Universidad de Valparaíso Facultad de Ingeniería Escuela de Construcción Civil

Comportamiento Físico y Mecánico de Morteros

Elaborados con Conchas de Moluscos como Agregado

Por

Gonzalo Alonso Vallejos Valencia

Tesis para optar al Grado de Licenciado en Ciencias de la Construcción

y al Título de Ingeniero Constructor

Prof. Guía: Patricia Martínez Ramírez

Noviembre, 2014

I

DEDICATORIA

A mis queridas abuelas María Vilches Benítez y Naudilia Orrego Flores quienes no lograron estar físicamente en esta etapa.

A mi familia en general, especialmente a mi madre por su esfuerzo y valentía, contando siempre con su apoyo en mi formación académica.

A mi compañera de vida, Paola Solar S.

II

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a la vida por darme esta segunda oportunidad y permitirme llegar hasta este momento.

A mis padres, hermana, primos, tíos (as) y amigos de siempre, que me ayudaron con su granito de arena y confiaron en mí.

A los profesores de la Escuela de Construcción Civil de la Universidad de Valparaíso, quienes formaron parte de mi desarrollo académico de pregrado.

Especialmente extiendo mi gratitud a la profesora Patricia Martínez Ramírez, docente guía de este trabajo, por su nivel de exigencia que resulta fundamental en un proceso de investigación, por su confianza y apoyo durante esta etapa.

Al laboratorio Regional de Vialidad, ubicado en la ciudad de Viña Del Mar, donde el director junto con el personal, amablemente colaboraron con el desarrollo de la investigación, facilitando consejos, equipos y herramientas esenciales para el logro de ésta.

Al Jefe de Laboratorio Morteros de Prueba en IDIEM, Don Ángel Molina, por su confianza, tiempo y apoyo desinteresado, sin el cual habría sido imposible terminar este trabajo.

A todos mis compañeros y amigos que hicieron que estos años de estudio fueran más gratos, y en general a todos los que ayudaron de alguna manera a superar cada obstáculo.

III

ÍNDICE GENERAL

DEDICATORIA ........................................................................................................................................... I

AGRADECIMIENTOS ................................................................................................................................ II

LISTA DE TABLAS .................................................................................................................................. VII

LISTA DE FIGURAS ................................................................................................................................. IX

RESUMEN ............................................................................................................................................... XII

ABSTRACT ............................................................................................................................................. XIII

1. Antecedentes Generales ................................................................................................................ 14

1.1. Introducción ................................................................................................................................... 14

1.2. Planteamiento del problema ......................................................................................................... 15

1.3. Objetivos ....................................................................................................................................... 17

1.3.1. Objetivo general .................................................................................................................. 17

1.3.2. Objetivos específicos .......................................................................................................... 17

1.4. Hipótesis ........................................................................................................................................ 17

1.5. Alcances ........................................................................................................................................ 17

2. Reutilización de Conchas de Moluscos; Fundamentos Teóricos y Aspectos Técnicos ......... 18

2.1. Reciclaje e Innovación ................................................................................................................... 18

2.2. Conchas de moluscos ................................................................................................................... 18

2.2.1. Estructuras biomineralizadas .............................................................................................. 18

2.2.2. Aspectos generales sobre Conchas de Moluscos .............................................................. 18

2.2.3. Conchas nacaradas ............................................................................................................ 19

2.2.4. Comportamiento del nácar frente a la tensión .................................................................... 21

2.2.5. Grupos taxonómicos en Chile ............................................................................................. 21

2.2.6. Tipificación de Moluscos en Chile ...................................................................................... 23

IV

2.3. Aspectos generales sobre el cemento .......................................................................................... 25

2.3.1. Proceso fabricación del cemento ........................................................................................ 25

2.3.2. Propiedades generales de los cementos ............................................................................ 27

2.4. Aspectos generales sobre la cal .................................................................................................... 27

2.4.1. Naturaleza de las cales ....................................................................................................... 28

2.4.2. Cal hidráulica ...................................................................................................................... 28

2.4.3. Requisitos para la cal .......................................................................................................... 30

2.5. Aspectos generales sobre el yeso ................................................................................................. 33

2.5.1. Yeso como material de construcción .................................................................................. 33

2.6. Cenizas volantes ........................................................................................................................... 34

2.6.1. Estimación y evolución de cenizas volantes en Chile ........................................................ 36

2.6.2. Ceniza volante en morteros ................................................................................................ 37

2.7. Vermiculita ..................................................................................................................................... 38

3. Programa Experimental .................................................................................................................. 39

3.1. Metodología ................................................................................................................................... 39

3.2. Selección de los materiales ........................................................................................................... 42

3.2.1. Cemento.............................................................................................................................. 42

3.2.2. Cal ....................................................................................................................................... 42

3.2.3. Agua .................................................................................................................................... 43

3.2.4. Yeso .................................................................................................................................... 43

3.2.5. Vermiculita .......................................................................................................................... 43

3.2.6. Ceniza volante .................................................................................................................... 44

3.2.7. Arena ................................................................................................................................... 45

3.2.8. Conchas de moluscos ......................................................................................................... 45

V

3.3. Diseño del mortero y ensayos de caracterización ......................................................................... 46

3.3.1. Proceso de calcinación y molienda de las conchas de moluscos ...................................... 46

3.3.2. Caracterización física de áridos finos ................................................................................. 49

3.3.3. Diseño factorial ................................................................................................................... 52

3.3.4. Dosificación ......................................................................................................................... 54

3.3.5. Estudio a los distintos morteros .......................................................................................... 59

4. Presentación y Análisis de Resultados ........................................................................................ 61

4.1. Análisis y resultados preliminares a la mezcla .............................................................................. 61

4.1.1. Obtención de la muestra ..................................................................................................... 61

4.1.2. Proceso de calcinación ....................................................................................................... 63

4.1.3. Proceso de molienda .......................................................................................................... 66

4.1.4. Caracterización granulométrica .......................................................................................... 67

4.1.5. Determinación de la densidad real, neta y la absorción de agua de los residuos ............. 71

4.1.6. Determinación de absorción de agua ................................................................................. 74

4.2. Resultados ensayos físicos y mecánicos de las mezclas ............................................................. 75

4.2.1. Ensayo de resistencia a la compresión .............................................................................. 76

4.2.2. Resultados ensayos de retentividad ................................................................................... 80

4.2.3. Ensayo de consistencia ...................................................................................................... 83

4.2.4. Ensayo de adherencia ........................................................................................................ 85

4.2.5. Análisis de las propiedades mecánicas y físicas ................................................................ 88

4.2.6. Análisis comparativo general entre muestras con conchas de moluscos .......................... 93

4.3. Análisis económico y viabilidad de su confección ......................................................................... 97

5. Conclusiones y Propuestas de Futuras Investigaciones ......................................................... 101

5.1. Conclusiones ............................................................................................................................... 101

VI

5.2. Propuestas a Futuras Investigaciones ........................................................................................ 104

Bibliografía ........................................................................................................................................... 105

Anexos .................................................................................................................................................. 109

VII

LISTA DE TABLAS

Tabla 2.1: Distribución de los grupos taxonómicos presentes en las AMERB en Chile. .................. 22

Tabla 2.2: Clasificación de los cementos según su composición ..................................................... 26

Tabla 2.3: Características especificadas para los cementos nacionales.......................................... 27

Tabla 2.4: Requisitos químicos ......................................................................................................... 30

Tabla 2.5: Requisitos físicos ............................................................................................................. 31

Tabla 2.6: Composición química de las cenizas volantes ................................................................ 36

Tabla 3.1: Requisitos principales para morteros de albañilería y estuco.......................................... 40

Tabla 3.2: Composición química cal hidráulica Soprocal 6 .............................................................. 43

Tabla 3.3: Composición química de las cenizas expresada en sus óxidos principales.................... 44

Tabla 3.4: Disponibilidad y calidad de las conchas de molusco ....................................................... 45

Tabla 3.5: Proporciones de las muestras .......................................................................................... 46

Tabla 3.6: Límites especificados para la granulometría de la arena ................................................ 49

Tabla 3.7: Diseño factorial o experimental ........................................................................................ 53

Tabla 3.8: Composición patentada española .................................................................................... 55

Tabla 3.9: Dosificación de mezclas para “MA” .................................................................................. 57

Tabla 3.10: Dosificación mezclas para “ME” ..................................................................................... 58

Tabla 4.1: Composición porcentual del modelo granulométrico adoptado ....................................... 68

Tabla 4.2: Datos de la muestra representativa de la granulometría ideada ..................................... 69

Tabla 4.3: Densidad neta y absorción de cada muestra ................................................................... 75

Tabla 4.4: Resumen ensayo a compresión ....................................................................................... 78

Tabla 4.5: Resumen ensayo retentividad .......................................................................................... 82

Tabla 4.6: Resumen ensayo consistencia ........................................................................................ 84

Tabla 4.7: Resumen ensayo adherencia .......................................................................................... 86

VIII

Tabla 4.8: Factorial de ensayos con resultados ................................................................................ 93

Tabla 4.9: Dosificación de mortero.................................................................................................... 97

Tabla 4.10: Costo para 1 metro cúbico de mortero convencional .................................................... 99

Tabla 4.11: Costo para 1 metro cúbico de mortero con conchas ..................................................... 99

IX

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1: Microscopía electrónica de una concha bivalva nacarada. ............................................ 20

Figura 2.2: Varias micro estructuras de distintos moluscos, todos con un 95% de mineral (Barthelat, 2010). ............................................................................................................................... 20

Figura 2.3: Diagrama esquemático de la estructura del nácar, la fase orgánica envuelve cada unidad prismática (Mayer, 2005). .................................................................................... 21

Figura 2.4: Evolución de la producción total de moluscos bivalvos en Chile entre los años 1995 y 2005 (Jerez y Figueroa, 2008). ........................................................................................ 23

Figura 2.5: Tipos y formas de conchas de moluscos gasterópodos (Zúñiga, 2002). ....................... 24

Figura 2.6: Tipos y formas de conchas de moluscos bivalvos (Zúñiga, 2002). ................................ 25

Figura 2.7: Evolución cenizas volantes generadas en Chile (2003-2012). Elaboración propia, 2014. ........................................................................................................................................................... 37

Figura 3.1: Metodología de la investigación. Elaboración propia, 2014. .......................................... 41

Figura 3.2: Haftprüfer DYNA Z6. ....................................................................................................... 59

Figura 4.1: Producción de abalones rojos (toneladas anuales) 2004-2014 ..................................... 61

Figura 4.2: Abalones Chile S.A. Cultivos abalones rojos. Coquimbo. Chile. .................................... 62

Figura 4.3: Conchas de abalón lavadas. ........................................................................................... 62

Figura 4.4: Muestras de abalón rojo, almeja, ostión y mejillón. ........................................................ 63

Figura 4.5:. Hidrolavadora Karcher. .................................................................................................. 63

Figura 4.6: Horno de ignición TROXLER. ......................................................................................... 64

Figura 4.7: Cesto apilados con una bandeja de retención. ............................................................... 64

Figura 4.8: Conchas de mejillón antes de calcinar. .......................................................................... 65

Figura 4.9: Conchas de mejillón después de calcinar....................................................................... 65

Figura 4.10: Almejas antes de calcinar. ........................................................................................... 66.

Figura 4.11: Almejas después de calcinar. ....................................................................................... 66

Figura 4.12: Ostiones antes de calcinar. .......................................................................................... 66.

Figura 4.13: Ostiones después de calcinar. ...................................................................................... 66

X

Figura 4.14: Máquina de Los Ángeles disponible en Laboratorio Regional de Vialidad, Viña del Mar. ......................................................................................................................................... 67

Figura 4.15: (a) Material chancado, (b) debe pasar el 100% por la malla #4. .................................. 67

Figura 4.16: Curva granulométrica árido fino mejillón. Fuente: Elaboración propia, 2014. .............. 70

Figura 4.17: (a) Material retenido entre las mallas #4 a la #100, (b) de la #8 a la #100. ................. 70

Figura 4.18: Matraces A y B utilizados para el ensayo. .................................................................... 71

Figura 4.19: Material antes de ser mezclado. ................................................................................... 71

Figura 4.20: Material representativo para el ensayo. ........................................................................ 71

Figura 4.21: Muestra representativa sometida a reducción por cuarteo. ......................................... 72

Figura 4.22: Matraces con material y agua por debajo de la marca de calibración. ........................ 72

Figura 4.23: (a) Determinando temperaturas, (b) recuperando el material en malla #100............... 73

Figura 4.24: (a) Material lavado, (b) sometido a temperaturas de 110 +-5 ºC por 24 horas. ........... 73

Figura 4.25: Material seco al horno. .................................................................................................. 74

Figura 4.26: Muestra saturada superficialmente seca. ..................................................................... 74

Figura 4.27: Probetas elaboradas. .................................................................................................... 76

Figura 4.28: Probetas sometidas a compresión. ............................................................................... 76

Figura 4.29: Gráfico resistencia a compresión dosificación mortero de junta “MA”. ........................ 79

Figura 4.30: Gráfico resistencia a compresión dosificación estuco “ME”. ........................................ 80

Figura 4.31: Proceso ensayo retentividad. ........................................................................................ 81

Figura 4.32: Mesa de sacudidas (NCh 2257/1 Of.1996). ................................................................. 83

Figura 4.33: Procedimiento ensayo adherencia, método de tracción directa. .................................. 85

Figura 4.34: Resultados de ensayo de adherencia para “MA”. Dosificación albañilería. ................. 87

Figura 4.35: Resultados de ensayo adherencia para “ME”. Dosificación estuco. ............................ 88

Figura 4.36: Resistencia a compresión “MA” muestra “A” (M100). ..................................................... 89

Figura 4.37: Resistencia a compresión estuco muestra “I” (M60Al10Ab10O20). .................................. 89

XI

Figura 4.38: Retentividad albañilería muestra “C” (M70Al30). ............................................................ 90

Figura 4.39: Retentividad estuco muestra “A” (M100). ....................................................................... 91

Figura 4.40: Adherencia albañilería muestra “B” (Al100). ................................................................... 92

Figura 4.41: Adherencia estuco muestra “I” (M60Al10Ab10O20). ......................................................... 92

Figura 4.42: Comparación general entre todas las muestras para "MA". ......................................... 95

Figura 4.43: Comparación general entre todas las muestras para “ME”. ......................................... 96

Figura 4.44: Comparación de costos para 1 metro cúbico de mortero. ............................................ 99

XII

RESUMEN

El aprovechamiento de los deshechos de las industrias, se traduce en fomentar la reutilización de los residuos. Esto motiva investigaciones que buscan conocer las características propias del desperdicio y reutilizarlo en materiales alternativos para distintas aplicaciones. En este contexto la Acuicultura en Chile es significativa debido a sus más de 4270 Km de costa para esta práctica en forma de actividad extractiva artesanal, industrial y cosecha de centros de acuicultura.

El objetivo de este estudio es evaluar la influencia de la sustitución de árido fino por conchas de moluscos (sometidas a un proceso de limpieza, calcinación y molienda) en cuanto a sus características físicas y mecánicas en morteros mixtos compuestos por cemento Portland y cal hidráulica proponiendo una dosificación para albañilería y otra para estuco. Se consideró el estudio de cuatro especies de moluscos: mejillón, abalón, ostión y almeja, caracterizándose estas materias primas, subproductos industriales, para esta investigación desde el punto de vista físico. Dentro de las variables estudiadas para los morteros están: resistencia a la compresión, consistencia, retentividad, adherencia, absorción de agua de las partículas sólidas, densidad real y densidad neta. Con el objeto de mejorar las propiedades resultantes del mortero se adicionó en un 10% en peso ceniza volante tipo “C” en reemplazo del cemento. Los resultados muestran que al adicionar al mortero este tipo de ceniza la resistencia mecánica y la adherencia disminuyen a la edad de 28 días, mientras que la retentividad se ve favorecida. Los morteros confeccionados con conchas de moluscos como árido fino, tanto para albañilería como para estuco, disminuyen su resistencia mecánica y adherencia, sin embargo logran un importante aumento de retentividad de la mezcla. Se concluyó que el 100% de las muestras dosificadas para albañilería cumplen los requisitos normativos para el carácter de confinada (unidades hechas a mano), en términos de Resistencia Mecánica, Adherencia, Retentividad y Consistencia.

Palabras clave: reutilización, residuos, acuicultura, árido fino, conchas de moluscos, morteros.

XIII

ABSTRACT

The use of waste from industries, resulting in promoting reuse of waste. This motivates investigations seeking to know the characteristics of the waste and reuse in alternative materials for different applications. In this context Aquaculture in Chile is significant because of its more than 4270 km of coastline for this practice in the form of handmade, vintage industrial and mining activity aquaculture centers.

The aim of this study is to evaluate the influence of the substitution of fine aggregate by mollusk shells (subject to a process of cleaning, roasting and grinding) in terms of physical and mechanical properties in composites mixed Portland cement mortars and hydraulic lime proposing dosing masonry and other stucco. Study of four species of molluscs was considered: mussels, abalone, oysters and clams, characterizing these materials, industrial products, for this research from the physical point of view. Among the variables examined for the mortars are: compressive strength, consistency, retentivity, adhesion, water absorption of solid particles, particle density and net density. In order to improve the resulting properties of the mortar was added by 10% by weight ash "C" cement replacement flywheel. The results show that adding the ash mortar such mechanical strength and adhesion decrease at the age of 28 days, while the retentivity is enhanced. Mortars made with sea shells as fine aggregate for both masonry and stucco, decrease its mechanical strength and adhesion, however achieve a significant increase in retentivity of the mixture. It was concluded that 100% of the dosed samples masonry meet regulatory requirements for confined character (handmade units) in terms of Mechanical resistance, Adhesion, Retentivity and Consistency.

Keywords: recycling, waste, aquaculture, arid fine, mollusk shells, mortars.

14

1. Antecedentes Generales

1.1. Introducción

Desde sus comienzos, el ser humano ha modificado su entorno para adaptarlo a sus necesidades. Para ello ha hecho uso de todo tipo de materiales naturales que, con el paso del tiempo y el desarrollo de la tecnología, se han ido transformando en distintos productos mediante procesos de manufactura de creciente sofisticación.

Los materiales de construcción se emplean en grandes cantidades, por lo que deben provenir de materias primas abundantes y de bajo costo. Por ello, la mayoría de los materiales de construcción se elaboran a partir de materias primas de gran disponibilidad en nuestro ecosistema. Es conveniente en términos de costos que los procesos de manufactura requeridos consuman poca energía y no sean excesivamente elaborados. Además deben tener la particularidad de ser duraderos, dependiendo de su uso, deberán satisfacer otros requisitos tales como dureza, resistencia mecánica, resistencia al fuego, facilidad de limpieza, entre otros.

El aprovechamiento de los desechos de las industrias, se traduce en fomentar la reutilización de sus residuos. Esto motiva investigaciones que buscan conocer las características propias del desperdicio y reutilizarlo en materiales alternativos para distintas aplicaciones, por ejemplo para la construcción.

En este contexto en Chile, la acuicultura, definida como la actividad que tiene por objeto la producción de recursos hidrobiológicos, es una práctica abundante a lo largo de todo el país, que sostiene familias y microempresas de todos los estratos sociales. En el año 2012 la extracción de moluscos fue de 458132 toneladas (Sernapesca, 2012) por ello, y por sus características de composición es un recurso ecológico que actualmente se está desaprovechando en varios sectores costeros, contribuyendo a la acumulación de residuos y desechos orgánicos.

Existe un alto porcentaje de extracción y venta en el ámbito de la acuicultura de moluscos específicamente. Para ello existen numerosas pesqueras, plantas de enlatados y congelados, que adquieren los productos en bruto de empresas del rubro y minoristas como sindicatos de pescadores artesanales y cooperativas. Sin embargo el proceso termina con el procesamiento de estos productos, embalaje y posterior distribución, dejando una gran cantidad de conchas sin utilización aparente, lo que representa un sector casi inexplorado.

Por otro lado, actualmente existe la necesidad de crear nuevos materiales de construcción que sean ecológicos, económicos y saludables. Ante esta premisa, las conchas de moluscos se presentan como un material de reciclaje con características ignífugas, resistentes, permeables al vapor y livianas, entre otras, lo que contribuiría a mejorar las propiedades físicas y mecánicas de un mortero. Están compuestas casi en un 95% por carbonato de calcio y un 5% de componente proteico que es el que controla los diferentes aspectos de su formación (Leiva et al, 2006).

Un equipo de investigadores de la Universidad de Sevilla del área de Ingeniería de Residuos del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental, desarrolló en colaboración con el “Grupo Ingeniería de Procesos” un material utilizable como aislante del fuego en base a conchas de moluscos recicladas (Leiva et al, 2006). El proyecto se originó buscando una solución a las empresas conserveras de Galicia, que no tenían cómo deshacerse de las toneladas de conchas de moluscos que quedaban luego de su proceso productivo. Describieron además que el material supera las pruebas de garantía de industrialización y competitividad frente a otros productos habituales, pero la principal diferencia está en que el material con conchas de moluscos es ecológico, ya que reduce su acumulación en los vertederos y en el fondo del mar.

15

En esta investigación las conchas fueron pre tratadas y trituradas para la confección de un mortero con cualidades ignífugas y resistentes, el que está compuesto en un 60% por conchas de moluscos. Sus aplicaciones demostraron ser apropiadas para tabiques o techos falsos para proteger pasivamente del fuego en el sector de la construcción (Leiva et al ,2006). Dentro del proceso que se llevó a cabo, las conchas, que están compuestas principalmente por carbonato de calcio, fueron calcinadas para eliminar la materia orgánica junto al mal olor, para luego pasar a una molienda, donde se mezclaron con el resto de los componentes.

Este producto creado en esa zona, es el único referente en el mundo de un material de construcción elaborado con conchas de moluscos. En Chile, el único precedente que existe es la cal agrícola con adición de conchas de molusco elaborado por las empresas Soprocal S.A y Cal Austral S.A, la que está compuesta por carbonato de calcio triturado, siendo su único tratamiento una limpieza con agua potable para eliminar la mayor cantidad de materia orgánica presente en las conchas.

Se debe considerar que la fauna marina es distinta en diferentes partes del mundo, por lo que la presente investigación utilizará como materia prima conchas de moluscos recolectadas en marisquerías y pescaderías de la Quinta Región, Región Metropolitana y La Región de Los Lagos.

Esta tesis se dirige a aquellos que quieran innovar en la construcción y al mismo tiempo hacer un aporte a la construcción sustentable y el reciclaje buscando una materia prima alternativa para la fabricación de materiales, en este caso áridos para morteros. La metodología utilizada para la realización de las pruebas se basa en las normas nacionales, que regulan la realización de nuevos morteros con pruebas estandarizadas para su aplicación en la edificación.

Por los motivos antes expuestos, el propósito de esta investigación como innovación sustentable es fabricar un mortero que optimice en forma global la calidad y el costo de los morteros para la industria de la construcción, utilizando conchas de molusco como materia prima, a modo de sustituto del agregado fino, con el fin de mejorar las propiedades del producto, teniendo como base estudios de investigación que demuestran los beneficios que presenta la composición de las conchas y que podría ser una buena alternativa de uso en la actualidad en el área de construcción en Chile.

1.2. Planteamiento del problema

La acuicultura es una actividad importante en Chile, el crecimiento comercial en los últimos 20 años sorprende con producciones de 4.330.325 toneladas de productos acuícolas, ubicándonos en el 8° lugar en el mundo de producción en acuicultura (MINSAL, 2007). El Anuario Estadístico de Pesca, de la FAO, compila la información mundial de capturas de peces, crustáceos, moluscos y demás animales, residuos y plantas acuáticas producidas con cualquier fin (comercial, industrial, recreativo y de subsistencia), y es el Servicio Nacional de Pesca a través de su departamento de Sistemas de Información y Estadísticas Pesqueras (SIEP) el encargado de proveer los datos referentes a nuestro país (MINSAL, 2007).

Por tanto, Chile es un país privilegiado desde el punto de vista pesquero y acuicultor. Con una longitud superior a 4.200 kilómetros en su territorio continental, situado frente al Océano

Pacífico; y una superficie marítima de 3.15 millones de km² en su zona económica exclusiva de

200 millas marinas, en sus costas se encuentran ecosistemas de gran productividad, que evidentemente le otorgan ventajas como productor de recursos pesqueros y de acuicultura, altamente valorados a nivel mundial (CONICYT, 2007).

16

La acuicultura en Chile abre un mundo de oportunidades en el área de desarrollo científico y tecnológico. La creciente apertura comercial de Chile impone al país el desafío de incorporarse de manera cada vez más intensa a las corrientes internacionales del conocimiento, el desarrollo de ciencia y tecnología, la transferencia tecnológica y la innovación (CONICYT, 2007).

En este contexto de desarrollo e innovación, el área de la Construcción Sustentable, es también un campo emergente en Chile, de hecho actualmente existe un convenio, denominado Convenio Interministerial de Construcción Sustentable del MOP, MINVU, Ministerio de Energía y Medioambiente, y que define Construcción Sustentable como: “Un modo de concebir el diseño arquitectónico y urbanístico, que se refiere a la incorporación del concepto de sustentabilidad en el proceso de planificación, diseño, construcción y operación de las edificaciones y su entorno, que busca optimizar los recursos naturales y los sistemas de edificación, de tal modo que minimicen el impacto sobre el medio ambiente y la salud de las personas”. Es por ello que es un desafío que nuestro país adquiera altos estándares de sustentabilidad en el área de la construcción (MINVU, 2013).

La problemática de la investigación en el área de la innovación es un tema país, por lo que todo aquello que se invente o fabrique como beneficio para la población utilizando materiales sustentables e innovadores será beneficioso para nuestro país (Muñoz, 2009).

En relación a la producción específica de moluscos en Chile, en el sur, en la Región de los Lagos (X), destaca el cultivo de chorito o mejillón (Mytilus chilensis), especialmente en el archipiélago de Chiloé, la cual es la mayor zona productora de moluscos del país (Sernapesca, 2006). Esta región, por otro lado, a pesar de su gran producción acuícola, muestra uno de los más bajos niveles de producto per cápita del país, lo que corresponde al alto predominio tradicional que ha tenido la agricultura y la pesca artesanal. De aquí se desprende una situación social que en general puede calificarse de alta prevalencia de la pobreza. Según la encuesta de Caracterización socioeconómica (CASEN), que evalúa cada dos años la situación de pobreza en Chile, la Región de los Lagos exhibe un índice de 15% de población bajo condiciones de pobreza, el cual se compara con un 14,4% para el país (Encuesta CASEN, 2011).

Esto sitúa a esta región en una situación que es necesario mejorar, por ejemplo, con la implementación de ideas que contribuyan a su desarrollo económico, ya que sabemos que muchas de las personas que allí viven, conservan sus prácticas artesanales de agricultura, acuicultura y pesca, una opción sería el pago por reciclaje de estos desechos. Lo que podría contribuir en el desarrollo de esta región en particular.

Por otro lado, hablando de construcción propiamente tal, enfocándose en el uso de las conchas como materia prima para materiales de construcción, tenemos que la dureza de éstas es sobresaliente en el caso de los moluscos (B.J.F. Bruet et al, 2005). El secreto de la concha de los moluscos podría tener una gran variedad de aplicaciones, por ejemplo como materia prima para la fabricación de un mortero, justificado sus propiedades sobresalientes en su naturaleza.

Ésta investigación se centra en la elaboración de tres diferentes morteros ocupando conchas de moluscos previamente tratadas como árido fino y utilizando como conglomerantes yeso y cemento-cal. También se estudiará la influencia de la ceniza volante incorporada a la pasta de mortero, comparando un mortero patrón (MP1) con un mortero patrón con adición de ceniza volante (MP2), este último servirá como base de referencia para las demás muestras que contienen conchas como árido fino. Sus proporciones y dosificación son establecidas en el capítulo 3. Por último destacar que este estudio tiene como prioridad el reciclaje, la calidad del producto, el factor económico y demostrar que el comportamiento de este material como árido otorgará mejoras en el producto final.

17

1.3. Objetivos

1.3.1. Objetivo general

Analizar el comportamiento físico y mecánico de un mortero sustituyendo el árido por residuos de conchas de moluscos tratados y evaluar la influencia de adiciones incorporadas.

