Longitud de la obra 3.1 km Diámetro del túnel 9.8 m

Transcripción

1 Vázquez, E; Barra, M; Aponte, D; Ainchil, J; Borrel, M. Universidad Politécnica de Cataluña FCC Fomento de construcciones y contratas

2 Longitud de la obra 3.1 km Diámetro del túnel 9.8 m

3 Tuneladora EPB Revestimiento de dovelas Bajo nivel freático y frente de ataque de limos arenosos

4 Se han obtenido m 3 de lodos provenientes de la excavación de 3,1 km. Estudio de la posibilidad de utilización masiva de estos residuos. Evitar la creación de vertederos con su correspondiente impacto ambiental.

5 Estudio de las posibles aplicaciones de los lodos. Aplicación de los lodos como parte de un sistema ligado con cemento. Reducción de los residuos generado. Ahorro de recursos naturales.

6 Estudio de tres tipos de hormigones: (i) Hormigones de resistencia baja para aplicación como rellenos fluidos. (ii) Hormigones para reemplazo de rellenos grava-cemento: ii.a) Hormigón de consistencia blanda. ii.b) Hormigón autocompactable.

7 Propiedades físicas Densidad S.S.S Densidad seca Absorción agua Humedad (kg/m 3 ) (kg/m 3 ) (%) (%) Muestra Muestra Promedio

8 Propiedades físicas

9 Aspecto de los lodos

10 Mineralogía Tuneladora Set.2006 Lin (Counts) Theta - Scale TUNELADORA GV-CZ - File: TGVCZ.RAW - Type: 2Th/Th unlocked - Start: End: Step: Step time: 3. s (*) - Quartz, syn - SiO (*) - Calcite, syn - CaCO (*) - Dolomite - CaMg(CO3) (C) - Albite high - K0.2Na0.8AlSi3O (C) - Kaolinite - Al2(Si2O5)(OH) (D) - Illite - K(AlFe)2AlSi3O10(OH)2 H2O

11 Mineralogía Cuarzo SiO 2 Calcita Ca CO 3 Dolomita Albita Caolinita Illita Ca Mg 2(CO 3 ) Na(AlSi 3 O 8 ) Al 4 (Si 4 O 10 )(OH) 8 KAl 2 (AlSi 3 O 10 )(OH) 8

12 Características de los hormigones dosificados: (i)alta trabajabilidad (ii)baja resistencia 1. Hormigones de resistencia baja Consistencia fluida. Colocación con mínimo esfuerzo. Resistencia a compresión entre 0.2 a 2 MPa. No están diseñados para soportar acciones de hielo-deshielo, ataques abrasivos, ni acciones químicas. 2. Hormigón n autocompactable y hormigón n blando Consistencia fluida. Colocación con mínimo esfuerzo. Resistencia a compresión entre 4.5 a 7 MPa a 7 días.

13 Material (kg/m 3 ) Relleno fluido Hormigón autocompactable Hormigón blando Agua Cemento Lodo húmedo (Lodo s.s.s*) Superplastificante Grava Gravilla Arena Total

14 Proceso de mezclado de los hormigones con LT

15 Propiedades de los diferentes hormigones con lodos de tuneladora Edad (días) Resistencia (MPa) Mod. Elasticidad (GPa) R. Fluido AutoComp. Blando AutoComp. Blando

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17 Ensayo de lixiviación EN Aniones ph Conductividad F- Cl- SO -2 4 (µs/cm) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) Blanco <5.0 < LT <5.0 < LT <5.0 <

18 Ensayo de lixiviación EN Aniones y Cationes Lodos de Tuneladora Límite Ph 7, Conductividad (µs/cm) 194, As (mg/kg) 0,068 0,5 Ba (mg/kg) 0,49 20 Cd (mg/kg) <0,002 0,04 Co (mg/kg) 0, Cr (mg/kg) 0,0555 0,5 Cu (mg/kg) 0, Mo (mg/kg) 0,019 0,5 Ni (mg/kg) 0,0695 0,4 Pb (mg/kg) 0,0955 0,5 Sb (mg/kg) 0,0225 0,06 Se (mg/kg) 0,0095 0,1 Sn (mg/kg) <0, Zn (mg/kg) 0, V (mg/kg) 0, F- (mg/kg) <5, Cl- (mg/kg) <5, SO=4 (mg/kg) 21,

