Producción de residuos de construcción y reciclaje

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Una causa muy importante de este incremento es la creciente demanda de renovación y rehabilitación de edificios e infraestructuras por todo el mundo. Esto especialmente se ve en los edificios y estructuras construidas en el período comprendido entre 1950 y 1970. El desarrollo urbano entre los años 70 y 80 en muchas regiones de mundo, como por ejemplo en el Medio Este y el Sudeste de Asia fue muy fuerte, dando como resultado construcciones de muy baja calidad. La necesidad de llevar a cabo proyectos de reparaciones y las numerosas catástrofes en el reciente pasado, como en los terremotos de México-Distrito Federal, en Armenia y San Francisco, y los daños causados por los hombres en Libano, Kuwait e Irak, indican un incremento en el futuro de las actividades de construcción, referidas a la reparación, renovación y reconstrucción. Aumentará, por tanto, la producción de hormigón, lo que llevará a un incremento de la producción de las cantidades de residuos procedentes de la demolición y rehabilitación de edificios.

Con todo ello, resulta evidente que una óptima reutilización de los residuos de la construcción pasa por producir agregados de mayor calidad para la fabricación del hormigón.

El hormigón es 100% reciclable, siempre que no esté contaminado. Dependiendo de la calidad del hormigón, triturado puede ser usado con diferentes fines, por ejemplo, como agregado para un nuevo hormigón. Varios países han hecho planes para reciclar el hormigón, tal como Japón que, según Hasen [8], desea reciclar en la escala de 10 a 12 millones de toneladas por año.

Demolición selectiva

Una condición necesaria para el reciclaje de los residuos de construcción es una separación cuidadosa. Los residuos de las nuevas construcciones y de restauraciones se seleccionan bien en el lugar de producción o bien en un lugar especial de tratamiento. La separación de las diversas categorías de materiales resulta en estos casos bastante simple.

Por el contrario, la clasificación de los residuos de construcción procedentes de la demolición es un proceso más complicado. La demolición, hasta hace poco, se consideraba como un proceso poco técnico. Las principales metas del contratistas eran una demolición rápida y el vertido de las cascotes. Las medidas especiales para separar diferentes tipos de materiales no se realizaban ya que eran incompatibles con la rapidez exigida al trabajo.

Una manipulación óptima y el reciclaje de los residuos de la construcción dependen de que los materiales se separen en el sitio y en coordinación con el proceso de demolición. Esto requiere que se introduzca la demolición selectiva, lo que obliga a que, antes y durante la demolición, se lleve a cabo una separación de las diferentes materiales, para prevenir la mezcla de materiales y la contaminación de las materias reciclables como la madera, el papel, el cartón y plástico, etc.

Naturalmente, esto hace que el proceso selectivo de demolición sea más caro en comparación a los métodos tradicionales de demolición. Los ahorros económicos, sin embargo, aumentan si se tiene en cuenta que esto significa una mayor calidad de los materiales de demolición y elimina la necesidad de hacer la selección en la planta de reciclaje. También se ahorran los costos de transporte y tasas de vertido.

Por lo tanto, es necesario planificar y dirigir los trabajos de demolición de una manera completamente diferente a los métodos tradicionales. La demolición selectiva se realiza de manera contraria al proceso de construcción e implica los siguientes pasos:

1. Sacar las deshechos y las molduras no fijas.
   
2. Desmantelar, comprendiendo limpiezas internas, quitar las puertas, ventanas, tejados, instalaciones de agua, electricidad y calefacción, etc. Esto respecto sólo a la estructura del edificio remanente.
   
3. Demolición de la estructura del edificio.

El desmantelar los elementos no fijos se realiza primeramente a mano, mientras que la demolición de la construcción se lleva a cabo con técnicas y métodos apropiados. Si la construcción es, por ejemplo, una construcción de hormigón que se tira en el sitio, entonces puede hacerse con una apropiada selección y desmantelamiento de cada grupo "in situ". La separación puede hacerse mediante diamante, martillo rompe-pavimentos o voladura.

