María Isabel Sánchez de Rojas Gómez, doctora en ciencias químicas e investigadora con más de 40 años en el Instituto Eduardo Torroja donde ha codirigido el grupo de trabajo Reciclado de Materiales, ha recibido recientemente, con motivo del Congreso Internacional de reciclado de RCD, el Premio a la Trayectoria Profesional por una vida de trabajo, dedicación y esfuerzo.

Un galardón muy merecido que complementa una carrera de éxitos y que viene a sellar una vida laboral dedicada a la investigación y a los materiales reciclados.

D&R: Maribel, ¿qué se siente tras jubilarse y dejar atrás más de 40 años dedicada a los materiales de construcción y al estudio de su reciclaje?

MS: Es curioso, pero no me hago a la idea que estoy jubilada, después de más 40 años trabajando y aunque se intente pasar página, no es sencillo. Tengo más tiempo libre eso sí, para hacer lo que me gusta, que es leer y ver cine, ya que siempre he sido una cinéfila empedernida, pero sigo colaborando con algunos compañeros, y aportando lo que puedo en la temática que inicie y que, después de tanto tiempo, sigue siendo de actualidad.

D&R: ¿Qué vio una química en los materiales reciclados para ponerse a coliderar un grupo de trabajo tan específico?

MS: Mi primera experiencia laboral fue en los laboratorios de hematología de la Fundación Jiménez Diaz, pero enseguida me di cuenta que no era lo mío.

Me surgió la posibilidad de entrar en el Instituto Eduardo Torroja en febrero de 1981, al Grupo de Investigación "Adiciones", cuyo responsable era el Profesor Francisco Soria Santamaría, y enseguida sentí que los materiales de construcción era la temática que me gustaba, y no dude en esforzarme y hacerme con un curriculum competitivo para optar a una plaza de investigador en este instituto.

En esta etapa inicial, agradezco profundamente las enseñanzas y buen hacer del mencionado profesor Soria, y también del profesor José Calleja Carrete, ambos especialistas y profesionales muy valorados en los temas de cementos, procesos de hidratación, adiciones puzolánicas y normativa.

Quiero destacar que, cuando yo me incorporé al instituto y fui presentando mis resultados en eventos y congresos, me movía en un mundo de hombres, ya que éramos pocas las mujeres en este sector, pero tengo que decir que en todo momento me sentía a gusto e integrada, con los mismos derechos y oportunidades, con un salario igual, a igual nivel igual sueldo.

Pienso que en esos años se llevaron a cabo los avances para el verdadero desarrollo profesional de la mujer, que estudiaba y optaba a los mismos puestos que los hombres, por lo menos en la Administración Pública, que es donde he desarrollado mi carrera. Hoy en día, las nuevas generaciones de mujeres se han encontrado ya mucho camino recorrido, y por ejemplo en el Departamento de Materiales del Instituto Torroja el género femenino es mayoritario y por mucho a los investigadores hombres.

Pero volviendo a la pregunta, el tema de reciclado fue consecuencia de la problemática de esos años. Desde los años 70, con la crisis energética, la industria cementera, segunda en consumo de energía, se planteaba a nivel mundial una reducción drástica de la cantidad de energía necesaria en la clinkerización del cemento Pórtland. La forma más rápida y efectiva para solventar o paliar esa crisis fue, con carácter prioritario, la utilización de materiales puzolánicos, ya que éstos no entran en el proceso de clinkerización, y son incorporados al clinker, sustituyendo parte del mismo, para dar lugar a los cementos con adiciones.

Con esta premisa, y coincidiendo con una petición del Instituto Geológico y Minero para estudiar los posibles yacimientos de materiales puzolánicos en España y evaluar su comportamiento como adiciones activas en cementos, realice mi tesis doctoral. Se comprobó, que si bien los yacimientos que se podrían utilizar eran numerosos y adecuados para la extracción de puzolanas, no era tan fácil su explotación, debido a las políticas medioambientales, que minimizaban los permisos para abrir nuevos yacimientos, por la repercusión negativa que tenían en el terreno y el paisaje. Por lo tanto, se tendrían que buscar otros materiales alternativos a las puzolanas naturales y también a la extracción de áridos, ya que con el tiempo se podría llegar a situaciones semejantes a lo ocurrido con los yacimientos de puzolanas.

