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• Carlos Andrés Blanco Mayorga

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Revista de Arquitectura e Ingeniería E-ISSN: 1990-8830 [email protected] Empresa de Proyectos de Arquitectura e Ingeniería de Matanzas Cuba

Bedoya Montoya, Carlos Mauricio; Dzul López, Luis Alonso Minería a la inversa: un enfoque para la viabil idad de proyectos e iniciativas de construcción sostenible. Revista de Arquitectura e Ingeniería, vol. 9, núm. 3, 2015, pp. 1-15 Empresa de Proyectos de Arquitectura e Ingeniería de Matanzas Matanzas, Cuba

Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=193943013001

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Minería a la inversa: un enfoque para la viabilidad de proyectos e iniciativas de construcción sostenible. Inverse mining: a focus for the feasibility of projects and initiatives in sustainable construction.

Carlos Mauricio Bedoya Montoya Arquitecto Constructor, Magíster en Hábitat, Profesor Asociado Facultad de Arquitectura, Escuela de Construcción Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín Teléfono: (574) 4309421 E-mail: [email protected]

Luis Alonso Dzul López Doctor en Ingeniería de Proyectos, Profesor Investigador Universidad Internacional Iberoamericana; Campeche, México Doctorado en Proyectos Teléfono: (981) 8110246 E-mail: [email protected]

Recibido: 07-08-15 Aceptado: 10-09-15

Resumen: Este artículo expone diversas iniciativas y proyectos desarrollados desde un enfoque de sostenibilidad ecológica, basado en la valorización de Residuos de Construcción y Demolición (RCD) como materias primas para un nuevo ciclo productivo, sin desmedro de su viabilidad técnica y económica. Para ello se visitaron varias experiencias en España, Suiza y Colombia, cuyo elemento común es el concreto confeccionado con agregados reciclados. Su pertinencia luego de varios años de su construcción y puesta en funcionamiento, permite concluir que la confección de materiales de óptimo desempeño y bajo impacto ambiental es, además de simbiótica en cuanto a flujos de materiales y energía, viable técnica y económicamente a cualquier escala en proyectos urbanos, pudiendo ser implementada en distintas latitudes dadas la universalidad y facilidad que reviste la producción del concreto. Palabras clave: Concreto reciclado; Minería a la inversa; Proyectos de ingeniería; Construcción sostenible; Viabilidad de proyectos.

Abstract: This article discusses various initiatives and projects developed from the perspective of ecological sustainability, based on the recovery of construction and demolition waste (C&D) as raw materials for a new production cycle, without detriment to its technical and economical viability. For this purpose several experiences from Spain, Switzerland and Colombia, whose common element is concrete made with recycled aggregates where visited. Its relevance after several years of construction and operation leads to the conclusion that the confection of optimum performance materials and low environmental impact is symbiotic with regard to flows of materials and energy as well as technically

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  and economically feasible on any scale in urban projects so that it can be implemented in different latitudes given the universality and ease that lines the production of concrete. Keywords: Recycled concrete; Inverse mining; Engineering projects; Sustainable construction; Project feasibility.

Introducción: No siempre se opta por darle prioridad a la sostenibilidad ecológica como herramienta para viabilizar un proyecto de mediana y gran envergadura, lo que deriva en que este aspecto sea abordado desde el estudio de impacto ambiental como requisito exigido por las autoridades competentes, y no como una oportunidad de implementar proyectos que además de generar un excedente económico para el constructor, propicien ambientes construidos reflexivos para quienes los van a habitar o a usar [1]. En tal sentido este trabajo presenta tres experiencias implementadas a escala real en contextos económicos, geográficos y socio-culturales distintos, con el ánimo de ilustrar a la comunidad académica, al gremio de la construcción y a la sociedad en general, que son factibles la implementación y consolidación de proyectos de Ingeniería y Construcción Sostenibles que revisten un análisis desde lo tecno-ambiental y económico, como también desde las legislaciones e iniciativas locales que pretenden incentivar las buenas prácticas de desarrollo económico y urbano basadas en el principio de reciprocidad. Las tres experiencias visitadas obedecen a iniciativas y proyectos desarrollados con base en la valorización de RCD, específicamente de los escombros de concreto y mampostería, ubicados en España, Suiza y Colombia.

Desarrollo: 1. MÉTODO Y CONTEXTO En España se visitó el proyecto de infraestructura correspondiente al Puente sobre el río Turia, en Valencia; en Suiza se tuvo acceso a una planta productora de concretos premezclados para obras ubicadas en Zúrich y otras ciudades cercanas; y en Colombia se visitó una experiencia ubicada en Medellín, que obedece a una planta productora de prefabricados de concreto. Todas tienen en común que contemplan un enfoque de sostenibilidad ecológica que para nada riñe con la factibilidad del ejercicio económico y técnico. Es de resaltar que dado el auge de la discusión ambiental a nivel mundial, las legislaciones locales y nacionales están propiciando un escenario que coadyuva la viabilidad de este tipo de proyectos, lo que a modo de analogía, en el ámbito del Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL) se ha denominado Adicionalidad del proyecto [2]-[3]. Tienen en común estas experiencias referenciadas un componente importante de investigación, lo que ha permitido que no solo se mantengan en el tiempo, sino que también se consoliden y se vuelvan ejemplo para un ejercicio simbiótico entre academia, gremio y municipalidad. 2. PUENTE EN CONCRETO RECICLADO SOBRE EL RÍO TURIA; VALENCIA, ESPAÑA Este proyecto, ubicado entre las poblaciones de Manises y Paterna, fue concebido a mediados de la década anterior y su objetivo era mejorar la movilidad y aumentar la capacidad de carga en un punto de tránsito obligado para el comercio de productos y mercancías. La empresa ganadora de la licitación optó por un enfoque de sostenibilidad ecológica, mediante el cual se pudieran reciclar los escombros del concreto procedente de la demolición, generando con ello una porción importante de los agregados requeridos para la confección y vaciado del concreto de la nueva estructura. Para la firma ganadora, CMD Ingenieros, de Valencia, el puente no solo debía cumplir con las exigencias estructurales, sino que además debía representar un salto cualitativo en la estética de este tipo de obras, y convertirse en un referente paisajístico de ese hábitat urbano intervenido: “Finalmente, desde un punto de vista estético, la estructura existente no tiene ningún valor: es irregular y heterogénea en sus formas y proporciones, es muy masiva y se encuentra en un estado de

