Influencia de la activación alcalina del relave minero para el sostenimiento con shotcrete en una mina del centro del Perú

Abstract

El objetivo de este estudio es “obtener cemento geopolímero para la elaboración de shotcrete a partir de la activación alcalina de relaves mineros”, con la finalidad de mejorar la resistencia a la compresión, el endurecimiento y la fluidez del shotcrete utilizado para el sostenimiento de labores subterráneas. Para ello, se emplearán activadores alcalinos como el silicato de sodio (Na₂SiO₃) e hidróxido de sodio (NaOH). De igual forma, para definir las características mecánicas que se obtienen en el shotcrete a partir de cementos geopoliméricos con concentraciones de NaOH de 12 y 15 molarity (M), se realizan ensayos estandarizados para definir las resistencias a compresión del hormigón proyectado sobre probetas cilíndricas. Los resultados alcanzados incluyen el potencial de cemento ecoeficiente con una resistencia a la compresión de hasta 19 MPa después de 28 días, hasta un 73% de reducción de emisiones de CO2 de la producción de cemento Portland, e incluyen alternativas sostenibles al uso de los relaves. Por lo tanto, se plantea desarrollar cementos geopoliméricos sostenibles utilizados como materiales para la producción de shotcrete proyectado con mejores propiedades.

The objective of this study is “to obtain geopolymer cement for the production of shotcrete from the alkaline activation of mining tailings“, with the purpose of improving the compressive strength, hardening and fluidity of shotcrete used for the support of subway workings. For this purpose, alkaline activators such as sodium silicate (Na₂SiO₃) and sodium hydroxide (NaOH) will be used. Similarly, to define the mechanical characteristics obtained in shotcrete from geopolymer cements with NaOH concentrations of 12 M and 15 M, standardized tests are performed to define the compressive strengths of shotcrete on cylindrical specimens. The results achieved include the potential of eco-efficient cement with a compressive strength of up to 19 MPa after 28 days, up to 73% reduction of CO2 emissions from Portland cement production and include sustainable alternatives to the use of tailings. Therefore, it is proposed to develop sustainable geopolymer cements used as materials to produce shotcrete with improved properties.