Diseño de carreteras afirmadas en base a escorias negras, provenientes de la planta de aceros Arequipa de Pisco, para zonas rurales.

Abstract

En la presente tesis se investigó sobre las escorias negras (EAFS) obtenidas a partir de la industria siderúrgica, como residuos, para su uso como material de agregado en capas de afirmado, así como el diseño de esta. Para ello se tuvo que indagar en investigaciones nacionales e internacionales referidas al tema. En el trabajo académico se analizaron las propiedades que presentan las EAFS, con respecto a los requerimientos que establece el Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Por otro lado, se cuantificaron las cantidades de metales pesados encontrados en las EAFS, divididos en esenciales y tóxicos. Encontrando que, si bien las escorias presentan cantidades ligeramente superiores a los rangos admisibles para suelos agrícolas, con respecto a las cantidades de cromo y cobre, estas pueden ser mitigadas mediante la fitorremediación, lo que hace viable su uso. Con los resultados favorables obtenidos, se obtuvo un espesor de afirmado de 15 cm en base a los requerimientos mínimos de los manuales de carteras no pavimentadas del MTC. Para finalizar, fue necesario establecer la factibilidad económica de transportar las EAFS hasta los proyectos viales. Para ello se compararon los precios de compra y transporte de agregados convencionales con respecto al transporte de las EAFS. Se obtuvo un radio óptimo de transporte de 50 km a partir de la fábrica de Aceros Arequipa de Pisco. Si bien este radio podría extenderse, dependerá del lugar del proyecto vial, así como también la distancia del proveedor o cantera de agregado convencional de afirmado más próximo.

In this thesis, we investigated the black slag (EAFS) obtained from the steel industry, as waste, for its use as an aggregate material in layers of asserted, as well as the design of this. For this, national and international research on the subject had to be investigated. The academic work analyzed the properties presented by the EAFS, with respect to the requirements established by the Ministry of Transport and Communications. On the other hand, quantify the amounts of heavy metals found in the EAFS, divided into essential and toxic. Finding that, although the slags present the quantities slightly higher than the permissible ranges for agricultural soils, with respect to the quantities of chromium and copper, these can be mitigated by phytoremediation, which makes its use viable. With the favorable results obtained, a stated thickness of 15 cm was obtained based on the minimum requirements of the MTC manuals of unpaved roads. Finally, it was necessary to establish how feasible it is to transport the EAFS to road projects. To do so, we compared the purchase and transportation prices of a conventional aggregate with respect to the transportation of the slag, since these would be priceless when granted by CAASA. An optimum transport radius of 50 km was obtained taking the CAASA steel factory in Pisco as a midpoint. While this radius could be extended, it will depend on the location of the road project, as well as the distance from the nearest conventional supplier or quarry.