LADICIM investiga la creación de un hormigón reciclado y de alta durabilidad en el entorno marino
El proyecto SEACOND propone el análisis de innovaciones sostenibles como el uso de áridos reciclados, agua de mar y refuerzos no metálicos para reducir el impacto ambiental y extender la vida útil de las estructuras marítimas
Las estructuras marítimas juegan un papel crucial en numerosas actividades económicas, pero también plantean retos ambientales significativos. Diques y espigones, muelles y embarcaderos, plataformas petrolíferas, túneles submarinos, defensas costeras y puentes se sostienen sobre un material como el hormigón, cuyos refuerzos metálicos sufren un gran deterioro en el medio marino, reduciendo así la durabilidad de las estructuras que soporta.
LADICIM ha puesto en marcha un proyecto financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación para estudiar el desarrollo de hormigones para estructuras marítimas más duraderas y ambientalmente sostenibles, a través de la investigación y utilización de materiales reciclados y más resistentes al entorno marino.
El proyecto SEACOND, liderado por el investigador de LADICIM Carlos Thomas, representa un esfuerzo novedoso en la ingeniería ambiental para abordar desafíos clave en la gestión de residuos de hormigón en entornos marinos. Un estudio interdisciplinar que no solo busca mitigar el impacto ambiental de las estructuras marítimas, sino también innovar en el uso de materiales, técnicas de construcción sostenibles y entornos amigables con la biodiversidad marina.
Reutilizar los residuos de hormigón
Uno de los principales objetivos de SEACOND es aumentar el reciclaje de residuos de hormigón contaminados con cloruros, para reducir su volumen, conservar recursos naturales y disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero.
El proyecto aborda también otros retos, como aumentar la durabilidad de las estructuras marítimas, minimizar su impacto ambiental, reducir el consumo de agua potable en la construcción e integrar la conservación de la biodiversidad marina en el diseño de estructuras.
Para lograr estos variados y ambiciosos objetivos, SEACOND integra enfoques de varias disciplinas, incluyendo Ingeniería Civil, Química, Biología Marina y Ciencias Ambientales. La metodología prevista abarca desde el análisis físico y químico de residuos de hormigón contaminados, hasta la implementación de prototipos de estructuras marítimas con diseños innovadores.
Para ello, el proyecto cuenta con un equipo interdisciplinar compuesto por varios investigadores de LADICIM: Carlos Thomas, investigador principal y experto en durabilidad y caracterización mecánica de los ecohormigones; Juan Antonio Polanco, experto en caracterización mecánica y utilización de estructuras de hormigón ecológico; Ana Cimentada, experta en hormigón estructural para cimentaciones y caracterización microquímica de materiales; y Pablo Tamayo, responsable del servicio de caracterización mecánica.
El equipo del proyecto contará también con el apoyo de dos especialistas internacionales: Jorge de Brito, catedrático de la Universidad de Lisboa y uno de los más destacados investigadores del mundo sobre el uso de materiales reciclados en hormigón; y Francisco de Caso y Basalo, investigador de la Universidad de Miami experto en el uso de polímeros reforzados con fibra (FRP) en hormigón estructural.
El desafío del agua de mar
Los estudios desarrollados por LADICIM hasta la fecha y los primeros pasos del proyecto apuntan a que, en determinadas circunstancias, puede ser posible utilizar agua de mar en la fabricación de hormigón, lo que podría ofrecer mejoras en la práctica de construcción marítima.
El agua de mar tiene un impacto negativo bien conocido en la durabilidad del hormigón, principalmente debido a su composición química, que incluye altos niveles de sales, particularmente cloruros y sulfatos. Estos componentes del agua de mar interactúan de manera adversa con el hormigón y los refuerzos metálicos, lo que puede llevar a la degradación del material con el tiempo.
Innovaciones técnicas y materiales
En respuesta a estos desafíos, el proyecto SEACOND propone el estudio de innovaciones significativas en la ingeniería de materiales para entornos marinos, destacándose principalmente en varios aspectos técnicos interconectados.
