Hormigón sostenible con incorporación de FCC como sustituto parcial del cemento: evaluación de sus propiedades mecánicas y de durabilidad - Parrón-Rubio, María Eugenia; Pérez-García, Francisca; Lima-Rodríguez, Antonia María; García-Manrique-Ocaña, José Manuel; Rubio Cintas María Dolores (My University, 2025)
La industria de la construcción afronta el reto de reducir su huella ambiental, particularmente en lo referente a la producción de cemento Portland, uno de los materiales más utilizados y contaminantes del sector. La valorización de subproductos industriales como los catalizadores de craqueo catalítico fluidizado (FCC), generados por la industria petroquímica, se presenta como una estrategia sostenible alineada con los principios de la economía circular. En este contexto, el presente estudio analiza el efecto de la sustitución parcial del cemento por FCC en mezclas de hormigón sobre las propiedades mecánicas y de durabilidad del material resultante. Se diseñaron y caracterizaron tres dosificaciones: una mezcla de referencia sin FCC, otra con una sustitución del 10% y otra con un 20%. Los ensayos realizados incluyen la determinación de la trabajabilidad mediante el asentamiento, la resistencia a compresión a 7, 28 y 60 días, la resistencia a flexión a 28 días y la resistencia a la carbonatación como indicador de durabilidad. Los resultados indican que la mezcla con 10% de FCC mantiene o mejora las prestaciones mecánicas respecto al hormigón convencional, con una adecuada trabajabilidad y una leve mejora en la compacidad. En cambio, la mezcla con 20% de FCC presentó una ligera disminución en las resistencias, que podría ser corregida mediante ajustes en la dosificación de aditivos. Se concluye que el FCC puede utilizarse de forma eficaz como sustituto parcial del cemento en proporciones del 10%, contribuyendo a la sostenibilidad del sector.
La transición hacia modelos constructivos sostenibles es un objetivo prioritario a nivel global. Entre los distintos elementos que conforman esta industria, el cemento Portland destaca como uno de los principales responsables del impacto ambiental, dado su elevado consumo energético y su contribución significativa a las emisiones de CO₂. La producción de unatonelada de cemento genera entre 0.5 y 0.9 toneladas de CO₂, lo que representa entre el 5% y el 8% de las emisiones globales. La economía circular plantea una alternativa al modelo lineal de producción, promoviendo la reutilización de materiales y la valorización de residuos. En este marco se encuentra el uso de catalizadores FCC, un residuo sólido generado en procesos de refinado de petróleo. Este material, compuesto principalmente por Al₂O₃ y SiO₂, presenta propiedades puzolánicas que justifican su consideración como adición mineral activa en cementos y hormigones. El objetivo de este trabajo es estudiar el comportamiento del hormigón con reemplazo parcial de cemento por FCC en proporciones del 10% y 20%, evaluando sus propiedades mecánicas y de durabilidad mediante ensayos normalizados. La investigación forma parte de un esfuerzo más amplio por implementar soluciones constructivas con menor huella de carbono, integrando subproductos industriales como componentes funcionales en materiales estructurales.
Keywords: Hormigón; Hormigón sostenible; FCC; Propiedades mecánicas; Reciclaje industrial; Subproductos petroquímicos