Efecto de la Sustitución de Agregado Fino por Ceniza Proveniente del Proceso de Incineración en Bruto de Residuos Sólidos Industriales en la Elaboración de Hormigón de Baja Resistencia

Resumen

Resumen: El presente estudio se realizó con el fin de determinar la factibilidad del proceso de encapsulamiento de ceniza generada a partir de la incineración en bruto de residuos industriales en una matriz de hormigón. Se exponen por tanto resultados de la eficiencia del proceso de estabilización en función de la concentración de metales lixiviados y análisis de la variación en las propiedades físicas y mecánicas del hormigón convencional como consciencia  de la adición de ceniza (15 %, 20 %, 25 %, 30 %) en reemplazo del agregado fino de la mezcla cementante. Para ello, se fabricaron probetas cilíndricas de 30 x 15 cm y viguetas de 60 x 15 x 15 cm, 40 x 10 x 10 cm de largo, ancho y alto respectivamente. Los ensayos físico mecánicos determinaron propiedades superiores para un porcentaje de reemplazo del 15 % de ceniza por agregado fino en la mezcla de hormigón convencional, obteniendo resultados de resistencia a la compresión de 202.79 kg/cm² que representa una diferencia del 2.07 % con respecto al hormigón base; módulo de elasticidad 33.94 (GPa); módulo de rotura 33.16 kg/cm²; resistencia a la tracción indirecta 18.25 kg/cm²; esfuerzo de adherencia 3.58 (MPa); velocidad sónica 3619 m/s; peso específico S.S.S 2301 kg/m³, absorción de agua 1.073 % y volumen de poros 2.451 %. Finalmente, los resultados de la evaluación del proceso de encapsulación demostraron la eficiencia del mismo al reducir la concentración de metales en el lixiviado hasta un 97.45 % para el bario y 93.91 % para el níquel; para los metales: arsénico, cadmio, cromo, mercurio, plata, plomo y selenio existieron concentraciones por debajo del nivel mínimo de detección del equipo, sin embargo es posible evidenciar la reducción de la concentración de estos metales respecto de la concentración de los mismos de la ceniza en estado libre.

Abstract: The current study was conducted in order to determine the feasibility of the stabilization process of ash generated from incinerated industrial waste in a concrete matrix. The report thus presents efficiency results of stabilization process as a function of leached metal concentration and analysis of the variation in physical and mechanical properties of conventional concrete as a result of the addition of ash (15 %, 20 %, 25 % and 30 %) to replace fine aggregate of the cementing mixture. Cylindrical specimens of 30 x 15 cm and joists of 60 x 15 x 15 cm and 40 x 10 x 10 cm in length, width and height respectively were manufactured. Physical - mechanical tests determined superior mechanical properties for a concrete conventional mix with a 15 % replacement of ash, obtaining results of compressive strength 202.79 kg/cm² which represents a difference of 2.07 %  compared to bases concrete; modulus of elasticity 33.94 (GPa); modulus of rupture 33.16 kg/cm²; indirect tensile strength 18.25 kg/cm²; bond stress 3.58 (MPa); sonic velocity 3619 m/s; SSS specific gravity 2301 kg/m³, water absorption 1.073 % and pore volume 2.451 %. Finally the results of the evaluation of the encapsulation process demonstrated its efficiency in reducing the concentration of leached metals up to 97.45 % for barium and 93.91 % for nickel; for: arsenic, cadmium, chromium, mercury, silver, lead and selenium the concentrations levels were below the minimum detection level of the equipment, however it is possible to demonstrate the reduction of the concentration of these metals based on its concentration in free state ash.