CDT Un estudio reciente publicado en Construction and Building Materials explora el potencial de reciclaje de elementos de hormigón infraligero (ILC) en áridos de hormigón ligero reciclado (RLCA) mediante procesamiento mecánico y cribado. El objetivo era utilizar estos RLCA para producir ILC reciclado (RILC) con propiedades similares al ILC original.
Fuente: AZO Build
La reutilización de los residuos de construcción y demolición es clave para fomentar la circularidad en la industria de la construcción. Sin embargo, el reciclaje del hormigón ligero, que contiene áridos ligeros, difiere del proceso utilizado para el hormigón ordinario. Mientras que los áridos de hormigón reciclado (RCA) procedentes del hormigón ligero pueden incorporarse al hormigón estructural en cantidades limitadas, no pueden utilizarse para producir nuevo hormigón ligero.
El ILC está específicamente diseñado para equilibrar densidad, resistencia y conductividad térmica. Aunque sus propiedades mecánicas son similares a las del hormigón con áridos ligeros, difiere de éste en que es un material premezclado y moldeado in situ. Su estructura monolítica es especialmente adecuada para el reciclado y la reutilización, ya que elimina la necesidad de separar los materiales, un reto habitual en la construcción multicapa. Dadas estas ventajas, este estudio propone un método para reciclar y reutilizar el ILC, en línea con los objetivos de la economía circular y las estrategias de reducción de CO2.
Métodos
Para producir RLCA, los elementos de ILC de mayor tamaño (4×2×0,5 m) se desmenuzaron primero manualmente y luego se trituraron mecánicamente con una trituradora de mandíbulas de laboratorio. El material resultante se clasificó en cinco categorías de tamaño de partícula: <1 mm (RLCAfino), 1-2 mm (RLCA1-2), 2-4 mm (RLCA2-4), 4-8 mm (RLCA4-8), y 8-16 mm (RLCA8-16). Las propiedades físicas clave del RLCA, incluidas la densidad de las partículas y la absorción de agua, se evaluaron mediante el método del picnómetro.
A continuación, se analizó el impacto del proceso de reciclado en las características del RLCA, como la densidad, la absorción de agua y la resistencia de las partículas, para determinar su influencia en el comportamiento del hormigón. Para evaluar las propiedades mecánicas, se realizaron ensayos de resistencia a la compresión en muestras cúbicas de 100×100×100 mm después de 28 días de curado.
Utilizando los datos de caracterización del RLCA, se desarrolló el RILC con un diseño mixto que incorporaba hasta un 54 % de RLCA en volumen. Se analizaron las propiedades del hormigón fresco, monitorizándose la retracción plástica mediante un cono de retracción y un rayo láser para la medición de la deformación sin contacto. A los 28 días, se ensayó la resistencia a la compresión de probetas cilíndricas (300 mm de altura, 150 mm de diámetro), registrándose el comportamiento tensión-deformación mediante sensores de desplazamiento. En esta fase también se determinó el módulo de elasticidad.
Por último, se examinó la capacidad de absorción de CO2 de los RLCA mediante análisis termogravimétrico (TGA) y espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) para evaluar su potencial para el secuestro de carbono.
Resultados y discusión
Tras la evaluación, los RLCA mostraron una estructura aglomerada debido al proceso de trituración, que también rompió los agregados ligeros originales. La absorción de agua y la densidad resultaron ser factores críticos que influyeron en la integración de los RLCA en los RILC.
Las densidades de las partículas de RLCA eran aproximadamente tres veces superiores a las de los áridos ligeros originales del mismo grupo de tamaño. Los índices de absorción de agua variaron entre el 27 % y el 60 % en masa, y las condiciones de secado en horno produjeron valores de absorción más elevados que las condiciones de laboratorio.
El estudio confirmó que la calidad y la resistencia de los RLCA se mantenían constantes en los distintos lotes. En particular, la resistencia del RILC no dependía estrictamente de la del ILCOrigin, lo que sugiere que la reutilización del material reciclado no está necesariamente limitada por sus propiedades originales.
El RILC derivado del RLCA demostró una resistencia, un módulo de elasticidad y una conductividad térmica comparables a los del ILCOrigin. Aunque el RILC mostró un notable aumento del 31,6 % en densidad seca, su conductividad térmica sólo aumentó ligeramente, conservando casi las mismas características de rendimiento que el material original. Es importante destacar que los elementos monolíticos de pared construidos íntegramente con RLCA mostraron las mismas propiedades funcionales que los fabricados con ILCOrigin.
En cuanto a la absorción de CO2, la carbonatación acelerada del RLCA dio lugar a una absorción significativa de CO2, y los tamaños de partícula más pequeños mostraron tasas de carbonatación inicial más rápidas. Tras 10 días en un entorno controlado con una concentración de CO2 del 0,5%, la absorción máxima de CO2 osciló entre 123 y 138 kg/t de RLCA. Esto correspondía al 64-68 % del potencial total estimado de absorción de CO2 y recapturaba alrededor del 30 % de las emisiones de gases de efecto invernadero de ILCOrigin.
Conclusión
Este estudio proporcionó una evaluación exhaustiva del potencial de reciclado del hormigón ligero, en particular del ILC, que a menudo se excluye de los métodos de reciclado convencionales. Los investigadores procesaron con éxito RLCAs de ILC y los utilizaron para producir RILC con propiedades comparables al ILCOrigin.
Un hallazgo clave fue que los elementos monolíticos de los muros podían construirse íntegramente con RLCA sin comprometer el rendimiento. Este método promueve la circularidad de los materiales, reduce las emisiones de CO2 y valida la viabilidad estructural del hormigón ligero reciclado.
Los investigadores recomiendan nuevos estudios sobre distintos tipos de hormigón ligero, la optimización de la carbonatación de los RLCA y la evaluación del ciclo de vida para aumentar los beneficios medioambientales.
Referencia de la revista
Haller, T., Scherb, S., Beuntner, N., & Thienel, K.-C. (2025). Renewable construction with lightweight concrete – Reclaimed recycled material systems with CO2-absorption. Materiales de construcción y edificación, 466, 140339. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2025.140339, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0950061825004878
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