La fascinación de la construcción: Desde la infancia
Nuestro invitado de hoy, "Simone Stürwald", es profesora de hormigón sostenible y estructuras sostenibles en la Universidad de Ciencias Aplicadas en el este de Suiza. Ha participado en estructuras de hormigón durante unos 20 años.
- "Me gustaría ayudar a que este sector sea más sostenible."
Sus padres hacían reformas con regularidad en su residencia y eso la fascinó incluso de niña. Como es más del tipo matemático, decidió estudiar ingeniería civil en lugar de arquitectura. A ella le gusta especialmente trabajar en soluciones a los problemas siempre que surgen.
Actualmente es profesora de Tecnología de hormigón y de Estructuras clásicas de hormigón, así como de modelado, por ejemplo, usando el método de los elementos finitos. Además, dirige una instalación de pruebas de materiales que realiza pruebas de calidad en áridos y productos de hormigón para apoyar a la industria de la construcción regional. Además de estas tareas, también está involucrada en la investigación y el desarrollo en su universidad de ciencias aplicadas. ¡Creemos que hay mucho por hacer!
¿Puede el hormigón ser sostenible?
Ahora llegamos al gran tema de este episodio: Hablar del hormigón y la sostenibilidad en una frase parece pasar de moda en la actualidad. Simone cree que el término sostenibilidad por sí solo es difícil de definir. Sin embargo, ella está segura de una cosa: En cualquier caso, es más sostenible que en la actualidad.
Nos explica que el 90% de las emisiones de CO2 del hormigón se pueden atribuir a la producción de cemento, aunque el cemento sólo representa alrededor del 12% del hormigón acabado. El cemento, en particular, tiene un gran impacto en la sostenibilidad del hormigón. El transporte no es tan importante. El hormigón no será ciertamente tan sostenible como la madera, pero en muchas áreas el uso de hormigón es simplemente necesario.
A nivel europeo, el cemento debe volverse climáticamente neutro para 2050. Aún queda un largo camino por recorrer, pero ya se han establecido estrategias para ayudar a lograr este objetivo.
Ahorrar CO2 en la producción de hormigón
Como es bien sabido, el cemento se calienta a unos 1500 °C, es decir, se quema. Los combustibles utilizados son, por supuesto, un problema. Otro problema es la quema de piedra caliza. Porque durante este proceso se libera mucho CO2, también llamado CO2 geogénico o CO2 de piedra. Este CO2 tiene que salir de la piedra para que el cemento sea reactivo y se pueda utilizar posteriormente. El 60% del CO2 proviene de la piedra, el 40% de los combustibles.
Simone explica que es posible ""optimizar los combustibles", por supuesto. Por ejemplo, utilizando materiales que de todos modos se quemarían en otro lugar, como neumáticos viejos. Desafortunadamente, no se puede influir directamente en el 60% de la roca.
Otra opción sería minimizar la cantidad de cemento en el hormigón. Al producir hormigón, es importante encontrar una curva de clasificación ideal. Los espacios entre los áridos individuales se rellenan con la mezcla de agua y cemento como aglutinante. Con una curva de clasificación ideal, estos huecos son lo más pequeños posible, de modo que se tiene que usar la menor cantidad de cemento posible. Aquí se puede ahorrar un buen 40% de cemento sin tener que preocuparse por una menor resistencia a compresión.
Un aglutinante alternativo también podría ser una solución. Después de todo, esta composición mineral también existe en otros materiales. Se podrían usar cenizas volantes o microsílice, por ejemplo. Ya hay proyectos en África y Asia que convierten los residuos agrícolas, como la cascarilla de arroz, en algo parecido a las cenizas volátiles. Al menos en parte, la sustitución del cemento funciona aquí.
- 'Si se combina todo esto hasta cierto punto, se disminuye significativamente estos altos niveles de CO2."
Pero, ¿por qué no se está utilizando ya en la industria de la construcción? Como suele ser el caso, las normas son un problema aquí. Solo se permiten cementos con una determinada composición y hay cantidades mínimas de cemento para una construcción. Aún quedan obstáculos por superar en la implementación. Sin embargo, la investigación se ha ocupado de estos temas durante mucho tiempo.
Nuevos caminos para la industria de la construcción
Mientras tanto, el tema del cambio climático y la sostenibilidad también ha encontrado aceptación en la industria de la construcción. Por ejemplo, en el área de la construcción con madera, se está trabajando intensamente para encontrar el mayor número de usos posibles. Sin embargo, la madera como material de construcción tiene sus límites. No es permanente en todos los componentes ni puede soportar la presión necesaria. Aunque ya existen soluciones para muchas cosas en la construcción con madera, la madera no es exactamente un material ideal para algunas estructuras.
