Es necesario que se tome conciencia sobre la utilización de los residuos industriales en la construcción. El autor ha trabajado en este tema desde hace más de 40 años. Uno de los materiales utilizables son las cenizas hidráulicas procedentes de las centrales térmicas que queman carbón en polvo, cuyas cualidades aglutinantes descubrió el autor. Son distintas a las usadas corrientemente como aditivo al cemento. Se puede usar en los siguientes casos:

        Para capas de firmes de carreteras
        Para asiento de tubos en conducciones
        Para cama de tubos hasta los lat rales y aumentar así su resistencia al doble
                (Según estudios de Spangler, Schlick y Marston – Ref.  29 y 30 al final)
        Para fabricar ladrillos
        Para hacer tapiales
        Para construcción de presas de embalse
        Para cimientos
        Para hacer hormigón ciclópeo
        Para contrarrestar la alcalinidad de tierras agrícolas
        Como cemento en la restauración de monumentos antiguos.

El descubrimiento de este cemento data de hace 40 años. Desde entonces lo he dado a conocer insistentemente, ya que es un material de coste nulo entonces, pues lo llevan a vertedero. Cuando lo descubrí calculé que se tiraban en Estados Unidos unos 2 millones de toneladas al año. Ultimamente se estaban produciendo en España también unos dos millones de toneladas al año, de este material, que iban a vertederos.

    Hay que advertir que entonces, hace 40 años, ya se usaban las cenizas volantes como una puzolana simple, es decir con cal, o como aditivo al cemento. Construí carreteras en Estados Unidos con tierras cementadas con cal más cenizas volantes en 1961 años (Ref. 31). Lo que no se sabía era que algunas de estas cenizas podían ser un cemento en sí, sin añadir cal o sin adicionarlas al cemento. Sobre estos usos he presentado numerosas comu- nicaciones basadas en sus investigaciones y publicadas en ASTM, USA TRB del National Research Council; sobre lo que también he escrito artículos en español (Ref. 23 a 28).

    Este cemento Mateos es simplemente la ceniza volante procedente de los humos de las centrales térmicas que queman carbón en polvo que contenga un alto contenido de caliza. Esta caliza al pasar por el fuego de los quemadores se convierte rápidamente en cal. Como esta ceniza, debido a su composición, es una puzolana en sí, al tener ya la cal incorporada se convierte en un cemento puzolánico. La resistencia, como cemento, varía según la composición de la ceniza y no se puede anticipar cual será. Es necesario hacer probetas, curarlas y hallar su resistencia.

    En la Revista "Química Hoy", entre otras, ya expliqué los pormenores de este descubrimiento (Ref. 1). Resumiendo, estuvo relacionado con la necesidad de preparar una tesis para la obtención del diploma Master of Science en la Universidad Iowa State (Ref. 2). Elegí un tema ecológico: la utilización de una ceniza volante tratada con 47 oligoelementos para tratar de descubrir algún producto que mejorara su resistencia al utilizarla como puzolana con cal. Para el doctorado seguí con el mismo tema ecológico (Ref. 3). Reuní 22 barriles con cenizas procedentes de lugares muy dispersos en Estados Unidos. En el trabajo para la tesis doctoral utilicé las cenizas con cales, como era natural hacerlo en aquella época, para mejorar la resistencia de las tierras como material de construcción. Para hallar los efectos relativos comparé los resultados con los obtenidos por otros métodos de estabilización de suelos conocidos, para tener una mejor visión comparativa de la posible aplicación de las cenizas volantes como material de construcción.

    Hasta entonces nadie había investigado si las cenizas volantes pudieran ser un auténtico cemento por si solas, sin tener que añadir cal, o cemento. Empecé a investigar varios aspectos de las 22 muestras de cenizas volantes que tenía disponibles, entre ellos los siguientes:

     - composición por difracción de rayos x,
     - análisis con microscopio electrónico,
     - expansividad,
     - influencia del contenido en azufre,
     - tratamiento a diversas temperaturas,
     - utilización con todo tipo de tierras,
     - fabricación de ladrillos, etc.

