Impacto de las aguas residuales tratadas en las propiedades mecánicas y la durabilidad del hormigón

Por qué importa el agua reutilizada en el hormigón

A medida que las ciudades crecen y las presiones climáticas aumentan, el agua limpia resulta cada vez más difícil de asegurar. Al mismo tiempo, la industria del hormigón usa enormes volúmenes de agua dulce para el amasado y el curado. Este estudio plantea una pregunta práctica con grandes consecuencias: ¿pueden las aguas residuales tratadas de forma segura reemplazar al agua potable en la fabricación de hormigón, sin sacrificar la resistencia ni la durabilidad? La respuesta podría ayudar a aliviar la presión sobre los recursos de agua dulce mientras se mantienen seguros edificios e infraestructuras.

Convertir el agua usada en un recurso para la construcción

Los investigadores analizaron hormigones elaborados con tres tipos de agua: agua de grifo corriente y dos muestras de aguas residuales tratadas procedentes de distintas plantas de tratamiento en Egipto. Las tres aguas cumplían con los límites de calidad habituales, pero diferían en la cantidad de sales disueltas, partículas finas y otros componentes. El equipo mezcló hormigón usando cada tipo de agua y luego curó las piezas acabadas ya sea en agua de grifo o en aguas residuales tratadas para simular prácticas reales de construcción en regiones con estrés hídrico.

Cómo se comportó el hormigón en las pruebas de resistencia

El equipo evaluó la trabajabilidad del hormigón fresco y cómo se desarrollaba su resistencia con el tiempo en compresión, tracción y rigidez. El uso de aguas residuales tratadas hizo que la mezcla fresca fuera menos trabajable, principalmente porque las partículas finas adicionales en el agua redujeron efectivamente el agua libre disponible para el flujo. En edades tempranas, el hormigón mezclado o curado con aguas residuales tratadas mostró menor resistencia a compresión que el hormigón hecho con agua de grifo. Sin embargo, a medida que el hormigón envejecía, estas diferencias disminuyeron y eran pequeñas entre los 60 y 90 días. Una de las aguas tratadas, que contenía más sólidos disueltos, incluso se acercó a la resistencia de la mezcla de control, probablemente porque esos sólidos finos ayudaron a rellenar huecos microscópicos dentro del hormigón endurecido.

Qué encontró el estudio sobre la durabilidad a largo plazo

Más allá de la resistencia básica, los investigadores comprobaron qué tan fácilmente el agua y los iones cloruro podían penetrar en el hormigón, dado que ese movimiento contribuye a controlar fisuras y daños a largo plazo. Midieron la absorción de agua, la profundidad de penetración bajo presión, el flujo de iones cloruro a través del hormigón y la velocidad de absorción por capilaridad. En la mayoría de estas pruebas, los efectos de las aguas residuales tratadas fueron modestos, y una de las mezclas con agua tratada rindió casi tan bien como el hormigón con agua de grifo. Imágenes microscópicas apoyaron estos resultados, revelando que el hormigón de control tenía la estructura interna más densa, mientras que la mezcla con agua tratada de mejor desempeño mostraba una red cristalina más ordenada que la de peor desempeño.

El riesgo oculto para el acero dentro del hormigón

Donde las aguas residuales tratadas sí suscitaron preocupación fue en la protección de las barras de acero que refuerzan la mayor parte del hormigón estructural. En ensayos acelerados de corrosión, el acero embebido en hormigón hecho con aguas residuales tratadas perdió masa notablemente más que el acero en la mezcla de control. Esto fue cierto a pesar de que los niveles de cloruros en las aguas tratadas se encontraban dentro de los límites aceptados. Los investigadores señalan los sólidos totales disueltos y la consiguiente mayor conductividad eléctrica como posibles culpables, lo que puede facilitar el inicio y la propagación de la corrosión, incluso cuando otras medidas de durabilidad parecen aceptables.

Qué significa esto para la práctica constructiva futura

Para el lector general, la conclusión es que las aguas residuales tratadas de forma segura pueden producir hormigón con una resistencia y durabilidad básica casi iguales a las del hormigón hecho con agua potable, especialmente a edades mayores. Sin embargo, también tienden a aumentar el riesgo de corrosión en las armaduras de acero. El estudio sugiere que las aguas residuales tratadas son una opción prometedora para hormigones sin acero, como algunos bloques, pavimentos y elementos no estructurales. Con un control cuidadoso de la calidad del agua y más investigación sobre cómo sus componentes afectan la corrosión, las aguas residuales tratadas podrían convertirse en una herramienta importante para ahorrar valiosa agua dulce en la construcción.

Cita: Abdelazim, O., Abdel-Latif, I., Ismail, S. et al. Impact of treated wastewater on the mechanical properties and durability of concrete. Sci Rep 16, 15497 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-52561-0

Palabras clave: aguas residuales tratadas, durabilidad del hormigón, agua reciclada, corrosión del acero, construcción sostenible