El Concreto Hidráulico es uno de los materiales de mayor consumo. Después del agua, el Cemento y el Concreto son los productos más empleados por el hombre a nivel mundial pues en la construcción juegan un papel muy importante para el desarrollo socioeconómico de cualquier país. En México consumimos anualmente un promedio de 43 millones de toneladas de Cemento Portland y esto equivale a un promedio aproximado de 125 millones de metros cúbicos de Concreto Hidráulico. Así, los Ingenieros Civiles tenemos que Diseñar Estructuras de Concreto con la capacidad de resistir tanto la acción del medio ambiente como el ataque químico, físico o mecánico para mantener su forma original y condiciones de servicio para un periodo de vida útil largo.
Hoy en día, Puebla está viviendo las exhalaciones del Volcán Popocatépetl, fenómeno poco usual que está generando grandes cantidades de ceniza las cuales, debido a su actividad y composición química, tiene características cementantes. Además, sí lo combinamos con una sustitución de Cemento Portland, tiene la característica de aportar resistencia y durabilidad cuando los elementos de concreto están sujetos a ambientes muy agresivos. La composición química de la Ceniza Volcánica se basa en Óxido de Sílice (SiO2), con una finura que va de 0.1 a 100 micras y tiene la capacidad de combinarse con el Hidróxido de Calcio [Ca(OH)2] generado por la hidratación del Cemento Portland en el mortero o concreto, formado una capacidad cementante con actividad puzolánica que hace que aporte resistencia, durabilidad y capacidad de resistir ambientes muy agresivos químicos, marinos, lluvia ácida, desgaste mecánico o hidráulico y otros, aportando una vida útil mayor a la esperada y comparada con un concreto tradicional.
Por la composición química del Cemento Portland, y durante el proceso de hidratación en el mortero o concreto, una buena parte de los Silicatos y los Aluminatos se convierten en Hidratos de Silicatos de Calcio (H–S–C). Estos aportan resistencia y otra parte residual queda como Hidróxido de Calcio [Ca(OH)2], justo en esta fase entra en actividad la Ceniza Volcánica, rica en Óxido de Sílice (SiO2) y se combina con el Hidróxido de Calcio [Ca(OH)2], en presencia de humedad, conformando más Hidratos de Silicatos de Calcio (H–S–C), aportando resistencia, reduciendo el tamaño de poro e incrementando la Durabilidad en condiciones muy adversas.
Además, al usar Ceniza Volcánica como Cementante en sustitución de Cemento Portland, también contribuimos a la sustentabilidad ya que el Cemento Portland genera CO2 al medio ambiente por el uso de materiales vírgenes, combustibles fósiles y calcinación. Es decir, se generan gases de efecto invernadero por la descarbonatación y calcinación para la fabricación de Clinker, materia prima principal para la fabricación del Cemento Portland. Al usar ceniza volcánica, cumplimos con lo indicado en la Norma Mexicana NMX-C-414-ONNCCE-2018, como un Cemento Portland CPC 30 o 40, sin causar ninguna modificación en la elaboración y fabricación del Concreto Hidráulico, que a su vez cumple con lo indicado en los Códigos o Reglamentos Nacionales como el de la CDMX e Internacionales como es el ACI-318-19.
Para concluir, cabe mencionar que muchas construcciones hechas durante el Imperio Romano (Europa) emplearon una tecnología parecida a la planteada en este documento. La diferencia es que los romanos mezclaron Cal Hidratada [Ca(OH)2], como la que compramos en ferreterías o casa de materiales de construcción, con Ceniza Volcánica (SiO2) y agua. Con el tiempo, ésta adquirió resistencia H – S – C. Por ejemplo, el Panteón Romano o Panteón de Agripa, que se encuentra en Roma, fue construido en el año 118 después de Cristo con ‘Concreto Romano’. Es decir, gracias a la reacción aquí descrita, este se encuentra en excelentes condiciones después de 1,900 años.
