Ingeniero Civil / Los Cementos Geopoliméricos representan una nueva clase de polímeros inorgánicos, que constituye una potencial alternativa al uso de cementos hidráulicos en la construcción. En particular, el Hormigón Geopolimérico, permite la incorporación de subproductos industriales y el reemplazo total de cemento portland, componente principal de los hormigones convencionales. De acuerdo a lo anterior, el principal atractivo de estos hormigones radica en la potencial reducción de gases de efecto invernadero generados (Huella de Carbono) al ser utilizados como alternativa a los hormigones convencionales en la construcción. En el presente trabajo de título, se efectúa un análisis comparativo del desempeño ambiental, medido a través de la huella de carbono del hormigón geopolimérico, con relación al correspondiente del hormigón convencional, ambos evaluados para las condiciones imperantes en Chile. El objetivo del presente estudio es estimar la reducción de gases de efecto invernadero resultante del reemplazo de hormigón convencional por hormigón geopolimérico, en el medio nacional. Dentro de los objetivos específicos está la evaluación, a nivel nacional, de las fuentes de aluminosilicatos disponibles, materia prima base para la producción de geopolímeros, y la elaboración de herramienta para el cálculo de huella de carbono, aplicable al caso de los hormigones en estudio. Se realiza además, una comparación de la implicancia económica de esta nueva tecnología. Los resultados obtenidos dan cuenta de una significativa reducción de las emisiones de CO2e, medida universal utilizada para indicar el potencial de calentamiento global asociado a los gases con efecto invernadero, al usar hormigón geopolimérico como alternativa al uso de hormigón convencional. Esta disminución sería no menor al 30% a favor del hormigón geopolimérico. Finalmente, se pudo establecer que existiría disponibilidad suficiente de ceniza volante en el país para hacer factible el desarrollo de esta tecnología. En efecto, si se utilizara ceniza volante como fuente de aluminosilicato base para la producción de hormigón geopolimérico, los volúmenes disponibles permitirían satisfacer alrededor del 30% de la demanda anual de hormigón en el país.

Ingeniero Civil / En este estudio se demuestra la factibilidad técnica de obtener hormigones geopoliméricos haciendo uso de una dosificación experimental. Esta dosificación tiene como componentes fundamentales un material aglomerante, una solución alcalina y áridos. El aglomerante es un material fino de partículas de aspecto amorfo que posee una cantidad importante de óxido de silicio y óxido de aluminio. La solución alcalina es una mezcla de silicato de sodio y una solución altamente concentrada de hidróxido de sodio. Aglomerante y solución alcalina se mezclan formando una pasta a la cual se incorporan áridos de manera de obtener un mortero que llega a desarrollar resistencias a la compresión de 40 [MPa]. La motivación de esta investigación viene dada por el creciente interés en desarrollar materiales de construcción sustentables. La industria de la construcción crece constantemente, este crecimiento involucra un impacto ambiental considerable. Por una parte, al necesitarse un gran volumen de materiales, se explotan muchos recursos naturales vírgenes, y por otro lado, el procesamiento de estos materiales involucra una gran polución de gases de efecto invernadero, en particular, la producción de cemento portland. Para reducir estos efectos se intentó reproducir la tecnología de la geopolimerización haciendo uso de materiales a nivel local, la mayoría de ellos, pasivos ambientales. Como materiales aglomerantes se utilizó ceniza volante de clase F de División Ventanas de AES Gener y relaves de cobre obtenidos en División El Soldado de Anglo American. Como áridos se utilizó hormigón de desecho chancado otorgado por IDIEM, ripios de lixiviación de División El Soldado y polvo de roca. Se confeccionaron y ensayaron a resistencia mecánica probetas RILEM con distintas dosificaciones donde se incluyeron los materiales mencionados. Se estudiaron densidades, curado y desarrollo de resistencias a flexión y a compresión.