    En los análisis por difracción de rayos X fue fácil ver la composición mineralógica de las cenizas (10). Descubrí que algunas mostraban amplios "picos" característicos de la existencia de cal activa, y en alguna de ellas la cal aparecía en cantidades aparentemente importantes. Entonces se me ocurrió analizarlas sin cal. Los resultados obtenidos en probetas curadas fueron muy positivos con algunas cenizas (Hasta 100 kg/cm2 a los 90 días de curado).

    Presenté los resultados obtenidos en 1961 primero en Congresos de la Iowa Academy of Sciences (Ref. 4 y 5) y después otros análisis más amplios en la National Academy of Sciences (Ref. 6), ambas de Estados Unidos. Posteriormente apliqué el descubrimiento a la fabricación de ladrillos y lo presenté en el Congreso anual de la ASTM -American Society for Testing and Materials- (Ref. 7). Parte de estos trabajos se publicaron posteriormente en español (Ref. 8 y 9).

    A pesar de informar en español sobre la existencia de este cemento barato en artículos y conferencias, desde hace más de 30 años (Ref. 8, 9, 11, 12, 13 y 21), no se tuvo interés en España en utilizarlo, según mi información. El uso de las cenizas volantes como aditivo al cemento ha llegado ya a ser un éxito; uso sobre el que también insistí desde hace más de 30 años (Ref.15 y 16 entre otras), y sobre lo que he hecho varios comentarios (17, 18, 19 y 20).

    Espero que se use más en España el cemento que descubrí, pues ello puede suponer un ahorro de energía. Se disminuiría el consumo de otros aglutinantes que necesitan para su fabricación gran cantidad de energía. Hay que tener presente que una aplicación importante es la fabricación de ladrillos, aparte de como cama para tuberías. Es mi opinión que todo proyecto debe llevar un análisis sobre la utilización posible de residuos industriales (Ref. 22), lo que contribuiría a usar este material barato u otros.

    Debo aclarar que se estudió la posibilidad de patentarlo, pero se desechó. En la Universidad Iowa State se descubrió el principio de los ordenadores en los años 30 por el Profesor Atanasoff, y del aerosol, que tampoco se patentaron. O sea que por nosotros el cemento se puso gratis a disposición de quien quisiera usarlo.

    Una pregunta que puede surgir es ¿como se sabe si una ceniza es cementicia? Lo primero es ver si donde se ha llevado a vertedero está endurecida, y cuanto tiempo lleva esa capa en el vertedero. Con esto suele bastar para la mayoría de los casos. También se pueden tomar muestras y hacer probetas para romperlas a los 28 días y a los 3 meses.

 