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  conservación bastante deteriorado. De este modo, la permanencia del puente actual empobrece estéticamente cualquier nueva solución de ampliación.” [4]. Para ello se conformó un grupo interdisciplinar que abordó de manera integral el desarrollo de la obra: empresarios, profesores catedráticos e investigadores, y representantes del Ministerio de Fomento de España.

2.1. Del residuo al material Una vez se tomó la decisión de recuperar el material resultante de la demolición, se procedió a estudiar las características físico-químicas para determinar las potencialidades de uso en la nueva estructura. Se hicieron ensayos esclerométricos y de velocidad de pulso ultrasónico, encontrando que, según el nivel de desempeño, el concreto de las vigas, los dinteles y la losa eran aptos para valorizar como nuevos agregados [5]. Se determinó también que con estos agregados reciclados se sustituiría el 20 % del agregado grueso de la nueva mezcla, la cual a su vez se utilizaría en la losa del puente atirantado y en la carretera de acceso al mismo, con lo que se pudo reciclar el 100 % de los escombros generados por la demolición, la cual se hizo de manera selectiva. Este último aspecto es de gran importancia porque contradice afirmaciones acerca de que demoler selectivamente o deconstruir, es más costoso para un proyecto dado que implica una mano de obra más cuidadosa y por ende unas velocidades de ejecución menores, lo que se traduce en más tiempo y, supuestamente, más dinero en contra del presupuesto del proyecto; sin embargo, estas afirmaciones se desdibujan cuando se integran otras variables como costos de transporte y disposición de escombros, costo de agregados naturales y, en síntesis, un ejercicio en doble vía que minimiza el aumento del pasivo ambiental dado que al reciclar escombros para la confección de nuevos materiales para la construcción, se evitan la actividad de minería a cielo abierto para la extracción de materiales pétreos y la disposición de estos residuos en sitios que pierden su valor paisajístico e inmobiliario al ser convertidos en escombreras o vertederos. 2.2. El enfoque de sostenibilidad ecológica; la puesta en marcha En países europeos el costo de disposición final de escombros es oneroso, como también lo es el de los materiales pétreos para la producción de mezclas de concreto, lo que ha incentivado paulatinamente la práctica de reciclar escombros para generar materiales de óptimo desempeño en proyectos de construcción, aunque vale la pena aclarar que España, a pesar de haber avanzado de manera importante en la expedición de decretos e iniciativas para masificar la recuperación de los RCD, no lo ha hecho de la misma manera en la práctica, por lo que precisamente estas condiciones del contexto español dificultaron la puesta en marcha y el desarrollo del proyecto del puente reciclado sobre el río Turia (A. Domingo, entrevista personal, 3 de septiembre de 2010). La demolición del puente existente representó una cantidad de 1 600 m3 de escombros de concreto, equivalentes a unas 2 480 toneladas, teniendo como base una densidad de 1,55 t/m3 para el escombro suelto. Al no tener que transportar y disponer en escombrera esta cantidad de RCD se evitaron los costos directos de estas dos actividades; como también es evidente que, al transformar por medio de la trituración los escombros de concreto y obtener con ello agregados reciclados, se evitó el costo de adquisición y transporte de materiales naturales [6]. Obviamente hay que tener en cuenta que el reciclaje de los RCD tiene unos costos asociados a la energía, consumo de agua y personal, pero dado el volumen de los RCD a transformar en este caso, la factibilidad económica aumenta en la medida en que el metro cúbico o la tonelada de material reciclado obtenido presenta un costo competitivo en comparación con el material convencional [7]. 2.3. Resultados Este proyecto fue entregado en el año 2010 a la Diputación Provincial de Valencia, a un costo de 12 000 000 de euros (USD 13 438 200), con una longitud de 145 metros. El 100 % del concreto del puente demolido fue reciclado y valorizado como agregado grueso en la nueva estructura y eso permite valorar el aporte ambiental o, por lo menos y dicho de una manera prudente, minimizar del impacto ambiental que la industria de la construcción genera sobre los ecosistema urbanos y rurales; pues la minería a cielo abierto está resultando ser uno de los problemas ambientales y sociales más dramáticos en las décadas recientes, tanto por la deforestación y alteración de la corteza terrestre, como por las afectaciones a la salud humana debido a las cantidades de material suspendido en la atmósfera, como partículas PM-10 y PM-2,5 causantes de enfermedades respiratorias agudas [8].

