Valorización de Poliestireno Expandido Fuera de Especificación en Concreto Ligero: Un Caso de Aplicación de Economía Circular

Resumen

Este artículo presenta un enfoque de economía circular que utiliza perlas de poliestireno expandido (EPS) fuera de especificación en la fabricación de concreto ligero, con el objetivo de redirigir este residuo industrial hacia una aplicación con valor tecnológico y ambiental. Se evaluaron cinco formulaciones con 0, 5, 10, 15 y 25 % en peso de EPS como sustituto parcial de arena fina. Los especímenes cilíndricos se caracterizaron mecánicamente mediante la resistencia a la compresión (ASTM C39/C39M-18), el contenido de aire (ASTM C231-09a) y el asentamiento (ASTM C143) a los 3, 7, 14 y 28 días de curado. Los resultados muestran que la formulación con 10 % en peso de EPS (C10) alcanzó 33.85 MPa a los 28 días, lo que representa un incremento del 38 % respecto al concreto de referencia (C0: 24.52 MPa) y supera en 38.2 % el valor mínimo normativo de 24.5 MPa para el concreto ligero estructural. El análisis de varianza unidireccional (ANOVA, p < 0.001) y la prueba de comparación múltiple de Tukey (HSD, α = 0.05) confirmaron diferencias significativas entre las formulaciones. La formulación C10 mantuvo la trabajabilidad del concreto fresco (asentamiento de 21.5 cm) sin comprometer la plasticidad ni la cohesión. Se realizó un análisis de costos unitarios conforme al Reglamento de Obras Públicas (Gobierno de México), que mostró una reducción del 2 % en el costo directo respecto del concreto convencional. La huella de carbono estimada mediante una evaluación de ciclo de vida simplificada (ISO 14040:2006) se redujo de 250 kg CO₂ eq/m³ (concreto ligero convencional) a 80–150 kg CO₂ eq/m³ en la formulación C10. Los hallazgos demuestran que el EPS fuera de especificación puede incorporarse a la cadena de valor de la economía circular en el sector de la construcción, en consonancia con la Ley General de Economía Circular de México (2021).