Avenços del formigó sostenible com a alternativa per a la construcció civil

Un investigador de la USP São Carlos treballa per reduir el dany ambiental del ciment, que és responsable del 5% de les emissions de CO2 del món

formigó sostenible

Imatge: annawaldl via Pixabay / CC0

El ciment és responsable del 5% de les emissions de diòxid de carboni (CO2) al món. També és el segon material més consumit del planeta, només per darrere de l'aigua. Malgrat els beneficis, la seva presència a gran escala en la construcció civil implica un alt dany ambiental. El professor Bruno Luís Damineli, de l'Institut d'Arquitectura i Urbanisme (IAU) de la USP, a São Carlos, treballa des del seu doctorat, realitzat a l'Escola Politècnica Politècnica de la USP (Poli), amb pràctiques a les formes sostenibles del formigó. Reial Institut Tecnològic (Suècia).

  • Ciment: conèixer origen, importància, riscos i alternatives

En el seu doctorat, l'investigador va desenvolupar mescles de formigó amb un baix contingut de ciment. És a dir, va crear composicions més suaus per al formigó, compostes bàsicament per aigua, ciment, sorra i grava, sense comprometre el seu rendiment. L'investigador va estudiar com reduir els buits entre els agregats que entren a la mescla. Com més buits entre ells, més ciment s'ha de fer servir per omplir-los. Així mateix, com menys buits, menys ciment es necessita.

Mitjançant dues tècniques diferents (envasat i dispersió de partícules), Damineli va reduir la bretxa entre els àrids i va reduir la quantitat de ciment utilitzada en el formigó en un 75%, en comparació amb els formigons de bona qualitat produïts al mercat. “En les proves de laboratori, aquesta reducció és molt elevada, ja que el control de les proves i materials utilitzats és més gran. Tot i així, a la pràctica, pensem que és possible reduir un 50% sense reduir la resistència del formigó”, diu. Els resultats van guanyar al científic el primer lloc a Starkast Betong, el 2012, a més del premi USP Highlight Thesis Award 2015.

Esquema il·lustratiu de: a) buits entre àrids en formigó convencional, que conté grava (cercles grisos) i sorra (groc); b) buits reduïts en formigó amb un grau d'embalatge més alt (Crèdits: Bruno Damineli)

Sense grava: casa prototip amb àrid reciclat

El segon aspecte de la sostenibilitat del formigó amb el qual treballa Damineli és la substitució de grava per àrids reciclats. “El problema és que l'àrid reciclat és més feble que el natural i, per compensar-ho, és habitual augmentar el contingut de ciment a la mescla, augmentant també encara més l'impacte sobre el medi ambient”, critica el professor.

Per tant, la seva preocupació actual és pensar com mantenir la força del "formigó sostenible". Per a això, ja ha signat un acord amb una empresa nacional per construir un prototip de casa, previst que comenci a l'agost de 2019, amb àrids reciclats. La idea és analitzar fins a quin punt es pot utilitzar aquest material, mantenint una bona relació entre la quantitat de ciment de la mescla i el rendiment mecànic, és a dir, sense comprometre la seva resistència.

Damineli ja va publicar l'any 2017 un article on es descriu l'ús d'àrids reciclats amb una dosi baixa de ciment. A la casa prototip s'estan realitzant diverses proves per tal d'aconseguir la millor relació possible entre el contingut de ciment i el rendiment. Si les proves tenen èxit, el principal material utilitzat en les construccions del món es veurà reduït dràsticament el seu impacte ambiental.