Producción de elementos constructivos a partir de residuos de ladrillo activados alcalinamente

Production of building elements based on alkali-activated red clay brick waste

Se analiza la viabilidad de utilizar los residuos de ladrillo de arcilla roja (RL) para producir elementos constructivos, tipo bloque, adoquín y teja, mediante la técnica de activación alcalina. La producción de los elementos constructivos se basó en el desarrollo de un mortero híbrido de 48.61 MPa de resistencia a la compresión a los 28 días de curado a temperatura ambiente (25 °C). Para la síntesis del mortero híbrido se utilizó un porcentaje de adición de cemento portland (OPC) del 10% en peso con respecto al RL. Como activadores alcalinos se usaron hidróxido de sodio (NaOH) grado industrial y silicato sódico comercial (Na₂SiO₃). Los elementos constructivos fueron caracterizados tanto física como mecánicamente de acuerdo con las normas técnicas colombianas (NTC). Se plantea este proceso como una alternativa de utilización de los RL y un aporte a la sostenibilidad ambiental.

I. INTRODUCCIÓN

La producción mundial de ladrillos de arcilla roja cocida es de alrededor de 1500 billones de unidades al año, y de estos, el 87% corresponde a lo producido en países asiáticos. Un alto porcentaje de esta producción corresponde a ladrillos fabricados a mano; así, por ejemplo, en China, con una producción total del orden de 1000 billones de unidades, apenas el 12.5% se fabrican en procesos automatizados y controlados [1-2]. Este volumen de producción y el tipo de procesos no-controlados adecuadamente trae como consecuencia la generación de altos volúmenes de residuos que se suman a los derivados de las actividades de construcción y demolición.

En Europa, donde la producción, en general, es más industrializada y de gran tradición cerámica, se estima que cerca del 3-7% de la producción de la industria cerámica (blanca y roja) es descartada, lo cual lleva a altos costos de disposición, y aunque en algunos casos se reincorpora al proceso como material de relleno, esta práctica de aprovechamiento no iguala la generación del desecho [3]. Así mismo, se estima que los residuos de ladrillo (RL) representan el 54% en peso de los residuos de construcción y demolición (RCD) en España [4]. En general, los mayores generadores de RCD a nivel mundial son China, Estados Unidos de América y algunos países que conforman la Comunidad Económica Europea, sumando cerca de 605.5 millones de toneladas al año, aunque esta cifra puede ser superior debido a los desastres naturales y conflictos bélicos de los últimos años [5-7]. En algunos países, como Alemania, Dinamarca y Países Bajos, la reutilización de RCD alcanza un 80%, pero en el resto no supera, en promedio, un 30% [8].

En Latinoamérica, países como Brasil y México han implementado, parcialmente, procesos de aprovechamiento específicamente orientados a la producción de agregados reciclados [9].