Early age activation of low CO2 footprint cement.

Abstract

La presente tesis doctoral aborda la activación temprana de cementos con baja huella de carbono con el objetivo de reducir las emisiones de CO2 en la industria cementera sin comprometer las propiedades mecánicas y la durabilidad del material. A partir de una revisión crítica de la literatura existente, se analizan las limitaciones del cemento Portland (PC), responsable del 8% de las emisiones globales de CO2, y se exploran alternativas sostenibles como los cementos belíticos (BC) y los cementos de arcilla calcinada y piedra caliza (LC3). La motivación principal de este estudio radica en la necesidad de disminuir el impacto ambiental del cemento, optimizando la reactividad de estos nuevos materiales a través del uso de aditivos químicos. Se plantea la hipótesis de que la incorporación de superplastificantes basados en policarboxilato de éter (PCE) y aditivos de siembra de C-S-H puede mejorar la trabajabilidad y resistencia inicial de los cementos LC3 y BC, facilitando su aplicación en la construcción. Para desarrollar este análisis, se ha empleado un enfoque experimental basado en técnicas avanzadas como calorimetría, difracción de rayos X, análisis térmico y porosimetría por intrusión de mercurio. A lo largo de la investigación, se evalúa el impacto de los aditivos en la hidratación, la microestructura y las propiedades mecánicas de los cementos LC3 y BC, abordando aspectos clave como las resistencias mecánicas, la aceleración de la hidratación y la densificación de la matriz cementicia. Los resultados obtenidos confirman que el uso de PCE y aditivos de siembra de C-S-H mejora la trabajabilidad y resistencia inicial de los cementos alternativos, permitiendo su viabilidad industrial. En la conclusión, se destacan las contribuciones de esta investigación para la transición hacia una producción de cemento más sostenible, así como las futuras líneas de estudio para optimizar el rendimiento de estos materiales.