19 Ensayo de lixiviación monolítico NEN 7345 (aniones) Muestra ph Conductividad ( µs/cm) F - (mg/m 2 ) Cl - (mg/m 2 ) SO = 4 (mg/m 2 ) 1ª Extracción HLTA-1 9,82 62,1 <26,217 <26, ,194 1ª Extracción HLTA-2 10,48 99,6 <26,217 <26, ,329 1ª Extracción HLTN-1 10,13 64,5 <26,217 <26, ,232 1ª Extracción HLTN-2 9,9 78,6 <26,217 <26, ,408 2ª Extracción HLTA-1 9,76 81,9 <26,217 <26, ,734 2ª Extracción HLTA-2 10,87 132,6 <26,217 <26, ,097 2ª Extracción HLTN-1 10,76 126,8 <26,217 <26, ,044 2ª Extracción HLTN-2 10,86 143,1 <26,217 <26, ,569 3ª Extracción HLTA-1 11, <26,217 <26, ,449 3ª Extracción HLTA-2 10,9 185,4 <26,217 <26, ,5393 3ª Extracción HLTN-1 11, <26,217 <26, ,374 3ª Extracción HLTN-2 10,89 169,1 <26,217 <26, ,288 4ª Extracción HLTA-1 11, <26,217 <26, ,37 4ª Extracción HLTA-2 11, <26,217 <26, ,667 4ª Extracción HLTN-1 11, <26,217 <26, ,071 4ª Extracción HLTN-2 11, <26,217 <26, ,389

20 Ensayo de lixiviación monolítico NEN 7345 Aniones y Cationes Hormigón autocompactable HLTA 1ª Extracción 2ª Extracción 3ª Extracción 4ª Extracción Límite inferior ph 10,315 10,593 10,940 11,548 Conductividad (µs/cm) 90, , , ,000 As (mg/m 2 ) 0,010 0,010 0,010 0, Ba (mg/m 2 ) 0,055 0,134 0,252 0, Cd (mg/m 2 ) 0,010 0,010 0,010 0,010 1 Co (mg/m 2 ) 0,010 0,010 0,010 0, Cr (mg/m 2 ) 0,031 0,010 0,010 0, Cu (mg/m 2 ) 0,039 0,010 0,010 0, Mo (mg/m 2 ) 0,013 0,010 0,010 0, Ni (mg/m 2 ) 0,010 0,010 0,010 0, Pb (mg/m 2 ) 0,010 0,010 0,010 0, Sb (mg/m 2 ) 0,010 0,010 0,010 0,010 3,5 Se (mg/m 2 ) 0,010 0,010 0,010 0,010 1,5 Sn (mg/m 2 ) 0,010 0,010 0,010 0, Zn (mg/m 2 ) 0,215 0,100 0,094 0, V (mg/m 2 ) 0,149 0,034 0,026 0, F - (mg/m 2 ) 26,217 26,217 26,217 26, Cl - (mg/m 2 ) 26,217 26,217 26,217 26, SO = 4 (mg/m2 ) 154, , , ,

21 Ensayo de lixiviación monolítico NEN 7345 Aniones y Cationes Hormigón consistencia blanda HLTCB 1ª Extracción 2ª Extracción 3ª Extracción 4ª Extracción Límite inferior ph 9,958 10,835 10,945 11,455 Conductividad (µs/cm) 75, , , ,250 As (mg/m 2 ) 0,010 0,010 0,010 0, Ba (mg/m 2 ) 0,092 1,599 0,286 1, Cd (mg/m 2 ) 0,010 0,010 0,010 0,010 1 Co (mg/m 2 ) 0,010 0,010 0,010 0, Cr (mg/m 2 ) 0,031 0,010 0,016 0, Cu (mg/m 2 ) 0,026 0,018 0,010 0, Mo (mg/m 2 ) 0,013 0,010 0,010 0, Ni (mg/m 2 ) 0,010 0,013 0,021 0, Pb (mg/m 2 ) 0,010 0,010 0,010 0, Sb (mg/m 2 ) 0,010 0,010 0,010 0,010 3,5 Se (mg/m 2 ) 0,010 0,010 0,010 0,010 1,5 Sn (mg/m 2 ) 0,010 0,010 0,010 0, Zn (mg/m 2 ) 0,152 0,157 0,629 0, V (mg/m 2 ) 0,194 0,034 0,026 0, F - (mg/m 2 ) 26,217 26,217 26,217 26, Cl - (mg/m 2 ) 26,217 26,217 26,217 26, SO = 4 (mg/m2 ) 152, , , ,

22 Los ahorros en mano de obra, material y tiempo, convierten en económica esta alternativa al relleno granular compactado. Los rellenos fluidos son, además, una buena solución para el sellado de espacios inaccesibles, donde el relleno compactado no puede ser colocado. Este trabajo es sólo una primera fase para un uso total de lodos generados. A medida que se disponga de datos sobre otros lodos se completará el estudio y el futuro catálogo de composiciopnes y aplicaciones.