Análisis de ecocementos utilizados para infraestructura ferroviaria

Resumen

Cuando se envejece el balasto de la vía corresponde su renovación por uno nuevo que cumpla las funciones a las que está destinado. En este proceso de desgaste se genera un residuo inerte que, hasta el momento, no recibe una utilidad adecuada en función de su composición. En la presente Tesis Doctoral se analizan residuos de balasto, junto a materiales procedentes de un aserradero de granito de naturaleza similar, considerados residuos de construcción y demolición, para adicionarlos al cemento Portland ordinario, como puzolana. La investigación se ha dirigido hacia economizar materiales destinados a la fabricación de cemento, y extraerlos del ciclo de los materiales, entendiendo que los residuos vinculados con el balasto y la piedra ornamental se deben reutilizar en el ámbito de la Infraestructura Ferroviaria. Las muestras estudiadas proceden de canteras de rocas de naturaleza granítica en la provincia de Ávila, con tradición en aprovisionamiento de materiales pétreos y que se han utilizado como balasto en las obras del tendido ferroviario, pero que en la actualidad no desempeñan su destino originario, sino que son consideradas como residuos. Se han caracterizado los residuos por difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM/EDX), difracción de rayos láser (DRL) y espectrometría de plasma por acoplamiento inductivo (ICP/MS), al objeto de comprobar su adecuación como puzolana en la normativa vigente. Visto el buen resultado obtenido como material puzolánico, se ha procedido a fabricar cementos mezcla con 10% y 20% de adición de residuos, así como morteros con las mismas proporciones, que se han estudiado en estado fresco (trabajabilidad, fraguado y retracción) y endurecidos, fraguados (resistencia mecánica a la flexión y a la compresión, módulo elástico a compresión, fluencia, retracción y durabilidad), cumpliendo las prescripciones normativas actuales de tipo físico, químico y mecánico. El comportamiento ante agentes atmosféricos agresivos se ha seguido durante un año con exposiciones en dos ambientes medioambientales extremos, para observar su estado al final del periodo estudiado. La adición del 10% de residuo se dirige hacia la elaboración de un cemento tipo II/A (6/20%), mientras que la del 20% de residuo llevaría a un cemento tipo IV/A (11/35%), de acuerdo con la norma (UNE-EN 197-1, 2011), ambos aplicables en la Infraestructura Ferroviaria para fabricar vía en placa u otro tipo de mortero u hormigón que precise las características recogidas en la mencionada norma.