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Alternativas sustentables para uso de residuos de explotación de tobas volcánicas en materiales de construcción

Sustainable alternatives for the use of volcanic tuff exploit wastes in construction materials

Alternatives durables pour l’utilisation de résidus d’exploitation en vrac volcanique dans des matériaux de construction

REBECA GUADALUPE ORTIZ MENA MARIA GUADALUPE NAVARRO ROJERO T. LOPEZ-LARA Juan Bosco Hernández Zaragoza DANIEL NAPOLEON GOMEZ BALBUENA (2018)

La generación de residuos sólidos derivados de diversos procesos en la explotación de bancos de materiales para construcción a nivel mundial está ocasionando deterioro en la calidad del aspecto ambiental. Diversas empresas buscan alternativas que permitan dar un manejo adecuado a sus residuos, reduciendo la contaminación paisajística provocada y manteniéndose dentro del cumplimiento legal en materia de cuidado al medio ambiente que se les está demandando. Tal es el caso de la Industria canterera dedicada a la explotación de tobas volcánicas, que tras los procesos para disposición y detallado de su materia prima genera volúmenes significativos de residuos dentro de los que predominan los polvos como deshecho del proceso de corte. La presente investigación consistió en analizar geotécnica y químicamente estos polvos, para categorizar y revisar la factibilidad de las alternativas de uso con base en la naturaleza de sus componentes empleando normativas ASTM, para analizar el comportamiento del material elaborado con polvo de deshecho de corte. Los resultados indican la clasificación del residuo como Riolita, clasificado como Limo Inorgánico (ML): La Difracción de Rayos X indica un contenido del 76% de Sílice (SiO2), lo que resultó pertinente para emplear los polvos en la sustitución de cemento portland hasta en un 67%, para obtener un cementante hidráulico con resistencias de 13 MPa; así como en la total sustitución de arena como agregado fino; dicha resistencia puede aprovecharse para emplearse en obras de albañilería como aplanados y emboquillados. Sus bajas composiciones en Óxidos de Sodio y Magnesio (Na2O y MgO), 0.96 % y 0.15% respectivamente, no provocarán efectos como desintegración del concreto o la expansión por magnesia a través de los años.

The generation of the solid waste that derives from various processes in the exploitation of building material banks worldwide is causing a deterioration in the quality of the environment. Several companies have been searching for alternatives that will allow them to manage their residues adequately, which in turn will aid in reducing the contamination of the landscape that has been caused by their activities, while complying at the same time with environmental care legislation, which they are required to do. Such is the case of the “quarry” industry, dedicated to the exploitation of volcanic tuff, which, after the processes for the provision and grinding of its raw material, generates significant volumes of waste, being dust the residue that predominates the most in this process. This study sets out to analyze these powders geotechnically and chemically in order to categorize them, and to review the feasibility of alternative uses, based on the nature of their components, and based on ASTM standards; and to analyze the behavior of material elaborated with grinded waste powder. The results indicate that the residue is a Rhyolite, classified as inorganic silt (ML); X ray diffraction indicated a content of 76% Silica (SiO2) which makes it possible for the residue to be used in the replacement of Portland cement in quantities of up to 67% in order to obtain 13 MPa resistant hydraulic cement. Likewise, it is considered feasible for it to be used in the total substitution of sand as a fine aggregate. The resistance values obtained make it possible for it to be used in masonry work such as in levelling and tunneling. Its low compositions in Sodium and Magnesium Oxides (Na2O and MgO), 0.96% and 0.15% respectively, will not cause effects such as concrete disintegration, or expansion due to magnesia over the years.

La production de déchets solides dérivés de divers procédés dans l’exploitation des rives de matériaux de construction dans le monde entier entraîne une détérioration de la qualité de l’aspect environnemental. Diverses entreprises cherchent des alternatives qui permettent une bonne gestion des déchets, réduction de la pollution et le paysage tout en restant dans le respect de l’environnement juridique en matière de soins qui les poursuit en justice. Tel est le cas de l’industrie canterera dédiée à l’exploitation de tuf, qui, après les processus d’élimination et de matières premières détaillées génère des quantités importantes de déchets dans les poudres prédominent en tant que déchets du processus de coupe. Cette recherche était d’analyser et chimiquement ces géotechniques poudres, pour classer et examiner la faisabilité d’autres utilisations en fonction de la nature de ses composants en utilisant les normes ASTM, pour analyser le comportement du matériau en taillant des poussières de déchets. Les résultats indiquent la classification du résidu comme rhyolite, classée Boue inorganique (ML): La diffraction des rayons X indique une teneur de 76% de silice (SiO2), ce qui était approprié d’utiliser des poudres en remplaçant le ciment Portland à de 67%, pour obtenir un ciment hydraulique avec des résistances de 13 MPa; ainsi que dans le remplacement total du sable comme granulat fin; Cette résistance peut être utilisée pour être utilisée dans des travaux de maçonnerie comme aplatie et emboquillados. Leur faible compositions Oxydes de sodium et de magnésium (MgO et Na2O), 0,96% et 0,15%, respectivement, ne provoquera pas la désintégration des effets concrets ou l’expansion de la magnésie au fil des ans.

