La instrucció de formigó estructural EHE-08 i la sostenibilitat

Així mateix, el projecte, l'execució i el manteniment de les estructures de formigó poden tenir en compte altres aspectes com l'amortització dels impactes inicials durant la vida útil de l'estructura, l'optimització dels costos de manteniment, la incorporació de tècniques innovadores resultat d'estratègies empresarials de R + D + i, la formació contínua del personal que participa en les diverses fases de l'estructura, o altres aspectes de caràcter econòmic o social.

Durant els últims anys, els diferents agents socials han manifestat una creixent sensibilitat pels aspectes lligats a la protecció del medi ambient i la consecució d'un desenvolupament sostenible. En aquest aspecte, lluny de considerar la construcció com una activitat innòcua, l'opinió pública tendeix a percebre-la com un dels principals factors que col·laboren per l'afecció al medi natural.

En el context anterior, cal fer alguna reflexió sobre la possible contribució a la sostenibilitat de les activitats de projecte i execució d'estructures de formigó. En aquest sentit, la nova Instrucció EHE-08 recull el repte plantejat des de la societat, intentant liderar un procés de mentalització dels agents involucrats i establint criteris i metodologies que contribueixin eficaçment a assolir estructures que contribueixin millor a la sostenibilitat. Per tant, l'EHE-08 considera necessari centrar l'activitat de projecte i construcció de les estructures en un nou marc que consideri de forma integral els aspectes econòmics, socials i ambientals.

La dimensió econòmica de l'activitat lligada a les estructures de formigó pot valorar a partir de les dades de l'any 2005, en què la facturació dels sectors industrials relacionats amb els materials i productes inclosos en la Instrucció EHE va ascendir a uns 16.400 milions d'euros, el que suposava al voltant del 2% del PIB. La contribució dels sectors del ciment, del formigó preparat i el siderúrgic a aquesta xifra poden valorar en el 19,2, 32,2 i 11,3%, respectivament. Cal tenir en compte a més, que en les dades anteriors no està inclosa la pròpia activitat constructora.

D'altra banda, sembla evident l'eficàcia de l'activitat constructora com a instrument per a l'atenció de demandes socials (habitatge, sanitat, educació, etc.), Així com a element d'ordenació i vertebració del territori. A més, la construcció presenta potencialitats com 'embornal ambiental' de manera que, a mesura que avança el coneixement tècnic actual, es permet augmentar l'ús de productes directament reciclats o elaborats a partir de subproductes industrials, amb el consegüent efecte favorable com activitat incentivadora de l' reciclat i sensible a la preocupació pel consum massiu de recursos naturals.

Estratègies de sostenibilitat

La Instrucció de formigó estructural EHE-08, vigent des del passat 1 de desembre, representa el marc reglamentari pel qual s'estableixen les exigències que han de complir les estructures de formigó per a satisfer els requisits de seguretat estructural i seguretat en cas d'incendi, a més de la protecció del medi ambient. La Instrucció és d'aplicació a totes les estructures i elements de formigó estructural, d'edificació o d'enginyeria civil, amb algunes excepcions (canonades, preses, estructures mixtes, etc.)

Entre les principals novetats que recull el nou text que fa a la Instrucció anterior (EHE-98) es troba l'enfocament sostenible que adquireix aquesta i que es resumeixen a continuació:

• Incorporació de criteris de sostenibilitat en el projecte, execució i manteniment de les estructures de formigó;
• Reciclatge i reutilització de residus (àrids reciclats, addicions minerals procedents de subproductes industrials, etc.);
• Prevenció de generació d'impactes durant l'execució, fomentant l'ús de les millors pràctiques mediambientals;
• Establiment d'un índex de contribució de l'estructura a la sostenibilitat, etc.

En aquest context anterior és en el qual s'emmarca la nova Instrucció que, des del punt de vista mediambiental i de sostenibilitat, planteja un conjunt d'estratègies, al voltant dels següents aspectes.

El primer gest de complicitat a la sostenibilitat queda de manifest en l'Article 1 'Objecte'. Mentre que en l'anterior Instrucció el camp d'aplicació d'aquesta es restringia al projecte, construcció i control de les estructures de formigó, l'EHE-08 amplia el seu abast incloent el manteniment de les estructures, de manera que es tracta d'abordar tota la vida útil de l'estructura.