Con estos objetivos, se empezaron las investigaciones de unos materiales, novedosos en esos momentos, como eran las cenizas volantes, procedentes de centrales termoeléctricas españolas, que utilizaban carbón como combustible. Para estos estudios se contó con la colaboración de ASINEL (Asociación Industrial Eléctrica) y se estudiaron la totalidad de las cenizas volantes disponibles en las centrales existentes en España. Los resultados obtenidos tuvieron una gran repercusión en el conocimiento de estos materiales, lo que permitió, en aquel momento, elaborar la normativa nacional (UNE 83415) y, más tarde, a nivel europeo (EN 450), a partir de la información aportada. Por ese motivo, estas investigaciones dieron como resultado la concesión del Premio AENOR del "Día Mundial de Normalización" para Trabajos de Investigación en 1989.

Por lo tanto, con el inicio del estudio de cenizas volantes, y una vez jubilado el profesor Soria, se organiza el Grupo de Investigación de “Reciclado de Materiales”, del que éramos responsables Moisés Frías y yo.

Este Grupo de Investigación vio claro desde su inicio la necesidad de utilizar materiales procedentes de residuos en el sector de la construcción, no solamente para hacer que ésta fuese más sostenible, sino también por ser una industria que necesita cantidades ingentes de productos, y por tanto podría consumir grandes volúmenes de residuos o materiales de desecho. Por lo tanto, el objetivo de este Grupo de Investigación es el aprovechamiento al máximo de cualquier residuo o subproducto generado durante un proceso industrial y su reciclado como material puzolánico o como árido para morteros y hormigones. Esta valorización sería posible si se buscan aplicaciones concretas de uso, que sean factibles con las características de los materiales objeto de estudio.

Respecto a los RCD, las investigaciones se han centrado en su utilización como adiciones puzolánicas al cemento (RCD cerámicos o mixtos) o como áridos en morteros y hormigones (considerando distintas fracciones granulométricas), intentando establecer los mecanismos para un uso integral de estos residuos, con el fin de minimizar al máximo los vertidos.

D&R: ¿Cuántos trabajos sobre reciclaje de materiales has liderado desde que arrancaste el grupo de trabajo?

MS: Se puede decir, que casi la totalidad de mis más de 350 trabajos de investigación están dedicados al reciclado de materiales, solamente algunos van dirigidos a restauración, ya que siempre me han atraído estos temas, y me gustaba implicarme en el estudio de deterioro de materiales y técnicas de intervención, como las colaboraciones llevadas a cabo en la Catedral de Salamanca, Edificio de Correos, en la Plaza Mayor de Madrid, Escuelas Pías, etc.

En las investigaciones con RCD se han abordado estudios que suponen un avance en el uso de materias primas alternativas, con el fin de mejorar el Medio Ambiente, a través de la minimización de los vertidos de residuos y un descenso en las emisiones del CO₂, proporcionado mayor eficacia y sostenibilidad al sector de la construcción. Al mismo tiempo, reemplaza el concepto tradicional de economía lineal hacia una economía circular, en la que se mantiene el valor añadido de los productos en el tiempo y excluye su eliminación al final de su ciclo de vida.

Además, en los estudios realizados se han contemplado distintos usos de los RCD, como materiales de construcción. Hay que pensar que no todo es hormigón estructural de altas prestaciones, hay otros morteros y hormigones en los que se puedan incorporar los RCD, dejando una puerta abierta a una calidad del residuo menor.

Los trabajos de investigación realizados con RCDs, se han llevado a cabo gracias a la concesión de los siguientes proyectos de investigación:

- BIA 2010- 21194-C03-01: Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica. Ministerio de Ciencia e Innovación. I. Principal: M.I. Sánchez de Rojas. Título: Valorización de RCD de origen cerámico como material de construcción. Influencia de productos contaminantes. Análisis de viabilidad y optimización en plantas de RCD.

- BIA 2013- 48876-C03-01R: Secretaria de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación. Ministerio de Economía y Competitividad. I. Principal: M.I. Sánchez de Rojas. Título: Uso integral de residuos de construcción y demolición (RCDs) como materiales en matrices de base cemento: Compatibilidad con Procesos industriales.