Después de la demolición y la separación, los materiales pueden trasladarse de sitio. Los materiales para el reciclaje o otros usos pueden ser vendidos directamente en el lugar o llevados a sitios temporales para almacenamiento o venta. Los materiales para el reciclaje se transportan a plantas de reciclaje, donde son cuidadosamente clasificados y triturados.
La planta de reciclaje normalmente incluye el siguiente equipamiento e instalaciones (figura 1):

• Equipos de trabajo de tratamiento e instalaciones de búsqueda selectiva, separación y almacenamiento de materias primas.
  
• Planta de trituración para cascotes de ladrillos y hormigón.

Figura 1.- Esquema de organización de una planta de reciclaje.

Una planta de reciclaje tiene una estructura parecida a una planta para el procesamiento de materias primas naturales con las mismas instalaciones y equipamiento. La planta de reciclaje constará de trituradores, separadores, unidades de transporte y unidades de control de la planta, los cuales se combinan en relación a los objetivos de la planta. La trituración de los materiales para relleno puede hacerse por medio de equipos de trituración móviles que son montados temporalmente en el lugar de demolición. Los materiales reciclados para cumplir ciertos estándars de calidad requieren más plantas más desarrolladas con una, dos o varias plataformas de trituración.

Aplicaciones para los materiales reciclados

Una condición necesaria para que los productos reciclados encuentren su mercado como un sustituto para las materias primas es que satisfagan las exigencias técnicas y sean económicamente competitivos.

Desde hace años, se han dedicado numerosos estudios a la calidad y cumplimiento de las especificaciones técnicas de las materias recicladas. Estos informes llevados a cabo por RILEM TC- 37- DCR (Rèunion Internationale des Laboratoires dÉssais et de Recherches sur les Matériaux et les Constructions-Reunión Internacional de Laboratorios de Ensayos e Investigación sobre los Materiales y las Construcciones) sobre la demolición y reutilización del hormigón y elementos de mampostería, se hicieron en el período 1981-1988.

Los resultados de estos estudios se vertieron en un documento titulado "Los agregados reciclados y el hormigón agregado reciclado, estado actual de la cuestión, 1945-1985", Torben C. Hansen [9]. Estos resultados muestran como los fragmentos de hormigón triturados pueden usarse para muchas cosas y que el hormigón triturado es capaz de cumplir las especificaciones para los materiales agregados utilizados en el hormigón, y emplearse en muchas estructuras diferentes.

Como continuación de este trabajo y como continuación de la documentación sobre materiales reciclados, en 1989 se reunió un nuevo comité de trabajo, RILEM TC-121-DRG, con el fin de establecer las guías para la demolición y reciclado del hormigón y los materiales de mampostería. Se espera que este comité concluya su estudio durante 1993.

En Dinamarca y Holanda también se han hechos estudios teóricos y prácticos sobre materiales reciclados. La tabla 3 ilustra las diferentes posibles aplicaciones para los materiales reciclados como resultado de la investigación en Dinamarca. Estos parámetros son la base de RILEM TC-121-DRG's del presente trabajo de la Guía RILEM.

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Tabla 3.- Un ejemplo de las posibilidades de reutilización de los fragmentos de ladrillo y hormigón.

