Fabricación de bloques de cemento utilizando como parte de los áridos relaves mineros que generan las plantas de beneficio Aproplasmin de Zaruma – Portovelo
Resumen
La industria minera abarca problemáticas de tipo ambiental como social; el relave que es desechado a la intemperie presenta metales pesados y agentes químicos que son utilizados durante la extracción de metales preciosos lo que genera niveles considerables de contaminación. Por este motivo, en el presente trabajo de investigación se desarrolló una metodología para la elaboración de bloques de hormigón de Clase C incluyendo al relave como parte de los áridos, con el fin de encontrar la dosificación que presente mejores resultados reutilizando los residuos mineros que contribuyen a la contaminación ambiental. Para el desarrollo de la investigación, se empezó con la recolección de las materias primas para proceder a su respectiva caracterización y análisis con el objetivo de que cumplan con los requerimientos estipulados en las Normas NTE INEN 872 Áridos para Hormigón Requisitos y en la NTE INEN 152 Cemento Portland Requisitos. Posteriormente se inició con el planteamiento del diseño experimental en el que en base de una investigación previa se propusieron 7 dosificaciones con diferentes porcentajes de cada árido (incluyendo el relave) que constituye los bloques con el propósito de analizar si al variarlos presentan diferentes resultados en comparación al variar únicamente el porcentaje de arena.
Por medio de esta metodología y de las pruebas realizadas que se encuentran impuestas en la Norma NTE INEN 3066 Bloques de Hormigón Requisitos y Métodos de Ensayo se obtuvo que de las 7 dosificaciones investigados, la dosificación 3 con una composición de 15 % de relave es la que mejores resultados presenta, tanto en el valor de resistencia a la compresión, como en los resultados de densidad y absorción de agua que son las datos de más relevancia en un bloque para ser categorizado; también se pudo determinar que el porcentaje de plomo que presenta el bloque fabricado bajo dicha dosificación es de 0,1604 ppm que no representa un riesgo para la salud. Con esta metodología se obtuvo una dosificación para la fabricación de bloques de clase C a partir de áridos utilizados en la fabricación de bloques de manera artesanal y la inclusión de 15 % de relave que contribuyen a la reducción de la contaminación y el aprovechamiento eficiente de residuos mineros.
Palabras clave
Referencias
Alomoto, M., & Mejillones, K. (2022). Estudio comparativo de 3 tipos de espumantes para la fabricación de hormigón celular de densidad de 800 Kg/m3 (D800) en Santa Elena [Tesis, Universidad Estatal Península de Santa Elena]. https://repositorio.upse.edu.ec/handle/46000/9219
Balegamire, C., Nkuba, B., & Dable, P. (2022). Production of gold mine tailings based concrete pavers by substitution of natural river sand in Misisi, Eastern Congo. Cleaner Engineering and Technology, 7, 100427. https://doi.org/10.1016/J.CLET.2022.100427
Barzegar-Ghazi, A., Jamshidi-Zanjani, A., & Nejati, H. (2022). Utilization of copper mine tailings as a partial substitute for cement in concrete construction. Construction and Building Materials, 317, 125921. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.125921
Baza-Varas, A., Roqué-Rosell, J., Canals, M., Frigola, J., Cerdà-Domènech, M., Sanchez-Vidal, A., Amblàs, D., Campeny, M., & Marini, C. (2023). As and S speciation in a submarine sulfide mine tailings deposit and its environmental significance: The study case of Portmán Bay (SE Spain). Science of the Total Environment, 882. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.163649
Blanco, E. A. (2016). Tecnología mineralúrgica Plantas de áridos. In Materiales de construcción. https://ocw.unican.es/pluginfile.php/2439/course/section/2474/11._plantas_de_aridos.pdf
Cabezas, M. (2014). Elaboración de un manual de procesos constructivos del adoquinado [Tesis de licenciatura, Escuela Politécnica Nacional]. http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/7225
