Morteros y concretos de cementos alternativos, una posible solución en la construcción de obras de infraestructura de la región.

Actualmente el uso de nuevos materiales cementantes, en reemplazo del cemento Portland (CP), se ha vuelto objeto de fuertes investigaciones. Este topico investigativo se ha venido desarrollando con una marcada productividad academica en los ultimos 15 años. El evidente interes por el desarrollo de este tema esta focalizado principalmente en la busqueda de materiales alternativos que permitan un desarrollo tecnologico, ambiental, economico y social igual o superior al que hoy en dia se tiene con la produccion y uso del CP. Las investigaciones se han focalizado principalmente en disminuir el consumo energetico, las emisiones de CO2, el dimensionamiento de la tecnologia de fabricacion y aumentar las propiedades que permitan una mayor durabilidad de los cementantes. Siendo el CP uno de los materiales de mayor consumo en el mundo se hace necesario establecer que los materiales llamados sustitutos, sean accesibles y que se presenten en grandes volumenes. Dentro del grupo de investigacion de Quimica del Cemento y Nuevos Materiales de Construccion de la Universidad Nacional de Colombia-Sede Medellin se vienen desarrollando varias lineas de investigacion que atacan algunas de las debilidades que presenta el CP ya sea en su fabricacion o desempeno. Una de las alternativas que se vienen desarrollando dentro del grupo es el uso de residuos solidos como las cenizas de carbon para la fabricacion de un nuevo cementante, las cenizas son particulas solidas muy finas que acompanan los gases de combustion del carbon mineral. La activacion alcalina de cenizas, en reemplazo total o parcial del CP, muestra grandes ventajas en propiedades fisico-mecanicas cuando se usa como material cementante. Hasta hoy solo se tienen referentes de procesos de activacion realizados a temperaturas superiores a 40°C y no se divulga una metodologia clara que sugiera la activacion alcalina de las cenizas volantes a temperatura ambiente. Otro tematica de estudio es la posibilidad de fabricar silicatos calcicos hidraulicamente activos, por medio del metodo quimico de autocombustion, SHS, para la obtencion de un material cementante comparable con la alita (C3S) y la belita (C2S) del CP. Otra linea de investigacion que el grupo de quimica del cemento viene desarrollando en los concretos es la fabricacion de concretos ecologicos a partir de residuos industriales como la ceniza volante y aridos reciclados de la industria de la construccion. Esto con el fin de construir modulos formadores de arrecifes artificiales los cuales contribuyen al desarrollo de habitats adecuados para el crecimiento del ecosistema marino. Los tres proyectos presentados anteriormente: cementos alcalinos, sintesis de silicatos calcicos por autocombustion y fabricacion de concretos ecologicos, buscan principalmente disminuir el consumo energetico, las emisiones de CO2 y remplazar parcialmente el uso del CP. A nivel experimental con los cementos alcalinos se buscara evaluar el desempeno de los cementantes obtenidos a diferentes condiciones de concentracion del activador, temperatura de curado, relacion agua/cementante y tipo de ceniza. En el proceso de sintesis por autocombustion se buscara su viabilidad para fabricar materiales cementantes a traves de la relacion entre las propiedades de los materiales obtenidos y variables como tamano y forma de las particulas, composicion quimica, distribucion de fases presentes, color y grado de cristalinidad de cada material. Por ultimo la incorporacion de desechos industriales y aridos reciclados en la fabricacion de concretos supone la obtencion de un material ecologico. Se debe estudiar sus propiedades mecanicas, de durabilidad y su comportamiento en el medio marino. El estudio de todos los materiales mencionados anteriormente conduce a profundizar en el conocimiento del desempeno de nuevos cementantes alternativos al CP. El llegar a remplazar parcial o totalmente los cementos convencionales supondrian un menor impacto ambiental.