Hacia un concreto de Cero Emisiones de Carbono

Reduzca Significativamente La Huella De Carbono De Su Estructura De Concreto Con PENETRON ADMIX®

LOS EFECTOS DEL CALENTAMIENTO GLOBAL PRODUCIDO POR EL HOMBRE YA IMPACTAN EL MEDIO DE VIDA DE MILLONES DE PERSONAS HOY.

Impactos de los elementos de construcción en el CO2 total incorporado.

A medida que las temperaturas continúen aumentando durante el próximo siglo, los desastres naturales como inundaciones, huracanes, sequías y olas de calor se intensificarán, lo que eventualmente hará que partes de nuestro planeta sean inhabitables.

Para limitar el aumento de la temperatura global a 1,5 grados centígrados por encima de los niveles preindustriales según lo acordado en el Acuerdo de París, el Pacto Climático de Glasgow (COP26) tiene como objetivo una reducción del 45% en las emisiones globales de dióxido de carbono para 2030 en relación con el nivel de 2010, y para cero neto a mediados de siglo. Aun así, es probable que el mundo sea testigo de un aumento de 2,4 °C para 2100.

Con una contribución del 8%, la industria cementera mundial es el segundo mayor productor de CO 2 y, por lo tanto, uno de los principales puntos de enfoque de los objetivos climáticos de la COP26. Reconociendo esto, Canadá, Alemania, India, los Emiratos Árabes Unidos y el Reino Unido ya se comprometieron a alcanzar el cero neto en el uso de hormigón y acero en las “grandes construcciones públicas” para 2050. De acuerdo con estos objetivos, 40 fabricantes mundiales de hormigón y cemento bajo el GCCA ahora se compromete a reducir las emisiones de CO 2 a la mitad para 2030 en el camino hacia el logro de emisiones netas cero para 2050.

Dado que la estructura de hormigón proporciona la mayor parte (aprox. 66 %) del carbono incorporado de un edificio, el hormigón es el problema más apremiante que hay que abordar. Dado que la huella de carbono del agua y los agregados es insignificante, la huella de carbono del hormigón está determinada casi en su totalidad por el cemento (0,93 kg CO 2 /kg), lo que lo convierte en el mayor contribuyente de carbono incorporado en el entorno construido. Además, la producción de cemento también genera altas emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) y óxido de azufre (SOx), que contribuyen a la lluvia ácida, un mayor deterioro de la salud pública y el cambio climático global.

Ha llegado el momento de una acción urgente y audaz. Así es como PENETRON puede ayudar.

  • Superestructura • 63,68%
  • Acabados Exteriores • 14,46%
  • Acabados Internos • 9.84%
  • Elementos de montaje • 9,50%
  • Subestructura • 2,40%
  • Obras Exteriores • 0,12%

La industria, los arquitectos y los ingenieros ahora tienen la tarea de incorporar productos bajos en carbono y soluciones sostenibles en sus proyectos, y se puede hacer mucho en ese sentido;

  • Incorporación de materiales cementicios suplementarios (SCM) en mezclas de concreto
  • Permitiendo diseños inteligentes para construir más con menos
  • Construcción de estructuras duraderas para una vida útil prolongada
  • Impulsando la economía circular y el reciclaje de materiales de construcción
  • Especificación de soluciones de baja huella de carbono
  • Introducir productos más ecológicos y descarbonizar la producción

EL RETO MUNDIAL 2050

Un desafío multidisciplinario para lograr cero emisiones netas de carbono incorporado para 2050. Alineación de la misión con:

PENETRON ADMIX
Reduciendo La Huella De Carbono De Su Proyecto

PENETRON ADMIX es un aditivo cristalino sustentable que reduce la permeabilidad del concreto. Al brindar una protección completa contra el deterioro del concreto causado por el ataque químico, la corrosión y los ciclos de congelación y descongelación, PENETRON ADMIX extiende la vida útil de las estructuras de concreto. Se mezcla fácilmente durante la dosificación y no se ve afectado por las condiciones climáticas, lo que ayuda a reducir la huella de carbono general de las mezclas de concreto y los proyectos de construcción.

PROBADO. SEGURO.
SOSTENIBLE.

