TESIS UNHEVAL
UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA
EVALUACIÓN DEL GRADO GRADO DE INFLUENCIA DEL AGUA RESIDUAL, RELAVE MINERO Y BOTADEROS, BOT ADEROS, EN EL BANCO DE AGREGADOS, DEL RIO HUALLAGA TRAMO AMBO-HUANUCO
Tesis para optar el Título de Ingeniero Civil, que presenta el bachiller:
SEMILI LUIS ESPINOZA JAPA
ASESOR: ING. ÁNGEL DE LA SERNA
Huánuco, Noviembre del 2017
TESIS UNHEVAL
I.
GENERALIDADES
TITULO: “EVALUACIÓN DEL GRADO DE INFLUENCIA DEL AGUA RESIDUAL, RELAVE MINERO Y BOTADEROS, EN EL BANCO DE AGREGADOS, DEL RIO HUALLAGA TRAMO” TESISTA: Estudiante Espinoza Japa, Semili Luis I ASESOR: Ing. FECHA DE INICIO Y FECHA PROBABLE DE TÉRMINO
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I.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACION DEL PROBLEMA En la actualidad el aumento de la demanda en el sector de la construcción, ha generado un incremento en la extracción de materia prima; agregados fino y gruesos, de los bancos que los ríos del océano atlántico, ha ido formando a través de los millones de años de erosión continua, como también el hombre ha ido formando a los ríos como sumideros, en su afán de disponer sus desechos fecales, cotidianos, industriales, agrícolas, basuras (según estudios, el 60% se arroja al botadero de Chilipampa, el 10 % permanece en las calles y el 30% va a parar al río Huallaga) son vertidos contaminando el rio Huallaga (foto 01 ), donde se encuentran los agregados finos y gruesos , que es materia de investigación, como también muchos animales acuáticos actualmente en extinción (los peces, anfibios y moluscos).
Foto: 01
Los ríos tiene la propiedad de auto regeneración, gracias a los volúmenes de agua que transportan, sin embargo las cantidades que se vierten al rio, debido al crecimiento demográfico, superan la capacidad de auto regeneración deteriorando el rio, proceso llamado eutrofización. La calidad del recurso hídrico se ha deteriorado por la descarga de residuos peligrosos orgánicos e inorgánicos, (básicamente de la industria química, farmacéutica). Afectando la pureza del agregado que usamos para fabricar el concreto. La contaminación de los ríos sea de manera directa e indirecta, en la región Huánuco no solo se da en la capital sino en todas las provincias y distritos del ámbito en estudio, debido a los proyectos de inversión que se plantean en el rubro de saneamiento en la región Huánuco, antes de crearse el PIP (proyecto de inversión pública ) no incluía plantas de tratamiento , obviamente las aguas residuales se vertían a los ríos y riachuelos, en la actualidad los proyectos de inversión en el rubro de saneamiento, son completos, con este último quiero decir, cuentan con una planta de tratamiento, donde las aguas residuales tienen un tratamiento previo, entes de reincorporarse al ciclo hidrológico del agua, sin embargo, debido a la deficiente política de los altos mandos, estas infraestructuras tienen muchas deficiencias en sus inicios, terminando al
TESIS UNHEVAL final en desuso. Y no hay cuando parar la contaminación de los ríos de la región. Que cada vez afectan en gran escala nuestros bancos de agregado. Los agregados de calidad deben cumplir ciertas reglas para darles un uso ingenieril óptimo: deben consistir en partículas durables, limpias, duras, resistentes y libres de productos químicos absorbidos, recubrimiento de materiales finos que afectan la hidratación y adherencia con la pasta de cemento (HUAMAN, Osorio 2010) El hombre no solo tiene afán de disponer sus desechos finales en los ríos, sino que también necesita crear grandes activos como: las industrias, minas de oro, plata, cobre, zinc, plomo etc. en la jurisdicción de Pasco, siendo el sector más importante de la economía peruana que representa el 59.2 % del valor de nuestras exportaciones, haciendo un total de 18657 millones de dólares al año, sin embargo los beneficios económicos, trae consigo consecuencias negativas, por ejemplo, para su extracción en su etapa final, las mineras vierten año tras año “Relaves” (material fino en forma de lodo, compuesto por rocas finas desmenuzados) al rio Huallaga, etc. que a pesar de las alarmas de alta contaminación física y toxica generadas por los relaves, debatidas en muchas cumbres del mundo e investigaciones hechas por las universidades como: PUCP, UNI, no cesan. La calidad de agua superficial de la parte alta de la cuenca del Huallaga, antes de la confluencia con el río Higueras registra la mayor concentración de metales pesados. Cabe indicar que el río Huallaga tiene mayor concentración de metales pesados, como plomo, zinc, hierro, aluminio y manganesio que sus tributarios evaluados (río Higueras, río Lomaslargas, río Huertas y río Huancachupa) (AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA 2014). Asimismo, el río Huallaga, en los puntos evaluados registra mayor concentración de nitrógeno amoniacal (aporte de componentes nitrogenados de las riberas) y materia suspendida que los tributarios, los cuales son mayores al ECA-Agua (límites permisibles). Según los análisis químicos se encontró además que las muestras de relave contienen valores de elementos que pueden presentar algún potencial de contaminación como: As, Fe, Mn, Pb, Sb, etc. (LIN, Sergio 2013-PUCP).
