Caracterización mecánica de morteros y hormigones fabricados con escorias de incineradoras urbanas y su influencia sobre la corrosión de las armaduras

Resumen

Los Residuos Sólidos Urbanos (RSU) generados en las ciudades se han convertido en el siglo XXI en una preocupación a nivel mundial por el impacto medioambiental que ocasionan. En las estrategias modernas de eliminación de los RSU, es una prioridad el logro de reducir, reutilizar y reciclar (3 R) los mismos. Una alternativa ventajosa para la reducción tanto de volumen como de masa es la implementación del proceso de incineración de los RSU, donde se obtienen dos subproductos, las cenizas volantes y las escorias. En cuanto a las cenizas, se debe controlar su eliminación como residuo peligroso, aunque pueden ser reutilizadas para la elaboración de cementos. Sin embargo, en el caso de las escorias, hay pocos estudios que aborden su posible reutilización como sustituto del árido natural en la elaboración de hormigones o morteros. En este trabajo de Tesis Doctoral, se ha estudiado el comportamiento mecánico de morteros y hormigones de cemento Portland elaborados con escorias procedentes de la incineración de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) como sustitución total o parcial del árido natural. Entre otros componentes, las escorias de RSU contienen cloruros, por lo que en este trabajo también se han realizado mediciones electroquímicas, durante un periodo de tres años, para cuantificar su posible influencia en la corrosión de las armaduras, utilizando para ello cuatro aceros corrugados, el tradicional acero al carbono B-500-SD y tres aceros inoxidables: el austenítico AISI 304 (EN 1.4301), el dúplex AISI 2304 (EN 1.4362) y el dúplex de bajo contenido en níquel AISI 2001 (EN 1.4482), embebidos en morteros elaborados sólo con escorias como sustituto del árido natural. Los cuatro aceros han sido embebidos también en moteros elaborados con árido natural (mortero de referencia o convencional) para contrastar los datos con los valores equivalentes. La utilización de armaduras de acero inoxidable es una alternativa en consideración cada vez mayor para prolongar la vida útil de las estructuras, por su resistencia a la corrosión en ambientes agresivos, incluso con ataques de cloruros. Sin embargo, el alto coste económico de los aceros inoxidables limita su uso, lo que se puede compensar parcialmente si se utilizan aceros dúplex de bajo contenido en níquel, más económicos que los tradicionales austeníticos pero con similar comportamiento mecánico, estructural y frente a la corrosión. De los resultados obtenidos en esta Tesis Doctoral se deduce que la utilización como áridos de las escorias procedentes de la incineración de RSU, mejoran sensiblemente las características de resistencia del convencional mortero y hormigón elaborados sólo con árido natural. En cuanto al estudio de corrosión de las armaduras, las mediciones electroquímicas demuestran que los aceros permanecen en estado pasivo durante todo el periodo analizado, tanto el acero al carbono como los aceros inoxidables utilizados.