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Desarrollo de cemento de bajo impacto ambiental
José Iván Escalante García
22 de marzo 2011 13:00
Debido al crecimiento demográfico que en muchas ciudades exige el desarrollo de infraestructura, edificios y viviendas, el cemento es un producto necesario y de mucha demanda. Sin embargo, en su elaboración se generan grandes cantidades de dióxido de carbono (CO2) que dañan el medio ambiente. Ante esta situación, científicos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) experimentan y desarrollan varios tipos de cementos alternativos, entre ellos uno a base de geopolímeros (polímeros sintéticos inorgánicos), con mayor resistencia, durabilidad, de bajo impacto ambiental y económico. ¿Cómo van las investigaciones? ¿De qué forma se evitará el daño al medio ambiente con este nuevo producto? ¿Cuál es su costo?

José Iván Escalante García, investigador del Cinvestav Unidad Saltillo, del área de Ingeniería Cerámica, nos habló del proceso de elaboración de este cemento y de qué manera el rubro de la construcción se verá beneficiado.

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  52 PREGUNTAS
  PREGUNTAS CONTESTADAS
    22 RESPUESTAS Página 1  
 
 
  Comentario del Moderador Hora del mensaje: 14:24
  Agradecemos la participación de José Iván Escalante y a todos los que enviaron sus preguntas y comentarios.
 
 
 
  Despedida José_Iván_Escalante_García Hora del mensaje: 14:20
  Agradezco su interés en mis investigaciones, es muy complicado responder las preguntas en poco tiempo y espacio; porque existe una gran variedad de cementos de bajo impacto ambiental. Es importante que quienes tengan interés, exploren las posibilidades regionales de materia prima y mercado. También es importante pensar que en el futuro los cementos de bajo impacto ambiental más que opción serán la preferencia, por las ventajas químicas, físicas, ecológicas y económicas por aquello de los bonos verdes. Estoy a su disposición para comentar con más detalle [email protected] . Buen día y gracias.
 
 
 
  hector sosa Hora del mensaje: 14:15
  Pregunta
Hola buenas tardes,de estas investigaciones que estas realizando, existe algun documento que se pueda consultar? gracias y saludos
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Buen día Hector. Muchos de los desarrollos se han logrado en los últimos 3 años y dado que hay aspectos que buscamos patentar, no lo hemos publicado. Hemos generado muchos resultados y no se ha publicado todo, solo algunas partes pero desde el enfoque científico y no de aplicación.
 
 
 
  ISRAEL MANJARREZ Hora del mensaje: 14:12
  Pregunta
BUENAS TARDES SOMOS FABRICANTES DE ELEMENTOS DE CONCRETO (BLOCK HUECO, SOLIDOS, BOVEDILLAS, ADOCRETOS ETC) ENTONCES SABEMOS DEL USO DEL CEMNETO. SERA POSIBLE QUE CON ESTA TECNICA PODER FABRICAR NUESTRO PROPIO CEMENTO PARA ABARATAR COSTOS DE PRODUCCION? ISRAEL MANJARREZ
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Buen día Israel. Lo adecuado sería evaluar su ubicación y materias primas disponibles, para poder evaluar posibilidades de concretos para algunas de las aplicaciones que mencionó. Nos ponemos en contacto cuando guste. Saludos. para Israel Manjarrez email [email protected]
 
 
 
  Jorge Susarrey Hora del mensaje: 14:07
  Pregunta
1.- En qué estados de la república mexicana se encuentra disponible al consumidor este cemento..??? 2.- Si aún no está disponible, para cuándo lo estará..???
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Respuesta 1. Muchos estados de la república cuentan con materia prima para fabricar cementos tipo geopolímero. Estados como Coah, N.L. Guerrero, Mich, B C, Tamps, disponen de desechos industriales para varios tipos de cementos. Estados del Centro donde hay material volcánico, tienen materia prima para otros tipos de cemento. La zona de la peninsula de Yucatán y del Golfo también dispone de desechos del agro como bagazo de caña o cascarilla de arroz. Creo que las posibilidades son muchas en muchas regiones de México. Es necesario evaluar cada caso para definir el potencial. PREGUNTA 2. Algunos cementos de bajo impacto ambiental ya estan listos para llevarse a aplicación. Algunos del tipo geopolímero, otros supersulfatados otros de sulfato de calcio, etc. Estos pueden aplicarse a diversas tecnologías de construcción, concretos estructurales, fachadas arquitectónicas, concretos aligerados aislantes, concretos de alta resistencia química para drenajes, etc.
 
