Los cementos ternarios y visión general del futuro de las normas de especificaciones de cementos comunes

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1 SEMINARIOS IECA NOVEDADES Y PERSPECTIVAS DE FUTURO DE LA NORMALIZACIÓN Y REGLAMENTACIÓN ESPAÑOLA EN EL CONTEXTO DEL REGLAMENTO DE PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN 24 de octubre de 2013 Los cementos ternarios y visión general del futuro de las normas de especificaciones de cementos comunes Miguel Ángel Sanjuán Barbudo Jefe del Área de Cementos y Morteros del IECA Departamento de IECA Normalización

2 ÍNDICE 1. Evolución histórica de los cementos de adición en España 2. Economía circular 3. Las adiciones de la UNE-EN 197-1: Adiciones en los cementos europeos 5. El cemento de adición en España 6. Los cementos ternarios 7. Visión general del futuro de las normas de especificaciones de cementos comunes 8. Conclusiones 2

4 PCCH-64 En el Pliego de Condiciones para la Recepción de los Conglomerantes Hidráulicos en las Obras Oficiales, se aceptó la denominación de portland para aquellos cementos que tuvieran adiciones no activas. RC Evolución histórica de los cementos de adición en España La posibilidad de emplear puzolanas artificiales (con propiedades análogas a las que tienen las puzolanas naturales) ya se citaba en el apartado Puzolanas del pliego de prescripciones técnicas generales para la recepción de cementos del año 1975, RC-75 (PUZ-I-250, PUZ-I-350 y PUZ-I- 450).

5 1. Evolución histórica de los cementos de adición en España UNE la norma UNE Cementos. Definiciones, clasificación y especificaciones, permitía la utilización de puzolanas artificiales: las cenizas volantes, humo de sílice, arcillas activadas térmicamente y a determinadas escorias metalúrgicas. Sin embargo, en la UNE 80301:1996, desaparecían por completo las puzolanas artificiales que no fueran las cenizas volantes (V) o el humo de sílice (D). 5

7 2. Economía circular Filosofía de organización de sistemas Definición La economía circular es una filosofía de organización de sistemas inspirada en los seres vivos, que persigue el cambio de una economía lineal (producir, usar y tirar) hacia un modelo circular, tal y como ocurre en la naturaleza. Los componentes de los productos se dividen en: nutrientes biológicos y técnicos. Los nutrientes técnicos son componentes tecnológicos que son reutilizados indefinidamente sin entrar en la naturaleza lo que favorece la reutilización de materiales y el ahorro energético. 7

8 2. Economía circular Productos de servicio 8

9 2. Economía circular Productos de servicio CLINKERIZACIÓN CONSTITUYENTE ÁRIDOS RECICLADOS CEMENTO HORMIGÓN 9 DEMOLICIÓN EDIFICACIÓN OBRA CIVIL MORTEROS ETC.

11 3. Las adiciones de la UNE-EN 197-1:2011 Las adiciones actuales Escoria de horno alto Humo de sílice Puzolana natural Puzolana natural calcinada Ceniza volante silícea Ceniza volante calcárea Esquisto calcinado Caliza Caliza con bajo TOC S D P Q V W T L LL 11

12 3. Las adiciones de la UNE-EN 197-1:2011 Las adiciones actuales: residuos industriales Escoria de horno alto Humo de sílice Puzolana natural Puzolana natural calcinada Ceniza volante silícea Ceniza volante calcárea Esquisto calcinado Caliza Caliza con bajo TOC S D P Q V W T L LL 12

14 4. ADICIONES EN LOS CEMENTOS EUROPEOS Cementos para una economía baja en carbono en Europa 14

15 4. ADICIONES EN LOS CEMENTOS EUROPEOS Cementos para una economía baja en carbono en Europa Tipos de cemento en Europa ( ): TIPOS DE CEM II: CEM I 15

16 4. ADICIONES EN LOS CEMENTOS EUROPEOS Cementos para una economía baja en carbono en Europa Tipos de cemento en Europa ( ): ALEMANIA CEM I IRLANDA CEM I U.K. CEM I 16

18 5. EL CEMENTO DE ADICIÓN EN ESPAÑA Cementos para una economía baja en carbono en Europa Tipos de cemento en Europa ( ): CEM I ESPAÑA 18

19 5. EL CEMENTO DE ADICIÓN EN ESPAÑA CENIZA VOLANTE Y ESCORIA DE HORNO ALTO Reciclado de residuos Las materias primas alternativas más utilizadas como adiciones del cemento en España son las cenizas volantes de central térmica de carbón y las escorias granuladas de horno alto. 19

21 6. LOS CEMENTOS TERNARIOS Tabla 1: Clasificación de los cementos ternarios K > 50 % K < 50 % 21

22 6. LOS CEMENTOS TERNARIOS Tabla 2: Clasificación de los cementos ternarios K < 50 % K > 50 % K % S % L/LL 6 20 % K % V/P - S % L/LL 6 20 % Denominación: CEM II/C-M (S o V/P L/LL) CEMENTO PORTLAND DE ADICIÓN CEM VI (S o V/P L/LL) CEMENTO COMPUESTO 22

23 6. LOS CEMENTOS TERNARIOS Diagrama triangular K-L-S y K-L-P/V de los cementos comunes P o V o S K P o V o S L/LL K 23 L o LL

