El ansiado cemento
Prueba industrial de producción de cemento LC3 en la fábrica de cemento Siguaney, Agosto 2013. Foto: Cortesía del autor
El cemento es uno de los inventos más útiles de la civilización humana. La calcinación a muy altas temperaturas de una mezcla de piedra caliza y arcillas permite la producción de un maravilloso material que, cuando es molido hasta polvo, puede ser moldeado en las primeras cuatro horas luego de añadir agua, y a continuación endurece como una roca. El cemento actúa como “pegamento” de los áridos en la producción del hormigón, el material más utilizado por el ser humano después del agua.
Cuba fue de los primeros países en la región en iniciar la producción de cemento. La incipiente industria de cemento cubana sostuvo el desarrollo urbano en La Habana en los años 1950, en la que se construyeron edificios icónicos de gran altura y otras obras de infraestructura como el túnel de la bahía de la Habana. [1] El triunfo de la Revolución en enero de 1959 inicia una renovación de la industria de cemento, que llega a su clímax en los años 1980, con una producción cinco veces superior a la realizada en el 1958.
La caída del socialismo en el este de Europa y el endurecimiento del bloqueo de USA tuvieron un fuerte impacto sobre la industria de cemento. La persecución extraterritorial de socios internacionales y el bloqueo al acceso a financiamiento, repuestos y energía cobró factura a la industria, cuya producción en 2021 cayó a niveles similares a los de 1958. [2] La industria está en medio de un proceso inversionista que ha sido demorado debido a las mismas causas, y que debe producir un cambio en la industria en la segunda mitad del 2025, según se anuncia en la prensa oficial.
Mientras tanto, en el mercado informal una bolsa de cemento Portland P35 puede costar hasta CUP 2 000. La producción de bloques, adoquines, viguetas y bovedillas, y otros, que demandan cemento, se ha visto impactada, y con esto se ha afectado el programa de producción local de materiales para la vivienda. Las opciones son emplear “otros materiales” de dudosa calidad, o esperar a que la industria de cemento disponga de sus capacidades de producción de cemento.
Los retos de la industria
La producción de cemento en Cuba depende principalmente de la capacidad de producción de Clinker. La producción de Clinker en Cuba está limitada principalmente por causas energéticas y a las complicaciones tecnológicas propias de la explotación prolongada de los hornos y la falta de mantenimiento.
Es práctica común el empleo de materiales que sustituyan parcialmente el Clinker en la producción de cemento. Estos materiales, conocidos como “puzolanas” pueden sustituir hasta un 30% del Clinker sin que el cemento resultante pierda propiedades. Cuba dispone de grandes reservas de tobas zeolíticas, ubicadas en zonas cercanas a las fábricas de cemento, que pueden ser utilizadas como puzolanas y sustituir entre un 15-25% de Clinker. Los cementos que produce la industria cubana tienen contenidos de Clinker entre un 75-90%, muy altos en relación a los de la región, que están alrededor del 60%. [3]
La baja reactividad de las tobas zeolíticas cubanas limita la cantidad de Clinker a sustituir a los niveles presentados arriba, y representa la principal barrera en la carrera hacia incrementar la producción de cemento. Bajar el contenido de Clinker, por tanto, es la meta.
Rebajar contenido de Clinker
En el 2009 un equipo internacional de científicos de Suiza y Cuba llegaron a una fórmula de cemento, conocido como el “LC3”, sobre la que un orador en un reciente evento global afirmó que “es la innovación más importante en los últimos 100 años de historia del cemento”. La esencia de la innovación es la sinergia que se produce entre la arcilla calcinada -una puzolana- y la caliza finamente molida, que permite reducir el contenido de Clinker por debajo del 50% sin comprometer las propiedades del cemento, y brindando unos resultados espectaculares en durabilidad en hormigones. [4]
En el año 2013 Cuba marcó titulares en la prensa internacional especializada con la realización de la primera prueba industrial de producción del cemento LC3, que se realizó en la fábrica de cemento Siguaney. [5] El equipo cubano en Villa Clara logró montar una planta piloto en el 2021, en la que hasta hoy se produce de forma sistemática el material. A escala internacional compañías como Cementos ARGOS y CIMPOR han montado fábricas donde se produce de forma comercial el nuevo cemento. Las trasnacionales del sector como Holcim y Heidelberg Zement realizan inversiones en varios países para iniciar la producción del cemento LC3.