L'article 103 defineix el manteniment de l'estructura com el conjunt d'activitats necessàries perquè el nivell de prestacions per al qual ha estat projectada no disminueixi durant la seva vida útil de projecte per sota d'un cert llindar (característiques de resistència mecànica, durabilitat, funcionalitat i, si s'escau, estètiques). Per això, a partir de l'entrada en servei de l'estructura, la propietat ha de programar i efectuar les activitats de manteniment que s'indiquen en aquest article, de manera que el projecte de tot tipus d'estructures inclourà un Pla d'Inspecció i Manteniment, que defineixi les actuacions a desenvolupar durant tota la vida útil:

• Punts crítics de l'estructura precisats d'especial atenció a efectes d'inspecció i manteniment;
• Periodicitat de les inspeccions,
• Mitjans auxiliars per a l'accés a les diferents zones de l'estructura, si s'escau;
• Tècniques i criteris d'inspecció recomanats, etc.

El manteniment és una activitat de caràcter preventiu, que evita o retarda l'aparició de problemes que, en cas contrari, tindrien una resolució més complicada i una quantia econòmica molt superior. El manteniment suposa una bona forma de perllongar la vida útil de l'estructura, de manera que els costos mediambientals deguts a l'acció de construir l'estructura i fabricar els productes que es col·loquen en ella es distribuiran millor en el temps.

Possiblement la millor estratègia sostenible sigui la d'utilitzar un menor nombre de recursos per obtenir els mateixos resultats finals. En aquest sentit, la EHE estableix uns coeficients reductors de la resistència dels materials (formigó i acer), que repercuteixen directament en haver d'emprar un major o menor nombre de material per satisfer les exigències bàsiques de l'estructura:

Aquí adquireix especial rellevància l'ús de productes que tinguin el DOR, ja que suposa la utilització dels coeficients penalitzadors més baixos, amb la conseqüent optimització de seccions estructurals i un consum menor de materials, factors dels quals es beneficiaran fabricants, prescriptors i, en termes generals, la societat en conjunt.

Per obtenir el DOR (Annex 19), la Instrucció estableix una sèrie de requisits que ha de complir, en el nostre cas, el fabricant de prefabricats estructurals, i que han de ser verificats per un organisme extern que certifiqui el seu compliment. Entre aquests requisits es troba que el fabricant ha de tenir el seu Sistema de Gestió de Qualitat registrat segons la UNE-EN-ISO 9001, així com una sèrie d'especificacions per als materials que empra i les seves instal·lacions.

Segons dades manejades per la Comissió Permanent del Formigó, només un 14% de les patologies de les estructures eren degudes a errors dels materials davant un 48% procedents d'errors en els projectes, i no obstant això el nombre de controls i assaigs realitzats sobre els processos industrials sempre han estat molt superiors.

La nova EHE pretén corregir aquesta situació permetent reduir el nombre d'assaigs en determinats casos sense minvar la qualitat final de les estructures, ja que considera que, a causa principalment a la possessió del marcatge CE de molts dels productes que intervenen, la seguretat mínima d'aquests ja està garantida i s'eximeix al client de realitzar assajos addicionals.

L'EHE contempla també la possibilitat que el fabricant pugui utilitzar per determinar la resistència a compressió del formigó, provetes cúbiques en comptes de les tradicionals provetes cilíndriques (Article 86.3.2.). Aquest fet, a priori irrellevant, té una justificació clara que és la de reduir el nombre de residus de formigó i sofre.

També es permet recapçat amb morter de sofre una sola de les cares, sempre que es compleixi una sèrie de condicions de planeitat superficial i simetria. Només l'any 2004 es van trencar 6,5 milions d'provetes, que van generar 82.000 tones de residus, dels quals 925 eren de morter de sofre (producte altament contaminant).

L'EHE-08 permet i fomenta l'ocupació de materials més respectuosos amb el medi ambient.

