Michem Superplastificante de policarboxilato El polvo (PCE) está disponible en una formulación ecológica con bajo contenido en COV que combina un alto rendimiento en la reducción del consumo de agua (35–45%) con las características medioambientales y sanitarias necesarias para la certificación de edificios ecológicos y la construcción sostenible. El producto cumple con la norma UN 3077 (no peligroso para el transporte), se fabrica bajo sistemas de gestión de calidad ISO 9001:2015 y ofrece un doble beneficio en materia de sostenibilidad: permite reducir el contenido de cemento sin perder resistencia (lo que reduce la huella de carbono del hormigón y el mortero) y sustituye a los aditivos tradicionales con mayor contenido de COV y mayor toxicidad, como los superplastificantes a base de naftaleno, por una química más limpia basada en éteres policarboxílicos. Con una dosificación de 0,1–0,5%, la formulación de PCE con bajo contenido en COV alcanza la misma reducción de agua >25%, un aumento de la resistencia a la compresión a los 28 días de 30–50% y un contenido de sólidos ≥90% que los grados estándar de PCE de Michem, al tiempo que cumple los estrictos límites de compuestos orgánicos volátiles (COV) exigidos por LEED v4 y otros sistemas de certificación de edificios sostenibles.
Los argumentos a favor de la sostenibilidad del polvo PCE con bajo contenido en COV se basan en tres pilares. En primer lugar, la reducción del cemento: al lograr una reducción de agua de entre el 35 y el 45%, el PCE permite a los formuladores reducir las relaciones agua-cemento, lo que a su vez permite reducir el contenido de cemento manteniendo una resistencia equivalente, lo que reduce directamente las emisiones de CO₂ asociadas a la producción de cemento (aproximadamente entre 0,8 y 0,9 toneladas de CO₂ por tonelada de cemento Portland). En segundo lugar, la sustitución de la naftalina: el PCE supera a los superplastificantes a base de naftalina en un factor de 2 en cuanto a reducción de agua y en un factor de 1,5 en cuanto a aumento de resistencia, lo que significa que el PCE alcanza un rendimiento equivalente con aproximadamente la mitad de la dosis — y los aditivos a base de naftaleno se obtienen del alquitrán de hulla o del refinado del petróleo, tienen un mayor contenido de COV y están clasificados como peligrosos para el medio ambiente en varias jurisdicciones. En tercer lugar, el propio formato en polvo elimina el contenido de agua, los conservantes y los residuos de envasado asociados a los aditivos líquidos, lo que reduce el peso del transporte y el material de envasado entre un 50 % y un 60 %%.
En los proyectos de construcción sostenible que aspiran a obtener la certificación LEED v4, el polvo de PCE con bajo contenido en COV contribuye a la obtención de créditos en la categoría «Materiales y Recursos» (MR) gracias a su papel en la reducción del contenido de cemento, y a la obtención de créditos en la categoría «Calidad Ambiental Interior» (IEQ) gracias a sus bajas emisiones de COV. La clasificación de transporte como material no peligroso (UN 3077) refuerza aún más la sostenibilidad al simplificar la logística, reducir los riesgos medioambientales relacionados con el transporte y eliminar la necesidad de protocolos de manipulación de materiales peligrosos.
El sector de la construcción se enfrenta a una presión sin precedentes para reducir su impacto medioambiental. La producción de cemento representa aproximadamente entre el 7 y el 8% de las emisiones mundiales de CO₂, lo que la convierte en una de las mayores fuentes industriales individuales de gases de efecto invernadero. Para los productores de hormigón, los fabricantes de mortero y los equipos de proyectos de construcción, cualquier tecnología que permita reducir el uso de cemento sin mermar el rendimiento —o incluso mejorándolo— no es simplemente una preferencia medioambiental, sino que se está convirtiendo cada vez más en un requisito normativo, una especificación de contratación y una necesidad competitiva.
Los sistemas de certificación de construcción sostenible —LEED v4 en Norteamérica, BREEAM en Europa, DGNB en Alemania, CASBEE en Japón y otros sistemas similares en todo el mundo— premian los proyectos que reducen el contenido de cemento, utilizan materiales de bajas emisiones y minimizan el impacto medioambiental relacionado con el transporte. Para que los productos de hormigón y mortero contribuyan a la obtención de estos créditos, los aditivos utilizados deben cumplir a su vez criterios medioambientales: bajas emisiones de COV, clasificación como no peligrosos y la capacidad de permitir la reducción del cemento sin comprometer el rendimiento. La formulación en polvo PCE con bajo contenido en COV está diseñada específicamente para cumplir estos criterios.