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  Se cono oce que para la obtención n de un gram mo de oro ha ay que removver y excava ar en promed dio medio millón de e gramos de e suelo, lo que q se deno omina en el argot ambie ental como e ecological ru ucksack o mochila ecológica [9 9]. Los agre egados para concreto ta ambién prese entan este fe enómeno au unque en menor cantidad, c pero no por ello o es menos dramático, d pues p se estim ma que por ccada metro cúbico c de agregado natural obttenido, se re emueven y excavan en promedio p cincco metros cú úbicos de suelo (J. C. Rincón, entrevista pe ersonal, 10 de d mayo de 2011). 2 Por lo o tanto este proyecto p rep presenta un ahorro a de flujos de e energía y de d materialess interesante e en tanto qu ue al no desccartar los 1 6 600 m3 de es scombros resultanttes de la de emolición, se e evitó la rem moción y ex xcavación de e aproximadamente 8 00 00 m3 de corteza terrestre y de d suelo; perro también se s evitó por parte p del pro oyecto el transporte y dis sposición de esos 1 600 m3 en n una escombrera o verte edero que, por p buen man nejo que presente, no de eja de ser una porcción de territorio afectad do en desm medro de la sostenibilida ad del ecosistema en el cual se inscribe [8]. A contin nuación se muestran m imág genes del prroyecto.

Fotografía a 1. Vista general del pue ente sobre el río Turia, Valencia. Fuente e: Bedoya, C.;; 2010.

Foto ografía 2. Vistta superior de el tablero pue esto en servicio.. Fuente: Bedo oya, C.; 2010..

a 3. Tablero en concreto con agregad dos Fotografía recicladoss. Fuente: Bed doya, C.; 2010 0.

Fotograffía 4. Cara inferior del tablero en concre eto con agregad dos reciclados. Fuente: Bedoya, C.; 2010.

ANTA DE CO ONCRETOS PREMEZCL LADOS REC CICLADOS; ZÚRICH, Z SU UIZA 3. PLA Luego de d la Segun nda Guerra Mundial la práctica de reciclar esccombros para transform marlos en agregados reciclados se volvió común c en Eu uropa [10], pero una vez consumidoss estos residuos, esta práctica de reciclaje fue abandon nada y es ha acia la décad da de los novventa que re etoma su imp portancia, pues a unas u legislacciones cada vez más exxigentes con los impactos ambientale es generado os por los procesoss de produccción y consu umo, se sumó ó la escasez z de canterass para la obttención de materiales m pétreos y de espaciios para la disposición d c controlada de d escombro os. Holanda, Bélgica, Din namarca, Alemania y Suiza emprendiero e n iniciativas mediante las cuales pudieron p rela acionar los aspectos normativvos, técnico--científicos, ambientaless y económicos, y con ello propicia ar un escen nario que viabilizarra una cultu ura del reciclaje de RCD y poste erior consum mo de los p productos re eciclados

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  ofertados. No es gra atuito que en n estos paíse es las tasas de gestión de d estos residuos lleguen n al 90 % y, en cua anto al recicllaje, en algun nos superen el 70 %. El contexto suizo pre esenta una situación s favvorable para que las bue enas práctica as de gestión n integral de RCD y la comerccialización de e materiales reciclados para p la consttrucción se d den como un ejercicio económiico habitual en sus prin ncipales ciud dades, como o es el caso o de Zúrich. Allí se conjjugan las investiga aciones realizadas en instituciones de educaciión superiorr de alto nivvel como el Instituto Federal de Tecnolog gía –ETH po or sus siglass en alemán– –, y en centtros de invesstigación y desarrollo d como el Laboratorio Federal Suizzo para Cien ncia de Mate eriales y Tecnología –EM MPA por sus siglas en alemán– –, con emp presas productoras de insumos pa ara la ingeniería y la construcción como la compañía Eberhard d Recycling AG, A que ha dispuesto tanto t su infrraestructura física y tec cnológica, como su u personal, en e función de e procesos de d remediación de sueloss contaminad dos y de valorización de RCD D como mate erias primas de óptima calidad para a concretos premezclados de uso general g y estructurral. ón, industria a y ambiente e: una apue esta simbiótica Investigació 3.1. Determin nada la situa ación del paíís helvético en e cuanto a su dificultad creciente po or obtener ag gregados para la producción p d concretos [11], se com de menzó por visibilizar las posibilidades p s de interacc ción entre academiia-Estado-ind dustria con el e fin de imp plementar y consolidar c un n modelo de e gestión de los RCD que trasscendiera a la disposición controlada a para llegar al aspecto de d la valorizzación de ésttos como nuevo material, m por lo que fuero on muy importantes allí las investig gaciones teóricas y aplic cadas del ETH y del EMPA, mediante m las cuales c con una u apuesta de alto nive el en el desarrollo del ma aterial, en este casso el concretto confeccion nado con ag gregados rec ciclados, se brindó a las autoridades s políticoadministtrativas, a la as empresass productora as de preme ezclados y a los consttructores, un na mayor certidum mbre en cuan nto al desem mpeño quím mico y físico-mecánico de e un materia al de menorr impacto ambienta al, como ta ambién se fueron estab bleciendo las s dinámicass de logísticca y operac ción para demostrar también su viabilidad d financiera en proyecto os a escala urbana (A. Leemann, entrevista e personal, 14 de septiembre de e 2010). La apuesta fue simbiótica a, donde la reciprocidad d genera confianzza y estimula a las capacid dades de qu uienes intera actúan duran nte el ciclo d de vida del proyecto, desde su u concepción n hasta su pu uesta en marcha y contro ol permanente [12]-[13]. Andreass Leemann y Cathleen Hoffmann, ambos ads scritos al EM MPA y en permanente relación académiica con el ET TH a través de la dirección de tesis, desarrollaro on investigaciones aplicad das en el campo de d la resisten ncia y durabilidad del con ncreto con ag gregados recciclados en e el contexto de d Zúrich, con resu ultados positivos en comparación con n las mezcla as elaborada as con agregados conven ncionales [14], logrando que se implementtaran proyecctos piloto en n los cuales el e modelo inccluyera los siguientes s aspectoss: a) de-consstrucción o demolición d se electiva de edificios y pue entes; b) reccogida y trans sporte de los RCD D seleccionad dos al sitio de d transforma ación; c) tritu uración de lo os RCD; d) cclasificación y análisis de los ag gregados recciclados; e) producción p y ensayos de e control en planta del Concreto Prem mezclado con Agre egados Reciiclados –CPA AR–; f) transsporte del CP PAR a la obra; g) coloca ación del CP PAR en la obra. A continuación c n se muestra an imágenes del laborato orio de concrretos reciclad dos del EMP PA, en las instalacio ones de Düb bendorf, ciud dad vecina de e Zúrich.