 
 
  David Mendoza Hora del mensaje: 14:04
  Pregunta
¿Podrían ampliar mas detalles/etapas actuales del producto desarrollado y como consideran que impactará a la industria productoras de cemento actual?
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Buen día David. En la filosofía de los cementos de bajo impacto ambiental esta que la satisfacción de la creciente demanda se logre con opciones de bajo impacto ambiental. En este sentido, las cementeras tienen interés en el cuidado por el medio ambiente y las posibilidades de negocio son atractivas para ellos tambien por la diversificación de su cartera de productos. Ellos tambien invierten dinero en investigación en cementos alternativos de bajo impacto ambiental. En Cinvestav tenemos diversos proyectos de cementos de bajo impacto ambiental en proceso. Las investigaciones continuarán por años. Sin embargo, se pueden hacer proyectos adhoc en función de quien tenga interés. Actualmente desarrollamos una nueva línea de la que no tenemos referencias en la literatura mundial. Así que esto va para largo, pero hay cosas que pueden llevarse a aplicación inmediatamente. Gracias.
 
 
 
  Comentario del Moderador Hora del mensaje: 13:59
  Nuestro invitado responderá las últimas preguntas.
 
 
 
  Pablo Lopez Hora del mensaje: 13:58
  Pregunta
¿Que opinan o que que acercamiento hay con cementeras como CEMEX, apoyan el proyecto o todo lo contrario?
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Tengo una relación muy cordial con la industria cementera. Las grandes empresas como CEMEX y otras mexicanas tienen mucho interés en el cuidado del medio ambiente, y como mencionaba anteriormente, invierten fuertes cantidades de dinero en esta dirección. Los cementos alternativos son también de interés para las cementeras porque pueden diviersificar su cartera de productos para fines de su negocio. El cuidado al medio ambiente es el factor que unifica intereses de la academia con la industria. Veo un futuro promisorio e interesante en este sentido de colaboración.
 
 
 
  Jaime Herrera Hora del mensaje: 13:56
  Pregunta
que diferencias en precio, resistencia y durabilidad tiene en compraración con el cemento tradicional
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Hola Jaime. Es una pregunta complicada. Algunos cementos de bajo impacto ambiental son sumamente baratos porque incorporan hasta 95% desechos industriales y presentan propiedades para muchas aplicaciones en construcción. Por ejemplo los supersulfatados o los base sulfatos de calcio. Otros permiten usar materia prima como el yeso para producir cementos resistentes a la humedad, a precios menores que los convencionales (eliminando el problema de las pobres propiedades del yeso). Y existen otros cementos de precio competitivos en precio, pero de menores emisiones ambientales, más durables químicamente y más resistentes mecánicamente que el cemento pórtland. Hay diversas opciones en función de la aplicación de interés y de las materias primas disponibles. Hay cementos para cualquier aplicación donde se use el cemento convencional. Gracias.
 
 
 
  Melitón Huerta Hora del mensaje: 13:52
  Pregunta
Hola, me gustaría saber cual es la capacidad de carga del cemento y por lo tanto su vida útil, así como si este cemento permite la infiltración de agua al subsuelo?
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Buenas Tardes Melitón. La resistencia de las pastas las hemos registrado hasta 1200 kg/cm2, y los concretos hasta 450kg/cm2 (sin usar optimización de variables ni aditivos). Sobre la infiltración, esta se puede inducir modificando la distribución de tamaño de partícula de los agregados, y se podría inhibir usando agregados apropiados. En comparación con el cemento portland. La absorción de agua es similar. La vida útil depende de la resistencia que el cemento tenga a fenómenos físicos y tambien a los ataques químicos del ambiente donde se desempeñe. Los geopolímeros son químicamente muy resistentes (mecánicamente también).
 
