Modelos predictivos e impacto ambiental de la carbonatación del hormigón con agregado reciclado: Una revisión

Abstract

Este artículo contiene una revisión de avances respecto a la predicción de carbonatación del hormigón con agregado reciclado, así como los aspectos relacionados con la sustentabilidad. La carbonatación tiene doble enfoque. En el enfoque de hormigón armado, es deseable impedir el avance del frente de carbonatación para que la caída del pH no llegue a causar corrosión del acero. El principal parámetro en este caso es el coeficiente de carbonatación. En el enfoque de hormigón no armado, se prioriza una mayor absorción y secuestro de dióxido de carbono, como aporte a la reducción del calentamiento global. En ello se recurre al parámetro grado de carbonatación. Para el caso del hormigón reciclado estos dos parámetros importan debido a su estructura porosa particular. La correlación entre carbonatación natural/acelerada y otras propiedades durables es descrita. Se mencionan distintos modelos predictivos de carbonatación, incluyendo aquellos basados en inteligencia artificial, y se introduce al cálculo de vida útil. La revisión bibliográfica muestra una tendencia creciente en la medición de propiedades de transporte para su uso dentro de la modelización. Esto porque estas predicciones presentan mayor confiabilidad con respecto a aquellas basadas en propiedades mecánicas o estado fresco. En cuanto a la verificación por desempeño, se requiere cotejar los resultados de modelos con resultados experimentales de carbonatación en condiciones ambientales de perspectiva realista. Además, comprobar relaciones de dependencia con características de los agregados reciclados determinadas experimentalmente. Finalmente, se proponen algunas consideraciones y acciones para realizar un efectivo análisis de aspectos sustentables del ciclo de vida del material.

This article reviewes the prediction of carbonation in concrete with recycled aggregate in all stages and aspects related to sustainability. Concrete carbonation has two sides. In reinforced concrete, the research approach aims to prevent the advance of the carbonation depth so that the pH drop does not lead to reinforcement corrosion. The parameter of this approach is the carbonation coefficient.In non-reinforced concrete, priority is given to the higher absorption and sequestration of carbon dioxide to reduce global warming. Thus, obtaining the parameter degree of carbonation is necessary. In the case of recycled concrete, these two parameters become more critical due to its particular pore structure. The correlation between natural or accelerated carbonation and other durability properties is also described. Different predictive carbonation models are mentioned, including those based on artificial intelligence, and the service life calculation is introduced. The literature review shows a growing trend in measuring transport properties to use them within predictive modeling. This modeling is based on the fact that these predictions have higher reliability than those derived from mechanical or fresh-state properties. As for performance verification, it is required to compare model results with experimental carbonation results under realistic environmental conditions. Checking a possible dependence with experimentally determined recycled aggregate characteristics is also recommended. Finally, some considerations and actions are proposed to analyze the sustainable aspects of the material life cycle effectively.