El presente trabajo evalúa aspectos ambientales durante la fase de ejecución de obra de edificación y analiza las posibilidades de reducción de impactos negativos. Se han estudiado factores ambientales asociados al uso y manipulación de los materiales, centrando la investigación en dos de los procesos cualitativamente más relevantes: las limpiezas de la obra y la recuperación de aguas de lavado de hormigones. En ambos casos se hace un análisis cualitativo de la incidencia ambiental; en el estudio de aguas de lavado se han analizado parámetros básicos (densidad por pesada diferencial, pH mediante pHmetría y composición química por fluorescencia de rayos X) de diez muestras procedentes de distintas obras para evaluar la calidad de los vertidos. Se proponen soluciones aplicables y mejoras tecnológicas (filtrado, neutralización,..) en obra con el fin de disminuir el volumen de sólidos arrastrados y mejorar la calidad del agua vertida.
The aim of this work is to assess the environmental aspects arising during the execution phase of building construction and to analyse the possibilities of reducing the negative impacts. We have studied the environmental factors associated with the use and handling of the materials, focusing the research on two of the most qualitatively significant processes: operations to clean the works and the recovery of concrete-washing water. In both cases, a qualitative analysis of environmental impact has been made. In the wash-water study, basic parameters (density by differential weighing, pH by pHmeter and chemical composition by X ray fluorescence) of ten samples were analysed to evaluate the quality of the discharges and thus be able to propose solutions and technological improvements (filtering, neutralization,…) applicable to construction works with the aim of decreasing the volume of dislodged solids and improve the quality of water discharged.
El hecho constructivo implica, en mayor o menor medida, una acción agresiva al medio en sí misma y el consumo de recursos de diversa naturaleza
Comúnmente se recurre al estudio de los impactos que se producen durante la vida de servicio de una edificación al estar estos motivados, en mucha mayor medida, por el propio uso que se dé al edificio o los condicionantes del proyecto arquitectónico con relación a la organización y eficacia del mantenimiento
Con carácter general, durante la fase de ejecución se producen:
Ruidos de maquinaria: excavadoras, camiones, grúas, maquinaria rompedora y cortadora, señalizaciones acústicas continuas, etc.
Emisión de partículas: excavación, manipulación de áridos y conglomerantes, corte, polvo por tránsito de maquinaria, descargas de materiales y residuos, etc.
Emisión de gases: maquinaria, vehículos, disolventes, polímeros proyectados, etc.
Lodos: procedentes de excavación, lavado de materiales y maquinaria, etc.
Consumos de energía.
Generación de residuos de naturaleza variada.
Sin embargo, la acción durante la propia fase constructiva está menos estudiada, se incide especialmente en el análisis energético y la producción de residuos sólidos y se minusvalora la incidencia ambiental directa dependiente de la puesta en obra de los materiales
GRUPO DE MATERIALES | OPERACIÓN | PRODUCCIÓN DE EMISIONES Y RESIDUOS | VALORACIÓN BÁSICA DE PELIGROSIDAD |
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Operaciones de corte y tallado | Restos de material |
Inerte, salvo riesgo de inhalación de polvo |
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Operaciones de corte y adecuación de forma | Restos de material |
Inerte, salvo riesgo de inhalación de polvo |
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Vertidos y operaciones de limpieza | Lodos de concentración variable | Posibilidad de contaminación de redes, agua y suelos por presencia de sólidos, aditivos y compuestos químicos irritantes de piel y ojos |
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Vertido | Polvo |
Posibilidad de contaminación de redes, agua y suelos por presencia de sólidos, aditivos y compuestos químicos irritantes de piel y ojos |
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Operaciones de corte y adecuación de forma. |
Restos de material |
Inertes en un primer estado. Desarrollan la capacidad contaminantes a partir de los procesos de degradación y derivados (polvos de corte y humos de soldadura, toxicidad (Cr, Ni) |
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Operaciones de sellado | Emisiones de gases |
Peligrosos por inhalación. |
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Operaciones de aplicación, limpieza y vertidos | Emisión de gases |
Peligrosos por inhalación. |
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Operaciones de corte, |
Restos de material |
Gases peligrosos. Productos de degradación por contacto con disolventes y adhesivos |
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Operaciones de corte. |
Polvo. |
Gases peligrosos y emisiones permanentes en el tiempo. |
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Operaciones de aplicación en caliente | Vertidos, residuos sólidos y semisólidos. |
Gases peligrosos. |
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Productos de extracción y vaciado de terrenos | Emisión de partículas |
Áridos contaminados |
Entre los materiales susceptibles de desarrollar daño sobre las personas que intervienen en el proceso constructivo por una deficiente manipulación y ejecución se podrían citar: fibra de vidrio mal protegida o degradable, sustancias químicas empleadas como aditivos
La valoración del impacto ambiental asociado al empleo de materiales se divide en dos acciones derivadas: interna y externa
En este trabajo se analizan de algunos de los principales factores del proceso constructivo con capacidad de producir impactos en el momento de su adecuación y ejecución para ser integrados en una obra, así como del efecto negativo vinculado a la producción de residuos durante el proceso edificatorio.