 
 
  Dardané Antonio Naranjo Gómez Hora del mensaje: 13:48
  Pregunta
De que resistencias estamos hablando? Cuantos Kg/cm2 será la máxima resistencia que se pueda obtener con este tipo de cemento?
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Hola Dardnané Antonio. En pastas, hay formulaciones que alcanzan hasta 1200 kg/cm2, luego estas llevadas a mezclas con consumos de cemento de 250kg/m3 registran hasta 450kg/cm2. Esto es en pruebas sin aplicar aditivos reductores de agua, sin optimizar la distribución de tamaño de partícula del agregado (agregado caliza). Es posible buscar formulaciones de alta resistencia mecánica y durabilidad química usando agregados adecuados. Hay otros cementos alternativos distintos a los geopolímeros que alcanzan resistencias similares a los concretos de cemento pórtland (con consumos similares de cemento).
 
 
 
  efrain olivares lira Hora del mensaje: 13:40
  Pregunta
Tengo entendido que las piramides de egipto se construyeron con esta técnica, para el caso de méxico cual sería la fuente de abasto del materiales naturales, que tipo de materiales es factible utilizar, cuales son los componenetes principales. En lo que se refiere a los aspectos constructivos para el caso del cemento su principal ventaja es que viene en sacos o a granel y su activador es el agua, en el caso de los geopolimeros como sería su manejo en obra, existen riesgos para los trabajadores, se requieren cuidados especiales?. Economicaente es factible? Es posible la utlización de cualquier tipo de arcillas en este procedimiento. Donde puedo profundizar en el tema. Saludos Muchas Gracias
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Para los geopolímeros existen en México existen muchas fuentes de materias, como el caolín (entre otras). Los hay de alta y baja pureza. En Cinvestav hemos explorado de varios tipos con excelentes resultados. Es posible pensar en la incorporación de desechos industriales como ceniza volante de las termoeléctricas, desechos geotérmicos, escorias de la industria metalúrgica, etc. Sobre el manejo de los cementos, hasta hoy, el manejo de los geopolimeros no puede hacerse como el cemento portland, en sacos. Sin embargo, hay que considerar que mucho del concreto demandado se puede suministrar de la forma convencional. Adicionalmente, nosotros tenemos visualizado cómo se puede disponer en obra de todos los ingredientes para hacer geopolímeros reduciendo riesgos para los trabajadores. Si es posible considerar otras arcillas o materias primas para fabricar geopolímeros. Los cementos si son factibles de usar a nivel cmercial. Saludos y gracias. Los cementos de bajo impacto ambiental incluyen otros tipos como los supersulfatados, base sulfato de calcio, sulfoaluminatos de calcio, etc; no solamente los geopolímeros.
 
 
 
  Luis Nuñez Hora del mensaje: 13:34
  Pregunta
Cuál es la cantidad o porcentaje de CO2 que se genera actualmente y cuál el que se generaría con el nuevo cemento a base de polímeros?
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Buen día Luis. Actualmente la industria cementera genera aprox 7% de los 28,000 millones de toneladas de CO2 que genera la humanidad anualmente. De no tomar medidas hoy, esta cifra podría alcanzar 15%, lo cual sería gravísimo. Por 1 kg de cemento se genera casi 1 kg de CO2 a la atmósfera. Con los cementos de bajo impacto ambiental se pueden reducir las emisiones de CO2 hasta en un 80%. La ventaja es que los cementos de bajo impacto ambiental no usan CaCO3 (carbonato de calcio) como materia prima, la cual se descompone en el horno generando casi el 50% del CO2 del cemento convencional. En la naturaleza no existe otra materia prima disponible en las cantidades que demanda la industria cementera mundial, para producir anualmente mas de 2,500 millones de ton de cemento. Esto debe dar una idea clara de la magnitud del problema y de las ventajas de los cementos de bajo impacto ambiental.
 
