Caracterización y valorización de los residuos mineros de La Unión (Murcia) y su aplicación en capas de rodadura de firmes de carreteras

Resumen

Uno de los grandes problemas a los que se enfrenta la sociedad actual es al elevado volumen de residuos que se genera. Un ejemplo son los lodos generados en las estaciones depuradoras de aguas residuales que suponen casi 1.200.000 toneladas al año y que sigue una tendencia creciente en los últimos años. Además, y no menos importante, algunos residuos que se generaron en antiguas labores mineras previas al desarrollo de legislación específica suponen, actualmente, peligros medioambientales por la acumulación de estériles (contaminación de las aguas subterráneas, degradación del paisaje, riesgo para la salud, etc.). El distrito minero de La Unión (Murcia) es un ejemplo de acumulación de estériles debida a la gran movilización de tierras durante sus 3000 años de historia de explotación. Tras el cese de la explotación, en el año 1991, el gran volumen de residuos generado persiste en la zona sin planes de restauración específicos. Uno de los sectores más atractivos para la reutilización y revalorización de residuos es el sector de la construcción por la elevada demanda de recursos naturales potencialmente reemplazables. Dentro de este amplio sector se encuentran las mezclas bituminosas que consumen, aproximadamente, el 10% de la producción de árido natural en Europa. Este interés se ve reflejado en la existencia de numerosas investigaciones incorporando residuos en la fabricación de mezclas bituminosas. Por ello, se ha llevado a cabo un estudio sobre la posible incorporación de estériles de pozo y de mina del distrito minero de La Unión, como árido grueso, en la fabricación de mezclas bituminosas semidensas. Además, se estudió la incorporación de fílleres residuales en mezclas bituminosas discontinuas, uno de ellos procedente de los residuos de minería (lodos de flotación) y otro procedente de la depuración de aguas residuales (lodos de depuradora incinerados), para analizar cómo afectaban éstos al comportamiento. Previamente a la fabricación de las mezclas de las mezclas semidensas, se caracterizaron los residuos y compararon con árido de cantera. Propiedades tan importantes como la resistencia al deslizamiento o la resistencia a la fragmentación, se cumplieron satisfactoriamente. Sin embargo, destacó, negativamente, el elevado índice de lajas que presentaron tras el machaqueo. Las mezclas fabricadas con estériles de minería como árido grueso se estudiaron con distintos porcentajes de betún. Con el fin de comparar los resultados se fabricó una mezcla de referencia con árido porfídico, habitual en capas de rodadura. Se analizaron parámetros físicos y mecánicos para obtener los contenidos óptimos de ligante. Las mezclas semidensas con estériles de pozo mostraron un comportamiento y demanda en la dotación de betún similar a las mezclas de referencia. Sin embargo, las mezclas fabricadas con estériles de mina, demandaron elevadas cantidades de ligante para cumplir las exigencias establecidas en el pliego. La resistencia a fatiga que exhibieron los estériles fue comparable a la de la mezcla de referencia, incluso llegando a ser un 20-25% superior con algunos contenidos de betún estudiados. Para analizar el efecto que confieren los fílleres residuales a las propiedades del mástico en mezclas discontinuas. Se realizó un desarrollo experimental fundamentado, principalmente, en ensayos para evaluar la cohesión y adhesividad (ensayo Cántabro y resistencia a tracción indirecta). Se formularon dosificaciones fundamentadas en el volumen de fíller con respecto al ligante a partir del parámetro de concentración crítica característico de cada fíller. Atendiendo a los resultados, las mezclas con fíller procedente de los residuos mineros presentaron mucha sensibilidad frente a la acción del agua, por lo que se descartó su uso como mezcla discontinua. Sin embargo, las fabricadas con lodo de depuradora incinerado, mostraron un comportamiento comparable a mezclas fabricadas con cal, cemento o caliza como fíller.