La construcción de carreteras puede ser más sostenible si se pone el práctica técnicas alternativas y se da entrada a materiales nuevos. Así lo plantea un equipo de investigación de la Universidad de Córdoba (UCO), que ha diseñado una técnica para estabilizar suelos en la base de las carreteras respetuosas con el medio ambiente. El secreto de su receta para hacer carreteras más sostenible se encuentra en el uso de residuos industriales y nanomateriales.
Una de las primeras cuestiones que tienen en cuenta los ingenieros encargados de la construcción de carreteras es dotarlas de una cimentación sólida. Estabilizan suelos, que en muchos entornos presentan una base arcillosa, para proporcionarles una resistencia mayor, más capacidad de carga y menor plasticidad. Estas propiedades se alcanzan gracias a la acción de la cal, un producto que funciona como estabilizador, pero su producción conlleva unas tasas de emisiones de CO2 elevadas y un coste medioambiental también muy alto.
Por qué estas carreteras hechas con residuos y nanomateriales son más sostenibles
El grupo de Ingeniería de la Construcción de la UCO ha diseñado unas carreteras más sostenibles, en las que el uso de cal como estabilizador se ha reducido en un 66 por ciento. Este material se ha sustituido por subproductos industriales y nanomateriales derivados del silicio. Además, comprobaron que esta técnica mejoraba las propiedades técnicas del suelo, con menor plasticidad e hinchamiento y mayor capacidad de carga.
El proceso para llegar a la mezcla óptima fue muy completo. “Seleccionamos cuatro residuos: dos tipos de cenizas provenientes de la quema de biomasa forestal, escoria de acería derivada de la producción de acero y residuos de construcción y demolición. Realizamos un análisis completo de sus propiedades mecánicas y microestructurales, examinamos su lixiviación para comprobar que el agua no arrastraba los componentes y contaminaba acuíferos y cuantificamos la mejora ambiental de la reducción de toneladas de CO2 que dejaba de emitir a la atmósfera, en una ejecución de tramos iguales con cada uno de estos materiales” explica el investigador José Luis Díaz, autor del artículo junto con Julia Rosales, Manuel Cabrera y Francisco Agrela, del mismo grupo.
Cuál es la principal novedad de estas carreteras ecológicas
Lo novedoso del proceso es que, además de estos residuos que ya habían estudiado previamente, se añade una “pequeñísima” cantidad de un nanomaterial de base sílice. “Al añadir este material en un porcentaje muy bajo (0.056%) se producía una reacción que formaba una especie de gel cementante muy similar al cemento que crea una especie de capa “impermeable” e impide que el agua o los materiales pesados que se pudiesen filtrar de la escoria blanca de acería se filtren” continúa el investigador.
Para Manuel Cabrera, “la idea fue usar diferentes porcentajes para al final dar con la dosificación específica y llegar a ese punto de inflexión donde se mejoran las propiedades y el impacto ambiental, pero no produce cambios en el material”.
La combinación ganadora
La mezcla de cenizas de fondo de biomasa o escoria blanca de acería (fueron los dos subproductos que mejor funcionaron) con un 0.5% de cal y un 0.056% del nanomaterial a base de sílice fue la combinación ganadora a la hora de aumentar las propiedades mecánicas del suelo y reducir el impacto ambiental al 50%.
Con estos materiales reciclados “estamos dando una segunda vida a un residuo que si no, estaría acumulado en un vertedero y además mejoramos las propiedades mecánicas de la carretera, aumentando su firmeza y capacidad portante” señala Julia Rosales “algo determinante si tenemos en cuenta que se usa para estabilizar el suelo en caminos rurales donde puede haber más tráfico de tractores o camiones”.
Este trabajo formó parte del proyecto ECARYSE “en el que trabajamos junto a la empresa SACYR para mejorar los procesos de estabilización de suelos” cuenta el catedrático e investigador principal del grupo Francisco Agrela “y dentro del cual pudimos utilizar esta técnica de estabilización de suelos en una obra que tenía la empresa en Villacarrillo”.
