Análisis comparativo de hormigón armado fabricado con distintos tipos de cemento para ambientes marinos

Abstract

[ES] El hormigón armado es el material de construcción más utilizado del mundo. Esto se debe a diferentes razones como, por ejemplo, su resistencia, su durabilidad y un coste muy reducido de las materias primas para su producción. Otro aspecto que distingue este material de otros es su durabilidad, ya que un hormigón bien ejecutado, y con un mantenimiento correcto, puede mantener sus propiedades iniciales durante décadas. Sin embargo, diseños inadecuados, malas prácticas constructivas y de ejecución, o la despreocupación por su mantenimiento, pueden provocar una merma significativa de la durabilidad y vida útil del material. Además, las condiciones del medio donde se sitúan las construcciones de hormigón armado también pueden afectar esta propiedad. Respecto a la fabricación del hormigón, se trata de un proceso con una emisión de gases de efecto invernadero importante, sobre todo, durante la producción del cemento. Además, la obtención de este componente demanda una gran cantidad de energía. A todo ello se le debe sumar el impacto que genera el transporte de los materiales. En la actualidad, se están realizando grandes esfuerzos para desarrollar hormigones más sostenibles que generen un menor impacto medioambiental y que, a su vez, tengan una mayor durabilidad. Entre las soluciones actuales, destaca la utilización de materiales cementantes alternativos, como las cenizas volantes o las escorias. En este documento se presenta un estudio comparativo de cuatro hormigones con una dosificación idéntica, pero preparados con distintos tipos de cemento con adiciones. Para ello, se analizarán diferentes aspectos, como la resistencia característica, pero también propiedades relacionadas con la durabilidad del material y la resistencia a la corrosión en ambientes marinos, considerada una de las principales causas de deterioro y fallo prematuro del hormigón armado. A partir de los resultados obtenidos, se presenta una guía para ayudar a determinar los puntos más adecuados para la selección de un cemento de acuerdo con su rendimiento teniendo en cuenta las condiciones de exposición, pero también el impacto medioambiental de su producción y su coste.

[CA] El formigó armat és el material de construcció més utilitzat del món. Açò es deu a diferents raons, com per exemple, la seua resistència, la seua durabilitat i un cost molt reduït de les matèries usades per a la seua producció. Un altre aspecte que caracteritza aquest material d’altres és la seua durabilitat, ja que un formigó ben executat i amb un manteniment adequat pot mantindre les seues propietats inicials al llarg de dècades. En canvi, dissenys inadequats, males pràctiques constructives o d’execució, o la despreocupació pel seu manteniment poden provocar una minva significativa de la durabilitat i vida útil del material. A més a més, les condicions del medi on es troben les construccions de formigó armat poden afectar a aquesta propietat. Respecte a la fabricació del formigó, es tracta d’un procés que genera una emissió de gasos d’efecte hivernacle important, sobretot, durant la producció del ciment. D'altra banda, l’obtenció d’aquest component demanda una gran quantitat d’energia. A tot açò, cal sumar l’impacte que genera el transport dels materials. En l’actualitat, es duen a terme tasques per desenvolupar formigons més sostenibles, que generen un menor impacte mediambiental i que al mateix temps, tinguen una major durabilitat. Entre altres solucions, destaca la utilització de materials cimentants alternatius, com les cendres volants o les escòries. En aquest document es presenta una comparativa de quatre formigons amb una dosificació idèntica, però prepares amb distints tipus de ciments amb addicions. Per poder completar aquest objectiu, s’analitzaran diferents aspectes, com la resistència característica, però també propietats relacionades amb la durabilitat del material i la resistència a la corrosió quan es troben en ambients marins, considerada una de les principals causes de deteriorament i falla del formigó armat. A partir dels resultats obtinguts, es presenta una guia per ajudar a determinar els punts més adequats per a la selecció d’un ciment d’acord amb el seu rendiment tenint en compte les condicions d’exposició, però també l’impacte mediambiental de la seua producció i el cost.

[EN] Reinforced concrete is the most widely used building material in the world. This is due to different reasons such as, for example, its strength, its durability, and the very low cost of raw materials for its production. Another aspect that distinguishes this material from others is its durability, since a well-executed concrete, and with proper maintenance, can keep its initial properties for decades. However, inadequate designs, poor construction and execution practices, or lack of concern for its maintenance can cause a significant decrease the material’s durability and service life. In addition, the exposure conditions can also affect this property. Regarding the manufacturing of concrete, it is a process with significant greenhouse gas emissions, especially during the production of cement. In addition, the production of this component requires a large amount of energy. To all this must be added the impact generated by the materials transport. Nowadays, great efforts are being made to develop more sustainable concretes that have a lower environmental impact and, at the same time, greater durability. Among the current solutions, using alternative cementitious materials, such as fly ash or slag, stands out. This document presents a comparative study of four concretes with identical dosage but prepared with different types of cement with additions. For this purpose, different aspects will be analyzed, such as the strength, but also properties related to the durability of the material and the resistance to corrosion in the marine environment, considered one of the main causes of deterioration and premature failure of reinforced concrete structures. From the results obtained, a guide is presented to help determine the most suitable points for the selection of a cement according to its performance considering the exposure conditions, but also the environmental impact of its production and its cost.