La nova Instrucció, en l'article 77.2 identifica una sèrie de criteris que permeten a qualsevol dels diferents agents (Fabricant, Constructor, Direcció Facultativa, etc.) Diferenciar aquells productes que poden tenir més valors afegits des del punt de vista mediambiental:

• Materials durables
• Materials amb mínim manteniment
• Materials simples, preferiblement d'un únic component;
• Materials fàcils de posar en obra
• Materials reciclables
• Materials eficients energèticament
• Materials salubres, tant per al personal durant l'execució, com per als usuaris. En general, una estructura té més valor a efectes de sostenibilitat quan compatibilitza les exigències definides en l'article 5 de la Instrucció amb:
• L'optimització del consum de materials, emprant menors quantitats de formigó i d'armadures;
• L'ús de ciments: o que incorporin subproductes industrials, com les addicions minerals admeses per la reglamentació vigent, o que s'obtinguin mitjançant processos que incorporin matèries primeres que produeixen menys emissions de _CO2 a l'atmosfera, o que s'obtinguin mitjançant processos que consumeixin menys energia, especialment mitjançant l'ús de combustibles alternatius que permetin l'estalvi d'altres combustibles primaris i la valorització de residus;
• L'ús d'àrids procedents de processos de reciclatge;
• L'ús d'aigua reciclada en la pròpia planta de fabricació del formigó;
• L'ús d'acers: o que procedeixin del reciclatge de residus fèrrics (ferralla), o que s'obtinguin mitjançant processos que produeixin menys emissions de CO2 a l'atmosfera, o que demostrin un aprofitament dels seus residus com, per exemple, de les seves escòries, o que provinguin de processos que garanteixin l'ús de matèries primeres fèrriques no contaminades radiològicament.

Àrids i aigües reciclats

L'annex 15 desenvolupa les especificacions per a l'ús dels àrids reciclats, entenent com a tal el formigó fabricat amb àrid gruixut reciclat procedent del trituració de residus de formigó.

L'àrid reciclat pot emprar-se tant per a formigó en massa com formigó armat de resistència característica no superior a 40 N / mm ², quedant exclòs la seva utilització en formigó pretensat. Per a la seva aplicació en formigó estructural, aquest annex recomana limitar el contingut d'àrid gruixut reciclat al 20% en pes sobre el contingut total d'àrid gruixut. Amb aquesta limitació, les propietats finals del formigó reciclat amb prou feines es veuen afectades en relació a les que presenta un formigó convencional, i caldrà, per percentatges superiors, la realització d'estudis específics i experimentació complementària en cada aplicació. A l'annex es donen indicacions sobre algunes de les propietats del formigó que es poden veure afectades amb substitucions superiors al límit indicat. En el cas dels formigons no estructurals (annex 18) pot emprar fins al 100% de formigons amb àrids reciclats.

Pel que fa a les aigües reciclades, l'article 27 contempla la possibilitat d'emprar aigües reciclades procedents del rentat de cubes en la pròpia central de formigonat, sempre que compleixin les especificacions definides en aquest article. Aquestes aigües s'abocaran sobre zones específiques, impermeables i adequadament senyalitzades, podent així ser reutilitzades com a aigua de pastat per a la fabricació del formigó.

Conscients que és la primera vegada que l'EHE recull aquests temes mediambientals ia fi de facilitar la seva aplicació, la nova instrucció inclou també una relació del que s'anomena 'bones pràctiques mediambientals per a l'execució' que es defineixen en l'article 77.3.

