El carbonato de calcio (CaCO3) se encuentra en la piedra caliza, un mineral altamente versátil y uno de los más abundantes en la Tierra, que representa aproximadamente el 4% de la corteza terrestre. Además de proporcionar una forma rentable de añadir calcio adicional a artículos de primera necesidad, como vitaminas para la ingesta de calcio y antiácidos para la digestión, se utiliza para neutralizar compuestos ácidos en diversos contextos. Asimismo, los derivados del carbonato cálcico se utilizan ampliamente en la industria de la construcción, la agricultura y el cemento. El carbonato de calcio también proporciona una respuesta viable para reducir la huella de carbono de la tierra.
Carbonato de calcio en la industria del hormigón
El carbonato de calcio se encuentra en tres tipos principales de rocas: creta, caliza y dolomita (incluida la roca metamórfica conocida como mármol dolomítico). La piedra caliza y la cal son los principales derivados de carbonato de calcio utilizados en la industria del hormigón. El carbonato de calcio ayuda a acelerar la velocidad de curado del hormigón y aumenta la velocidad de asentamiento del mismo. La velocidad de asentamiento es la consistencia del hormigón antes de fraguar. Cuanto mayor sea el porcentaje de asentamiento, mayor será la maleabilidad del hormigón, lo que facilitará un tiempo de trabajo lo suficientemente largo como para que pueda nivelarse y ser prensado, moldeado y alisado con mayor facilidad, como si se tratara de la colocación de un suelo. En determinadas aplicaciones, como la formación de un brocal o el revestimiento de una piscina, es deseable un índice de asentamiento más bajo para que el hormigón fragüe más rápidamente. En estos casos, no se debe añadir carbonato cálcico a la mezcla de hormigón. La resistencia en verde describe la capacidad de un producto de moldeado para resistir la manipulación, la expulsión del molde y el mecanizado antes de estar completamente curado. El carbonato cálcico ayuda a aumentar la resistencia en verde del hormigón. También mejora el empaquetamiento de las partículas de hormigón, le confiere un efecto espaciador y favorece las propiedades autocompactantes del mismo. Además, el carbonato cálcico reduce la porosidad y los vacíos de aire del hormigón, lo que mejora su bombeabilidad y contribuye a que las superficies sean más lisas. El carbonato cálcico puede utilizarse como carga en el cemento Portland, lo que reduce el elevado coste del producto.
Contribución del carbonato cálcico en la reducción de la huella de carbono
Aproximadamente entre el 8 y el 10% de las emisiones antropogénicas mundiales de CO2 proceden de las industrias cementeras, y se prevé que la producción de cemento supere los 6.000 millones de toneladas métricas en 2050. Estos hechos son motivo de preocupación mundial. En respuesta, la industria cementera utiliza material cementante suplementario (SCM), en el que una parte del cemento se sustituye por material cementante suplementario como cenizas volantes, escoria de alto horno pulverizada, humo de sílice y polvo de piedra caliza. Desde la década de 1930, el SCM más utilizado es la ceniza volante. Las cenizas volantes son económicas, amigables con el medio ambiente, fáciles de conseguir y mejoran el hormigón de muchas maneras. Por desgracia, la futura disponibilidad y calidad de las cenizas volantes es una preocupación actual debido, en parte, a las normativas de la EPA que limitan los compuestos presentes en las cenizas volantes, SOx, NOx y mercurio. En comparación con las cenizas volantes y varios otros SCM, el carbonato de calcio (CaCO3) es más económico y se puede mezclar con cemento estándar. Está demostrado que la sustitución del cemento por sólo un 2% de CaCO3 ayuda a reducir la emisión de CO2 de las cementeras en un 69%, lo que satisface los aspectos económicos y medioambientales de las cenizas volantes, además de aportar efectos igualmente positivos al hormigón.
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