

“La mayor parte de los costes de ciclo de vida y el comparativamente reducido impacto ambiental del hormigón se deben a su longevidad, y la extensión de esta longevidad incrementa estos beneficios.”

“Las medidas de protección durante la construcción y un mantenimiento proactivo, pueden prevenir la necesidad de reparaciones y son definitivamente la estrategia más sostenible.”


Prologar la vida en servicio todo lo posible.

2-1En nuestro post “4 + 1 casos en que estructuras de hormigón necesitan soluciones de impermeabilización MasterSeal”, se analizan hasta 5 casos en los que incluso el mejor hormigón requiere impermeabilización y protección adicional con membranas de aplicación superficial u otros sistemas de impermeabilización.

El agua es necesaria en la mayoría de los procesos de degradación que afectan al hormigón armado (carbonatación, ácidos, sulfatos, cloruros…) y este es el motivo por el que, aparte de cumplir con los requerimientos funcionales de las estructuras, las membranas de impermeabilización tienen una importante contribución a la durabilidad evitando que al agua y las sustancias agresivas que pueda llevar disueltas penetren en la matriz del hormigón.

 

Prolongar la vida útil de las estructuras de hormigón utilizando membranas de impermeabilización y protección, combinadas con programas de inspección y mantenimiento tiene sentido porque:

 

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Tiene mucho menor coste económico que la reparación y rehabilitación o eventualmente el remplazo del hormigón. 

El Dr. De Sitter, en 1984 publicaba su conocida Ley de los 5 en la que decía que:

“Si se obvia el mantenimiento, las reparaciones, cuando se vuelven esenciales, generalmente costarán cinco veces más que los costes de mantenimiento. Si no se llevan a cabo las reparaciones, los costes de rehabilitación multiplicarán por cinco los costes de reparación.”

 

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Tiene menor impacto ambiental, comparado con la reparación del hormigón: Un interesante artículo de la Universidad de Ciencia y Tecnología Noruega muestra que: (2)

“… desde el punto de vista ecológico, resulta una buena estrategia llevar a cabo mantenimiento preventivo de la estructura de hormigón antes de llegar al punto de necesitar reparaciones”.

Incluso si se considera que la reparación es necesaria solo en una parte limitada de la superficie, y que la protección se aplica siempre sobre la totalidad de la diferencia en el impacto ecológico, es tan grande que la protección preventiva aún es la mejor opción.

 

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Tiene un impacto ambiental mínimo comparado con la demolición de la estructura y la reconstrucción de la misma… incluso si se emplease un hormigón con bajo impacto ambiental.

Este gráfico se obtuvo como resultado del Análisis de Eco-Eficiencia realizado con objeto de evaluar el impacto ambiental y económico de un depósito de agua exterior usado durante un período de 25 años en Europa (dimensiones 40 m * 40 m * 5 m). Muestra que la huella de carbono de la impermeabilización del hormigón es irrelevante comparado con el impacto total de fabricación de la estructura de hormigón.

Esto significa que es ambientalmente mucho más sostenible proteger el hormigón del depósito, que construir uno nuevo incluso empleando hormigón con áridos reciclados.

 

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Y finalmente, seleccionando el producto de impermeabilización y protección adecuado puede además minimizar el impacto de la operación de impermeabilización.

El gráfico muestra los resultados del Análisis de Eco-Eficiencia realizado con objeto de comparar el impacto ambiental y económico de 5 membranas de impermeabilización diferentes, aplicada sobre el depósito mencionado en el apartado anterior durante un período de 25 años.

Los resultados de este análisis muestran que la membrana impermeabilizante cementosa MasterSeal 6100 FX muestra una ventaja significativa en cuanto a impacto ambiental y costes en comparación con otras cuatro alternativas consideradas.

MasterSeal 6100 FX es una membrana de impermeabilización sostenible, monocomponente, de elevada elasticidad con bajo consume que necesita sólo 1.85 kg de producto en polvo para conseguir un espesor aplicado de 2 mm. Proporciona elevadas prestaciones como resistencia hasta 5 bares de presión de agua y una capacidad de recubrimiento de fisuras Clase A4.

Reducción de la huella de carbono prolongando el ciclo de vida de las construcciones-3

Para saber más sobre MasterSeal 6100 FX y sostenibilidad:

MasterSeal 6100FX página web

Sostenibilidad

Referencias

(1) UN Environment and International Energy Agency (2017): “Towards a zero-emission, efficient, and resilient buildings and construction sector. Global Status Report 2017.”

(2) J. Lehne, F. Preston. “Making Concrete Change. Innovation in Low-carbon Cement and Concrete”. Energy, Environment and Resources Department. Chatham House report. June 2018.

(3) MPA The Concrete Centre. “Concrete Industry Sustainability Performance Report”. 12th report: 2018 performance data. www.sustainableconcrete.org.uk.

(4) Vemund Årskog (Ålesund College, Norway), Sverre Fossdal (Norwegian Building Research Institute, Norway) and Odd E. Gjørv (Norwegian University of Science and Technology, Norway). “Life Cycle Assessment of repair and maintenance systems for concrete structures”. International Workshop on Sustainable Development and Concrete Technology. 2004

Topics: Impermeabilización


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