Evaluación de las propiedades de durabilidad de los morteros geopoliméricos de relaves mineros de oro: una perspectiva de economía circular

Abstract

La siguiente investigación, se evaluó la resistencia a la compresión uniaxial de morteros geopoliméricos frente a morteros de cemento Portland, el cemento más utilizado en la industria de la construcción, para buscar un sistema de economía circular en el sector industrial. Los morteros geopoliméricos evaluados fueron producidos en base a relave minero formal e informal de oro. Los cuales fueron sometidos a cuatro condiciones de atmósfera denominadas de la siguiente manera: aire seco que se condicionó el ambiente al 0% de humedad, aire salino al 5% con hipoclorito de sodio, aire húmedo al 99% de humedad y aire normal con humedad normal in situ, es decir durante el ensayo de compresión, donde también se evaluaron la termorresistencia mecánica a 200°C, 500 °C y temperatura ambiente, estos ensayos fueron realizados in situ. Todos estos análisis de compresión con las diferentes variables independientes aplicadas, comercial y usos en la industria de construcción. Otra evaluación que se realizó fue trabajar los mismos cuatro tipos de atmósferas sometidos durante 24 horas bajo un sistema cerrado, posteriormente se evaluó la termorresistencia mecánica a 200°C, 500 °C y temperatura ambiente, en el momento. Los morteros con mayor resistencia fueron los controles a base de cemento convencional presentando una resistencia máxima media de 86 MPa con respecto a los geopolímeros, también se pudo observar que al aumentar la temperatura a 500 °C y condición atmósfera normal hay un mejor desempeño de los morteros geopoliméricos, teniendo como una resistencia máxima media de 23 MPa. También se pudo apreciar que los morteros geopoliméricos tuvieron una respuesta mecánica baja en condiciones de aire húmedo y salino, se observó la presencia de surfactación salina

en sus estructuras frente al mortero de cemento convencional. Se puede apreciar que el mortero geopolimérico de minería informal tuvo mayor rendimiento frente al de minería formal, probablemente se debe a la homogenización de la muestra, concentrado de silicatos y menor porosidad permitiendo así disminuir los vacíos en la estructura del mortero obteniendo mayor resistencia mecánica. Con respecto al estudio de circularidad desde el análisis de ciclo de vida, en el proceso de producción de geopolímeros, resalta el uso de materiales de desecho como es el relave minero, en el desarrollo de aglutinantes activados por álcali como NaOH. Se logran, una alternativa útil a la simple eliminación de residuos (que eventualmente puede conducir a la contaminación en la industria minera). Este estudio proporciona un método potencial para reutilizar relaves mineros con alto valor agregado en lugar de relleno. La fabricación de geopolímeros, recomendado previamente una evaluación de viabilidad económica a base de relaves mineros de oro brindaría enormes oportunidades para la disponibilidad local, como minimizar los gastos de tráfico y transporte para minimizar el impacto ambiental que estos generan y obtener una alternativa como material de construcción. Los geopolímeros en particular, reducen considerablemente en su cadena productora el consumo de agua y generación de dióxido de carbono en comparación con el mortero de cemento convencional. El mortero geopolimérico elaborado a partir de relave minero formal, contiene un 26.023% y el mortero de relave informal un 24,855 % de material circular. Se considera material circular al relave, debido a que es un residuo de la industria minera, finalmente estos morteros geopoliméricos podrían ser reutilizados para la elaboración de elementos pre fabricantes como bloquetas y ladrillos. Permitiendo ser una alternativa al mortero convencional, generando un aporte a la economía circular en la industria minera y construcción.