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)
- Un corresponsal de guerra llamado Titón: Entre el cineasta y el ser humano
- Medicina Natural y Tradicional: Usos medicinales de la yerbaluisa
- Kimi, la IA china, lanza una nueva versión que programa sin supervisión humana
- Fidel y la Comunicación Revolucionaria: Lecciones para el Siglo XXI (+ Video)
- La participación laboral en Cuba: Retos y perspectivas desde la base
- ir aEspeciales »
- Entran en vigor en Cuba nuevos Decretos-Ley sobre Aduanas (+PDF)
- Identifican al atacante de Teotihuacán, que dejó como saldo una turista canadiense fallecida y 13 heridos (+Video)
- Mis influencers (Parte III): Julián Iglesias y los soldaditos de plomo
- La participación laboral en Cuba: Retos y perspectivas desde la base
- Podcast Las 3 del día: Resumen de las noticias en Cubadebate en las últimas horas
- ir aSociedad »
Si en la practica es como dice el articulo. Que se lleve a la practica utilizando el metodo que se aplico para lograr las vacunas antivovid. Integracion, ciencia, voluntad en obtener resultados por el gobierno.... si se puede.
Saludos , lo más que me ha gustado de todo es la foto principal del escrito un honor a quienes contará viento y marea han llevado está innovación a todos los escenarios del país donde lamentablemente no ha sido aprovechado , no siendo así en el exterior del país . Me siento orgulloso de haber participado en esta invitación de un nuevo material como muchos otros anónimos en la empresa de cemento siguaney y fuera de ella . Un cubadebate debería de investigar más en el tema y espero el país después de 10 años le de uso está excelente innovación.
Pepe lo que me preocupa es que lleves tantos años investigando para lograr esos resultados, que ya en otros lugares del mundo se estén aplicando y nosotros tan necesitados de que se generalices lis mismos, seguimos con el bla, bla, bla, de que mañana, o pasado mañana, que en muchos otros casos se han convertido en un "nunca". Otra pregunta, supongo que se esté respetando tu patente por esos que ya están produciendo cemento por ese método
Fantasticas soluciones a un acuciante problema, pero ya vemos que cuando de producir se trata empiezan los problemas de gestión (miniplanta con año y medio esperando su montaje) y lo malogramos todo.
Ya después empezamos a sumarle nuestras trabas habituales (que si no hay bolsas o hilo para coserlas, el combustible, el transporte, etc.) y seguiremos sin cemento.
Ha existido lentitud en la aplicación de esta inventiva que sin duda tiene una muy alta repercusión ,ya en estos momentos es noticia en el país,por tanto está en manos de los decisores y de los ministros y el gobierno en fin que se ponga en práctica lo más rápido posible,son los máximos responsables ,ya el científico hizo su parte.agradecidos todos ,de ahora en adelante la responsabilidad es del gobierno,por su implementación y generalización ,pues es algo que requiere prioridad absoluta desde el punto de vista financiero y estratégico .así que no culpemos a nadie por esto si dentro de 3 años no se ha hecho nada.Todos sabemos de quién es la responsabilidad ,manos a la obra.El pueblo espera
Buen artículo Fernando. Es una lastima que con tanto escasez de recursos y el país no ponga en práctica este gran logro de la ciencia cubana. ¿Por qué la primera fábrica cubana fue a dar a la Isla de la Juventud?.Estimo que esa no es la manera de iniciar la expansión del producto, allí no están los potenciales consumidores, la corrosión se encargará de destruir la futura planta y el país derrochando clinker puro.
Cuando el PE, Fidel dedico su tiempo a tres cosas fundamentales para sacar al país de la caída de la economía hasta un 35%. Uno la Ciencia. Dos el Turismo. Tres la Energía. Ha esas tres cosas no le quitó el pie hasta que no se concluyeron, sin ningún tipo de burocratismo. Ahora se quiere realizar muchas cosas y no se concreta ninguna. Muchas reuniones y pocas nueces.
Esto es soberanía, pero porque han esperado tanto para ponerla en marcha si todo es cubano.
Que bueno asi le quitamos el monopolio a las FAMOSAS MEDIANAS Y PEQUEÑAS EMPRESAS que nos estan chupando la sangre que hasta ahora no me convence la procedencia de esos materiales.Es bueno para el ciudaddano de apie que trata de mejorar su casa con esfuerzo propio y las empresas socialistas que hoy estan a la merced de esos engendros .Bravo por los compañeros de la Contruccion , nuestro cemento siempre fue de la mejor calidad, este es otro esfuerzo por la direccion del pais para llevar adelante nuestro proceso
Ojalá.....???Buena noticia...???