Aplicación	Proyecto ejemplo	Material residual
Agregados en hormigón nuevo	Carreteras de hormigón Aeropuertos, puertos y autopistas Pavimentos de hormigón en general Cañerías de hormigón Alcantarillado de hormigón Puentes Construcciones portuarias Plantas medioambientales: - planta de tratamiento de agua - estación de bombeo - depósito de fertilizante - vertedero Edificios (casas, comercios): - cimientos - suelos - divisiones horizontales - paredes Cimientos en general	Hormigón triturado " " " " " " " " " " Hormigón/Ladrillo triturado Hormigón/Ladrillo triturado " " "
Agregado en asfalto nuevo Método de base suelta	Materiales de base suelta en pavimentos y parques Pasos de bicicletas Pavimentos Carreteras forestales Carreteras internas en la zonas residenciales Carreteras nacionales Carreteras comarcales Autopistas, aeropuertos y puertos Garajes y otros	Hormigón triturado Hormigón/Ladrillo triturado " " " Asfalto/Hormigón /Ladrillo triturado " " "
Material de relleno	Zanjas de cables	Ladrillo/Hormigón triturado

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A condición de que los costos de competencia sean libres, la elección entre materias primas y recicladas depende del precio y la calidad. La calidad de los componentes del hormigón reciclado es la misma que la del hormigón hecho con materias primas. Por lo tanto, los materiales del hormigón reciclado se preferirán donde los precios para cada componente es más bajo que los de las materias primas, siempre que las materias recicladas y naturales cumplan las mismas exigencias.

La figura 5 requiere las siguientes fases:

1. La producción de residuos de la construcción mediante demolición selectiva y no-selectiva (demolición tradicional).
   
2. La producción de materiales reciclados en tres clases de instalaciones diferentes, llamadas plantas fijas con alta tecnología, plantas fijas con baja tecnología y plantas móviles.
   
3. Utilización de materiales reciclados o de diferentes calidades: materiales de relleno, materiales consolidados del terreno, de correción de terrenos y agregados para el hormigón.
   
4. Depósito de residuos de la construcción en vertederos de residuos y escombros.

En la imagen 2 están ilustrados diferentes casos, I-V, caracterizados por los niveles de calidad del reciclaje. Para cada uno de estos cinco casos se puede elaborar un modelo económico dado que se dispone de los datos necesarios para hacer los cálculos sobre los precios aproximados de los productos elaborados. Estos precios permiten compara la rentabilidad económica de las materias primas y las recicladas.

Figura 2.- Modelo macro-económico basado en las investigaciones alemana y danesa en conexión con el proyecto de la CEE.

El siguiente ejemplo reúne los factores de costo más importantes relativos a los residuos de la construcción (1 ECU + 1,2 dollar USA):

Transporte: 0,05- 2,5 ECU/hora/ km (0,05 con transporte > 50 km 2,5 con transporte < 25 km.). Vertido: 6,5 - 26 ECU/hora (no contaminado)

Trituración: 5, 0- 10 ECU/hora (dependiendo del tipo de planta y el tamaño).

Los costos extras deben preverse dependiendo del nivel de calidad:

• Demolición selectiva, generalmente un 10 -20% de aumento sobre los costos de la demolición tradicional.
  
• Tratamientos extra, por ejemplo, tamizado, limpieza, control de calidad, etc.
  
• Costos del vertido de los residuos refusados.

Varios países han introducido tasas especiales en favor del reciclaje. Dinamarca, por ejemplo, ha impuesto, desde el 1 de enero de 1990, una tasa de 130 coronas danesas (aproximadamente 16 ECUS) por tonelada de residuos que no se recicle. Con la ampliación de los proyectos de reciclaje, al desarrollo urbano, la renovación de las autopistas o la reparación de los desastres de la guerra, el modelo económico estará dominado por los costes del transporte, como el traslado de los productos de demolición y el suministro de los nuevos materiales de construcción. En estos casos, el uso de materiales reciclados es muy atractivo.

Un proyecto piloto concluido recientemente en Dinamarca relativo a la demolición de dos puentes, aproximadamente 1.400 toneladas de hormigón sirvieron para los cimientos y las baldosas del suelo de nuevos edificios, lo que significó un ahorro total de 100 coronas danesas (unos 15 dólares aproximadamente) por tonelada con respecto a la demolición y depósito del material siguiendo los métodos tradicionales.

