Investigadores UC recuperan subproductos del cobre para construir con tecnología 3D

Pruebas de mezclas con relaves mineros arrojaron resultados positivos al demostrar una mayor estabilidad y menor dependencia a las variaciones térmicas, un aspecto clave para obras frente al cambio climático.

Un equipo de investigadores de la Universidad Católica (UC) desarrolló una mezcla de hormigón imprimible que incorpora relaves del metal rojo como sustituto parcial del cemento. El estudio formó parte una tesis doctoral apoyada por Codelco y el Servicio Alemán de Intercambio Académico.

La propuesta de innovación de la candidata a doctora en Ingeniería y Ciencias con la Industria, Claudia Eugenin, busca reducir la huella de carbono de la industria de la construcción mediante el uso de materiales reciclados y tecnologías de impresión 3D.

“Tradicionalmente, la incorporación de relaves en hormigones ha presentado desafíos técnicos, ya que suele afectar propiedades mecánicas o de trabajabilidad. En esta investigación identificamos que la impresión 3D ofrece una oportunidad distinta para valorizar este pasivo ambiental”, destacó Eugenin.

La investigadora agregó que, gracias al uso de esta tecnología constructiva emergente, los relaves no solo permiten reducir el contenido de cemento y la huella de carbono de las mezclas, sino también mejoran sus propiedades en este proceso, como la estabilidad reológica y la resistencia entre capas impresas.

Para el investigador Iván Navarrete, quien lidera al equipo de impresión 3D, los resultados obtenidos fueron positivos y demostraron además una mejor respuesta de las mezclas frente a las variaciones de temperatura ambiente, un aspecto clave para obras en escenarios de cambio climático.

El profesor de Ingeniería y director del Centro de Innovación del Hormigón UC precisó que las mezclas para impresión 3D requieren una alta dosis de cemento, mayor que el hormigón convencional, para cumplir con las exigencias técnicas del proceso, lo que eleva su impacto ambiental.

“El reemplazo parcial con relaves aumentó la resistencia de unión entre las capas impresas, uno de los puntos más críticos en la construcción con impresoras 3D. Asimismo, permitió producir elementos estructurales con resistencias mecánicas comparables a las mezclas convencionales”, valoró Navarrete.

Para el equipo de investigación, integrado además por Karla Cuevas, doctora de la Technische Universität Berlin, este hallazgo resulta especialmente relevante para Chile debido a la amplia disponibilidad de relaves de cobre en el país. Asimismo, fortalece el vínculo de la minería con la construcción.

Por cada tonelada de cobre extraída se generan 125 toneladas de relaves, el residuo fino resultante del proceso de trituración del mineral. Buena parte de este subproducto representa uno de los mayores desafíos ambientales de la industria minera.

Los resultados fueron publicados en una revista científica internacional especializada en materiales de construcción e impresión 3D, contribuyendo al avance del conocimiento sobre el uso de relaves mineros en aplicaciones constructivas de alto valor agregado.