Cando, C. (2019). La adición de bolsas plásticas en la elaboración de bloques alivianados para viviendas unifamiliares y su efecto en la variación de temperatura y acondicionamiento acústico en el cantón Ambato, provincia de Tungurahua [Tesis, Universidad Técnica de Ambato]. http://repositorio.uta.edu.ec/jspui/handle/123456789/30023
Chávez, Á., Guarín, N., & Cortes, M. (2013). Determinación de propiedades físico-químicas de los materiales agregados en muestra de escombros en la ciudad de Bogotá D.C. Revista Ingenierías Universidad de Medellín, 12(22), 45–58. file:///C:/Users/HP%20Vision/Desktop/Dialnet-DeterminacionDePropiedadesFisicoquimicasDeLosMater-4738869.pdf
Ciancaglini-Prosap, N. (2010). Guía para la determinación de textura de suelos por método organoléptico. http://www.prosap.gov.ar/Docs/INSTRUCTIVO%20_R001_Gu%C3%ADa%20para%20la%20determinaci%C3%B3n%20de%20textura%20de%20suelos%20por%20m%C3%A9todo%20organol%C3%A9ptico.pdf
Coello, C. (2005). Monografías de rocas industriales. Arenas y gravas (1st ed., Vol. 44). Instituto Geológico y Minero de España. https://info.igme.es/SidPDF/064000/842/64842_0001.pdf
Comisión Guatemalteca de Normas Ministerio de Economía. (2021). COGUANOR NTG 41054. hhttp://greblock.com/wp-content/uploads/2022/03/NTG-41054-Bloques-huecos-de-concreto-para-muros.-Especificaciones.pdf
Cruz, E., & Sotomayor, J. (2022). Utilización del relave minero para fabricación de bloques perforados de concreto en Puno - 2022 [Tesis, Universidad César Vallejo]. https://hdl.handle.net/20.500.12692/28506
Demera, S., & Romero, B. (2018). Evaluación del uso de los residuos de cascarilla de arroz (Oryza sativa L.) como agregado en bloques para la construcción [Tesis, Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí]. http://repositorio.espam.edu.ec/handle/42000/807
Díaz De León, T. (2016). Población y Muestra. https://core.ac.uk/download/pdf/80531608.pdf
Dominguez-Santos, D. (2021). Rendimiento estructural de bloques de hormigón con agregados de madera para la construcción de edificios de mediana y gran altura. Informes de La Construcción, 73(564), e414–e414. https://doi.org/10.3989/IC.81319
Energías y minas. (2017). Los áridos y el cemento El recorrido de los minerales. Dirección General de Industria, Energía y Mina. https://www.academia.edu/8930639/LOS_%C3%81RIDOS_Y
Enríquez, A., Hermosa, P., Collahuazo, L., Acosta, F., Feijoo, C., Quezada, M., & Ibarra, D. (2022). Estudio de caso para el aprovechamiento de relaves mineros procedentes de la concesión Campanillas, Zamora Chinchipe-Ecuador, como agregado para la elaboración de adoquines. GEOLatitud, 5. https://geolatitud.geoenergia.gob.ec/ojs/ojs/index.php/GeoLatitud/article/download/114/101/
Enriquez, K., & Jurado de la Cruz, J. (2023). Influencia del uso de relave minero en largueros de concreto para muros de contención tipo criba [Tesis, Universidad Nacional de Huancavelica]. https://repositorio.unh.edu.pe/handle/unh/5588
Flores, M. (2023). Análisis del módulo de elasticidad estático del hormigón en base a su resistencia a la compresión, fabricado con materiales de las minas de Pungal Grande y Miraflores, ubicados en el cantón Guano provincia de Chimborazo [Tesis de grado, Universidad Técnica de Ambato]. https://repositorio.uta.edu.ec/jspui/handle/123456789/38169
Frías, A., & Chicaiza, V. (2017). Análisis comparativo de la resistencia a compresión entre bloques tradicionales y bloques elaborados con poliestireno expandido granular y bloques elaborados con tusa de maíz triturado como sustituto parcial del agregado grueso [Tesis, Universidad Técnica de Ambato]. http://repositorio.uta.edu.ec/jspui/handle/123456789/26499
Gallegos, A. (2015). Diseño de la mezcla de hormigón alivianado usando piedra pómez de Latacunga. Aplicación a la fabricación de paneles prefabricados no estructurales [Tesis de grado, ESPE]. https://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/11441/1/T-ESPE-049151.pdf
Gallegos, W., Vega, M., & Noriega, P. (2012). Espectroscopía de absorción atómica con llama y su aplicación para la determinación de plomo y control de productos cosméticos. LA GRANJA. Revista de Ciencias de La Vida, 15(1), 18–25. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=476047399003