La sustitución de los superplastificantes a base de naftaleno constituye una medida de sostenibilidad especialmente significativa. Los aditivos a base de naftaleno (condensados sulfonados de naftaleno y formaldehído, SNF) se obtienen del alquitrán de hulla o del refinado del petróleo, materias primas no renovables y con un alto contenido de carbono. Contienen formaldehído residual y monómeros de naftaleno que pueden desprenderse en forma de gases durante el curado del hormigón, lo que contribuye a problemas de calidad del aire interior en entornos de construcción cerrados. Además, requieren el doble de dosis de PCE para lograr una reducción de agua equivalente, lo que significa que se transporta, almacena y manipula el doble de producto químico para obtener el mismo rendimiento. El PCE, por el contrario, se sintetiza a partir de polietilenglicol de origen renovable y ácido acrílico, no contiene formaldehído y alcanza un rendimiento equivalente con la mitad de la dosis.
Para los fabricantes de productos químicos para la construcción y los productores de hormigón, el cambio del naftaleno al PCE con bajo contenido en COV supone tanto una mejora medioambiental como un aumento del rendimiento. La ventaja de una reducción del agua de 2 veces y un aumento de la resistencia de 1,5 veces que ofrece el PCE significa que los productos de hormigón y mortero formulados con PCE con bajo contenido en COV no solo son más ecológicos, sino que también son más resistentes, más duraderos y más rentables por unidad de rendimiento.
Los compuestos orgánicos volátiles (COV) presentes en los productos químicos para la construcción son sustancias químicas orgánicas que se evaporan a temperatura ambiente y contribuyen a la contaminación del aire interior, a la formación de smog y a efectos sobre la salud, como la irritación respiratoria y el dolor de cabeza. En los aditivos para hormigón, las fuentes de COV incluyen monómeros residuales (formaldehído, naftaleno, melamina), disolventes utilizados en formulaciones líquidas y productos de degradación del polímero del aditivo.
La formulación en polvo de PCE con bajo contenido en COV de Michem aborda los COV a nivel molecular:
En la validación sobre el terreno del polvo PCE con bajo contenido en COV en entornos de colada de hormigón en interiores, las emisiones de COV procedentes de la superficie del hormigón fresco, medidas según la norma ASTM D5116 (Guía estándar para la determinación a pequeña escala en cámaras ambientales de las emisiones orgánicas procedentes de materiales y productos en interiores), se situaron por debajo de los límites de detección para el formaldehído y por debajo de los 10 μg/m³ para los COV totales (TVOC), lo que se encuentra ampliamente dentro de los umbrales de calidad ambiental interior (IEQ) más estrictos de la construcción sostenible.
La principal ventaja en materia de sostenibilidad del polvo PCE con bajo contenido en COV es que permite reducir el contenido de cemento. El mecanismo es sencillo: la reducción de agua del PCE (35–45%) permite reducir la relación agua-cemento de un valor típico de 0,50 a un rango de 0,25–0,32. Con esta relación agua/cemento más baja, el hormigón o el mortero alcanzan una resistencia equivalente o superior con menos cemento, ya que la resistencia de los sistemas de cemento Portland viene determinada principalmente por la relación agua/cemento (ley de Abrams), y no solo por el contenido de cemento.
Escenario | w/c Ratio | Contenido de cemento (kg/m³) | 28d Resistencia (MPa) | CO₂ procedente del cemento (kg/m³) |
Control (sin PCE) | 0.50 | 380 | 35 | 304–342 |
PCE con bajo contenido en COV a 0,21 TP3T | 0.32 | 380 | 50–55 | 304–342 (el mismo cemento, mayor resistencia) |
PCE con bajo contenido en COV a 0,21 TP3T (cemento reducido) | 0.32 | 280 | 35 | 224–252 |
Nota: El CO₂ procedente del cemento se ha calculado a razón de 0,8-0,9 kg de CO₂ por kg de cemento. El tercer escenario presenta una resistencia equivalente a la del grupo de control con 100 kg/m³ menos de cemento, lo que supone una reducción de 26% en las emisiones de CO₂ relacionadas con el cemento por metro cúbico de hormigón.
Según la experiencia de nuestro Equipo de Aplicaciones Técnicas, el enfoque de reducción del cemento (tercer escenario) es la estrategia de sostenibilidad más habitual entre los fabricantes de hormigón: mantener las especificaciones de resistencia existentes al tiempo que se reduce el contenido de cemento, lo que se traduce directamente en una reducción de la huella de carbono gracias a la reducción del consumo de agua que permite el PCE.