Fotografía a 5. Laborato orios de EMPA A en Dübendo orf, Suiza. Fu uente: Bedoya a, C.; 2010.

Fotog grafía 6. Prue eba de resisstencia del co oncreto reciclado o estructural, EMPA. Fuente e: Bedoya, C.; 2010.

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Fotografía a 7. Muestrass de concretoss reciclados pa ara la norma técnica suiza a, EMPA. Fuen nte: Bedoya, C.; 2010.

Fotogra afía 8. Cámarras de oxigen nación para ensayos e de durab bilidad de con ncretos recicla ados, EMPA. Fuente: F Bedoya,, C.; 2010.

El Concreto o Premezcla ado con Agregados Re eciclados –C CPAR– com mo hecho rutinario a e escala real La prod ducción y co onsumo de concreto premezclado ha represe entado una importante actividad económiica dentro de e la cadena de servicioss y productos de la indusstria de la co onstrucción, en parte no solo por la facilid dad que reprresenta para a un proyecto o encargar la a producción n de altos vo olúmenes de este material a un u tercero que q cuenta con c la logísttica requerid da para ello, sino tambié én por la garantía de los mate eriales y de la durabilidad d, pues la prroducción se e hace en pla anta bajo con ndiciones controlad das de hume edad, tempe eratura y dossificación. Po or eso sirviéndose de un na literatura técnica y científica a en cuanto o a las cara acterísticas y al desem mpeño de los agregadoss reciclados s para la producciión de concrretos de uso general y esstructural, la empresa Eb berhard Recyyclin AG con n sede en Zúrich, dedicada d a la remediacción de suelos contaminados y a la producció ón a gran escala e de concreto os premezclados, emprrendió la acctividad de confeccionar mezclas d de concreto o usando agregados reciclados como mate eria prima, estableciendo e o la cadena completa pa ara la gestión n integral de una parte de loss RCD gene erados en la a ciudad. La empresa Eberhard E Reccycling AG se s ocupa entoncess de la demo olición selecttiva y del alm macenamien nto primario en e el sitio de e la demolició ón, luego carga y transporta t lo os RCD pote encialmente reciclables r a sus instalacciones, en las cuales se ubican el patio de e materias primas (en este caso RC CD), la planta de tritura ación de los RCD y la planta p de concreto os premezcla ados con ag gregados recciclados. Allí son abaste ecidos los ve ehículos mez zcladores con el CPAR que lue ego distribuyen por toda la ciudad has sta las obrass. 3.2.

A contin nuación se muestran m im mágenes de las instalac ciones y pro ocesos de la a empresa Eberhard E Recyclin ng AG.

a 9. Zona de descarga y almacenamien a nto Fotografía de RCD; Eberhard AG G, Zúrich. Fuen nte: Bedoya, C.; 2010.

Fotograffía 10. RCD –concreto y mampostería– – listos para tra ansformación; Eberhard AG G. Fuente: Bedoya, B C.; 2010 0.

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Fotografía a 11. Transp porte interno de RCD pa ara trituración n; Eberhard AG. Fuente: Be edoya, C.; 201 10.

o; Fotograffía 12. Clasificcación del matterial triturado Eberharrd AG. Fuente: Bedoya, C.; 2010.

Fotografía a 13. Agreg gados recicla ados para uso u general y estructura al; Eberhard AG. Fuen nte: Bedoya, C.; C 2010.

Fotograffía 14. Concrreto premezclado con agregados reciclado os – CPAR; Eberhard E AG. Fuente: Bedo oya, C.; 2010.

Resultados; la materiallización sos stenible de proyectos p urbanos 3.3. Un paso o muy importtante que se e dio en el cantón c de Zú úrich, fue concebir desde e una perspectiva de Análisis de Ciclo de d Vida la construcción c de un nue evo sector del d hospital Triemli, la principal infraestructura hospitalaria de la a ciudad. Como ya se disponía de e información n técnica y científica fehacien nte en cuanto o al desemp peño del CPA AR, la cuestión era de voluntad políttica, de tal modo m que una vez más la integ gración entre e academia e industria fue exitosa pa ara llevar a ca abo una construcción emblemá ática para la a población de d esta impo ortante ciuda ad, basada en e la utilizacción de mate eriales de bajo imp pacto ambien ntal y óptimo o desempeño o. Este proye ecto también n hizo parte d de la iniciativ va 2 000watt socciety, promo ovida por el ETH, media ante la cual la Comunid dad Helvéticca se comprromete a reducir ostensibleme o ente el consu umo de energía y la gene eración de CO C 2 a 2 000 w watt y a una tonelada por persona al año para p el 2050 respectivam mente [15]. La consstrucción dell proyecto se s dio entre e el año 200 09 y 2012; en la estru uctura del só ótano se emplearo on 4 000 metros cúbico os de concre eto premezc clado con ag gregados re eciclados [16 6]. Quien proveyó el CPAR fu ue la firma suiza s Anlikerr AG Bauuntternehmung, la cual al ig gual que la empresa Eberhard d AG se de edica a la prroducción de e concretos para uso general g y estructural me ediante la valorizacción de RCD D. Esto quiere e decir que en e Zúrich se cuenta con varias v infraesstructuras de estinadas al recicla aje de escom mbros y a la a producción de ecomate eriales a esccala industria al, lo que fav vorece la viabilidad d de los pro oyectos emp prendidos tanto a nivel estatal e como o privado, pues a la info ormación derivada a de las invvestigacioness en materia ales y soste enibilidad, se suma la disponibilida ad de un concreto o reciclado a costos assequibles pa ara los constructores y con tiemp pos de producción y despach ho iguales a los l concretoss premezclad dos convenc cionales. El cálculo c estrucctural de la nueva n ala del hosp pital Triemli estuvo e a cargo de la firm ma HKP Bauingenieure AG A de Suiza, quienes no o tuvieron inconven niente en rea alizar sus disseños y simulaciones con n materiales como el CPA AR.