El objetivo central es estudiar dos casos concretos en los que se produce gran cantidad de residuos en la propia obra: los procesos de limpieza programados durante la ejecución y el tratamiento de los lodos y aguas procedentes de las operaciones de lavado de los equipos de amasado y vertido de hormigón.
En este punto parece fundamental plantear como objetivo la necesidad de la industria de la construcción de desarrollar mejores prácticas ya implementadas en otros sectores industriales (
Igualmente se aborda la incidencia de los sobrantes de hormigones preamasados que no llegan a utilizarse y que, de acuerdo con la relevancia cuantitativa de los mismos, merecen un tratamiento específico de recuperación.
La finalidad derivada del análisis de los casos expuestos es avanzar en una planificación cuya finalidad debe ser reducir la huella ecológica del entorno construido
Con carácter previo al análisis y discusión de resultados se estima necesario evaluar las posibilidades de reducir los impactos ambientales en el transcurso de la obra. La implantación de sistemas que permitan la reducción de los impactos negativos en la propia obra tiene un doble efecto; de una parte se atenúan las afecciones directas sobre los sistemas ecológicos y urbanos afectados y de otra se disminuyen los impactos indirectos producidos por los residuos una vez gestionados los mismos
La calidad del cerramiento y la ubicación y almacenamiento de determinados materiales son factores a valorar por su incidencia en el entorno inmediato de la obra. Es el caso de los áridos o conglomerados ensacados (cementos, cales, morteros industriales secos, etc.), cuando los acopios se sitúan lindando con el cerramiento lo más probable es que terminen por esparcirse o romperse los envases y salir los materiales fuera del recinto generando suciedad, colapso de los sistemas de redes de alcantarillado y riesgo en la circulación de vehículos por disminuir el agarre de estos al firme.
Igualmente, en grandes obras que conllevan acopios prolongados se puede dar la circunstancia de que materiales inicialmente inertes pero con facilidad de degradación, como determinados productos metálicos de ferralla, desarrollen procesos de corrosión con capacidad contaminante en contacto con el suelo, bien por experimentar procesos de lixiviación o por arrastre de sustancias por el agua.
Considerando que el hormigón es cuantitativamente el material más empleado en la construcción, la eliminación de los impactos producidos durante su ejecución y la reducción de los residuos derivados de ésta son especialmente importantes. El empleo de piezas prefabricadas, además de reducir los costos de material, mano de obra y transporte, reduce ostensiblemente el impacto ambiental derivado del material residual y su tratamiento, esta reducción está cuantificada por algunos investigadores en más del 12 %
En este mismo sentido, la incorporación de sistemas de construcción industrializados implica un menor impacto y supone un mayor rendimiento en el ciclo de vida de los materiales puesto que se facilitan las operaciones de mantenimiento y reparación, posibilitando la reutilización de dichos elementos
Los sistemas constructivos en seco inciden de manera concreta en la optimización de las soluciones para los revestimientos de fachadas, ya que evitan el empleo de conglomerados y morteros adhesivos de agarre, ganándose eficacia y rapidez en la ejecución, tienen una menor demanda de materiales y posibilitan la eliminación de los vertidos por cantidades sobrantes y limpieza. Es de especial importancia este punto ya que los morteros de agarre son morteros poliméricos de formulación compleja, por lo que su reciclado no es factible y el impacto ambiental por vertido y degradación química mayor que en los casos de morteros de cemento o cal convencionales.
A continuación se analizan dos de los casos más relevantes desde el punto de vista ambiental durante la fase de ejecución de una obra.
El presente trabajo incluye un apartado de evaluación de la calidad de aguas de limpieza procedentes de diez obras de edificación convencionales localizadas en Andalucía (España), vertidas directamente a la red de alcantarillado. La toma de muestra de los vertidos se llevó a cabo, de acuerdo con la información facilitada por los técnicos responsables de las obras, en los momentos de mayor acumulación de suciedad y procurando su representatividad. Esta evaluación de vertidos debe considerarse con carácter cualitativo, más allá de la cuantificación que se hace de los mismos, puesto que las aguas de limpieza procedentes de una obra tiene una naturaleza muy irregular en función de la fase de ejecución y de la periodicidad de la limpieza.