- BIA 2016-76643-C3-1-R: Agencia Estatal de Investigación. Ministerio de Economía y Competitividad. I. Principales: M.I. Sánchez de Rojas y Javier Sánchez Montero Título: Estructuras de hormigón armado recicladas de bajo contenido en clinker y su ciclo de vida en el contexto de una economía circular.

- BIA2017-90838-REDT: Agencia Estatal de Investigación. Ministerio de Economía y Competitividad. I. Principal: M.I. Sánchez de Rojas. Título: Hormigones reciclados basados en materias primas alternativas para una Economía Circular.

- PID2019-107238RB-C21: Agencia Estatal de Investigación. Ministerio de Ciencia e Innovación. I. Principales: C. Medina y M.I. Sánchez de Rojas Título: Diseño materiales con capacidades ignifugas y acústicas con reducida huella de carbono. Prestaciones de seguridad preventiva por sonorización de masas.

- PDC2022-133285-C21: Agencia Estatal de Investigación. Ministerio de Ciencia e Innovación. I. Principales: C. Medina y M.I. Sánchez de Rojas. Título: Soluciones innovadoras de reducida huella de carbono para fomentar la valorización de residuos bajo criterios de Economía Circular. Desarrollo e implementación práctica de morteros sobre un sistema productivo y su puesta en obra. Morteros con capacidades ignífugas y acústicas formulados con RCD y biomasa de reducida huella de carbono. Inclusión de prestaciones de seguimiento en su ciclo de vida por la monitorización de sus masas.

D&R: ¿Cómo crees que ha evolucionado el sector de los RCD y los áridos reciclados en estas últimas décadas?

MS: La evolución de los RCD en España ha sido lenta en relación con otros países europeos de nuestro entorno. En los últimos años, todo ello vinculado con el cumplimiento de los objetivos establecidos por Europa y por ende a nivel nacional, el sector de los RCD se ha visto incrementado de forma significativa, encontrándose en la actualidad plantas de gestión de RCD distribuidas a lo largo de todo el territorio nacional. Este hecho, junto con la publicación del “Protocolo de la UE para la gestión de residuos de construcción y demolición”, ha permitido una correcta gestión de los RCD y una mejora significativa de la calidad de los áridos reciclados resultantes de este proceso tecnológico. Indicar, que según cifras de la Asociación Europea de Áridos (UEPG) y de la Asociación nacional de Fabricantes de Áridos (ANEFA) el volumen de áridos reciclados producidos en 2022 respecto al volumen total se sitúa en Europa y España en un 9,8% y 2,4% respectivamente.

Finalmente, un ejemplo de la evolución de los áridos reciclados en los últimos años se encuentra reflejado en la normativa de hormigones, donde en la antigua Instrucción Española de Hormigón Estructural (EHE-08) los áridos reciclados de hormigón estaban recogidos en un Anejo 15 y 18, mientras que en el actual Código Estructural (CodE) se encuentran dentro del propio articulado (artículo 30.8).

D&R: ¿Crees que algún día el árido reciclado llegará a tener el protagonismo que lleva reclamando desde hace años?

Sin duda alguna el árido reciclado llegará a tener un gran protagonismo en las próximas décadas, dejando atrás los perjuicios preconcebidos de ser un árido de menor calidad que los áridos naturales y por lo tanto que no puede ser incorporado nuevamente a la cadena de valor. Si hace 30 años nos hubiesen preguntado que en la actualidad se estaría debatiendo en todos los foros la utilización de los áridos reciclados de RCD como nueva materia prima en la industria de los materiales de construcción, pocos lo podrían vislumbrar. Pero se debe de tener presente que el contexto socio – político ha cambiado de forma significativa, en la que los indicadores ambientales y sostenibles cobran una especial relevancia. Por ejemplo, la búsqueda de materiales secundarios procedentes de subproductos (ej. RCD) constituye una línea estratégica en la industria de los materiales de construcción para conseguir su descarbonización. Esta tendencia se ha visto reflejada en la reciente publicación del Código Estructural y de otra normativa técnica, así como el impulso que desde ANEFA y el comité CTN “Áridos” se está llevando a cabo para el desarrollo de normas que permitan regular el uso de los áridos de origen secundario, entre los que se encuentran los áridos procedentes de los trabajos de construcción y demolición. Todo ello permitirá incrementar el protagonismo de los áridos reciclados en el sector.

