Ladrillos. Foto: Julián Rodríguez Orihuela
Puede existir la sensación de que la arena está tan presente en el planeta que casi es infinita. Vastas extensiones de playas o desiertos están cubiertas literalmente de arena. También se puede encontrar cerca de la costa y se puede extraer en graveras. Su utilización genera importantes impactos ambientales y puede ser fuente de conflictos internacionales. En los últimos años, se están desarrollando políticas y líneas de investigación con el fin de emplear materiales reciclados que substituyan este recurso natural. Uno de ellos es el residuo de albañilería (los ladrillos y el mortero que algunas veces llevan adherido). El equipo de investigación de Ingeniería de la Construcción de la Universidad de Córdoba ha logrado determinar recientemente qué porcentaje de arena reciclada se puede emplear en la fabricación de morteros de albañilería subtituyendo la arena natural extraída de gravera de río sin que se pierdan significativamente las propiedades de los morteros, lo que supone un paso importante para fomentar la producción y uso comercial de la arena reciclada.
Nos hemos vuelto tan dependientes de la arena y la grava, que a pesar de los grandes volúmenes que empleamos en los países desarrollados, no percibimos que es un recurso no renovable. Sin embargo, “la arena es más escasa de lo que pensamos”, advierte un informe del Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente publicado en marzo de 2014. La ONU recuerda que entre los 47 y 59 millones de toneladas de materiales que se extraen en el planeta a lo largo de un año, más de dos tercios (entre el 68% y el 85%) son arenas y gravas. Es el recurso natural más empleado después del agua y por delante del petróleo. Uno de los destinos más habituales de esta arena es la construcción, como parte generalmente de la producción de morteros y hormigones. Por cada tonelada de cemento, la industria de la construcción necesita entre seis y siete veces más de arena, estima el Servicio Geológico de los Estados Unidos. Cada año se producen en el planeta más de 3,7 billones de toneladas de cemento, según la agencia científica estadounidense.
Una alternativa
Dado que la arena es un material no renovable y que produce un importante impacto en los lugares donde se extrae, se está buscando una manera de obtener arena minimizando este coste medioambiental. Una de las soluciones puede venir desde el mismo sector de la construcción.
La mitad de los residuos generados por la construcción y la demolición en la Unión Europea son considerados residuos de albañilería, esto es, principalmente ladrillos y el mortero que pueden llevar adheridos. El Parlamento Europeo pretende, a través de una directiva, que en 2020 al menos el 70% de estos subproductos debería ser reciclados. Un tercio de todos los residuos producidos en la Unión Europea son materiales procedentes de la construcción y la demolición.
A diferencia del desarrollo alcanzado en el reciclado del cemento, otro gran residuo de la construcción, actualmente, una gran cantidad de estos materiales desechados de albañilería van a parar a lugares donde no se recupera, desde escombreras a plantas de reciclaje que no disponen de alternativas para recuperar estos restos. “Existe mucha investigación en torno la recuperación de materiales de la fracción gruesa, como los hormigones o las zahorras, pero no tanta en torno a la arena, por eso creímos conveniente generar un mayor conocimiento en torno a los materiales reciclados de la fracción fina, especialmente la arena”, explica el profesor de la Universidad de Córdoba José Ramón Jiménez.
La investigación
Un equipo de ingenieros de la Construcción y de químicos inorgánicos de la Escuela Politécnica Superior de Belmez (Córdoba), en colaboración con colegas del Instituto Superior Técnico de la Universidad de Lisboa ha analizado la viabilidad de una arena procedente de materiales reciclados de construcción y la capacidad que tiene como alternativa de la arena extraída de la naturaleza.
Los investigadores observaron que el 50% de la arena convencional puede ser substituida por arena reciclada sin que afectara significativamente a las propiedades de los morteros de albañilería. Los científicos emplearon cinco porcentajes diferentes de mezcla entre arena natural y reciclada para producir mortero de construcción: nada de arena procedente de materiales de construcción, un cuarto de proporción, la mitad, tres cuartos y todo. Después, midieron diferentes variables como la trabajabilidad, las propiedades mecánicas, la adherencia, la absorción de agua o la durabilidad del mortero resultante. “El porcentaje de substitución del 100%, por ejemplo, reducía la trabajabilidad de este ecomortero y se reducía ligeramente su resistencia. Tampoco vimos que fuera más eficiente substituir la arena natural en un 25% o un 75%”, resume Jiménez en un trabajo publicado recientemente en Journal of Cleaner Production, una de las revistas internacionales más importantes del sector.
Determinada la eficiencia de la arena reclicada, el profesor de la UCO explica que el uso de materiales de reciclados de residuos de construcción y demolición encuentra obstáculos administrativos y normativos en España. “Se usan pocos material de este tipo porque la normativa y las especificaciones técnicas están hechas para áridos de origen natural y no para áridos de origen reciclado'. Hay otro factor: la península Ibérica es rica en áridos naturales, por lo que se prefiere el empleo de este material. Sin embargo, no hay que olvidar que aunque parezca abundante, en realidad como advierte la ONU es escaso y, sobre todo, no renovable.
Enrique Fernández Ledesma, José Ramón Jiménez, Jesús Ayuso, José María Fernández, Jorge de Brito. ‘Maximum feasible use of recycled sand from construction and demolition waste for eco-mortar production – Part 1: ceramic masonry waste’. Journal of Cleaner Production. 87 (2015). 692-706