Aplicaciones prácticas

Residuos: de desechos a insumos para materiales de construcción

abril 2, 2020

Dra. Arq. María Esther Fernández. Profesora Agregada del Instituto de la Construcción (IC), FADU-Udelar. Responsable del Laboratorio del Instituto de la Construcción (LabIC).

Los residuos de difícil gestión, cuyo destino final históricamente ha sido el vertedero, constituyen una preocupación de la cual nuestro país no es ajeno. La búsqueda de soluciones que permitan minimizarlos no es suficiente, ya sea por la ausencia de materiales alternativos o porque esos residuos son parte de procesos productivos que han agotado todas las posibilidades de gestión dentro de la misma cadena de producción.

La Ley Nº 19.829 “Aprobación de Normas para la Gestión Integral de Residuos”, sancionada el 11 de setiembre de 2019, da un nuevo impulso a la búsqueda de un destino final ambientalmente amigable de los mismos, dejando como opción última el tradicional vertedero. Esto lleva a que las líneas de investigación que se vienen realizando en la Academia pasen a tener mayor importancia en el medio, e incluso que aquellos trabajos que han ido quedando en la teoría encuentren un espacio de aplicación que hasta ahora se les venía negando.

Una de las aplicaciones que desde hace años se investiga, a nivel nacional e internacional, es la valorización de residuos de difícil gestión como materia prima para la elaboración de materiales para la construcción. Está demostrado que varios residuos urbanos e industriales tienen potenciales usos en este rubro, y los resultados se difunden en distintos medios. Al alcanzar al público general, se puede producir la falsa creencia de que todo residuo se puede “encapsular” en los materiales de construcción y que esto se puede realizar en forma indiscriminada, incluso sin hacerle tratamientos previos al desecho. Muchas veces no se presenta una evaluación de la huella de carbono que el uso de estos residuos produce ni la viabilidad económica-ambiental que implica en comparación con el material al que sustituyen; no se mencionan los cuidados que se deben tener al manipularlos según la procedencia del residuo, ni qué efectos posteriores pueden aparecer si no se ha tenido la precaución de que queden libres de contaminantes dentro del nuevo material.

Ensayo pull-out para determinar la adherencia plástico-matriz.

La idea de que las paredes, pisos y techos de viviendas se transformen en el sustituto de rellenos sanitarios, por la percepción de que es ecológico, es preocupante, porque si se producen efectos contraproducentes por una falta de conocimiento en el manejo de estos residuos (lixiviación de productos tóxicos cuando el material se humedezca, reacciones químicas no deseadas entre los distintos materiales utilizados, por ejemplo), estos aparecerán dentro de varios años, cuando el daño ya esté hecho. Como ejemplo de falta de estudios a largo plazo podemos mencionar el uso de fibras de asbesto para la elaboración de elementos constructivos con fibrocemento, donde el descubrimiento de sus efectos cancerígenos se realizó varias décadas después de su aparición en el mercado.

Debido a esa preocupación, nuestro equipo busca posicionarse dentro de los que transfieren conocimiento en el uso de residuos desde la experiencia. Investigando cómo valorizarlos, cuál es el desempeño del material resultante y en qué elemento constructivo es apto para ser aplicado, buscando formas de transmitir ese conocimiento a un sector de la población ávido por el hacer, pero que actualmente carece de las herramientas técnicas mínimas necesarias.

A través de la investigación de materiales compuestos de matrices cementicias, donde residuos plásticos, de neumáticos fuera de uso, vidriosos de cerámicos trabajarán junto al cemento portland, se busca dar una solución, pero analizada no solo al corto plazo sino tratando de anticiparnos al paso del tiempo.

Por ejemplo, saber que el hormigón reforzado con fibras obtenidas de envases pos-consumo presenta un buen comportamiento a 28 días no es suficiente si dentro de las conclusiones de la investigación observamos que ese plástico se degrada.i, ii, iii El análisis desde el corto al largo plazo mediante estudios de evaluación de la adherencia entre ambos materiales,iv o del uso de adiciones al cemento –por ejemplo residuos cerámicos– para que esa degradación sea controlada.v se debe considerar fundamental para definir en qué elementos constructivos podemos utilizar este nuevo material. Asimismo, analizar cómo afecta la interacción entre matriz de cemento portland y el plástico a través de envejecimiento acelerado por inmersión en agua caliente, o cuál es el desempeño del material después de ser sometido a ciclos de UV-rocío mediante la cámara climática acelerada que vamos a adquirir, permitirá tener una idea más certera de cómo se va a desempeñar el conjunto en un futuro. Inmersión en agua caliente, por acelerar las reacciones químicas que se producen en el cemento; exposición a UV-rocío, para analizar cómo estos nuevos materiales se comportarán al exponerse a la radiación solar y los cambios de humedad cuando los elementos constructivos elaborados con ellos se encuentren a la intemperie.

La idea de que las paredes, pisos y techos de viviendas se transformen en el sustituto de rellenos sanitarios, por la percepción de que es ecológico, es preocupante

Si bien estas investigaciones aún se están desarrollando, la necesidad que nuestra sociedad actual plantea, conseguir otros destinos finales a los residuos e incluir social y laboralmente a sus clasificadores, nos ha permitido vincularnos con asociaciones y organizaciones que buscan la valorización de ese material de desecho para posteriormente realizar emprendimientos productivos, con las mejoras socio-económicas que esto conlleva.

Desde la valorización de otros residuos plásticos, vidrio, cartón y papel, hasta los que se obtienen de los neumáticos fuera de uso, constituyen las nuevas líneas de investigación que estamos llevando a cabo y que, gracias al equipamiento de investigación mencionado, que la Facultad de Arquitectura, Diseño y Urbanismo ha adquirido mediante fondos de la Udelar, podremos establecer los procedimientos para la valorización de los residuos, la elaboración de los nuevos materiales y la fabricación de elementos constructivos, los cuales trascenderán las fronteras académicas mediante la transferencia tecnológica a esa población objetivo.

Referencias:

i M. E. Fernández, J. Payá, M. V. Borrachero, and J. Monzó, “Valorización de Residuos Plásticos en Matrices Cementicias: Estudios Preliminares” in II Simposio Aprovechamiento de residuos agro-industriales como fuente sostenible de materiales de construcción, 2010, pp. 477–485.

ii M. E. Fernández Iglesias, “Refuerzo de Matrices Cementicias mediante la Valorización de Fibras Sintéticas provenientes de Residuos Post-Consumo,” Universitat Politècnica de València, Valencia (Spain), 2013.

iii M. E. Fernández Iglesias, J. Payá, M. V. Borrachero, L. Soriano, A. Mellado, and J. Monzó, “Degradation Process of Postconsumer Waste Bottle Fibers Used in Portland Cement–Based Composites,” J. Mater. Civ. Eng., vol. 29, no. 10, Oct. 2017.

iv M. E. Fernández Iglesias, M. E. Pereira de Oliveira, and C. Chocca Bosio, “Evaluación de la resistencia a tracción y adherencia a corto plazo de fibras obtenidas de envases post-consumo embebidas en matrices cementicias,” in CRETA XI – Congreso Regional de Tecnología en Arquitectura, 2019.

v M. Saavedra and M. E. Fernández, “Utilización de residuos cerámicos nacionales como sustituto parcial de cemento portland,” in CRETA XI – Congreso Regional de Tecnología en Arquitectura, 2019.

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