Por ejemplo, la madera y la mampostería solo se pueden usar hasta cierto punto bajo tierra, al menos como capa exterior. La humedad en el suelo dificulta la implementación de alternativas al hormigón. También es cierto para las cimentaciones que probablemente no seremos capaces de evitar el hormigón en el futuro. Es similar con los puentes, especialmente cuando tienen que soportar grandes cargas, como los puentes de autopistas. Los requisitos de insonorización y protección contra incendios también se pueden implementar más fácilmente con hormigón, por ejemplo.
¿Las alternativas al hormigón convencional costarán más? Por supuesto, no permitiremos que se ignore esta pregunta, y Simone confirma nuestra suposición. Ella nos explica que estos costes adicionales están en el rango de un dígito. Además, un prototipo o un producto que aún está en desarrollo es automáticamente un poco más caro de lo que sería más adelante cuando se trata de un mercado masivo.
Más fácil de construir
En este contexto, Simone habla de la tendencia hacia una construcción más simple. En respuesta a nuestra solicitud, nos dice que es importante usar un solo material nuevamente para los muros, por ejemplo. Entonces, en lugar de seguir insistiendo en materiales de construcción mixtos, señala a la arcilla, mampostería u otros materiales de construcción innovadores. Debido al único material de construcción utilizado, la construcción se puede reciclar mejor que si tuviera un material de construcción mixto frente a usted.
La construcción simple puntúa con menos complejidad gracias al menor número de capas utilizadas en la estructura. Los planos de planta más simples y con menos vanos también facilitan la construcción.
Reciclaje de hormigón
Nos preguntamos si el hormigón también se puede reciclar. Después de todo, eso facilitaría muchas cosas. Sorprendentemente, Simone nos explica que el reciclaje de hormigón es bastante común en su región. El hormigón, que tiene una gran proporción de contenido reciclado, se utiliza a menudo como "hormigón pobre o de relleno". El hormigón reciclado también se usa mucho para muros y techos. Este hormigón especial reciclable es todavía bastante variable en su composición. Sin embargo, se está trabajando para mejorar continuamente sus propiedades.
En Suiza, el hormigón se ha reciclado por tipos durante años cuando se derriba un edificio. Por el momento, algo como esto a menudo sigue siendo objeto de debate en Alemania.
El futuro de la construcción
Simone nos hace saber que realmente le agradan los sistemas de soporte como BIM para el diseño estructural. Ella enfatiza que se puede usar un modelo para decir de antemano qué variante de una estructura se puede planificar de la manera más sostenible y rentable utilizando ciertos materiales. Esto le permite conseguir los mejores resultados de forma rápida y eficaz.
Por un lado, por supuesto, puede optimizar los materiales de construcción utilizados para una mayor sostenibilidad, como ya se está investigando sobre el tema del hormigón. Por otro lado, también hay un interés creciente en "estructuras eficientes", por supuesto.
En este caso, sería una buena idea pasar por varias opciones sobre cómo se pueden usar los muros y pilares para una estructura a fin de crear el área utilizable deseada con las propiedades deseadas. Simone también ve el uso de la inteligencia artificial para la optimización como una gran oportunidad para una mayor eficiencia en la construcción.
También señala que hemos construido mucho en los últimos 25 años. En su opinión, es poco probable que esta tendencia continúe de esta manera. El mercado monetario actual y los sistemas de incentivos para la sostenibilidad tienden a mirar más en la dirección de la preservación y trabajar con lo construido.
Además, considera que las estructuras híbridas marcan tendencia. Es más importante usar cada material de construcción de manera óptima y no enfocarse solo en uno de ellos debido a los costos o la facilidad de procesamiento. Es más importante que el material de construcción sea sostenible y que funcione técnicamente en este punto. En particular, ve la prefabricación digital automatizada o la impresión de componentes como una buena forma de utilizar el material de la forma más eficiente posible.
A Simone le gustaría que en la construcción se centrara más en la sostenibilidad. Sin embargo, para hacer esto, también necesitaríamos una mejor formación para nuestros ingenieros en esta dirección. Claramente estamos de acuerdo con ella.
En resumen: El hormigón no es necesariamente un asesino del clima. Ya hay formas de hacer que la construcción de hormigón sea más eficiente y sostenible; la investigación simplemente necesita un poco más de tiempo.
Simone, ¿cuál es su edificio favorito?
También le hacemos a Simone nuestra pregunta final sobre su edificio favorito. Ella no nos nombra un edificio, sino un constructor: Santiago Calatrava. Sus edificios son conocidos en todo el mundo y son realmente hermosos a la vista. Podemos comprender absolutamente su elección.
¡Gracias por visitar nuestro podcast! Esperamos nuestro próximo episodio. ¿Usted también? Entonces léalo o escúchelo de nuevo cuando diga: ¡Tendencias digitales e innovadoras en la ingeniería civil!
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