Efecto de la ceniza de cáscara de huevo en la resistencia de la pasta de cemento

Abstract

El cemento ha sido fundamental para el desarrollo humano desde sus orígenes hace más de 6000 años hasta el cemento Portland del siglo XIX. Sin embargo, su producción representa aproximadamente el 8% de las emisiones globales de CO₂. Ante este impacto ambiental, la industria de la construcción busca alternativas sostenibles. Este estudio evalúa el uso de ceniza de cáscara de huevo como sustituto parcial del cemento, analizando su efecto en la resistencia de la pasta. El objetivo es reducir el consumo de cemento y, de esta manera, disminuir las emisiones contaminantes, contribuyendo a una construcción más ecológica. Resultados preliminares que estudiaron la adición de cenizas de cáscara de huevo a mezclas de concreto sugieren que para bajos porcentajes (<15%) de ceniza se podría aumentar la resistencia mecánica del hormigón, mientras que a mayores porcentajes se disminuye la resistencia. Para esta experiencia se analizaron, mediante ensayos normalizados a los 7 y 28 días, pastas de cemento con diferentes porcentajes de sustitución por ceniza de cáscara de huevo (0-25%), utilizando dos relaciones de agua cemento (0,35 y 0,4) con el fin de estimar cómo afecta esta incorporación a la resistencia final de la mezcla. Los resultados obtenidos mostraron que para ambas relaciones de agua cemento, y tanto en los ensayos de flexotracción como compresión, la adición de cenizas afectó negativamente las propiedades mecánicas de la pasta, sin embargo, si se limitara su incorporación a cantidades bajas, inferiores a un 10% de ceniza, y para relaciones agua cemento bajas, podría ser aceptable si lo que se desea es priorizar la sostenibilidad ambiental sin comprometer la resistencia estructural en aplicaciones no críticas, como elementos no estructurales o revoques.

Cement has been fundamental to human development from its origins over 6000 years ago to Portland cement in the 19th century. However, its production accounts for approximately 8% of global CO₂ emissions. Facing this environmental impact, the construction industry seeks sustainable alternatives. This study evaluates the use of eggshell ash as a partial cement substitute, analyzing its effect on cement paste strength. The objective is to reduce cement consumption and consequently decrease polluting emissions, contributing to greener construction. Preliminary results from studies incorporating eggshell ash into concrete mixtures suggest that mechanical strength could increase at low percentages (<15%) of ash, while higher percentages decrease strength. For this study, standardized tests at 7 and 28 days were conducted on cement pastes with different substitution percentages of eggshell ash (0-25%), using two water-cement ratios (0.35 and 0.4) to evaluate how this incorporation affects the final mixture strength. The results showed that for both water-cement ratios, in both flexural and compression tests, ash addition negatively affected the mechanical properties of the paste. However, limiting the incorporation to low quantities (<10% ash) with low water-cement ratios could be acceptable when prioritizing environmental sustainability without compromising structural strength in non-critical applications, such as non-structural elements or plastering.