Protecciones en el hormigón frente al drenaje ácido de mina

Abstract

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