Beneficios

  • Reduce la huella de carbono de las mezclas y aplicaciones de concreto
  • Reemplaza las soluciones de impermeabilización no sostenibles
  • Prolonga la vida útil de las estructuras de hormigón.
  • Proporciona capacidad de autocuración
  • Hace que el hormigón sea impermeable.
  • Minimiza cualquier mantenimiento futuro relacionado con la impermeabilización
  • Ayuda a mantener o acortar los cronogramas de construcción
  • Mayor protección contra la corrosión y la carbonatación de las barras de refuerzo
  • Mayor resistencia química (pH3-11)
  • No tóxico e ideal para aplicaciones de agua potable (certificación NSF-61)
  • Sostenible: Aprobado por EPD y GreenGuard Gold

Cómo funciona

El hormigón es poroso y consta de microfisuras, poros y capilares, que suelen tener un ancho de entre 0,1 y 0,5 mm.

El agua y los productos químicos a base de agua ingresan al concreto a través de la matriz capilar.

Cuando se agrega PENETRON ADMIX al concreto, los ingredientes activos reaccionan para generar una red cristalina insoluble.

Esta red sella huecos y microfisuras contra la penetración de agua, incluso bajo alta presión hidrostática.

El agua no puede pasar a través de las formaciones cristalinas y el concreto ahora es impermeable.

PENETRON ADMIX proporciona una capacidad de autorreparación ya que las nuevas grietas finas que se forman a lo largo de la vida útil del concreto se sellan tan pronto como ingresa el agua.

Impermeabilización Profunda Y Autorreparación

PENETRON ADMIX proporciona hasta un 100 % de reducción de la permeabilidad. Esto mantiene el entorno alcalino adecuado necesario para mantener pasivado el acero incrustado y evitar la corrosión.

Dado que el agua es la causa principal del deterioro del concreto, la protección de impermeabilización permanente de PENETRON elimina en gran medida la necesidad de mantenimiento de las estructuras de concreto a lo largo de su vida útil y la huella de carbono que conlleva.

Del mismo modo, al permitir la autorreparación de grietas de hasta 0,5 mm a lo largo de la vida útil del hormigón, evitando la entrada de agua y la corrosión, se evita en gran medida la necesidad de mantenimiento de las estructuras de hormigón.

El Comité ICRI 160 señala que la estrategia de sustentabilidad más efectiva para las estructuras de concreto y mampostería es evitar la necesidad de reparaciones.

En el Reino Unido, el costo anual de reparar estructuras de hormigón armado cerca de las zonas costeras es de 755 millones de libras esterlinas. La corrosión representa el 80% de todos los daños a las estructuras de hormigón armado. Solo en los Estados Unidos, la reparación de tales estructuras cuesta aproximadamente $ 300 mil millones al año.

PENETRON ADMIX
sella grietas en tan solo 4 días

Antes

Después

La tabla anterior muestra cómo el concreto tratado con PENETRON ADMIX, diseñado para 50 o 100 años de vida útil, requiere poco o ningún mantenimiento, y permite una reducción en la cobertura de concreto, a pesar de la exposición a la corrosión por cloruros o carbonatación.

Como resultado, menos ciclos de mantenimiento en comparación con el hormigón convencional reducen el CFP de mantenimiento del edificio en un mínimo del 40 % (3 en 5 ciclos) y hasta en un 300 % (0 en 3 ciclos).

Reducción Promedio De CFP: 90% En Mantenimiento Para Proyectos Típicos

Durabilidad/Extensión De La Vida Útil

Una economía circular sostenible optimiza el uso de los recursos naturales y la energía para minimizar las emisiones de CO 2 . El concreto convencional, el segundo producto más consumido en el mundo, consiste en materiales naturales duraderos pero falla cuando se expone a ambientes agresivos, lo que resulta en reparaciones o reemplazos frecuentes y costosos. Esto aumenta el uso y procesamiento de materias primas y energía, lo que aumenta las emisiones de CO 2 .

La huella de carbono incorporada (CFP) de un edificio es la suma de:

  • (A) CFP de todos los materiales de construcción (desde la cuna hasta la puerta)
  • (B) CFP de todas las operaciones de construcción
  • (C) CFP de todas las operaciones de mantenimiento
  • (D) CFP de operaciones de demolición y eliminación de materiales usados.

Mediante el uso de una mezcla de hormigón duradera con propiedades de autorreparación, la vida útil de una estructura, definida como el número de años en que la probabilidad de corrosión permanece en ≤10 %, puede extenderse en 60 años o más. Al final de su vida útil prevista, un edificio puede permanecer en servicio tal como está o recibir una nueva fachada, actualizaciones de M&E y ser rediseñado para cumplir una vida de diseño similar. Como resultado, (A), (B), (C) y (D) se reducen drásticamente o se eliminan por completo, proporcionando efectivamente a dos estructuras la CFP de una sola estructura.

