Desarrollan nuevos morteros reciclados para la construcción de edificios

En un trabajo realizado por investigadoras de la Escuela Técnica Superior de Edificación de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) han demostrado cómo los residuos de lanas minerales se pueden utilizar como alternativa a las fibras de refuerzo que se utilizan actualmente en los materiales de construcción. Además, han conseguido mejorar las propiedades mecánicas y térmicas de los productos a los que se incorporan,  evitando su depósito en vertedero. El resultado del trabajo es un nuevo mortero de cemento que recicla por primera vez materiales aislantes y reduce el consumo de la arena empleada en su fabricación, lo que contribuye a implementar los criterios de la economía circular en el sector de la construcción.

La construcción de los edificios también tiene una vertiente medioambiental y los residuos producidos por la propia construcción o las demoliciones pueden utilizarse para reemplazar parte de la materia prima de los materiales de construcción, algo que se lleva poniendo en práctica desde hace siglos. Uno de estos residuos, que está creciendo de manera alarmante, son las lanas minerales, materiales aislantes usados para el aislamiento térmico y acústico que incrementan el ahorro energético de los edificios. Hasta el 0,2% del volumen de todos los residuos de construcción y demolición generados en Europa proceden de lanas minerales. Se estima, además, que en 2020 se generarán en los 28 países de la Unión Europea más de 2,5 millones de deshechos de estos materiales, caracterizados por su difícil reutilización y escasas tasa de reciclado y formas de recuperación.

Un equipo de investigadoras de la UPM lleva años estudiando cómo el reciclaje puede aplicarse incluso a los propios materiales con los que se construyen nuestras viviendas. Así, han averiguado que, tanto la estructura química como la microestructura de los morteros que incorporan fibras recicladas es similar a la de los morteros sin fibras; es decir, no hay un cambio significativo causado por la adición de estas fibras que afecte la funcionalidad del mortero, lo que significa que es posible su uso para construcción. También han verificado que, aunque las fibras recicladas procedan de un vertedero, estas no ven afectadas sus propiedades. Además “se ha demostrado científicamente que los morteros que incorporan residuos de lana mineral son más ligeros, por lo que, unido a su composición química, mejoran las propiedades aislantes con respecto a otros morteros con fibras comerciales” indica Mercedes del Río, experta que ha formado parte del equipo de investigación.

En otro estudio han concluido que los compuestos obtenidos tienen propiedades mecánicas similares a los que contienen fibras comerciales empleadas hoy en día, con una resistencia a la flexión mejorada por la incorporación de este tipo de residuos. Dicha resistencia posee valores muy parecidos a los materiales a los que se les incorporan fibras comerciales poliméricas y de vidrio resistente a compuestos alcalinos, opción poco sostenible, ya que necesitan una gran cantidad de energía para su fabricación.

En su último trabajo, en el que ha colaborado también una científica de Bialystok University of Technology, de Polonia, las investigadoras han pretendido, además, reducir al máximo los áridos −la arena− empleados para la elaboración de los morteros de cemento, ya que la arena es el recurso natural más demandado del mundo, seguido del agua y por delante de los combustibles fósiles. Como señala Carolina Piña, que ha participado en las distintas investigaciones y es la investigadora principal de esta última, “con estos morteros ecológicos se consigue reciclar hasta un 50% del volumen de la arena empleada, lo que supone una gran cantidad de ahorro de materia prima y un reciclaje de más de 100kg de lana mineral por tonelada de cemento”.

Los resultados obtenidos por las investigadoras en los ensayos mecánicos, físicos y microscópicos señalan que el uso de residuos de lanas minerales en morteros de cemento disminuye el impacto ambiental de los mismos al reducir el empleo de la arena y conseguir revalorizar estos residuos que en la actualidad se depositan en vertederos.

Carolina Piña Ramírez, Mercedesdel Río Merino, Carmen Viñas Arrebola, Alejandra Vidales Barriguete, MartaKosior-Kazberuk. Analysis of the mechanical behaviour of the cement mortars with additives of mineral wool fibres from recycling of CDW. Construction and Building Materials 210: 56-62. (2019).

Carolina Piña Ramírez, Evangelina Atanes Sánchez, Mercedesdel Río Merino, Carmen Viñas Arrebola, Alejandra Vidales Barriguete. Feasibility of the use of mineral wool fibres recovered from CDW for the reinforcement of conglomerates by study of their porosity. Construction and Building Materials 191: 460-468. (2018).