Pues a producir cementooo!! Empezarían a cumplirse los planes de viviendas, a abaratar los precios y a quitarle un pedazo a los problemas, cómo dice el presidente Diaz Canel.
Es necesario innovación en lo organizacional. Los mecanismos tradicionales han provocado 10 años de retardo. Se necesita sentido de urgencia e inversionistas...
Sin dudas este es un resultado científico que ya lleva varios años y que su implementación no ha logrado el impacto que debería. La Universidad Marta Abreu con sus investigadores realmente ha realizado en esta área varios aporte al conocimiento científico que creo que es necesario aplicar. Sin embargo creo que es preciso profundizar un poco más en la influencia de la reducción del contenido de alcalinidad,,,,estos tipos de aglomerantes son más susceptibles al ataque del CO2. Se que se han echo estudios respecto a ello pero la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera a ido en avance actualmente está al rededor 460 ppm.
Creo q todo lo que se haga en pos del ahorro es muy beneficioso por eso felicito a todos los que ha trabajado en este nuevo aglomerante.
Al fin! Exactamente, el tema de las arcillas en el cemento y un aditivo que reduce los alcalis es un enfoque diferente, y por supuesto causa ciertos recelos, contradice muchas normas y textos clásicos en vigor legal. Es un aspecto de criterios técnicos opuestos, no es un problema burocrático.
Estoy seguro de que casi todo el mundo en Cuba quiere que haya cemento accesible y duradero.
Es necesario mostrar obras en la propia Universidad hechas con ese cemento, que ya tiene años de su lanzamiento. En otra época difícil (años 90) se realizó el llamado Reparto Universitario, junto a esa Universidad, y se probaron varios productos del CIDEM como las tejas TEVI (que no funcionaron aquí, pero sí en Diriamba) y algunas combinaciones de suelo-cemento, que sí funcionó. Igual puede emplearse ahora en cualquier reparación, inversión, etc. y así se documenta bien su uso, relación a-c, fraguado, durabilidad...
Y se acaban los posibles recelos de productores.
Respetuosamente le comento que tengo una opinión diferente, basada en mis trabajos de investigación. Es cierto que todos los cementos mezclados (incluidos por PP y PZ) tienen una carbonatación mayor, que teóricamente podrían propiciar una corrosión más rápida del acero. Con el cemento que se produjo en Siguaney en el 2013 (140 toneladas) se hicieron miles de aplicaciones, entre ellas la producción de hormigón en la empresa ECOT Cayo Santa Maria. En aquel momento se prepararon voluminosos bloques producidos con hormigón de LC3 y con P35 como referencia. Estos bloques fueron colocados en el 2014 en un sitio de exposición en Cayo Santa María donde cada año han sido monitoreados a través de la toma de testigos y su evaluación. Para nuestra sorpresa, a mas de 10 años el acero en el hormigón con LC3 NO TIENE signos de corrosión, cuando el acero en el hormigón con P35 está totalmente corroido. Sobre esto se presentó en diciembre 2021 un informe técnico al Comité Técnico de Normalización # 37 "hormigón y mortero" del MICONS, que por una serie de causas subjetivas no ha sido discutido aún. Insisto de nuevo, igual de respetuodo: ¡¡somos muy lentos!!
Genial precisamente eso es lo que hace falta! Esa experiencia real debe ponerse en los artículos, hacer videos, reportajes noticiosos, hacer manuales de dosificaciones según Rb'k y para morteros, igual que se ha hecho con el cemento tradicional.
E ir documentando cada lugar donde se emplee, paso a paso.Cuando se introduce algo nuevo hay que "vender" la idea. Estoy seguro de que ese cemento puede resolver muchos problemas.
Ese es otro de los tantos resultados que dan nuestros científicos y se queda en papeles. La justificación siempre es, que es más fácil importar... saludos
Bravo.. sabemos qué hacer y cómo hacer, entonces, por qué no se hace ya?.Somos tan lentos que averguenza. Es mejor contar la historia no esperar a que suceda. Ya se ha dicho muy claramente: Hay que producir!.
Espero q está idea muy buena y revolucionaria se lleve a cabo SI por CUBA
Muy buen artículo. Actualmente estoy padeciendo la mala calidad de los cementos a los que podemos acceder los cubanos y lo peor resulta que trabajos aparentemente realizados hay que demoler por la mala calidad del material. Por favor, urge que tengamos la posibilidad de reparar nuestro fondo habitaciones.