Ingeniera Civil Químico. Ingeniera Civil en Biotecnología / Los procesos de lixiviación en la industria actual cuentan con pruebas que permiten mantener un control lento de los procesos productivos, pues se requiere de períodos muy extensos de pruebas piloto para entregar datos que puedan usarse en la toma de decisiones operacionales a diario, y la evaluación de tecnologías propias de cada empresa. A través de este trabajo se estudia la lixiviación de minerales mixtos de óxido-sulfuro de cobre a escala de laboratorio considerando tres aspectos relevantes: la implementación y posterior evaluación de un protocolo ya existente, el estudio de la cinética de lixiviación y como ésta varía dependiendo de la granulometría del mineral y los agentes lixiviantes; y la determinación de los valores de los parámetros cinéticos de lixiviación relevantes para ser usados a mayor escala. Se realizaron pruebas de lixiviación a escala de laboratorio en lecho inundado. Los experimentos revelan que la velocidad de extracción no siempre será mayor para las muestras que poseen una distribución de tamaño del mineral más fina, debido a problemas de agitación del medio o en el lecho. Para el caso de estudio, no es posible establecer una relación clara de cómo afecta el medio lixiviante, sin embargo es posible afirmar que la presencia del ion cloruro (Cl-) favorecerá la disolución de cobre para el mineral tratado. A las curvas de datos experimentales obtenidos de la extracción de cobre en el tiempo, se aplicó el ajuste de un modelo a los datos experimentales: el modelo de núcleo sin reaccionar. Este modelo separa el proceso en distintas etapas, donde las etapas controlantes más comunes son la reacción química y la difusión en la capa de ceniza. Los resultados muestran que el modelo que posee un mejor ajuste es el de control por difusión, para todos los casos trabajados.

El objetivo del presente trabajo es estudiar la relación entre la resistividad eléctrica del hormigón y su resistencia a la penetración de iones cloruro. La importancia del tema tratado se enmarca dentro de la necesidad de encontrar un procedimiento rápido y no destructivo de inspección, que permita evaluar in situ la vulnerabilidad de una estructura de hormigón armado a la penetración de iones cloruro, para poder adoptar oportunamente las medidas preventivas que se requieran para resistir los ataques de los agentes que la deterioran. La metodología empleada se basa en medir la migración de iones bajo un campo eléctrico, con los métodos que especifican las normas ASTM G5795a y ASTM C1202, correspondientes a: 1) La resistividad mediante el Método de Wenner que mide la conductividad eléctrica de la solución de poros a partir de los iones que están disueltos naturalmente en el hormigón. 2) La penetración de iones cloruro introducidos externamente en la solución de poros. Para abordar la investigación, se compararon 12 series de hormigón con distinta permeabilidad (A/C 0.45 y 0.55) y distintos tipos de cemento (Portland puro, Portland Puzolánico y Portland Siderúrgico). También se consideró como variable la temperatura de colocación del hormigón (15 y 30 °C) para verificar la posible alteración en la permeabilidad del hormigón. Los resultados obtenidos permitieron verificar el buen comportamiento de los hormigones con materiales puzolánicos. A su vez, los resultados muestran que la reducción en permeabilidad debido al uso de adiciones minerales es muy superior al efecto observado en resistencia mecánica. Es por esto que las principales variables que se deben manejar para obtener un hormigón durable serían las correspondientes a la microestructura de los productos de hidratación (porosidad e interconectividad de poros). Finalmente, el estudio muestra que la resistividad eléctrica del hormigón se puede relacionar de buena manera con la resistencia a la penetración de iones cloruro con una función exponencial del tipo Res=K·Pen, que corresponde en parte a la solución de los procesos de migración.