Reducción de CFP resultante: hasta 50% y más

Compatible Con SCM

Con la industria mundial del cemento y el hormigón comprometida con el carbono neto cero para 2050, y siendo el cemento el principal culpable del carbono, el camino obvio a seguir es reducir el consumo de cemento mediante el uso de materiales cementicios complementarios (SCM) como cenizas volantes, escoria de alto horno, sílice humo, ceniza volcánica, etc. Como estos SCM son subproductos de la industria del carbón y el acero, no se suman a la CFP de los proyectos de construcción y agregan valor más allá de su capacidad vinculante. Los SCM son adoptados cada vez más por la industria y también son cada vez más escasos.

PENETRON ADMIX es totalmente compatible con el uso de SCM. Funciona igualmente bien con mezclas OPC y SCM/OPC, lo que permite una gran reducción del carbono incorporado en la estructura.

Reducción Del Contenido De Cemento

PENETRON ADMIX permite el uso de un concreto de grado inferior mientras se logra la misma o mejor durabilidad. Esto permite el uso de un hormigón más ligero, más flexible y, sí, más económico para satisfacer las mismas especificaciones de rendimiento.

Se realizaron pruebas de durabilidad del concreto bajo el ataque de la penetración de cloruro y la carbonatación, con un valor CFP máximo para PENETRON ADMIX de 4.9kgeqCO 2 /m³.¹

El CFP de las mezclas de hormigón se adoptó a partir de una investigación realizada por la Asociación de Información e Investigación de Servicios de Construcción (BSRIA) y la Universidad de Bath¹, ambas en el Reino Unido. La investigación proporciona una gran base de datos de CFP para los materiales de construcción más comunes, incluido el concreto (con y sin materiales cementicios complementarios) con un rango de resultados de pruebas de resistencia a la compresión² de 28 días.

¹ Informe técnico RAA0036A-01 | ² https://ghgprotocol.org/Third-Party-Databases/Bath-ICE

Protección Contra La Migración De Cloruro

La durabilidad del hormigón se puede determinar en función del coeficiente de migración de cloruros y del recubrimiento del hormigón (2ª ley de difusión de Fick).

La investigación citada aquí muestra que PENETRON ADMIX mezclado con hormigón de baja calidad proporciona una mejor protección contra la migración de cloruro que una mezcla que cumple con BS 8500-1 con 40 kg más de materiales cementosos, diseñada para una vida útil de 50 años.

Además, la cobertura de concreto puede reducirse significativamente sin que se reduzca la vida útil de la estructura debido a la corrosión inducida por los cloruros para una mezcla de concreto de bajo grado que contenga PENETRON ADMIX.

Los resultados de las simulaciones que comparan la mezcla prescrita de BS 8500-1 (mezcla de control, mezcla prescrita) y la mezcla que contiene PENETRON ADMIX se informan en los siguientes gráficos, con un espesor de cubierta que varía del espesor de cubierta objetivo durante 100 años (65 mm) al espesor de cubierta objetivo durante 50 años (50 mm) según BS 8500 para exposición al agua de mar. El contenido inicial de cloruro corresponde a una estructura portuaria típica sujeta a niebla salina.

Para cada valor asignado de recubrimiento de concreto, el límite de vida útil debido a la corrosión inducida por la penetración de cloruro de una mezcla de concreto de bajo grado que contiene PENETRON ADMIX es mayor que el correspondiente concreto de mayor grado prescrito por BS 8500-1.¹

Los resultados de estas pruebas apuntan a una posible reducción del 10 % en el contenido de cemento, lo que da como resultado un concreto más liviano, más flexible y más económico.²

Reducción de CFP resultante: 10 %³

¹ Informe técnico RAA0036A-01 | ² Informe técnico RAA0036A-01 | ³ MIX A – CFP = 369 kg eq-CO 2 /m² | MEZCLA B – CFP = 325 + (3,80 ÷ 4,00)*4,9 = 330 kg eq-CO 2 /m²

Protección Contra La Carbonatación

El papel de PENETRON ADMIX en la extensión de la vida útil del concreto reforzado expuesto a la carbonatación se midió al comparar una mezcla de concreto de baja calidad que contenía PENETRON ADMIX con una mezcla de concreto designada (clase XC3/XC4) según lo requiere BS 8500-1. Este último es una mezcla de concreto duradero con una cobertura de concreto nominal de 30 mm para una vida útil de 50 años y contiene 35 kg más de materiales cementicios.