En Estados Unidos, la Asociación Federal de Carreteras, recicla los pavimentos de hormigón de manera habitual. Por ejemplo, durante la ampliación de siete mil carreteras en Wyoming, en 1985, el agregado fue una mezcal de materiales naturales y reciclados, con los que se ahorraron un 16%. El uso de materiales reciclados supuso un ahorro de 35.000-100.000 dólares USA por mil, en comparación a los métodos tradicionales.

Esto nos lleva a la conclusión de que las posibilidades de uso y marketing de los productos de hormigón reciclados son buenos y con unos precios competitivos. Existen, sin embargo, ciertos barreras mentales para el uso de los materiales reciclados. Esto causa dificultades considerables para una utilización racional de las posibilidades del reciclaje. En un programa para reciclar materiales de residuos de la construcción con la creación de plantas de tratamiento, es necesario hacer un gran énfasis a la información y educación junto a la organización y control del flujo de residuos y la gestión de las materias primas.

Organización y control de los sistemas de reciclaje

En muchos países, incluyendo varios estados miembros de la CE, Estados Unidos y Japón, la trituración de residuos de construcción y la reutilización de materiales para relleno la realizan habitualmente los contratistas de demolición. Estas actividades de reciclaje se llevan a cabo de acuerdo a la propia iniciativa de los empresarios, quienes evalúan los costos de la operación o las condiciones concernientes al depósito de residuos de la construcción sin regulación real o coordinación desde las autoridades.

En Holanda y Dinamarca fue necesario realizar el control y la coordinación del tratamiento de residuos dentro de ciertas regiones geográficas. Los beneficios que se pueden obtener con este control del tratamiento de los residuos de la construcción incluyen los siguientes:

• Reducción de los residuos que se vierten y por lo tanto una óptima utilización de la capacidad disponible del vertedero.
  
• El mayor reciclaje posible de los residuos de la construcción y una óptima utilización de los productos reciclados.
  
• La coordinación de los diferencias y posibles conflictos de intereses relacionados con la demolición y el vertido de los residuos de construcción.
  
• La limitación y prevención de los daños medioambientales respecto a un incorrecto tratamiento de estos residuos, especialmente por vuelco y depósito de residuos contaminados de la construcción.

Dado que el reciclaje de residuos de la construcción está especialmente dirigido a suplir las materias primas, entonces es apropiado que sean las propias autoridades las que controlen y coordinen las actividades de reciclaje desde una completa evaluación de la gestión de materias primas en cada región.

El control de los residuos que va desde la producción de residuos hasta su reciclado o vertido, depende de sistemas de control aceptables, como por ejemplo leyes y reglas, impuestos y exenciones, planes de aprobación y control, junto con sanciones. La mayoría de los residuos de la construcción se origina en los trabajos de demolición y el permiso para estos trabajos es concedido normalmente por las autoridades de urbanismo. Esto significa que el contratista o propietario de la obra puede ser obligado a dirigir una demolición selectiva y disponer los residuos separados seleccionados en algunas plantas de tratamiento. En Dinamarca, la ley obliga a los condados a enviar los residuos a una o más plantas que hayan hecho arreglos con el condado respectivo para recibir los residuos a unos precios determinados. El contratista también debe advertir la cantidad y tipo de residuos. Esto garantiza que se lleve a cabo un tratamiento adecuado del tráfico de residuos desde el principio.

La planta de tratamiento y debe asegurar unas mínimas distancias de transporte, es decir situarse lo más cerca posible del centro de la ciudad donde se originan la mayoría de los residuos de la construcción y donde se da una más alta demanda de reciclaje de materias primas. Dependiendo de las actividades locales, se pueden habilitar vertederos temporales de residuos y pequeñas plantas móviles que pueden emplearse para un tratamiento primario de los residuos. Una planta regional de reciclaje debería estructurarse para cubrir las demandas locales de materias primas.
La venta de los materiales de las plantas de tratamiento deberían coordinarse con la venta local de materias primas. Esto requiere que las partes interesadas se reúnan para concretar la marcha de los trabajos, por ejemplo los contratistas de demolición, compañías de transporte, la industria de las materias primas, de la construcción, las plantas de tratamiento de residuos y los inversores privados y públicos.