1.3.2. Objetivos específicos

Evaluar la resistencia mecánica, adherencia, consistencia y retentividad, para determinar las cualidades del mortero elaborado a base de dos dosificaciones.

Determinar las diferencias mecánicas y físicas entre el material patentado español con adición de fibra de vidrio y un mortero con adición de ceniza volante con las mismas proporciones.

Analizar la influencia de ceniza volante como residuo con propiedades aglomerantes en un 10% en peso en un mortero de yeso y de cemento-cal, confeccionado con conchas de molusco como agregado fino.

Clasificar el mortero según sus características para su uso.

Evaluación económica y vialidad de su confección.

1.4. Hipótesis

Un mortero confeccionado con conchas de moluscos como sustituto total del árido otorgará beneficios tecnológicos, ecológicos y económicos, teniendo un desempeño con mejores propiedades mecánicas en comparación a morteros convencionales.

1.5. Alcances

El desarrollo y ensayos de los morteros fueron realizados en el Laboratorio Regional de Vialidad, ubicado en Avenida Alessandri 4169, Achupallas, Viña Del Mar. Y también en el Centro de Investigación, Desarrollo e Innovación de Estructuras y Materiales (IDIEM), ubicado en Plaza Ercilla 883, Stgo.

Los distintos ensayos a los que serán sometidos los morteros en estudio, se realizarán en base a las normas chilenas del Instituto Nacional de Normalización (INN).

Se estudiarán en distintas proporciones conchas de: abalón rojo, mejillón, almeja y ostión.

Para la elaboración de los morteros las conchas de moluscos serán utilizadas como sustituto total del árido fino.

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2. Reutilización de Conchas de Moluscos; Fundamentos Teóricos y Aspectos Técnicos

2.1. Reciclaje e Innovación

En el año 2006 investigadores de la Universidad de Sevilla patentaron un material con alta capacidad de resistencia al fuego constituido, en más de un 60%, por conchas de moluscos (Leiva, et al 2006). Este grupo de investigación de Ingeniería de Residuos del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental en colaboración con el Grupo Ingeniería de Procesos de la misma universidad fabricaron este material aplicable fundamentalmente en forma de placas o proyección con mangueras de alta presión, en el sector de la construcción de edificios como protección pasiva contra el fuego: en tabiques, cielos falsos, etc. Esta idea se originó cuando empresas conserveras de Galicia se contactaron con ellos ya que no sabían cómo deshacerse de miles de toneladas de conchas de moluscos. La innovación, que ya se encuentra homologada y patentada, superó con éxito en laboratorios oficiales, todos los ensayos de resistencia mecánica, de aislamiento y medioambientales, garantizando así su posible industrialización y competitividad en el mercado frente a otros productos comerciales habitualmente utilizados. En resumen su estudio trata de la elaboración de un mortero con la siguiente composición en peso:

Residuo (conchas de molusco):60%

Yeso: 30%

Vermiculita: 9,5%

Fibra de vidrio: 0,5%

Relación agua / sólido: 0,4

Es importante mencionar que este estudio cumple con los requisitos generales de las normas de construcción de España y sirve como una referencia base para lo que se pretende lograr con esta investigación, que es la utilización del mismo residuo, pero con el objetivo de crear y estudiar un material con nuevas propiedades. Cabe destacar que fue premiado como proyecto de excelencia en el año 2006 por la Conserjería de Economía, Innovación y Ciencia de ese país.

2.2. Conchas de moluscos

2.2.1. Estructuras biomineralizadas

La biomineralización se encuentra ampliamente presente en la naturaleza. Se describe como el proceso mediante el cual los organismos vivos son capaces de producir sólidos inorgánicos o minerales. Es decir, estos organismos vivos llamados metazoos forman minerales duros para apoyo, defensa y alimentación. Los minerales formados de esta manera, por ejemplo, dientes, huesos, conchas, caparazones, y espículas, son de gran interés para los químicos y científicos de los materiales. Un ejemplo de ello es la mineralización del carbonato de calcio (CaCO3) que ocurre en la formación de la cáscara del huevo de las aves, conchas de moluscos y en caparazones de crustáceos (Wilt, 2005).

2.2.2. Aspectos generales sobre Conchas de Moluscos

La mayoría de las conchas de moluscos están formadas casi en un 95% por una parte inorgánica (CaCO3), y por un 5% de componente orgánico fundamentalmente proteico, el cual es el más importante, ya que dicha matriz controla los diferentes aspectos de la formación de las conchas, como por ejemplo las evoluciones de las fases cristalinas, la elección de calcio polimorfo

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(aragonita o calcita) y la organización de las complejas estructuras que conforman las conchas de los moluscos (Marin et al., 2008).

Esto es importante, ya que constantemente estamos en busca de materiales resistentes y con buenas propiedades, que muchas veces no alcanzan las excelentes propiedades que la propia naturaleza consigue a través de este tipo de procesos como la biomineralización.

Los diseños naturales pueden ser extremadamente eficientes en sus funciones específicas y ofrecen un vasto reservorio de soluciones a problemas de ingeniería, por esta razón ingenieros e investigadores están volviendo a la naturaleza para encontrar diseños e inspiración (Barthelat, 2010). La concha de los moluscos es un compuesto orgánico-mineralizado, en donde el componente predominante puede ser calcita o aragonita. Estos componentes están íntimamente relacionados con una matriz orgánica que corresponde solamente al 0.1 a un 5% del peso total de la concha. A nivel molecular la matriz orgánica juega un papel fundamental en el proceso de mineralización (Marín et al, 2008).

Los moluscos utilizan una capa de proteínas altamente reticuladas (periostraco) y las células epiteliales del manto, para la formación de la concha del molusco y elaboran una matriz que comprende diversas macromoléculas lo que forma un marco en el cual se forman las estructuras minerales (Addadi et al, 2006). La etapa final del proceso lo constituye la formación del mineral dentro de dicha matriz. Algunas proteínas van quedando dentro incluidas en la matriz orgánica que se va formando.

Por ello, las conchas son estructuras altamente mineralizadas, por tanto, presentan gran dureza y rigidez. La dureza es su propiedad más importante, porque es la propiedad que les permite evitar las fracturas (Barthelat, 2010). De hecho, las conchas de moluscos son de los materiales más duros encontrados en la naturaleza, ya que su módulo de elasticidad va de 40 a 70 GPa que es dos a cuatro veces más que el módulo del hueso cortical. Esta propiedad es fundamental, ya que les permite protegerse de la entrada de depredadores y objetos indeseados. La resistencia a la tracción va de 40 a 100 MPa y la resistencia a la compresión es hasta 10 veces la resistencia a la tracción (Barthelat, 2010).

Finalmente dentro de sus características es importante mencionar que son materiales frágiles o semi frágiles, ya que son sensibles a defectos iniciales como poros o cracks, pero la dureza es tal, que impide que se propaguen dichos defectos (Barthelat, 2010).

2.2.3. Conchas nacaradas

Algunos tipos de moluscos producen nácar, el que comprende capas de espesor uniforme de cristales de aragonita separadas por capas interlaminares de matriz orgánica, lo que facilita enormemente investigaciones estructurales (figura 2.1). Es un tipo de tejido mineralizado que es depositado por muchas especies de moluscos para construir las capas internas de sus conchas. Las bivalvas y los cefalópodos son dos de las principales clases de moluscos que lo producen (Addadi et al, 2006). En el área de los materiales duros, las conchas de moluscos, especialmente aquellas con nácar, están siendo estudiadas por sus características iridiscentes y se están utilizando como modelo de una generación de materiales nuevos y resistentes (Barthelat, 2010).

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Figura 2.1: Microscopía electrónica de una concha bivalva nacarada.

En la figura 2.1 vemos la sección transversal del nácar, que consiste en capas muy delgadas de 30 nm alternadas con capas de 500 nm de grosor que contienen aragonita formada por minerales de carbonato de calcio. Las capas de la matriz orgánica interlaminar son tan delgadas que no se pueden detectar en la imagen (las flechas muestran su localización).

Aunque la composición de las conchas de moluscos no varía mucho entre las diferentes especies, existe una gran variedad de microestructuras. Por lo tanto, el cómo se ordenan las fases orgánica e inorgánica determina las propiedades mecánicas. Currey (Barthelat, 2010) (figura 2.2), comparó en un estudio las propiedades mecánicas de 19 especies y concluyó que el nácar fue el más fuerte y tenaz. Por lo que el nácar sería el modelo perfecto para materiales duros y fuertes (Barthelat, 2010).

Figura 2.2: Varias micro estructuras de distintos moluscos, todos con un 95% de mineral (Barthelat, 2010).

El 5% del Nácar está constituido por proteínas y polisacáridos que están ubicados mayormente en una interfase orgánica entre las tabletas formadas por los minerales. Esta fase orgánica juega un importante rol manteniendo la cohesión de las tabletas formando resistentes uniones, además aporta cierta rugosidad a nanoescala que proporciona resistencia friccional al deslizamiento de las tabletas (figura 2.3). Además por largo tiempo se pensó que las tabletas del nácar formaban estructuras planas, sin embargo hoy se ha descubierto en varias especies una estructura significativamente ondulada (Barthelat, 2010).

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2.2.4. Comportamiento del nácar frente a la tensión

Al examinar el comportamiento mecánico en un material natural, no se puede perder de vista su función original en la naturaleza. Cuando una concha de molusco es cargada desde el exterior experimentará una flexión la que se traduce en tensión en el interior nacarado. Cuando las cargas son más graves pueden producir grietas, sobre todo en el exterior que es la capa más frágil, por lo tanto es la capa nacarada interna la que asegura la integridad de la concha. El nácar seco presenta un comportamiento lineal elástico hasta su fractura, en cambio el nácar húmedo o hidratado presenta un comportamiento casi dúctil. Algunas cepas de moluscos presentan una resistencia a la tracción de 60-70 MPa, la que es 10 veces mayor que la resistencia a la fractura de la aragonita. Un mecanismo de protección es que las tabletas comienzan a moverse o desplazarse unas sobre otras provocando gran deformación, el cual es el mismo mecanismo de deslizamiento que se observa en huesos y tendones (Barthelat, 2010).

Las conchas de moluscos presentan una habilidad única al resistir el agrietamiento debido a su gran dureza (Barthelat, 2010).

Figura 2.3: Diagrama esquemático de la estructura del nácar, la fase orgánica envuelve cada unidad prismática (Mayer, 2005).

2.2.5. Grupos taxonómicos en Chile

En la actualidad, los recursos solicitados por los pescadores y estudiados en las AMERB (Áreas de Manejo y Explotación de Recursos Bentónicos) involucran 52 especies pertenecientes a cinco tipos taxonómicos de recursos bentónicos: Algas, Moluscos, Equinodermos, Crustáceos y Tunicados. El grupo taxonómico con mayor número de especies solicitadas corresponde a los moluscos con 35 especies (Sernapesca, 2006).

La tabla 2.1 indica los principales grupos taxonómicos solicitados para las áreas de manejo que cuentan con cuotas de extracción decretadas (390 áreas). El grupo de moluscos gasterópodos es el más solicitado con un 86 por ciento de presencia en el total de sectores con cuotas, luego los equinodermos (37 por ciento) y en tercer lugar, los moluscos bivalvos, presentes en 79 áreas (20 por ciento) a lo largo de Chile. El número de especies por grupos taxonómicos coloca en primer lugar a los moluscos gasterópodos con 17 especies, moluscos bivalvos con 16 y moluscos cefalópodos con 2. Las principales especies de moluscos bivalvos producidas en Chile son: mitílidos, almejas y ostiones. La acuicultura provee mayoritariamente moluscos del grupo ostiones y mitílidos; mientras que la producción de captura proporciona principalmente almejas (Jerez y Figueroa, 2008). En tanto los principales gasterópodos que podemos encontrar en nuestro país

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son el abalón rojo o californiano (Haliotis Rufescens) y el abalón verde o japonés (Haliotis discus hannai) con una producción mayor a 918 y 400 toneladas anuales respectivamente (Sernapesca, 2006).

Tabla 2.1: Distribución de los grupos taxonómicos presentes en las AMERB en Chile.

Fuente: (Sernapesca, 2006).

Los abalones son los moluscos gasterópodos marinos más representativos en nuestro país, son herbívoros, pertenecientes a la familia Haliotidae. El inicio de la industria del abalón en Chile comienza el año 1992, con la aprobación del primer Estudio de Impacto Ambiental (EIA). A pesar que los primeros esfuerzos apuntaron al desarrollo del abalón verde, hoy el abalón rojo es el mejor adaptado a nuestras condiciones de cultivo. En el año 1999 comienzan a aparecer las primeras producciones de abalón rojo en Chile, y desde ese entonces comienzan a incrementarse sustancialmente. El año 2004 se producen 150 ton; el 2008 350 ton; el año 2010 se superan las 600 ton; el año 2013 la producción nacional superó las 850 ton y para este año 2014 se aproxime a las 1000 ton de producto entero. (Abalones Chile S.A, 2013).

Al zonificar la producción de abalón en Chile, se puede ver que:

III Región: -4 Hatcherys (criaderos). -3 Engordas en tierra, 1 Engorda en mar.

IV Región: -7 Hatcherys. -1 Engorda en tierra.

V Región: -2 Hatcherys. -2 Engordas en tierra.

IX y X Región: -No hay Hatcherys. -1 Engorda en tierra. -7 Engordas en mar.

Investigadores de la Universidad de Granada, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Aveiro (Portugal) han descifrado el mecanismo de crecimiento del nácar de los gasterópodos, paso previo indispensable para la reproducción artificial de este material en laboratorios que podría permitir el uso del nácar en biomedicina, con aplicaciones como la regeneración de huesos humanos. Este novedoso trabajo pionero ha sido

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publicado recientemente en la prestigiosa revista PNAS, y sus autores fueron: Antonio Checa, profesor del departamento de Estratigrafía y Paleontología de la Universidad de Granada; Julyan Cartwright, investigador del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (CSIC-UGR), y Marc-Georg Willinger (Universidad de de Aveiro, Portugal).

Los autores de este trabajo han analizado en detalle el nácar de gasterópodos

(pleurotomarias, turbos, trochus, abulones y otros). Éste crece formando torres de tabletas, a modo de pilas de monedas, a diferencia del de los bivalvos (núculas, mejillones, nacras, ostras perlíferas), que crece en forma de terrazas de tabletas. Y es que el nácar está formado por tabletas del mineral aragonito que están separadas por membranas de polisacárido y proteínas, igual que los ladrillos y el mortero en una pared.

Los científicos han investigado en detalle el nácar de gasterópodos, descubriendo que crece

en torres porque está limitado por una membrana (membrana superficial) que lo cubre y lo protege del agua marina cuando el animal se retrae hacia el interior de la concha al verse amenazado. La membrana superficial debe realizar diversas tareas para permitir que el nácar crezca por debajo de ella y, por lo mismo, es “una estructura maravillosamente compleja”, afirman los responsables de este trabajo. Este artículo ha demostrado cómo la membrana superficial organiza el nácar en torres y cómo las torres de tabletas de mineral están todas ellas conectadas a través de una columna central. (SINC, 2009).

Por otro lado los moluscos bivalvos más representativos en nuestro país, en términos de

cultivo y producción, mencionados anteriormente son: mitílidos (conocidos comúnmente como mejillones o choros), almejas y ostiones (figura 2.4).

Figura 2.4: Evolución de la producción total de moluscos bivalvos en Chile entre los años 1995 y 2005 (Jerez y Figueroa, 2008).

2.2.6. Tipificación de Moluscos en Chile

Gasterópodos: Los gasterópodos, con una variedad de formas todavía mayor que los bivalvos, constituyen la clase de moluscos con más variantes, siendo los únicos entre los moluscos que penetraron incluso en el hábitat de la tierra firme (figura 2.5).

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Figura 2.5: Tipos y formas de conchas de moluscos gasterópodos (Zúñiga, 2002).

Bivalvos: Luego de los gasterópodos, es el segundo grupo más importante de los moluscos. Se distinguen de los demás por tener el cuerpo comprimido lateralmente y encerrado entre dos valvas calcáreas, que están unidas dorsalmente por un ligamento córneo y elástico (figura 2.6).

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Figura 2.6: Tipos y formas de conchas de moluscos bivalvos (Zúñiga, 2002).

2.3. Aspectos generales sobre el cemento

Según NCh 148 Of.1968 define el cemento como: “es un material pulverizado que por adición de una cantidad conveniente de agua forma una pasta conglomerante capaz de endurecer tanto bajo el agua como en el aire”. Esta necesidad de agua le da al cemento la característica de ser un aglomerante hidráulico.

2.3.1. Proceso fabricación del cemento

El proceso de fabricación del cemento utiliza principalmente dos materias primas: piedra caliza, con un alto contenido de cal en forma de óxidos de calcio, y un componente rico en sílice, constituida normalmente por arcilla o por una escoria de alto horno.

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Estos componentes son mezclados en proporciones adecuadas y sometidos a un proceso de fusión incipiente en un horno rotatorio, para que se produzcan las reacciones químicas que dan lugar a la formación de un material granular denominado clínquer, constituido por 4 compuestos mineralógicos básicos:

Silicato tricálcico (C3S).

Silicato bicálcico (C2S).

Aluminato tricálsico (C3A).

Ferroaluminato tetracálcico (C3AF).

Estos compuestos se presentan en forma de cuatro fases mineralizadas en conjunto con una fase vítrea, integrada por los dos últimos. Estas fases constituyen un 95% del peso total del clínquer, siendo el 5% restante componentes menores, principalmente óxidos de sodio, potasio, titanio y residuos insolubles.

El clínquer es sometido a molienda mediante molinos de bolas hasta convertirlo en el polvo finísimo antes mencionado, adicionándose en esta etapa una proporción de yeso de alrededor de un 5% de su peso, destinado a regular el proceso de fraguado de la pasta de cemento, el producto así obtenido se denomina cemento portland.

Durante el proceso de molienda se pueden adicionar otros productos naturales o artificiales constituyendo los “cementos portland con adiciones” o “especiales”, los que junto con mantener las propiedades típicas del Portland puro (fraguado y resistencia), poseen además otras especialmente relacionadas especialmente con la durabilidad, resistencia química, entre otras. Entre las adiciones más conocidas y utilizadas están las puzolanas, las cenizas volantes y las escorias básicas granuladas de alto horno.

Estas adiciones presentan una reactividad química potencial, que se activa durante la hidratación del clínquer a temperatura ambiente. Así, las puzolanas y cenizas volantes reaccionan con la cal hidratada liberada durante la hidratación de los componentes activos del clínquer. En cambio en el caso de las escorias este efecto se produce debido a que la cal hidratada liberada desencadena la reacción de los componentes de la escoria, similares a los existentes en el clínquer.

La NCh 148 Of.1968 clasifica los cementos nacionales según su composición y resistencia, indicados en las siguientes tablas:

Tabla 2.2: Clasificación de los cementos según su composición

Fuente: NCh 148 Of.1968.

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Tabla 2.3: Características especificadas para los cementos nacionales

Fuente: NCh 148 of. 1968. Cemento - Terminología, clasificación y especificaciones generales.

2.3.2. Propiedades generales de los cementos

Finura: El tamaño de los granos de cemento está comprendido entre 2 y 150 micrones. Los granos más activos son aquellos comprendidos entre 3 y 30 micrones. Los granos menores de 3 micrones se hidratan casi instantáneamente al entrar en contacto con el agua, mientras que los granos superiores a 60 micrones, son prácticamente inertes, ya que su hidratación es extremadamente lenta.

Peso específico absoluto o densidad real: Es la relación entre el peso del cemento y en volumen real que ocupan los granos. En los cemento Portland el peso específico debe ser igual o superior a 3 Kg/l y en los cementos con adiciones puede ser menor o mayor según la adición empleada. La densidad aparente suelta es del orden de 1 Kg/l.

Tiempo de fraguado: Es el tiempo que transcurre entre el instante en que el cemento se mezcla con agua para formar una pasta y el momento en que la pasta pierde plasticidad.

Consistencia normal: Es la cantidad de agua expresada como porcentaje del peso del cemento, que confiere a la pasta una plasticidad determinada.

Resistencias mecánicas: los cementos deben ser capaces de conferir resistencias iguales o superiores a las determinadas por las normas, en probetas preparas con un mortero cuyos componentes, fabricación, conservación y ensayos están normalizados en la NCh 158 Of. 1967.

Resistencias al ataque químico: Algunos productos químicos atacan a los cementos, entre los que se pueden destacar el ataque de los sulfatos, ataques de aguas puras, reacciones álcalis-áridos, permutación de cationes y carbonatación.

2.4. Aspectos generales sobre la cal

La cal es uno de los materiales de construcción más antiguos ya que la más remota utilización de la cal de que se tiene noticia cierta es de unos 4.000 años antes de Cristo en el revestimiento de las pirámides de Egipto.

Durante siglos se ha considerado como caliza impura, no adecuada para la fabricación de la cal, la que contenía arcilla. Pero a mediados del siglo XVIII, se observó en Inglaterra que algunas cales fabricadas con estas calizas con arcilla, producían morteros más resistentes que los fabricados con cales puras. Además, se comprobó que dichos morteros fraguaban bajo el agua, cosa que no ocurría (Fernández, 2007).

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2.4.1. Naturaleza de las cales

Se denominan cales, de forma genérica, a todo producto, sea cual fuere su composición, aspecto físico, propiedades y aplicaciones, que resulte de la calcinación de piedra caliza (la caliza es una roca sedimentaria porosa de origen químico, formada mineralógicamente por carbonatos, principalmente carbonatos de calcio). Tras el proceso de calcinación, se procede a apagar o extinguir el producto resultante con agua, obteniendo un material hidratado en polvo o pasta, según la cantidad añadida. Las cales fabricadas de ese modo varían según la roca de extracción, pues de las calizas más puras proceden las cales más grasas (cales vivas) y de las calizas más arcillosas las cales más magras, o débilmente hidráulicas.

Después del proceso de calcinación hay que proceder a la extinción o apagado del producto anhidro, con lo cual se obtiene un material hidratado en forma pastosa, según la cantidad de agua añadida.

Con una calcinación hasta unos 900° - 1.000 °C, se verifica la reacción:

Ca CO3 + calor → CO2 (Se elimina) + CaO

Es decir, se descompone el carbonato cálcico en óxido de calcio y en anhídrido carbónico, desprendiéndose éste con los productos de la combustión. Posteriormente se procede al apagado con agua del producto obtenido, dando lugar a un material hidratado o cal apagada, en una reacción rápida, violenta y muy exotérmica:

CaO + H2O → Ca (OH) 2 + Calor

Esta cal, amasada con agua que facilita la reacción, sufre un proceso de re-carbonatación al absorber el CO2 de la atmósfera, siempre que el ambiente sea seco y permita la evaporación, obteniéndose el carbonato cálcico original:

Ca (OH) 2 + CO2 → Ca CO3 + H2O (Se evapora)

Al colocarse en obra en forma de pastas, aprovechando la plasticidad que le da el agua, se puede utilizar en fábricas o recubrimientos superficiales. Cuando la piedra caliza de la que se parte contiene impurezas como sílice o alúmina y se calcina a temperatura de unos 1200°C, se disocia el carbonato dando óxido de calcio y anhídrico carbónico, reaccionando, entonces, el óxido de calcio con los componentes arcillosos de la piedra. Se forma así una cal hidráulica (HL), denominación que proviene de fraguar en ambiente húmedo e, incluso, bajo el agua. Las propiedades hidráulicas del material obtenido son atribuidas a los silicatos, aluminatos y ferritos formados. Como consecuencia de las variaciones de composición de la roca de partida pueden obtenerse una serie de cales, que varían desde las cales muy puras; altamente cálcicas, hasta las altamente hidráulicas, con contenidos de óxido de calcio de un 50% y aún menos.

2.4.2. Cal hidráulica

Puede definirse la cal hidráulica como el material pulverulento e hidratado obtenido al calcinar calizas que contienen sílice y alúmina, a temperatura casi de fusión, para que se forme el óxido de calcio libre necesario para permitir su hidratación y, al mismo tiempo, deje cierta cantidad de silicatos de calcio deshidratados que dan al material sus propiedades hidráulicas. Estas cales se denominan de bajo contenido en magnesia o de alto contenido en magnesia, según su contenido en este óxido (menor o mayor del 5 por ciento) (Fernández, 2007).

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Una cal hidráulica elaborada en base a cal hidratada y compuestos hidráulicos, que le permiten adquirir resistencia a corto plazo y endurecer tanto al aire como bajo el agua. La norma NCh 2256/1 “Morteros: Requisitos Generales” clasifica a este producto como una cal hidráulica artificial, la principal diferencia que presenta con la cal hidráulica natural según esta normativa es el contenido de óxido de calcio libre (CaO), en el caso de las cales hidráulicas artificiales el requisito es de un 8%, mientras que para las cales hidráulicas naturales es de un 23%, y es importante mencionar que para una cal hidratada es de un 50%.

La cal hidráulica es un excelente complemento del cemento y en conjunto forman el conglomerante ideal para la elaboración de morteros de pega y estuco.

Puede ser utilizada en la fabricación de morteros que cumplan funciones estructurales, tales como, albañilerías de ladrillos cerámicos y de bloques de hormigón, ya que por ser una cal hidráulica, aporta propiedades de trabajabilidad, retentividad y adherencia, pero sin una gran disminución de la resistencia del mortero.

La cal es un producto que en su relación precio/calidad le otorga múltiples beneficios al mortero los cuales se detallan a continuación:

Mayor trabajabilidad

La trabajabilidad es la propiedad de mayor importancia del mortero en estado fresco, ya que le permite extenderse con facilidad sobre las unidades de albañilería o del sustrato donde se coloque, introducirse fácilmente en las juntas, adherirse a las superficies verticales y resistir las deformaciones de la pasta en su estado fresco La cal aumenta la trabajabilidad de la mezcla debido a la forma plana hexagonal de sus partículas que les permite deslizarse unas sobre las otras pero sin separarse completamente. Además, se produce una disminución de los tamaños de los poros del mortero provocando una mayor atracción entre partículas, lo que le confiere una mayor cohesión a la mezcla lo que aumenta la trabajabilidad.

Economía

Con relación a los costos en el mercado de cementos y cal, no es mucho la diferencia. Lo que realmente si hace la diferencia entre uno y otro, es que las propiedades de la cal reducen las pérdidas de mortero en su ejecución y aumenta considerablemente el rendimiento de mano de obra de hasta un 50%.

Adherencia

La adherencia del mortero con las unidades de albañilería se define como la capacidad que posee esta unión de resistir solicitaciones internas y externas. Por esto, constituye la principal propiedad que se le exige al mortero, ya que permite que el muro trabaje monolíticamente. La adherencia se produce a través de un proceso físico-químico generado por la introducción de mortero en los poros de las unidades o del sustrato. La pasta se introduce en los poros capilares, donde se produce la hidratación y cristalización de los componentes del conglomerante, generando un mecanismo de anclaje, que origina la adherencia. La cal, al aumentar la retención de agua, evita que al producirse la succión el mortero ceda solamente el agua, de esta forma los componentes conglomerantes no se introducirían en los poros de la unidad, lo que perjudicaría drásticamente la adherencia. Además, la adición de cal le otorga una mayor trabajabilidad y un menor tamaño de partículas al mortero, que le permite introducirse con mayor facilidad dentro de los poros del sustrato o de la unidad.

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Es importante mencionar que las partículas de la cal se originan naturalmente luego de una violenta reacción exotérmica durante la hidratación del óxido de calcio, a diferencia de las partículas de cemento Pórtland, que se originan luego de la molienda del clinker y el tamaño de sus partículas se encuentra en un rango entre 5 y 100 μm, mucho mayor que el de la cal (inferior a 1 μm). Esto explica por qué la cal tiene propiedades superiores al cemento en cuanto a impermeabilidad, capilaridad, porosidad, difusión térmica y acústica, contracción química y autógena, y evolución de humedad interna, además de mejor adherencia (Galván y Velázquez, 2011).

Mayor Retentividad

La retentividad es la propiedad del mortero de retener el agua de amasado. Los morteros con baja retentividad retienen la humedad de la mezcla por menos tiempo, disminuyendo la trabajabilidad del mortero, perjudicando la hidratación del conglomerante y el proceso de fraguado, lo que finalmente disminuye la resistencia de la mezcla y la adherencia. La cal aporta una mayor retentividad, debido a que sus partículas son de menor tamaño que las del cemento. Las partículas al ser más pequeñas, poseen una mayor área superficial capaz de adsorber una mayor cantidad de agua a su alrededor, aumentando de esta forma la retentividad de la mezcla.