 
 
  Juan Sebastian Ramirez Hora del mensaje: 13:32
  Pregunta
¿como se define la durabilidad de un cemento? y ¿cual sera el proceso de reciclado o disposicion final de dicho cemento (P ej. al momento de demoler la estructura)?
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Gracias Juan Sebastian. La durabilidad puede ser química o física. La química involucra resistir por ejemplo lluvias ácidas o el ataque ácido en sistemas de drenaje. La durabilidad física involucra por ejemplo ciclos de congelado/descongelado, erosión, desgaste. Algunos cementos alternativos son de excelente resistencia a los ácidos, que es un problema del cemento pórtland. Sobre el reciclado, no son materiales tóxicos y creo que podrían convertirse en agregados para fabricar nuevos concretos. Aunque dado que son altamente durables, estaríamos pensando en reciclarlos en muchos muchos años.
 
 
 
  Humberto Leyva Hora del mensaje: 13:26
  Pregunta
Hay algún estudio (que pueda ser entendido por cualquier persona, sin necesidad de que sea técnico en la materia) que demuestre y compare las bondades de este producto?. Como en la actualidad el tema de los sismos está muy presente, ¿se han estudiado sus propiedades de elasticidad para estos casos? en el entendido de que no solo el cemento interviene en la resistencia de los materiales, pero como quiera que sea es el substrato de ellos. Muchas gracias.
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Muy acertado!, no solo es la resistencia de los materiales. Próximamente publicaré dos artículos de difusión uno en la revista Avance y Perspectiva de Cinvestav (edición 50 aniversario) y otro en la revista de Conacyt Ciencia y Desarrollo. Sobre propiedades en relación a los sismos, es necesario hacer equipo multidisciplinario con científicos de la Ingeniería Civil; mi especialidad es la ciencia e ingeniería de materiales. Tenemos algunos resultados preliminares para modificar propiedades como la elasticidad incorporando desechos de PET o de llanta. Pero faltan apoyos económicos. Esperamos poder ampliar la capacidad de investigación colaborando con otros grupos nacionales sobre ingeniería Civil; México tiene excelentes recursos humanos.
 
 
 
  Ernesto : H. Murillo Hora del mensaje: 13:23
  Pregunta
el costo de produccion es diferente al proceso normal, y la densidad y resistencia es la misma?
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Buenas Tardes Ernesto. Hay un tipo de cemento alternativo que tiene ligeramente menor densidad, genera menos contaminación, tiene mejor resistencia mecánica y química; adicionalmente es de precio competitivo. En algunas formulaciones se pueden incorporar desechos industriales locales y mejorar aún más las propiedades en general y bajar los costos. En pocas palabras son mejores cementos para hacer mejores concretos y materiales de construcción. Es importante evaluar la aplicación, porque hay alternativas muy económicas y con otras ventajas.
 
 
 
  Leonardo Delgado Hora del mensaje: 13:19
  Pregunta
Me parece excelente que en el Cinvestav se estén desarrollando estas líneas de investigación. Es muy triste ver que en varias zonas de Fortín-Córdoba-Orizaba, Ver. se vean varios cerros completamente destruídos (y con ellos desapareciendo toda la biota) por efecto de las caleras que extraen material calizo para la fabricación de varios materiales de construcción, entre ellos cemento. Mi pregunta es ¿Cree el Dr. Escalante que industrias tan fuertes como Cemex permitan que materiales sintéticos desplazen del mercado a materiales como el tradicional cemento? Muchas gracias por su respuesta.
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Buenas tardes Leonardo. La industria cementera siempre velará por los intereses de su negocio; sin embargo ellos también están muy interesados en el cuidado en el medio ambiente. Las cementeras invierten mucho dinero en este sentido. Ellos tienen también muchas posibilidades de diversificar su negocio al ofrecer otros productos de bajo impacto ambiental; en este sentido, los bonos verdes son una fuente de ingresos interesantes. Sobre el agotamiento de los recursos mienerales, algunos de los cementos de bajo impacto ambiental incorporan desechos industriales, con el interés de preservar los recursos naturales. Siempre es importante evaluar las condiciones regionales para proponer alternativas y soluciones. En esto vamos involucrados todos, incluida la industria ya existente.
 
