O fibrocemento é un material empregado na construción, composto por unha mestura de cemento e fibras. Foi inventado polo enxeñeiro austríaco Ludwig Hatschek, quen en 1900 logrou combinar fibras de amianto con cemento Portland nunha máquina de fabricación de cartón adaptada ao efecto, e patentou o proceso en 1901 baixo a marca comercial Eternit.
Grazas ao seu baixo custo, lixeireza e propiedades ignífugas e impermeábeis, o material tivo unha rápida difusión mundial, empregándose sobre todo en tellados e fachadas de vivendas, especialmente nos países que experimentaban un rápido desenvolvemento urbanístico.
As primeiras preocupacións pola repercusión do amianto na saúde (a fibra empregada orixinalmente na súa fabricación) xurdiron xa nas primeiras décadas do século XX, aínda que a súa relación co cancro non se consolidou ata os anos 1960. Isto levou á súa proscrición progresiva na maioría dos países e á súa substitución por outras fibras, como a celulosa.
Historia miniatura|Anuncio publicitario de tubaxes de fibrocemento, 1934 O fibrocemento foi inventado por Ludwig Hatschek, quen tras varios anos de experimentación nunha antiga fábrica de papel en Vöcklabruck (Austria), logrou en 1900 combinar fibras de amianto con cemento Portland nunha máquina de fabricación de cartón adaptada ao efecto. Solicitou a patente do proceso en 1901 e, en 1903, rexistrou o produto baixo a marca comercial Eternit. A técnica estendeuse rapidamente: xa antes de 1910 existían fábricas do produto en numerosos países europeos.
O material acadou unha grande popularidade ao longo do século XX pola súa lixeireza, o seu baixo custo e as súas propiedades ignífugas, especialmente en tellados e fachadas de vivendas e naves industriais. En España, a industria do fibrocemento con amianto iniciouse en 1907 coa fundación da empresa Roviralta y Cía en Cerdanyola (Barcelona), absorbida en 1920 polo grupo Uralita, que se converteu no principal fabricante do país; entre 1947 e 1985, ao redor do 77 % das importacións españolas de amianto destinouse á fabricación de fibrocemento.
As primeiras alertas sobre os efectos do amianto na saúde xurdiron xa nas primeiras décadas do século XX, aínda que a súa relación específica co cancro non se consolidou ata os anos 1960. En España, foi na década de 1970 cando un equipo médico do Hospital Clínic de Barcelona comezou a identificar enfermidades relacionadas coa exposición ao amianto entre os traballadores da fábrica de Cerdanyola. Estas evidencias levaron á proscrición progresiva do amianto na maioría dos países desenvolvidos e á súa substitución por outras fibras, coma a celulosa; en España, o uso e a comercialización do amianto quedaron totalmente prohibidos en 2002.
Composición Fibras de amianto
O amianto é un grupo de minerais de silicatos hidratados caracterizados pola súa estrutura fibrosa, doadamente separábel a man; comprende seis variedades minerais, clasificadas en dous grupos segundo a súa estrutura cristalina. O crisotilo ou amianto branco, do grupo da serpentina, é o máis empregado industrialmente; os restantes tipos pertencen ao grupo dos anfíboles, entre os que destacan a crocidolita ou amianto azul —considerada a variedade máis perigosa— e a amosita ou amianto castaño.
Trátase dun mineral cancerígeno, xa que a súa estrutura cristalina e quebradiza faino facilmente respirábel, o que provoca pequenas lesións pulmonares que, a medio e longo prazo, derivan en enfermidades xeralmente mortais. Entre as súas propiedades xerais destacan unha elevada resistencia á tracción, gran flexibilidade, alta resistencia térmica e escasa reactividade química; moitos dos seus tipos conteñen magnesio na súa composición, coma o crisotilo (Mg₃Si₂O₅(OH)₄).
O emprego do amianto é moi antigo: xa na Idade da Pedra se usaba para reforzar cerámicas, e na Grecia e Roma clásicas empregábase en tecidos, pavíos e mortallas funerarias.