Gamboa de León, O. (2005). Optimización del proceso de fabricación de bloques de concreto del estándar 15x20x40 cm con grado de resistencia 28 kg/cm2, caso específico fuerte-block máquinas #1 y #2 [Tesis, Universidad de San Carlos de Guatemala]. http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_1468_IN.pdf
Gamboa, E. D. (2022). Estudio de mampuestos a base de la reutilización de desechos producto de demoliciones encontrados en los diferentes botaderos del cantón Ambato, provincia de Tungurahua [Tesis, Universidad Técnica de Ambato]. https://repositorio.uta.edu.ec/jspui/handle/123456789/36202
García, P. D. (2019). Muros de bloques y ladrillos de hormigón. https://www.andece.org/wp-content/uploads/2019/07/Gu%C3%ADa-T%C3%A9cnica-Muros-de-bloques-y-ladrillos-de-horming%C3%B3n.V1.pdf
González, E., Jaízme, E., Jubera, J., Torres, M., & Sánchez, V. (2019). Incorporation of the polyurethane pellet waste for the improvement of the thermal insulation of nonstructural concrete blocks. Dyna (Spain), 94(4), 401–408. https://doi.org/10.6036/8985
Gordillo, T., Herrera, C., Poretti, A., & Brunatti, C. (2019). Mampostería de bloques de hormigón AABH-ICPA. In Asociación Argentina del Bloque de Hormigón . https://icpa.org.ar/wp-content/uploads/2019/04/Mamposteria-de-bloques-de-hormigon-AABH-ICPA.pdf
Gudiel, A. (2013). Diseño de la investigación de la aplicación de gráficos de control para reducir los costos en la producción de bloques de concreto para muros de mampostería [Tesis, Universidad de San Carlos de Guatemala]. http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_2742_IN.pdf
Guerrero, X. (2022). Estudio correlacional entre la composición de bloques de mampostería con agregados de caucho reciclado y la rentabilidad de su línea de producción en la fábrica reencauchadora RENCAVI [Tesis de maestría, Universidad Politécnica Salesiana]. http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/22297
Hernández, I. A., Díaz, H. L. M., Morales, F. J. F., Romero, L. R., & Camacho, J. V. (2023). Bioleaching of metal polluted mine tailings aided by ultrasound irradiation pretreatment. Environmental Technology and Innovation, 31. https://doi.org/10.1016/j.eti.2023.103192
Herrera, J. (2022). Canteras de áridos y de minerales industriales. In Canteras de áridos y de minerales industriales. Universidad Politécnica de Madrid. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas y Energía. https://doi.org/10.20868/upm.book.70228
HOLCIM. (2024). Agregados Finos Arena Azul Sacos. https://www.holcim.com.ec/agregados-finos-arena-azul-sacos
Industrial Mediavilla Cordero S.A. (2018). IMECO S.A. https://imecosa.com/contenido/wp-content/uploads/MACADAM1.pdf
Lalangui, L., & Méndez, D. (2021). Caracterización de relaves mineros para su aprovechamiento en la fabricación de materiales de construcción [Tesis, Escuela Superior Politécnica del Litoral]. https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/55505/1/T-70718%20LALANGUI%20-%20M%c3%89NDEZ.pdf
Lojano, E., & Proaño, P. (2022). Análisis de las propiedades físicas y mecánicas de adoquines con relave minero generados en la planta de beneficio Campanillas para uso en vías [Tesis, Pontificia Universidad Católica del Ecuador]. http://repositorio.puce.edu.ec/handle/22000/20200
Lojano, G., & Robles, J. (2022). Análisis de la resistencia a la compresión simple en morteros utilizando relave minero de la planta de beneficio GOLDSERVIPLANT CIA LTDA, Portovelo - El Oro [Tesis de grado, Universidad del Azuay]. https://dspace.uazuay.edu.ec/handle/datos/12519
Luo, W., Liu, S., Hu, Y., Hu, D., Kow, K. W., Pang, C., & Li, B. (2022). Sustainable reuse of excavated soil and recycled concrete aggregate in manufacturing concrete blocks. Construction and Building Materials, 342, 127917. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2022.127917
Méndez, D., Guzmán-Martínez, F., Acosta, M., Collahuazo, L., Ibarra, D., Lalangui, L., & Jiménez-Oyola, S. (2022). Use of Tailings as a Substitute for Sand in Concrete Blocks Production: Gravimetric Mining Wastes as a Case Study. Sustainability (Switzerland), 14(23). https://doi.org/10.3390/su142316285
