Descubren la manera de construir carreteras de alta resistencia a partir de residuos

Su uso permite reducir notablemente los costes de la construcción vial mejorando las propiedades físicas de los suelos justo en el lugar de realización de obras.

La tecnología de alta eficiencia energética desarrollada en la NUST MISIS sirve para obtener los materiales conglomerantes que no contienen clínker, pero presentan una resistencia igual a la del cemento Portland (hasta la marca M600). Estos conglomerantes se fabrican a partir de diferentes residuos y aditivos, que se muelen y se mezclan pero no se someten al tratamiento térmico a altas temperaturas como el clínker.

Los materiales obtenidos de esta manera se caracterizan por una dinámica mucho más flexible de adquisición de resistencia y una resistencia superior a los sulfatos, lo cual determina sus ventajas a la hora de estabilizar y reforzar los suelos, elevar las construcciones subterráneas y las que se encuentren en un medio químico agresivo. La implementación de esta tecnología será especialmente útil en las regiones que se ven obligadas a traer arena y grava desde muy lejos.

Según el jefe de proyecto del fomento de cooperación con las empresas de la NUST MISIS, Stanislav Mamulat, en la universidad, a base de la teoría sobre las interacciones físico-químicas entre suelo y estructura planteada en los años 30 del siglo XX, se llevaban a cabo las investigaciones de posible aplicación de numerosos conglomerantes minerales como cenizas, escoria, limo, fosfoyeso y otros residuos industriales.

"El uso de los nuevos conglomerantes para estabilizar los suelos permite obtener el hormigón [concreto] mezclando el suelo local, agua y entre un 4 y 6% del agente modificador directamente en el lugar de las obras de construcción, en lugar de retirar el suelo y suministrar —hasta el tramo en construcción o la fábrica de hormigón— la arena, la grava y el cemento, para usar 100 kg del mismo por un metro cúbico de la mezcla de hormigón. De esta manera, el coste de la construcción de una carretera podrá reducirse entre 1,5 y 2 veces", explicó Stanislav Mamulat.

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El experto destacó que los modificadores permiten usar para la producción de hormigón suelos de arena y de arcilla que resultan inservibles desde el punto de vista del método tradicional.

Para desarrollar los modificadores en cuestión se usó una máquina muy especial, capaz de triturar materiales movedizos sólidos hasta obtener polvos con el grano de micrones. Tal desmenuzamiento solo es posible gracias a que la cámara trituradora con cuerpos moledores magnéticos está colocada dentro de un inductor del campo electromagnético giratorio.

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Según los autores del desarrollo, la implementación de la nueva tecnología no solo permitirá reducir los gastos de la construcción vial, sino también aumentar la calidad de nuevas carreteras y reducir la carga medioambiental.

"Los residuos industriales más probados y aptos para las tecnologías de refuerzo de suelos son a la vez los más extendidos en nuestra economía. Las plantas de las industrias energética, metalúrgica, química producen diariamente centenares de millones de toneladas de dos residuos. Su uso para reforzar el suelo no solo abaratará la construcción de las carreteras regionales y locales aumentando su calidad, sino también contribuirá a solucionar los problemas ecológicos de las regiones", afirma Stanislav Mamulat.

Los socios industriales del proyecto son las plantas siderúrgicas cuyo ciclo productivo prevé la producción de escoria de altos hornos, y sus usuarios de la nueva tecnología serán las constructoras. Según los autores, la tecnología fue probada durante la construcción de las autovías hacia el puente de Kerch en la región rusa de Krasnodar.