O mineral aínda se extrae hoxe en países coma Rusia, Kazakistán, China, Brasil e os Estados Unidos, aínda que a demanda mundial baixou de forma sostida: dun consumo próximo aos 2 millóns de toneladas no ano 2000 pasouse a entre 1,1 e 1,3 millóns de toneladas anuais entre 2015 e 2023. Nos países asiáticos con lexislacións máis laxas continúa a usarse na fabricación de tubaxes de baixa presión e láminas para tellados, mentres que nos Estados Unidos o seu uso actual limítase case en exclusiva á industria cloroalcalina, que emprega crisotilo en diafragmas semipermeábeis.
A extracción do amianto reduciuse tamén por presión social tras accidentes de grande repercusión, coma o pechamento en 1966 da minaría de amianto azul de Wittenoom (Australia), considerado o peor desastre laboral da historia do país. Ademais, o amianto aparece a miúdo asociado xeoloxicamente con outros minerais de uso común, coma a tremolita co talco, o que provoca unha contaminación cruzada difícil de evitar e polo que o talco tamén comezou a considerarse un posíbel risco para a saúde.
Fibras de celulosa e outras fibras substitutivas
As fibras de celulosa consisten en cadeas de celulosa —un polímero lineal formado por centos ou miles de unidades de glicosa— agrupadas en feixes unidos por pontes de hidróxeno. A celulosa é o compoñente fundamental da parede das células vexetais e adoita atoparse combinada con lignina, hemicelulosas e ácidos graxos; a madeira contén entre un 40 % e un 60 % de celulosa, e a palla, arredor dun 30 %. Máis do 90 % da produción mundial de celulosa procede da madeira, aínda que outras plantas coma o algodón ou o liño acadan purezas de fibra moi elevadas (entre o 90 % e o 95 %). As súas principais aplicacións sitúanse na industria téxtil, como filtro químico e como compoñente de reforzo en materiais compostos; a diferenza do amianto, non supón risco coñecido para a saúde en caso de inhalación ou inxestión, aínda que non se recomenda.
Ademais da celulosa, investigáronse outras fibras orgánicas como substitutas do amianto no fibrocemento, entre elas as procedentes da madeira, do plátano, do bambú e da fibra de coco, por seren materiais localmente dispoñibles e de baixo custo en moitas rexións. As fibras de carbono, vidro e outros compostos inorgánicos tamén están sendo comezadas a ser valoradas como substituto. Fabricación
Procesamento das materias primas O fibrocemento componse principalmente de dous ingredientes: cemento Portland e, tradicionalmente, fibras de amianto ou, hoxe en día, fibras de celulosa. Ademais, adóitanse engadir tamén outros axentes para mellorar as propiedades, coma area ou outras fibras.
A minaría a ceo aberto é o método máis común para extraer o amianto; do mineral extraído, só arredor dun 6 % son fibras aproveitábeis polo seu tamaño. Estas sepáranse do resto do mineral mediante trituración, succión de aire e cribas vibratorias, e no proceso clasifícanse en diferentes lonxitudes ou graos, que xunto coa composición química do mineral determinan o tipo de produto que se pode fabricar: as fibras máis longas destínanse a tecidos (xeralmente combinadas con algodón), e as máis curtas, a produtos moldeados coma tubaxes e placas.
No caso da celulosa, unha vez descortizada, partida en estelas e cribada a madeira, procédese á depuración da pasta: hai que disolver a lignina que mantén unidas as fibras de celulosa, operación que se pode realizar por procedementos mecánicos ou químicos e que dá lugar a pastas de diferente calidade segundo o uso final (papel de xornal, papel branco, etc).