Opciones en Cuba
Planta piloto de producción de cemento LC3. Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas. Foto: Cortesía del autor
Estudios recientes realizados con materias primas cubanas demuestran la factibilidad de producir un cemento LC3 con 50% de Clinker con propiedades equivalentes al P35 (90% de Clinker). Igualmente, estudios realizados confirman la posibilidad de producir un cemento LC3 con 35% de Clinker capaz de emular las propiedades de un cemento PZ25 (65% de Clinker). Por esta vía la industria puede reducir hasta un 40% del Clinker empleado en la producción de cemento, o con la misma cantidad de Clinker aumentar la producción de cemento.
Desde el 2016 el Ministerio de Energía y Minas implementó un programa para identificar, estudiar y certificar los yacimientos de arcillas caoliníticas en el país. A través de este programa se han podido estudiar yacimientos en las provincias de Artemisa, Sancti Spiritus, ME Isla de la Juventud, Holguín y Villa Clara. Las reservas hipotéticas de estos recursos exceden los cientos de millones de toneladas, suficiente para montar producciones masivas de este cemento.
Para producir el cemento LC3 en una planta de cemento solamente hay que crear condiciones para la calcinación de arcillas. El resto de los procesos productivos son los mismos. Las fábricas de cemento de Siguaney y Cienfuegos disponen de capacidad e infraestructura para realizar la calcinación sin tener que hacer muchos cambios al proceso tecnológico. Solo por esta vía podría implementarse la producción anual de 200 mil toneladas de cemento LC3, con menos Clinker que el usado en la actualidad. Esta producción podría mitigar la demanda de cemento a muy corto plazo, hasta que las nuevas inversiones estén operativas en 2025.
Otra opción viable sería el montaje de mini plantas de producción de cemento LC3 vinculadas con las plantas de cemento. La Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas y la Planta Mecánica “Fabric Aguilar Noriega” de Villa Clara diseñaron y fabricaron una planta de 40 ton diarias, cuyo equipamiento espera desde principios del 2022 ser instalado en su destino final en el Municipio Especial “Isla de la Juventud”. Como esta podrían montarse miniplantas en varios lugares del país, donde los recursos están identificados. Tecnología cubana, producida en Cuba.
Además de reducir el consumo de Clinker (o aumentar producción de cemento sin crecer en Clinker), el nuevo cemento ha demostrado ser entre un 20-25% más barato que los cementos tradicionales, con reducciones importantes en el consumo de portadores energéticos. Este cemento permite además reducir hasta un 40% de las emisiones de carbono asociadas a la producción.
En resumen…
Nunca antes tuvo la industria de cemento cubana una oportunidad como esta de introducir una novedosa tecnología en cuyo desarrollo la Ciencia cubana ha tenido un importante papel, con garantía de soberanía tecnológica. Lo va a agradecer el programa de la vivienda, los inversionistas en infraestructura, pero más importante aún, aquel ciudadano de a pie, que posiblemente no tenga que pagar más una fortuna por una bolsa de cemento.
Referencias
[1] J. de las C. Toraya, 100 años de cemento cubano, Ministerio de la Industria de materiales de la Construcción y Editoria Política, 1995.
[2] ONEI, Anuario estadístico de cuba 2022. Industria Manufacturera. Edición 2023, 2023.
[3] Y. Villagrán‐zaccardi, R. Pareja, L. Rojas, E. Irassar, A. Torres‐acosta, J. Tobón, V.M. John, Overview of cement and concrete production in Latin America and the Caribbean with a focus on the goals of reaching carbon neutrality, RILEM Tech. Lett. 7 (2022) 30–46.https://doi.org/10.21809/rilemtechlett.2022.155.
[4] M. Antoni, J. Rossen, F. Martirena, K. Scrivener, Cement substitution by a combination of metakaolin and limestone, Cem. Concr. Res. 42 (2012) 1579–1589.https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2012.09.006.
[5] Á.F. Pérez Cabrera, Cemento ecológico , un logro de incalculable valor, Granma. (2016) 4.