Parámetro | Polvo de PCE de bajo contenido en COV de Michem | A base de naftaleno (SNF) |
Reducción del consumo de agua con la misma dosis | 35–45% | 15–22% |
Dosis para una reducción equivalente del agua | 0.15–0.25% | 0.40–0.80% |
Aumento de la fuerza en 28 días | 30–50% | 20–33% |
Contenido de formaldehído | Ninguno | Residual (de la síntesis) |
Origen de la materia prima | Ácido acrílico + PEG (derivado de productos petroquímicos o de fuentes renovables) | Alquitrán de hulla / refinado de petróleo |
Emisiones de COV | Por debajo del límite de detección (en polvo, sin disolventes) | Posible emisión de gases (formaldehído, naftaleno) |
Clasificación del transporte | N.º ONU 3077 (no peligroso) | Varía (algunos productos de SNF son peligrosos) |
Formato | Polvo seco (≥90% de materia sólida) | Normalmente líquido (30–40% sólido) |
Peso de transporte por unidad activa | Bajo (sin transporte de agua) | Alto (60-701 TP3T de agua) |
Se necesitan biocidas | No (polvo) | Sí (líquido) |
Las pruebas de campo realizadas según los protocolos EN/ASTM confirman que el polvo de PCE con bajo contenido en COV, en una dosis de 0,2%, logra la misma reducción de agua que el SNF en una dosis de 0,5%, al tiempo que produce un aumento de la resistencia a la compresión a los 28 días 1,5 veces superior. Esto significa que sustituir el SNF por PCE reduce el consumo de productos químicos en un 60%, reduce el peso de transporte en aproximadamente un 70% (teniendo en cuenta la conversión de líquido a polvo) y elimina por completo las emisiones de COV relacionadas con el formaldehído.
Categoría de créditos de LEED v4 | Créditos | Cómo contribuye el PCE con bajo contenido en COV |
Materiales y recursos (MR) | MR Credit: Reducción del impacto a lo largo del ciclo de vida de los edificios | Permite reducir el uso de cemento, lo que disminuye el carbono incorporado |
Materiales y recursos (MR) | MR Credit: Abastecimiento de materias primas | El polvo de PCE se fabrica conforme a la norma ISO 9001:2015; no es peligroso (UN 3077) |
Calidad ambiental interior (CAI) | Punto de crédito IEQ: Materiales de bajas emisiones | Fórmula con bajo contenido en COV; sin formaldehído; emisiones de COV por debajo del límite de detección |
Calidad ambiental interior (CAI) | Crédito IEQ: Evaluación de la calidad del aire interior | Bajas emisiones de COV durante y después del vertido del hormigón |
Innovación (IN) | Crédito a la innovación | La estrategia de reducción del consumo de cemento podría dar derecho a una deducción por innovación en algunos proyectos |
Nota: La contribución a los créditos LEED depende del diseño completo del proyecto, la combinación de materiales y la vía de certificación elegida. Lo anterior representa áreas de contribución potenciales, no la obtención garantizada de créditos. Los equipos del proyecto deben consultar a un profesional acreditado por LEED para realizar un análisis de los créditos específico para cada proyecto.
Propiedad | Especificaciones del polvo de PCE de bajo contenido en COV de Michem |
Marca | Michem |
Producto | Superplastificante de policarboxilato (PCE) en polvo — Respetuoso con el medio ambiente y con bajo contenido en COV |
Grados | SP630 / SP640 / SP670 / SP680 (todos disponibles en formulación con bajo contenido en COV) |
Apariencia | Polvo entre blanco y amarillo claro |
Composición | Éter policarboxílico |
Contenido sólido | ≥90% |
Contenido de humedad | ≤5% |
Coeficiente de reducción de agua | >25% (rango alto: 35–45%) |
Dosis recomendada | 0,1–0,51 TP3T en peso de material cementoso |
Aumento de la resistencia a la compresión (28d) | 30–50% |
Contenido de COV | Fórmula con bajo contenido en COV (sin formaldehído ni disolventes residuales) |
Clasificación del transporte | N.º ONU 3077 (no peligroso para el transporte) |
Gestión de la calidad | Fabricación con certificación ISO 9001:2015 |
Vida útil | 2 años |
Rendimiento frente al naftaleno | Reducción del agua en un factor de 2, aumento de la resistencia en un factor de 1,5 |
Fuente: Especificaciones técnicas oficiales de Michem (michemicals.com).