Cámara climática con prismas para carbonatación acelerada (norma suiza SIA 262/1-X)

Los valores del coeficiente de carbonatación (K) obtenidos para las dos mezclas después de 90 días confirman que el concreto de menor grado con PENETRON ADMIX proporciona una protección superior contra la carbonatación;

HORMIGÓN DESIGNADO SEGÚN BS 8500
K = 1,64 MM/√ AÑOS

CONCRETO DE GRADO INFERIOR CON PENETRON ADMIX
K = 0.85 MM/√ AÑOS

XC3

XC4

Los resultados de la investigación¹ concluyeron que para cada valor dado de cobertura media de concreto, el tiempo para alcanzar el límite de vida útil debido a la corrosión inducida por la carbonatación es muchas veces mayor para una mezcla de concreto de bajo grado que contiene PENETRON ADMIX que la correspondiente mezcla de concreto de mayor grado prescrita. por BS 8500-1. Además, este resultado permite una notable reducción del recubrimiento de hormigón.²

Reducción de CFP resultante: 10 %³

¹ Informe técnico RAA0036A-01 | ² Descargo de responsabilidad: esta investigación se realizó en condiciones de laboratorio. Los ingenieros de proyectos deben calcular las mezclas y la cobertura de concreto en función de los requisitos de desempeño del concreto de un proyecto. | ³ Cálculo de CFP de la mezcla A, que es un C40/50 nominal y de la mezcla B que es un C32/40 nominal; MEZCLA A – GRADO SUPERIOR – CFP = 369 kg eq-CO 2 /m³ | MEZCLA B – GRADO INFERIOR – CFP = 329 + (3,15 ÷ 4,00)*4,9 = 330 kg eq-CO 2 /m³

Eliminación De Productos Con Altas Emisiones De Carbono

Las soluciones de impermeabilización convencionales para estructuras de hormigón subterráneas suelen incluir una de las opciones de tratamiento de superficie que se indican a continuación, con sus correspondientes huellas de carbono (CFP).¹

El CFP de PENETRON ADMIX se asume aquí como el CFP de clinker² y CFP de materiales patentados³. Considerando la dosis máxima prevista para el producto en concreto de alto desempeño (4.0 kg/m³),⁴ el valor máximo de CFP para PENETRON ADMIX es de 4.9 kgeqCO 2 /m³.

Las tablas de la derecha comparan los CFP de diferentes mezclas de concreto con PENETRON ADMIX sobre la base de m² para un espesor de pared promedio entre 0,25 y 0,35 m con las mismas mezclas con los tratamientos superficiales convencionales mencionados anteriormente.⁵

En resumen, la eliminación de soluciones de impermeabilización no sostenibles a base de polímeros para estructuras subterráneas y el reemplazo con tecnología cristalina (en combinación con cementos de puzolana utilizados con cemento Portland) reduce la huella de carbono por metro cuadrado de concreto impermeabilizado convencionalmente en comparación con el concreto convencional. concreto autorreparable en un promedio de 20% y hasta 27%⁵.

Reducción de CFP de la subestructura resultante: 20 %

¹ Los valores de CFP se adoptan a partir del impacto ambiental comparativo del ciclo de vida de las soluciones de impermeabilización para cubiertas planas. Aplicación de las soluciones estudiadas en la rehabilitación de infraestructura militar (Miriana Gonçalves – Tesis de Maestría – Tecnico Lisboa, 2015) | ² 0,93 kgeqCO 2 /kg | ³1.514 kgeqCO 2 /kg | ⁴1% de 400 kg/m3 de ligante | ⁵ Informe técnico RAA0036A-01

Aceleración De La Programación De La Construcción

Se obtienen múltiples beneficios al evitar el uso de tratamientos impermeabilizantes tópicos, especialmente para sótanos. Una huella de excavación más pequeña, eliminando la necesidad de que los contratistas de impermeabilización apliquen membranas, y sin esperar a que se instalen las condiciones climáticas ideales, etc. Estos factores contribuyen a optimizar la programación de la construcción y reducir el CFP de la estructura.

Al combinar las etapas de vertido e impermeabilización, podemos acelerar significativamente el cronograma de construcción, ahorrar recursos y reducir la huella de carbono del proyecto.