Sobre el autor: Ingeniero Civil (1983). Doctor en Ciencias Técnicas (1988). Doctor en Ciencias (2004). Director del Centro de Investigación y Desarrollo de Estructuras y Materiales, CIDEM. Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas. Representa a esta institución en la Red Global para el Cemento y el Hormigón (www.gcca.org)
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El cemento LC3 es una muy promisoria Innovación con reconocimiento en Cuba y en otros países a partir de un excelente resultado de la ciencia y tecnología del colectivo del CEDEM dirigido por el DrCs Fernando Martirena de la UCLV. Hay que producirlo lo antes posible!
Pero todavía a 10 años no se ha generalizado la producción de cemento LC3. !!! El Dr. Martirena generalizando sus experiencias por el mundo. Y en su país que difícil le ha resultado ver realizado sus sueños productivos.
Por lo que entendí llevan 10 años en eso y aún nada a gran escala.
...ni a pequeña tampoco. Miren la planta esperando año y medio su montaje.
Llevo ampliando mi casa desde el 2001 interrumpido el esfuerzo por el nacimiento de mi hijo en el 2011 pero manos a la obra en el 2012
El cemento PZ es muy malo.Si van a producir otro con menor calidad no recomiendo que fundan una placa con él
Sin llegar a equivocarme, esta noticia ha sido una de las mejores que he encontrado recientemente en este sitio. Solo espero que la voluntad de nuestros dirigentes le pongan el empeño a este asunto y pronto, los de a pie como bien reza este artículo, podamos tener una casa digna y segura dado los azotes de los eventos meteorológicos frecuentes. Sí se puede.
Lo que se necesita es inversión, o mejor dicho para los que se hacen los brutos: dinero.
Dinero = Divisa!
Felicidades para el Doctor en Ciencia Fernando, pero necesitamos que se generalice y se produzca cemento....Que el conocimiento y la inventiva, no se quede en papeles, se utilice en bienestar del pueblo...
En todos los años desde su lanzamiento y fabricación por la misma planta de la uclv, han visto alguna obra definitiva hecha con ese cemento? Han usado ese cemento? En la práctica?
La planta piloto produce un máximo de 1.5 ton diarias, de forma que el impacto no es muy grande. Hoy existe una producción de morteros con cemento LC3 montada, vinculada al programa de la vivienda en VC, que produce 3-5 ton diarias del mortero MORDRY-SAL desarrollado por CIDEM.
Fuera de Cuba, Cementos ARGOS en Colombia ha producido hasta hoy más de 2 millones de toneladas (mucho más que la producción anual de Cuba) y con este cemento se han construido grandes obras de infraestructura, puentes y edificios altos en ese país.
Saludos Gustavo, sobran ejemplos dentro y fuera del país . Además es una investigación que cuenta incluso con varios premios internacionales ,incluso de la máxima autoridad del cemento en EEUU. Creo no necesite más palabras . Lo que si es un bochorno que el país no lo aproveche con el gran déficits de cemento que existe en el territorio. Cosas que pasan .
Desde el momento que se habló de este cemento hata la fecha daba tiempo para poner minifábricas en muchos lugares y el costo que el pueblo lleva encima por la especulación con este recurso hubiera bajado. Financiaría a la propia fábrica por la alta demanda. Nada, que reaccionamos y no accionamos de forma estratégica.
Lo que se expone en este trabajo no solo es muy importante para lo que se explica si no que poniéndole lo que lleva y haciendo las pequeñas fábricas, como se explica, esto puede convertirse además de cubrir necesidades internas en un rubro exportable del cual según he leído hay posibilidades de mercado para ampliar su realización y ello constituiría una importante entrada de divisas.
Todo lo dicho esta en correspondencia con lo discutido en la reciente sesión de la Asamblea Naclonal del Poder Popular.b
Buena noticia, importante la oferta cubra la demanda con el desarrollo de la tecnología para la producción de este material tan necesario y que su ficha de costo dé al bolsillo de las personas de a pie cómo se habla en esta publicación. De hecho hay que comenzar en un proceso productivo ascendente que no permita la inflación de su costó en el momento de comercialización. Gracias.
No tiene patente industrial cubana este cemento?
La vulnerabilidad que le veo a este semente es el aditivo que necesita, no es como el tradicional que solo es necesario agua.
