En 1996, Indiana transformó arena residual de fundición en un terraplén de carretera de 275 metros; posteriormente, Purdue descubrió que el material funcionaba con éxito como relleno vial a gran escala

En 1996, el Departamento de Transporte de Indiana y la Universidad Purdue probaron una alternativa para la construcción vial: reutilizar arena descartada por una fundición de metales en lugar de enviarla a un vertedero.

El ensayo se realizó en un tramo de 275 metros del terraplén de la carretera Country Road 37, cerca de Butler. La iniciativa buscaba comprobar si ese residuo industrial podía funcionar como material estructural en una obra real y compararlo con rellenos convencionales.

La experiencia demostró que la arena de fundición podía cumplir esa función. Los investigadores concluyeron que su comportamiento geotécnico era comparable al de la arena natural y que podía utilizarse con éxito en terraplenes viales. El resultado, sin embargo, no significaba que cualquier residuo de ese tipo sirviera para cualquier carretera.

El proyecto también evaluó posibles efectos ambientales y costos, con mediciones durante la construcción y en etapas posteriores y en terreno. Las pruebas detectaron el movimiento de algunos iones desde el material, pero sus concentraciones quedaron por debajo de los límites regulatorios relevantes.

De residuo industrial a material de construcción

La arena de fundición se utiliza para fabricar moldes y núcleos en procesos de fundición de metales. Cuando deja de ser útil para esa tarea, puede convertirse en un residuo que requiere disposición. En Indiana, el material del ensayo fue suministrado por Auburn Foundry Inc., ubicada en Auburn.

En lugar de descartarlo, los equipos analizaron sus propiedades y construyeron un tramo de terraplén a escala real. Los ingenieros compararon la sección experimental con otras realizadas con arcilla convencional y arena natural. Instrumentos instalados permitieron registrar deformaciones verticales y laterales, presión del agua en los poros y resistencia a la penetración.

Qué encontraron las evaluaciones

Los resultados geotécnicos fueron favorables: la arena residual presentó pocas deformaciones internas y una alta resistencia a la penetración. Su comportamiento general fue similar al de la arena natural, lo que respaldó su uso como relleno estructural en esa obra.

Las pruebas también señalaron limitaciones. La compactación redujo la conductividad hidráulica del material frente a la arena natural, por lo que no podía suponerse que drenara libremente. Además, la presencia de materiales extraños dificultó algunas etapas de la construcción.

Ahorro potencial, con controles necesarios

El estudio incluyó ensayos de laboratorio y de campo, bioensayos y análisis de metales y otros elementos. También se controlaron los niveles de agua subterránea en la zona del terraplén. Aunque se observó migración de algunos iones, las concentraciones permanecieron por debajo de los umbrales regulatorios señalados.

Una estimación del Recycled Materials Resource Center calculó que el proyecto de Indiana permitió ahorrar alrededor de 145.000 dólares en costos de materiales. La reutilización podía reducir tanto la necesidad de disponer residuos como la de obtener materiales para la construcción.

La experiencia no estableció que toda arena de fundición sea adecuada para las carreteras. Las propiedades varían según la fundición, por lo que siguen siendo necesarios los análisis, el control de calidad y la evaluación ambiental. El ensayo de 1996 mostró que un residuo industrial podía tener una segunda utilidad cuando se lo estudia y verifica antes de incorporarlo a una obra.