Concreto reciclado

INSTITUTOPOLITCNICONACIONAL.ESCUELASUPERIORDEINGENIERAYARQUITECTURA.

E.S.I.AUNIDADZACATENCO.

CONCRETORECICLADO

TESIS.

QUEPARAOBTENERTITULODE :

INGENIEROCIVIL

PRESENTAN:

JORGEARTUROCRUZGARCA.RAMNVELZQUEZYEZ.

ASESOR:

ING.MARIOCASTROUSLA

MXICOD.F. 2004

INSTITUTOPOLITCNICONACIONALESCUELASUPERIORDEINGENIERAYARQUITECTURA

2

DEDICOESTATESIS:

ADIOS:

PORPROTEGERMEEILUMINARMICAMINO,PORDARMELAFUERZA,LAFE,YLAESPERANZAPARA

LOGRARESTAMETAALACUALHELLEGADOGRACIASATI.

AMISPADRES:

Dr.ARTUROCRUZPOLANCOyDr.RUTHGARCABAUTISTA.

PORRECIBIRMEESESTEMUNDOCONINMENSAALEGRA,PORTODOELAMORQUEMEHANDADO,PORLAILUSINENSUEXISTENCIADEFORMARMEENUNAPERSONADEPROVECHO,PORBRINDARMESUPROTECCIN,SUAPOYOSUCONFIANZA,CONSEJOS,PORESTARCONMIGOENLOSMOMENTOSBUENOSYMALOS,AELLOSAMISPADRESLESDEDICOESTETRABAJOQUETAMBINESSUYO.CONAMOR,ADMIRACINYRESPETOSINCERAMENTEGRACIAS.................

AMIHERMANA:

LIC.NGELAROCICRUZGARCA

PORESTARCONMIGO,PORTODOELAPOYOQUEMEDISTE,

PORDEMOSTRARMETUCARIOYAMISTADTEDEDICOESTETRABAJOCONCARIO,ADMIRACINYRESPETO


3

AMISAMIGOS:

ING. ALEJANDRO GONZLEZ NAVARRO, ING. CARLOS HERMINIO SANDOVALPREZ, ING. DULCE MARIA MARTNEZ GARCA , ING. IVN ABEL ALFAROALEMN,ING.RIGOBERTOGONZLEZGONZLEZ,ING.MARIAELOISAGARCARUIZ,ERIKAORTIZ,ING.JUANANTONIOCONTRERASBAUTISTA,ING.JOSLUISCERDASOTELO,ING.RAMNVELZQUEZYNEZ.

LESDEDICOESTETRABAJOPORTODOELAPOYO,ELCARIO,LAAMISTAD,

PORLAHONESTIDAD,PORAPOYARMEENLOSMOMENTOSBUENOSYENLOSMOMENTOSMALOS,

PORCONVIVIRYACOMPAARMEDURANTEMICARRERA,ATODOSUSTEDES,GRACIAS.....TOTALES....

ALAFAMILIABARRERAMENDOZA:

Sr.CESARBARRERACERVANTES,Sra.DALILAMENDOZASANPEDROEHIJOS.

PORTODOELCARIO,PORLACONFIANZA,PORLAAMISTAD,PORELAPOYO,PORTANTASCOSASQUEMEDIERONYQUEMEHICIERONSENTIRDURANTEMIESTANCIAENLACD.DEMXICO,LESDEDICOESTETRABAJOCONTODOMICARIO.

CONTODOMIAMORYGRATITUDJORGEARTUROCRUZGARCA.......ELPEJE


4

DEDICATORIAS.

AMIFAMILIA.

Ramn,RosayEzequiel

Quesiemprehanestadoamiladoapoyndome,yaportandotodasusabiduraparaquepudiera

escogerelcaminocorrecto.Porsusdas,tardesynochesquepasaronamiladobuscandola

solucinaproblemasquesemehanpresentado,ysobretodoporelinfinitoamorquehan

demostradotenermeyeseextraquesesientealentraranuestracasa,gracias.

AMISPROFESORES

Ing.Vicky,Ing,MarioCastroUsla,Ing.Solorio,Ing.CesarOrtega,Ing.Magdaleno,

Poresapacienciainfinita,yeseenormedeseodetransmitirtantosusconocimientosprofesionales

comopersonalesysobretodoporformarparteimportanteenmiestanciadentrodelinstituto,ya

todosaquellosprofesoresquellegamosadecepcionarlesagradezcomas,porqueauncontodo

estuvieronalpiedelcan daynoche.

AMISAMIGOS.

Grupo105805y904

Todosaquellosqueestuvieronduranteesos5aos,yquesiempremostraronunintersencrecer

amilado,deverdadselosagradezco.


5

ALINSTITUTOPOLITCNICONACIONAL

Porhabermedadolaoportunidaddeestarensusaulas,laboratorios,canchas,ycualquieranexo

deesta,ascomopoderconoceraunsinnumerodepersonasquesonysernimportantesenmi

vida.

