Un equipo de investigadores de la Universidad Católica ha logrado un avance significativo en la construcción sostenible al desarrollar un hormigón impreso con tecnología 3D que incorpora relaves de cobre como sustituto parcial del cemento. Este innovador material no solo reduce el contenido de cemento y la huella de carbono, sino que también mejora las propiedades mecánicas del hormigón, ofreciendo mayor estabilidad y resistencia ante variaciones térmicas, lo cual es crucial para enfrentar los desafíos del cambio climático en el sector de la construcción.
Claves de la noticia
Innovación en hormigón sostenible
Desarrollo de hormigón con relaves de cobre.
Reducción de huella de carbono
Menor uso de cemento en mezclas.
Beneficios ante el cambio climático
Mejor resistencia a variaciones térmicas.
Desde su inicio en 2018, este proyecto ha buscado aprovechar los relaves generados por la extracción de cobre, un subproducto que representa uno de los mayores retos ambientales para la minería. Por cada tonelada de cobre extraída, se producen aproximadamente 125 toneladas de relaves, lo que plantea una oportunidad para su reutilización en aplicaciones constructivas.
La investigación, liderada por Claudia Eugenin, candidata a doctora en Ingeniería y Ciencias con la Industria, ha superado diversos desafíos técnicos asociados a la incorporación de estos residuos en las mezclas. “Tradicionalmente, la inclusión de relaves afectaba las propiedades mecánicas del hormigón”, explica Eugenin. Sin embargo, gracias a la impresión 3D, se ha identificado que esta técnica permite mejorar tanto la trabajabilidad como las características mecánicas del material resultante.
Impacto positivo en el sector construcción
El profesor Iván Navarrete, director del Centro de Innovación del Hormigón UC y líder del equipo, destacó que los resultados obtenidos son prometedores. Las mezclas desarrolladas no solo cumplen con los estándares técnicos requeridos para impresión 3D, sino que también presentan una respuesta mejorada frente a cambios térmicos. Esto es particularmente relevante dado el contexto actual marcado por el cambio climático.
A pesar de que las mezclas para impresión 3D suelen requerir una mayor cantidad de cemento comparado con el hormigón convencional, el uso parcial de relaves contribuyó a aumentar la resistencia entre capas impresas. Este hallazgo es crucial para garantizar la integridad estructural en construcciones realizadas con impresoras 3D.
El estudio fue parte integral de una tesis doctoral y contó con el apoyo de Codelco y el Servicio Alemán de Intercambio Académico (DAAD). Los resultados han sido publicados en una revista científica internacional especializada, contribuyendo así al conocimiento sobre aplicaciones constructivas sostenibles utilizando relaves mineros.
Preguntas sobre la noticia
¿Cómo se logra la reducción de la huella de carbono en el hormigón utilizando relaves de cobre?
La investigación busca incorporar relaves de cobre como sustituto parcial del cemento en las mezclas de hormigón, lo que permite reducir el contenido de cemento y, por ende, disminuir la huella de carbono asociada a su producción.
¿Cuáles son los beneficios del hormigón impreso con tecnología 3D que incorpora relaves?
Este tipo de hormigón no solo reduce la dependencia al cemento, sino que también mejora propiedades como la estabilidad reológica y la resistencia entre capas impresas, lo que es crucial para aplicaciones constructivas.
¿Qué desafíos técnicos se enfrentaron al utilizar relaves en el hormigón y cómo se superaron?
Tradicionalmente, la incorporación de relaves afectaba las propiedades mecánicas o de trabajabilidad del hormigón. Sin embargo, mediante el uso de tecnología de impresión 3D, estos desafíos fueron resueltos, permitiendo una mejor integración del material reciclado.
¿Por qué es relevante esta investigación para Chile?
Chile cuenta con una amplia disponibilidad de relaves de cobre debido a su industria minera. Esta investigación fortalece el vínculo entre minería y construcción, ofreciendo soluciones sostenibles para ambos sectores.
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