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  La comisión SIA 262 del Concreto Reciclado Justo durante su ejecución se dio un hecho importante para la consolidación de esta cultura de producción de ecomateriales a escala urbana, y fue la expedición de la norma técnica de la SIA (Schweizerischer Ingenieur und Architektenverein), Sociedad Suiza de Ingenieros y Arquitectos, la cual mediante la comisión SIA 262 del Concreto Reciclado, estableció los parámetros técnicos oficiales para la producción y empleo del concreto confeccionado con agregados reciclados para usos generales y estructurales. Esta norma contempla entre otros las tipologías de RCD susceptibles de emplear en cuanto a tamaño máximo y porcentajes de sustitución en las mezclas, como también establece un glosario de términos técnicos oficiales para la industria del concreto reciclado, haciendo que tanto los productores de este material como los consumidores se sientan cobijados técnica y legalmente al momento de emprender proyectos a cualquier escala. La Comisión SIA 262 del Concreto Reciclado se expidió en agosto de 2010, y fue concebida por un equipo de trabajo conformado por científicos del ETH y del EMPA, y por funcionarios del Estado de Zúrich; se destaca la viabilidad de confeccionar concretos de uso estructural con un porcentaje en masa del 25 % de agregados reciclados, superando en un 5 % las normas y especificaciones trabajadas en Europa y casi que a nivel mundial, pues desde la década de los noventa la literatura técnica y científica ha corroborado que un concreto con incorporaciones de agregado grueso reciclado en un porcentaje en masa del 20 %, se comporta de manera idéntica a un concreto con 100 % de agregados naturales [17]; aunque investigaciones en Colombia han reportado un óptimo desempeño de concretos reciclados con sustituciones del 30 % en masa de agregados gruesos y finos, tanto en resistencia al esfuerzo de la compresión como a exigencias de durabilidad determinadas mediante ensayos de velocidad de pulso ultrasónico y absorción del concreto endurecido [18]-[19]. 4. PLANTA PARA EL RECICLAJE DE ESCOMBROS Y PRODUCCIÓN DE PREFABRICADOS DE CONCRETO RECICLADO; MEDELLÍN, COLOMBIA En Colombia el tema del concreto reciclado está mejor desarrollado que difundido, basta con mencionar que las principales productoras de concreto premezclado para uso general y estructural emplean en la actualidad agregados obtenidos del reciclaje de escombros de concreto, o que las dos principales industrias de prefabricados de Medellín y su área metropolitana basan la elaboración de sus productos en el consumo de agregados derivados de la valorización de RCD, tales como escombros de concreto, mampostería y material aluvial producto de excavaciones. En este trabajo se expone la experiencia de una de estas industrias, específicamente Indural S.A., a la cual se ha tenido acceso durante los diez años recientes, pudiendo verificar su sistema de producción basado en el reciclaje. También se destaca la interacción que poco a poco se ha venido presentando entre esta industria, la academia y el sector constructor, para lo cual se referencian casos específicos de reciprocidad entre generadores de RCD, Indural S.A. y proyectos de construcción en la ciudad de Medellín, resaltando que todos los productos confeccionados con agregados reciclados por parte de esta industria, cumplen con las normas técnicas vigentes en cuanto a desempeño de sus materias primas y comportamiento del concreto endurecido, como también presentan costos iguales a los de aquellos productos elaborados con agregados convencionales en la región y el país. 4.1.

De la minería tradicional a la valorización del residuo; ciclo semi-cerrado de producción La empresa Indural S.A. fue creada en 1953, y desde esa época hasta avanzada la década de los noventa, se servía de las materias primas de manera convencional, utilizando agregados naturales provenientes de canteras o material de playa para la confección de sus mezclas de concreto [20]. Sin embargo el contexto en el cual se encontraba inscrita esta empresa fue determinante para cambiar el paradigma de producción: su propia mina se agotó, la generación de los RCD aumentaba en Medellín y su área metropolitana, y las investigaciones sobre confección de concretos reciclados comenzaban a tener más presencia en los centros académicos colombianos [21]-[22].