Para la toma de muestras se dispuso de un depósito de 5 litros en la alcantarilla de recogida de aguas, canalizándose el vertido para su recogida íntegra. Tras la evaluación visual, Se procedió a la determinación de la densidad aparente (kg/m3)
Posteriormente se procedió a la separación de las fracciones sólidas mediante desecación en estufa a 100 °C hasta peso constante y se realizó el análisis granulométrico mediante la serie de tamices normalizados según normas UNE-EN 933:1 A/1 y 933:2
El análisis químico de elementos fundamentales se llevó a cabo mediante espectrómetro de fluorescencia de Rayos X marca Panalytical (modelo AXIOS) de tubo de Rh para el análisis elemental de muestras sólidas y líquidas. El método aplicado ha sido el semicuantitativo IQplus con atmósfera de helio. Considerando la naturaleza de las muestras la técnica utilizada aporta un grado de exactitud suficiente. Del mismo modo se analizaron los valores de pH de los vertidos con pH-metro (HI 9214) y tampones estandarizados de pH 10 y 13.
El estudio de las aguas de lavado de hormigones no se ha realizado con carácter empírico, si no a partir del análisis de los datos hechos públicos por la Asoc. Nac. Española de Fabricantes de Hormigón Preparado y el Centro de Estudios de Experimentación de Obras Públicas del Ministerio de Fomento. Estos valores se han tratado de acuerdo con las indicaciones normativas evaluándose las necesidades y posibilidades teóricas de recuperación.
Durante el transcurso de una construcción tiene lugar una serie de operaciones necesarias que puntualmente tienen relevancia ambiental, son los procesos de limpieza de obra. En el desarrollo de la ejecución de un edificio, conforme se van finalizando las actuaciones correspondientes a cada uno de los oficios que intervienen (albañilería, pavimentación, metalistería, carpintería, pintura, etc.) se procede a la limpieza de la obra con el objeto de facilitar los trabajos siguientes.
Estas operaciones de limpieza tienen como factor determinante un importante arrastre de residuos, con la característica de un cierto grado de homogeneidad en unos casos y un elevado consumo de agua en otros. En el caso de las operaciones de limpieza con agua, pavimentos o pinturas entre otras, estas implican un elevado consumo así como un importante arrastre de sólidos y contaminantes, especialmente en el caso de las pinturas.
El hecho de que estas operaciones se reproduzcan en diversas fases durante la ejecución y que las mismas se desarrollen en la totalidad del edificio amplifica los efectos y consumos. El estudio realizado sobre una serie de diez muestras de aguas de lavado de procedencia diversa ha permitido establecer un valor de densidad máxima estimada de 1,10 g/cm3, lo que implica a efectos prácticos un contenido en partículas de diámetro inferior a 4 mm de 95 g/l.
El objeto del estudio de muestras ha sido la caracterización básica mediante análisis físico del agua vertida y de las partículas en suspensión. Ello ha permitido hacer una cuantificación de las partículas, considerando que es un parámetro variable por la propia naturaleza del proceso de limpieza. Hay que señalar que las granulometrías de los agregados estudiados resultan discontinuas y muy heterogéneas.
Se han obtenido los datos de peso de partículas de tamaño inferior a 4 mm, en correspondencia con el tamaño normalizado de arena, y de la densidad correspondiente a cada muestra. Este valor resulta muy fluctuante, por lo que se presentan son los datos que puntualmente pueden llegar a alcanzar el agua en los momentos más críticos de los vertidos de limpieza. Los datos se exponen en la
MUESTRA | Peso de partículas |
Densidad |
|||
---|---|---|---|---|---|
1 | 55 | 1,06 | |||
2 | 41 | 1,04 | |||
3 | 95 | 1,10 | |||
4 | 32 | 1,03 | |||
5 | 81 | 1,08 | 6 | 49 | 1,05 |
7 | 52 | 1,05 | |||
8 | 58 | 1,06 | |||
9 | 36 | 1,03 | |||
10 | 66 | 1,07 |
La observación de los resultados aporta datos regulares por encima del hecho de tratarse de obras significativamente diferentes. En todos los casos analizados se obtienen resultados homogéneos, con una dispersión máxima del 0,68 % para los valores de densidad.
Con relación al análisis químico de las muestras se ha observado una composición media de las diez muestras analizadas, destacando como era previsible la presencia de calcio (1.180 ppm) procedente de la solubilización de fracciones presentes en los materiales de albañilería (cementos, áridos, cales,…), principalmente de los compuestos portlandita y yeso. El resto del análisis químico no presenta datos particularmente llamativos en cuanto a una potencial contaminación de los vertidos (
ELEMENTOS QUÍMICOS (ppm) | pH | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
Ca | K | Mg | P | S | Si | 11,3 |
1.180 | 40 | 20 | 610 | 300 | 50 |
Una correcta programación de las operaciones de limpieza debe conllevar la adecuada separación de los residuos sólidos y la optimización de consumos, procurando la máxima limpieza de residuos y contaminantes por vía seca, minimizando el arrastre con agua. La naturaleza de las operaciones hace imposible en la práctica la recuperación del agua para su reciclado, como en el caso del lavado del hormigón, siendo difícil, aunque factible, una decantación o filtrado previo al vertido para la reducción del volumen de partículas sólidas.
