Aprovechamiento de Cenizas de Combustión de Lecho Fluidizado (FBC) para Elaboración de Áridos Livianos

Abstract

El propósito general de este trabajo de título es evaluar la factibilidad técnica de producción de un árido sintético hecho a partir de cenizas de combustión de lecho fluidizado (FBC), con el objeto de disminuir el impacto ambiental inherente a la generación de energía eléctrica de una importante planta de nuestro país. Se pretende proveer antecedentes suficientes para introducir este residuo dentro de las materias primas utilizadas en construcciones de hormigón, en este caso en particular, como un árido liviano para hormigones livianos estructurales. La Refinería ENAP Bio Bio, emplazada en la comuna de Talcahuano, Región de la Araucanía, cuenta con la planta cogeneradora de energía eléctrica Petropower S.A., la cual se retroalimenta del petcoke, material combustible de alto contenido de azufre, producido en el proceso de refinamiento de petróleo. La combustión del petcoke, que se realiza en una cámara de combustión donde se adiciona cal, produce cenizas con alto contenido de sulfato cálcico (CaSO4), óxido cálcico (CaO), carbonato cálcico (CaCO3), fracciones de material alúmino-silíceo e impurezas. Es debido a la presencia de los compuestos de calcio, que se sugiere la activación de éstos mediante la confección de una mezcla de cenizas y puzolana, de modo de obtener un material cementicio de carácter hidráulico. La evaluación de la factibilidad de producción del árido sintético se basó en la caracterización física y química del material resultante de mezclar ceniza FBC, puzolana y agua; y la determinación de un proceso de fabricación de pellets por extrusión. Dentro de los ensayos realizados a la ceniza FBC y a los áridos sintéticos se encuentran: análisis de distribución de partículas mediante equipo láser, superficie específica mediante método Blaine y peso específico para las cenizas; y resistencia a compresión, absorción de agua y densidades a los pellets. Estos ensayos arrojaron resultados que hacen factible continuar con la investigación y posterior utilización de los pellets sintéticos en el hormigón. Se concluye que la resistencia máxima obtenida en los ensayos de compresión de las probetas (21,0 MPa) y el peso específico obtenido a partir de la densidad real seca del árido (~1400 kg/m3 ), permiten caracterizar al árido sintético hecho a partir de la mezcla de ceniza y puzolana como un árido potencialmente apto para la confección de hormigones livianos estructurales, bloques de hormigón liviano y rellenos; introduciendo una nueva línea de investigación en temas de desarrollo sustentable en nuestro país.