• Es vigilarà que la totalitat del personal i subcontractes de l'obra compleixin les exigències mediambientals definides pel constructor;
• S'inclouran els criteris mediambientals en el contracte amb els subcontractistes, definint les responsabilitats en què incorreran en el cas d'incompliment;
• Es procurarà la minimització de residus, fomentant la seva reutilització i, si s'escau, la gestió dels emmagatzematges de residus;
• Es planificarà des del començament de l'obra, la contractació d'un gestor autoritzat per a la recollida de residus per tal d'evitar emmagatzematges innecessaris;
• Es gestionarà adequadament el consum energètic de l'obra, procurant la contractació immediata de sistemes de mesurament dels consums que permetin conèixer aquests com més aviat, evitant a més l'ús de grups electrògens que provoquen un major impacte mediambiental;
• En el cas d'haver de recórrer a la demolició d'alguna part de l'obra, aquesta s'ha de fer emprant criteris de deconstrucció que afavoreixin la classificació dels corresponents residus, afavorint així la seva posterior reciclat;
• Es procurarà minimitzar el consum de combustible mitjançant la limitació de les velocitats de la maquinària i elements de transport per l'obra, realitzant un manteniment adequat i mitjançant el foment de l'ocupació de vehicles de baix consum;
• S'evitarà el deteriorament dels materials continguts en sacs de paper, com ara el ciment, mitjançant un sistema d'emmagatzematge sota coberta que eviti la seva meteorització i posterior transformació en residu;
• Es gestionarà adequadament les peces que componen els encofrats i les cintres, evitant que posteriors operacions de la maquinària de moviment de terres, les incorporin finalment a terra;
• Es disposaran aplecs a l'obra de manera que s'utilitzin com més aviat millor i ubicats amb la major proximitat a les zones on s'hagin de fer servir en l'obra;
• Es procurarà que el muntatge de les armadures es dugui a terme en zones específiques per evitar l'aparició incontrolada de filferros en els paràmetres de l'element de formigó corresponents amb els fons d'encofrat.

Finalment, la EHE-08 defineix en l'annex 13 un model de càlcul que permet valorar quantitativament la contribució de l'estructura a complir els criteris en matèria de sostenibilitat. Per això, s'han desenvolupat dos índexs:

•  Índex de sensibilitat mediambiental (ISMA)
• Índex de contribució de l'estructura a la sostenibilitat (ICES).

Es tracta en ambdós casos de paràmetres susceptibles de ser calculats per procediments senzills a partir de les condicions previstes en el projecte i desenvolupades durant la fase d'execució de les obres. La seva aplicació és voluntària, llevat que la Propietat s'especifiqui el contrari. En aquest cas, la propietat ha de comunicar a l'autor del projecte el nivell de sensibilitat que, en funció del valor del ICES, haurà de complir l'estructura perquè incorpori les corresponents mesures en la redacció del projecte.

A més, la propietat haurà de considerar en l'encàrrec de l'execució, controlant el seu compliment per part del constructor i vetllar perquè es transmetin als usuaris, si s'escau, els criteris adequats de manteniment.

Es defineix com 'índex de sensibilitat mediambiental' d'una estructura al resultat d'aplicar la següent expressió:

ISMA = Σ (i = 11 / i = 1) α _i β _i γ _i V _i

α _i, β _i, γ _ii V _i són coeficients de ponderació, definits en les taules de l'annex, i que valoren la contribució a la sostenibilitat d'onze factors:

• Característiques mediambientals del formigó
• Característiques mediambientals de les armadures
• Optimització de l'armat dels elements
• Optimització ambiental de l'acer
• Nivell de control de l'execució
• Ocupació d'àrids reciclats
• Optimització del ciment
• Optimització del formigó
• Mesures específiques per a control dels impactes
• Mesures específiques per gestionar els residus
• Mesures específiques per gestionar l'aigua

D'altra banda, es defineix com a "índex de contribució de l'estructura a la sostenibilitat '(ICES) al resultat d'aplicar la següent expressió:

ICES = a + b · ISMA

havent de complir, a més, que:

ICES ≤ 1
ICES ≤ 2 · ISMA

on:

a: Coeficient de contribució social.

b: Coeficient de contribució per extensió de la vida útil,

A partir del ICES, pot classificar la contribució de l'estructura a la sostenibilitat, d'acord amb els següents nivells:

• Nivell A: 0,81 ≤ ICES ≤ 1,00
• Nivell B: 0,61 ≤ ICES ≤ 0,80
• Nivell C: 0,41 ≤ ICES ≤ 0,60
• Nivell D: 0,21 ≤ ICES ≤ 0,40
• Nivell E: 0,00 ≤ ICES ≤ 0,20

on A és l'extrem màxim de l'escala (màxima contribució a la sostenibilitat) i E és l'extrem mínim de la mateixa (mínima contribució a la sostenibilitat).

El Ministeri de Foment té previst penjar a la seva pàgina web una senzilla aplicació informàtica per al càlcul del ICES.