Arenas de tranque de relaves permiten reemplazar a áridos en la fabricación de hormigón

Viernes 2 de febrero de 2024.- La norma que establece los requisitos técnicos para el uso de áridos alternativos en el hormigón –entre ellos, provenientes de botaderos industriales o relaves– entrará en vigencia en los próximos meses. Para contribuir a esta evolución regulatoria, que potenciará la economía circular en la construcción, el Centro de Investigación, Desarrollo e Innovación de Estructuras y Materiales, Idiem, desarrolló una metodología para evaluar las características de este tipo de materiales.

El hormigón es el recurso más utilizado en la construcción. En Chile, por ejemplo, en un año normal se utiliza un millón de metros cúbicos de mezcla, y un 75 por ciento de las obras nuevas lo tiene en su catálogo de materiales. Su extendido uso y enorme cantidad de aplicaciones se explican por sus atributos: es versátil, resistente, con sólidas propiedades mecánicas y moldeable para alcanzar cualquier forma.

Damián Cornejo, jefe de la división hormigones ingeniería del Idiem, explica que la metodología permite, por una parte, verificar el nivel de toxicidad de los áridos alternativos (DS 148), y por otra, sus propiedades de resistencia y durabilidad, entre otros parámetros críticos. Todo gracias a una batería de ensayos de alta precisión.

"Lo primero que se hace es tomar una muestra del relave y hacer los ensayos indicados en el decreto supremo 148, que especifica los tests de toxicidad a los materiales, para que se pueda trabajar con ellos y no exista ningún problema sanitario. Luego de esta validación inicial, hay una etapa relacionada con criterios técnicos, primero como árido y luego sobre el comportamiento del hormigón".

Proyecto El Teniente de Codelco

Un reciente proyecto de trabajadores de la División El Teniente de Codelco contó con el apoyo del organismo de la Universidad de Chile. La iniciativa permitió fabricar, con el uso de arenas de un tranque de relaves, hormigón normal y tipo shotcrete, cuya principal aplicación se da en estructuras fortificadas, tales como túneles.

En el caso del proyecto implementado en El Teniente –que incluso posibilitó la construcción de una losa en el estadio homónimo, en Rancagua–, el material fue extraído desde el Tranque Barahona (un depósito existente hace más de 90 años en la Región de O'Higgins). Este árido alternativo representó un 2,5 por ciento del total de la arena utilizada para una losa de 140 metros cuadrados en el recinto deportivo.

La metodología de verificación desarrollada por el Idiem permitiría que la tasa de reemplazo pueda ser incluso mayor dependiendo de factores técnicos. Esto, debido a que este porcentaje de sustitución se determina por criterios relacionados con el desempeño de la mezcla, puntualiza el especialista.

Economía circular en la construcción

Chile cuenta actualmente con una hoja de ruta para la transición hacia una construcción basada en economía circular. De acuerdo al Ministerio del Medio Ambiente, la estrategia (diseñada en el contexto de la Ley REP) tiene como propósito consolidar una gestión sustentable de los materiales y residuos, impulsando un crecimiento sostenible para el sector, el cumplimiento regulatorio y una reducción de los impactos ambientales, superando sus modelos lineales de desarrollo.

La batería de ensayos realizada por el Idiem permite suministrar al ecosistema local conocimiento de base alternativo, aportando información con evidencia. Cornejo comenta que, por ejemplo, en el caso de los relaves uno de los principales desafíos no se relaciona con la toxicidad, sino con sus contenidos de sales o su composición más fina respecto a la arena tradicional.

"Las técnicas implementadas nos ayudaron a determinar que las muestras utilizadas no eran nocivas para la salud humana. Las arenas de relave tienen características similares a la arena convencional, o al menos suficientes para ser utilizada en el hormigón. Existe una cantidad gigantesca de material disponible en los relaves, pero también surgen nuevos flancos de oportunidad, como el uso de escoria como base para caminos u otros".

Desde el Idiem destacan que la normativa de áridos alternativos contribuirá no solo a la disponibilidad de un recurso crucial del proceso constructivo, sino también para proteger entornos naturales desde donde podrían extraerse arenas en un escenario actual de escasez de insumos para las mezclas.

En Chile hay escasez de áridos, principalmente por su alto consumo y demanda, lo que podría poner en riesgo ecosistemas como los lechos de los ríos. "La idea es seguir explorando oportunidades para llegar a tasas más altas de reemplazo que tengan un mayor impacto en la circularidad y la sustentabilidad de la industria", concluyó el jefe de la división hormigones ingeniería del Idiem.