Al contar en su predio con una mina a cielo abierto la empresa disponía de sus propios agregados a costos bastante competitivos, pues esto le permitía eliminar costos de transporte que, con un dólar aumentando de manera importante encarecía los combustibles fósiles inscritos en una regulación internacional de precios, y por ende también afectaba a los productos transportados como el cemento y los agregados. Y es que si bien en el valle de Aburrá, región geográfica en la cual se encuentra

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  ubicada la ciudad de d Medellín, domicilio de e Indural S.A., hay bue ena oferta de e agregados s para la producciión de conccretos repressentada en canteras c exp plotadas a cielo c abierto o, éstas se hallan h en municipios un tanto alejados a del lugar de pro oducción com mo en Bello, Girardota y Barbosa, lo que q hace que el co osto de un metro m cúbico de agregado o para concrreto termine costando el 43 % más por p efecto del transsporte. Al mism mo tiempo que q aumenttaba el preccio del dóla ar y la cantera propia se agotaba a, crecía significattivamente la a población en e la región, y con ello los metros cuadrados de e construcció ón, por lo tanto un na actividad edificadora creciente y una renova ación de la infraestructura en la ciudad de Medellín n, elevaron ta ambién el co onsumo de materias m prim mas para la construcción y la generración de escombrros, los cua ales a durass penas con ntaban con una u regulación para la logística de e cargue, transporrte y disposición final [2 23], pero no con acuerdos o política as de Estado encaminad das a su valorizacción y aprove echamiento. Sí en cambiio las investig gaciones en cuanto al re eciclaje de es scombros para tran nsformarlos en agregado os de uso en n mezclas de e concreto habían h madu urado, no solo a nivel internaciional sino ta ambién en Colombia C [2 21]-[22]-[24],, generando o certidumbre e para el equipo de trabajo de d la empressa en lo atine ente a explorar un nuevo o modelo de producción de sus prefa abricados basado en la valoriización de escombros e c como agregados recicla ados sustituttos. Las me ezclas de concreto o elaboradass empleando o sustitucione es de agrega ados naturalles por recicclados en porcentajes de hasta el 100 % para la prroducción de prefabrica ados, cuyo compromiso o era diviso orio y no estructurral, ya se habían dessarrollado y expuesto en la ciuda ad de Medellín con re esultados satisfacttorios en ressistencia al esfuerzo de e la compre esión y costtos de produ ucción [25], el paso siguiente e sería volve erlo un ejerciccio a escala industrial av valado por el marco norm mativo técnico o y legal.

Fotografía a 15. Volque eta con RCD D ingresando a instalacio ones de Indu ural S.A., Me edellín. Fuen nte: Bedoya, C.; C 2012.

Fotograffía 16. Escom mbros de conccreto, mampos stería y prefabric cados desca artados, Indural S.A. Fuente: F Bedoya,, C.; 2012.

Fotografía a 17. Tritura adora primariia de quijada as, Indural S.A. Fuente: Be edoya, C.; 201 10.

Fotograffía 18. prefabric cados de Bedoya,, C.; 2012.

Agregados para reciclados cconcreto, Ind dural S.A. Fuente: F

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Fotografía a 19. Bloques de d uso estructtural en concrreto reciclado, Indural S.A. Fuente e: Bedoya, C.; 2012.

El concreto o con agreg gados recic clados en la construcción de pro oyectos pú úblicos y privados Hacia fin nales de la década de los noventa a varias ind dustrias en ciudades c como Bello y Medellín comenza aron con la introducción n de agregad dos reciclado os en sus prroductos [24 4], consolida ando este modelo en la décad da siguiente e en la cual los porcenttajes de susstitución de áridos naturales por reciclado os subieron a tasas del 60 % en masa, por eje emplo en la producción d de bordillos, que son prefabriccados de alto o consumo de d agregados y fácil elab boración. A medida m que lla práctica de reciclar escombrros mostraba sus venta ajas en com mparación co on la depen ndencia de usar exclusivamente agregados naturaless, se hizo ne ecesario creccer en investtigación y de esarrollo de p productos y métodos, por lo qu ue la inversión en instalaciones fue otro aspecto o a fortalece er. Al igual q que la empre esa suiza Eberhard d Recycling AG, en Indu ural S.A. se construyó c un n sistema de transformacción de RCD a escala industria al que permitte en la actu ualidad proce esar hasta 150 1 tonelada as diarias de e estos residuos [20], como ta ambién se fortaleció f el laboratorio de materia ales y produ uctos con e equipos calib brados y capacita ación del pe ersonal en asuntos a de materiales y metrología a, permitiend do esto con nstruir un escenariio donde se combinan la a técnica con la ciencia aplicada, trasladándose e ello a la calidad de los producto os en tanto obedecen o a los protocolo os normativo os vigentes emitidos e porr el ICONTEC C y otras entidade es internacion nales. 4.2.

En la acctualidad los prefabricado os producido os por la em mpresa Indura al S.A. ya tie enen incorpo oraciones del 80 % en masa de agregados reciclad dos, tanto en e adoquine es y bordillo os como en bloques estructurrales y no estructuraless, cumpliend do con el desempeño d en cuanto a caracterís sticas de resistenccia al esfuerzo de la co ompresión y absorción en estado endurecido, además co on costos competittivos a nivel del mercado o de los mate eriales para la l construcciión en la reg gión y en el país. p Esto ha hecho o que alguno os constructo ores y desarrolladores de e proyectos escojan e los p prefabricados de esta empresa a no solo por su desemp peño ante essfuerzos de compresión y desgaste,, sino tambié én por su valor agrregado de se er confeccion nados media ante un enfoq que de soste enibilidad eco ológica, tal es e el caso de obrass como Terra a biohotel, ubicado u en el barrio Los Conquistado ores de la ciu udad de Med dellín, en el cual se s implementtó un modelo o de gestión n integral de RCD que de erivó en un e excelente ex xperiencia de Minería a la Inve ersa [19], po or medio de la l cual se re eciclaron los escombros g generados durante d la fase de inicio y con nstrucción del d ciclo de vida del prroyecto, y se e incorporarron prefabric cados de construccción reciclad dos en todo el e edificio. Essta experiencia se descriibe en el acá ápite siguientte. La factibilid dad del pro oyecto con n enfoque de d sostenib bilidad ecológica; el contexto c normativo y político-ad dministrativo o Al mism mo tiempo qu ue avanzaba an las invesstigaciones relacionadas r s con la pro oducción de concreto reciclado o y otros eccomateriales,, lo hacían también t las normas técn nicas y los llineamientos s políticoadministtrativos en Colombia C y Medellín. Normas técniicas tan rele evantes com mo la NTC 174, que aborda las especifica aciones para a agregados de uso en concretos, c acctualizaron su u contenido avalando el uso de d agregadoss obtenidos de la tritura ación de concreto fabrica ado con cem mento hidráu ulico [26]; esto representa un avance a signifficativo en Colombia C para a la viabilida ad de proyecctos sostenibles, pues las norm mas técnicass dejan de ser s prescriptivas y se inscriben en el principio o del desempeño del material//producto, abriendo así la posibilidad de innova aciones en materias m prim mas y proced dimientos más aco ordes con loss contextos locales l y reg gionales. Estta norma, ad demás del ag gregado obte enido del 4.3.

