Estudio de la reactividad del lodo procedente del lavado de cantera y del filler de hormigón proveniente de residuos de demolición como materiales cementantes suplementarios

Abstract

El presente estudio analiza la viabilidad del lodo procedente del lavado de cantera y del filler de hormigón reciclado proveniente de residuos de demolición como materiales cementantes suplementarios (MCS) en la fabricación de morteros de construcción sostenibles. El estudio se centra en la búsqueda de alternativas al cemento Portland tradicional, con la finalidad de reducir la huella de carbono y fomentar la economía circular en el sector de la construcción. La metodología aplicada incluyó la caracterización física y mineralógica de los materiales, la preparación de mezclas con sustitución parcial del 30 % del cemento por diferentes proporciones de lodo de cantera (LC) y filler de hormigón (FH), así como la realización de ensayos en estado fresco (consistencia y trabajabilidad) y en estado endurecido (resistencia a flexión, resistencia a compresión, densidad y absorción). Los resultados mostraron que la sustitución parcial de cemento por residuos permite obtener morteros con propiedades mecánicas competitivas, especialmente a edades avanzadas de curado (28 y 60 días), destacando las combinaciones con mayor proporción de filler de hormigón. Desde el punto de vista de la sostenibilidad, el estudio demuestra que el uso de residuos de cantera y demolición contribuye a la reducción de emisiones de CO₂, al menor consumo de recursos no renovables y a la reutilización de subproductos industriales, alineándose directamente con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS 9, 11, 12 y 13). En conclusión, la incorporación de lodo de cantera y filler de hormigón reciclado como sustitutos parciales del cemento Portland constituye una alternativa técnica, económica y ambientalmente viable, abriendo nuevas posibilidades para la producción de morteros sostenibles.

This study analyzes the feasibility of quarry washing sludge and recycled concrete filler from demolition waste as supplementary cementitious materials (SCMs) in the production of sustainable construction mortars. The research focuses on finding alternatives to traditional Portland cement in order to reduce the carbon footprint and promote a circular economy within the construction sector. The applied methodology included the physical and mineralogical characterization of the materials, the preparation of mixtures with a 30% partial replacement of cement by different proportions of quarry sludge (LC) and concrete filler (FH), as well as the performance of tests in the fresh state (consistency and workability) and in the hardened state (flexural strength, compressive strength, density, and absorption). The results showed that the partial replacement of cement with waste materials makes it possible to obtain mortars with competitive mechanical properties, particularly at advanced curing ages (28 and 60 days), with the most notable performance in mixtures containing a higher proportion of recycled concrete filler. From a sustainability perspective, the study demonstrates that the use of quarry and demolition waste contributes to reducing CO₂ emissions, lowering the consumption of non-renewable resources, and reusing industrial by-products, directly aligning with the Sustainable Development Goals (SDGs 9, 11, 12, and 13). In conclusion, the incorporation of quarry sludge and recycled concrete filler as partial substitutes for Portland cement represents a technically, economically, and environmentally viable alternative, opening new possibilities to produce sustainable mortars.