Descripción:
Este estudio investiga el desarrollo de un concreto sustentable con la adición de jales de manganeso y agregados riolíticos, con el objetivo de reducir el impacto ambiental de la extracción de áridos naturales y promover la economía circular. Las materias primas —jal de manganeso, riolita y cemento Portland CEMEX CPC 30 R RS— fueron caracterizadas mediante técnicas avanzadas como DRX, FRX, MEB-EDS y FTIR, revelando que el jal está compuesto principalmente por óxidos de Mn, Fe y Si, mientras que la riolita contiene cuarzo, feldespatos y plagioclasas.
Se prepararon mezclas de concreto con sustitución parcial del agregado fino por jal de manganeso en concentraciones de 0 %, 5 %, 10 % y 15 %, y se evaluaron a compresión a los 7, 14 y 28 días. El concreto control alcanzó 180 kg/cm² a 14 días, mientras que las mezclas con jal mostraron una disminución de la resistencia, especialmente a mayores porcentajes de sustitución. La mezcla con 5 % de jal alcanzó 208 kg/cm² a 28 días, lo que representa el 82 % de la resistencia del concreto control, indicando un buen desempeño estructural y encontrándose dentro del límite óptimo de sustitución, que se encuentra entre 5 % y 10 %. Por el contrario, las mezclas con 10 % y 15 % redujeron su resistencia a 66 % y 52 %, respectivamente.
El análisis microestructural mostró que el jal favoreció la formación de fases hidratadas como ettringita, tobermorita, calcita y C–S–H, lo que mejoró la compactación de la matriz cementicia, aumentando la estabilidad química y la durabilidad del concreto.
Este estudio aporta una alternativa viable para mitigar la huella de carbono del sector cementero, contribuyendo a la sostenibilidad de la construcción mediante el uso de residuos mineros como material alternativo.