Aumentar la compatibilidad del hormigón

Con el Acuerdo de París sobre el Clima, adoptado en diciembre de 2015 y ratificado por casi 200 países hasta la fecha, muchas de las naciones del mundo se comprometieron, en virtud del Derecho internacional, a limitar el calentamiento global a 1,5 °C por encima de los niveles preindustriales y a reducir continuamente las emisiones nacionales de gases de efecto invernadero.

El objetivo a largo plazo es alcanzar la neutralidad climática en la segunda mitad de este siglo. En Alemania, según una resolución aprobada por el gobierno federal, la fecha fijada para este objetivo es en realidad 2045. Pero esto exige mucho de la industria, sobre todo porque las condiciones subyacentes se han vuelto mucho más difíciles en los últimos tres años a raíz de la pandemia mundial de coronavirus y, no menos importante, debido a la escalada de los precios tras el ataque de Rusia a Ucrania, un acto que contraviene el derecho internacional.

Maneras de reducir las emisiones de CO₂

No todos los sectores industriales se enfrentan a los mismos retos. No es ningún secreto que las empresas que causan emisiones de CO₂ especialmente elevadas debido a sus actividades de producción se enfrentan a una tarea especialmente difícil. En este grupo se incluyen los fabricantes de cemento, ya que el proceso de calcinación necesario para producir clínker de cemento Portland sigue siendo responsable de una gran parte de las emisiones mundiales de CO₂, sobre todo porque el proceso de fabricación es especialmente intensivo en energía.

Aunque el proceso pudiera basarse totalmente en energías renovables, la desacidificación de la piedra caliza durante el proceso de calcinación sigue liberando una cantidad significativa de CO₂  . Una posible solución parcial radica en el uso de cementos con clinker reducido, que desde hace algún tiempo están entrando en el mercado en volúmenes cada vez mayores. Estos cementos tienen una huella de CO₂  significativamente menor, pero también cambian las propiedades del hormigón. Sin embargo, como ya informamos en  MC aktiv 3/2021, el uso de aditivos especiales para el hormigón compensa en gran medida estos efectos  CO_2. .

Retos para los productores de prefabricados de hormigón

Para los productores de prefabricados de hormigón, el uso de cementos reducidos en clinker en sus formulaciones de hormigón plantea ciertos retos específicos: El proceso de desarrollo temprano de la resistencia se retrasa, lo que alarga el tiempo de desmoldeo o desencofrado. Esta mayor ocupación del encofrado se traduce en una menor producción de prefabricados y piezas de hormigón, lo que a su vez conlleva una reducción del rendimiento y la rentabilidad. Pero las formulaciones de hormigón con cementos CEM I también plantean otros retos a los fabricantes de prefabricados en un contexto de rápido aumento de los costes de las materias primas y la energía. La resistencia temprana de los productos prefabricados de hormigón se acelera a menudo calentando el hormigón, incluso cuando se utilizan cementos CEM I, por ejemplo, con moldes calentados, calentadores de ventilador o cámaras de calentamiento. Sin embargo, para ello se necesita una gran cantidad de energía térmica, lo que supone un enorme coste dado el espectacular aumento actual de los precios de la energía. Además, ya se han anunciado aumentos del precio del cemento de entre el 40 % y el 50 % a partir de principios de 2023. Así pues, los procesos de fabricación convencionales se están volviendo tan intensivos en costes que merece la pena examinar cualquier posibilidad de optimizar la producción para cualquier empresa que desee seguir siendo competitiva en este campo..

Hay que replantearse la reducción de costes

"Los mayores retos a los que se enfrenta el mercado de los prefabricados en la actualidad están relacionados con el constante aumento del coste de los cementos y de los rellenos GGBS (Ground Granulated Blast-furnace Slag). Ambos productos han aumentado de precio aproximadamente un 50 % en Irlanda en el transcurso de 2022", señala Steve McCormack, Director General de MC-Building Chemicals Ireland. "Los costes energéticos también han aumentado drásticamente, y el encarecimiento de los combustibles ha provocado a su vez un incremento muy acusado de los costes de transporte". Así pues, para evitar que los precios se disparen sin control, se necesitan nuevas formas de reducir los costes de producción, incluido el uso de modernos aditivos para hormigón de MC-Bauchemie, como los de la familia de productos MC-FastKick. Esta nueva generación de aceleradores de endurecimiento no sólo garantiza tiempos de curado más cortos en la construcción de invierno, sino que también reduce considerablemente los tiempos de ciclo en la planta de prefabricados.

