Evaluación de la escoria de cobre y relaves mineros como sustitución parcial del agregado fino en las propiedades físicas y mecánicas del concreto, Arequipa 2023

• Autores: Silva Simon, Rolando Enrique, Salas Cruz, Miguel Angel
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Católica San Pablo
• Repositorio: UCSP-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.ucsp.edu.pe:20.500.12590/18814
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12590/18814
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Desechos mineros; Relave minero; Escoria de cobre; Resistencia a la consolidación volumétrica; Asentamiento; http://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.03

Actualmente, la minería es uno de los sectores que más contribuye al Producto Bruto Interno (PBI) del Perú y, por ello, a lo largo de todo su proceso se liberan grandes cuantías de sustancias tóxicas y residuos mineros. Asimismo, el motivo por el cual requiere del uso de diversos Componentes, como los sustratos granulares provenientes de canteras. Ambos sectores, el minero y el de la construcción, generan un impacto ambiental significativo debido al uso excesivo de materias primas como el sustrato granular fino y la disposición de componentes como relaves mineros y escoria de cobre. La indagación tuvo un diseño experimental, un alcance exploratorio y un enfoque mixto. Su objetivo principal fue analizar las propiedades físicas y mecánicas del concreto al reemplazar parcialmente el sustrato granular fino con escoria de cobre y relaves mineros. La investigación buscó establecer el impacto de estos insumos reciclados en el desempeño estructural del concreto, así como su viabilidad potencial como insumos alternativos en la industria de la construcción con fines sustentables. El objetivo del trabajo aquí presentado fue caracterizar de manera integral los atributos físico-mecánicos del concreto, a efectos de suplencia del sustrato granular fino. Para ello, se utilizó el modelo de ensayo del American Concrete Institute (ACI). Se confeccionaron diseños de mezclas experimentales con tres niveles de alternancia: 10%, 20% y 30%. Para evaluar el comportamiento mecánico del material, se moldearon cilindros de concreto que fueron expuestos a ensayos estandarizados de resistencia a la consolidación volumétrica a edades de curado de 7, 14 y 28 días. También se investigaron parámetros inherentes del concreto en estado fresco, específicamente la trabajabilidad, mediante el ensayo de asentamiento (slump) y el peso unitario. La evidencia obtenida respaldó la afirmación de que la inclusión de residuos mineros en la preparación de la concreta mejora el desempeño mecánico, en contraste con un diseño convencional sin aditivos alternativos. Específicamente, la proporción de reemplazo del 10% emanó un incremento del 15.50% en la resistencia a la consolidación volumétrica; la del 20% logró una mejora del 39.24%; y finalmente, la del 30% emanó un incremento del 18.81%. Estos hallazgos resaltan el notable potencial de los subproductos mineros.