Efecto en la resistencia de las escorias de fundición de cobre como agregado fino en el comportamiento resistente del hormigón

Effect of smelting copper slag as fine aggregate on the resistant behavior of concrete

Las escorias de fundición de cobre son residuos industriales provenientes de la fundición del cobre, las cuales procesadasen forma de granallas y sometidas a un proceso de molienda adquieren características similares a las de un árido fino. Lapresente investigación estudia la influencia que tiene su incorporación en el comportamiento mecánico a flexotracción ycompresión en hormigones que emplean como árido fino una combinación de arenas del río Bío-Bío con proporcionesde 25%, 40% y 50% en volumen de escorias de fundición de cobre. El árido fino resultante se utiliza en la confección dehormigones dosificados para relaciones de agua cemento de 0,45 y 0,52 asociadas a resistencias especificadas a la flexotracciónde 3,6 y 4,3 MPa. Se mide la trabajabilidad en el hormigón fresco, la densidad, la carga de rotura por flexotracción y lacarga de rotura por compresión en el hormigón endurecido comparando los resultados con un hormigón de referenciaque no contiene escorias. Los resultados señalan que la docilidad de la mezcla se incrementa debido a la textura lisa delas escorias, se produce un aumento de la densidad del hormigón endurecido y las resistencias tanto a flexotracción comocompresión se incrementan en función del contenido de escorias de fundición de cobre utilizado en la mezcla.

INTRODUCCIÓN

En las últimas décadas la economía chilena ha estado dominada por la producción de cobre. Esto se hace notar con la existencia en Chile de siete fundiciones de cobre Chuquicamata (Calama), Alto Norte(Antofagasta),Potrerillos (El Salvador), Paipote (Copiapó), Hernán Videla Lira (Copiapó), Ventanas (Los Andes) y Caletones (Rancagua). Cada una de estas fundiciones genera grandes volúmenes de residuos, desechos y subproductos, entre los que encontramos polvos de fundición, ácido sulfúrico y escorias de fundición de cobre (EFC). Actualmente Chile es uno de los mayores productores de cobre de fundición en el mundo, a través de sus siete fundiciones que produjeron 1,6 millones toneladas de cobre (13% del total mundial) en el 2005, mientras cerca de 3,5 millones toneladas de escorias son producidas anualmente [1]. Por cada tonelada de cobre obtenido se generan 2,2 toneladas de escorias pirometalúrgicas. Se estima que cada año se producen 4,5 millones de toneladas de estos residuos y que el volumen histórico acumulado bordea los 50 millones [1, 2].

La utilización de EFC en la industria de la Construcción no es nueva. A nivel nacional se han utilizado como rellenos de caminos (estabilización de asfaltos), en la fabricación de lanas minerales (para aislamiento), en la fabricación de ladrillos refractarios y como material abrasivo para limpieza de superficies de acero [2].

A nivel internacional (Canadá, Estados Unidos) se ha utilizado con buenos resultados como base granular en la construcción de caminos, líneas férreas y terraplenes [3].