Aunque la presencia de arcillas calcinadas ciertamente aumenta la demanda de agua, este cemento se usa de forma muy similar al tradicional, incluso sin aditivos, con excelentes resultados. Gracias por el comentario
Ya de por sí el hecho de lograrlo es un logro y un paso de avance,lo de las fábricas sería buena cosa empezar su montaje en lo posible en paralelo a las grandes inversiones de la fábrica, Y de ser posible con fuente alternativa de energía ya pensada ( biomasas , neumáticos, combinado varios) y no solo petróleo
Muy cierto. En estos momentos hay una planta de 40 ton por día producida enteramente en Cuba que espera desde enero de 2022 en los almacenes de Planta Mecánica a ser recoigda e instalada en el ME Isla de la Juventud. Debemos avanzar más rápido!!
La Covid y el Bloqueo.
Nos mata la ineficiencia!!!!!!
Disculpe pero no le veo mucha lógica producir 40 TN diarias en la Isla de la Juventud, aunque exista abundancia de arcilla en el territorio. Son más de 11 mil toneladas al año más o menos y pregunto habrá áridos en la Isla para morteros y acero para hormigones. Pienso en mejor traer la arcilla y llevar el cemento, además te quitas la logística de trasladar la planta.
Buen artículo, me gustaría que se refieran al tema patente. ¿Esas otras empresas internacionales pagan una patente cubana sobre esa nueva tecnología? Miren señores, si innovamos y no patentamos nos comemos el millo.
Este desarrollo se hizo bajo el auspicio de la Agencia Suiza para la Colaboración COSUDE, y siendo fondos públicos, el conocimiento se comunica en formato "open source". Otras entidades han intentado aplicar patentes a la innovación, pero han sido revocadas. En la industria de cemento es muy difícil imponer patentes, y más aun cobrar por ellas.
Lo felicito Martirena. Para mí, este logro nos Salva, igual que las vacunas, con las diferencias correspondientes. A los cubanos nos hacen falta casas. El bienestar del cubano tiene que ver con tener un techo. Cuando nos casamos debemos tenerlo, pues si no: ...no tenemos la cantidad de hijos que quisiéramos, si vivimos varios matrimonios, ahí vienen los problemas de convivencia, los hijos buscan "otros derroteros", ...y muchos etcs....
Este es sin dudas un gran resultado científico de nuestro país como bien dice el autor del artículo yel.impylsor principal de este logro junto a un gran equipo de la UCLV, Martirena. Viene sonando desde hace ya muchos años y es inaudito que importantes compañías de varios países comiencen a ganar grandes sumas de dinero produciéndolo y nosotros los inventores no lo aprovechemos con la enorme necesidad que tenemos y con lo relativamente simple de implementar que resulta, comparado con la producción de cemento tradicional. Esta publicación es un llamado de atención pública al Ministerio de Energía y Minas a hacer todo para implementarlo y a la comisión correspondiente de la Asamblea Nacional a exigir en nombre del pueblo que se implemente su producción y a chequearlo periódicamente aprovechando que hasta una rendición de cuentas hará este Ministerio en la próxima sección de ese órgano.
Y ahora producimos menos cemento que en el año 1980
De lo mejor que he leido luego de las vacunas cubanas Yyyyyy?Porque el cemento está más perdido que el Santo Grial y es hora como se habló en la Asamblea Nacional aplicar de inmediato la tecnología y la innovación, la Patria lo necesita.
Noticia no es desde hace algunos años Martirena viene luchando para lograr la atención de decisores, pero siempre pudo más las comisiones por importar.
BUENO , TODO ESO ESTA MUY BIEN , PARA CUANDO SALE A LA VENTA , QUE EL CIUDADANO CUBANO PUEDA ADQUIRIRLO PARA REMENDAR LO QUE LE QUEDA DE CASA , QUE NO APARWZCAN LOS PARASITOS REVENDEDORES , QUE LOS ORGANOS DE LA SEGURIDAD Y AUDITORIA SE ENCARGUEN DE VELAR SU DISTRIBUCION , Y QUE NO SEA TOMADO PARA EL LLAMADO PROYECTO HOTELERO , EL CUAL SE ESTA GACIENDO Y NO HAY DEMANDA DE VISITANTES TURISTAS EN EL PAIS
Aleluya, Gloria a Dios
Vamos mi Cuba bella vamos por mas,
Con Dios todo es posible.