Permeabilidad

La permeabilidad es la propiedad que permite el paso de un fluido a través de su estructura interna. La cal al disminuir el tamaño de poros del mortero disminuye la permeabilidad de éste. Además, la cal tiene la capacidad de curar fisuras, ya que al penetrar el agua en una fisura disuelve una pequeña cantidad de calcio, el cual reacciona con el dióxido de carbono del aire formando carbonato de calcio, tapando de esta forma la fisura. Esto produce que los morteros a los que se les incorporan cal, tengan una mayor durabilidad e impermeabilidad.

2.4.3. Requisitos para la cal

Los requisitos exigidos por la norma NCh 2256/1 a las cales para ser utilizadas en morteros son los siguientes:

Tabla 2.4: Requisitos químicos

Fuente: NCh 2256/1 Of.2002.

La determinación de la retentividad se realiza sobre mortero confeccionado según la NCh158 y una consistencia normal según NCh2257/1 de 210mm ± 5mm.

El desmolde de las probetas se debe hacer no antes de 72h y éstas se deben conservar en cámara húmeda según NCh1018.

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Tabla 2.5: Requisitos físicos

Fuente: Normativas ASTM y NCh indicadas en el mismo cuadro.

Se distinguen 4 tipos de cal hidráulica según su índice hidráulico, definido por Luis Vicat (creador del cemento) en 1820, dependiendo de la cantidad de arcilla que contenga:

Cal hidráulica baja, inferior al 8 % de arcilla.

Cal moderadamente hidráulica, entre el 8 y 14 % de arcilla.

Cal hidráulica, entre el 14 y 19 % de arcilla.

Cal hidráulica alta, superior al 19 % de arcilla.

Hablando de cales hidráulicas artificiales se entra en el mundo de los cementos “naturales” (cementos cocidos bajo la sinterización), ya que sus elementos constitutivos son prácticamente iguales. El Cemento Portland sería el resultado de una cocción de estos elementos con temperaturas mucho más altas (encima de la sinterización). De esta manera se obtiene un ligante para morteros rígidos y con alta resistencia a la compresión debido a un proceso de endurecimiento exclusivamente hidráulico y equivalente a la pérdida de las cualidades bioclimáticas, de buena trabajabilidad y retención de agua así como de buen aspecto frente a un mortero de cal (Bruemmer, 2011).

Por otro lado, un mortero es la unión de agua, conglomerante y árido fino. El mortero está destinado a unir una serie de elementos pequeños (piedras o ladrillos) para constituir una unidad de obra con características propias. Durante la evaporación del agua de una pasta de cal, se produce una contracción elevada que fácilmente da lugar a grietas. Esta retracción puede reducirse mediante la adición de arena a la pasta, es decir, no utilizando pasta de cal, sino mortero de cal. Si se añade poca arena la retracción será alta; si se añade mucha arena bajarán la plasticidad y la resistencia (Villarino ,2012).

La cal hidráulica es utilizada en la confección de todo tipo de mortero. Su intensidad de uso estará dada por las características de retentividad de agua y resistencia que posea. Actualmente en el país la cales fabricadas son de mediana retentividad y baja resistencia si la comparamos con las fabricadas en EEUU y en los países europeos. Esto ha generado que en Chile, los morteros se fabriquen habitualmente mediante la mezcla de sólo cemento hidráulico y arena. Los morteros así construidos no son apropiados para recubrir superficies de materiales de resistencia moderada como son la albañilería de ladrillos y bloques o los paneles estructurales. Tampoco resultan adecuados para la construcción de radieres y sobrelozas.

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En este contexto es esperable que la práctica mencionada evolucione hacia lo que es habitual en países de mejor tecnología, en los cuales las técnicas consideran una alta intensidad de uso de cal hidráulica de alta resistencia y alta retentividad. Con ello se lograrían los siguientes beneficios:

Emplear menores dosis de cemento en el mortero, con lo cual su grado de contracción hidráulica y su fisurabilidad disminuya.

Graduar su resistencia de acuerdo a la que posee la superficie a recubrir.

Bajar el costo de preparación del mortero y reducir drásticamente el desprendimiento de estucos de losas y vigas.

Reducir significativamente el costo del m3 de mortero, debido al aumento del rendimiento

de la mano de obra, a la reducción de las pérdidas en su colocación y a su menor costo en relación al cemento.

En la medida que se logra mejorar la calidad del producto en términos de su resistencia y retentividad, la cual está dada fundamentalmente en función del grado de clinquerización que se logra en los hornos y el grado de molienda que se logra en el proceso en planta se obtendrá una mejora cualitativa que, por un lado, permitirá mejorar la calidad de los morteros y por otro permitirá disminuir su costo.

El desarrollo de la industria del cemento hidráulico en los últimos 50 años ha tenido como objetivo preponderante aumentar su resistencia a la compresión y flexo tracción. El logro de este objetivo, sin embargo, ha impedido mejorar otras características tales como: retentividad, trabajabilidad, menor fisurabilidad y menor retracción hidráulica.

En los países europeos la cal hidráulica es un componente normal de los morteros. La norma alemana DIN 1060 específica para la cal altamente hidráulica resistencia a la compresión de 50 y 150 kg/cm², según el tipo. Por su parte la norma francesa NF P 15 310 especifica resistencia a la compresión a los 28 días de 60 y 100 kg/cm², según su tipo. En la práctica norteamericana, la cal hidráulica es reemplazada parcialmente por el cemento de albañilería, que no se fábrica en nuestro país, debiendo cumplir la norma ASTM C91 78. La definición del cemento de albañilería según ella es: “es un cemento hidráulico para el uso de morteros de albañilería que contiene uno o más de los siguientes materiales: cemento portland, cemento portland de escoria de alto horno, cemento portland puzolánico, cemento natural, cemento de escoria o cal hidráulica; y como adición usualmente contiene uno a más materiales tales como cal hidratada, caliza, tiza, talco, escoria o arcilla preparados para este propósito”. La resistencia a la compresión a los 28 días debe ser de un mínimo d 62,1 kg/cm².

Las cales hidráulicas en nuestro país alcanzan resistencia a la compresión de 10-20 kg/cm² a los 28 días, en tanto el cemento llega a 250 kg/cm².

En la práctica nacional e internacional de la construcción, los morteros de pega, junta y recubrimiento se dosifican para resistencias medias en torno a los 85 kg/cm2, sobrepasando la resistencia de las unidades de albañilería, ladrillos artesanales, bloques de cemento, que alcanzan 50 kg/cm² en el mejor de los casos.

Para este efecto se utilizan cemento de albañilería y cales hidráulicas, con lo cual además de alcanzar la resistencia indicada, se obtienen morteros con buena trabajabilidad, menor fisurabilidad y mayor impermeabilidad. Estas propiedades son especialmente importantes cuando las obras habitacionales están emplazadas en zonas lluviosas.

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Por otro lado en Chile, no se produce ni existen los aglomerantes específicos de albañilería y menos aún cales hidráulicas con resistencias a la compresión superiores a 20 kg/cm

2, lo que

limita en forma muy importante su utilización (Kandora, 2008).

Los morteros deben cumplir varias condiciones cuando están en estado fresco y cuando se encuentran endurecidos. Entre ellas se pueden mencionar:

Nch 2256/1 Of.2001 (Requisitos generales para morteros y cales para morteros).

Nch 2257/1 Of.1996 (Clasificación por Consistencia).

Nch 2259 Of.1996 (Ensayo para grados de Retentividad).

Nch 158 Of.1967 (Ensayo de Flexión y Compresión de morteros de cemento).

Nch 2471 Of.2000 (Morteros-Ensayo de Adherencia – Método de tracción directa).

Manual del mortero, Instituto Chileno del Cemento y Hormigón.

2.5. Aspectos generales sobre el yeso

Hay constancia de que ya en el siglo IX a.C, en Catal-Huyukg (Turquía), el yeso se utilizaba como materia prima en la realización de revestimientos, junto con la cal, que soportan pinturas al fresco. En Jericó, en el siglo VI a.C. aparecen moldeados de yeso. En la civilización griega, el yeso es muy utilizado como material de revestimiento, en estucos y guarnecidos (Villanueva y García, 2001).

A partir del siglo XVIII comienza el conocimiento científico del yeso. Así, en 1768, Lavoisier presenta en la Academia de Ciencias el primer estudio científico de los fenómenos en los que se basa la preparación del yeso. Posteriormente, siglo XIX, Van t´Hoff y Le Chatelier dieron una explicación científica a la deshidratación, iniciando una serie ininterrumpida de investigaciones sobre este material.

En lo referente a los materiales conglomerantes tradicionales, se produce una evolución diferente. Se industrializa la fabricación del yeso, en un proceso que termina con la introducción de innumerables tipos de hornos, con el objetivo de conseguir un sistema racional de calcinación.

El yeso como materia prima, es la roca denominada aljez o piedra de yeso. El aljez o piedra de yeso es una roca de origen sedimentario (evaporita) de precipitación química, constituida por cloruros y sulfatos de calcio, magnesio y potasio, muy abundante en la naturaleza, formada por evaporación del agua de mar en la Era secundaria y terciaria. Esta roca, está constituida principalmente por sulfato de calcio que cristaliza con dos moléculas de agua (CaSO4 + 2H2O), denominado sulfato de calcio bihidratado. Se presenta en la naturaleza en distintas variedades: yeso selenítico, yeso nodular o alabastrino, yeso fibroso, yeso lenticular. Además cada uno de estos yesos puede presentarse en varias morfologías: punta de flecha y rosa del desierto.

2.5.1. Yeso como material de construcción

Llamamos yeso de construcción al producto pulverulento procedente de la cocción de la piedra de yeso o aljez, que una vez mezclado con agua, en determinadas proporciones, es capaz de fraguar en contacto con el aire. El aljez, o sulfato de calcio bihidratado, tiene 2 moléculas de agua débilmente unidas al sulfato de calcio, y mediante un pequeño incremento de temperatura (entre 150ºC y 180ºC) se desprende el agua en forma de vapor quedando el sulfato de calcio con 1/2 molécula de agua solamente, obteniéndose un producto denominado sulfato de calcio

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hemihidratado, de fórmula química CaSO4 + ½H2O. Al sulfato de calcio hemihidratado molido a polvo se le denomina escayola de construcción.

La temperatura requerida para la cocción del yeso es bastante menor que la requerida para obtener cal aérea a partir de la cocción de calizas. Por ello, los morteros a base de yeso fueron más atractivos que los morteros de cal en países como Egipto o Grecia, con abundantes yacimientos naturales tanto de yeso como de calizas pero con escasez de madera (combustible para los hornos). El clima seco de ambos países permite la utilización de morteros de yeso en exteriores.

Los morteros de yeso se preparan con yeso hidratado con agua. El contenido de agua es variable según el grado de cocción, calidad y finura de molido del yeso. En obras corrientes se agrega el 50%, para estucos el 60% y para moldes el 70%. La norma que regula los morteros de yeso es la NCh 2477 Of.99 “Yeso-Morteros. Requisitos generales.”

Los morteros de yeso presentan grandes inconvenientes respecto de los de cal, particularmente en los exteriores, ya que el yeso es un compuesto relativamente soluble en agua, debido a que es un material muy higroscópico. Por esta razón, la infiltración de agua de lluvia o subterránea produce graves daños en paredes que contengan morteros de unión o revestimientos a base de yeso. Otras de sus características mencionadas en Abellán, 2013 son:

Gran velocidad de fraguado.

Se adhiere a todos los materiales salvo la madera.

Es tenaz y blando y no resiste esfuerzos.

Buen aislante térmico y acústico.

Otro efecto de su avidez por el agua es que oxida rápidamente a los materiales ferrosos, por lo que no debe emplearse en la sujeción de materiales férricos.

2.6. Cenizas volantes

La ceniza volante (se usará “CV” en esta investigación por sus iniciales en español) es un subproducto de la producción de energía por parte de plantas termoeléctricas a carbón. Al quemar el carbón pulverizado se produce un material muy fino que contiene la parte inorgánica de lo que se quemó anteriormente. Este polvo llamado CV es expulsado hacia afuera de la caldera producto de gases de escape y atrapado por un sistema de captación. Por efecto de su morfología, composición química, mineralógica y tamaño de las partículas, algunas cenizas actúan como un material con una actividad puzolánica significativa (Valdez, 2009). De acuerdo a la norma europea EN 450 las CV se definen como granos de polvo fino, compuesto por partículas esféricas amorfas o vítreas (ECOBA, 2006). El hecho de ser muy ligeras y de pequeño tamaño (0,5-100μm) las hace susceptibles al arrastre por el flujo de los gases de la combustión. Esto conlleva a la necesidad de eliminar las cenizas volantes de la corriente gaseosa por medio de procesos de separación como ciclones, filtros mangas o precipitadores electroestáticos. Donde esta recolección y almacenamiento tienen un valor económico importante que repercute en los costos de producción de la energía eléctrica.

Una de las características principales de éstos residuos es que su comportamiento químico es variado, debido principalmente a las diferencias en composición química y mineralógica de cada ceniza (Vassilev & Vassileva, 2007). El sistema de combustión del carbón afecta directamente la composición de las cenizas, por ejemplo a menor temperatura de combustión

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(menos de 900°C), se obtienen formas irregulares con mayor porcentaje de formas cristalinas lo que inhibe la capacidad reactiva del subproducto. También influye la composición mineral del carbón empleado, por ejemplo hay carbones minerales pobres en carbono cuanto más reciente es el comienzo de su formación, es decir mientras más antiguo mayor es el contenido de carbono, son más negros y más compactos. En orden de antigüedad encontramos: la antracita (95% de carbono), bituminoso, hulla (80- 90% de carbono), lignito y sub bituminoso (70% de carbono) y turba (60% de carbono). La humedad disminuye mientras más antiguo es.

Las propiedades cementantes y puzolánicas de las cenizas volantes dependen más del tamaño de sus partículas que de la composición química, por ello la mayoría de las normas internacionales no considera los requisitos en cuanto a la composición química.

Sin embargo, se deben hacer algunos reparos, la norma británica, por ejemplo, incluye el contenido de óxido de magnesio, para evitar reacciones expansivas del hormigón. Por otra parte, existe acuerdo absoluto en cuanto a controlar la humedad y la pérdida por calcinación de las cenizas.

La humedad se controla para evitar aglomeraciones del material durante su transporte y almacenamiento, por lo que la humedad debe tener un máximo, ya que afecta el manejo del material. En cenizas con mucho contenido de CaO, la humedad puede provocar reacciones de hidratación y endurecimiento.

La pérdida por calcinación (LOI) es el contenido de carbón no quemado en el proceso de combustión del mismo, cuando este valor es elevado, mayor es el requerimiento de agua de las mezclas de pasta, mortero u hormigón, esto es consecuencia debido a que esta materia posee una elevada superficie específica, por ello se necesita que este valor sea bajo (Martínez, 2003). En relación a este aspecto la norma japonesa es la más estricta, ya que permite máximo un 5% de LOI. Estados Unidos y Canadá fijan un máximo de 12%, para cenizas con contenido de CaO, donde LOI debe ser inferior a 6% para cenizas con contenido de CaO superior a 10%, e inferior a 12% para cenizas con contenido de CaO inferior a 10%.

Por este motivo la norma canadiense y la ASTM 618-92m clasifica las cenizas en dos tipos de acuerdo a su contenido de CaO:

Tipo C: Cenizas volantes que se producen por calcinación de carbones ligníticos o sub bituminosos, poseen propiedades cementantes y puzolánicas con contenido de CaO mayor a 10%.

Tipo F: Cenizas volantes que vienen de la combustión de carbones antracíticos o bituminosos, con nada o poco valor cementante por si solas, pero finamente divididas y en presencia de humedad reaccionan químicamente con el hidróxido de calcio liberado por la reacción del cemento a temperatura ambiente, formando compuestos con propiedades puzolánicas. Estas cenizas poseen bajo contenido de CaO (menor al 6%).

Por lo tanto el contenido de 10 % de CaO se ha extendido como criterio para distinguir entre cenizas con alto contenido de cal (tipo C), y con bajo contenido de cal (tipo F).

La matriz de composición de las CV está formada básicamente por varios componentes, algunos de los cuales se presentan en una mayor abundancia y que se definen como componentes

mayoritarios de las CV, estos son: sílice (SiO₂), alúmina (Al₂O₃), óxido de hierro (Fe₂O₃), óxido de

calcio (CaO) y carbón (C). En una proporción más reducida (aproximadamente entre el 0.1% y el 5.0% en peso) se presentan los componentes minoritarios como la magnesia (MgO), óxidos de

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azufre (SOx) y álcalis en forma oxidada (Na₂O y K₂O) (SEIA, 2012). A continuación se detalla una

tabla resumen con sus componentes:

Tabla 2.6: Composición química de las cenizas volantes

Fuente: (Hewlett, 1998).

2.6.1. Estimación y evolución de cenizas volantes en Chile

De acuerdo a los datos obtenidos en la Comisión Nacional de Energía (CNE) sobre las centrales térmicas que utilizan carbón como combustible en la actualidad y a través del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA), específicamente en la Resolución de Calificación Ambiental (RCA) de cada uno de ellos, se obtuvo; MW generados, toneladas de carbón necesario para producir la energía, tipo de carbón y tecnología utilizada.

Así luego se utiliza parte de la información de las centrales y se relaciona; la potencia instalada (MW) con las toneladas de cenizas volantes producidas por día por cada termoeléctrica, (las centrales termoeléctricas que se deben tomar en cuenta para realizar las estimaciones de cantidad de cenizas generadas corresponden a aquellas que producen entre 100 MW y 550 MW, debido a que corresponde al rango de las centrales termoeléctricas actualmente en funcionamiento) para la estimación de cenizas volantes se emplean fórmulas y equivalencias que permiten calcular en función de la potencia instalada (MW), la cantidad de cenizas volantes generadas por cada termoeléctricas, permitiéndonos saber su disponibilidad y volumen producido (SEIA, 2012).

37

Figura 2.7: Evolución cenizas volantes generadas en Chile (2003-2012). Elaboración propia, 2014.

La estimación de la evolución de las cenizas volantes generadas se realizó de acuerdo a una metodología y fórmula propuesta en los antecedentes técnicos, anexo número 1 de la página web del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA). Primero se obtuvieron los datos de la potencia instalada desde el año 2003 al 2012 según el tipo de combustible. Para nuestro objetivo interesan las termoeléctricas a carbón y su total nacional de carbón (MW) del SING y SIC.

2.6.2. Ceniza volante en morteros

La incorporación de materiales suplementarios al hormigón, tales como las puzolanas, contribuye a la reducción de la permeabilidad y por ende al incremento de la durabilidad; entre este tipo de materiales se encuentran las CV. Investigaciones han demostrado que la adición de CV como sustituto parcial del cemento en morteros y concretos contribuye adicionalmente en las propiedades mecánicas y la reología de las mezclas (Amahjour et al, 2002).

Otros efectos positivos son atribuibles a la generación de los productos de la reacción puzolánica que actúan densificando el material y reduciendo su permeabilidad por refinamiento del tamaño de poros e interferencia con la conectividad de los mismos, en razón de lo cual la matriz de concreto adicionado con ceniza volante disminuye el riesgo de corrosión en los aceros de refuerzo. Por otra parte, genera beneficios económicos y ecológicos, tanto de ahorro de energía como de recursos provenientes de fuentes naturales (Amahjour et al, 2002).

Hay que destacar que la adición de cenizas volantes al hormigón reemplazando parte de cemento produce evidentemente un ahorro, no solo por el cemento reemplazado, sino también porque aporta al hormigón características especiales, mejora su trabajabilidad, reduce la demanda de agua, reduce el calor de hidratación, aumenta la dureza final y reduce la permeabilidad (ACAA, 2003). Sin embargo, los resultados obtenidos en las propiedades de los morteros y/o concretos adicionados varían dependiendo de la calidad y porcentaje de adición de la CV. Un estudio (Burgos et al, 2012) revela que en morteros de cemento portland adicionado con CV de alto contenido de carbón (19%), los resultados mostraron que a 28 días de curado los morteros con 10% en peso de CV como reemplazo parcial del cemento presentaron un incremento del 35% de resistencia a la compresión comparado con un mortero sin adición de CV, a su vez esta mezcla se destaca por su mejor desempeño frente a la corrosión de los aceros estructurales generando efectos positivos en las propiedades de durabilidad (Burgos et al, 2012). Adicionalmente menciona que no afecta significativamente las propiedades del mortero y puede ser potencialmente utilizada como puzolana en porcentajes bajos como reemplazo parcial del cemento en las mezclas.

Año 2003

Año 2004

Año 2005

Año 2006

Año 2007

Año 2008

Año 2009

Año 2010

Año 2011

Año 2012

(*) Ton/año 491975 491975 492000 491951 511212 513163 550746 648977 848618 1016502

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

Ton

ela

das

ce

niz

as v

ola

nte

s

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Al respecto, cabe notar que la mayoría de las investigaciones realizadas hasta la fecha (Garcés et al. 2010; Yong-Seok et al. 2006; Montemor et al, 2000) hacen uso de cenizas volantes con niveles reducidos de carbón no quemado, que cumplen satisfactoriamente los límites establecidos en la Norma ASTM C618 del 6%.

Por otro lado, en un estudio realizado (Valdez et al. 2009) revela que una CV tipo F, con una bajo contenido de carbón (1,55%) y 1,85% de CaO, fue utilizada como sustitución parcial del 25% del cemento, porcentaje en masa. Esta ceniza cumple satisfactoriamente con la cantidad mínima de SiO2+Al2O3+Fe2O3 establecida por la especificación ASTM C 618–05, ya que alcanza una concentración de 92.5% contra un mínimo del 70% que establece la norma, así mismo, cumple con los límites del índice de actividad a la resistencia (IAR>75%). Con relación a la resistencia a la compresión a 28 días de los morteros confeccionados, se presenta en promedio una reducción del 10% en los especímenes fabricados con ceniza y para las cuatro relaciones A/C (0,35; 0,45; 0,55; 0,65) comparados con aquellos fabricados sin ceniza. En este sentido, un reporte del Comité ACI 226 (1987) menciona que una vez que la ganancia de la resistencia mecánica del cemento portland ha disminuido, la actividad puzolánica de la CV continua desarrollándose, contribuyendo a incrementar la resistencia mecánica a edades posteriores, si el concreto es conservado en condiciones de elevada humedad. Otro estudio efectuado por Lane et al. (1982), utilizando resistencias de referencia obtenidas a 28 días, reportaron incrementos de hasta un 50% en la resistencia obtenida a un año para concretos con CV comparado con solo un 30% con concretos fabricados sin ceniza. Por lo tanto, morteros con CV que presentan resistencias bajas o equivalentes a edades tempranas, pueden presentar resistencias mecánicas mayores a edades posteriores que aquellos en los cuales no se incluya CV.

2.7. Vermiculita

Mineral de la familia de la mica compuesto básicamente por silicatos de aluminio, magnesio y de hierro. Su forma natural es la de una mica de color pardo y estructura laminar, conteniendo agua ínter laminada. Su característica principal es que al calentarla a una temperatura determinada, su capacidad de expansión o exfoliación produce que aumente de ocho a veinte veces su volumen original. Esta exfoliación se debe a la presencia de agua en el mineral crudo. Cuando se calienta con rapidez por encima de 870ºC a medida que el agua se evapora se va transformando cada partícula laminar del mineral en un fuelle a modo de gusano y crea un gran número de pequeñas láminas con reflejos metálicos, de color pardo, con baja densidad aparente y elevada porosidad. Es una sustancia hidrófila y tiene una gran capacidad de intercambio, facilitando la rehumectación de los sustratos, el agua y los nutrientes están más disponibles, físicamente equilibrados y no agresivos, químicamente inertes y biológicamente asépticos.

Algunas de sus propiedades son:

Ligero: posee una densidad muy baja (70-120 Kg/m3).

Aislamiento térmico: la vermiculita expandida mantiene su capacidad de aislamiento entre 200 y 1200 grados Celcius.

Resistencia al fuego: el punto de fusión de la vermiculita es 1.370 °C y la temperatura de reblandecimiento es 1.250º C. Es un mineral incombustible y químicamente muy estable a altas temperaturas lo que lo convierte en un material idóneo para la protección contra el fuego.

Retención de agua: posee una alta capacidad de retención de agua (50-60%).

Este material se ocupa fundamentalmente en suelos pesados y cultivos hidropónicos como acondicionador de suelo con el objetivo de aumentar la retención de agua, la aireación y

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facilitar la absorción. También se utiliza como árido para elaborar hormigones de baja densidad, donde actúa como aditivo que aumenta la capacidad de almacenamiento de agua.

3. Programa Experimental

3.1. Metodología

Basándose en investigaciones y el estudio detallado de la información disponible se desarrolla la metodología de trabajo. La investigación corresponde a un diseño experimental, donde se verá de qué manera influyen las conchas de moluscos como sustituto del árido fino para la fabricación del mortero. La figura 3.1 nos detalla el esquema de la investigación donde se muestran los principales pasos y temas a desarrollar en el estudio, el cual se inicia con una revisión bibliográfica de los temas de interés tales como: características de las conchas de moluscos, reutilización de estos residuos, estado del arte e innovación de materiales de construcción con estos desechos. También se revisó la normativa para morteros y para áridos para así seleccionar los materiales y realizar su correcto procesamiento, los cuales formarán parte del diseño de la mezcla.

El reciclaje de los residuos a utilizar, se llevará a cabo a partir de conchas de botaderos de desechos de empresas conserveras y/o de los mismos microempresarios del lugar, dedicados a la pesca artesanal y a la elaboración de conservas de moluscos. Muchas veces estas conchas son desechadas en lugares no apropiados como orillas de playa, cercanos a viviendas, fuera de restaurantes, con repercusiones medioambientales muy negativas, como mal olor y el uso de espacio innecesariamente.

La muestra, por lo tanto se obtendrá de moluscos bivalvos y gasterópodos. Los primeros son de tres tipos de especies: mitílidos (mejillón o choro), almejas y ostiones. Los segundos serán de abalones rojos recolectados de botaderos de la empresa Abalones Chile S.A en la ciudad de Coquimbo. Por lo que tenemos 4 tipos de conchas de moluscos las que serán combinadas en diferentes proporciones de acuerdo a la disponibilidad y calidad de éstos.

Para la fabricación del producto, se lleva a cabo a través de un proceso detallado en la figura 3.1, donde los residuos procedentes de la industria conservera se someterán a un tratamiento de limpieza con hidrolavadora, con la intención de eliminar la mayor cantidad de materia orgánica que posean y luego se someterán a un tratamiento térmico a una temperatura aproximada de 500ºC en horno de ignición Troxler, el cual al final del proceso entrega una impresión con datos de masa inicial, masa final y el porcentaje de pérdida de masa que equivale a la cantidad de materia orgánica eliminada. El horno se detiene cuando ya no existe pérdida de masa (se mantiene constante el peso) por lo que ya no existe materia orgánica en el material. A continuación se procede a una molienda de manera que el 100% del material pase la malla # 4, luego se tamiza desde la malla # 8 a la # 100 y se determinan los pesos retenidos en cada una. Posteriormente se guardará por separado el material retenido de cada malla.

Para la granulometría se determinarán los porcentajes de composición de acuerdo a la NCh 163 Of.79 y la NCh 165 Of.77, las que también mencionan los requisitos generales de los áridos para morteros, tamizado, determinación de granulometría y especifica los límites de las bandas.

