Por James A. Farny, director de Medición y Métricas Ambientales, American Cement Association

L as aplicaciones de los cimientos de concreto abarcan desde viviendas unifamiliares hasta edificios de apartamentos, pasando por todo tipo de desarrollos privados e infraestructura pública. Gracias a su facilidad de colocación y su rendimiento resistente, el concreto es adecuado para proyectos de cualquier envergadura. Dado que la industria del concreto ha optado por elevar la sostenibilidad en sus prácticas, todas las partes interesadas deben mantenerse informadas sobre las prácticas y los materiales en evolución que pueden respaldar la construcción sostenible.¹

La  American Cement Association (ACA) presentó su Hoja de ruta hacia la neutralidad de carbono en 2021, con el objetivo de alcanzar la neutralidad de carbono en toda la cadena de valor del cemento (clinker, cemento, concreto, construcción y absorción de carbono) para 2050.² La Hoja de ruta promueve la optimización de cada eslabón de la cadena. En el caso del cemento y el concreto, el avance hacia la reducción de las emisiones de carbono se traduce en un uso más eficiente de los materiales, favorece una mayor producción de cemento nacional y mejora la seguridad energética de los Estados Unidos.

Los miembros de la ACA, que son productores de cemento de los Estados Unidos, identificaron muchas oportunidades para avanzar hacia la neutralidad de carbono, centrándose inicialmente en tres áreas:

• Cemento adicionado,
• Combustibles alternativos y
• Captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS).

Los cementos adicionados son el «fruto más accesible» de la Hoja de ruta, un cambio a corto plazo con impacto inmediato. Los cementos con bajas emisiones de carbono con una menor relación de clinker respecto al cemento tienen un menor impacto ambiental. Una mayor adopción y uso de cementos adicionados para reemplazar el cemento Portland tradicional da como resultado mayores reducciones de CO₂. Los fabricantes de concreto y los contratistas utilizan el mismo equipo para mezclar, colocar y dar acabado al concreto fabricado con cementos adicionados. Con las pruebas adecuadas y un buen conocimiento de las propiedades del concreto, los cementos adicionados pueden reemplazar al cemento Portland con ajustes relativamente menores en las prácticas de concreto cuando sea necesario.

Para los cambios a mediano y largo plazo, los fabricantes de cemento también identificaron los combustibles alternativos para los hornos de cemento y la CCUS de las emisiones de las plantas de cemento como oportunidades para ofrecer reducciones significativas en la huella de carbono.

Evolución de las especificaciones del cemento y la aparición de los cementos adicionados

Durante mucho tiempo, el cemento Portland ASTM C150/C150M fue el producto predominante para los usuarios de concreto. Las normas de cemento en América del Norte han evolucionado para priorizar el rendimiento y la sostenibilidad, lo que ha permitido un aumento en la cantidad de cemento adicionado producido y utilizado. La Figura 1 muestra la proporción de los envíos de cemento adicionado a partir de 2020.

Blended Cement as a Share of Total Cement – US [Cemento mezclado como proporción del cemento total – EE. UU.]

From 2012 to 2019, blended cement as a share of portland averaged 1.8% with a historical high of 2.9%. [Entre 2012 y 2019, el cemento mezclado como proporción del cemento Portland promedió el 1,8 %, con un máximo histórico del 2,9 %.]

Source: USGS [Fuente: USGS]

Fig. 1: En 2020, la proporción de cemento adicionado comenzó a aumentar, aumentando alrededor del 3 % de los envíos en EE. UU. a más del 60 % de los envíos en 2025. (Fuente: USGS.)

Tras años de desarrollo, la norma de cemento adicionado ASTM C595/C595M añadió un nuevo tipo de cemento, aumentando la cantidad a cinco: Tipo IL, cemento Portland con caliza (o PLC); Tipo IP, cemento Portland con puzolana; Tipo IS, cemento Portland con escoria de alto horno; Tipo IT, cemento adicionado  ternario; y Tipo IC, cemento Portland compuesto. Estos productos son alternativas más sostenibles al cemento Portland tradicional, ya que reducen la huella de carbono y pueden mejorar la durabilidad del concreto. Incorporan piedra caliza molida y materiales cementosos suplementarios (SCM, por sus siglas en inglés) como cenizas de carbón, cemento con escoria y puzolanas, lo que reduce las emisiones y el uso de recursos naturales. La Tabla 1 muestra los requisitos de composición de los cementos adicionados.