Felicitaciones a todos aquellos que han contribuido en este desarrollo para la industria cubana.
Dios bendiga la obra de sus manos
Muy bueno este artículo publicado, me encanta saber el avance que se lograría en nuestro país con la instalación y explotación de estas plantas procesadoras de este nuevo cemento,que además la población lo agradecería mucho para la reparación de nuestras viviendas y lo económico q resulta.
Nuestras Felicitaciones Martirena!!! Y continua avanzando amigo!!!
Felicidades Martirena!!! Me encanta su artículo, importante para nuestra economía es el desarrollo de esta nueva tecnología del cemento,y también para todos los programas de inversiones, en particular para las reparaciones de viviendas
Lo que hace falta es que cuando se logré producir más cemento se los entreguen a las MIPIMES para que lo revenden a 3000 pesos como en Puerto Padre porque es más negocio que hacer bloques y el gobierno y los que tienen que controlar las producciones Ahí bien gracias a no ser que también se salpiquen
Nadaran con el cemento los cubanos... perdón, nada harán con el cemento los cubanos.
El artículo comienza con una descripción de qué es y para qué se utiliza el cemento. Luego salta al clinker y ahí me perdí porque no explica qué es ni para qué es.
Además, cuando se pueda producir el cemento entonces no tendremos el envase, luego no tendremos el transporte... como sucede con las fábricas de conservas, de puré, de pastas. Tenemos las fábricas y las materias primas pero no los productos. Y así con muchos otros, que importamos.
Felicidades al autor. Buena solución las miniplantas q el hombre de a pie ha de agradecer. Si algunas están construidas en Planta Mecánica, por q no se instalan? Quien se opone a ello?. Por q no se le da esa solución a la Isla de la Juventud?. Eso es ciencia e innovación y generalización de resultados.
Todo muy bien, pero aceleren el proceso, si no, seguiremos en el bache de escasez en que estamos. Saludos
Todo esta muy bien.......pero el cemento para satisfacer las necesidades de la poblacion ¨PA CUANDO¨
Saludos, bien por quienes redactaron este artículo. Pero no se olviden que la población de este país tiene que pagar demasiado cdo " alguien" le consigue " por la izquierda" un saco o varios sacos. No hay que ser muy inteligentes para saber a dónde van estás producciones. Todo está bien pero con los pies sobre la tierra.
No pierdo entonces las esperanzas de poder comprar algún día 3 o 4 saquitos de cemento, para hacer arreglos impostergables?
Gracias a los q obtuvieron semejante logro, solo falta verlo materializar
Interesante el artículo relacionado con la innovacion en la produccion del preciado material, indispensable en la construcción de cualquier obra.sobre todo me gustó la conclusión del artículo que dice y cito:...."aquel ciudadano de a pie,que posiblemente no tenga que pagar más una fortuna por una bolsa de cemento".Recien tuve la necesidad de comprar una bolsa en una tienda mlc y me costó 11.20 mlc que al cambio hoy en cup son 2240 $.super infinitamente lejos de las posibilidades del ciudadano de a pie
Ya no solo bastan las buenas intenciones. Todos los días leemos los recursos q tenemos y lo que objetivamente podemos hacer para lograrlas. Estamos como atados? Empantanados? Hipnotizados? Que pasa Cuba? Dónde está la fuerza que hemos tenido siempre para avanzar? Pese a las limitaciones algo nos falta a todos dentro. Es triste, pero que falta hace sacudirno y pasar a las acciones.
Excelente investigación pero que difícil implementar la y generalizarla con tanta necesidad.
Considero grandemente los esfuerzos de mi amigo y su equipo para cumplir la meta pero tantas barreras........
Ahorita el mundo lo produce en cantidades y nosotros aún esperando.
Esta gestión es la fiel expresión que no hay prioridad para prosperar con la inventiva de nuestros científicos.
Necesito preguntar:
Por qué no se fabrica en las fábricas de cemento actualmente paradas?
Entonces que ciencia es la que hacen los cementeros en Cuba si no pueden asumir esa importante innovación?
O es supremacía y pura arrogancia para asumir logros como esos?