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Reciclaje de arenas

Título del proyecto:
REUTILIZACIÓN DE ARENAS QUE PROVIENEN DE LA FUNDICIÓN DE ACERO PARA LA PRODUCCIÓN DE HORMIGONES

Responsable:
Francisco Aguirre, PhD
E-mail: faguirre@upb.edu

Investigadores:
Carlos Diez de Medina, Estudiante de Ing. Civil
Andrés Acosta, Estudiante de Ing. Civil

Resumen:
Metalúrgica Chavarria Isetta (Metalci S.A), es una empresa dedicada la fabricación de piezas en hierro fundido gris y blanco. Produce también aceros de alta y baja aleación, aceros al carbón, aceros al manganeso, aceros inoxidables, aceros cromo-molibdeno y otros en base al reciclado de desperdicios y desechos metálicos.
Para la fabricación de los moldes y las almas se aplica un sistema autofraguante con resina, cuyo objetivo es conseguir la aglutinación apropiada y suficiente de las arenas para lograr un molde de características adecuadas. Los aglutinantes constan de dos componentes: la resina fenólica alcalina que se añade entre 1,3 y 1,6 % del peso de arena y la triacetina, empleada como catalizador, añadida entre un 20 y 25% del peso de resina
En el proceso se generan residuos en la etapa de desmoldeo, los cuales podrían ser peligrosos por las características de toxicidad y corrosividad de la resina y el catalizador. Según datos de la empresa, el 70 % de la arena usada se recicla al mismo proceso y el 30 % se desecha. Estos desechos corresponden a la porción de la arena que estuvo expuesta a tensiones y efectos térmicos, por lo cual presentan granos fracturados y aglutinantes quemados. Los residuos son dispuestos en el botadero de la Municipalidad de Colcapirhua en la Provincia Quillacollo del Departamento de Cochabamba.
La justificación de esta investigación reside en la posibilidad de la reutilización de estos desechos de arena contaminante, en lugar de disponerlos al medio ambiente, y la verificación de un posible aumento de la resistencia del hormigón debido a que, al ocurrir la calcinación de las arenas, se podría modificar su cristalografía y se formen porcentajes importantes de sílice reactiva que podría combinarse con productos de la hidratación del cemento formando compuestos duros. Por otra parte, El material orgánico que se incorpora en la arena no se degrada con el tiempo y posiblemente no provoquen un deterioro prematuro de los hormigones, efecto que normalmente ocurre con el uso de arenas contaminadas con suelos orgánicos (el estudio del deterioro será una segunda etapa de esta investigación).
Se realizarán igualmente varias pruebas utilizando arenas finas sin resina y arenas finas con resina mezcladas con arenas de otras granulometrías. El material de desecho también será empleado como agregado grueso, triturando los desechos hasta obtener granulometrías adecuadas. Las pruebas incluirán también lavado profundo de los materiales contaminantes para verificar si es posible retirar parte de estos productos orgánicos. Los materiales serán caracterizados y se verificará principalmente la resistencia a compresión del hormigón, entre otras propiedades como el fraguado, etc. En caso necesario serán utilizados aditivos químicos de hormigones. 
 

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