Tabla 1: Requisitos de composición para los cementos hidráulicos adicionados ASTM C595/C595M (por masa de cemento adicionado)

Tipo IT: Cemento Portland + 2 de (puzolanas o cemento con escoria) + piedra caliza (opcional).

Tipo IC: Cemento Portland + 1 o más de (puzolanas, cemento con escoria, piedra caliza).

Los cementos de Tipo IS y Tipo IT con un 70 % o más de cemento con escoria también pueden contener cal hidratada.

*No se establece un máximo, pero deben cumplir el límite sobre el total de piedra caliza, puzolana y cemento con escoria.

Rendimiento del cemento adicionado

Los fabricantes de cemento prueban y controlan las propiedades del cemento para garantizar el rendimiento constante de cada producto. Los fabricantes de concreto preparado suelen señalar que la consistencia es una de las características más importantes que requieren para poder fabricar concreto que tenga las propiedades esperadas lote tras lote, día tras día. La implementación exitosa de los cementos adicionados requiere pruebas de laboratorio para comprender cómo los diferentes cementos afectan las propiedades del concreto, con ajustes en las mezclas de concreto y los métodos de construcción según sea necesario.3

Los usuarios están dispuestos a aceptar cambios en los materiales, pero necesitan comprender cómo las propiedades clave del cemento podrían afectar su trabajo. Aspectos como el tiempo de fraguado, el desarrollo de la resistencia y la fineza pueden influir en la forma en que los instaladores trabajan con el concreto.

Debido a una menor proporción de clinker con respecto al cemento, los cementos adicionados pueden ser menos reactivos que el cemento Portland tradicional. Los tiempos de fraguado inicial y final pueden ser similares, pero el desarrollo de la resistencia puede ser ligeramente más lento en las primeras etapas, especialmente a medida que aumenta la proporción de ingredientes que no son clinker. Las figuras 2 y 3 muestran el fraguado inicial y final y el desarrollo de la resistencia a lo largo de 28 días para los cementos incluidos en una encuesta de la ACA sobre cementos estadounidenses producidos en 2022.

ASTM C191 (Vicat) setting time, minutes [Tiempo de fraguado ASTM C191 (Vicat), minutos]

Initial [Inicial]

Final [Final]

Cement type [Tipo de cemento]

Fig. 2: Tiempos de fraguado medios según la norma ASTM C191 (método Vicat) para cementos hidráulicos reportados para 2022. Las barras de error indican el rango de los valores reportados.⁴

Los tiempos de fraguado inicial y final de los cementos de Tipo IL medidos en muestras de pasta en laboratorio son comparables a los del cemento Portland, mientras que tanto el tiempo de fraguado inicial como el final del cemento de Tipo IP se retrasan ligeramente. Los tiempos de fraguado del concreto en aplicaciones de campo serán diferentes y se ven afectados por los ingredientes del concreto, las proporciones y las condiciones ambientales. Sin embargo, los fabricantes de preparado pueden modificar las características de fraguado con aditivos según sea necesario, lo cual es una práctica común en condiciones climáticas de calor y frío para ajustar el rendimiento a las condiciones climáticas y a los materiales cementosos en la mezcla de concreto.

