Utilización de residuos siderúrgicos para diseño y dosificación de diferentes tipos de material cementante en estructuras sostenibles

Zusammenfassung

La principal labor de cualquier ingeniero es la de satisfacer las necesidades de la sociedad de una manera eficiente. Las construcciones proyectadas y ejecutadas deben de cumplir los requisitos que la sociedad demanda, no sólo desde el punto de vista económico, sino también medioambiental y de la seguridad. El sector de la construcción es un sector muy conservador que se basa en la utilización de métodos y técnicas de construcción sustentados en años y años de experiencia. La creciente inquietud en la sociedad acerca del cambio climático y el respeto del medio ambiente hace que se pretenda replantear dichos métodos de construcción tradicionales, cuestionándose si con los medios actuales podrían mejorarse. Por lo que, uno de los desafíos más importantes que enfrentamos como sociedad es lograr un equilibrio entre el consumo de materias primas y nuestra necesidad de desarrollo. La evolución futura de la actividad industrial debe incluir criterios tanto de eficiencia como de reutilización de residuos. Debemos limitar la dimensión de la transformación en un entorno sostenible donde podamos satisfacer nuestras necesidades sin comprometer gravemente las de las generaciones futuras. Para lograr este entorno sostenible, debemos influir fundamentalmente en la reducción de las emisiones de gases nocivos (efecto invernadero) y en la reducción del uso de materias primas naturales. Una forma de reducir el uso de materias primas es dirigir nuestros esfuerzos hacia objetivos como los propuestos en la teoría de la economía circular. Toma conciencia de que habitamos un mundo con recursos finitos. Por lo tanto, la esencia de la economía circular es optimizar la reutilización de los recursos generados e introducirlos de nuevo en la cadena de producción. Este proceso, conocido como valorización de residuos, se ha vuelto cada vez más importante y hoy es un campo o investigación con un gran potencial. Así pues, esta tesis ha surgido de una idea de llevar a la práctica este tipo de economía circular e intentar minimizar lo máximo posible el impacto ambiental que se genera en la obra civil. Nuestros esfuerzos se centran en la industria de la construcción. En particular, en el proceso de fabricación de materiales a base de cemento. Es un elemento fundamental debido a su papel como componente de unión en diferentes mezclas. Para alcanzar un entorno sostenible, la producción de cemento tendrá que disminuir, por un lado, para minimizar la extracción de piedra caliza y, por otro lado, debido a las regulaciones sobre las emisiones de gases de efecto invernadero. Se estima que la liberación estimada de CO2 durante la fabricación de clinker es de aproximadamente 0,7 a 0,95 toneladas por tonelada de cemento Portland, lo que significa que la industria del cemento genera entre el 7 y el 9% del CO2 en todo el mundo. La disminución de estas emisiones es el desencadenante del notable interés de investigación en avanzar en la reducción de la dependencia de la industria del cemento. En consecuencia, el objetivo principal de esta tesis es sustituir la mayor cantidad de cemento por algún residuo el cual aporte los mismos beneficios al material cementante. Como alternativa al uso del cemento, se propone su reemplazo parcial por otros materiales. En este punto, la idea de valorización de los residuos existentes en la propia industria se vuelve importante.