Los investigadores de este proyecto aspiran a poner a prueba los requisitos normativos que limitan actualmente el uso de áridos reciclados contaminados con cloruros en hormigón estructural debido a su propensión a la corrosión. SEACOND busca transformar lo que anteriormente se consideraba un desecho en un recurso valioso, a través de soluciones innovadoras en la reutilización de estos materiales.
Una de las innovaciones clave del proyecto es el estudio del efecto de la incorporación de refuerzos no metálicos en el hormigón, en sustitución de los metálicos tradicionales, en la funcionalidad exigida a las estructuras marinas. Esta sustitución es crucial, ya que aborda directamente el problema de la corrosión inducida por cloruros y, a su vez, permite una mayor flexibilidad en la formulación del hormigón. Como consecuencia de este cambio, se presenta la posibilidad de reducir el espesor del revestimiento y la cantidad y tipos de cemento necesario en el hormigón, lo que tiene implicaciones sustanciales en términos de sostenibilidad y reducción de la huella de carbono.
Por último, el proyecto también propone analizar un enfoque ecológico en el diseño de estructuras marítimas, buscando alejarse de los modelos tradicionales basados en líneas rectas, para promover la creación de estructuras irregulares que fomenten la biodiversidad marina manteniendo su funcionalidad.
En conjunto, el proyecto aspira a reforzar la posición de LADICIM a la vanguardia de la ingeniería de materiales para la construcción marítima, fusionando innovaciones en química de materiales, ingeniería estructural y sostenibilidad ambiental. Un enfoque integral que no solo resuelve desafíos técnicos complejos, sino que también se alinea con los objetivos de protección ambiental y sostenibilidad a largo plazo.
La evaluación y monitorización de la durabilidad a largo plazo de las estructuras desarrolladas en el proyecto SEACOND se llevará a cabo mediante un conjunto de procedimientos meticulosos y técnicamente avanzados que comprende el seguimiento continuo de la evolución de un piloto bajo el agua, en carrera de mareas y en zona de salpicaduras, durante al menos un año.
Este monitoreo evaluará el correcto desempeño de la estructura, su rendimiento mecánico y durabilidad, así como la proliferación de biodiversidad en su superficie. Los datos recopilados incluirán información sobre estados de tensión, deformación y envejecimiento de las estructuras producidas, que serán también validadas por un modelo de Elementos Finitos (FEM).
Transferencia del conocimiento
En el proyecto SEACOND, LADICIM contará con la participación de diversas organizaciones y empresas, cada una aportando su experiencia y recursos específicos para el desarrollo y éxito del proyecto.
Esta colaboración aportará una diversidad de conocimientos, experiencia y recursos esencial para abordar los desafíos multifacéticos del proyecto SEACOND, desde la innovación en materiales de construcción hasta la evaluación de impacto ambiental y la implementación práctica de las soluciones desarrolladas.
En conclusión, el proyecto SEACOND, liderado por LADICIM y apoyado por un equipo interdisciplinar de expertos y colaboradores de diversas organizaciones, aborda con creatividad y rigor técnico los retos que presentan las estructuras marítimas, tanto en términos de durabilidad y funcionalidad como de impacto ambiental. A través de la innovadora utilización de hormigón reciclado, la exploración de refuerzos no metálicos y la posible incorporación de agua de mar en la fabricación del hormigón, este proyecto no solo promete extender la vida útil de las estructuras marítimas, sino también reducir su huella ecológica.
REFERENCIA DEL PROYECTO: PID2022-139258OA-I00 TÍTULO: NUEVAS ESTRUCTURAS MARÍTIMAS MÁS DURABLES Y DE REDUCIDO IMPACTO AMBIENTAL INVESTIGANDO HORMIGONES SOSTENIBLES REFORZADOS CON ELEMENTOS NO METÁLICOS.