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1.2 FORMULACION DEL PROBLEMA 1.2.1
problema general
¿La calidad de los bancos de agregados del rio Huallaga, se encuentran altamente influenciados por el agua residual, relaves mineros y botaderos?
1.2.2
problemas específicos
¿Qué es grado de influencia?
¿qué son las aguas residuales?
¿qué son los relaves mineros?
¿Qué son los botaderos?
¿Qué son los bancos de agregado?
1.3 OBJETIVOS
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1.3.1
OBJETIVOS GENERALES
1.3.2
Evaluar el grado de influencia del agua residual, relave minero y botaderos, en el banco de agregados del rio Huallaga.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Identificar las canteras con alto grado de influencia, para monitorear su previo tratamiento y/o evitar su uso.
Determinar los contenidos de impurezas físicas orgánicos e inorgánicos del agregado fino y grueso.
Evaluar la resistencia mecánica del concreto, incluido las impurezas.
Determinar el contenido de impurezas químicas del agregado fino y grueso.
Evaluar la durabilidad y el daño de la apariencia externa del concreto frente a los agentes químicos
1.4 JUSTIFICACION E IMPORTANCIA Debido a que el departamento de Huánuco, según la norma E-030, se encuentra en una zona sísmica de mediana intensidad, estamos propensos a sufrir daños estructurales.
TESIS UNHEVAL El movimiento sísmico produce grandes esfuerzos internos, debido a las fuerzas horizontales, por lo tanto es necesario que nuestros elementos estructurales soporten esfuerzos de gran magnitud. Sin embargo la construcción informal de muchas edificaciones y obras civiles en nuestra región, no tienen en cuenta al sismo, siendo la entidad responsable la municipalidad no tiene un control técnico adecuado para supervisar y dar permisos de construcción, peor aún no hay un control técnico certero que verifica la calidad de las canteras y uso de los agregados para producir el concreto, materia de investigación. La contaminación de los agregados se manifiesta sobre el concreto minorando su resistencia, afectando directamente la durabilidad de los elementos y perjudicando su apariencia externa; a pesar de haber hecho un estudio mecánico del agregado y de un diseño de concreto con una pequeña muestra de los bancos respuesta a corto plazo, no significa que debemos confiar en la resistencia, ya que nuestros bancos de hormigón, actualmente están altamente contaminados, de materiales orgánicos e inorgánicos producto de las aguas residuales, botaderos, relaves mineros, sin lugar a duda este factor es ignorado por muchos técnicos. No sabemos si nuestras canteras están libre de agentes contaminantes, de ser así el concreto a respuestas de largo plazo, traerán consigo una catástrofe, porque los agentes externos afectan de manera individual a los componentes del concreto, como por ejemplo las sales clorhidratos deterioran al acero, produciendo la in-adherencia entre el fierro y el material cementante, los nitratos y fosfato deteriora al cemento etc. Se desconoce la reacción de otros agentes contaminantes además de lo conocido materia de investigación Este problema en Huánuco, no tiene antecedentes debido a que los sismos no son frecuentes y mucho menos no hay estudios relacionados al tema, esto es debido a que los agentes contaminantes, reaccionan a largo plazo. Con esta investigación podremos conocer a ciencia cierta la calidad de los bancos de todo el rio Huallaga en general, para de esta manera al momento de extraer tendremos la confiabilidad de tener buenos agregados, y no arriesgarnos en la elaboración del concreto con estudios superficiales de cantera.
Hipótesis:
TESIS UNHEVAL Los concretos elaborados con los agregados del rio huallaga, tendrán problemas de inadherencia Los concretos elaborados con los los agregados tendrán a largo plazo tendrán problemas de baja resistencia
1.5 LIMITACIONES Para lograr el objetivo de la investigación, se hace necesario estudios de laboratorio, en esta investigación usaremos los laboratorios de la UNHEVAL, para determinar las características físicas del grado de contenido de residuos sólidos orgánicos e inorgánicos y la influencia de esta en la resistencia del concreto, todo ensayo estará basado en la norma ASTM. Para determinar las características químicas del grado de contenido de químicos usaremos los laboratorios de la pontifica universidad católica del Perú (PUCP). Todos ensayo estará basado en las normas ASTM C- 586 “Métodos de ensayo para reactividad alcalina potencial de rocas carbonatadas para agregados de concreto”. ASTM C -289 “Método de ensayo para reactividad de concretos”. ASTM C -342 “Método de ensayo para cambio potencial de volumen de
combinaciones cemento- agregado” y otros ensayos relacionados. Estos ensayos son muy importantes por la alta tasa de contaminación que nuestros ríos de la Región Huánuco presentan, sin embargo por el alto costo y tiempo que estos ensayos presentan, solo se hará el ensayo para las canteras del rio Huallaga.