Hacia un concreto sostenible: Tendencias actuales y proyecciones futuras de materiales cementosos suplementarios en Sudáfrica
Autores: Amadi, Ichebadu George; Mahachi, Jeffrey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Hacia un concreto sostenible: Tendencias actuales y proyecciones futuras de materiales cementosos suplementarios en Sudáfrica
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Materiales cementosos suplementarios
Emisiones de gases de efecto invernadero
Ceniza volante
Arcilla calcárea de piedra caliza
Recursos de escoria
Humo de sílice
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Los materiales cementantes suplementarios (MCS) ofrecen una solución práctica para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con la producción de cemento Portland, al tiempo que mejoran la economía, el rendimiento y la vida útil del concreto y el mortero. Actualmente, existe una disparidad significativa en la disponibilidad, el suministro y los niveles de utilización de MCS en todo el mundo, particularmente en Sudáfrica. Este documento presenta un análisis en profundidad de las características y el rendimiento de varios MCS, incluida la disponibilidad local, los factores que impulsan la demanda, la producción y la utilización. Los hallazgos indican que la ceniza volante y la arcilla calcárea son los recursos de MCS más disponibles en Sudáfrica, con depósitos que superan las 1.000 millones de toneladas cada uno. Los acopios de ceniza volante aumentan continuamente debido a la dependencia de las plantas de energía de carbón para el 85% de la electricidad generada y una baja tasa de utilización de ceniza volante del 7%, significativamente por debajo de los niveles de utilización internacionales del 10-98%. Por el contrario, los recursos de escoria se están agotando debido al constante declive de la producción local de acero causado por los costos de energía y de insumos, junto con la creciente importación de productos de acero. En conjunto, la producción estimada de escoria y humo de sílice es de aproximadamente 1,4 millones de toneladas por año, lo que limita su disponibilidad y utilización en aplicaciones específicas como el concreto de alto rendimiento y los entornos marinos. Además, se podrían procesar anualmente 216,450 toneladas de MCS a partir de residuos agrícolas. Además de la calidad, la logística, los costos y otros desafíos, esta cantidad solo puede reemplazar el 1.5% del clínker en Sudáfrica, lo que genera preocupaciones sobre la viabilidad de los MCS a partir de residuos agrícolas. Basado en sus hallazgos, este estudio recomienda áreas de investigación futuras para mejorar el rendimiento, la disponibilidad futura y la sostenibilidad de los MCS.
Descripción
Los materiales cementantes suplementarios (MCS) ofrecen una solución práctica para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con la producción de cemento Portland, al tiempo que mejoran la economía, el rendimiento y la vida útil del concreto y el mortero. Actualmente, existe una disparidad significativa en la disponibilidad, el suministro y los niveles de utilización de MCS en todo el mundo, particularmente en Sudáfrica. Este documento presenta un análisis en profundidad de las características y el rendimiento de varios MCS, incluida la disponibilidad local, los factores que impulsan la demanda, la producción y la utilización. Los hallazgos indican que la ceniza volante y la arcilla calcárea son los recursos de MCS más disponibles en Sudáfrica, con depósitos que superan las 1.000 millones de toneladas cada uno. Los acopios de ceniza volante aumentan continuamente debido a la dependencia de las plantas de energía de carbón para el 85% de la electricidad generada y una baja tasa de utilización de ceniza volante del 7%, significativamente por debajo de los niveles de utilización internacionales del 10-98%. Por el contrario, los recursos de escoria se están agotando debido al constante declive de la producción local de acero causado por los costos de energía y de insumos, junto con la creciente importación de productos de acero. En conjunto, la producción estimada de escoria y humo de sílice es de aproximadamente 1,4 millones de toneladas por año, lo que limita su disponibilidad y utilización en aplicaciones específicas como el concreto de alto rendimiento y los entornos marinos. Además, se podrían procesar anualmente 216,450 toneladas de MCS a partir de residuos agrícolas. Además de la calidad, la logística, los costos y otros desafíos, esta cantidad solo puede reemplazar el 1.5% del clínker en Sudáfrica, lo que genera preocupaciones sobre la viabilidad de los MCS a partir de residuos agrícolas. Basado en sus hallazgos, este estudio recomienda áreas de investigación futuras para mejorar el rendimiento, la disponibilidad futura y la sostenibilidad de los MCS.