El material anterior se mezclará con yeso con adición de ceniza volante en un 10% y vermiculita, donde se analizará la influencia de la ceniza volante y se comparará con el material patentado español También será propuesto un mortero hidráulico mixto compuesto por conchas como árido, cemento-cal con CV y otro sin CV. Las proporciones son determinadas en el capítulo

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3. Posteriormente este material se coloca en una betonera especial para la confección de morteros. Luego se le añade agua de acuerdo a la dosificación establecida hasta que se obtenga una pasta homogénea. A continuación, se rellenan los moldes con la pasta, en este caso se fabrican probetas cúbicas de 10x10x10 cm (3 por muestra). Una vez rellena la probeta se deja fraguar a temperatura ambiente, y se desmolda a las 24 horas. La probeta desmoldada se deja que finalice su curado (será inmersa en agua si se trata de conglomerante mixto cemento-cal y a temperatura ambiente si se trata de yeso) durante un período de 28 días. Luego se realizarán los ensayos que contempla el estudio. A sus resultados se les aplica un factor de corrección de 0,9 para llevarlos a probetas de 200x200x200 mm de acuerdo a la NCh 170 Of.2013 (Hormigón-Requisitos generales).

Finalizado el período de curado las probetas, se someterán a ensayos indicados en la NCh 2256/1 Of.2001 (tabla 3.1), las cuales son: Resistencia Mecánica, Adherencia, Consistencia y Retentividad. Si no cumple con algunos de estos rangos especificados, con el fin de clasificar a qué tipo de mortero corresponde, se vuelve a dosificar la mezcla. En el caso contrario, se analizará en conjunto el mortero ideado y se sacarán las conclusiones pertinentes.

Tabla 3.1: Requisitos principales para morteros de albañilería y estuco

Fuente: NCh 2256/1 Of.2001 y NCh 1928 Of.1993.

Albañ.Armada

Unidades hechas a

máquina

Unidades

hechas a mano

Unidades

hechas a

máquina

Resistencia

compresión, mín. 28

días (Mpa)

10 5 10 2,5 1 NCh 158 Of 68

Adherencia, mín. 28

días (Mpa)0,2 0,15 0,2 NCh 2471 Of 2000

Consistencia,

Recomendada (mm)180-220 NCh 2257/1 Of 96

Retentividad, mín. (%) 70 NCh 2259 Of 96

Norma de ensayoRequisitos

0,2

180-220 180-200

50-60 60-70

Albañ.Confinada

Mortero de junta Mortero de estuco

Exterior Interior

41

Figura 3.1: Metodología de la investigación. Elaboración propia, 2014.

42

3.2. Selección de los materiales

En la selección de los materiales, se describe una pequeña definición y su importancia para el mortero. Las proporciones de cada uno de estos materiales quedan señalados en el diseño de la mezcla.

3.2.1. Cemento

Según NCh 148 Of.1968 el cemento portland puzolánico es aquel cuya composición considera puzolana en una proporción no superior a 30% en peso del producto terminado. Se utilizará cemento Melón especial grado corriente, el cual pertenece a esta categoría, entre algunas de sus características podemos mencionar:

Entrega una excelente relación rendimiento v/s costo hasta hormigones H35.

Confiere a los hormigones la mayor protección a los agentes agresivos normales (sulfatos y agua de mar).

Sus características contribuyen a lograr una mezcla más cohesiva y trabajable, lo que se traduce en mejores terminaciones superficiales.

Menor generación de calor en hormigonado masivo (bajo calor de hidratación).

Este tipo de cemento es recomendado para morteros de albañilería, de reparación y de estuco (Neira, 2013).

3.2.2. Cal

La cal es un material conglomerante que posee gran alcalinidad, proviene de la piedra

caliza (CaCO₃), la cual producto de la calcinación se convierte en cal viva (CaO), que cuando se

hidrata (apaga) se denomina cal hidratada, y si ésta posee componentes hidráulicos tales como:

SiO, Al₂O₃, Fe₂O₃, entre otros, se denomina cal hidráulica (CDT, 2006).

La cal hidráulica es un material beneficioso ya que mejora propiedades (detalladas en sección 2.4.2) tales como: trabajabilidad, retentividad, impermeabilidad y adherencia. Además reduce la pérdida de mortero en su ejecución y aumenta el rendimiento de la mano de obra, lo que genera un beneficio económico.

Cal hidráulica Soprocal 6 cumple con todas las características antes mencionadas, es recomendada para morteros y la única cal hidráulica natural presente en el mercado. Algunas características de esta cal son:

Peso Molecular: 74 g/mol

Apariencia: Cal Hidratada Hidráulica, color grisáceo.

Densidad: 0,65 – 0,75 g/cm3 (densidad a granel según norma DIN 1060 Parte 3).

Composición química: Los porcentajes de composición están dispuestos en la tabla 3.2.

43

Tabla 3.2: Composición química cal hidráulica Soprocal 6

Fuente: Ficha técnica cal hidráulica Soprocal 6.

3.2.3. Agua

El agua como el resto de los materiales constituyentes de los morteros, tiene una influencia muy importante en la obtención de un buen compuesto, debido a que participa en los 2 procesos que se pueden presentar el mortero: freso y endurecido (Zabaleta y Egaña, 1989).

En la mezcla se utilizará agua potable de la Región de Valparaíso que cumple con los requisitos de la NCh 1498 Of. 1993.

3.2.4. Yeso

El sulfato de calcio bihidratado (CaSO₄.2H₂O), comúnmente conocido como yeso, se

encuentra en la naturaleza en forma de piedra de yeso o colpa. Para poder ser utilizado, debe ser

molido y calcinado, transformándose en sulfato de calcio hemihidratado (CaSO₄.1/2H₂O).

Posteriormente, y a través de aditivos especiales, este producto se transforma en los diferentes tipos de yesos.

Yeso Volcán Súper esta certificado cumpliendo así con las normas chilenas: NCh 141-142-143-144 y 145 Of. 2000. Su envase cumple con los requisitos establecidos en la norma chilena NCh 165 Of. 2000. El Mortero de Yeso es aquel elaborado a base de yeso, arena y agua. Es menos resistente que otros morteros pero endurece rápidamente. Normalmente no se utiliza para levantar tabiques de división interior; se emplea con mayor frecuencia para fijar elementos de obra. Nunca debe aplicarse en labores de enfoscado o revoco sobre paramentos en los que se presuma la existencia de humedades (cuartos de baño, aseos, sector de fregadero en las cocinas, etc.), ya que el yeso tiene una gran capacidad de absorción de agua (propiedad higroscópica), por lo que puede almacenar una gran cantidad de agua.

3.2.5. Vermiculita

La vermiculita utilizada en este estudio es marca Pazyflora. Sustrato de origen mineral estable, estéril, inerte, sin presencia de patógenos ni elementos tóxicos. Sus características principales que lo hacen ver como una buena opción como adición en la confección de un mortero

% CaO libre 11,0 –15,0

% SiO2 40,0 –55,0

% MgO 0,4 – 1,6

% Fe2O3 0,1 – 2,5

% Al2O3 0,2 – 0,8

% S 0,5 – 1,80

% R. Insoluble 8,0 – 20,0

44

de yeso es que posee una buena capacidad de almacenamiento de agua (50-60%), lo que correspondería a un aporte adicional, ya que la retención de agua de un mortero de yeso convencional debe ser mayor a un 85% según NCh 2477 Of.2000; es un material muy ligero de densidad muy baja (70-120 Kg/m

3); mejora las prestaciones de aislamiento térmico (o protección

contra el fuego) y acústico, que es lo que se persigue con su uso.

3.2.6. Ceniza volante

Este residuo es procedente de la termoeléctrica Angamos grupo Matriz AES Gener, ubicada en la zona de Mejillones. La caracterización química de las cenizas se divide en dos etapas. La primera etapa consiste en determinar el contenido de carbón en las cenizas mediante el ensayo de pérdida por ignición, realizado conforme a la norma ASTM C311. Este ensayo proporciona la información de contenido de carbón de la muestra en porcentaje, como la diferencia de pesos de la muestra tras ser calentada en un horno a 1050°C por dos horas. Este ensayo dio como resultado 9,2% para esta ceniza (laboratorio Cesmec, 2013).

La segunda etapa corresponde a la determinación de la composición química de las cenizas en base a un estudio de sus óxidos. Este ensayo fue realizado por Laboratorio Cesmec. Se presenta la composición química de las cenizas, expresada en sus óxidos principales, en la tabla 3.3.

Tabla 3.3: Composición química de las cenizas expresada en sus óxidos principales

Fuente: Informe Laboratorio Cesmec, 2013 (ver Anexo 3).

Con estos datos podemos ver las características de la CV que se ocupará. Dado su contenido de CaO (23,7%) se puede clasificar como una “ceniza tipo C”. Teniendo en cuenta su pérdida por calcinación (LOI) resulta un tanto elevado (por sobre el 5% que exige la norma japonesa y por sobre el 6% que exige la norma de Estados Unidos y Canadá para este tipo de ceniza).

Con estas características obtenidas, el objetivo que se persigue con su utilización es mejorar algunas propiedades que pueden ocurrir en las mezclas, estas son: mejor trabajabilidad, mejor cohesión, reducir la segregación y exudación. En el hormigón endurecido, la incorporación de CV puede mejorar la durabilidad [resistencia a la reacción álcali-sílice (RAS), al ataque de sulfatos, al ingreso de cloruros y a la corrosión] y reduce la permeabilidad (IMCYC, 2001). Con respecto a las propiedades mecánicas se sabe que a edades tempranas los morteros con CV presentan resistencias inferiores que aquellos que no las incluyen en su composición, sin embargo la actividad puzolánica de la ceniza volante continúa desarrollándose durante el tiempo, presentando un mayor incremento en términos de resistencia mecánica a edades posteriores que aquellos en los cuales no se incluya CV (Valdez et al, 2009).

45

3.2.7. Arena

El árido proviene desde el Río Aconcagua del acopio Planta Las Garzas, sector El Melón, V Región. De acuerdo al informe de la Unidad Regional de Laboratorio y Gestión de Calidad - Viña del Mar, los datos entregados son los siguientes:

Densidad Real Seca (ρRs): 2598 (Kg/m3)

Densidad Neta (ρn): 2718 (Kg/m3)

Densidad Aparente Suelta (ρas): 1670 (Kg/m3)

Absorción: 1,72 (%)

Módulo de finura (MF): 2,79

Contenido de material fino inferior a 0,08 mm: 3 (%)

3.2.8. Conchas de moluscos

Los porcentajes de composición de las muestras de conchas de moluscos se definió de acuerdo a dos parámetros: disponibilidad en que encontramos estos residuos y a la calidad de los mismos. En la tabla 3.4 se aprecia rango de calidad de las distintas conchas, que van del 1 al 4, de mejor a peor calidad. El abalón aparece como la concha de mejor calidad según las bases de este estudio descrito en el capítulo 2 dado su contenido de nácar, y la de peor calidad la concha del mejillón. También se toma en cuenta su disponibilidad en toneladas por año. Se observa que la concha de mejillón es la que más se encuentra disponible, mientras que las de menores cantidades son el abalón rojo y ostión. Con estos dos datos significativos (calidad y cantidad) se elaboró la tabla 3.5, donde se distribuyen los porcentajes de composición para cada muestra.

Tabla 3.4: Disponibilidad y calidad de las conchas de molusco

Fuente: Cantidades respaldadas por anuario Sernapesca, 2012 (ver Anexo 5.2.2).

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Tabla 3.5: Proporciones de las muestras

Mezcla conchas Componentes (%)

Abalón Mejillón Almeja Ostión

M100 0 100 0 0

Al100 0 0 100 0

M70Al30 0 70 30 0

M50Al50 0 50 50 0

M70Ab30 30 70 0 0

M50Ab50 50 50 0 0

M60Al30Ab10 10 60 30 0

M60Al30O10 0 60 30 10

M60Al10Ab10O20 10 60 10 20

M60Al20Ab10O10 10 60 20 10

Fuente: Elaboración propia de acuerdo a disponibilidad avalada por Sernpesca, 2012.

3.3. Diseño del mortero y ensayos de caracterización

3.3.1. Proceso de calcinación y molienda de las conchas de moluscos

a) Limpieza: A las conchas se les aplica un tratamiento de lavado con hidrolavadora con el objetivo de eliminar la mayor cantidad de materia orgánica que posea y así reducir los malos olores generados.

b) Calcinación: El material después de ser lavado es calcinado a una temperatura entre 430 y

500 grados Celsius en un horno de ignición Troxler modelo 4731 NTO, el cual determina y elimina el contenido de materia orgánica. La temperatura y tiempo del proceso va a depender de esta cantidad.

Para la colocación del material el horno cuenta con dos rejillas de dimensiones 20,5x4x37 cm cada una. Es importante destacar que este método involucra operaciones y equipos peligrosos, por lo que la responsabilidad y precaución son vitales, para así asegurar buenas prácticas de seguridad y sanidad.

c) Trituración: Las conchas se llevan a una máquina de trituración primaria, llamada máquina de Los Ángeles, la que se utiliza para determinar el desgaste de las gravas de acuerdo a NCh 1369 of 1978, y dada sus características resulta apropiada para este proceso de molienda, ya que se calibra la molienda arbitrariamente y el tiempo de duración se puede manipular. El calibre de trituración está dado por la cantidad de revoluciones por minuto, el tiempo del proceso y de la cantidad y peso de las esferas, que actúan como carga abrasiva frente al material a triturar. Se inspeccionan las pruebas primarias visualmente para establecer aproximadamente el modelo a seguir.

Es importante mencionar la forma y textura superficial que tienen las partículas obtenidas luego del proceso de molienda. Estas características de los áridos tienen gran importancia en el

47

comportamiento de ellos, no sólo cuando actúan independientemente, sino también cuando lo hacen integrando mezclas rígidas o flexibles, afectando siempre a las estructuras que conforman.

Desde el punto de vista científico, se demuestra mediante teorías de comportamiento de agrupaciones de partículas-geometría fractal y otras, que ellas influyen directamente en el rendimiento de las estructuras que componen. Estas teorías han sido extensamente comprobadas en la práctica, generando algunas "reglas" o "leyes" indiscutibles y recomendaciones para lograr resultados confiables en casos específicos. Lo anterior ha sido refrendado por investigadores como Mather, Fuller, Hummel, Abrams, Stern, Pfletschinger, Graf, Popovics, Shergold, Powers y otros.

La forma y textura superficial de las partículas son propiedades que:

No han sido suficientemente definidas.

No es posible medirlas adecuadamente.

Si bien es cierto hay influencia comprobada, no es posible cuantificarlas en forma confiable con respecto a las propiedades de los hormigones, mezclas y tratamientos asfálticos, bases, sub bases y otras aplicaciones en que intervienen los áridos.

No existen métodos ASTM o de otra organización científica que permitan evaluar cuantitativamente estas propiedades. Sin embargo, en forma indirecta, se intenta establecer valores numéricos empíricos para ciertos parámetros en algunas normas de la British Standard, Corps of Engineers (USA). También Shergold y Powers emiten formas de cuantificar la "angularidad" de los áridos.

La forma y la textura superficial de las partículas inciden conjunta y no separadamente, existiendo una interdependencia de sus efectos en la masa que componen (Saldías et al, 2001). Por ello, es necesario tener presente este hecho al evaluar las características y calidad de los áridos

Se postula que la forma de la partícula es controlada por dos propiedades relativamente independientes: redondez y esfericidad.

A continuación se presentan estas propiedades:

a) Redondez: Es una propiedad que depende de la agudeza relativa de las aristas y vértices de la partícula. Numéricamente es la razón entre el radio de curvatura promedio de las aristas y vértices reales de la partícula, y el radio del círculo inscrito máximo. Es prácticamente imposible efectuar estas mediciones, por lo que es más común usar términos descriptivos tales como:

Angular: Leve evidencia de desgaste en la superficie de las partículas.

Subangular: Se evidencia algo de desgaste en las caras y aristas. Las caras se hacen insensibles.

Subredondeado: Hay regular desgaste. El área de las caras se reduce notablemente.

Redondeada: Hay fuerte desgaste. Casi no se aprecian las caras originales.

Muy redondeada: No hay caras originales.

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La redondez es función de dos condiciones de la roca original: la resistencia mecánica y resistencia a la abrasión, y de la cantidad y tipo de procesos de desgaste que han afectado a la partícula.

b) Esfericidad: Se podría definir como el grado de acercamiento de la forma de la partícula a una esfera. El grado de esfericidad es función de la naturaleza y estructura de la roca original. En general, esta propiedad depende de:

La relación entre el área superficial.

Volumen de la partícula.

Los largos relativos de sus ejes principales o de los lados del prisma rectangular circunscrito.

La velocidad de acomodo.

La razón entre el volumen real de la partícula y el volumen de la esfera circunscrita.

Tomando en consideración estos conceptos geométricos, se definen los siguientes tipos de

partículas (Saldías et al, 2001):

Partícula cúbica: Aquella en que las dimensiones según tres ejes de cualquier sistema triortogonal, son muy parecidas o iguales.

Partícula elongada (aguja): Aquella en que dos de sus ejes principales son mucho más cortos que el tercero.

Partícula aplanada (escama): Aquella en que dos de sus ejes principales son mucho más largos que el tercero.

Partícula lajeada (laja): Aquella en que la dimensión más grande de la partícula es varias veces mayor que su dimensión más pequeña. Algunos autores han intentado cuantificar la esfericidad, lo que se muestra en la norma BS 812. Por ejemplo, una definición es la que muestra la ecuación 3.1:

Donde: a : Dimensión de la partícula según su eje mayor. d : Diámetro de la esfera que tiene el mismo volumen que la partícula.

En términos descriptivos, la misma norma define para la forma de las partículas:

Partícula redondeada.

Partícula irregular.

Partícula escamosa.

(Ecuación 3.1)

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Partícula elongada.

Partícula angular. c) Textura superficial: Es el grado relativo de lisura de las caras y superficies de las

partículas. Depende del pulimento que ha afectado a la partícula y del tipo de aspereza que presenta. El grado de lisura es producto de la naturaleza, estructura y textura de la roca original. Específicamente depende de:

Dureza de la roca.

Tipo y tamaño de los granos de la roca.

Estructura de poros.

Textura.

Además influye enormemente la forma e intensidad de las fuerzas que actúan sobre las superficies de las partículas cuando le producen la lisura y rugosidad. Los granos de los áridos presentan variadas texturas superficiales, que fluctúan entre los extremos que se indican:

Árido de canto rodado.

Árido triturado de cantera.

3.3.2. Caracterización física de áridos finos

a) Granulometría: Debe responder a los porcentajes de composición establecidos en la tabla 3.6 para que resulte una granulometría adecuada de acuerdo a la NCh 163 Of.79 “Áridos para morteros y hormigones – Requisitos generales”. y la NCh 165 Of.77 “Áridos para morteros hormigones – Tamizado y determinación de la granulometría”.

Tabla 3.6: Límites especificados para la granulometría de la arena

Fuente: NCh 163 Of.1979. b) Densidad real, neta y absorción de las partículas sólidas: Este ensayo se realiza de

acuerdo a la NCh 1239 Of.1977. Se aplica a áridos cuya densidad neta fluctúe entre 2000 y 3000

50

Kg/m3

que son los que se emplean en morteros, hormigones, mezclas asfálticas y tratamientos superficiales.

Las densidades real y neta de las arenas permiten conocer sus volúmenes compactos con el fin de dosificar morteros y hormigones. Relacionado con la densidad aparente, puede determinarse la compacidad del árido. La absorción está íntimamente vinculada con la porosidad interna de los granos del árido y con la permeabilidad de los morteros y hormigones. La densidad real y neta permite conocer los volúmenes compactos del árido con el fin de dosificar morteros y hormigones.

Se debe considerar para comenzar con el procedimiento de ensayo el acondicionamiento de la muestra descrito en la NCh 1239 Of.1977. Luego se realizan los siguientes pasos:

Medir y registrar la masa de la muestra de ensayo en condición saturada superficialmente seca (m sss).

Colocar la muestra en el matraz y llenar casi hasta la marca de calibración con agua a una temperatura de 20ºC ± 2ºC.

Agitar el matraz a fin de eliminar burbujas de aire golpeándolo ligeramente contra la palma de la mano o bien revolviendo el agua con una varilla de vidrio o cuchara.

Dejar reposar durante una hora, cautelando que se mantenga la temperatura (Por ejemplo, colocando el matraz en un baño con temperatura controlada).

Llenar con agua a 20ºC ± 2ºC hasta la marca de calibración, agitar y dejar reposar nuevamente.

Medir y registrar la masa total del matraz más la muestra de ensayo y el agua (Mm).

Sacar la muestra del frasco, cuidando de evitar pérdidas de material, y secarla hasta masa constante en estufa a una temperatura de 110ºC ± 5ºC. Dejarla enfriar a temperatura ambiente. Determinar y registrar la masa de la muestra de ensayo en condición seca (ms).

Llenar el matraz solamente con agua a una temperatura de 20ºC ± 2ºC hasta la marca de calibración. Medir y registrar la masa del matraz más el agua (Ma).

Los resultados se expresan de acuerdo a las siguientes fórmulas:

Densidad real del árido saturado superficialmente seco (ρRsss):

Densidad real del árido seco (ρRs):

(Ecuación 3.2)

(Ecuación 3.3)

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Densidad neta (ρN):

Absorción de agua (α):

Los símbolos que se indican tienen el siguiente significado en todas las fórmulas anteriores:

ρ = densidad.

ms = masa de la muestra seca (gr).

m sss = masa de la muestra saturada superficialmente seca (gr)

Ma = masa del matraz con agua hasta la marca de calibración (gr).

Mm = masa del matraz con la muestra más agua hasta la marca de calibración (gr). c) Humedad de las partículas sólidas: La determinación de la humedad se debe calcular

acorde a lo establecido en la NCh 1515 Of.1979 con el objetivo de determinar el contenido de agua que tiene un material y que está presente en las formas que se indican:

agua gravitacional.

agua capilar.

agua de constitución o pelicular.

El agua que queda retenida en los poros y sobre la superficie de las partículas se llama “agua retenida”. De esta agua retenida se tiene el agua químicamente combinada, que es la que forma parte de la estructura cristalina de los minerales y en una cantidad muy pequeña. Esta agua no puede ser eliminada si se seca hasta 110°C, de ahí la práctica de secar las muestras es entre 105 y 110 °C.El agua que se pierde en el secado a que s someten los materiales en el laboratorio es el agua gravitacional y capilar.

El procedimiento de ensayo es el siguiente:

Determinar y registrar la masa del recipiente (Mr).

Colocar la muestra en el recipiente y pesar (Mh).

Secar en horno por 24 hr a 110 +/- 5 C°.

Determinar la masa de la muestra seca (ms).

Determinar la humedad con la siguiente fórmula:

(Ecuación 3.4)

(Ecuación 3.5)

52

En que:

mh = masa húmeda ms = masa seca

3.3.3. Diseño factorial

El material obtenido luego de la molienda se lleva a almacenamiento. La siguiente etapa es la homogeneización de la muestra, donde se reduce por cuarteo para obtener una masa de aproximadamente 2 Kg, la que es tamizada para obtener la granulometría del material de acuerdo a la NCh 165 Of.1977. Si el material cumple con los requisitos de las bandas granulométricas y todo lo que compete a la NCh 163 Of.1979 “Áridos para morteros y hormigones – Requisitos generales” se encuentra en condiciones para la confección de morteros.

Hay que destacar que la composición petrográfica del agregado y la forma de los granos influyen en la resistencia al choque. La rugosidad de la superficie granular, junto con la composición mineralógica influye en la afinidad con el aglomerante y en el roce interno del granulado (Saldías et al, 2001). Aquí cabe señalar que la resistencia al choque y la forma granular del árido también dependen del equipo chancador que se elija, o bien de su ajuste. Del mismo modo, el material elegido puede influir tanto en la cantidad de superficies de fractura como en la rugosidad granular. De manera similar pueden mejorarse otras propiedades con medidas técnicas específicas.

En la confección del diseño factorial (tabla 3.6) se tomaron en cuenta 13 muestras designadas desde la “A” hasta la “J” , donde estas primeras 10 muestras corresponden a las diferentes proporciones de los 4 tipos de conchas, datos detallados en la tabla 3.5. Luego la muestra “MP1“corresponde al mortero patrón compuesto por cemento: cal: arena. La muestra “MP2” es igual que la “MP1” pero con la diferencia que adiciona CV. La muestra “MY” es un mortero de yeso, el cual utiliza 100% conchas de mejillón como árido fino y también se le adicionó CV, esta muestra será comparada con el material patentado español con el objetivo de cuantificar la diferencia en términos de resistencia a compresión y así observar la influencia que genera la sustitución de fibra de vidrio por la CV ocupada para esta investigación.

En la tabla 3.7 se especifica que el tamaño máximo del árido es 5 mm, esto es aplicable tanto: para arena utilizada en los morteros patrones; conchas en las muestras en estudio y vermiculita en el mortero de yeso.

En una de las filas de la tabla 3.7 se especifica el conglomerante para cada tipo de muestra, esto es:

CaCCV= Conglomerante mixto de cemento-cal con adición de CV en un 10% en peso en reemplazo de cemento.

CaC= Conglomerante mixto de cemento-cal.

YCV= Conglomerante yeso con adición de CV.

(Ecuación 3.6)

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Tabla 3.7: Diseño factorial o experimental

*MA: Mortero para albañilería.

*ME: Mortero para estuco.

Cemento

Cal

Yeso

Razón A/C

T. Máx del árido

Nombre de la muestra A B C D E F G H I J MP1 MP2 MY

Conglomerante c/Adición CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaC CaCCV YCV

Resistencia a compresión (MPa)

Consistencia (mm)

Retentividad (%)

Adherencia (MPa)

Resistencia a compresión (MPa)

Consistencia (mm)

Retentividad (%)

Adherencia (MPa)

Ar100 Ar100 M100

MA

ME

M70Ab30 M50Ab50 M60Al30Ab10 M60Al30O10 M60Al10Ab10O20 M60Al20Ab10O10

Corriente

Hidráulica

Sulfato de Calcio hemihidratado

MA=0,6 / ME=0,7

5 mm

Proporción áridos conchas de

moluscos y arenaM100 Al100 M70Al30 M50Al50

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3.3.4. Dosificación

Existen dos sistemas bases de dosificación. El primero establece las proporciones de los materiales a utilizar como lo son en este caso: cemento, cal y arena. Las que pueden mezclarse en peso o en volumen. La segunda establece los requisitos o propiedades que deben cumplir los morteros, este método se usa principalmente cuando el mortero tiene alguna función estructural como es el caso de los morteros de relleno o de juntas de albañilería.

Se optó por adicionar CV en una proporción de 10% en peso como reemplazo parcial del cemento, utilizando como material de referencia un mortero sin adición. Esta decisión se basa en lo explicado en la sección 2.6.2, donde se describen dos estudios en los que se reemplaza en peso un porcentaje de cemento por CV. El primer estudio arrojó que al reemplazar un 10% en peso de material cementante por CV “tipo F” con un alto contenido de carbón (19%), presentó un incremento en un 35% en la resistencia a compresión a los 28 días, comparado con un mortero sin adición. El segundo estudio la CV “tipo F” (contenido de carbón 1,55%) fue utilizada como sustitución parcial del 25% del cemento, porcentaje en peso; Con relación a la resistencia a compresión a 28 días, se presenta en promedio una reducción del 10% en los especímenes fabricados con ceniza para cuatro relaciones A/C, comparados con aquellos fabricados sin ceniza. Pero también menciona que la actividad puzolánica de la CV continua desarrollándose, contribuyendo a incrementar la resistencia mecánica a edades posteriores. Otro estudio efectuado por Lane et al. 1982, utilizando resistencias de referencia obtenidas a 28 días, reportaron incrementos de hasta un 50% en la resistencia obtenida a un año para concretos con CV comparado con solo un 30% para concretos fabricados sin ceniza. Por lo tanto, morteros con CV que presentan resistencias bajas o equivalentes a edades tempranas, pueden presentar resistencias mecánicas mayores a edades posteriores que aquellos en los cuales no se incluya CV. Por lo que, la sustitución porcentual de cemento por CV en un 10% llevaría al mortero a un mejoramiento mecánico a edades posteriores, y en la mezcla de amasado lograr una mayor retentividad, menor retracción de secado y mayor fluidez (Ossa y Jorquera, 1984).

