Houston usó cenizas y escoria en una pista de aterrizaje y superó el objetivo de resistencia

La pista 15R-33L del aeropuerto internacional George Bush, en Houston, Texas, se reconstruyó en 2002 con una mezcla de hormigón que incorporó cenizas volantes y escoria de alto horno en lugar de buena parte del cemento tradicional. Los ensayos superaron el objetivo de diseño en casi un 23% y el experimento quedó documentado en un estudio publicado en 2004 por la American Society of Civil Engineers (ASCE).

El problema era concreto: la pista se había diseñado para aviones como el DC 9, de unas 121.000 libras de peso, pero ahora debía recibir al Boeing 747, cerca de ocho veces más pesado. Las obras abarcaron 10.000 pies de largo y 150 pies de ancho, además de sistemas de drenaje pluvial y redes sanitarias.

La fórmula usada por los ingenieros fue 50% de cemento, 25% de cenizas volantes y 25% de escoria de alto horno. Es decir, casi tres cuartas partes del material provenían de alternativas al cemento Portland. Las cenizas volantes son partículas finas que se generan en la combustión del carbón en instalaciones industriales; la escoria, un subproducto de la fabricación del hierro.

El aeropuerto, inaugurado en 1969, tiene cinco terminales y cinco pistas, ocupa más de 11.000 acres y es uno de los principales puntos de conexión de United Airlines. Junto con Dallas-Fort Worth (DFW) integra el grupo de los grandes aeropuertos de Texas.

En una pista, el pavimento debe resistir las cargas repetidas de despegues y aterrizajes, la flexión de las losas y las condiciones ambientales que aceleran el deterioro. Por eso los ingenieros evaluaron la mezcla por su resistencia a la compresión y, sobre todo, por su resistencia a la flexión, la propiedad que define cómo responde el hormigón cuando las cargas de las aeronaves provocan esfuerzos de doblamiento.

El estudio especificó cenizas volantes de clase C o F, conforme a la norma ASTM C618, y escoria de alto horno de grado 120, según ASTM C989. La mezcla debía cumplir requisitos estructurales exigentes y comportarse bien en una infraestructura sometida a cargas elevadas.

La resistencia a la flexión prevista era de 650 libras por pulgada cuadrada (psi). Los ensayos preliminares de las mezclas alcanzaron los 800 psi a los 90 días, por encima del objetivo de diseño en casi un 23%. El resultado abrió la posibilidad de incorporar otros materiales al cemento en obras donde el pavimento debe soportar cargas considerables.

La experiencia de Houston se suma a otros antecedentes de reutilización de residuos industriales en infraestructura. En 1974, la ciudad estadounidense pavimentó una ruta con cenizas y el material funcionó como asfalto. También existen casos de construcción con insumos inusuales, como las 25 casas levantadas en el desierto con botellas llenas de arena.

Reducir la cantidad de cemento Portland también puede disminuir las emisiones asociadas a su fabricación, aunque el beneficio ambiental depende del origen de los materiales y de su procesamiento, entre otros factores. El estudio no plantea una receta universal: cada mezcla debe validarse según la norma y las condiciones de la obra.