Article

Arena Concreto Mortero Polvo de cantera Riolita Tobas Sand Concrete Mortar Waste dust Rhyolite Tuff Sable Béton Mortier Poussière de carrière Rhyolite Tobas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA MINERA PRODUCTOS DE LAS CANTERAS

Alternativas sustentables para uso de residuos de explotación de tobas volcánicas en materiales de construcción

Sustainable alternatives for the use of volcanic tuff exploit wastes in construction materials

Alternatives durables pour l’utilisation de résidus d’exploitation en vrac volcanique dans des matériaux de construction

REBECA GUADALUPE ORTIZ MENA MARIA GUADALUPE NAVARRO ROJERO T. LOPEZ-LARA Juan Bosco Hernández Zaragoza DANIEL NAPOLEON GOMEZ BALBUENA (2018)

La generación de residuos sólidos derivados de diversos procesos en la explotación de bancos de materiales para construcción a nivel mundial está ocasionando deterioro en la calidad del aspecto ambiental. Diversas empresas buscan alternativas que permitan dar un manejo adecuado a sus residuos, reduciendo la contaminación paisajística provocada y manteniéndose dentro del cumplimiento legal en materia de cuidado al medio ambiente que se les está demandando. Tal es el caso de la Industria canterera dedicada a la explotación de tobas volcánicas, que tras los procesos para disposición y detallado de su materia prima genera volúmenes significativos de residuos dentro de los que predominan los polvos como deshecho del proceso de corte. La presente investigación consistió en analizar geotécnica y químicamente estos polvos, para categorizar y revisar la factibilidad de las alternativas de uso con base en la naturaleza de sus componentes empleando normativas ASTM, para analizar el comportamiento del material elaborado con polvo de deshecho de corte. Los resultados indican la clasificación del residuo como Riolita, clasificado como Limo Inorgánico (ML): La Difracción de Rayos X indica un contenido del 76% de Sílice (SiO2), lo que resultó pertinente para emplear los polvos en la sustitución de cemento portland hasta en un 67%, para obtener un cementante hidráulico con resistencias de 13 MPa; así como en la total sustitución de arena como agregado fino; dicha resistencia puede aprovecharse para emplearse en obras de albañilería como aplanados y emboquillados. Sus bajas composiciones en Óxidos de Sodio y Magnesio (Na2O y MgO), 0.96 % y 0.15% respectivamente, no provocarán efectos como desintegración del concreto o la expansión por magnesia a través de los años.

The generation of the solid waste that derives from various processes in the exploitation of building material banks worldwide is causing a deterioration in the quality of the environment. Several companies have been searching for alternatives that will allow them to manage their residues adequately, which in turn will aid in reducing the contamination of the landscape that has been caused by their activities, while complying at the same time with environmental care legislation, which they are required to do. Such is the case of the “quarry” industry, dedicated to the exploitation of volcanic tuff, which, after the processes for the provision and grinding of its raw material, generates significant volumes of waste, being dust the residue that predominates the most in this process. This study sets out to analyze these powders geotechnically and chemically in order to categorize them, and to review the feasibility of alternative uses, based on the nature of their components, and based on ASTM standards; and to analyze the behavior of material elaborated with grinded waste powder. The results indicate that the residue is a Rhyolite, classified as inorganic silt (ML); X ray diffraction indicated a content of 76% Silica (SiO2) which makes it possible for the residue to be used in the replacement of Portland cement in quantities of up to 67% in order to obtain 13 MPa resistant hydraulic cement. Likewise, it is considered feasible for it to be used in the total substitution of sand as a fine aggregate. The resistance values obtained make it possible for it to be used in masonry work such as in levelling and tunneling. Its low compositions in Sodium and Magnesium Oxides (Na2O and MgO), 0.96% and 0.15% respectively, will not cause effects such as concrete disintegration, or expansion due to magnesia over the years.

La production de déchets solides dérivés de divers procédés dans l’exploitation des rives de matériaux de construction dans le monde entier entraîne une détérioration de la qualité de l’aspect environnemental. Diverses entreprises cherchent des alternatives qui permettent une bonne gestion des déchets, réduction de la pollution et le paysage tout en restant dans le respect de l’environnement juridique en matière de soins qui les poursuit en justice. Tel est le cas de l’industrie canterera dédiée à l’exploitation de tuf, qui, après les processus d’élimination et de matières premières détaillées génère des quantités importantes de déchets dans les poudres prédominent en tant que déchets du processus de coupe. Cette recherche était d’analyser et chimiquement ces géotechniques poudres, pour classer et examiner la faisabilité d’autres utilisations en fonction de la nature de ses composants en utilisant les normes ASTM, pour analyser le comportement du matériau en taillant des poussières de déchets. Les résultats indiquent la classification du résidu comme rhyolite, classée Boue inorganique (ML): La diffraction des rayons X indique une teneur de 76% de silice (SiO2), ce qui était approprié d’utiliser des poudres en remplaçant le ciment Portland à de 67%, pour obtenir un ciment hydraulique avec des résistances de 13 MPa; ainsi que dans le remplacement total du sable comme granulat fin; Cette résistance peut être utilisée pour être utilisée dans des travaux de maçonnerie comme aplatie et emboquillados. Leur faible compositions Oxydes de sodium et de magnésium (MgO et Na2O), 0,96% et 0,15%, respectivement, ne provoquera pas la désintégration des effets concrets ou l’expansion de la magnésie au fil des ans.

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Arena Concreto Mortero Polvo de cantera Riolita Tobas Sand Concrete Mortar Waste dust Rhyolite Tuff Sable Béton Mortier Poussière de carrière Rhyolite Tobas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA MINERA PRODUCTOS DE LAS CANTERAS PRODUCTOS DE LAS CANTERAS