Hay que destacar que el residuo que se ocupó en el material patentado fue sometido a un tratamiento térmico a 500ºC durante 1 hora, y a continuación una molienda y tamizado obteniéndose, un producto con un 90% de granulometría inferior a 63 µm. A diferencia de este producto, las conchas son calcinadas hasta que perder la materia orgánica, el horno de ignición Troxler detecta este punto, ya que la pérdida de masa no excede el 0,01% durante 3 minutos consecutivos y se detiene, por lo que asegura el objetivo del proceso. Por ejemplo, para la primera muestra que se sometió a calcinación (conchas de mejillón), el proceso tuvo una duración de 33:16 minutos, y en la segunda muestra de almejas, tuvo una duración de 36:59 minutos. Las muestras se ingresaron al horno a una temperatura de 430 ºC y la temperatura de término de proceso fluctúa entre 470 ºC y 480 ºC. Luego se aplicó una molienda y tamizado de modo que cumpliera requisitos granulométricos de las normas pertinentes.

Es importante mencionar que los morteros cuyo conglomerante es sólo cemento, presentan una resistencia excesiva, son rígidos, poco trabajables y con escasa capacidad de retención de agua, lo que genera retracciones las que a su vez producen fisuramiento. Si se le incorpora cal, las propiedades son mejores, ya que mejora la capacidad de retención de agua, son más flexibles, plásticos, trabajables, aumentan la adherencia y la impermeabilidad del mortero. Sin embargo disminuye la resistencia a la compresión. Si el mortero fuese exclusivamente de cal, presentaría baja resistencia a la compresión y se endurecería muy lentamente (CDT-2, 2006). Por este motivo, para aprovechar las propiedades cohesivas del cemento y adhesivas de la cal, se aconseja una combinación de dichos materiales para lograr una excelente calidad.

55

Con estos antecedentes, se proponen dos dosificaciones descritas en la tabla 3.9 y 3.10 donde:

MP1: Mortero mixto de cemento: cal: arena.

MP2: Mortero mixto de cemento con adición de CV en un 10% en peso en su reemplazo parcial: cal: arena. Esta muestra tiene como objetivo ver la influencia de la CV (se realiza una comparación con MP1).

Las muestras de la “A” (M100) a la “J” (M60Al20Ab10O10) presentan en su composición, conchas de moluscos en diferentes proporciones (ver tablas 3.5 y 3.7), como la totalidad del árido fino. Estas muestras persiguen estudiar y analizar la influencia de las diferentes conchas (se hace una comparación con MP2, ya que solo cambia el tipo de agregado fino).

MY: Mortero de yeso que tiene como objetivo analizar la influencia y comportamiento de la adición de cenizas volantes en reemplazo de la cantidad de fibra de vidrio del material patentado español, logrando reducir el costo del mortero. Es decir que la dosificación será la misma que el material patentado en España pero con la diferencia que la cantidad de fibra de vidrio es reemplazada por la CV ocupada para este estudio (tabla 3.8).

Tabla 3.8: Composición patentada española

Fuente: Ministerio de Industria, Turismo y Comercio. Oficina española de patentes y marcas (2006)

En esta investigación se adoptó la dosificación en volumen recomendada por Soprocal 1:0,5:4,5 (cemento: cal: arena, respectivamente) para morteros de pega de albañilería armada, de albañilería confinada, de pega de baldosas o de pega de enchape de piedras, desde ahora en adelante “MA”. La segunda dosificación en estudio es la recomendada para estuco, en volumen 1:2:9 (cemento: cal: arena, respectivamente), desde ahora “ME”.

La dosificación de mezclas de morteros está representado en las tablas 3.9 (MA) y 3.10 (ME) y contiene:

Los tipos de conglomerantes.

La razón A/C para cada uso.

El nombre referencial de cada muestra.

La proporción porcentual de los áridos conformados por conchas de moluscos o arena asignado con un subíndice (ver tabla 3.5).

Los conglomerantes de las muestras con adición de CV representado como subíndice (CaC= Conglomerante mixto de cemento-cal; CaCCV= Conglomerante mixto de cemento-cal, con adición de CV en un 10% en peso en reemplazo del cemento; YCV= Mortero de yeso con CV en un 0,5% en peso en reemplazo de fibra de vidrio, tabla 3.7).

La cantidad de cal hidráulica Soprocal y yeso Volcán se señala en sacos, suponiendo que 1 saco=42,5 Kg.

La cantidad de cemento se señala en sacos, entendiendo que 1 saco=42,5 Kg. Cuando la cantidad de sacos aparece con un subíndice de -9 lts. (6 sacos -9 lts.), esto quiere decir que se

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retiran 9 lts. de la cantidad total de cemento, en este caso son 6 sacos. Esto se realiza con el objetivo de reemplazar el 10% en peso del total de cemento por CV. Tomando en consideración que la densidad real del cemento es 2,85 Kg/Lt según ficha técnica de cemento Melón especial utilizado y la densidad real de la ceniza volante es 2 Kg/Lt según ensayos en laboratorio. Para la dosificación “MA” se puede calcular lo siguiente:

1 saco cemento=42,5 Kg.

42,5 Kg x 6 sacos= 255 Kg. de cemento.

255 Kg. de cemento x 10%= 25,5 Kg. (que debe ser reemplazado por CV).

25,5 Kg / 2,85 Kg/Lt =9 Lt (volumen de cemento que debe ser retirado).

25,5 Kg / 2 Kg./Lt =12,75 Lt (volumen de CV que reemplaza el 10% en peso del cemento).

Se realiza el mismo procedimiento para “ME” en la tabla 3.10 con el objetivo de reemplazar en peso el 10% de cemento por CV (también se puede llevar ese valor a volumen, para así hacer más práctico el trabajo en el laboratorio y para asegurar la obtención del mismo volumen de mezcla, la que podría variar por efecto de diferencia de densidades reales del cemento y las CV).

Se observa en las tablas 3.9 y 3.10 que las razones A/C son parecidas (0,6 para “MA” y 0,7 para “ME”), que se diferencian por la cantidad de sacos de cemento y cal.

Para la dosificación entregada en las tablas 3.9 y 3.10 fueron considerados los valores de los ensayos de absorción de agua y humedad de la arena utilizada, y la absorción de cada especie de conchas de moluscos con el fin de corregir la cantidad de agua necesaria para cumplir los requisitos de la tabla 3.1. Este ensayo se encuentra en el capítulo 4 sección 4.1.6. En las tablas 3.9 y 3.10 se adoptó la dosificación recomendada por Soprocal para morteros patrones de albañilería y estuco (“MP1-MA“ y “MP1 -ME”, respectivamente).

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Tabla 3.9: Dosificación de mezclas para “MA”

Cemento

Cal

Yeso

Razón A/C

Nombre de la muestra A B C D E F G H I J MP1 MP2

Conglomerante c/Adición CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCVCaC CaCCV

Cemento - Volumen 6 sacos -9 lts. 6 sacos -9 lts. 6 sacos -9 lts. 6 sacos -9 lts. 6 sacos -9 lts. 6 sacos -9 lts. 6 sacos -9 lts. 6 sacos -9 lts. 6 sacos -9 lts. 6 sacos -9 lts.6 sacos 6 sacos -9 lts.

Cal 3 sacos 3 sacos 3 sacos 3 sacos 3 sacos 3 sacos 3 sacos 3 sacos 3 sacos 3 sacos 3 sacos 3 sacos

Ceniza volante 12,75 lts. 12,75 lts. 12,75 lts. 12,75 lts. 12,75 lts. 12,75 lts. 12,75 lts. 12,75 lts. 12,75 lts. 12,75 lts. 0 12,75 lts.

Yeso 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Arena 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 975 lts. 975 lts.

Conchas de moluscos 975 lts. 975 lts. 975 lts. 975 lts. 975 lts. 975 lts. 975 lts. 975 lts. 975 lts. 975 lts. 0 0

Vermiculita 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Agua 265 lts. 265 lts. 265 lts. 265 lts. 264 lts. 264 lts. 265 lts. 265 lts. 264 lts. 264 lts. 260 lts. 260 lts.

Mortero resultante 1050 lts. 1050 lts. 1050 lts. 1050 lts. 1050 lts. 1050 lts. 1050 lts. 1050 lts. 1050 lts. 1050 lts. 1050 lts. 1050 lts.

Corriente

Hidráulica

Sulfato de Calcio hemihidratado

0,6 Albañilería

Dosificación para 1000 lts.

M70Ab30 M50Ab50 M60Al30Ab10 M60Al30O10 M60Al10Ab10O20 M60Al20Ab10O10

Proporción áridos

conchas de moluscos y M100 Al100 M70Al30 M50Al50 Ar100 Ar100

58

Tabla 3.10: Dosificación mezclas para “ME”

Cemento

Cal

Yeso

Razón A/C

Nombre de la muestra A B C D E F G H I J MP1 MP2 MY

Conglomerante c/Adición CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaC CaCCV YCV

Cemento - Volumen 3 sacos -4,50 lts. 3 sacos -4,50 lts. 3 sacos -4,50 lts. 3 sacos -4,50 lts. 3 sacos -4,50 lts. 3 sacos -4,50 lts. 3 sacos -4,50 lts. 3 sacos -4,50 lts. 3 sacos -4,50 lts. 3 sacos -4,50 lts. 3 sacos 3 sacos -4,50 lts. 0

Cal 6 sacos 6 sacos 6 sacos 6 sacos 6 sacos 6 sacos 6 sacos 6 sacos 6 sacos 6 sacos 6 sacos 6 sacos 0

Ceniza volante 6,40 lts. 6,40 lts. 6,40 lts. 6,40 lts. 6,40 lts. 6,40 lts. 6,40 lts. 6,40 lts. 6,40 lts. 6,40 lts. 0 6,40 lts. 5 lts.

Yeso 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 sacos

Arena 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1000 lts. 1000 lts. 0

Conchas de moluscos 1000 lts. 1000 lts. 1000 lts. 1000 lts. 1000 lts. 1000 lts. 1000 lts. 1000 lts. 1000 lts. 1000 lts. 0 0 455 lts.

Vermiculita 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1600 lts.

Agua 286 lts. 286 lts. 286 lts. 286 lts. 285 lts. 285 lts. 286 lts. 286 lts. 285 lts. 285 lts. 280 lts. 280 lts. 807 lts

Mortero resultante 1075 lts. 1075 lts. 1075 lts. 1075 lts. 1075 lts. 1075 lts. 1075 lts. 1075 lts. 1075 lts. 1075 lts. 1075 lts. 1075 lts. 1100 lts.

Ar100 Ar100 M100M70Ab30 M50Ab50 M60Al30Ab10 M60Al30O10 M60Al10Ab10O20 M60Al20Ab10O10

Corriente

Hidráulica

Sulfato de Calcio hemihidratado

0,7 Estuco

Dosificación para 1000 lts.

Proporción áridos

conchas de moluscos y M100 Al100 M70Al30 M50Al50

59

3.3.5. Estudio a los distintos morteros

Se realizarán los siguientes ensayos con el objetivo de analizar y clasificar los diferentes morteros elaborados (ver tabla 3.1):

a) Ensayo de consistencia: Corresponde al grado de fluidez del mortero que depende fundamentalmente de la fase líquida, del contenido y características de los componentes sólidos. Se optó por medir en esta investigación por el método del extendido en la mesa de sacudidas de acuerdo a la NCh 2257/1 Of.1996. Este método es aplicable a morteros de consistencia entre 130 mm y 250 mm.

b) Ensayo de adherencia: Este ensayo se hizo de acuerdo al método de tracción directa

según la NCh 2471 Of.2000, el que se realiza por medio de un disco de acero adherido a la superficie del recubrimiento a ensayar, sobre el que se aplica una fuerza de separación perpendicular a la superficie mediante un equipo calibrado (figura 3.2), la que se aumenta gradualmente hasta producir el despegue entre el recubrimiento y el sustrato o la rotura en otra zona.

El proceso constructivo in situ de ensayo en el laboratorio se describe a continuación:

Limpieza con cepillo de los pastelones de hormigón prefabricado que serán el sustrato rígido donde será posteriormente colocado y esparcido el mortero, de manera de eliminar el polvo y/o partículas que puedan influir en el ensayo.

Se adosó un marco de madera al pastelón de manera que sobrepase la superficie del pastelón 15 mm.

El marco de madera se cubre con hojas de papel blanco para evitar la adherencia que pueda ocurrir con el mortero.

El mortero se coloca siendo esparcido en el molde de modo que quede una superficie lisa sin protuberancias.

Un día antes de realizar el ensayo de adherencia (día 27), se pegan 5 pastillas (elementos de fierro) por cada pastelón (cada uno es una muestra de mortero) con una resina epóxica.

Luego de pegadas las pastillas con un esmeril angular se corta por el borde de la pastilla, para que el despegue se produzca en el área de la pastilla.

Una vez hechos los cortes, en las pastillas se inserta un perno de cabeza circular para que se logre el anclaje del instrumento extractor de los testigos (figura 3.2), luego se nivelan los apoyos y posteriormente se gira manualmente la manivela del instrumento para provocar la tracción y obtener la medición del ensayo.

Figura 3.2: Haftprüfer DYNA Z6.

60

c) Ensayo de retentividad: El procedimiento para la determinación de la retentividad de morteros se llevó a cabo por el método de la succión por vacío según NCh 2259 Of.1996. Este procedimiento establece el método de ensayo para la determinación de la retentividad o capacidad de retención de agua de los diferentes morteros que hace alusión la NCh 2256/1 Of.2001 y NCh 1928 Of.1993. Éste permite verificar los requisitos de retentividad del mortero y también es aplicable para determinar el comportamiento del mortero por cambio en sus componentes o de sus proporciones, como en este caso donde el árido fino está constituido por conchas. En el ensayo se utiliza una consistencia de 190 mm para todas las muestras.

La retentividad del mortero es calculada mediante la siguiente fórmula:

d) Ensayo de resistencia a compresión. Con los resultados de estos ensayos se clasifica a

qué tipo de mortero corresponde según NCh 2256/1 Of. 2013 “Morteros parte 1- Requisitos generales” (ver tabla 3.1). Este ensayo tiene como finalidad determinar el comportamiento frente a esta solicitación de los distintos morteros en estudio para “MA” y “ME”. La norma NCh 158 Of.1967 establece los procedimientos para determinar la resistencia a compresión de morteros de cemento.

Las probetas de hormigón y mortero se rompen con diferentes tensiones según sus dimensiones y forma. Es necesario transformar los valores a los de las probetas cúbicas de dimensión básica de 200 mm, ensayada a los 28 días de edad (NCh 170 Of.2013). Los valores que se recomienda, en general, son los propuestos por la International Organization for Standardization (ISO) en su documento ISO TC 71.69. Las tensiones de rotura por compresión de probetas cúbicas de diferentes dimensiones pueden relacionarse según la siguiente expresión:

f200=k1xfn

En que:

f200 = tensión de rotura del cubo de 200 mm.

fn= tensión de rotura del cubo de n mm.

k1= coeficiente indicado en NCh 170 Of 1985 para probetas de n mm.

En esta investigación se utilizaron probetas cubo de 100 mm lo que implica según NCh 170 Of 1985 un factor de conversión (k1) igual a 0,90.

(Ecuación 3.7)

(Ecuación 3.8)

61

4. Presentación y Análisis de Resultados

4.1. Análisis y resultados preliminares a la mezcla

4.1.1. Obtención de la muestra

El inicio de la industria del abalón en Chile comienza en el año 1992, con la aprobación de la primera EIA (Estudio de Impacto Ambiental). A pesar que los primeros esfuerzos apuntaron al desarrollo del abalón verde, hoy el abalón rojo es el mejor adaptado a nuestras condiciones de cultivo. En el año 1999 comienzan a aparecer las primeras producciones de abalón rojo en Chile, y desde entonces comienzan a incrementarse sustancialmente (Abalones Chile S.A, 2013).

La empresa Abalones Chile S.A. se encuentra en la ciudad de Coquimbo, específicamente en Camino al Fuerte # 42. Esta empresa produce actualmente alrededor de 1000 toneladas de abalones al año. Presenta un incremento importante a la fecha ya que el año 2004 produjo 150 toneladas, el 2008 350 toneladas, 2010 sobre 600 toneladas (Abalones Chile S.A, 2013), en la figura 4.1 se grafican estos datos observando su gran aumento de producción durante una década. Estos productos se exportan congelados o deshidratados principalmente a China, por lo que los necesitan sin su conchuela (figura 4.2). El director, Don Juan Pablo Camilo Hess durante la visita a terreno mencionó algunos de los problemas del acopio de este residuo, como el mal olor, el espacio ocupado, ya que son conchas en general de gran tamaño (entre 1 y 5 pulgadas) (figura 4.3), y el costo que involucra deshacerse de ellas. Estas las acopian, las lavan y van directo a la basura, en ocasiones artesanos las recolectan para su beneficio.

Figura 4.1: Producción de abalones rojos (toneladas anuales) 2004-2014

Fuente: Abalones Chile S.A, 2013.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

2000 2005 2010 2015

Pro

du

cció

n (

Ton

)

Año

Producción (Ton)

Lineal (Producción (Ton))

62

Las conchas de de múltiples tamaños (figura 4.3), para la muestra se escogieron tamaños entre 2 y 5 pulgadas y se reciclaron en total para este estudio 22 Kg.

Figura 4.2: Abalones Chile S.A. Cultivos abalones rojos. Coquimbo. Chile.

Figura 4.3: Conchas de abalón lavadas.

Las otras muestras de mejillón, almeja y ostión se reciclaron de los desechos de algunas marisquerías de la ciudad de Castro y Quillota (figura 4.4). Estas se lavaron con hidrolavadora Karcher 5,6 litros/minuto, 1300 W, ofrece una presión de 100 BAR, para un caudal de 5,6 l/min (figura 4.5). Comprende boquilla turbo con efecto fresadora, con chorro concentrado rotativo para trabajar cubriendo grandes superficies. Además, tiene asa de transporte y soporte para recoger los accesorios, el cable de conexión y la manguera de manera que facilite la remoción de la materia orgánica.

63

.

Figura 4.4: Muestras de abalón rojo, almeja, ostión y mejillón.

Figura 4.5:. Hidrolavadora Karcher.

4.1.2. Proceso de calcinación

Este proceso se llevó a cabo en un horno de ignición Troxler, modelo 4731 NTO, de circulación reforzada, contiene una balanza interna térmicamente aislada de la cámara del horno, con una precisión de 0,1 gramos (figura 4.6). La balanza es capaz de pesar una muestra de 3500 gramos, más los portamuestras. Posee un ventilador que expulsa aire y acelera así el ensayo. Cuenta con un sistema tubular de ventilación hacia el exterior del laboratorio para reducir las emisiones y escape de humo en el laboratorio.

Incluye un sistema de obtención de datos, donde el peso se va determinando automáticamente y proporciona una ficha impresa con la masa inicial de la muestra, pérdida de masa de la muestra, temperatura de compensación, tiempo de ensayo y temperatura de ensayo. Cuenta también con un indicador audible y otro luminoso, si al cabo de tres minutos consecutivos, la pérdida de masa no excede el 0,01 % del total de masa ensayada, éstos se activan, y anuncian el término del proceso de calcinación.

64

Figura 4.6: Horno de ignición TROXLER.

La muestra se deposita en 2 cestos de acero, de medidas 20,5x4x37 cm, por lo que tenemos un volumen disponible de 3034 cc por cada cesto, con un total de 6068 cc para cada calcinación (figura 4.7).

Figura 4.7: Cesto apilados con una bandeja de retención.

La primera muestra a calcinar fue de conchas de mejillón, previamente lavadas y secadas a temperatura ambiente, los largos de éstas son entre 1,5 y 2 pulgadas. Se depositan en los cestos cuidadosamente y se esparcen equitativamente. Después de un tiempo el horno genera una impresión con la siguiente información:

Masa inicial: 1329 gramos.

Pérdida de masa: 55,7 gramos.

Porcentaje de pérdida: 4,38 %.

Duración: 33:16 minutos.

En la figura 4.8 y 4.9 se observa conchas de mejillón antes y después del proceso de calcinación, las que luego se someterán a proceso de molienda.

65

Figura 4.8: Conchas de mejillón antes de calcinar.

Figura 4.9: Conchas de mejillón después de calcinar.

El proceso se repitió 10 veces durante el día, obteniendo en total de 12698 gramos (datos de referencia para estimar la cantidad de material que se puede obtener por día con horno Troxler).Se observa que conchas con una mejor limpieza la pérdida de masa llega a un 0,69% en comparación con las primeras muestras calcinadas donde la mayor pérdida de masa fue de 4,38%.

La segunda muestra que se sometió a calcinación fue de conchas de almeja (figuras 4.10 y 4.11), se repitió el mismo proceso anterior, su longitud se comprende entre 1,5 a 2,5 pulgadas. Los datos que arrojó el horno al final del proceso fueron los siguientes:

Masa inicial: 2675 gramos.

Pérdida de masa: 70,7 gramos.

Porcentaje de pérdida: 2,71 %.

Duración: 36:59 minutos.

66

Figura 4.10: Almejas antes de calcinar. Figura 4.11: Almejas después de calcinar.

El proceso se repitió 6 veces obteniendo una masa de 15604 gramos. Este mismo proceso se repitió para las conchas de abalón y ostión (4.12 y 4.13).

Figura 4.12: Ostiones antes de calcinar. Figura 4.13: Ostiones después de calcinar.

Luego de las calcinaciones el material fue depositado en sacos por separado para su posterior molienda.

4.1.3. Proceso de molienda

Con el fin de conocer la resistencia a la fractura el material obtenido del proceso de calcinación se manipuló el material con uso de guantes de acero anticorte haciendo presión sobre las conchas calcinadas, se pudo apreciar que cada vez era más difícil molerlas a medida que disminuían su tamaño, por lo que fue necesario hacer uso de un compactador proctor manual. El primer objetivo de este proceso de trituración manual fue que el 100% de las partículas tamizadas pasaran por la malla , luego se tamizó desde la malla #4 a la #100 y se determinaron los pesos retenidos en cada una. Posteriormente se guardó por separado el material retenido de cada malla.

Ya que de ese modo el proceso de trituración resultaba ser muy extenuante, se pensó en otro método de trituración.

67

Posteriormente este proceso se prueba en la máquina de Los Ángeles con esferas de acero (figura 4.14). El período de funcionamiento de esta máquina es arbitrario, por lo que se puede detener cuando se estime conveniente, esto es cuando las partículas sean inferiores a 5 mm (figura 4.15).

Figura 4.14: Máquina de Los Ángeles disponible en Laboratorio Regional de Vialidad, Viña del Mar.

Figura 4.15: (a) Material chancado, (b) debe pasar el 100% por la malla #4.

4.1.4. Caracterización granulométrica

El procedimiento se inicia determinando los porcentajes de composición (tabla 4.1) para que resulte una granulometría adecuada (tabla 3.6) de acuerdo a lo propuesto en la sección 3.3.2 (a).

Se estudiaron diferentes porcentajes acotados entre las bandas granulométricas, dispuesto en la columna de “% acumulado que pasa” de la tabla 3.6. Ya con estos porcentajes se comienza a generar una granulometría manual (tabla 4.1) y se calcula el “% retenido acumulado” de cada “% acumulado que pasa”, esto es:

68

100 - %Acumulado que pasa=%Retenido acumulado

Luego con el porcentaje retenido acumulado se puede calcular el porcentaje retenido de cada tamiz de la siguiente manera:

%Retenido=%Retenido acumulado - %Retenido acumulado anterior

Ya establecido el valor porcentual retenido en cada tamiz se puede calcular el peso (expresado en la tabla 4.1 como a,b,c,d,e y f) para cualquier cantidad de material asegurando que cumpla la granulometría entre las bandas fijas de la tabla 3.6.

Tabla 4.1: Composición porcentual del modelo granulométrico adoptado

Fuente: Elaboración propia de acuerdo a los límites especificados en la NCh 163 Of. 1979.

De acuerdo a la tabla 4.1 se procedió a elaborar una muestra de 12 Kg. de conchas de mejillón para la confección de las primeras probetas. Esto significa que luego de la molienda se tamizaron las conchas y lo retenido en cada tamiz se guardó en bolsas plásticas diferenciadas para #4, #8, #16, #30, #50 y #100. Para obtener una muestra prueba que verificó lo planteado en la tabla 4.2 se calcularon los pesos retenidos en cada tamiz para un peso total de muestra de 1273 gramos. Por ejemplo para la #4 la tabla 4.1 tiene un porcentaje retenido de 2%, y el 2% de 1275 equivalen a 25 gramos (se realiza el mismo procedimiento para las otras mallas). Luego se tomó una muestra representativa, mediante el método de reducción por cuarteo, con el objetivo de verificar si la granulometría cumple con los requisitos generales normados y al mismo tiempo con la granulometría establecida para este estudio obteniendo un módulo de finura de 2,68 (tabla 4.2), lo cual no quiere decir que sea el mismo para todas las muestras, pero si resulta ser un valor aproximado.

.

69

Tabla 4.2: Datos de la muestra representativa de la granulometría ideada

Fuente: Elaboración propia, 2014.

70

Figura 4.16: Curva granulométrica árido fino mejillón. Fuente: Elaboración propia, 2014.

La curva granulométrica (figura 4.16) cumple con los requisitos de la NCh 163 Of.1979 obteniendo un material bien graduado de conchas de mejillón (figura 4.17) hay que destacar que presenta una pérdida de 64 gramos con relación a la masa seca inicial, esto se debe producto de la pérdida de material mediante el proceso y que algunas partículas se siguieron triturando pasando la malla #100. De esta forma se demuestra que la tabla 4.1 se puede utilizar para obtener el material necesario para los ensayos de esta investigación.

Figura 4.17: (a) Material retenido entre las mallas #4 a la #100, (b) de la #8 a la #100.

71

4.1.5. Determinación de la densidad real, neta y la absorción de agua de los residuos

Este ensayo fue realizado de acuerdo a lo expuesto en la sección 3.3.2 (b). Se utilizaron dos matraces “A” y “B” (figura 4.18) y el peso seco total de cada residuo para el ensayo fue de aproximadamente de 300 gramos.

Figura 4.18: Matraces A y B utilizados para el ensayo.

El material obtenido en el punto anterior (figura 4.19) se mezcló hasta dar con una muestra homogénea (figura 4.20).

Figura 4.19: Material antes de ser mezclado. Figura 4.20: Material representativo para el ensayo.

El material homogéneo obtenido se redujo por cuarteo (figura 4.21) de acuerdo a la NCh 164 Of.1976 hasta dar con la cantidad necesaria para el ensayo.

72

Figura 4.21: Muestra representativa sometida a reducción por cuarteo.

Posteriormente se registró el peso de cada matraz con las muestras de peso seco del árido teniendo el matraz “A” 153,5 gramos y el matraz “B” 113,1 gramos. Luego se buscó el peso del matraz con agua hasta la marca de calibración en una tabla de valores que cuenta el laboratorio registrando el “A” 657,1 gramos y el “B” 649 gramos. Luego se llenó cada matraz con la muestra y agua por debajo de su marca de calibración (figura 4.22), agitándolo cuidadosamente a fin de eliminar las burbujas de aire y luego se llenó hasta la marca de calibración.

Figura 4.22: Matraces con material y agua por debajo de la marca de calibración.

Se dejó reposar por 24 horas y se registró la masa total del matraz con el material y el agua, obteniendo el matraz “A” 753,2 gramos y el “B” 719,5 gramos. La temperatura en matraz “A”

fue de 21,5 ⁰C y el “B” 22,2 ⁰C en el ensayo (figura 4.23).

73

Figura 4.23: (a) Determinando temperaturas, (b) recuperando el material en malla #100.

Con todos estos registros se calcularon las densidades de las partículas sólidas para cada matraz (“A” y “B”) teniendo como base la sección 3.3.2 (b), luego los valores se reemplazan en la ecuación 3.4.

Por lo tanto:

y

Promediando obtenemos que la densidad de las partículas sólidas del material en estudio es:

ó

Con el fin de recuperar el material ocupado en el ensayo anterior se procedió a lavar el material para eliminar partículas muy finas y luego es sometido a tratamiento térmico para eliminar el contenido de humedad (figura 4.24).

Figura 4.24: (a) Material lavado, (b) sometido a temperaturas de 110 +-5 ºC por 24 horas.

74

Después de todo este proceso el material se encuentra apto para mezclarse con el otro restante guardado en el laboratorio, para ser utilizarlo en la confección de probetas (figura 4.25).

Figura 4.25: Material seco al horno.