O proceso máis empregado é o proceso Kraft, que comeza coa impregnación con vapor de auga das estelas de madeira para eliminar o aire que conteñen, e a posterior adición dunha disolución de sosa e sulfuro de sodio (Na2S), coñecida coma licor branco. No dixestor (unha grande ola a presión de forma cilíndrica), a mestura cócese durante aproximadamente hora e media a unha temperatura de entre 130 e 170 °C. A medida que as estelas descenden polo cilindro vanse liberando as fibras de celulosa, formando unha pasta composta por estas fibras e licor negro —unha mestura de licor branco e lignina disolta—. Finalmente, a pasta lávase con auga a presión para eliminar os restos de produtos químicos e lignina, que se envían a unha zona de recuperación, aínda que no produto final adoita quedar aínda un remanente relativamente importante de lignina.
Noutras industrias, coma a papeleira, esta pasta pasaría por unha etapa de branqueo para obter unha pasta completamente libre de lignina; porén, na fabricación de fibrocemento, ao tratarse dun compoñente puramente estrutural e non estético, esta etapa adóitase omitir e emprégase directamente o produto sen branquear.
Fabricación de placas miniatura|Liña de produción de placas de fibrocemento nunha fábrica do sueste asiático miniatura|esquerda|Placa de fibrocemento con acabado estampado Hoxe en día, o 99,9 % da minaría mundial de amianto extrae unicamente amianto branco (crisotilo), do cal un 97 % se destina á produción de placas planas ou onduladas de fibrocemento, un 2 % a produtos antifricción, e o resto á industria téxtil. O proceso descrito a continuación (representativo do método xeral, aínda que existen numerosas variantes segundo a empresa e o país) correspóndese co empregado nalgunhas fábricas do sueste asiático, coma as de Vietnam, que aínda hoxe empregan amianto ante as dificultades de calidade atopadas ao substituílo por fibras naturais.
A cantidade de amianto na mestura inicial varía normalmente entre o 8 % e o 12 %, podendo chegar ao 20 % en masa segundo o método de fabricación e o destino do produto; o cemento Portland constitúe arredor do 85 % da mestura, á que tamén se lle poden engadir pequenas cantidades doutras fibras, chamadas fibras Kraft polo proceso de refinamento do que proceden. Cando non se emprega amianto coma fibra principal, mantense unha proporción similar para outras fibras, xeneralizábel nunha relación de 1:10 entre fibra e cemento. Unha vez medida a cantidade desexada de amianto, este pasa por unha trituradora que homoxeneiza os filamentos —etapa na que se poden engadir as outras fibras— e transpórtase despois, por cinta ou en sacos, ata o tanque de mestura. Nun proceso xeralmente automatizado, unha cantidade preestabelecida de cemento, almacenado nun silo, transpórtase sen intervención humana ata ese mesmo tanque, onde ambos os compoñentes se axitan continuamente en auga para iniciar a reacción química de fraguado do cemento, co obxectivo de crear un material coas fibras en suspensión.
Cando a mestura en suspensión acada a uniformidade desexada, bombéase a unha serie de tanques (normalmente tres piscinas ou até cinco tanques), en cada un dos cales xira constantemente un cilindro rotatorio recuberto por unha malla ceñida, que vai formando na súa superficie unha fina capa de arredor de 0,9 mm de espesor. Existe tamén a alternativa de empregar unha caixa homoxeneizadora que verte a mestura directamente sobre unha cinta transportadora, aforrando este equipamento a cambio de incluír unha máquina de deshidratación por baleiro. Nesta etapa sepárase arredor do 75 % da auga, e o lodo resultante transfírese por cinta transportadora até un mandril de gran diámetro, onde as capas se van envolvendo até acadar o espesor requirido —o que leva entre 20 e 100 segundos, segundo o espesor buscado—. Unha vez alcanzado este, a máquina detense automaticamente e o fibrocemento córtase ao tamaño requirido, xeralmente 0,9 por 1,52 m, aínda que a lonxitude final depende do diámetro do rolo. Este conxunto de equipamento coñécese coma máquina Hatschek. Nos procesos máis optimizados, o mandril pode cortar e agrupar as capas sen necesidade de deter a marcha, e incluso incorporar unha succión ao baleiro adicional cando o proceso o require.