En cualquier caso, la buena práctica durante la ejecución, así como el empleo de sistemas de prefabricación, reciclado y construcción en seco disminuirán drásticamente la suciedad y el volumen de residuos y materiales inutilizados generados en obra y, por tanto, se minimizará el impacto directo derivado de las operaciones de limpieza
La recuperación de las aguas de lavado de los equipos de amasado y bombeo del hormigón supone un ejemplo claro de acción determinante frente a un impacto ambiental directo producido durante la fase de puesta en obra del material. Considerando el importantísimo volumen de producción de hormigón a nivel mundial se puede tomar conciencia del interés cuantitativo por la recuperación del material residual inutilizado, así como de las aguas empleadas en el tratamiento de dicho residuo. Valgan como referencia las producciones aproximadas en el año 2010 de EU (274 Mm3), USA (243 mm3), Japón (85 Mm3) o Rusia (40 Mm3)
El reciclado de aguas procedentes del hormigón tiene su origen en el lavado de dispositivos que han estado en contacto con el hormigón, que en el caso concreto del lavado de amasadoras implica la recuperación adicional de un volumen importante de material que no llega a ser vertido o de material que por su inadecuada calidad ha sido rechazado para ser ejecutado. La relevancia de la recuperación de los fluidos está en relación con el volumen de agua consumida en las operaciones de lavado.
Parece evidente el carácter contaminante tanto del hormigón fresco residual como de las aguas de lavado (
A partir de los datos de la ANEFHOP se considera que la cantidad residual de hormigón respecto de las cantidades demandadas en una obra es del 1 %. Se puede establecer que el excedente de material es de aproximadamente 30 kilogramos por metro cúbico consumido, que demandan en las operaciones de limpieza de 1,5 a 2 litros de agua por kilogramo de hormigón
El requisito en España para la reutilización de esta agua es que su densidad sea inferior a 1,3 g/cm3, para posteriormente ser mezclada con agua limpia hasta una densidad de 1,1 g/cm3
En el caso de la norma ASTM C94 el límite de partículas sólidas para la reutilización del agua es de 50,000 pmm
A partir de lo expuesto, la necesidad de recuperación del agua y de los lodos procedentes del hormigón se considera como una demanda inexcusable para reducir los impactos producidos en la fase de ejecución.
Un reto importante en el desarrollo de sistemas tecnológicos de ejecución es la incorporación de sistemas de depuración básica y recuperación de agua. En el primer caso, la posibilidad de filtrado y/o decantación con instalaciones relativamente simples previo a los vertidos supondría, en aquellos casos que fuera necesario, una mejora de la calidad de las aguas vertidas a las redes de saneamiento urbanas. Considerando los resultandos obtenidos, el volumen de vertidos de sólidos oscila en una media entre 50 y 70 kg/m3, alcanzando valores máximos próximos a los 100 kg/m3, esta solución sería sencilla y sin implicar un coste económico elevado, mejorando sensiblemente la calidad de los efluentes de obra.
Los análisis químicos no manifiestan alteraciones que pudieran considerarse problemáticas, más allá de los elevados valores de pH. Los sistemas de neutralización de aguas mediante acidificación previa al vertido se encuentran actualmente en un nivel de implantación muy incipiente y excepcional, su sistematización implicaría una importante mejora de la calidad química de las aguas vertidas.
La implementación de sistemas de construcción industrializada disminuye drásticamente la producción de residuos, las exigencias de gestión de los mismos y el consumo de agua durante el transcurso de la obra, reduciendo el volumen de vertidos, en especial de conglomerados y de sólidos en suspensión. Un factor determinante en la reducción de los impactos ambientales producidos por la ejecución del hormigón en obra es el empleo de productos prefabricados. Igualmente las necesidades de limpieza se ven reducidas con el ahorro económico que ello supone.
A partir de los datos analizados sobre los volúmenes recuperables de hormigón y la demanda de agua para la limpieza de equipos, se determina claramente la relevancia de la integración en obra de depósitos para la estabilización del agua de lavado hormigones y morteros, que disminuirá la evacuación de cemento y conglomerantes y con ello la capacidad contaminante de los vertidos. En el caso de recuperación, la posibilidad de reutilización de parte del agua empleada en obra implicaría un factor positivo frente a los impactos negativos inevitables.
Con carácter general, una adecuada previsión de espacios en la organización de la obra y la correcta formación y concienciación de técnicos y trabajadores posibilitará la optimización de la integración de sistemas de mejora ambiental y con ello la disminución del impacto ambiental producido durante la fase ejecución.