4.1.6. Determinación de absorción de agua

Este ensayo se llevó a cabo de acuerdo a la NCh 1239 Of. 1977 y a lo establecido en la sección 3.3.2 (b). Se trabajó con 239 gramos de árido seco retenido en la #4, y luego de 24 horas sumergida, se secaron superficialmente con toalla y se registró un peso de 244 gramos (figura 4.26).

Figura 4.26: Muestra saturada superficialmente seca.

Se calculó la absorción de agua aproximando a 0,02% reemplazando los valores en la ecuación 3.5, obtenemos:

α= 2,09%

Estos ensayos corresponden al cálculo de peso específico de las partículas sólidas de concha de mejillón y de absorción de las mismas, por lo que se repitió el mismo proceso para

75

abalón, almeja, ostión y la arena ocupada para la confección de morteros patrones para “MA” y “ME”, obteniéndose los siguientes resultados:

Tabla 4.3: Densidad neta y absorción de cada muestra

Con estos valores se generó la dosificación para mezclas “MA” Y “ME” (tablas 3.9 y 3.10) corregidas por absorción de cada muestra con conchas como árido fino, y ya que se conoce la proporción de cada concha en una muestra y teniendo la absorción de cada una, es factible calcular con precisión la absorción de una muestra compuesta por diferentes porcentajes de conchas.

Los resultados de los ensayos de absorción y densidad real neta de la arena corresponden a un valor de referencia base de áridos para morteros. Al comparar las diferentes especies de

conchas, resultan todas con una densidad neta (ρn) menor que la arena utilizada, variando entre 2,13% y 1,4% más ligeras que la arena, por lo que resultan valores similares entre ellas. Con respecto a la absorción el mejillón resulta tener 0,37% más que la arena y la almeja un 0,25%. Mientras que el ostión y abalón, resultan tener 0,14% y 0,45% menos absorción que la arena, respectivamente. Es importante destacar que las dosificaciones de las tablas 3.9 y 3.10 fueron elaboradas de acuerdo a la arena utilizada en los morteros patrones y luego esas dosificaciones fueron corregidas por absorción de las conchas (tabla 4.3). Los resultados de absorción son similares a los de la arena por lo que en la corrección de las dosificaciones si influyen pero no son determinantes.

Luego se determinó la humedad de la arena ocupada para la confección de mortero patrón de acuerdo a lo expuesto en la sección 3.3.2 (c), y reemplazamos los valores en la ecuación 3.6:

W= 1,5%

Es importante mencionar que se asume que la humedad de las conchas de moluscos es cero (W= 0%) debido a su proceso de calcinación y almacenamiento.

4.2. Resultados ensayos físicos y mecánicos de las mezclas

En este sub capítulo se mostrarán algunos de los pasos descritos en el capítulo 3, además de los resultados de los ensayos de: compresión, adherencia, retentividad y consistencia.

Una vez llenadas y enrasadas las probetas, estas son desmoldadas a las 24 hrs. Luego de 28 días fueron retiradas de la piscina (figura 4.27).

76

A los resultados de los ensayos de compresión se aplicó un factor de conversión indicado en la NCh 170.Of.85 para pobretas cúbicas de 10x10x10 cm mencionado en la sección 3.3.5 (b).

Figura 4.27: Probetas elaboradas.

4.2.1. Ensayo de resistencia a la compresión

Antes de someter las probetas a compresión se realizó un registro del peso de las muestras y se midieron sus dimensiones (alto, largo y ancho). Luego se realizó el ensayo de resistencia a la compresión.

Figura 4.28: Probetas sometidas a compresión.

Los morteros deben cumplir los requisitos que correspondan según su aplicación. Estas son:

Los morteros de junta (“MA”) que se utilicen en albañilería armada, deben cumplir con los requisitos que exige la norma NCh 1928 Of. 1993.

En el caso de los morteros de junta para albañilería confinada, los morteros de revestimientos continuos (estucos) y el resto de los morteros (revestimientos discontinuos, industriales etc.), deben cumplir con los requisitos exigidos en la norma NCh 2256/1 Of. 2001.

En la tabla 4.5 se muestran resultados de ensayos a compresión correspondientes a dos dosificaciones, “MA” y “ME” según se especificó en sección la 3.3.3, tabla 3.7, diseñados de acuerdo a recomendaciones de Soprocal en sus fichas técnicas. Se puede apreciar lo siguiente:

77

Resistencia a compresión (1:0,5:4,5): En esta dosificación recomendada para “MA”, se observa que la muestra con adición de CV (MP2) presenta una leve disminución (4,81%) de la resistencia comparada con MP1. Las muestras desde “A” (M100) a “J” (M60Al20Ab10O10) constituidas con diferentes porcentajes de conchas, están comprendidas entre los 6 y 6,73 MPa, este último valor correspondiente al máximo (“F”), disminuye su resistencia en un 34,5% comparada con la muestra patrón con CV (MP2). Es importante destacar que en relación a los pesos de las muestras que contienen conchas de molusco como árido fino resultan ser en promedio 10,88% más livianas que las muestras patrón con arena.

Resistencia a compresión (1:2:9): En esta dosificación recomendada para “ME”, la resistencia para MP2 disminuye en un 4,95% al ser comparada con la muestra patrón sin CV (MP1). Las muestras desde “A” (M100) a “J” (M60Al20Ab10O10) constituidas con diferentes porcentajes de conchas, están comprendidas entre 2,28 y 2,74 MPa, este máximo valor (“F”) tiene una resistencia menor en un 20,60% comparada con MP2. En esta dosificación los pesos de las muestras con conchas como agregado fino son en promedio 23,6% más ligeras que las muestras patrones con arena.

En la tabla 4.4 se puede apreciar los resultados en detalle de los ensayos a compresión realizados para las dos dosificaciones en estudio.

78

Tabla 4.4: Resumen ensayo a compresión

Ver dosificación detallada para “MA” y “ME” en tablas 3.9 y 3.10, respectivamente, sección 3.3.4.

Cemento

Cal

Yeso

Razón A/C

T. Máx del árido

Nombre de la muestra A B C D E F G H I J MP1 MP2 MY

Conglomerante c/Adición CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaC CaCCV YCV

Resistencia a compresión (MPa) 6 6,72 6,21 6,42 6,54 6,73 6,38 6,35 6,62 6,37 10,8 10,28

Resistencia a compresión (MPa) 2,28 2,54 2,43 2,47 2,52 2,74 2,51 2,52 2,67 2,52 3,63 3,45 1,84

Ar100 Ar100 M100

MA

ME

M70Ab30 M50Ab50 M60Al30Ab10 M60Al30O10 M60Al10Ab10O20 M60Al20Ab10O10Proporción áridos conchas de

moluscos y arenaM100 Al100 M70Al30 M50Al50

Corriente

Hidráulica

Sulfato de Calcio hemihidratado

MA=0,6 / ME=0,7

5 mm

79

Las siguientes figuras 4.29 y 4.30 muestran los resultados del ensayo de compresión, en el cual los puntos representan las resistencias en MPa de las diferentes muestras.

Figura 4.29: Gráfico resistencia a compresión dosificación mortero de junta “MA”.

En el gráfico anterior se puede apreciar que a los 28 días, las muestras con conchas de

moluscos como árido fino están por debajo de los 10 MPa de resistencia que exige la NCh 1928 Of.1993 (valor representado por línea color verde) para “MA” (ver tabla 3.1: Requisitos principales para morteros de albañilería y estuco), donde la mejor resistencia la presentan la muestra “F” (M50Ab50) y “B” (Al100). Sin embargo en todas las muestras la resistencia a la compresión están comprendidas entre 6 y 6,73 MPa, demostrando que la diferencia en las proporciones de los cuatro tipos de conchas no influye de forma significativa en la resistencia a la compresión.

Otra observación es que los resultados de todas las muestras si cumplen con los 5 MPa exigidos por NCh 2256/1 Of.2001 para mortero utilizable para albañilería confinada fabricado con unidades hechas a mano (valor representado por línea color rojo).

En la figura 4.30 se presentan los resultados de las muestras elaboradas con una dosificación recomendada para “ME”.

0 0,5

1 1,5

2 2,5

3 3,5

4 4,5

5 5,5

6 6,5

7 7,5

8 8,5

9 9,5 10

10,5 11

11,5

A B C D E F G H I J MP1 MP2

Re

sist

em

cia

a co

mp

resi

ón

(M

Pa)

Muestras

MA

Requisito NCh 1928 Of.1993

Requisito NCh 2256/1 Of.2001

80

Figura 4.30: Gráfico resistencia a compresión dosificación estuco “ME”.

En el gráfico anterior podemos apreciar que 7 de las 10 muestras que usan árido fino de conchas cumplen el requisito de los 2,5 MPa exigidos por NCh 2256/1 Of.2001 (valor representado con línea color verde para estuco exterior y línea roja para estuco interior) como resistencia mínima a los 28 días. Adicionalmente el gráfico demuestra que el 70% de las muestras pueden ser clasificadas como estuco exterior (7 de 10 muestras) y para estuco interior (todas las muestras). La resistencia a compresión de la probeta de yeso con adición de vermiculita no cumple los 2 MPa exigidos como mínimo en la norma NCh 2477 Of.2000, línea representada de color negro. Es importante dejar en claro que esta norma se aplica a los morteros de yeso para ser usados en revestimientos interiores, en reparaciones y otros, por lo que se estudia y analiza junto a las muestras para “ME”.

4.2.2. Resultados ensayos de retentividad

El procedimiento se realizó de acuerdo a la sección 3.3.5 (b).

En la figura 4.31 se observan imágenes del proceso, que se inicia con la preparación del mortero, agregando agua hasta obtener una consistencia de 190 mm. A continuación se lleva al mezclador hasta observar que la pasta está homogénea. Luego se lleva a la mesa de sacudidas para determinar la consistencia, registrando su resultado como “A”. Finalmente se retira el mortero y se lleva a la máquina de succión por vacío durante un minuto, repitiendo posteriormente el paso a la mesa de sacudidas, dicho resultado se registra como “B”. Con estos dos valores (“A” y “B”) reemplazados en la ecuación 3.7 sección 3.3.5 (c) y se obtiene el resultado de retentividad del ensayo.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

A B C D E F G H I J MP1 MP2 MY

Re

sist

en

cia

a co

mp

resi

ón

(M

Pa)

Muestras

ME

Requisito NCh 2256/1 Of.2001 (estuco exterior)

Requisito NCh 2256/1 Of.2001 (estuco interior)

Requisito NCh 2477 Of.2000 (mortero yeso)

81

Figura 4.31: Proceso ensayo retentividad.

La norma NCh 2256/1 Of.2001 exige que la retentividad sea mayor que el 60%, es decir, como mínimo grado 2 para morteros de estuco, y para morteros de albañilería la NCh 1928 Of.1993 exige un 70%. Los resultados se reflejan en la tabla 4.5.

82

Tabla 4.5: Resumen ensayo retentividad

Cemento

Cal

Yeso

Razón A/C

T. Máx del árido

Nombre de la muestra A B C D E F G H I J MP1 MP2 MY

Conglomerante c/Adición CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaC CaCCV YCV

Retentividad (%) 77 79 79 78 76 75 75 77 75 76 67 73

Retentividad (%) 73 75 74 74 73 73 73 75 74 76 62 70 89

Ar100 Ar100 M100

MA

ME

M70Ab30 M50Ab50 M60Al30Ab10 M60Al30O10 M60Al10Ab10O20 M60Al20Ab10O10Proporción áridos conchas de

moluscos y arenaM100 Al100 M70Al30 M50Al50

Corriente

Hidráulica

Sulfato de Calcio hemihidratado

MA=0,6 / ME=0,7

5 mm

83

Como se puede observar, el “MP1 - MA“ no satisface el requisito exigido de 70% de retentividad mínima para albañilería, pero sí cumple “MP2“ con un 73%. Las demás muestras comparadas con la muestra patrón con adición de CV aumentan su retentividad logrando hasta un 8,30% de incremento.

Para la dosificación de “ME” tanto las muestras patrones como las muestras en estudio cumplen con el requisito mínimo de 60% de retentividad, aumentando en un 12.5% la “MP2“comparada con “MP1“. Las muestras “A” (M100) a “J” (M60Al20Ab10O10) varían entre 73 y 76%, por lo que las conchas de moluscos mejoran la retención de agua sobrepasando “MP2” (70% de retentividad).

El “MY” cumple lo exigido en la norma NCh 2477 Of.2000 superando el 85%, presentando el mejor desempeño en cuanto a esta propiedad. Es importante recordar que esta muestra de mortero de yeso se asemeja al material patentado español, ya que posee la misma dosificación pero presenta una diferencia en el componente de fibra de vidrio que es sustituido por CV en las mismas proporciones, lo que favorece detectar la influencia de CV en este tipo de mortero.

4.2.3. Ensayo de consistencia

La trabajabilidad de la mezcla se midió por medio del método de extendido en la mesa de sacudidas (ver sección 3.3.5 (a)), la que consiste en una mesa con un cono troncocónico, en el que se enrasa el material y se retiran los derrames. Luego de ser retirado, se hace accionar el sistema para dejar caer la plataforma por 25 veces durante 15 segundos en forma regular. Luego se miden y registran cuatro diámetros equidistantes con exactitud de 1 mm con la ayuda de un pie de metro, midiendo la extensión alcanzada por la mezcla, como se ve en la figura 4.32.

Figura 4.32: Mesa de sacudidas (NCh 2257/1 Of.1996).

En la tabla 4.6 podemos observar que no existe mayor diferencia entre los valores obtenidos, por lo que la absorción de las partículas tanto de conchas como de la arena utilizada en las muestras corrobora que el ensayo en laboratorio y el cálculo fue realizado correctamente. Los valores de absorción de las cuatro especies de conchas son muy similares, por lo que la cantidad de agua no varió de gran manera cumpliendo el requisito exigido por la NCh 1928.Of. 1993 para “MA” entre 180 y 220 mm, y NCh 2256/1 Of.2001 para “ME” entre 180 y 200 mm.

84

Tabla 4.6: Resumen ensayo consistencia

Cemento

Cal

Yeso

Razón A/C

T. Máx del árido

Nombre de la muestra A B C D E F G H I J MP1 MP2 MY

Conglomerante c/Adición CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaC CaCCV YCV

Consistencia (mm) 191 196 194 194 199 196 195 200 203 198 194 198

Consistencia (mm) 195 190 188 192 198 187 195 193 190 196 189 191 197

Ar100 Ar100 M100

MA

ME

M70Ab30 M50Ab50 M60Al30Ab10 M60Al30O10 M60Al10Ab10O20 M60Al20Ab10O10Proporción áridos conchas de

moluscos y arenaM100 Al100 M70Al30 M50Al50

Corriente

Hidráulica

Sulfato de Calcio hemihidratado

MA=0,6 / ME=0,7

5 mm

85

4.2.4. Ensayo de adherencia

La realización de este ensayo se efectuó de acuerdo a lo establecido en la sección 3.3.5 (b).

El procedimiento se muestra en la figura 4.33, donde se prepara la pasta de mortero en una mezcladora y posteriormente se recubren los pastelones de tal manera que queden totalmente cubiertos con igual espesor y afinado en toda su superficie. Luego al día 28 se efectúa el ensayo con un instrumento calibrado extractor de las calugas o pastillas (elementos de fierro adosado al pastelón). Los resultados de este ensayo se muestran en la tabla 4.7 y se grafica en la figura 4.34.

Figura 4.33: Procedimiento ensayo adherencia, método de tracción directa.

86

Tabla 4.7: Resumen ensayo adherencia

Cemento

Cal

Yeso

Razón A/C

T. Máx del árido

Nombre de la muestra A B C D E F G H I J MP1 MP2 MY

Conglomerante c/Adición CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaC CaCCV YCV

Adherencia (MPa) 0,19 0,26 0,23 0,25 0,26 0,27 0,26 0,26 0,23 0,28 0,83 0,49

Adherencia (MPa) 0,12 0,15 0,15 0,14 0,17 0,18 0,16 0,15 0,19 0,17 0,41 0,29 0,37

Ar100 Ar100 M100

MA

ME

M70Ab30 M50Ab50 M60Al30Ab10 M60Al30O10 M60Al10Ab10O20 M60Al20Ab10O10Proporción áridos conchas de

moluscos y arenaM100 Al100 M70Al30 M50Al50

Corriente

Hidráulica

Sulfato de Calcio hemihidratado

MA=0,6 / ME=0,7

5 mm

87

En la figura 4.34 podemos observar en la dosificación para “MA”, que “MP2” presenta una disminución en un 41% con relación a “MP1“, demostrando que la adicción de CV en estudio no favorece la adherencia del mortero.

Las muestras “A” (M100) hasta “J” (M60Al20Ab10O10) cumplen 9 de 10 el requisito de adherencia establecido por la NCh2256/1 que es de al menos 0,20 MPa a los 28 días para albañilería armada, destacando que estas 9 muestras presentan valores similares por lo que su comportamiento es parecido frente a este requisito.

Figura 4.34: Resultados de ensayo de adherencia para “MA”. Dosificación albañilería.

Luego en la dosificación para estuco (figura 4.35) ninguna de las muestras que presentan conchas de molusco cumple con el requisito mínimo de la NCh 2256/1 Of.2000 con un mínimo de adherencia de 0,20 MPa a los 28 días. Por otra parte, el mortero patrón MP2 (con adición de ceniza volante) tiene una adherencia 29% menor que el mortero MP1 (sin ceniza), ambos satisfacen la normativa.

Entre las muestras “A” (M100) a la “J” (M60Al20Ab10O10) que tiene conchas en su composición, todas presentan valores similares por lo que las proporciones de las 4 especies de conchas no son determinantes para el resultado de esta propiedad.

La muestra “MY”, que corresponde al mortero de yeso confeccionado con 100% de mejillón como árido fino, se obtuvo una adherencia de 0,37 MPa cumpliendo el requisito de los 0,3 MPa exigidos por la NCh 2477 Of.2000.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

A B C D E F G H I J MP1 M-P2

Ad

he

ren

cia

(MP

a)

Muestras

MA

Requisito NCh 2256/1 Of.2001

88

Figura 4.35: Resultados de ensayo adherencia para “ME”. Dosificación estuco.

4.2.5. Análisis de las propiedades mecánicas y físicas

El análisis contempla dos criterios: disponibilidad de las conchas de moluscos y su desempeño frente a cada requisito de los diferentes ensayos (ver tabla 3.1).

a) Resistencia a compresión albañilería: Los resultados demuestran una disminución de la resistencia en el mortero patrón que presenta adición de ceniza volante (MP2), sin embargo los dos patrones, tanto MP1 como MP2 cumplen el requisito de la NCh 1928 Of.1993 de 10 MPa. La muestra que presenta mayor resistencia corresponde a la “F” (M50Ab50), que contiene como árido fino 50% de mejillón y 50% de abalón resistiendo 6,73 MPa por lo que no cumple el requisito para albañilería armada, pero si cumple la NCh 2256/1 Of.2001 de 5 MPa de resistencia para albañilería confinada (unidades hechas a mano). Dado que los resultados de las 10 muestras (“A” a la “J”) varían entre 6 y 6.73 MPa (cumpliendo todas los 5 MPa exigidos), y tomando en cuenta la disponibilidad de las conchas, se puede considerar que la muestra “A” (M100) compuesta por 100% de mejillón cumple con lo exigido y a la vez se cuenta con más cantidad de materia prima para su producción, lo que la hace ser una mejor opción, esta muestra es graficada en la figura 4.36 junto a los morteros patrones MP1 y MP2.

La muestra “MP1” presenta un 8% sobre el requisito de la NCh 1928 Of.1993 de 10 MPa de resistencia a compresión y la muestra MP2 un 2.8%. Mientras que la muestra “A“(M100) presentó un 20% sobre el requisito de la NCh 2256/1 Of.2001 de 5 MPa.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

A B C D E F G H I J MP1 MP2 MY

Ad

he

ren

cia

(MP

a)

Muestras

ME

Requisito NCh 2256/1 Of.2001

Requisito NCh 2477 (MY)

89

Figura 4.36: Resistencia a compresión “MA” muestra “A” (M100).

b) Resistencia a compresión estuco: Los resultados indican que los dos morteros patrones cumplen con el requisito de la NCh 2256/1 Of.2001 de 1 y 2,5 MPa, para estuco interior y exterior, respectivamente. De la figura 4.30 se determinó que 7 de las 10 muestras que presentan conchas como árido fino cumplen con los 2,5 MPa para estuco exterior, siendo la muestra “F” (M50Ab50) la que presenta mayor resistencia. Sin embargo la disponibilidad de” I” (M60Al10Ab10O20) es mayor, por lo que esta muestra presenta la ventaja de estar en mayor cantidad que las otras y presenta propiedades aceptables dentro de la norma, por lo que esta muestra es graficada ya que en estos términos resulta ser la mejor opción (figura 4.37). La muestra “MP1” presenta un 45,2% sobre el requisito de la NCh 2256 Of.2001 para estuco exterior de 2,5 MPa de resistencia a compresión, la muestra MP2 un 38% y la muestra “I” (M60Al10Ab10O20) un 6,8%.

Figura 4.37: Resistencia a compresión estuco muestra “I” (M60Al10Ab10O20).

+8% +2,8%

+20%

0

2

4

6

8

10

12

MP1 MP2 A

Re

sist

en

cia

a co

mp

resi

ón

(M

Pa)

Muestras

MA

Requisito NCh 1928 Of.1993

Requisito NCh 2256/1 Of.2001

+45,2% +38%

+6,8%

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

MP1 MP2 I

Re

sist

en

cia

a co

mp

resi

ón

(M

Pa)

Muestras

MA

Requisito NCh 2256/1 Of.2001 (estuco exterior)

Requisito NCh 2256/1 Of 2001 (estuco interior)

90

c) Retentividad albañilería: Los resultados indican que la muestra patrón MP1 no alcanza el 70% de retentividad exigido por NCh 1928 Of.1993 (representada por una línea horizontal de color verde). La muestra patrón MP2 se puede apreciar en su resultado la influencia de la adición de ceniza volante, ya que presenta un incremento de 67% (MP1) a un 73% de retentividad. Para las muestras “A” (M100) hasta la “J” (M60Al20Ab10O10), se refleja que las conchas aumentan la retentividad del mortero, encontrándose entre 75% y 79% (tabla 4.5), lo cual es un dato de bastante importancia, ya que mejora la calidad del mortero en términos de retentividad y corresponde a una nueva observación, debido a que no se encuentra en ninguna investigación a la fecha. La muestra “C” (M70Al30) presenta el mayor porcentaje de retentividad (79%), compuesta por 70% de mejillón y 30% de almeja (figura 4.38). Todas las muestras satisfacen el requisito de la NCh 2256/1 Of.2001 de 60% de retentividad para albañilería confinada (representada por una línea horizontal de color rojo).

La muestra “MP1” presenta un 4,1% bajo el requisito de la NCh 1928 Of.1993 de 70% de retentividad, la muestra MP2 un 4,28% sobre este requisito y la muestra “C” (M70Al30) un 12,8% sobre este requisito.

Figura 4.38: Retentividad albañilería muestra “C” (M70Al30).

d) Retentividad estuco: Los resultados demuestran que el mortero patrón “MP1” satisface el 60% exigido por la NCh 2256/1 Of.2001 (representada como una línea horizontal de color rojo). La muestra “MP2” refleja la influencia de la CV incrementando la retentividad de un 62% (MP1) a un 70%. Las retentividades de las muestras “A” (M100) a “J” (M60Al20Ab10O10) presentan un incremento porcentual, variando entre 73 y 76% (tabla 4.5), logrando la muestra “A” (M100) ser la de mejor porcentaje de retentividad (76%). Teniendo en cuenta la cantidad de conchas se escoge para esta propiedad la muestra “A” (M100) (figura 4.39).

La muestra “MP1” presenta un 3,33% sobre el requisito de la NCh 2256/1 Of.2000 de 60% de retentividad la muestra MP2 un 16,66% y la muestra “A” (M100) un 21,6%.

-4,28%

+4,28% +12,8%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

MP1 MP2 C

Re

ten

tivi

dad

(%

)

Muestras

Retentividad (%)

Requisito NCh 1928 Of.1993

Requisito NCh 2256/1 Of.2001

91

Figura 4.39: Retentividad estuco muestra “A” (M100).

e) Consistencia albañilería: Los resultados demuestran que no existe mayor diferencia entre los valores obtenidos, cumpliendo la NCh 1928 Of.1993 que exige una consistencia entre 180 y 220 mm, lo que justifica la dosificación corregida con los resultados del ensayo de absorción de agua de las partículas de conchas y arena, cumpliendo con la expectativa, ya que significa que el árido compuesto por las diferentes conchas no está absorbiendo el agua de amasado.

f) Consistencia estuco: Ocurre lo mismo que en la consistencia para albañilería, los valores no presentan mayores diferencias de las diferentes muestras y cumplen la NCh 2256/1 Of.2001 que exige una consistencia entre 180 y 200 mm.

g) Adherencia albañilería: En “MP2” se observa una disminución (40%) en la resistencia a la

adherencia debido a la influencia de la CV que está en estudio. Es importante mencionar que en los morteros que tienen buena retentividad, si las unidades de albañilería ejercen succión, ésta puede producir una penetración de pasta en la unidad, lo que mejoraría la adherencia y que no ocurre en este caso. Esto debe tener su fundamento en el tipo de ceniza y su calidad. El mortero que presenta la mayor adherencia es la muestra “J” (M60Al20Ab10O10) cumpliendo con el requisito de 0,2 MPa de resistencia a la adherencia a los 28 días de la NCh 2256/1 Of.2001, pero tomando también en consideración aparte del desempeño el requisito de disponibilidad, se escoge la muestra “B” (Al100) (figura 4.40).

La muestra “MP1” es más de tres veces superior al requisito de la NCh 2256/1 Of.2000 de 0,2 MPa, la muestra MP2 145% mayor y la muestra “B” resultó ser 30% superior al requisito.

+3,33%

+16,66% +21,6%

0 5

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

MP1 MP2 A

Re

ten

tivi

dad

(%

)

Muestras

Retentividad (%)

Requisito NCh 2256/1 Of.2001

92

Figura 4.40: Adherencia albañilería muestra “B” (Al100).

h) Adherencia estuco: Para esta dosificación solo las 2 muestras patrones satisfacen el

requisito de la NCh 2256/1 Of.2001 de 0,2 MPa, sus valores son similares, por lo que la influencia de la ceniza volante no es determinante. La muestra que presenta mayor adherencia es la muestra “I”, compuesta por 10% abalón, 60% mejillón, 10% de almeja y 20% de ostión como agregado fino, pero es importante mencionar que todas las muestras presentan valores similares (figura 4.35).

La muestra “MP1” esta 105% por sobre el requisito de la NCh 2256/1 Of.2000 de 0,2 MPa,

la muestra MP2 45% mayor y la muestra “I” (M60Al10Ab10O20), que es la muestra que presenta mayor adherencia está 5% por debajo del requisito (figura 4.41).

Figura 4.41: Adherencia estuco muestra “I” (M60Al10Ab10O20).

+315%

+145

+30%

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

MP1 MP2 B

Ad

he

ren

cia

(MP

a)

Muestras

MA

Requisito NCh 2256/1 Of.2001

+105%

+45%

- 5%

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

MP1 MP2 I

Ad

he

ren

cia

(MP

a)

Muestras

ME

Requisito NCh 2256/1 Of.2001

93

4.2.6. Análisis comparativo general entre muestras con conchas de moluscos

Se idearon dos gráficos uno para “MA” y otro para “ME” (figuras 4.42 y 4.43, respectivamente) a partir de los resultados de los 4 tipos de ensayos (tabla 4.8) que permite hacer un análisis comparativo entre las diferentes muestras con conchas.