Mora, G. (2019). Evaluación del relave minero y su tratamiento en la planta beneficio MVC-2011-II. Sayán – Lima [Tesis de Posgrado, Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión]. https://repositorio.unjfsc.edu.pe/handle/20.500.14067/3395
Morán, S. (2018). Prefabricados de concreto, principios y posibilidades. https://semanadelaconstruccion.camacolvalle.org.co/wp-content/uploads/2018/09/PREFAB.-CONCRETO.pdf
Muciño, A., & Lozada, A. (2018). Granulometría de la arena. http://leias.fa.unam.mx/wp-content/uploads/2018/05/180515_Practica8_W_LMSE.pdf
Orna, J. (2019). Implementación de un procedimiento que estime resistencias a compresión en pasta de cemento por termometría, en la empresa Unión Cementera Nacional UCEM S.A -Planta Chimborazo [Tesis de Grado, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo]. http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/10618/1/96T00525.pdf
Ortiz, D. (2016). Fundamentos y procedimientos para análisis físicos y morfológicos del suelo (UTMACH). http://repositorio.utmachala.edu.ec/bitstream/48000/10690/1/FUNDAMENTOS%20Y%20PROCEDIMIENTOS.pdf
Ortiz, E., Orejuela, E., & Ruiz, W. (2020). Evaluación del cumplimiento de los requisitos establecidos en la norma INEN, en la elaboración artesanal de los bloques de hormigón en el cantón Portoviejo. Revista de Investigaciones En Energía, Medio Ambiente y Tecnología: RIEMAT, 4(2), 15. https://doi.org/10.33936/RIEMAT.V4I2.2189
Otzen, T., & Manterola, C. (2017). Técnicas de Muestreo sobre una Población a Estudio. Int. J. Morphol, 35(1), 227–232. https://scielo.conicyt.cl/pdf/ijmorphol/v35n1/art37.pdf
Paguay, E. (2019). La adición de botellas plásticas PET en la elaboración de bloques alivianados para viviendas unifamiliares y su efecto en la variación de temperatura y acondicionamiento acústico en el cantón Ambato, provincia de Tungurahua [Tesis, Universidad Técnica de Ambato]. http://repositorio.uta.edu.ec/jspui/handle/123456789/30024
Porras, A. (2015). Tipos de muestreo. https://centrogeo.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1012/163/1/19-Tipos%20de%20Muestreo%20-%20%20Diplomado%20en%20An%C3%A1lisis%20de%20Informaci%C3%B3n%20Geoespacial.pdf
Quevedo, F. (2011). La prueba de ji-cuadrado. Medwave, 11(12), e5266–e5266. https://doi.org/10.5867/medwave.2011.12.5266
Robalino, E. (2019). Adición de botellas plásticas PET en la elaboración de bloques de abobe para viviendas unifamiliares y su efecto en la variación de temperatura y acondicionamiento acústico en el cantón Ambato provincia de Tungurahua [Tesis de grado, Universidad Técnica de Ambato]. http://repositorio.uta.edu.ec/jspui/handle/123456789/30028
Rojas, A. (2020). Propiedades físicas y mecánicas del bloque de concreto artesanal elaborado en el distrito de Cutervo, provincia Cutervo, Cajamarca – 2018 [Tesis de grado, Universidad César Vallejo]. https://repositorio.ucv.edu.pe/bitstream/handle/20.500.12692/41141/Rojas_GA.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Rojas, L., & Ventura, L. (2017). Utilización del relave minero para la elaboración de bloques de concreto tipo ensamble [Tesis de grado, Universidad Nacional de Huancavelica]. http://repositorio.unh.edu.pe/handle/UNH/1326
Sanabria, D. (2006). Conductividad eléctrica por el método electrométrico en aguas. http://www.ideam.gov.co/documents/14691/38155/Conductividad+El%C3%A9ct rica.pdf/f25e2275-39b2-4381-8a3597c23d7e8af4#:~:text=La%20conductividad%20es%20una%20medida,la%20te mperatura%20de%20la%20medici%C3%B3n
Sánchez, Y. (2019). Estudio del relave minero de la planta de beneficio Santa Lucía código 191038 del sector La Maravilla de la parroquia Pucará, cantón Pucará, provincia del Azuay, con fines de utilización en morteros de pega de unidades de mampostería [Tesis, Universidad Nacional de Loja]. http://dspace.unl.edu.ec/jspui/handle/123456789/21631
Sernageomin. (2017). Preguntas frecuentes sobre relaves. https://www.sernageomin.cl/wp-content/uploads/2018/01/Preguntas-frecuentes-sobre-relaves.pdf
Servicio Ecuatoriano de Normalización. (2011). NTE INEN 872-1 Áridos para hormigón. Requisitos [Norma Técnica Ecuatoriana, INEN]. https://www.studocu.com/ec/document/universidad-estatal-peninsula-de-santa-elena/ingenieria-economica/normas-inen-872-535667/6343647