Acadmica,personal,deportivamente,nopuedodecirmasque

GRACIAS

RamnVelzquezYez


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CONCRETORECICLADO.


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INDICE

ANTECEDENTES

INTRODUCCIN

JUSTIFICACIN

OBJETIVOS

CAPTULOI RECICLADODEMATERIALESDECONSTRUCCINENLAACTUALIDAD.

1.1. GeneracinyComposicindelosRCD.............................................................261.2. GestindelosRCD(TratamientoyEliminacindelosRCD)............................301.3. Recuperacin,ReutilizacinyRecicladodeRCD..............................................321.3.1. CondicionesdeCarcterTcnico.......................................................................341.3.2.CondicionantesdeTipoNormativooLegislativo................................................351.3.3.CondicionantesImpuestosporelMercadodeProductosRecuperados............361.3.4.CondicionantesDirectamenteLigadosaloscostosdeTransporte....................371.3.5. CondicionantesDerivadosdelosCostosdeEliminacindelosRCD...............371.4. ConsideracionesMedioAmbientales...............................................................39

CAPTULOII CARACTERSTICASTCNICASDELCONCRETORECICLADO.

2.1. InvestigacionesAnterioressobreelusodeConcretoRecicladocomoAgregado..................................................................................................42

2.1.1. ResistenciadelConcretoPreparadoconAgregadosReciclados......................432.1.2. PropiedadesFsicasdelConcretoPreparadoconun

AgregadoNuevoyunoReciclado.....................................................................452.1.3. ResistenciadeAdherenciaentreelAgregadode

ConcretoDemolidoyelMortero.........................................................................462.1.4. TrabajabilidaddelConcreto................................................................................472.1.5. Durabilidad.........................................................................................................482.1.6. EfectodelasImpurezasenelConcreto............................................................492.2. EscombrodeConcretonoContaminado,ComoAgregado...............................502.3. EscombrodeConcretoContaminado,ComoAgregado....................................53


8

INDICE

CAPTULOIII PROCEDIMIENTOPARALAOBTENCINDELAGREGADOGRUESOAPARTIRDELOSRCD.

3.1.LimpiezaPreliminaryReduccindeTamao........................................................573.2.TrituradoPrimario....................................................................................................603.3.SeparacinManualyMagnticadeFragmentosFerrosos.....................................613.4.SeleccindeImpurezasLigeras.............................................................................623.5.TrituracinSecundaria............................................................................................62

CAPTULOIV PRUEBASREALIZADASENLABORATORIO.

4.1. Introduccin...........................................................................................................644.2. DiseodelaMezcladeConcreto..........................................................................674.3.EquipoyMaterialUtilizado.....................................................................................774.4.ProcedimientodeMezclado...................................................................................784.5.PruebadeRevenimiento........................................................................................814.6.PreparacindelosCilindros..................................................................................844.7.CuradodelConcreto..............................................................................................864.8.CabeceodelosCilindrosdeConcreto...................................................................874.9.EnsayedelosCilindros..........................................................................................914.10.Resultados.................................................................................................................94

CAPTULOV APLICACIONESDELCONCRETORECICLADO.

5.1.AplicacionesdelConcretoReciclado.....................................................................97

CONCLUSIONES..........................................................................................................100

ANEXO..........................................................................................................................103

GLOSARIODETRMINOS.........................................................................................105

BIBLIOGRAFA.............................................................................................................110


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ANTECED ENTES.


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ANTECEDENTES.

ElempleodelconcretorecicladodataatiemposPosterioresalasegundaguerramundial, donde los europeosenfrentaban la problemtica de la granacumulacindeescombrosensusciudadesdestruidas,motivoporelcualseabocaronareciclardichosdesperdicios y utilizarlos como material de construccin, dndoles muy buenosresultados.

Enesapoca losdesechosseutilizaronen laelaboracindeconcretopara lareconstruccin, particularmente en Gran Bretaa y Alemania, de sus ciudadesdestruidaspor laguerra.Msadelante,cuando las fortificaciones fuerondemolidaselmaterialdedesechoobtenidofueengranparteaprovechadoenlaconstruccin.

Las publicaciones de esos aos, reportaron las propiedades del concretoreciclado, principalmente en textos ingleses, alemanes y rusos. Las experiencias deEuropa motivaron a realizar algunas investigaciones sobre reciclaje del concreto enEstadosUnidos,enesamismapoca.

Lamayorpartedelostextosdescribenlautilizacindelproductoobtenidodelademolicin de tabiques, ya que estos eran elmaterial de construccinpredominante.Sin embargo existen, cuando menos, dos reportes que datan de la posguerrainmediata,enlosquesedescribeeluso delosdesechosdeconcreto.

En 1946, Gluzhge investig en Rusia el uso de desechos de concreto comoagregado,encontrandoquedichosagregadostenanunpesoespecficomenorqueeldel agregado natural, y que el concreto elaborado con dicho agregado de concretodemolidotenaunabajaresistenciaalacompresin.


11

ANTECEDENTES.