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  reciclaje de escombros de concreto, también contempla el empleo de residuos industriales como escorias de alto horno enfriadas al aire, que han mostrado su utilidad como material sustituto de áridos naturales [27]. En el escenario político-administrativo, trascendiendo a la resolución 541 de 1994 emitida por el Ministerio de Medio Ambiente, hoy Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, se iniciaron en Medellín estudios por medio de convenios entre autoridades ambientales, centros universitarios y organizaciones no gubernamentales dedicadas a la consultoría ambiental. Es así que entre los años 2004 y 2005 se realiza el estudio para la valorización de escombros en Medellín [28], mediante el cual se logra hacer una caracterización de los RCD en la ciudad desde tipologías, cantidades y potencialidades de uso en elementos de concreto no estructurales como andenes, placas polideportivas y bordillos, cumpliendo con las normas técnicas vigentes. Entre 2005 y 2006 se implementan los Planes de Gestión Integral de Residuos Sólidos – PGIRS para Medellín y los otros municipios del área metropolitana del valle de Aburrá [29], en los cuales se continúa explorando la posibilidad de que el tratamiento para los escombros supere la disposición controlada. En el año 2009 se firma el convenio número 253 entre el Área Metropolitana del Valle de Aburrá y la Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia, con el acompañamiento permanente de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín y del Centro para el Desarrollo del Hábitat y la Construcción del SENA regional Antioquia, por medio del cual se establecen los lineamientos para una futura Política Pública de Construcción Sostenible en esta región metropolitana. Entre los productos arrojados por este convenio se encuentra el documento técnico de base para la formulación de la política pública, que contiene lineamientos específicos en temas como eficiencia energética, uso eficiente del agua y masificación de ecomateriales, entre otros [30]; proporcionando las propuestas de posibles acuerdos o decretos encaminados a incentivar el aprovechamiento de escombros en proyectos de construcción. Otro de los productos del convenio 253 de 2009 fue el Manual de gestión socio-ambiental para obras en construcción [31], el cual expone de manera didáctica las buenas prácticas que deben ser implementadas en cualquier obra de construcción para garantizar una actividad edilicia reflexiva con el entorno, contemplando el manejo de los escombros generados en obra. Cabe aclarar que al momento de escribir este artículo, este manual solo es vinculante para proyectos del sector público. Aplicación voluntaria de la política pública; experiencia piloto En el año 2010 se concibe el proyecto Terra Biohotel, ubicado en el barrio Los Conquistadores de la ciudad de Medellín y desarrollado con un enfoque de sostenibilidad ecológica, implementando el concepto de Arquitectura de Alto Desempeño Ambiental – AADA [32]. Es un edificio de diez pisos de altura y su sistema estructural se basa en pórticos de concreto reforzado; los cerramientos verticales internos y externos son en mampostería de concreto tipo catalán; contempla el manejo de reutilización de aguas lluvia; y la climatización e iluminación son naturales en la mayor parte de los espacios de la construcción. Este proyecto se convirtió en la prueba piloto de aplicación del Manual de gestión socio-ambiental para obras en construcción en el sector privado, como también de uno de los lineamientos del documento técnico para la política pública de construcción sostenible en lo atinente a la valorización de escombros y al consumo de productos reciclados. Entre los asesores en Construcción Sostenible y la gerencia de Terra Biohotel se acordó entonces aplicar los parámetros del manual y de la futura política pública como si fuesen vinculantes al momento de emprender el ciclo de vida del proyecto, estableciendo entre muchos otros aspectos, la gestión integral de los RCD generados en la obra, así como el consumo o incorporación de materiales y productos reciclados para diferentes componentes de la misma. Como la nueva edificación se ubicaría en el lote de dos casas existentes, era necesaria la demolición e inevitable la generación de RCD, sin embargo la primera se hizo de manera selectiva y eso permitió que los escombros y el material aluvial resultante de la excavación para las cimentaciones de la estructura se pudieran gestionar y valorizar en su totalidad. El modelo implementado consistió en transportar los escombros de concreto y de mampostería hasta las instalaciones de Indural S.A. para su reciclaje. Allí mismo se adquirieron los bloques de concreto reciclado para la mampostería estructural de los sótanos y para la no estructural de la totalidad del edificio, implementando con ello un flujo no lineal de materiales que evitó el vertimiento de los escombros generados durante la

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  construccción del ho otel, como también t la extracción e de d materias primas no renovables dada la incorporación de agrregados recicclados hecha a por Indurall S.A. en los prefabricado os.