Paso | Acción | Detalle |
1 | Caracterización de la mezcla de referencia | Documentar la relación agua-cemento actual, el contenido de cemento y la resistencia a los 28 días |
2 | Mezcla de prueba de PCE | Añadir PCE con bajo contenido en COV a razón de 0,21 TP3T; reducir la cantidad de agua hasta alcanzar el asentamiento/fluidez deseados. |
3 | Medir la resistencia | Ensayo de resistencia a los 7 y 28 días según la norma ASTM C109 |
4 | Calcular la resistencia de seguridad | Si la resistencia supera las especificaciones en más de 15%, proceda a la reducción de la cantidad de cemento. |
5 | Reducción del consumo de cemento | Reducir el contenido de cemento en incrementos de 5%; mantener la relación agua/cemento con PCE |
6 | Volver a realizar pruebas y optimizar | Comprueba que la resistencia, la trabajabilidad y la durabilidad cumplan con las especificaciones |
7 | Documentar la reducción de las emisiones de carbono | Calcular la reducción de CO₂ por metro cúbico |
En el caso de especificaciones que requieran aditivos para hormigón de bajas emisiones, se puede adaptar el siguiente texto:
“Los aditivos para hormigón y mortero deberán ser superplastificantes en polvo a base de éter de policarboxilato, que cumplan con la norma UN 3077 (no peligrosos para el transporte) y cuyo contenido en COV cumpla los requisitos de [norma aplicable: p. ej., GREENGUARD Gold, Método Estándar del CDPH v1.2 o equivalente]. El aditivo no deberá contener formaldehído añadido. El producto deberá fabricarse bajo sistemas de gestión de la calidad certificados según la norma ISO 9001:2015”.”
Parámetro | Corriente (naftaleno/SNF) | Target (PCE con bajo contenido en COV) | Medidas de transición |
Dosificación | 0,5–0,81 TP3T (líquido, 401 TP3T sólido) | 0,15–0,251 TP3T (polvo, ≥901 TP3T de materia seca) | Reducir la dosis en ~60% |
Contenido de agua | Situación inicial | Reducir entre 30 y 45% | Ajustar el agua del lote |
Contenido de cemento | Situación inicial | Reducir entre 10 y 251 TP3T (opcional) | Realizar ensayos de resistencia |
Equipos de mezcla | Sistema de dosificación de líquidos | Dosificación de polvo (volumétrica/por gravedad) | Instalar el alimentador de polvo |
Almacenamiento | Depósitos de líquidos (con biocidas) | Sacos o silos sellados (sin biocidas) | Convertir capacidad de almacenamiento |
Transporte | Líquido peligroso (varia) | Polvo no peligroso, n.º ONU 3077 | Actualizar la logística |
Comprobar | Método | Criterio de aceptación |
Emisiones de COV | Método normalizado ASTM D5116 / CDPH | Por debajo del umbral de calidad ambiental interior (IEQ) del proyecto |
Contenido de formaldehído | EN 120 / Análisis por HPLC | No detectado |
Reducción del consumo de agua | Comparar el grupo de tratamiento con el grupo de control a un caudal igual | Reducción ≥251 TP3T según la norma EN 934-2 |
Resistencia a la compresión 28d | ASTM C109 | Aumento ≥30% respecto al grupo de control con el mismo caudal |
Clasificación del transporte | Documentación relativa al número ONU 3077 | No es peligroso para el transporte |
Calidad de fabricación | Certificado ISO 9001:2015 | Vigente y válido |
La formulación con bajo contenido en COV utiliza la misma química de éter policarboxílico y alcanza el mismo rendimiento en cuanto a reducción de agua y resistencia que los grados estándar de PCE. La diferencia radica en la formulación y los controles de fabricación, que minimizan los monómeros residuales, eliminan el formaldehído y garantizan que las emisiones de COV cumplan los requisitos más estrictos de calidad ambiental interior (IEQ) de la construcción sostenible. Todas las especificaciones de rendimiento (reducción de agua, aumento de resistencia, contenido en sólidos y dosificación) son idénticas.
El PCE con bajo contenido en COV contribuye en dos áreas principales: (1) créditos de «Materiales y Recursos», al permitir la reducción del contenido de cemento (lo que reduce el carbono incorporado); y (2) créditos de «Calidad ambiental interior», gracias a sus bajas emisiones de COV y a la ausencia de formaldehído. Los créditos y puntos específicos dependen del diseño completo del proyecto, la combinación de materiales y la vía de certificación. Consulte a un profesional acreditado por LEED para obtener un análisis específico del proyecto.
Por kilogramo, el polvo de PCE puede tener un precio unitario más elevado que el líquido a base de naftaleno. Sin embargo, por unidad de rendimiento (coste por cada porcentaje de reducción de agua o coste por MPa de aumento de resistencia), el PCE suele ser más rentable, ya que consigue el doble de reducción de agua con aproximadamente la mitad de la dosis. El coste total de los productos químicos por metro cúbico de hormigón suele ser menor con el PCE, y la reducción de cemento que permite el PCE supone un ahorro adicional en el coste de los materiales.
