La pista 15R-33L del aeropuerto internacional George Bush, en Houston, Texas, fue reconstruida con una mezcla de hormigón que incorporó cenizas volantes y escoria de alto horno, según un estudio publicado en 2004 por la American Society of Civil Engineers (ASCE).
La pista 15R-33L del aeropuerto internacional George Bush (IAH), en Houston, Texas, necesitaba responder a las exigencias de aeronaves más pesadas que las previstas en su diseño original, como el Boeing 747. Diseñada para soportar aviones como el DC-9, que pesa unas 121.000 libras, debía recibir el B-747, que pesa unas ocho veces más.
El aeropuerto se inauguró en 1969 y ahora tiene cinco terminales y cinco pistas, y es uno de los principales puntos de conexión de United Airlines. Ocupa más de 11.000 acres. Junto con Dallas-Fort Worth (DFW) es uno de los grandes aeropuertos de Texas.
En 2002, durante las obras de ampliación y reconstrucción de la pista, de 10.000 pies de largo y 150 pies de ancho, los ingenieros realizaron un experimento con una mezcla que incorporaba cenizas volantes y escoria de alto horno al hormigón.
En concreto, utilizaron un 50% de cemento, un 25% de cenizas volantes y otro 25% de escoria de alto horno. Es decir, que casi tres cuartas partes del material procedía de alternativas al cemento tradicional. La experiencia quedó documentada en un estudio publicado en 2004 por la American Society of Civil Engineers (ASCE). Además de la superficie, se construyeron sistemas de drenaje pluvial y redes sanitarias.
¿Qué comprobaron los ingenieros?
En un aeropuerto, el pavimento de las pistas debe resistir las cargas repetidas que suponen los despegues y aterrizajes, la flexión de las losas y las condiciones ambientales que pueden acelerar su deterioro.
Por eso, los ingenieros evaluaron la mezcla por su resistencia a la compresión y también estudiaron su resistencia a la flexión, una propiedad fundamental para determinar cómo responde el hormigón cuando las cargas de las aeronaves provocan esfuerzos de doblamiento.
El estudio explica que las cenizas volantes son partículas finas generadas durante la combustión del carbón en instalaciones industriales. La escoria de alto horno, por su parte, es un subproducto de la fabricación del hierro.
Ambos materiales pueden reaccionar con los componentes del cemento o contribuir a la formación de una matriz cementante, según su composición y las condiciones de curado. Su utilización permite reducir la proporción de cemento Portland necesaria en determinadas mezclas de hormigón.
En el proyecto de Houston, el estudio especificó cenizas volantes de clase C o F, conforme a la norma ASTM C618, y escoria de alto horno de grado 120, de acuerdo con ASTM C989.
La mezcla debía cumplir requisitos estructurales exigentes y ofrecer un comportamiento adecuado para una infraestructura sometida a cargas elevadas.
Además, reducir la cantidad de cemento Portland también puede disminuir las emisiones asociadas a su fabricación, aunque el beneficio ambiental concreto depende del origen de los materiales y su procesamiento, entre otros aspectos.
La resistencia a la flexión prevista era de 650 libras por pulgada cuadrada (psi). Sin embargo, los ensayos preliminares de las mezclas alcanzaron los 800 psi a los 90 días. De esta manera, el resultado superó el objetivo de diseño en casi un 23%. El resultado, entonces, abría la posibilidad de incorporar otros materiales al cemento para la realización de obras donde el pavimento debe soportar cargas considerables.