Fotograffía 20. Roca aluvial a productto de excavación y bloques de concreto rreciclado. Fuente e: Bedoya, C.; 2011.

En la fottografía 20 se resume el flujo no linea al empleado en el proyeccto Terra Bio ohotel en cua anto a los RCD y el uso de ecomateriale e es. En un primer p plano o aparecen rocas de le echo aluvial que son almacen nadas dentro o del predio o de la ob bra, producto o de la acttividad de e excavación para las cimentacciones del edificio, e las cuales c en ve ez de haberr sido dispue estas en una a escombrerra fueron llevadas a la planta recicladora de Indural S.A. S para su valorización n como agregados reciclados. En un segundo plano se e ven los blo oques de con ncreto almac cenados para a ser emplea ados en los muros m de contenciión del sem misótano, loss cuales fue eron elabora ados en Ind dural S.A. ccon incorporación de agregados reciclados obtenidos de la transfo ormación de RCD como, precisamentte, las rocas de lecho aluvial. stos evitado os Los cos En la eta apa inicial fue intensiva la a generación n de escomb bros por dem molición y de RCD produc cto de las excavacciones, por lo o que la demolición selecctiva y la sep paración desd de la fuente se convirtierron en un aspecto a favor de el proyecto, pues el flujjo de energía, las emissiones de C CO2 y los costos de disposición disminuyyeron. En el caso dora se enco c del flujo o de energía a porque la planta reciclad ontraba a 3,2 km de d distancia de d la obra en n terreno pla ano, compara ada con la esscombrera d de Medellín ubicada u a 8,0 km y con la mita ad del recorrrido en terre eno inclinado o, lo que sup puso menor consumo de e energía obtenida a de los com mbustibles fó ósiles para mover m los ve ehículos de carga. Al ha acer menos recorrido tanto en n terreno plano como incclinado las emisiones e de e CO2 por la combustión n de las volq quetas se minimiza aron, si se tiene en cuen nta que la ge eneración de e CO2 de un vehículo en n buenas con ndiciones es del orrden de 120 gramos porr kilómetro re ecorrido, y qu ue un metro cúbico de g gasolina prod duce 2,28 kg de CO O2 [33]. Al recorrer menoress distancias los costos de d transportte de los RC CD entre el proyecto y la planta ora de Indura al S.A. tuvierron una tariffa más barata que si se hubieran h llevvado a la esc combrera reciclado para su disposición final, que erra la propuessta inicial po or parte de la a gerencia d del proyecto antes de aplicar el e concepto de d construcciión sosteniblle. Así que cada c viaje de e escombros representó una u tarifa disminuida en pago por kilómetro o recorrido y, y en vez de suponer un costo por de escarga de cada c viaje de $50 000 0 (USD 18 8,52), por el contrario su upuso $68 00 00 (USD 25,18) a favor del proyecto o; esto se debió a que en el presupuesto inicial de la obra estaba a contemplad do el costo d de descarga de cada ero además la planta recicladora al a ver la exccelente sepa aración en la fuente viaje o volqueta, pe realizada a por el perssonal constructor de la obra o decidió aplicar un incentivo i de $18 000 (USD 6,66) por cada a descarga.

Fotografía 22. Muro en bloque b de con ncreto reciclad do de Indural S.A A. en Terra Bio ohotel. Fuente: Be edoya, C.; 201 11.

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  Conclusiones: Las tres experiencias desarrolladas muestran que es factible la producción y empleo del concreto con agregados reciclados (CAR) a escala de proyectos urbanos de importantes solicitaciones estructurales y de durabilidad, siendo elementos comunes necesarios para ello la investigación y un marco normativo –técnico y político administrativo– que brinden mayor certidumbre para todas las partes involucradas en estas buenas prácticas. Se destaca el caso suizo por contemplar un escenario donde ya convergen estos aspectos como un hecho habitual para la industria de la construcción, aunque las experiencias de España y Colombia referenciadas en este artículo ya comienzan a tener visibilidad e impacto en sus respectivas regiones, como se puede evidenciar en las publicaciones científicas y memorias de participación en congresos de construcción e ingeniería. En el caso colombiano el aval de la NTC 174 para los agregados reciclados se traslada directamente a un buen número de productos para la construcción, como a los prefabricados en general, lo que quiere decir que bloques estructurales y no estructurales para mampostería, bordillos para andenes, adoquines, tabletas y mobiliario urbano pueden ser elaborados con un concreto de óptimo desempeño y un menor impacto ambiental cumpliendo con las exigencias normativas y económicas del mercado. En el caso específico de Medellín es muy positivo que además de contar con investigaciones científicas sobre el CAR, también se cuenta con industrias decididas a volverlo una práctica habitual, como también es positivo y coadyuva a la implementación de una actividad constructora más reflexiva, la expedición de normas y decretos como el 1609 de 2013, por medio del cual se establece una política pública para la gestión de escombros en la ciudad de Medellín [34], con lo cual se incentivan las iniciativas de investigación e innovación en materiales reciclados de óptimo desempeño y costos competitivos para su consumo. El concreto es el material más consumido en el mundo después del agua, usado en la construcción de edificios, puentes y zonas duras de espacio público, entre otros [35], y en Colombia esta tendencia también puede ser un hecho. Sin embargo para su elaboración se requieren materias primas no renovables y sus escombros son generados en cantidades importantes, por lo que iniciativas y proyectos que incentiven la confección del concreto reciclado son pertinentes, pues disminuyen la presión sobre los ecosistemas y generan modelos de negocios recíprocos en los cuales hay beneficios para todas las partes.

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