Finalmente, es importante resaltar que en otros países europeos (Bélgica, Países Bajos, Reino Unido…) donde la disponibilidad de recursos naturales es escasa y tienen arraigada una cultura del reciclado mayor que en España, el uso de áridos reciclados es una práctica habitual en distintas aplicaciones.

D&R: La teoría de los materiales reciclados está ya muy estudiada por institutos como, por ejemplo, el Eduardo Torroja, pero ¿qué pasa que de la teoría a la práctica hay todavía mucha distancia?

MS: Por desgracia, el paso de la investigación a la implantación práctica es lenta, lo que a veces desanima enormemente al investigador, Sin embargo, con el tiempo, y en la mayoría de las veces por necesidades del sector, se consigue traspasar la barrera.

En el caso concreto de los RCDs, es importante conseguir unas calidades específicas, que no se logran principalmente por efectos negativos de la mala gestión en la demolición, que se sigue haciendo sin separar adecuadamente las distintas tipologías de residuos en origen. Este hecho, no solamente repercute en la calidad del producto, sino también en el encarecimiento del proceso y en la sostenibilidad de comercialización de los RCD resultantes.

En el caso de los RCD de origen cerámico, menos interesantes como áridos reciclados, aunque tenemos trabajos que demuestran que con una dosificación adecuada se consiguen hormigones con buenas prestaciones, se están intentando introducir en el sector cementero, como material puzolánico. Se está empezando por los rechazos de las fábricas de arcilla cocida, pero se podría extender a los RCDs cerámicos o mixtos, ya que se ha comprobado su comportamiento puzolánico.

Por lo tanto, el investigador en sus publicaciones o en cursos y congresos (Fotos 2 y 3) pretende divulgar los resultados y conclusiones obtenidas, dando a conocer al sector las posibilidades de aplicabilidad de los materiales objeto de estudio.

D&R: ¿Qué le dirías a los nuevos investigadores sobre el reciclaje de materiales?

MS: Lo primero y más importante es que sean creativos; la investigación es sobre todo originalidad, trate de lo que trate. Si van a estudiar el reciclaje y valorización de residuos, tienen que comportarse como detectives, que buscan nuevos productos para las aplicaciones concretas que quieran desarrollar, teniendo en cuenta que los residuos pueden tener procedencias diversas, y pueden provenir de sectores industriales diferentes. En las investigaciones que hemos llevado a cabo en el Grupo de Reciclado de Materiales, se han estudiado escorias de diferentes orígenes, biomasas de productos agrícolas diversos, residuos de industrias dispares, desde la petrolera, hasta industrias del papel, etc, y principalmente los residuos de construcción y demolición RCD, por su gran disponibilidad.

D&R: ¿Los resultados de los diferentes proyectos de investigación os han llevado alguna vez a modificar alguna norma existente en favor de incrementar el uso del árido reciclado?

MS: Como he mencionado anteriormente, es difícil convencer al sector de la construcción de la incorporación de residuos, y cuando se consigue se debe a sus propios intereses.

Así, con la desaparición casi total de las cenizas volantes, los cementeros se han tenido que plantear la búsqueda de otros materiales, y si éstos están ya recogidos en la normativa mejor que mejor. Han optado por las arcillas calcinadas, pero la dificultad de estos materiales es la extracción y posteriormente la calcinación. Sin embargo, los desechos de las fábricas de arcilla cocida y los RCD cerámicos o mixtos pueden ofrecer productos alternativos, fácilmente aplicables como adiciones puzolánicas. Esto que parece trivial, pero no lo es ya que estos residuos no están dentro de la norma y por tanto no son aplicables, pero llegar a modificaciones normativas es lento y cuando se discute a nivel europeo complicado.

