Protecciones en el hormigón frente al drenaje ácido de mina
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Resumen
El Drenaje Ácido de Mina (AMD) es un proceso de oxidación de sulfuros metálicos, como la pirita, que genera aguas ácidas con concentraciones peligrosamente altas de sulfatos, metales y metaloides. Este fenómeno es común en diversas regiones mineras, incluidas la Faja Pirítica Ibérica (España y Portugal), Sudamérica, y América del Norte. El AMD provoca efectos perjudiciales en el medio ambiente y en las infraestructuras de hormigón, reduciendo su durabilidad. Las aguas ácidas atacan el hormigón al reaccionar con el hidróxido de calcio, formando yeso y etringita, lo que provoca fisuración, aumento de porosidad y pérdida de resistencia mecánica. Además, los microorganismos presentes en este tipo de medios aceleran estos procesos de degradación.
En investigaciones recientes, se ha encontrado que el hormigón expuesto a AMD puede perder hasta un 43% de su resistencia a la compresión en un periodo de seis meses, lo que evidencia la gravedad de la interacción. Asimismo, la resistencia a la tracción también experimenta una reducción considerable, debilitando aún más las infraestructuras de hormigón expuestas a este entorno agresivo.
Con el objetivo de reducir estos efectos, algunas investigaciones preliminares han explorado la incorporación de materiales como cenizas volantes, nano sílice y residuos reciclados, mientras que otras han evaluado la eficacia de recubrimientos de óxido de magnesio y óxido de grafeno en la protección del hormigón frente a ácidos. Aunque estos métodos han mostrado resultados prometedores, la investigación en condiciones específicas de AMD sigue siendo insuficiente.
El presente estudio tiene como objetivo desarrollar y evaluar dos sistemas de mejora del hormigón expuesto al AMD: uno basado en la adición de fibras de polipropileno, y otro enfocado a tratamientos superficiales mediante pinturas de poliuretano y asfáltica que limiten la interacción del hormigón con el medio AMD. Para ello se han realizado ensayos de durabilidad (aparato Slake) y mediante permeabilidad al agua, presentando los tratamientos propuestos una degradación temporal muy inferior a las muestras de hormigón en masa, y con una penetración al agua a presión inferior en el caso del hormigón tratado con fibras y prácticamente nula en el caso de los dos tratamientos superficiales mediante pintura.
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