ASTM C109 Compresive strength, MPa [Resistencia a la compresión ASTM C109, MPa]

Cement type [Tipo de cemento]

1 day, 3 days, 7 days 28 days [1 día, 3 días, 7 días, 28 días]

Fig. 3: Resistencias a la compresión medias según la norma ASTM C109 de los cementos hidráulicos para la construcción general con concreto, según lo reportado para los cementos producidos en 2022. En esta figura, las barras de error representan el rango de valores reportados para cada tipo de cemento en cada edad.⁴

En cuanto a la resistencia, cabe destacar que las cimentaciones a menudo pueden ser muy adecuadas para el uso de cementos adicionados con mayores contenidos de SCM. Aunque el desarrollo de la resistencia sea más lento que en el cemento Portland, los trabajos de cimentación suelen realizarse con suficiente antelación en un proyecto como para que los constructores puedan seleccionar mezclas de concreto que alcancen la resistencia de diseño especificada a edades posteriores. Esto suele ser más sostenible y también puede dar lugar a una elección más económica de los materiales.

ASTM C204 (Blaine) fineness [Fineza (Blaine) ASTM C204]

Cement type [Tipo de cemento]

Fig. 4: Fineza media de permeabilidad al aire ASTM C204 (Blaine) de cementos hidráulicos reportada en 2022 para construcción general de concreto. Las barras de error indican el rango de valores reportados.⁴

La Figura 4 muestra la fineza Blaine de los cementos en una encuesta de la ACA sobre cementos producidos en 2022. La fineza del cemento es un indicador de la reactividad. Los cementos más finos suelen reaccionar más rápido. El cemento Tipo IL se muele más fino por esa razón, para darle una reactividad similar a la del cemento Portland Tipo I o Tipo II. Sin embargo, se sabe que el aumento promedio de la finura afecta el potencial de exudación del concreto. Si bien se ha descubierto que esto afecta el tiempo de acabado de los trabajos de pavimentación, no se ha informado que sea un factor en las paredes de concreto moldeadas. Es probable que los contratistas de cimientos que realizan la construcción de paredes moldeadas no se vean afectados por las diferentes características de exudación del concreto de cemento adicionado.

Transición hacia un mayor uso de cementos adicionados

La industria de la construcción es intrínsecamente conservadora. Esto es razonable, ya que las estructuras destinadas a ser resistentes y duraderas a largo plazo no deberían verse afectadas negativamente por cambios en los materiales o las prácticas. Los pasos clave para implementar nuevos cementos en la fabricación de concreto incluyen realizar pruebas de laboratorio con mezclas de concreto, llevar a cabo pruebas de campo (maquetas) para aplicaciones clave, ajustar las mezclas de concreto según sea necesario y garantizar que se sigan las prácticas recomendadas de colocación, acabado y curado a lo largo de toda la construcción con concreto.³

Comunicación, formación y colaboración

A medida que evoluciona la industria del cemento, las prácticas de construcción con concreto también deben evolucionar. Se llevan a cabo iniciativas de divulgación sobre los cementos adicionados para garantizar que las partes interesadas de la industria comprendan el mejor enfoque para implementar los cementos adicionados en la práctica. Las áreas clave de enfoque incluyen mejorar la comunicación, proporcionar formación a toda la industria y fomentar la colaboración para equilibrar las metas de sostenibilidad con los requisitos de desempeño.¹

Para obtener más información sobre los cementos adicionados, visite www.blendedcements.org.

Fuentes

1. Wilson, “Cement is Changing for Good: Be Part of the Conversation,” ACI Concrete International, Farmington Hills, MI, pág. 30-32, enero 2025.
2. PCA, Roadmap to Carbon Neutrality, Washington, D.C., octubre 2021.
3. Giannini,Eric R., et al, “What’s Next After Type IL Cement and How Can We Use Blended Cements Successfully?” ACI Concrete International, Farmington Hills, MI, pág. 38-43, febrero 2026.
4. Farny, James A., Chemical and Physical Characteristics of US Hydraulic Cements: 2022, Portland Cement Association, Washington, D.C., SN3354, abril 2025. DOI:

Biografía: James Farny colabora con el Subcomité de cementos adicionados de la ACA para mejorar la aceptación y la adopción de los cementos adicionados en todas las aplicaciones. Es autor de la publicación de la ACA titulada Chemical and Physical Characteristics of US Hydraulic Cements: 2022. Es licenciado en Ingeniería Civil por el Instituto Tecnológico de Illinois y miembro del American Concrete Institute.