Reducir Su CFP Con PENETRON ADMIX

Dependiendo del nivel de compromiso para lograr concreto con cero carbono neto para 2050, se pueden lograr las siguientes reducciones de la huella de carbono con PENETRON ADMIX:

Para estructuras de hormigón

  • Extensión de la vida útil: 50 % de reducción de CFP
  • Reducción del contenido de cemento: 10% de reducción de CFP

Para diferentes componentes:

  • Mantenimiento: 90% de reducción en trabajos de mantenimiento y reparación
  • Reemplazo de membranas impermeabilizantes: 20 % de reducción de CFP para estructuras subterráneas¹

Reducciones de CFP no cuantificadas

  • Compatibilidad con una variedad de SCM
  • Programas de construcción más cortos

En Pocas Palabras: Hasta Un 65 % De Reducción De CFP Para La Estructura De Hormigón En General


¹ La reducción del 20 % en la subestructura representa el 5 % en toda la estructura si el volumen de hormigón del sótano sigue siendo igual o superior al 25 % del volumen de hormigón de toda la estructura

Ganar La Certificación LEED Con PENETRON

PENETRON sigue pautas ambientales estrictas y ha sido certificado por la norma ambiental ISO 14001 en los Estados Unidos.

Los productos de Penetron, incluido PENETRON ADMIX, desempeñan un papel en ayudar a los proyectos con la realización de su crédito mientras logran una variedad de estándares reconocidos internacionalmente como Singapore Green Label, EPD, CDPH y GreenGuard Gold.

Así es como Penetron puede respaldar su acreditación LEED.

LEED v4 BD+C
(Diseño y Construcción de Edificios)

Sitios Sostenibles (SS)

Crédito SS: Desarrollo del sitio: proteger o restaurar el hábitat (hasta 2 puntos)

Se necesita menos excavación cuando se usa PENETRON ADMIX ya que se elimina la necesidad de espacio para aplicar un material de superficie (por ejemplo, una membrana). PENETRON ADMIX se agrega directamente al concreto.

Crédito SS: Reducción Isla de Calor (hasta 2 puntos)

Una losa de techo de concreto tratado con PENETRON o PENETRON ADMIX actúa como la base de un sistema de jardín en el techo que evita la penetración de agua a través de la losa.

Materiales y Recursos (MR)

Crédito MR: Reducción del impacto del ciclo de vida del edificio (hasta 6 puntos)

Los productos PENETRON ayudan en la rehabilitación, impermeabilización y protección de estructuras existentes aumentando tanto la durabilidad como la vida útil del concreto.

Crédito MR: Gestión de Residuos de Construcción y Demolición (hasta 2 puntos)

Los productos PENETRON eliminan los desechos, ya que se pueden reciclar junto con el concreto después de la demolición, mientras que los productos a base de petróleo que no son amigables con el medio ambiente, como las membranas, van al vertedero o deben eliminarse de otra manera. El embalaje de Penetron es totalmente reciclable.

Calidad del ambiente interior (EQ)

Crédito EQ: materiales de baja emisión (1 punto)

Categoría: Pinturas y revestimientos para interiores aplicados en obra;
Los productos Penetron son productos ecológicos certificados que contienen cero VOC.

Crédito EQ: Plan de gestión de la calidad del aire interior de la construcción (1 punto)

Los productos PENETRON contienen cero COV y, por lo tanto, no expondrán a los trabajadores de la construcción a ningún contaminante oloroso, irritante y/o dañino.

Innovación (IN)

Crédito IN: Innovación (1 punto)

Se ha comprobado que Penetron Admix ralentiza la difusión de cloruro y, por lo tanto, prolonga la corrosión del refuerzo según lo medido y calculado por la segunda ley de difusión de Fick. Esto da como resultado una extensión de la vida útil del hormigón hasta 60 años en entornos críticos.

LEED v4 ID+C
(Diseño y Construcción de Interiores)

Materiales y Recursos (MR)

Crédito MR: Gestión de Residuos de Construcción y Demolición (2 puntos)

Opción 2: Reducción del Material de Desecho Total;
Los productos de Penetron se reciclan junto con el hormigón después de la demolición, mientras que los productos a base de petróleo nocivos para el medio ambiente, como las membranas, van al vertedero o tienen que eliminarse de otra manera.

Calidad del ambiente interior (EQ)

Crédito EQ: materiales de baja emisión (1 punto)

Categoría: Pinturas y revestimientos para interiores aplicados en obra;
Los productos Penetron son productos ecológicos certificados que contienen cero VOC. Por lo tanto, la aplicación de Penetron no afectará negativamente la calidad del aire en el proyecto con respecto a los contaminantes olorosos, irritantes y/o dañinos.

Innovación (IN)

Crédito IN: Innovación (1 punto)

Se ha comprobado que Penetron Admix ralentiza la difusión de cloruro y, por lo tanto, prolonga la corrosión del refuerzo según lo medido y calculado por la segunda ley de difusión de Fick. Esto da como resultado una extensión de la vida útil del hormigón hasta 60 años en entornos críticos.

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