24 6. LOS CEMENTOS TERNARIOS Diagrama triangular K-L-S y K-L-P/V de los cementos comunes P o V S 24 K L o LL

25 6. LOS CEMENTOS TERNARIOS Diagrama triangular K-L-S y K-L-P/V de los cementos comunes P o V S Decisión 6/2013 del CEN/TC 51: Revisión de la EN K P o V o S L/LL K 25 Sólo S L o LL

26 6. LOS CEMENTOS TERNARIOS Tabla 3: Clasificación de los cementos ternarios 26

27 6. LOS CEMENTOS TERNARIOS Tabla 4: Clasificación de los 33/35 cementos comunes Cemento de material puzolánico y escoria Cemento compuesto

28 6. LOS CEMENTOS TERNARIOS Posibles plazos de implantación de la revisión de la norma EN Oct-2014 CEN Se realiza el voto formal (FV) Oct-2015 CEN Aprobación de la norma 2016 Publicación en el DOUE Aplicación práctica de la norma 28

30 7. Visión general del futuro de las normas de especificaciones de cementos comunes Diagrama triangular K-P/V-S de los cementos comunes PROPUESTA S Decisión 8/2013: El CEN/TC 51/WG6 evaluará un informe técnico sobre los cementos ternarios K - P/V - S 30 K V PROPUESTA

31 7. Visión general del futuro de las normas de especificaciones de cementos comunes Tabla 5: Clasificación de los 37 cementos comunes PROPUESTA 31

32 7. Visión general del futuro de las normas de especificaciones de cementos comunes Conglomerantes hidráulicos para carreteras FprEN Conglomerantes hidráulicos para carreteras Parte 1: Conglomerantes hidráulicos para carreteras de endurecimiento rápido. FprEN Conglomerantes hidráulicos para carreteras Parte 2: endurecimiento normal. Nuevas adiciones: Incorporan las cenizas de lodos de papelera limitadas al 40%. Cenizas de cenicero: Se ha estudiado su viabilidad. 32

33 7. Visión general del futuro de las normas de especificaciones de cementos comunes Nuevas adiciones Arcilla calcinada: Elevada disponibilidad en el mundo: 26% de las rocas sedimentarias son arcillas of esquistos arcillosos. SiO 2 reactivo: > 25% en masa. 33

34 7. Visión general del futuro de las normas de especificaciones de cementos comunes Reglamento de Productos de Construcción El nuevo Reglamento de Productos de Construcción que reemplazará a la Directiva de Productos de Construcción el 1 de julio de 2013 incorpora el nuevo requisito básico nº 7: Utilización sostenible de los recursos naturales; por lo que las obras de construcción deberán proyectarse, construirse y demolerse de tal forma que la utilización de los recursos naturales sea sostenible y garantice en particular: a) la reutilización y la reciclabilidad de las obras de construcción, sus materiales y sus partes tras la demolición; b) la durabilidad de las obras de construcción; c) la utilización de materias primas y materiales secundarios en las obras de construcción que sean compatibles desde el punto de vista medioambiental. 34

35 Mejores Técnicas Disponibles (MTDs) Visión general del futuro de las normas de especificaciones de cementos comunes En junio del año 2010 la Comisión Europea adoptó el nuevo Documento de referencia sobre las mejores técnicas disponibles en la industria de fabricación de cemento, cal y óxido de magnesio. Entre estas mejores técnicas disponibles está la utilización de forma controlada de residuos como materias primas o combustible. El documento recoge que, en las condiciones adecuadas, el uso de residuos en las fábricas de cemento no supone un impacto negativo sobre las emisiones ni sobre el producto.

36 7. Visión general del futuro de las normas de especificaciones de cementos comunes Directiva 2008/98/CE, sobre los residuos La Comunicación de la Comisión de 27 de mayo de 2003 instaba a la revisión de la Directiva 2008/98/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 19 de noviembre de 2008, sobre los residuos. 36

37 7. Visión general del futuro de las normas de especificaciones de cementos comunes Ley 5/2013, de 11 de junio, de residuos y suelos contaminados Núm 140 Ley 5/2013, de 11 de junio, de residuos y suelos contaminados (transposición de la Directiva) se mantiene la jerarquía de gestión que se fi jaba en la Directiva marco, y que obliga a gestionar los residuos por el siguiente orden de prioridad: 1. Prevención. 2. Preparación para la reutilización. 3. Reciclado. 4. Otras formas de valorización, incluida la valorización energética. 5. Eliminación. 37

39 8. Conclusiones Conclusión general Como conclusión general se puede decir que es evidente la tendencia observada en el aumento de la relación adición/cemento. 39 Es conveniente prestar más atención a posibles estudios prenormativos para el empleo de nuevas adiciones provenientes de residuos industriales. Esto permitirá ser más eficaces ambientalmente y conseguir cementos más durables en ambientes agresivos.

40 8. Conclusiones Aspectos a destacar para el futuro Puntos a tener en cuenta: Utilización de nuevas adiciones provenientes de residuos industriales. Empleo de mayores contenidos de adición. Desarrollo de dosificaciones de hormigones optimizadas considerando la evolución de los nuevos cementos: Compatibilidad de aditivos. Contenido mínimo de cemento. Relación agua/cemento máxima. 40

41 Muchas gracias por su atención 41 Miguel Ángel Sanjuán Barbudo Jefe del Área de Cementos y Morteros del IECA