Tabla 4.8: Factorial de ensayos con resultados

Cemento

Cal

Yeso

Razón A/C

T. Máx del árido

Nombre de la muestra A B C D E F G H I J MP1 MP2 MY

Conglomerante c/Adición CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaCCV CaC CaCCV YCV

Resistencia a compresión (MPa) 6 6,72 6,21 6,42 6,54 6,73 6,38 6,35 6,62 6,37 10,8 10,28 -

Consistencia (mm) 191 196 194 194 199 196 195 200 203 198 194 198 -

Retentividad (%) 77 79 79 78 76 75 75 77 75 76 67 73 -

Adherencia (MPa) 0,19 0,26 0,23 0,25 0,26 0,27 0,26 0,26 0,23 0,28 0,83 0,49 -

Resistencia a compresión (MPa) 2,28 2,54 2,43 2,47 2,52 2,74 2,51 2,52 2,67 2,52 3,63 3,45 1,84

Consistencia (mm) 195 190 188 192 198 187 195 193 190 196 189 191 197

Retentividad (%) 73 75 74 74 73 73 73 75 74 76 62 70 89

Adherencia (MPa) 0,12 0,15 0,15 0,14 0,17 0,18 0,16 0,15 0,19 0,17 0,41 0,29 0,37

Corriente

Hidráulica

Sulfato de Calcio hemihidratado

MA=0,6 / ME=0,7

5 mm

Ar100 Ar100 M100

MA

ME

M70Ab30 M50Ab50 M60Al30Ab10 M60Al30O10 M60Al10Ab10O20 M60Al20Ab10O10Proporción áridos conchas de

moluscos y arenaM100 Al100 M70Al30 M50Al50

94

Las gráficas de la figura 4.42 Y 4.43 (para “MA” y “ME”, respectivamente) se generaron de acuerdo a un valor adimensional “I” para que sea un gráfico coherente ya que contiene los 4 ensayos realizados (distintas variables). El valor estándar corresponde al “MP1”, y este valor fue utilizado como base de referencia para calcular las otras muestras Este valor fue calculado de la misma manera para cada ensayo, donde el mortero patrón (MP1) es dividido por su valor de referencia, que sería el mismo valor, por lo que para cada ensayo “MP1” siempre será 1. Luego se calcula el valor para “MP2” dividiéndolo por su referencia que sería el valor que tenga para ese ensayo “MP1”. Posteriormente para las muestras con conchas se realiza lo mismo, donde son divididas por su valor de referencia que es MP2 para cada ensayo (recordar que MP2 es referencia de las muestras con conchas ya que la única diferencia en su composición es el tipo de árido, y entre MP1 y MP2, es que este último contiene adición de CV en su composición)

a) I (MP1)= MP1/MP1 1 (siempre para cada ensayo).

b) I (MP2)= MP2/MP1 (el valor de “MP2” se divide por “MP1” para cada uno de los ensayos).

c) I (A)= A/MP2 (el valor de “A” se divide por “MP2” para cada uno de los ensayos).

d) I (B)= B/MP2 (se realiza la misma operación para cada muestra con conchas (AJ) manteniendo constante el denominador que es el valor de MP2).

Las gráficas ayudan a observar de mejor manera lo planteado en los análisis, donde se aprecia como varía el desempeño de cada mortero en estudio con respecto a MP2 para cada ensayo. Cada línea representa una muestra, por lo que existen 12 líneas para “MA” y 13 líneas para “ME”, ya que esta última contiene mortero de yeso dosificada para estuco. Se observa que la línea de color negro representa MP1 que es perfectamente horizontal, ya que para cada ensayo su valor es 1. La línea también de color negro representa MP2 y se observa como aumenta o disminuye con los distintos ensayos con respecto a MP1, lo mismo ocurre para las muestras con conchas, donde se pueden comparar directamente su comportamiento ya sea con MP1 o MP2.

De las gráficas podemos concluir que el comportamiento de las diferentes propiedades estudiadas en los 4 ensayos son bastante similares, por lo que la calidad de las conchas basado en su dureza dado al contenido de nácar no es determinante, pero si se puede mencionar que la propiedad más sensible a la calidad de la concha es la adherencia, ya que la diferencia entre muestras para este ensayo es mayor comparado a lo que sucede con los demás. Por lo tanto, en general, es irrelevante el tipo de concha que se ocupe y su disponibilidad de cada una no sería una variable limitante, ya que se podrían mezclar de manera arbitraria.

95

Figura 4.42: Comparación general entre todas las muestras para "MA".

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

0,65

0,7

0,75

0,8

0,85

0,9

0,95

1

1,05

1,1

Resistencia a la compresión

Retentividad Consistencia Adherencia

Índ

ice

de

de

sem

pe

ño

"I"

Propiedad medida

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

MP1

MP2

96

Figura 4.43: Comparación general entre todas las muestras para “ME”.

Es importante mencionar que la forma y la textura superficial de las partículas inciden conjuntamente, existiendo una interdependencia de sus efectos en la masa que componen. Por ello, es necesario tener presente este hecho al evaluar las características y calidad de los áridos.

Tomando en consideración estos aspectos geométricos, con respecto a la esfericidad, se

observó que las partículas de mejillón y ostión corresponden a una partícula lajeada (laja), ya que la dimensión más grande de la partícula es varias veces mayor que su dimensión más pequeña. Con respecto a la textura superficial se observan bastante lisas, por lo que estos aspectos podrían explicar que su resistencia a compresión sea inferior a las otras.

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

0,65

0,7

0,75

0,8

0,85

0,9

0,95

1

1,05

1,1

1,15

1,2

1,25

1,3

Resistencia a la compresión

Retentividad Consistencia Adherencia

Índ

ice

de

de

sem

pe

ño

"i"

Propiedad medida

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

MP1

MP2

MY

97

Las partículas de almeja y abalón con respecto a la esfericidad tienden a ser partículas

cúbicas, ya que las dimensiones que poseen según tres ejes de cualquier sistema triortogonal, son muy parecidas o iguales. Con respecto a su textura se puede mencionar que tiene un grado de aspereza al tacto que no poseen las partículas de mejillón.

4.3. Análisis económico y viabilidad de su confección

Para obtener el costo de producción del mortero propuesto por metro cúbico se deben calcular los costos que intervinieron en el mismo. Cabe recalcar que el valor obtenido corresponde una producción que se puede considerar artesanal, motivo por el cual el valor de producción disminuirá drásticamente al industrializar el proceso y así fabricar en grandes cantidades. En este análisis los costos se acotan a los que influyen directamente en su elaboración.

Para realizar el análisis de costo, lo primero que se consideró es el tipo de mortero, el cual, obedece a la dosificación para “MA” de tabla 4.9.

Tabla 4.9: Dosificación de mortero

Fuente: Ficha técnica Soprocal (CDT-1, 2006)

Las cotizaciones de los materiales tradicionales, se obtuvieron de la empresa de materiales “HOMECENTER SODIMAC”. El valor del costo del horno de ignición se realizó de acuerdo al precio del consumo en kWh de electricidad, que según Chilectra corresponde a $ 88 por cada kWh consumido. De acuerdo a las especificaciones del horno de ignición Troxler, éste puede llegar a consumir hasta 3 kWh. Luego teniendo como base lo realizado en el laboratorio para obtener la cantidad de árido para 1 metro cúbico de mortero se realizó el siguiente cálculo:

$88 1 kWh

3 kWh $264

Con la capacidad del horno, se pueden obtener en una hora 8 Kg de conchas calcinadas para ser trabajadas.

La densidad neta de las conchas son similares, por lo que se saca un promedio, obteniendo 2,66 Kg/lt.

Se calcula el volumen por hora de conchas que facilita el horno, obteniendo:

Volumen conchas de moluscos por hora = 8 Kg/2,66 Kg/lt =3 lt. 1 hr 3 lt. 975 lt. 325 hrs.

325 hrs x 3 kWh = 975 kWh (se consumiría esta cantidad con el horno Troxler de laboratorio para obtener 975 litros de agregado fino de conchas).

Cemento Cal Árido Agua Mortero resultante

6 sacos 3 sacos 975 litros 260 litros 1050 litros

98

$88 1 kWh

975 kWh $85.800 (costo total horno para 1 metro cúbico de mortero).

El costo del proceso de trituración mediante la máquina desgaste de Los Ángeles para 1 m

3 de conchas, tomando en cuenta: tiempo de duración de 1 minuto y 30 segundos con 6 esferas

de carga abrasiva; muestra seca de 10000 gramos, lo que se traduce, considerando una densidad neta promedio de 2,66 Kg/lt, un volumen de 3,76 lts. Luego se estimó que la pérdida en peso fue de un 3% y se calculó lo siguiente:

Masa=2,66 kg/lt x 975 lt= 2593,5 kg pesan 975 lt

2593,5 kg x3%= 77,8 kg

2593,5 kg + 77,8 kg= 2671,3 kg

Volumen= 2671,3 kg /2,66 kg/lt= 1004,2 lt 1005 lt. de material seco total se necesitarían colocar al interior de dicha máquina de desgaste para ´producir 975 lt de árido fino de conchas de moluscos (considerando un 3% de pérdida en peso debido a que las partículas resultan ser inferiores a malla #100). Por lo tanto:

3,76 lt 1,5 min

1005 lt 401 min (6,7 hr)

La potencia consumida por la Máquina de los ángeles se obtuvo del “Manual Los Ángeles Abrasion Machine – Model H-3860, is designed to conform to ASTM C131, C535 and AASHTO T96” teniendo un valor máximo de consumo de 0,46 kWh.

6,7 hr x 0,46 kWh = 3,082 kWh (se consumirían mediante el proceso de trituración por Máquina desgaste de Los Ángeles para obtener 975 litros de agregado fino de conchas).

$88 1 kWh

3,082 kWh $271,3 (costo total máquina de Los Ángeles para 1 metro cúbico de mortero).

Sumatoria consumos: 975 kWh (horno)+3,082 kWh (máquina de Los Ángeles) = 978,1 kWh

$88 1 kWh 978,1 kWh $86072,8 (costo total horno y máquina de Los Ángeles).

Los costos que resultaron para 1 metro cúbico de mortero convencional, están reflejados en la tabla 4.11 (ver Anexo 5.2.4: Cotización Sodimac).

99

Tabla 4.10: Costo para 1 metro cúbico de mortero convencional

Cemento Cal Árido Agua Mortero resultante

Cantidad 6 sacos 3 sacos 975 lts. 260 1050 lts.

Costo ($/m3) 27.300 8.670 33.540 791 $ 70.301

Posteriormente se calculó el costo para “MA” elaborado en laboratorio:

Tabla 4.11: Costo para 1 metro cúbico de mortero con conchas

La relación de precios de los morteros confeccionados está representada en la figura 4.44. Se consideró valor Uf al 26 de Octubre de 2014 de $24.295,68:

Figura 4.44: Comparación de costos para 1 metro cúbico de mortero.

Se puede observar en la figura anterior, que la confección artesanal para 1 metro cúbico de “MP1” tiene un costo de 2,89 UF, mientras que el mortero confeccionado con conchas se tiene un costo de 5,06 UF, siendo así un 75% más caro en términos monetarios a escala de laboratorio. En el valor del costo económico es determinante el gasto eléctrico del horno de ignición, por lo que el valor de producción disminuirá significativamente al industrializar el proceso siendo fabricado en grandes cantidades.

En relación a los costos de traslado de la materia prima, esto fue despreciable en la investigación, debido a que se llevó a cabo gracias a la gestión de personas que ayudaron de forma desinteresada para beneficiar el desarrollo de esta tesis y lo que fue además un beneficio para las empresas que participaron entregando los deshechos de conchas. Estas empresas normalmente deben destinar un monto de dinero al traslado y eliminación de estas conchas, ya que se consideran peligrosos para el medioambiente.

0

1

2

3

4

5

6

Mortero convencional Mortero con conchas

Co

sto

s (U

F)

Mortero convencional

Mortero con conchas

Cantidad 6 sacos 3 sacos 975 lts. 975 kWh 3,082 kWh 265 1050lts.

Costo ($/m3) 27.300 8.670 0 85.800 271,3 806 $ 122.848

AguaMortero

resultante

Consumo eléctrico

horno de igniciónÁridoCalCemento

Consumo eléctrico máquina

de Los Ángeles

100

Las empresas conserveras deben tener a su disposición una serie de mecanismos para desechar correctamente los residuos y desinfectarlos, lo que es más riguroso aún en el caso de aquellas empresas que retiran sus desechos en zona litoral. Luego se debe considerar el costo del traslado de los residuos hacia vertederos autorizados por cada departamento de Medioambiente del municipio correspondiente. Este costo va a ser variable de acuerdo a la cantidad de residuos que se generen y a la distancia en la que se encuentre el vertedero (usualmente costo por cubo/kilómetro del camión contratado).

Uno de los focos estratégicos del Ministerio del Medio Ambiente es la Gestión Sustentable de Residuos Sólidos, la que permite reducir los impactos ambientales mediante un adecuado manejo de los recursos desde los puntos de vista económico, ambiental y social. Por lo que la gestión integral de residuos peligrosos es uno de los principales desafíos de la industria moderna. La reducción, reuso y reciclaje son el foco de atención de la gestión en las principales empresas del país y del mundo.

El proceso de recolección de conchas de moluscos involucra externalidades o impactos ambientales positivos como la disminución de malos olores, además de afectar positivamente el paisajismo de la zona y los espacios. Una industrialización implicaría un importante impacto ambiental positivo. Al mismo tiempo se transformaría en una alternativa de ingresos para pobladores del lugar, donde serían remunerados por la actividad de recolección.

101

5. Conclusiones y Propuestas de Futuras Investigaciones

5.1. Conclusiones

La elevada producción de la industria conservera en Chile ha supuesto en los últimos años un notable incremento de los residuos generados, en forma de conchas, residuos que en una propoción considerable se están depositando en vertederos. La presente investigación abre una puerta a alternativas y aplicaciones del reciclaje de conchas de moluscos, en productos de construcción. El estudio permitió obtener un producto que propone, mediante el reciclaje de conchas disminuir problemas medioambientales ocasionados por los residuos procedentes de la industria conservera de moluscos.

El producto elaborado en esta investigación presenta diversas características positivas sobre los morteros desarrollados, dentro de las propiedades de mayor relevancia se encuentra la trabajabilidad, retentividad y resistencia a compresión, ya que éstas afectan al proceso de colocación de unidades de albañilería, el resultado final de éste y el grado de adherencia en estucos.

Con respecto a las propiedades mecánicas, la resistencia a compresión disminuye con la adición de CV (MP2) a la edad de 28 días, lo cual era esperado. Teniendo este valor como base de referencia para determinar la influencia y comportamiento de las conchas como árido fino en la confección de un mortero, se puede observar que disminuye la resistencia a compresión, siendo esto, válido para ambas dosificaciones (“MA y “ME”). Con respecto a la adherencia, la adición de ceniza volante disminuye el desempeño frente a esta propiedad, la que disminuye aún más con la adición de conchas de moluscos, tanto para la dosificación para albañilería como para la de estuco.

En cuanto a las propiedades físicas, la retentividad presenta un incremento con la adición de ceniza volante, la que resulta determinante, ya que con su incremento se logra satisfacer el requisito de la NCh 1928 Of.1993 de 70% de retención de agua, luego que el mortero convencional para albañilería armada solo logró un 67%. Lo mismo ocurre en el mortero con dosificación para estuco. La influencia del árido compuesto por conchas de moluscos es positiva para esta propiedad, ya que aumenta la retentividad del mortero, tanto para la dosificación para “MA” como “ME”, la que corresponde a una nueva observación y bastante relevante para futuras investigaciones. Con respecto a la consistencia, los resultados de los morteros de todas las muestras no presentan mayor diferencia en sus dos dosificaciones, justificando de este modo que la dosificación fue correctamente corregida por absorción de la partículas de conchas de moluscos.

Al analizar los resultados de resistencia a compresión, adherencia, consistencia y retentividad para las dos dosificaciones “MA” (armada y confinada) y “ME”(exterior e interior) teniendo en consideración los requisitos establecidos en la tabla 3.1 y los resultados de los ensayos para cada muestra (tabla 4.8), el mortero elaborado con conchas como árido fino no cumple para “ME” (exterior e interior), ya que falla por adherencia no alcanzando ninguna muestra el requisito mínimo de 0,2 MPa establecido en la NCh 2471 Of.2000, pero si cumple para un mortero de junta (“MA”) dosificado para albañilería confinada (unidades hechas a mano), donde el 100% satisfacen todos los requisitos para este uso [A (M100); B (Al100); C (M70Al30); D (M50Al50); E (M70Ab30); F (M50Ab50); G (M60Al30Ab10); H (M60Al30O10); I (M60Al10Ab10O20) y J (M60Al20Ab10O10)]. Tomando en cuenta la disponibilidad de las conchas como materia prima para ser utilizado como árido fino en la confección de estos morteros, la muestra “C” (M70Al30) sería la opción, ya que cumple con el requisito de la NCh 2256/1 Of.2001 y se encuentra en mayor cantidad, pero considerando el análisis general en la sección 4.2.6, es irrelevante el tipo de concha que se ocupe y la disponibilidad de cada una no sería una variable limitante, ya que se podrían mezclar de

102

manera arbitraria para obtener un mortero que cumpla con los requisitos para albañilería confinada (unidades hechas a mano).

La muestra MY, compuesta por yeso, CV y concha de mejillón como árido fino no cumple con todos los requisitos que establece la NCh 2477 Of.2000, fallando por resistencia a compresión, logrando 1,84 MPa de los 2 MPa que exige como mínimo la norma. La diferencia en términos de resistencia a compresión de la muestra ideada en esta investigación con la elaborada por investigadores del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad de Sevilla, es de un 15,2% inferior, por lo que la sustitución de la fibra de vidrio por ceniza volante no es positiva para el desempeño frente a esta propiedad, resultado que era de esperar a la edad de 28 días, pero a edades superiores a este plazo, dado al tipo de ceniza utilizada mejoraría sustancialmente.

El mortero confeccionado con conchas como sustituto total del árido otorga beneficios en la calidad del mortero en términos de retentividad, no así en las propiedades mecánicas (resistencia a compresión y adherencia), también otorga beneficios ecológicos, ya que reduce impactos ambientales; en términos de espacios, paisajismo y malos olores.

Con relación al análisis económico, éste se llevó a cabo de acuerdo a una producción artesanal para 1 metro cúbico de mortero dosificado para “MA” obteniéndose un 73% más caro que un mortero convencional, destacando que el valor de producción disminuirá significativamente al industrializar el proceso, ya que se utilizarían hornos de otra envergadura para el tratamiento de calcinación.

En Chile se recolectan más de 277.869 toneladas de las cuatro especies de moluscos estudiados, que equivalen a un 60,10% del desembarque total general de todas las especies en el año 2012 (ver Anexo 5.2.1). Tomando un promedio de un 70% para la concha del peso total del molusco, se tiene 194.508 toneladas de residuo o mejor dicho de materia prima, y considerando un promedio de 3,5% de pérdida en peso por calcinación (dato teniendo como base lo realizado en el laboratorio), resulta una cantidad de 187.700 toneladas de árido de conchas para la elaboración de morteros. Con tal cantidad, teniendo en cuenta una densidad neta promedio de 2668 Kg/m

3 (tabla

4.3), se podrían producir 70.352.320 litros (70.352,32 m3) de áridos de las cuatro conchas de

moluscos mezclados, que equivalen a una producción de 72.156 m3 de mortero para albañilería

confinada, considerando la dosificación propuesta para “MA” (tabla 3.9) y considerando el porcentaje que pertenece a cada especie, para la muestra “C” (M70Al30), se podrían producir 9.750,1 mᶟ de mortero. Según “Industria del Árido en Chile” (2001) estimó la demanda de áridos a partir de la demanda del cemento según su uso (Edificación No Habitacional, Pavimentación, Prefabricadores, Obras Civiles, Edificación Habitacional, Ampliaciones y Otros), obteniendo un consumo de áridos al año 2005 de 22,45 millones de m

3 (total País), de los cuales 6,76 millones de

m3 se utilizan para morteros, por lo tanto, el aporte total en áridos constituidos por conchas de

moluscos de las especies en estudio correspondería a un 1,04%.

Según Anexo 5.2.2 el desembarque y extracción artesanal total de moluscos de todas las especies se concentra mayoritariamente en la Región de Los Lagos estimado en un 63%. También es importante mencionar que esta misma región presenta gran parte del desembarque y extracción artesanal de las cuatro especies de conchas en estudio, estimando un valor de acuerdo al Anexo 5.2.2, correspondiente a un 96,88% (Sernapesca, 2012), lo que se podría traducir en un aporte mucho más significativo, ya que se podría recurrir a un plan de reciclaje de conchas con el fin de reducir la demanda tanto a las plantas de áridos productoras en esa región como en la compra a empresas productoras de otras zonas del País, que según “Industria del Árido en Chile” (2001) el consumo de áridos para morteros se estima en 1,63 millones de m

3 para la zona Sur (Regiones VII,

VIII, IX y X), , donde el aporte equivaldría a un 4,18% (porcentaje que ascendería si se considerara

103

sólo el consumo de áridos en la X Región) lo que implicaría generar variables positivas para el medio ambiente (generar una nueva idea para la producción de áridos a partir de conchas de moluscos y provocar un impacto ambiental positivo debido a la eliminación de malos olores, mejoramiento estético de paisajismo, espacios limpios de residuos y una alternativa de ingreso económico para gente de la zona).

La Ley General sobre Bases del Medio Ambiente, Nº 19.300 tiene por objetivo ser el marco legal en materia medioambiental. Una de las formas de protección que esta ley tiene es el Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA), al que deberá someterse todo proyecto o actividad que aparezca señalado en el Artículo 10 de la misma Ley. Un Estudio de Impacto Ambiental (EIA) es un documento que describe las características de un proyecto o actividad que se pretenda llevar a cabo. Proporciona antecedentes fundados para la predicción, identificación e interpretación de su impacto ambiental y describir las acciones que ejecutará para impedir o minimizar sus efectos adversos. Ingresan al SEIA diversos proyectos entre ellos explotaciones, plantas procesadoras y disposición de residuos y estériles, así como la extracción industrial de áridos, turba y greda. Se entiende por extracción industrial de áridos cuando se trata de: extracción de áridos o greda en una cantidad igual o superior a 400 m

3 diarios o 100.000 m

3 totales de material extraído durante la vida

útil del proyecto o actividad.

Lo mencionado acerca de la cantidad de áridos formados por conchas de moluscos es sumamente importante, ya que la Cámara Chilena de la Construcción propuso la conformación de un “Comité de Áridos” en el año 2010 compuesta por representantes del Ministerio de Obras Públicas, el Ministerio de Vivienda y Urbanismo, la Cámara Chilena de la Construcción, el Instituto del Cemento y del Hormigón y el Instituto Chileno del Asfalto, donde una de las razones principales que llevó a esta idea, fue abordar el problema que tienen los áridos en Chile, donde la demanda de este material supera en amplias proporciones a la oferta, lo que implica la creación de un mercado informal que no paga impuestos, vendiendo material de mala calidad.

104

5.2. Propuestas a Futuras Investigaciones

Estudiar otras dosificaciones de manera que cumpla la NCh 2256/1 Of.2001 para estucos.

Estudiar las características físico-térmicas por medio del ensayo del anillo de guarda.

Someter al mortero a ensayo de resistencia al fuego de acuerdo a la NCh 935/1 Of.1984.

Estudiar la durabilidad del mortero con árido de conchas de moluscos.

Evaluar el comportamiento de la conductividad térmica del mortero con conchas de moluscos como árido fino.

Realizar análisis microscópico a las partículas de conchas.

Buscar proceso alternativo que evite la calcinación de las conchas de manera de cuantificar la diferencia en términos de propiedades mecánicas y físicas.

105

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Anexos

5.2.2. Anuario Sernapesca 2012

ESPECIE ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TotalCAROLA - - - - 1 - - - - - - - 1

CHASCA 23 8 18 2 6 1 - 3 6 10 12 46 135

CHASCON O HUIRO NEGRO 24.025 21.497 27.049 21.689 22.743 21.029 20.410 22.089 20.051 20.562 22.195 25.383 268.722

CHICOREA DE M AR 122 65 60 80 46 60 59 77 62 216 302 251 1.400

COCHAYUYO 562 262 208 229 99 64 53 135 129 281 324 302 2.648

ENTEROM ORPHA - - - - 10 6 - - - 19 1 - 36

HAEM ATOCOCCUS 2 1 1 - - 3 2 2 2 - 2 3 18

HUIRO 2.366 2.000 2.799 2.151 1.830 1.593 2.043 2.043 1.691 2.371 2.642 2.414 25.943

HUIRO PALO 1.756 5.077 3.629 3.106 2.808 3.853 3.919 4.638 5.838 5.625 4.083 3.708 48.040

LECHUGUILLA - - - 12 - - - - - - - 1 13

LUCHE 4 6 7 8 9 9 10 8 8 7 7 6 89

LUGA CUCHARA O CORTA 344 282 238 154 156 - 2 - 4 31 26 337 1.574

LUGA NEGRA O CRESPA 6.198 9.353 8.650 5.778 3.128 390 263 7 30 103 704 2.154 36.758

LUGA-ROJA 2.268 3.227 3.239 1.959 1.737 272 72 4 296 3.097 4.831 5.352 26.354

PELILLO 5.210 4.632 3.777 3.182 2.135 1.940 1.565 1.265 1.051 1.451 3.413 5.307 34.928

SPIRULINA 2 2 2 2 - - - - - - 1 1 10

AGUJILLA - 205 2.153 2.717 891 2.503 147 5 - 365 3.978 13 12.977

ALBACORA O PEZ ESPADA - - 175 550 1.277 1.433 929 709 637 379 205 45 6.339

ALFONSINO - - 1 - 1 - - - - - - - 2

ANCHOVETA 5.180 72.163 64.051 76.948 53.954 93.033 142.355 73.273 3.990 103.059 159.942 55.918 903.866

ANGUILA 13 11 12 15 11 2 - - - 18 14 18 114

APAÑADO - 2 1 - 2 1 1 2 - 1 1 - 11

ATUN ALETA AM ARILLA - - 2 35 4 1 3 1 1 1 1 1 50

ATUN ALETA LARGA - - - 1 2 - 1 - - - - - 4

ATUN OJOS GRANDES - - - 5 - - 1 - 1 - - - 7

AYANQUE - 1 - - - - - - - - - - 1

AZULEJO 9 14 15 31 23 17 14 19 24 20 35 7 228

BACALADILLO O M OTE 5.298 9.213 10.117 8.959 13.028 8.450 1.941 629 450 2.537 2.624 1.268 64.514

BACALAO DE PROFUNDIDAD 386 290 398 287 386 626 50 388 117 326 446 956 4.656

BAGRE AGUA DULCE - - - - 4 - - - - - - - 4

BESUGO 1 1 2 2 1 1 1 3 - 3 3 4 22

BLANQUILLO 4 9 30 6 6 11 19 4 2 4 4 14 113

BONITO - - 20 4 2 8 7 7 2 4 8 - 62

BRECA O BILAGAY 15 15 11 12 2 - - 1 2 21 18 14 111

BROTULA - 4 - 13 60 87 21 15 14 4 480 70 768

CABALLA 2.192 3.687 8.989 2.977 1.314 2.306 235 17 4 289 2.160 149 24.319

CABINZA 3 4 4 4 11 11 7 2 3 5 4 3 61

CABRILLA 22 18 23 21 22 22 14 8 8 16 16 11 201

CABRILLA COM UN 5 1 3 2 4 2 6 5 4 1 3 2 38

CACHURRETA - 1 - - - - - - - - - - 1

CANQUE - - - - - - - - 1 - - - 1

CHANCHARRO 6 6 4 11 1 4 6 6 12 8 10 11 85

COCHINILLA - - - - - - - - - - 16 5 21

COJINOBA DEL NORTE 16 18 18 29 27 28 73 151 14 24 24 43 465

COJINOBA DEL SUR 25 6 1 100 19 141 10 41 22 8 49 88 510

COJINOBA M OTEADA 59 3 2 203 544 137 129 46 56 142 434 104 1.859

CONGRIO COLORADO 155 105 88 85 106 62 69 43 45 60 63 53 934

CONGRIO DORADO 267 193 129 145 102 131 85 48 182 274 358 467 2.381

CONGRIO NEGRO 44 26 24 25 22 17 21 19 18 26 22 20 284

CORVINA 100 156 105 96 65 48 43 40 35 64 40 55 847

HUAIQUIL O CORVINILLA - 8 - - - - - - - - - - 8

JERGUILLA 4 1 1 1 2 2 1 1 2 2 3 2 22

JUREL 76.024 49.861 40.400 26.335 19.626 4.928 421 692 1.634 690 669 6.180 227.460

KONSO - - 1 1 1 5 4 10 1 1 10 1 35

LENGUADO OJOS CHICOS 5 7 3 2 1 1 5 2 1 3 14 1 45

LENGUADO OJOS GRANDES - - - - - - 2 3 - - - - 5

LISA 11 14 11 12 4 9 4 6 5 5 3 2 86

M ACHUELO O TRITRE 99 126 766 2.039 1.254 1.767 1.590 104 77 320 889 412 9.443

M ARLIN - - - 4 1 1 - - - - 1 1 8

M ARLIN RAYADO - - - 1 - - - - - - - - 1

M ERLUZA COM UN 2.537 2.752 3.712 4.012 3.103 3.361 4.152 4.928 339 4.759 2.645 3.424 39.724

M ERLUZA DE COLA 3.476 2.377 1.745 2.101 7.658 5.032 6.726 7.105 4.332 5.126 10.230 6.267 62.175

M ERLUZA DE TRES ALETAS - - - 176 35 394 555 437 7.763 159 6.563 593 16.675

M ERLUZA DEL SUR O AUSTRAL 984 1.037 1.087 2.140 1.011 2.012 2.284 1.541 1.274 2.251 3.176 1.488 20.285

CHILE, DESEMBARQUE TOTAL AÑO 2012

POR ESPECIE Y MES

(En toneladas)