Servicio Ecuatoriano de Normalización. (2016). NTE INEN 3066 Bloques de hormigón. Requisitos y métodos de ensayo [Norma Técnica Ecuatoriana, INEN]. https://vipresa.com.ec/wp-content/uploads/2019/02/nte_inen_3066.pdf
Sierra, J. (2014). Análisis comparativo entre bloques de concreto tradicional y bloques de concreto alivianado con poliestireno [Tesis de grado, Universidad Internacional del Ecuador]. https://repositorio.uide.edu.ec/bitstream/37000/2260/1/T-UIDE-1275.pdf
Toirac, J. (2009). La resistencia a compresión del hormigón, condición necesaria pero no suficiente para el logro de la durabilidad de las obras. Ciencia y Sociedad, XXXIV(4), 463–504. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=87014516001
Urrutia, N. (2016). Estudio reológico de relaves basado en técnicas de caracterización avanzada de minerales [Tesis de Maestría, Universidad de Chile]. https://repositorio.uchile.cl/bitstream/handle/2250/141074/Estudio-reologico-de-relaves-basado-en-tecnicas-de-caracterizacion-avanzada-de-minerales.pdf?sequence=1
Valdés, G. A., & Rapimán, J. G. (2007). Propiedades Físicas y Mecánicas de Bloques de Hormigón Compuestos con Áridos Reciclados. Información Tecnológica, 18(3). https://scielo.conicyt.cl/pdf/infotec/v18n3/art10.pdf
Valentinuzzi, M. (2008). Análisis por fluorescencia de rayos X: Implementación de guías de haces en reflexión total [Tesis, Universidad Nacional de Córdoba]. https://www.famaf.unc.edu.ar/documents/1019/DFis130.pdf
Vargas, R. (2009). Guía para la descripción de suelos. https://www.fao.org/3/a0541s/a0541s.pdf
Vargas, V. (2021). Análisis de las variables operacionales en el proceso de mina a planta para el mejoramiento de la producción en tiempo de crisis en DOE RUN Perú SRL en liquidación - Mina Cobriza 2021 [Tesis, Universidad Continental]. https://hdl.handle.net/20.500.12394/11375
Vásquez, E., & Rojas, T. (2016). pH: Teoría y 232 Problemas (Primera Edición) [Universidad Autónoma Metropolitana]. http://www.cua.uam.mx/pdfs/conoce/libroselec/17pHTeoriayproblemas.pdf
Villacis, E., Luna, G., Orbe, L., Zúñiga, P., Nates, J., Velástegui, E., & Santacruz, W. (2020). Dosificación para elaborar bloques huecos de hormigón que cumplan con la actual NTE INEN 3066. Revista Tecnológica - ESPOL, 32(1), 7. https://doi.org/10.37815/rte.v32n1.688
Vinueza, N., Macancela, M., & Valle, A. (2021). Diseño de modelo de bloque ecológico con mezcla de fibra de maguey y polietileno tereftalato (pet). Polo Del Conocimiento, 6(7), 1231–1253. https://doi.org/10.23857/pc.v6i7.2918
Vitti, C., & Arnold, B. J. (2022). The Reprocessing and Revalorization of Critical Minerals in Mine Tailings. Mining, Metallurgy and Exploration, 39(1), 49–54. https://doi.org/10.1007/S42461-021-00524-6
Zapata, J. (2019). Porosidad y aireación densidad real y aparente. https://aulavirtual.agro.unlp.edu.ar/pluginfile.php/42969/mod_resource/content/1/POROSIDAD%20Y%20AIREACION%2026-3-19.pdf
Zhang, Y., Li, Z., Gu, X., Nehdi, M. L., Marani, A., & Zhang, L. (2023). Utilization of iron ore tailings with high volume in green concrete. Journal of Building Engineering, 72, 106585. https://doi.org/10.1016/J.JOBE.2023.106585
Zupunski, L., Street, R., Ostroumova, E., Winde, F., Sachs, S., Geipel, G., Nkosi, V., Bouaoun, L., Haman, T., Schüz, J., & Mathee, A. (2023). Environmental exposure to uranium in a population living in close proximity to gold mine tailings in South Africa. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 77. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2023.127141
DOI: https://doi.org/10.23857/pc.v10i4.9323
Enlaces de Referencia
- Por el momento, no existen enlaces de referencia
Polo del Conocimiento
Revista Científico-Académica Multidisciplinaria
ISSN: 2550-682X
Casa Editora del Polo
Manta - Ecuador
Dirección: Ciudadela El Palmar, II Etapa, Manta - Manabí - Ecuador.
Código Postal: 130801
Teléfonos: 056051775/0991871420
Email: polodelconocimientorevista@gmail.com / director@polodelconocimiento.com
URL: https://www.polodelconocimiento.com/