Hormigón innovador a partir de residuos de soldadura

El hormigón es el material de construcción más utilizado en el mundo debido a que su aplicación es muy versátil. El ingrediente esencial del hormigón es el cemento portland (CP). La producción de CP no solo consume una considerable cantidad de energía, también emite una cantidad sustancial de CO2 y otros gases de efecto invernadero a la atmósfera. Por tanto, el CP presenta problemas medioambientales.

En este sentido, la tecnología de los geopolímeros es uno de los desarrollos clave para sustituir el CP, ya que es un sustituto ecológico y de bajo costo. En los últimos años, los geopolímeros han atraído considerable atención debido a su características físicas y químicas como, baja permeabilidad, buena resistencia química y buen comportamiento al fuego. Debido a estas propiedades ventajosas, el geopolímero es un candidato prometedor como alternativa al CP ordinario para el desarrollo de productos sostenibles en la fabricación de materiales de construcción de hormigón o mortero.

Los geopolimeros pueden fabricarse a partir de diferentes materiales y residuos. La soldadura de arco sumergido es un proceso en el cual el calor es aportado por un arco eléctrico generado entre uno o más electrodos y la pieza de trabajo. Este arco eléctrico está sumergido en una capa fundente granulada que lo cubre totalmente, protegiendo el metal depositado durante la soldadura. El material solidificado del fundente es lo que se denomina escoria de soldadura de arco sumergido  (submerged arc welding slag – SAWS). El presente desarrollo consiste en un geopolímero obtenido a partir de escorias de soldaduras de arco sumergido. 

Los geopolimeros son polímeros sintéticos inorgánicos formados a partir de aluminosilicatos activados por una disolución básica a temperatura ambiente. En esta invención, se ha desarrollado un geopolímero a partir de escorias de soldaduras de arco sumergido, las cuales aportan el compuesto de aluminosilicato.

Cercanía al mercado (TRL)

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Demostración de sistema o prototipo en un entorno real

https://emfoca.upct.es/storage/20229711037_Imagen_escoria SAWS.png
Escoria de soldadura de arco sumergido (submerged arc welding slag - SAWS)

Grupo de investigación:

Ciencia y Tecnología Avanzada de Construcción (CTAC)

 

Contacto:

transferencia.resultados@upct.es

El calentamiento global es causado por la emisión de gases de efecto invernadero como el CO2 a la atmósfera. La industria mundial del cemento contribuye alrededor de 4.000 millones de toneladas anuales de emisiones de gases de efecto invernadero. La producción de una tonelada de CP emite aproximadamente una tonelada de CO2 en la atmósfera. Además, una gran cantidad de minerales naturales se usa durante el proceso de fabricación del cemento.

Ésa es la causa de que en la actualidad se estén buscando materiales alternativos que sustituyan al cemento portland convencional. En este sentido, la ventaja de los geopolímeros es que crean un cemento que requiere una cantidad mínima de materiales naturales, producen una cantidad mínima de subproductos industriales y generan una reducida cantidad de CO2 durante la producción.

La gran diferencia respecto al hormigón convencional, es que el hormigón obtenido es mejor desde un punto de vista medioambiental, alcanzando la resistencia estructural y un comportamiento adecuado a pesar de que el hormigón no tiene cemento Portland en su composición.

Actualmente, se encuentra en tramitación una solicitud de patente española para proteger esta invención, incluyendo un procedimiento de obtención de geopolímero, el geopolímero obtenido por dicho procedimiento, el uso de la escoria de soldadura de arco sumergido para la síntesis de geopolímero y el hormigón o mortero que comprende el geopolímero.

En el actual estado de solicitud de patente, la tecnología ya puede ser explotada bajo acuerdo de licencia con la Universidad Politécnica de Cartagena y sus colaboradores cotitulares.


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