Sí. La formulación con bajo contenido en COV está disponible en los cuatro grados de Michem PCE (SP630 para cemento Portland, SP640 para cemento CSA, SP670 para yeso y SP680 para todo tipo de hormigón/UHPC). La selección del grado se basa en el sistema aglutinante, no en la formulación de COV. Cualquier aplicación que utilice el polvo Michem PCE estándar puede emplear la formulación con bajo contenido en COV sin que se produzca ningún cambio en la dosificación ni en el rendimiento.
El código ONU 3077 clasifica el producto como “Sustancia peligrosa para el medio ambiente, sólida, n.e.p.” —una clasificación no peligrosa para el transporte que simplifica el envío internacional en comparación con las mezclas clasificadas como peligrosas—. El formato en polvo reduce aún más los costes de envío al eliminar el peso del agua presente en las formulaciones líquidas. Compruebe siempre los requisitos de importación y exportación con las autoridades locales, ya que algunas jurisdicciones tienen requisitos de documentación específicos incluso para sustancias no peligrosas.
Datos del producto:
Normas citadas:
A quién va dirigido: Los prescriptores de construcción sostenible, los responsables de sostenibilidad, los formuladores de hormigón y mortero que persiguen la certificación LEED u otras certificaciones de sostenibilidad, los especialistas en compras que buscan materiales de bajas emisiones y los equipos de proyectos de construcción cuyo objetivo es reducir la huella de carbono.
Cómo se produjo: Las afirmaciones sobre el rendimiento se basan en las especificaciones oficiales de los productos de Michem (michemicals.com) y en protocolos de ensayo establecidos según las normas EN, ASTM e ISO. Las observaciones derivadas de la experiencia sobre el terreno proceden del trabajo de I+D sobre aditivos para hormigón realizado por el Equipo Técnico de Aplicaciones de Michem. El análisis de los créditos LEED v4 se basa en la documentación del sistema de calificación del USGBC disponible públicamente.
Limitaciones: La obtención de créditos LEED depende del diseño completo del proyecto, la combinación de materiales y la vía de certificación; esta guía identifica posibles áreas de contribución, no créditos garantizados. Los resultados de las emisiones de COV varían en función del diseño de la mezcla de hormigón, el entorno de colada, la ventilación y las condiciones ambientales. Las estrategias de reducción del cemento deben validarse mediante ensayos de resistencia y durabilidad según las normas ASTM/EN. Los rangos de dosificación y las cifras de rendimiento que se indican son orientativos y deben validarse mediante ensayos in situ en las condiciones reales del proyecto. Esta guía no sustituye al criterio de ingeniería, al asesoramiento de un profesional acreditado por LEED ni al cumplimiento de la normativa local de edificación.
Política de actualizaciones: Se revisa anualmente, o cada vez que se modifiquen las especificaciones de los productos Michem, las normas EN/ASTM/ISO citadas o los requisitos del sistema de certificación LEED.
El polvo de PCE ecológico con bajo contenido en COV de Michem combina una elevada reducción del consumo de agua (35–45%), un aumento de la resistencia de 30–50% y el rendimiento de dispersión del éter policarboxílico de los grados estándar de PCE de Michem con las características medioambientales que exigen las certificaciones de edificación sostenible y la construcción sostenible. Al permitir la reducción del contenido de cemento manteniendo una resistencia equivalente, sustituir los aditivos a base de naftaleno con mayor contenido de COV (con una reducción del agua 2 veces mayor y un aumento de la resistencia 1,5 veces superior) y eliminar el formaldehído y los disolventes residuales gracias a la química del formato en polvo, el PCE con bajo contenido en COV ofrece una reducción cuantificable de la huella de carbono y contribuye a la obtención de créditos LEED v4. La clasificación como producto no peligroso según la norma UN 3077, la fabricación conforme a la norma ISO 9001:2015 y una vida útil de dos años completan su perfil de sostenibilidad. Para los productores de hormigón, los formuladores de mortero y los equipos de proyectos de construcción ecológica, el PCE con bajo contenido en COV Polvo de PCE es la opción diseñada para una construcción orientada al rendimiento y respetuosa con el medio ambiente.
Me llamo Tinna y llevo 15 años trabajando en el sector de los éteres de celulosa. Me encantaría compartir mi publicación con vosotros. Si tenéis alguna idea interesante, no dudéis en decírmelo.
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