Ingeniero Civil / El objetivo principal del presente Trabajo de Título es estudiar la efectividad de un ensayo de medición de la resistencia del hormigón a la penetración de ión cloruro, el método Nordtest NT Build 492, comparándola con la del método ASTM C 1202, a través de ensayos a hormigones con dosificaciones típicas de las correspondientes a hormigón marino y teniendo como referencia un hormigón convencional para uso estructural. Se contempla además investigar la influencia de la incorporación de fibras sintéticas de PP (macrofibras) en el comportamiento de estos hormigones bajo ambos métodos de ensayo. Las variables principales del estudio son la incorporación de microsílice para mejorar el comportamiento del hormigón frente a la penetración de ión cloruro y especialmente su efectividad para controlar la mayor permeabilidad asociada a la inclusión de fibras sintéticas en el hormigón; por otro lado, el nivel de microfisuración inducido en las probetas, previo a los ensayos de penetración de cloruros, variable implementada mediante la aplicación de dos niveles de carga, 20% y 40% de la carga de rotura en compresión. Esto último, a fin de verificar la influencia de la fisuración en el proceso de difusión de cloruros para los distintos hormigones ensayados. De los resultados de los ensayos comparativos realizados se deduce, por una parte, la existencia de una correlación aceptable entre ambos ensayos que hace posible asociar niveles de coeficientes de difusión correspondientes a las distintas clases de permeabilidad a cloruros de hormigones que establece la ASTM C 1202. Por otro lado, se verifica que la inclusión de microsílice resulta decisiva para la obtención de hormigones de calidad aceptable para obras expuestas a ambiente marino, cuando las especificaciones contemplan la incorporación de macro fibras sintéticas como medida de control de la fisuración de la estructura. Finalmente, se recomienda investigar para distintos tipos y contenidos de fibra sintética el comportamiento frente a la penetración de cloruros de hormigones marinos, variando la composición de la matriz cementicia del hormigón.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico / Una de las variables hidrológicas que mayor grado de incertidumbre genera en las cuencas de alta montaña es la determinación de la recarga de acuíferos, pues en general existe un conocimiento parcial del funcionamiento hidrológico a escala de cuenca y se desconocen los tiempos y magnitudes de los procesos que ocurren en el medio de paso entre la superficie y el nivel freático. En este estudio se adoptó una metodología que permitió identificar zonas potenciales de recarga utilizando información de sensores remotos y geoprocesamientos en programas SIG, y se aplicó un método químico ambiental basado en el balance del ion cloruro para estimar la recarga. La zona de estudio corresponde a la cuenca del estero Yerba Loca ubicada en la subcuenca del río Mapocho Alto, Chile Central. Para la caracterización de la cuenca este estudio desarrolló una revisión de información de los aspectos hidro-meteorológicos, geológicos y geomorfológicos. Se realizaron actividades de terreno para la instrumentación, las pruebas de infiltración y la recolección de muestras de agua de la zona no saturada, de escurrimientos, de la precipitación y del afloramiento, y de muestras de suelo en los lugares donde se instalaron los lisímetros de succión. Se realizaron análisis químico y textural con las muestras de agua y suelo, respectivamente. Se construyó un modelo conceptual de la zona no saturada. Se usó el método del balance del ion cloruro para el periodo de nov/2016 a jul/2017. Se llevó a cabo una modelación con HYDRUS-1D simulando el flujo de agua y transporte del cloruro en los primeros 100 cm de profundidad de la zona no saturada. Los resultados de la recarga potencial obtenida con ambos métodos fueron comparados entre sí. El 70,8% del área total de la cuenca presenta un potencial de recarga de Moderada a Pobre y que sólo en el 0,1% el potencial sería Bueno de acuerdo a la clasificación de Dar et al. (2010). Éste último principalmente en la parte media de la cuenca donde existen depósitos no consolidados y el relieve es ligeramente inclinado a inclinado lo cual favorece la recarga, estimada en dicha parte de la cuenca entre 4,3 y 9,5 cm (14 y 32% de la precipitación) para el periodo analizado aplicando el balance del ion cloruro y de 17,8 cm (57% de la precipitación) según el modelo numérico. Los resultados obtenidos indican que se requieren mediciones a otras cotas de elevación para la estimación de la recarga en toda la cuenca.

Ingeniera Civil / La vida útil de las estructuras de hormigón armado expuestas al ambiente marino se ve fuertemente afectada por deficiencias en la calidad y espesor del recubrimiento de hormigón para los efectos de cumplir su función de protección contra la corrosión de la armadura. Actualmente, la incorporación de fibras de polipropileno ha resultado eficiente para el control de la fisuración en elementos expuestos a condiciones de alta evaporación, en el período inicial de curado. Se observa sin embargo, que con respecto al desempeño de este tipo de hormigón frente a la penetración de agua y sales solubles, que afectan la durabilidad de la estructura, no se cuenta con información específica, particularmente en cuanto a su resistencia a la penetración de iones cloruro. El objetivo del presente trabajo de título es investigar si la incorporación de fibras de polipropileno al hormigón estructural puede afectar, en alguna medida, el grado de protección contra la penetración de ion cloruro del hormigón de recubrimiento y el riesgo de corrosión de la armadura, tanto para el caso de un hormigón convencional (H30), como para el hormigón marino. Se desarrolló un programa experimental que permitiera evaluar la resistencia a la penetración de ion cloruro de hormigones con distintas matrices aglomerantes, incluyendo o no fibras de polipropileno, utilizando el método de ensayo de la norma ASTM C1202. Las variables consideradas para el hormigón fueron la relación A/C y el contenido de adición de microsílice (MS). Además, para evaluar la influencia de la fisuración, normalmente existente en el hormigón, las probetas fueron sometidas a distintos niveles de carga (% de la carga de rotura) antes de proceder al ensayo de permeabilidad al ion cloruro. Los resultados permitieron verificar que, para el caso del hormigón convencional (A/C=0.55, sin MS), la incorporación de fibras en dosis de 3 kg/m3, aumentaba la permeabilidad a cloruros tanto en probetas sin fisuración inducida como en aquellas sometidas a niveles de carga de 20% y 40% de la carga de rotura, previo al ensayo de penetración de cloruros. Por otra parte, en el caso del hormigón marino (A/C=0.42 más 5% en peso de cemento de MS), la incorporación de igual dosis de fibra no alteraba significativamente el comportamiento del hormigón en el ensayo de penetración de cloruros, manteniéndose la calificación de muy baja penetración tanto para las probetas sin fisuración previa como para el caso de las probetas sometidas a niveles de 20% y 40% de la carga de rotura. La mayor permeabilidad a cloruros que se origina por la incorporación de macro fibras de PP al hormigón se explicaría por la presencia de una mayor porosidad asociada a la zona de interfaz fibra/matriz que facilitaría el transporte de iones a través de la matriz. La reacción puzolánica por la incorporación de MS permitiría restituir la condición original de permeabilidad de la matriz sin fibras.