No obstante, el paradigma de los RCD como componentes en la formulación de una nueva familia de cementos ha dado un primer paso mediante la publicación reciente de la norma EN 197-6 que recoge el uso de los finos de hormigón reciclados en el diseño de cementos tipo II y VI. Es importante señalar que en esta norma EN197-6, se dice textualmente que “los finos de hormigón reciclado son, en principio, no reactivos. Es posible una cierta reactividad residual hidráulica o puzolánica, pero no contribuye significativamente a la reactividad del cemento”; esto se debe a que en la norma mencionada se limita el contenido en material cerámico (≤ 10 %), que es el responsable de la actividad puzolánica. Los estudios llevados a cabo por el Grupo de Reciclado de Materiales ponen de relieve que para concentraciones de material cerámico mayores (≥ 20 %) el RCD se comportaría como un material puzolánico.

En el caso de los RCD como áridos reciclados, la comunidad científico- técnica, y más concretamente los responsables de desarrollar las normativas, tiene un doble reto en los próximos años: impulsar el uso de los áridos mixtos y cerámicos reciclados que representan aproximadamente un 67% del volumen de áridos reciclados en distintas aplicaciones; y reutilizar la fracción menor de 4 mm del árido reciclado de hormigón. Para ello será necesario que esta tipología de residuos se encuentre recogida en la normativa correspondiente. Los técnicos pertenecientes a los distintos órganos normativos deberán de reflexionar que si en otros países europeos (Italia, Dinamarca y Portugal) contemplan por ejemplo el uso de áridos reciclados mixtos, en función de su composición, para hormigones con fines estructurales o no estructurales porque España no lo recoge en su normativa, y más aún en el actual contexto en el que muchas plantas de RCD dotan a los áridos reciclados de un Marcado CE.

Respecto a los finos de RCD cerámicos y mixtos existe una patente realizada por mi grupo de investigación, así como artículos científicos que avalan su potencial uso en la industria cementera, como se ha mencionado anteriormente. Estas evidencias, deberían de ser contempladas por el comité CTN 80 “Cementos y cales” y tratar de incluir estos subproductos como nuevos componentes alternativos en la industria cementera.

Finalmente, la inclusión de esta tipología de subproductos en la normativa contribuirá de forma significativa a alcanzar los objetivos de descarbonización marcados por el sector de la construcción para el 2050.

D&R: ¿Cuántos investigadores tiene el instituto Eduardo Torroja dedicados a proyectos con RCD o áridos reciclados?

MS: Aunque yo me he jubilado recientemente, el Grupo de Investigación de Reciclado de Materiales sigue activo, ahora bajo la dirección única de Moisés Frías.

Además, en los proyectos de investigación de los últimos años se establecieron colaboraciones, a través de la firma de Unidades Asociadas, con universidades, como la Autónoma de Madrid, la Escuela Superior de Arquitectura de Madrid y en especial con la Universidad de Extremadura y el catedrático César Medina, con el que se han llevado a cabo muchos de los trabajos de investigación realizados.

También quiero destacar que en 2017 se solicitó y fue aprobada una Red de Excelencia sobre “Hormigones reciclados basados en materias primas alternativas para una Economía Circular” (BIA2017- 90838-REDT: Agencia Estatal de Investigación. Ministerio de Economía y Competitividad), de la que fui Investigadora Responsable. Esta Red estaba constituida por 10 Universidades españolas, que estudiaban los RCD, y ha dado lugar a la Asociación Española de Hormigones Ecosostenibles (EcoH), de la que soy socia fundadora. Por lo tanto, este tema es considerado estratégico y está ampliamente representado en los estudios de muchos Grupos de Investigación.

D&R: La evolución de los materiales de construcción generará un producto final reciclable de mayor calidad, ¿cómo beneficia a los RCD y a los áridos reciclados generados esta evolución?

MS: Los últimos trabajos que he llevado a cabo se han centrado en introducir los áridos reciclados RCD en morteros avanzados, con características mejoradas, respecto a morteros comerciales. Estas mejoras tecnológicas repercuten en el sector, pero también en la aplicabilidad de los áridos reciclados.

Para su verdadero desarrollo industrial es importante que intervengan profesionales, que avalen estás investigaciones y asesoren sobre los beneficios o dificultades en la implementación real de los productos diseñados.

Como he mencionado anteriormente, se pueden aplicar RCD en diversas aplicaciones constructivas. Los avances en este sentido repercuten favorablemente en el uso de los RCD, y abren nuevas vías que amplíen su comercialización.

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