 
 
  Alejandro James Hora del mensaje: 13:17
  Pregunta
Felicidades por este esfuerzo: Este producto en su momento podria ser exportable; y Permitiría bajar los costos actuales para proyectos de vivienda de interes social; y en que pag. web o como podemos seguir recibiendo informacion de este proyecto. Muchas felicidades.
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Gracias Alejandro. Una de las rutas que estamos investigando e interesados en llevar a aplicación es el desarrollo de concretos aligerados a base de desechos industriales. Esta tecnología permitiría construir casas de bajo costo, hechas con materiales sustentables y de bajo consumo de energía para confort térmico. Adicionalmente se pueden abatir costos para interés social. Actualmente no hay una página web para mantener informados al respecto, pero existe mi correo electrónico para interesados en más detalles [email protected] Es posible pensar en una casa hecha totalmente con algunos de los cementos de bajo impacto ambiental, firmes, columnas, dalas, muros, pisos, cubiertas de cocina, losas, etc.
 
 
 
  Vicente Ruiz Hora del mensaje: 13:15
  Pregunta
Desde mi punto de vista, el calentamiento global, es un proceso natural, debido a un gran número de causas, una de ellas es la producción de co2. La pregunta es ¿qué cantidad de co2 produce al respirar la población total del planeta? y ¿cual es la cantidad que se pretende dejar de producir con estos nuevos cementos?
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Buen día Vicente. Mundialmente se producen más de 2,500 millones de tonelada de cemento convencional, lo que equivale a aproximadamente 2,500 millones de toneladas de CO2, y a su vez esto representa alrededor del 7% de todas las emisiones de CO2 antropogénicas. No se busca sustituir al cemento portland en su totalidad, se busca más bien un desarrollo y crecimiento económico y social en balance con la actividad industrial existente. Parte de la idea es ampliar la capacidad de disposición de cementos (porque la demanda sigue creciendo) con cementos de bajo impacto ambiental. Que éstos últimos no agraven el problema más de lo que ya está complicado. Existen en el mundo más de 600,000 toneladas de desechos que pueden convertirse en cementos. Adicionalmente se puede producir casi todo el cemento necesario usando otras vías que demandan menos energía y generan menos contaminación. Pero esto último es complicado, aunque tenemos las herramientas.
 
 
 
  JOSE GABRIEL FLORES SARABIA Hora del mensaje: 13:08
  Pregunta
buenas tardes en referencia a su investigación, me pregunto si ya está en posibilidades de poder industrializar o pasar a la industrialización de estos nuevos métodos de producción de cemento, y en principio determinar sus componentes para realizar un estudio en el estado de veracruz y analizar su rentabilidad
 
  Respuesta
José Iván Escalante García: Buen día Jose Gabriel. Es importante notar que son diversos tipos de cementos que se pueden considerar. Esto va en función de las materias primas disponibles en la región (que pueden ser naturales o desechos industriales) y de la aplicación de interés. Si se pueden llevar algunos cementos a aplicaciones de campo. Creo que Veracruz tiene varias materias primas interesantes de desechos agrícolas y de material volcánico en los alrededores de algunas ciudades.
 
 
 
  Bienvenida José_Iván_Escalante_García Hora del mensaje: 13:05
  Pregunta
Hola, soy J I Escalante a sus órdenes, es un gusto tener esta oportunidad. Soy Profesor Investigador Titular del Cinvestav Unidad Saltillo. En mi grupo de investigación abordamos temas relacionados con los cementos y su impacto en el medio ambiente. Es un tema apasionante y de gran importancia para el desarrollo de nuestra sociedad, por las implicaciones económicas, ecológicas, tecnológicas y sociales. Trabajamos en diversos tipos de cementos de bajo impacto ambiental.
 
 
 
  Comentario del Moderador Hora del mensaje: 13:05
  Buenas tardes, iniciamos con nuestra entrevista digital, vía remota.
 
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15 de marzo 2011 14:00
Alberto Tovar