Los serrines de granito como barrera de impermeabilización para su uso en vertederos

Resumen

La clausura y sellado de vertederos constituye un problema de alcance regional e internacional. La eficacia de la impermeabilización, tanto del contorno como de la capa de sellado superficial, es de vital importancia a la hora de evitar la contaminación y su propagación hacia el medio receptor. El empleo de materiales finos residuales de procesos industriales como alternativa a otros materiales sintéticos (p. ej. geo-textiles o geo-membranas), constituye una alternativa de gestión de residuos sostenible y respetuosa con el medio ambiente. El trabajo de investigación que se presenta en esta memoria tiene como objetivo principal el estudio de la viabilidad del uso de unos materiales finos generados por la industria productora y transformadora del granito en Galicia (serrines de granito) de cara a su uso como materia prima para la construcción de barreras de impermeabilización y/o sellado. En el mismo, se pretende verificar el comportamiento de los serrines de granito en el contexto de la obra civil a la escala de la actuación real sobre el terreno, empleando modelos experimentales a escala reducida que ponen en evidencia sus propiedades geotécnicas y geoquímicas, ampliamente caracterizadas a lo largo de los pasados años a través de procedimientos normalizados de uso convencional en el campo de la ingeniería civil. Los modelos experimentales han sido diseñados de acuerdo con un amplio planteamiento metodológico y desarrollados empleando la instrumentación disponible más adecuada, de modo que permitiesen obtener información de diversa naturaleza en relación con el problema estudiado: i) la evolución geoquímica de los serrines de granito como resultado de su interacción con el agua y el aire; ii) el comportamiento hidrodinámico del material bajo condiciones específicas de compactación e hidratación; iii) alternativas de configuración como barrera física para el control del flujo de infiltración. Para ello, se han desarrollado hasta cuatro ensayos con columnas de serrín de dimensiones reducidas. Dichas columnas fueron dotadas de equipos para llevar a cabo un seguimiento en tiempo real del comportamiento de los serrines bajo las condiciones de ensayo prescritas. Los diseños experimentales permitieron reunir una importante cantidad de información pertinente al problema investigado, contribuyendo al análisis en profundidad de distintos problemas de índole hidrogeoquímica, hidrodinámica y/o mineralógica. Los ensayos en columna pusieron en evidencia que las propiedades hidráulicas de los serrines de granito, en relación con su uso como barrera de impermeabilización y sellado, contrastan con las observadas por otros autores a partir de ensayos geotécnicos convencionales. Reconociendo las limitaciones hidráulicas del material, intentamos mejorar su rendimiento empleando una configuración basada en las propiedades de las barreras capilares. Este ensayo se materializó en forma de un modelo reducido construido ex profeso para investigar el comportamiento hidromecánico de barreras de materiales finos a escala casi-real. Las dimensiones y robustez del dispositivo experimental (objeto de una patente), permitieron el empleo de máquinas de compactación habituales en ingeniería civil (p.ej. bandejas vibrantes), alcanzándose condiciones óptimas de compactación. El dispositivo se equipó con un sistema de riego automatizado (con el cual se simularon condiciones realistas de precipitación) y diferentes sensores para control de la humedad del material ensayado. Los resultados obtenidos sugieren que los serrines de granito, dispuestos en forma de una capa continua de material, no cumplen con las prescripciones para la construcción de barreras minerales de impermeabilización y/o sellado de vertederos. Sin embargo, la configuración de barrera capilar (combinando capas minerales de serrines y arena) ha demostrado producir un efecto de oposición al flujo de infiltración, cuya permeabilidad equivalente resulta inferior al límite máximo exigido para el confinamiento de vertederos de residuos inertes, por lo que su uso en este tipo de contextos resultaría adecuado. El uso de los serrines de granito como barrera mineral para impermeabilización y/o sellado de vertederos o con otros fines, permitiría valorizar un residuo inerte, dándole un uso sostenible y contribuyendo positivamente en la cadena de valor de la roca ornamental