Es importante que se fijen los sistemas de reciclaje, las estrategias con objetivos explícitos y apropiados para el tratamiento de los residuos. Estas estrategias se tienen que concertar con la situación de la política local referente a los proyectos de reconstrucción, desarrollos portuarios, etc.
Como conclusión, remarcar que el reciclaje de residuos de la construcción ofrece un amplio número de posibilidades para reducir el nivel de residuos. Está comprobado que una cantidad de material reciclado puede usarse para reemplazar las caras materias primas. Es cierto, están las barreras de la tradición, pero hay que vencerlas para ilustrar que la reutilización de residuos de la construcción es el camino del futuro.

Imagen 3.- Alternativas para la producción de productos reciclados.

Referencias

Nordisk Rad/ Nordisk Ministerrad (1990) Nordic action-plan for cleaner technolgy, waste and reuse (NU 1990: 4) ()

COWIconsult (1990) Draf/ Working paper: ECC -Project Material Actions Programme No. 1 D- 0022

Lauritzen Erik & Kristensen Nils (August 1990) Kuwait: Advanced System for Recycling of Concrete Waste (Rambøll & Hannemann Consulting Engineers and Demex Consulting Engineers A/S Times 1/ 91 ISWA)

Halmø Terje Martin (1984) Fast Avfall (Tapir 1984 (Norway))

Hansen T. C. (1986) Recycled aggregates and recycled aggregate concrete (Second state-of-the-art report developments 1945- 1985. RILEM Technical Committee- 3/DCR 1986)

Idorn G. M., Svensson S. E. (December 1989) Concrete Advancement of Construction Technology

Idorn G. M. (1990) Concrete Forever (Rambøoll & Hannemann Bulletin n. 17)

Danish Concrete Association 1989 Recommendation for the use of Recycled Aggregates for Concrete in Passive Envirommental Class (Publication n. 34, Oct.1989)

Federal Higway Administration Recycling Portland Cement Concrete (U.S. Department of Transportation)

DEMEX Consulting Engineers A/S (1989) Project concerning recycling of building waste in the Municipality of Copenhagen (Copenhagen City Council)

Fecha de referencia: 30-09-1997

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1: Nordisk Rad/ Nordisk Ministerrad (1990) Nordic action-plan for cleaner technolgy, waste and reuse (NU 1990: 4

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2: COWIconsult (1990) Draf/ Working paper: ECC -Project Material Actions Programme No. 1 D- 0022

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3: Lauritzen Erik & Kristensen Nils (August 1990) Kuwait: Advanced System for Recycling of Concrete Waste (Rambøll & Hannemann Consulting Engineers and Demex Consulting Engineers A/S Times 1/ 91 ISWA)

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4: Halmø Terje Martin (1984) Fast Avfall (Tapir 1984 (Norway))

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5: Hansen T. C. (1986) Recycled aggregates and recycled aggregate concrete (Second state-of-the-art report developments 1945- 1985. RILEM Technical Committee- 3/DCR 1986)

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6: Idorn G. M., Svensson S. E. (December 1989) Concrete Advancement of Construction Technology

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7: Idorn G. M. (1990) Concrete Forever (Rambøoll & Hannemann Bulletin n. 17)

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8: Hansen T. C. (1986) Recycled aggregates and recycled aggregate concrete (Second state-of-the-art report developments 1945- 1985. RILEM Technical Committee- 3/DCR 1986)

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9: Hansen T. C. (1986) Recycled aggregates and recycled aggregate concrete (Second state-of-the-art report developments 1945- 1985. RILEM Technical Committee- 3/DCR 1986)