110

NANUE - 1 1 1 - - - - - - - - 3

PAM PANITO 1 70 316 683 139 18 900 40 - 139 314 141 2.761

PEJEGALLO 43 104 100 41 31 42 47 50 43 43 21 15 580

PEJEPERRO 2 - - 1 - - 2 - - 1 1 1 8

PEJERRATA 7 12 20 7 10 18 3 7 - 3 17 32 136

PEJERREY DE M AR 25 192 170 164 284 563 240 44 41 42 27 36 1.828

PEJESAPO - - - - - - - - - - 1 - 1

PEJEZORRO - - - - 1 - - - - - - - 1

PESCADO NO CLASIFICADO 2 1 5 17 30 6 1 5 2 4 154 11 238

PEZ SOL - - - 1 3 1 4 1 1 - 3 5 19

RAYA ESPINOSA - - - - - - - - 1 16 5 - 22

RAYA NEGRA - 11 - 9 4 7 3 - - - - - 34

RAYA VOLANTIN 87 96 132 141 139 86 76 87 121 244 232 16 1.457

REINETA 3.698 3.901 4.154 2.007 1.026 506 639 1.078 1.135 1.889 1.806 1.375 23.214

ROBALO 21 26 26 27 27 20 17 18 15 27 16 17 257

ROCOCO - - - - - 1 1 - - - - - 2

ROLLIZO 5 2 2 3 2 3 1 2 2 2 8 4 36

RONCACHO 4 4 2 4 1 24 3 13 1 25 1 7 89

SALM ON DEL ATLANTICO 24.675 26.491 32.550 32.424 35.902 34.043 37.995 33.531 33.960 39.664 35.662 32.781 399.678

SALM ON PLATEADO 34.726 17.946 724 - 1 - 51 2.416 7.240 26.831 34.991 37.887 162.813

SALM ON REY - 324 1.240 3 9 - - - - 7 108 - 1.691

SARDINA AUSTRAL 184 3.818 3.187 2.802 1.915 2.972 7.391 61 - 3 374 1.090 23.797

SARDINA COM UN 17 34.771 247.171 190.745 59.944 31.837 43.740 19.738 1.096 50.375 108.403 60.629 848.466

SARDINA ESPAÑOLA - 10 38 51 33 33 9 19 - 22 8 15 238

SARGO 1 1 1 1 1 1 1 1 1 - 2 1 12

SIERRA 249 315 391 335 421 572 628 236 122 113 54 125 3.561

TIBURON O M ARRAJO 23 51 29 42 44 29 17 17 17 14 28 43 354

TIBURON SARDINERO - - - 1 - - - - - - - - 1

TOLLO 1 2 4 3 5 5 - - 2 5 1 1 29

TOLLO DE CACHOS 2 - - - 2 8 - - - - 2 - 14

TOM OYO - - 1 1 1 1 2 - 1 - - - 7

TRUCHA ARCO IRIS 24.304 26.494 23.828 21.606 20.812 16.634 16.574 23.213 16.389 25.146 26.595 21.172 262.767

TURBOT 25 18 24 20 22 27 26 12 13 21 24 18 250

VIDRIOLA, PALOMETA, DORADO O TOREMO 183 71 47 27 12 10 12 11 1 3 11 133 521

VIEJA O M ULATA - - - - - 1 1 - - - - 1 3

VINCIGUERRIA - - - 14 482 22 845 61 - - 63 - 1.487

ABALON JAPONES - - - - 15 - - - 1 9 - - 25

ABALON ROJO 49 57 67 92 96 68 76 79 74 88 107 65 918

ALM EJA 481 674 531 732 553 1.007 727 898 962 1.881 1.899 919 11.264

CALAM AR - 5 83 43 1 - - - - - - 2 134

CARACOL LOCATE 103 47 51 - - - - - - - 131 112 444

CARACOL PALO PALO 10 18 8 25 32 32 66 51 34 16 13 22 327

CARACOL PICUYO - - - - 2 3 - - - - - - 5

CARACOL PIQUILHUE - - 9 4 12 - 2 - - - 1 - 28

CARACOL RUBIO - - - - - - - - 4 11 - - 15

CARACOL TEGULA 9 13 10 9 10 14 5 4 5 5 5 3 92

CARACOL TRUM ULCO 7 2 12 28 40 11 24 16 12 21 3 - 176

CHOCHA 6 - 1 - - - - - - - - - 7

CHOLGA 290 138 425 217 406 463 670 640 427 430 401 318 4.825

CHORITO 30.170 34.865 36.441 30.315 35.422 27.940 13.923 6.588 1.962 6.102 13.105 21.355 258.188

CHORO 76 61 81 161 60 58 60 57 53 75 75 84 901

CULENGUE 140 109 76 53 84 65 37 53 172 329 439 151 1.708

HUEPO O NAVAJA DE M AR 911 763 491 376 205 127 145 192 148 11 - 373 3.742

JIBIA O CALAM AR ROJO 11.042 12.134 15.813 20.357 13.976 17.254 13.774 15.155 14.249 6.663 3.238 1.310 144.965

JULIANA O TAWERA 762 203 450 338 414 494 958 593 1.019 767 741 658 7.397

LAPA NEGRA 213 174 203 194 234 450 250 130 152 148 201 127 2.476

LAPA REINA - - - - 3 1 - 1 2 3 - - 10

LAPA ROSADA 11 1 4 7 7 9 2 2 3 2 2 - 50

LOCO 82 26 70 127 271 299 234 344 40 36 526 197 2.252

M ACHA 173 330 302 329 225 243 241 189 243 254 220 130 2.879

NAVAJUELA 230 174 269 304 264 333 485 498 500 783 699 376 4.915

OSTION DEL NORTE 459 482 509 623 542 276 313 419 463 772 623 317 5.798

OSTION DEL SUR - 682 36 - - - - - - - - - 718

OSTION PATAGONICO - 9 2 - - - - - - - - - 11

OSTRA CHILENA 18 16 20 20 16 13 17 13 11 27 26 28 225

OSTRA DEL PACIFICO 13 13 12 10 6 5 5 4 3 4 7 10 92

PULPO - 6 349 161 197 24 - 146 153 155 29 - 1.220

PULPO DEL SUR - - 161 154 135 107 159 91 76 59 34 - 976

TAQUILLA 68 76 47 75 122 49 81 95 22 25 44 18 722

TUM BAO 37 46 35 42 38 62 23 28 50 79 109 78 627

CAM ARON DE ROCA - - - - - - - - - - - 1 1

CAM ARON NAILON 708 731 411 281 268 327 9 9 675 399 364 129 4.311

CANGREJO DORADO DE J. FERNANDEZ 1 - 2 1 1 1 1 1 - - 1 - 9

CENTOLLA - 12 18 39 54 101 901 1.443 991 1.279 1.427 225 6.490

CENTOLLON - 125 602 607 379 115 87 123 179 163 137 28 2.545

CRUSTACEO NO CLASIFICADO - - - 1 - - - - - - - - 1

GAM BA 1 4 15 2 1 7 2 16 - - 34 5 87

JAIBA LIM ON 22 17 26 29 27 12 27 30 14 23 17 24 268

111

JAIBA M ARM OLA 402 462 375 312 286 249 289 240 234 345 405 233 3.832

JAIBA M ORA 38 26 21 26 30 36 23 17 5 14 17 7 260

JAIBA PANCHOTE O CANGREJO - - - 1 - 1 - - - - - - 2

JAIBA PATUDA 3 2 5 3 5 5 6 8 3 5 5 5 55

JAIBA PELUDA O PACHONA 40 38 52 55 65 47 53 64 50 57 54 45 620

JAIBA REINA 20 13 11 25 12 12 15 8 7 6 7 5 141

JAIBA REM ADORA 21 18 9 14 12 6 10 18 17 25 21 17 188

KRILL 794 - 1.239 1.147 - 1.631 - - 2.235 - - - 7.046

LANGOSTA DE J.FERNANDEZ 23 16 9 11 1 - - - - 14 14 12 100

LANGOSTINO AM ARILLO 2 1 2 1.363 536 270 807 244 47 562 47 110 3.991

LANGOSTINO COLORADO - - - 445 1.060 1.112 919 844 506 1.091 701 107 6.785

LANGOSTINO ENANO - - - - 55 10 7 2 - - 1 - 75

PICOROCO 16 12 12 13 13 12 13 19 12 16 19 11 168

PULGA SALTARINA O GAM BITA 1 1 - - - - - - - - - - 2

ERIZO 32 41 1.966 4.004 5.330 4.857 4.285 5.845 2.550 248 4 - 29.162

PEPINO DE M AR 10 - - 7 14 17 14 7 7 13 13 7 109

PIURE 109 120 101 107 100 62 87 155 132 107 113 89 1.282

TOTAL ALGAS 42.882 46.412 49.677 38.352 34.708 29.220 28.398 30.271 29.168 33.773 38.543 45.265 446.669

TOTAL PECES 185.225 257.067 448.267 381.288 225.890 214.084 271.161 170.972 81.276 265.614 404.093 233.266 3.138.203

TOTAL M OLUSCOS 45.360 51.124 56.568 54.796 53.388 49.407 32.277 26.286 20.840 18.755 22.678 26.653 458.132

TOTAL CRUSTACEOS 2.092 1.478 2.809 4.375 2.805 3.954 3.169 3.086 4.975 3.999 3.271 964 36.977

TOTAL OTRAS ESPECIES 151 161 2.067 4.118 5.444 4.936 4.386 6.007 2.689 368 130 96 30.553

T OT A L GEN ER A L 275.710 356.242 559.388 482.929 322.235 301.601 339.391 236.622 138.948 322.509 468.715 306.244 4.110.534

112

5.2.3. Anuario Sernapesca 2012

ESPECIE XV I II III IV V VI VII VIII IX XIV X XI XII RM AI BF TotalCAROLA - - - - - - - - 1 - - - - - - - - 1

CHASCA - - - 4 15 - 113 3 - - - - - - - - - 135

CHASCON O HUIRO NEGRO - 15.918 98.070 127.666 20.519 6.032 177 14 315 - 11 - - - - - - 268.722

CHICOREA DE M AR - - - 55 337 - - - 709 - - 299 - - - - - 1.400

COCHAYUYO - - - - 265 209 592 146 848 3 255 330 - - - - - 2.648

ENTEROM ORPHA - - - - - 36 - - - - - - - - - - - 36

HAEM ATOCOCCUS - 18 - - - - - - - - - - - - - - - 18

HUIRO - 508 2.484 5.377 2.638 294 192 19 345 - 179 13.907 - - - - - 25.943

HUIRO PALO - 772 5.947 15.739 22.142 3.423 16 1 - - - - - - - - - 48.040

LECHUGUILLA - - - - - 13 - - - - - - - - - - - 13

LUCHE - - - 2 - - - 6 72 - 9 - - - - - - 89

LUGA CUCHARA O CORTA - - - - - 68 497 19 366 - 128 496 - - - - - 1.574

LUGA NEGRA O CRESPA - - - - - 1 50 105 7.157 - 396 28.748 301 - - - - 36.758

LUGA-ROJA - - - - - - 13 1 146 1 1 15.609 2.810 7.773 - - - 26.354

PELILLO - - 866 1.258 3.049 6 - 354 630 - 212 28.510 35 8 - - - 34.928

SPIRULINA - 10 - - - - - - - - - - - - - - - 10

-

AGUJILLA 413 11.871 687 6 - - - - - - - - - - - - - 12.977

ALBACORA O PEZ ESPADA 25 196 465 342 1.006 596 - 21 2.439 - 35 - - - - 1.214 - 6.339

ALFONSINO - - - - - - - 1 1 - - - - - - - - 2

ANCHOVETA 275.887 432.296 78.983 19.290 22.882 2.409 - - 70.037 3 1.133 946 - - - - - 903.866

ANGUILA - - 1 2 7 84 - - - - - - - 20 - - - 114

APAÑADO - - 11 - - - - - - - - - - - - - - 11

ATUN ALETA AM ARILLA - - - 31 - 16 - - 3 - - - - - - - - 50

ATUN ALETA LARGA - - - - - 1 - - 2 - - - - - - 1 - 4

ATUN OJOS GRANDES - - 1 5 1 - - - - - - - - - - - - 7

AYANQUE 1 - - - - - - - - - - - - - - - - 1

AZULEJO 36 38 7 10 10 5 - - 16 - - - - - - 106 - 228

BACALADILLO O M OTE 767 2.717 31 30.841 12.352 4.997 - - 12.626 - 175 8 - - - - - 64.514

BACALAO DE J.FERNANDEZ - - - - - - - - - - - - - - - - - 0

BACALAO DE PROFUNDIDAD 25 68 11 82 14 26 - 105 317 - 290 1.126 - - - 209 2.383 4.656

BAGRE AGUA DULCE - - - - - - - - 4 - - - - - - - - 4

BESUGO - - - - - - - 3 19 - - - - - - - - 22

BLANQUILLO - - 16 - 7 6 - 72 12 - - - - - - - - 113

BONITO 8 24 29 - - 1 - - - - - - - - - - - 62

BRECA O BILAGAY - - 4 - - 107 - - - - - - - - - - - 111

BROTULA - - - - - - - - - - - - 1 1 - - 766 768

CABALLA 280 10.818 525 3.536 1.710 163 - - 7.066 - - 22 - - - 199 - 24.319

CABINZA 8 4 4 - 42 - - - 3 - - - - - - - - 61

CABRILLA - - 63 10 2 6 - - 117 - 2 - - - - - 1 201

CABRILLA COM UN 12 12 12 - - - - - 2 - - - - - - - - 38

CACHURRETA - - - - - 1 - - - - - - - - - - - 1

CANQUE - - - - - 1 - - - - - - - - - - - 1

CHANCHARRO - - - - - - - - 8 - - - 25 15 - - 37 85

COCHINILLA - - - - - - - - - - 21 - - - - - - 21

COJINOBA DEL NORTE 30 35 106 40 7 2 - 1 243 - - - 1 - - - - 465

COJINOBA DEL SUR - - - - - - - - 15 35 - - 24 - - - 436 510

COJINOBA M OTEADA - - - - - - - - 9 - - - 301 - - - 1.549 1.859

CONGRIO COLORADO - - 90 194 201 114 10 9 256 2 52 6 - - - - - 934

CONGRIO DORADO - - - - - - - 14 262 - 121 265 496 77 - - 1.146 2.381

CONGRIO NEGRO 3 11 5 - 16 131 - 41 77 - - - - - - - - 284

CONGRIO PLATEADO - - - - - - - - - - - - - - - - - 0

CORVINA 25 4 3 - 21 83 10 56 314 128 154 49 - - - - - 847

HUAIQUIL O CORVINILLA - - - - - - - 8 - - - - - - - - - 8

JERGUILLA - - - - 19 3 - - - - - - - - - - - 22

JUREL 502 10.650 2.104 1.481 32.790 504 - 22 174.458 - - 811 - - - 4.138 - 227.460

KONSO - - - - 1 - - - - - - - - - - 34 - 35

LENGUADO OJOS CHICOS - - - 11 11 2 - - 21 - - - - - - - - 45

LENGUADO OJOS GRANDES - - - - - - - - 5 - - - - - - - - 5

LISA 4 - 7 - - 12 3 14 45 - 1 - - - - - - 86

M ACHUELO O TRITRE 431 - - - 3.771 1.241 - 4 3.996 - - - - - - - - 9.443

M ARLIN - 1 2 - 1 2 - - - - - - - - - 2 - 8

M ARLIN RAYADO - - 1 - - - - - - - - - - - - - - 1

M ERLUZA COM UN - - 3 5 586 5.483 1.010 5.647 26.234 - 754 2 - - - - - 39.724

M ERLUZA DE COLA - - - - - - - - 17.406 - 2.059 5.985 8.927 4 - - 27.794 62.175

M ERLUZA DE TRES ALETAS - - - - - - - - - - - - 269 - - - 16.406 16.675

M ERLUZA DEL SUR O AUSTRAL - - - - - - - - 303 - - 4.143 5.440 340 - - 10.059 20.285

CHILE, DESEMBARQUE TOTAL AÑO 2012

POR ESPECIE Y REGIÓN

(En toneladas)

113

NANUE - - - - - 3 - - - - - - - - - - - 3

PAM PANITO 29 2 - - - 19 - - 2.456 - 255 - - - - - - 2.761

PEJEGALLO - - - - 5 20 7 25 73 130 59 261 - - - - - 580

PEJEPERRO - - 6 1 - - - - 1 - - - - - - - - 8

PEJERRATA - - - - - - - - - - - - - - - - 136 136

PEJERREY DE M AR 37 312 67 - - - 1 - 1.161 - 97 153 - - - - - 1.828

PEJESAPO - - - 1 - - - - - - - - - - - - - 1

PEJEZORRO - - - - - 1 - - - - - - - - - - - 1

PESCADO NO CLASIFICADO 3 2 22 3 20 20 - - 167 - - - - - - 1 - 238

PEZ SOL - - - - 1 - - - - - - - - - - 18 - 19

RAYA ESPINOSA - - - - - 12 - - - - - - - 10 - - - 22

RAYA NEGRA - - - - - 34 - - - - - - - - - - - 34

RAYA VOLANTIN - - - - - 825 91 282 3 - 1 141 54 60 - - - 1.457

REINETA - - - - - 132 12 2.023 16.320 784 41 1.408 2.359 - - - 135 23.214

ROBALO - - 1 - - 11 1 18 87 1 105 15 16 2 - - - 257

ROCOCO 2 - - - - - - - - - - - - - - - - 2

ROLLIZO - - 14 5 7 - - - 9 - 1 - - - - - - 36

RONCACHO 71 - - - - - - 18 - - - - - - - - - 89

SALM ON DEL ATLANTICO - - - - - - - 2 7 82 22 127.998 243.091 28.476 - - - 399.678

SALM ON PLATEADO - - - - - - - - - 6 - 115.827 46.980 - - - - 162.813

SALM ON REY - - - - - - - - - 3 - 1.688 - - - - - 1.691

SARDINA AUSTRAL - - - - - - - - - - - 19.763 4.034 - - - - 23.797

SARDINA COM UN - - - 3 5 9.718 - - 681.505 28 138.051 19.156 - - - - - 848.466

SARDINA ESPAÑOLA 2 - 216 - 6 13 - - 1 - - - - - - - - 238

SARGO 11 - - 1 - - - - - - - - - - - - - 12

SIERRA - - - 2 41 50 8 106 1.663 73 1.416 201 1 - - - - 3.561

TIBURON O M ARRAJO 33 74 89 26 12 9 - - 21 - - - - - - 89 1 354

TIBURON SARDINERO - - - - - - - - - - - - - - - 1 - 1

TOLLO 1 1 11 - - 3 1 - 1 5 - - 4 2 - - - 29

TOLLO DE CACHOS - - - - - - - - 2 - - - - - - - 12 14

TOM OYO - - 7 - - - - - - - - - - - - - - 7

TRUCHA ARCO IRIS - - - - - - - - 35 66 1.905 141.018 113.382 6.361 - - - 262.767

TURBOT - - - - - 250 - - - - - - - - - - - 250

VIDRIOLA, PALOMETA, DORADO O TOREMO 148 203 46 60 1 39 - - 14 - 1 1 3 - - 1 4 521

VIEJA O M ULATA - - 3 - - - - - - - - - - - - - - 3

VINCIGUERRIA - - - 61 - - - - 423 - 1.003 - - - - - - 1.487

-

ABALON JAPONES - - - 25 - - - - - - - - - - - - - 25

ABALON ROJO - - - 369 110 118 - - - - 12 309 - - - - - 918

ALM EJA 16 12 145 2 17 3 - - 94 - 12 10.441 321 201 - - - 11.264

CALAM AR - - - - - - - - 134 - - - - - - - - 134

CARACOL LOCATE 9 160 275 - - - - - - - - - - - - - - 444

CARACOL PALO PALO - - - 1 4 - - - - - - 316 6 - - - - 327

CARACOL PICUYO - - - - - - - - - - - 5 - - - - - 5

CARACOL PIQUILHUE - - - - - - - - - - - - - 28 - - - 28

CARACOL RUBIO - - - - - - - - 15 - - - - - - - - 15

CARACOL TEGULA - - - 3 27 1 6 - 55 - - - - - - - - 92

CARACOL TRUM ULCO - - - - - - - - 97 - 77 2 - - - - - 176

CHOCHA - - 1 - 6 - - - - - - - - - - - - 7

CHOLGA 38 30 288 - - - - 1 151 - 13 4.186 44 74 - - - 4.825

CHORITO 1 - 5 1 - - - - 41 - 72 258.009 27 32 - - - 258.188

CHORO 10 279 48 - - 2 17 - 2 3 66 460 14 - - - - 901

CULENGUE - 4 17 - 29 - - - 12 - - 1.510 136 - - - - 1.708

HUEPO O NAVAJA DE M AR - - - - - - - - 2.743 - 107 171 - 721 - - - 3.742

JIBIA O CALAM AR ROJO 4 172 32 302 35.120 55.798 1 20 52.394 221 253 179 56 - - 9 404 144.965

JULIANA O TAWERA - - - - - - - - - - - 7.397 - - - - - 7.397

LAPA NEGRA 11 234 1.148 557 255 97 3 1 121 - 23 20 6 - - - - 2.476

LAPA REINA - - - - 1 9 - - - - - - - - - - - 10

LAPA ROSADA - - 14 7 12 16 - - - - - 1 - - - - - 50

LOCO - 114 27 123 659 19 1 5 180 - 188 926 - 10 - - - 2.252

M ACHA - - - - 1.778 - - - 1 - 1 1.099 - - - - - 2.879

NAVAJUELA - - 24 - - - - - 2.361 - 1.082 1.448 - - - - - 4.915

OSTION DEL NORTE - - 6 2.019 3.773 - - - - - - - - - - - - 5.798

OSTION DEL SUR - - - - - - - - - - - - - 718 - - - 718

OSTION PATAGONICO - - - - - - - - - - - - - 11 - - - 11

OSTRA CHILENA - - - - - - - - - - - 225 - - - - - 225

OSTRA DEL PACIFICO - 1 - - 33 - - - - - - 58 - - - - - 92

PULPO 13 306 770 80 - 1 - - - - - 50 - - - - - 1.220

PULPO DEL SUR - - - - - - - - - - - 976 - - - - - 976

TAQUILLA - - - - - - - - 715 - - 7 - - - - - 722

TUM BAO - - - - - - - - 1 - 4 622 - - - - - 627

-

CAM ARON DE ROCA - - - - - 1 - - - - - - - - - - - 1

CAM ARON NAILON - - - - 1.001 2.651 - - 659 - - - - - - - - 4.311

CANGREJO DORADO DE J. FERNANDEZ - - - - - 9 - - - - - - - - - - - 9

CENTOLLA - - 5 - - - - - - - 237 958 97 5.193 - - - 6.490

CENTOLLON - - - - - - - - - - - - - 2.545 - - - 2.545

CRUSTACEO NO CLASIFICADO - - - - - - - - 1 - - - - - - - - 1

GAM BA - - - - - 87 - - - - - - - - - - - 87

JAIBA LIM ON - - - - - 29 - - 239 - - - - - - - - 268

114

JAIBA M ARM OLA - - 2 - - 59 - 1 98 - 6 2.949 714 3 - - - 3.832

JAIBA M ORA - - 29 14 14 6 - - 55 - 103 39 - - - - - 260

JAIBA PANCHOTE O CANGREJO - - - - - - - - 1 - - 1 - - - - - 2

JAIBA PATUDA - - - - - - - - 55 - - - - - - - - 55

JAIBA PELUDA O PACHONA 8 29 66 38 46 10 - - 370 - 5 48 - - - - - 620

JAIBA REINA - - - - - - - - 87 - 54 - - - - - - 141

JAIBA REM ADORA - - - - - 9 39 44 96 - - - - - - - - 188

KRILL - - - - - - - - - - - - - - - 7.046 - 7.046

LANGOSTA DE J.FERNANDEZ - - - - - 100 - - - - - - - - - - - 100

LANGOSTINO AM ARILLO - - - 31 2.766 1.191 - - 3 - - - - - - - - 3.991

LANGOSTINO COLORADO - - - - 1.939 1.033 - 15 3.798 - - - - - - - - 6.785

LANGOSTINO ENANO 66 9 - - - - - - - - - - - - - - - 75

PICOROCO - - - - 12 15 - - 139 - - 2 - - - - - 168

PULGA SALTARINA O GAM BITA - - - - - - 2 - - - - - - - - - - 2

-

ERIZO 54 163 387 108 2 39 - - 24 - 17 10.114 8.258 9.996 - - - 29.162

PEPINO DE M AR - - - - - - - - - - 7 102 - - - - - 109

PIURE 36 14 33 92 63 2 64 52 567 - 63 296 - - - - - 1.282

TOTAL ALGAS 0 17.226 107.367 150.101 48.965 10.082 1.650 668 10.589 4 1.191 87.899 3.146 7.781 0 0 0 446.669

TOTAL PECES 278.794 469.339 83.653 56.049 75.555 27.155 1.154 8.492 1.020.265 1.346 147.754 440.993 425.408 35.368 0 6.013 60.865 3.138.203

TOTAL M OLUSCOS 102 1.312 2.800 3.489 41.824 56.064 28 27 59.117 224 1.910 288.417 610 1.795 0 9 404 458.132

TOTAL CRUSTACEOS 74 38 102 83 5.778 5.200 41 60 5.601 0 405 3.997 811 7.741 0 7.046 0 36.977

TOTAL OTRAS ESPECIES 90 177 420 200 65 41 64 52 591 0 87 10.512 8.258 9.996 0 0 0 30.553

T OT A L GEN ER A L 279.060 488.092 194.342 209.922 172.187 98.542 2.937 9.299 1.096.163 1.574 151.347 831.818 438.233 62.681 0 13.068 61.269 4.110.534

115

5.2.4. Cotización Homcenter Sodimac y Aguas Andinas S.A

Cotización Homecenter Sodimac 24/08/2014

Material Precio

Cal hidráulica Soprocal 1 saco (25 Kg) $ 2.890

Cemento Melón corriente 1 saco (42,5 Kg) $ 4.550

Arena Pier Gino 1 saco (25 litros aprox.) $ 860

Cotización Aguas Andinas S.A 24/08/2014

Costo 1 metro cúbico agua potable No Punta = $ 329

116

5.2.5. Información Laboratorio CESMEC ceniza volante Gener Angamos (GA)

Resultados de Pérdida por Ignición, Experimentación Exploratoria

Ceniza GA GV 12 GV 3 GNG

Pérdida por ignición (%) 9,2 10,6 7,3 3,4

Composición Química de las Cenizas Expresada en sus Óxidos Principales, Experimentación Exploratoria

Elemento Expresado como GA (%) GV 12 (%) GV 3 (%) GNG

Silicio SiO2 29,6 52,9 30 42,5

Aluminio Al2O3 18,1 15 15,7 30,05

Hierro Fe2O3 5,52 11,2 5,67 4,85

Calcio CaO 23,7 3,02 22,5 10

Azufre SO3 9,2 0,61 9,92 0,67

Otros Otros 13,88 17,27 16,21 11,94