Referencias Bibliográficas:   1- "QUíMICA HOY", Septiembre de 1991, Páginas 118 y 119. 1992 2- M. Mateos, "Efecto de la incorporación de oligoelementos en las resistencias de mezclas de arena de Ottawa, cal y cenizas volantes" (en inglés). TESIS para el Master of Science, Iowa State University of Science and Technology, Ames, Iowa, 1958, 3- M. Mateos, "Estabilización de suelos del Estado de Iowa con cal y cenizas volantes" (en inglés). TESIS para el Doctor of Philosophy, Iowa State University of Science and Technology, Ames, Iowa, 1961. 4- M. Mateos y D.T. Davidson, "Cementitious properties of some Iowa fly ashes without lime additives", PROCEEDINGS, Iowa Academy of Science, Vol. 69, 1962. 5- M. Mateos, "Stabilization of two Iowa soils with fly ash alone", PROCEEDINGS, Iowa Academy of Sciences, Vol. 70, 1963. 6- M. Mateos, "Stabilization of soils with fly ash alone", HIGHWAY RESEARCH RECORD, Nº 92, National Academy of Sciences - National Research Council, 1964. 7- M. Mateos, "Sand-fly ash bricks", MATERIALS RESEARCH AND STANDARDS, ASTM, Vol. 4, Nº 8, Agosto 1964. 8- M. Mateos, "Estabilización de dos tipos de caliza con cenizas volantes solamente",  CIMBRA, Diciembre 1977. 9- M. Mateos, "Ladrillos de arena y cenizas volantes", MATERIALES DE CONS- TRUCCION, Instituto Torroja, Enero-Marzo 1968. 10- M. Mateos y D. T. Davidson, "Steam curing and X-ray análisis of fly ashes",  PROCEEDINGS, American Society for Testing and Materials -ASTM-, 1962. 11- M. Mateos, "Los conocimientos de las cenizas volantes hace 3O años", CIMBRA, Octubre 1986. 12- M. Mateos, "Las cenizas volantes hidráulicas y su utilización", JORNADAS HISPANO PORTUGUESAS sobre Estructuras y Materiales, Madrid, Junio 1988. 13- M. Mateos, "Contribución a la utilización de las cenizas volantes", CIMBRA, Junio 1987. 14- M. Mateos, Sobre "Empleo de las cenizas volantes en capas de bases de firmes de carreteras",  REVISTA DE OBRAS PUBLICAS, Pág. 211 a 213, Marzo 1989. 15- M. Mateos, "Curado a diferentes temperaturas de mezclas de arena, cal y cenizas volantes", INFORMES DE LA CONSTRUCCION, Inst. Torroja, Enero de  1967. 16- M. Mateos, "Estudios sobre la estabilización de suelos con cal y cenizas volantes", BOLETIN, Sociedad Española de Mecánica del Suelo, Pág. 16 a 37, 1965. 17- M. Mateos, Sobre "Hormigón con adición de cenizas volantes en cuantía elevada e influencia de los aditivos sobre el mismo", REV. DE OBRAS PUBLICAS, Febrero 1987. 18- M. Mateos, Sobre "Las presas como complemento de las centrales térmicas",  RE. DE OBRAS PUBLICAS, Oct. 1985. 19- M. Mateos, Sobre "El empleo de las cenizas volantes en la fabricación de hormigones", R. DE OBRAS PUBLICAS, Enero 1989. 20- M. Mateos, Sobre "Empleo de las cenizas volantes en capas de bases de firmes de carreteras", REVISTA DE OBRAS PUBLICAS, Marzo 1989. 21- M. Mateos, "Cal y cenizas volantes como medio estabilizador de suelos", INGENIERIA INTERNACIONAL CONSTRUCCION, Chicago, Octubre 1965. 22- M. Mateos, "Utilización de residuos industriales en la construcción de carreteras", por M. Mateos, XX SEMANA DE LA CARRETERA, Asociación Española de la Carretera, 1994. 23- M. Mateos y D. T. Davidson" Estabilización de suelos de Alaska con aditivos inorgánicos", R.DE OBRAS PUBLICAS, Agosto 1963. 24- M. Mateos, "Resistencia de las mezclas de puzolana natural, cal y arena", REVISTA DE OBRAS PUBLICAS, Enero 1977. 25- M. Mateos, Sobre "Las presas como complemento a las centrales térmicas", REVISTA DE OBRAS PUBLICAS, Octubre 1985. 26- M. Mateos, Sobre "El hormigón con adición de cenizas volantes en cuantía elevada e influencia de aditivos en los mismos", REVISTA DE OBRAS PUBLICAS, Febrero 1987. 27- M. Mateos, Sobre "El empleo de las cenizas volantes en la fabricación de hormigones", REVISTA DE OBRAS PUBLICAS, Enero 1989. 28- M. Mateos, Sobre "El empleo de las cenizas volantes en capas de firmes de carreteras", REVISTA DE OBRAS PUBLICAS, Octubre 1989. 29- Libro “Soil Engineering”, por M. G. Spangler y R. L. Handy, 4ª Ed. HARPER & ROW, New York 1982. 30- Información dada en clase por el Profesor M. G. Spangler. 31- Diseño y dirección de la construcción de los viales de la Central Térmica “Stout” en Indianapolis por M.Mateos, 1961.