Evaluación multinivel del rendimiento, del ciclo de vida y económica del hormigón mezclado con áridos gruesos reciclados

Construir con el hormigón de ayer

A medida que las ciudades se expanden, dejan atrás montones de hormigón roto y consumen enormes cantidades de combustible para producir cemento nuevo. Este estudio plantea una pregunta sencilla pero poderosa: ¿podemos transformar los escombros de ayer en edificios fuertes, duraderos y más baratos para mañana —sin sacrificar la seguridad? Mezclando cuidadosamente fragmentos reciclados de hormigón viejo con subproductos industriales de la siderurgia, los investigadores muestran cómo reducir el impacto climático y los costes manteniendo las exigencias de la construcción moderna.

Convertir residuos en un nuevo recurso

El equipo se centró en dos corrientes de residuos clave. La primera es el árido grueso reciclado, producido al triturar hormigón antiguo de demoliciones hasta obtener piezas del tamaño de piedra. La segunda es la escoria granulada de alto horno molida, un material pulverulento sobrante de la producción de acero que puede sustituir parcialmente al cemento. Con equipos de mezclado estándar, prepararon una serie de recetas de hormigón en las que la piedra natural se reemplazó por distintas proporciones de árido reciclado (0, 12,5, 25, 50 y 65 por ciento), y donde parte del cemento se sustituyó por escoria (20 o 25 por ciento) en la mezcla más prometedora.

Encontrar el punto óptimo de resistencia

Para evaluar el comportamiento de estas mezclas en estructuras reales, los investigadores midieron la resistencia a compresión, tracción y flexión de cada hormigón a lo largo del tiempo. Sorprendentemente, una pequeña dosis de árido reciclado —solo el 12,5 por ciento— hizo que el hormigón fuera ligeramente más resistente que la versión totalmente nueva, alcanzando alrededor de un 13 por ciento más de resistencia a compresión tras 28 días. Pero a medida que la proporción reciclada aumentó más allá de ese nivel, la resistencia disminuyó de forma constante, y el mayor reemplazo (65 por ciento) perdió casi la mitad de su resistencia a compresión. Imágenes microscópicas confirmaron esto: a bajos niveles de reciclado, la zona de contacto entre la piedra antigua y la pasta de cemento se veía densa y bien adherida, mientras que niveles más altos introducían más microfisuras y vacíos que actúan como puntos débiles.

Hormigón más limpio de la cuna a la tumba

La resistencia por sí sola no basta; el equipo también trazó los impactos ambientales desde las materias primas hasta la construcción, 50 años de uso y la demolición final. Calculó las emisiones que contribuyen al calentamiento climático, el uso de recursos y varios tipos de contaminación atmosférica y acuática para cada mezcla, usando datos específicos de la región del sur de la India. Aquí de nuevo, la mejor mezcla no fue la de mayor contenido reciclado sino la equilibrada: el hormigón con 12,5 por ciento de árido reciclado más 25 por ciento de escoria produjo un 27 por ciento menos de dióxido de carbono por metro cúbico que la mezcla convencional. También consumió menos piedra virgen y menos energía en conjunto. Aumentar el contenido reciclado al 65 por ciento desvió más material de las canteras, pero la energía extra necesaria para limpiar y triturar el hormigón viejo redujo esos beneficios.

Ahorro económico a lo largo de la vida del edificio

Los investigadores siguieron luego las cifras durante cinco décadas, sumando no solo los costes iniciales de materiales y construcción sino también mantenimiento, reparaciones y gestión al final de la vida útil. Los ahorros iniciales por usar árido reciclado fueron modestos porque el procesamiento del hormigón antiguo agrega mano de obra, energía y gastos de control de calidad. Con el tiempo, sin embargo, la mezcla más resistente y de menor carbono —de nuevo, 12,5 por ciento de árido reciclado con 25 por ciento de escoria— destacó. Redujo los costes totales del ciclo de vida en aproximadamente un 27 por ciento en comparación con el hormigón estándar, recuperó sus pequeños costes adicionales de procesamiento en poco más de dos años y ofreció el mayor retorno de la inversión. En contraste, la mezcla con mayor reciclado ahorró poco dinero en general porque su menor rendimiento condujo a reparaciones más frecuentes y costosas.

Qué significa esto para las ciudades del futuro

Para los lectores no especialistas, la conclusión clave es que “más reciclaje” no siempre es mejor. Este trabajo demuestra que una receta ajustada con una proporción moderada de hormigón reciclado y subproducto siderúrgico puede ofrecer a los constructores una ganancia en tres frentes a la vez: estructuras resistentes, menor impacto climático y ahorro de costes a largo plazo. En lugar de perseguir el mayor contenido reciclado posible, los ingenieros pueden necesitar buscar esos puntos óptimos —niveles donde rendimiento, medio ambiente y economía se alinean— para diseñar la próxima generación de hormigón verdaderamente sostenible.

Cita: Chaitanya, B.K., Madhavi, Y., Venkatesh, C. et al. Multi-scale performance, life-cycle and economic assessment of blended concrete using recycled coarse aggregates. Sci Rep 16, 13391 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45095-y

Palabras clave: hormigón reciclado, construcción sostenible, materiales bajos en carbono, evaluación del ciclo de vida, análisis económico