Desencofrado más rápido con el acelerador de endurecimiento MC-FastKick

Con MC-FastKick, MC-Bauchemie ha desarrollado una familia de productos completamente nueva de aceleradores de endurecimiento en la que las fases CS se estabilizan con éteres de policarboxilato. Esta idea, basada en una patente de MBCC, se ha perfeccionado con la última tecnología de polímeros de MC, garantizando una retención eficaz del asentamiento inicial y un endurecimiento acelerado del hormigón, además de elevar el rendimiento del hormigón a una categoría superior.

Los aceleradores de endurecimiento, como los productos MC-FastKick, permiten alcanzar altas resistencias iniciales induciendo un mecanismo que acelera considerablemente el proceso de curado, al tiempo que confieren al hormigón muy buenas propiedades de trabajabilidad. Esto también lo confirma Martin Struk, experto en hormigón de la división Concrete Industry (CI) de MC-Slovakia: "Actualmente estamos utilizando MC-FastKick con cuatro clientes y lo consideramos el mejor acelerador de endurecimiento que existe. Sólo con MC-FastKick podemos alcanzar un nivel de resistencia de 30 N/mm2 después de 7,5 horas. También conseguimos un mejor resultado de desencofrado y superficies de hormigón mucho más perfectas".

Los polímeros PCE especiales que MC ha desarrollado para el acelerador de endurecimiento MC-FastKick ejercen un efecto positivo sobre el crecimiento cristalino de las fases de hidrato de silicato cálcico en el hormigón. Esto conduce a un aumento significativo de la tasa de cristalización y, por lo tanto, a unas resistencias tempranas sustancialmente mayores sin influir negativamente en las demás propiedades del hormigón. Por lo tanto, MC-FastKick no sólo es adecuado para su uso en plantas de prefabricados, sino también allí donde sea necesario acortar los tiempos de curado.

Curado rápido para CEM I, II y III con aceleradores de endurecimiento

El efecto de aceleración depende en gran medida de la reactividad del tipo de cemento utilizado. Vicente Diago, tecnólogo de hormigón CI en MC-Bauchemie España, comenta: "Los fabricantes de cemento están intentando pasar de cementos de tipo I a cementos más respetuosos con el medio ambiente, lo que conlleva mayores tiempos de desencofrado debido a las menores resistencias iniciales. Deseosos de compensar este efecto negativo, los fabricantes de hormigón están mostrando un gran interés por nuestros aceleradores de endurecimiento MC-FastKick." El periodo de máximo efecto de aceleración oscila entre seis y doce horas para CEM I, aproximadamente entre ocho y 16 horas para CEM II y entre diez y 20 horas para CEM III.

Numerosas ventajas para los productores de prefabricados de hormigón con el acelerador de endurecimiento MC-FastKick

Las plantas de prefabricados que utilizan su encofrado dos o tres veces, es decir, que producen las 24 horas del día, calientan su encofrado o utilizan cámaras de calentamiento para acelerar el curado. El uso de los aceleradores de endurecimiento MC-FastKick permite reducir las temperaturas de calentamiento y, por tanto, los costes energéticos. Estos aditivos también ofrecen otro efecto secundario positivo: La tecnología PCE incorporada en la formulación da lugar a una mejora tangible de la licuefacción y a una mejora del asentamiento sin afectar al comportamiento de rigidización. Esto significa que se puede reducir la cantidad de superplastificante o el contenido de agua, lo que a su vez contribuye a reducir aún más los costes y a proteger el medio ambiente.

De este modo, los aceleradores de endurecimiento MC-FastKick permiten a los fabricantes de hormigón, tanto de la industria de prefabricados como de hormigón premezclado, producir con mayor rapidez y flexibilidad, aumentando el rendimiento y reduciendo los costes de producción. Por último, pero no por ello menos importante, estos fabricantes se encuentran inmediatamente en posición de poder cumplir mejor sus objetivos de reducción de CO2. Una situación en la que todos ganan: fabricantes, consumidores y, no menos importante, el medio ambiente.