Por otra parte, con resistencias a la compresin iguales, la resistencia a laflexin del concreto conagregadosde recicladoeramayor que la de lasmezclas decontrol.Siseusabanagregadosfinosdeconcreto,elcontenidodecementotenaqueincrementarseexcesivamente.

Desde1990laproteccinambientalestemaprioritarioenelpas.Sinembargotodavanoexistelasuficienteconcienciaenelsentidodequevigilarhoyelambienteesprevenirelciudadanodelfuturo.Aunquesehapromovidolaproteccindelentorno,la faltadeunacoordinacinentregobiernoypoblacinhahechoqueseavancemuylentamente.

Se estima que, entre 1950 y 1960, dicha conciencia se incremento en a nivelmundialconformelaindustriafuecreciendo,aumentandolapresenciadeciertasramasy tecnologas muy contaminantes. A pesar de ello y de las evidencias decontaminacin atmosfrica y generacin de desechos, en Mxico se empezaron aaplicarcriteriosambientalesparaeldesarrolloindustrialhasta1970.

En Mxico se generan aproximadamente 26 millones de toneladas de basuraanualmente.Deestetotalsolosreprocesan620,000toneladasalmes,ademscadapersonaproduceaproximadamente800gramosdedesperdiciospordaylaszonasdealtopoderadquisitivosonlasquegeneranmasbasura.

Lamayor parte de los desechos slidos semanejan en forma inadecuada, yaque la basura se encuentra dispersa bsicamente en tiraderos municipales, lotesbaldos,basurerosclandestinos,callesdelaciudadyhastaenlapropiaoficinaocasa.

Tan solo en el caso del plstico, de los 2.6 millones de toneladas de plsticoque se producen anualmente en Mxico, 1.8 millones van al basurero, es decir, sedesperdiciael69%delaproduccintotal.Porotraparteelpapel,latierra,lostextilesylos metales son los que mayor porcentaje presentan durante la clasificacin de labasura.


12

INTR ODUCCIN.


13

INTRODUCCIN.

Enlaactualidadlosconceptosdeecologaymedioambienteestnadquiriendomayor importancia a nivel Mundial, esto afecta directamente a la industria de laconstruccin por que el tipo de actividades que involucran a la industria de laconstruccinpueden tenerconsecuenciasperjudicialeseinclusoirreversiblessobreelmedio ambiente, a parte de que cada da son ms escasos los recursos naturalesprimariosaextraer

Esporestolanecesidadeimportanciadetenerqueintroducirenlaconstruccinalgunoscambiosqueayudenalaconservacinyalmejoramientodenuestroentorno.

Una tendencia en la construccin actual es el reciclaje de Residuos deConstruccinyDemolicin,enlasiguientetablasemuestraunaclasificacinincluyendolosprincipalescomponentesdependiendoeltipodeactividad.

ACTIVIDADTIPODEOBRA

COMPONENTESPRINCIPALES

Antiguas:mampostera,ladrillo,madera,yeso,tejasetc.

Recientes:ladrillohormign,hierroAcero,metales,escombroyplsticos

DEMOLICINViviendaEdificios

ObrasPublicasIndustriales:hormign,acero,ladrilloMamposteraetc.

Excavacin Tierra

EdificacinyObrasPublicas

Fierro,acero,ladrillos,bloquesTejasyMaterialesnofrreos

ReconstruccinSuelo,Roca,hormign,cal

Yeso,pavimentoladrilloyescombro

CONSTRUCCIN

Otros Madera,plsticoetc.


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INTRODUCCIN.

La cuantificacin del volumendeproduccin y composicinde los residuos dedemolicin y construccin todava se enfrenta al problema de la falta de datos oestadsticas viables en nuestro pas, lo que nos obliga a manejar estimacionesefectuadasatravsdeclculosindirectos.

HaciendounacomparativaconlospasesdelaUninEuropea,acontinuacinsepresentalasiguientetablaencualseindicanlascifrasdeproduccindeResiduosdeDemolicinyConstruccin.

En algunos pases de la Unin Europea bajo una apropiada legislacin,formulacin,controlynormas,seestnconsiguiendonivelesdereciclajeaceptables,lareutilizacinyreciclajedelosresiduosydelconcretoesyaunarealidadenEuropa.

PasProduccin

(MilesdeToneladas)

ProduccinPer.Capita

(Kg.hab.ao)

ALEMANIA 53,000 880

BLGICA 7,000 700

DINAMARCA 6,500 1,275

ESPAA 11,000 285

FRANCIA 30,400 580

GRECIA ND. ND.

HOLANDA 14,000 940

IRLANDA 400 110

ITALIA 2,750 50

REINOUNIDO 50,000 900

Comopuedededucirsedelcontenidodeestatabla,laviabilidaddelascifrasenellosexpresadasvariaampliamentedeunpasaotro,locualreflejaenbuenamedidalos diferentes niveles de atencin que los gobiernos y empresas privadas del sectorprestanaestetema.


15

INTRODUCCIN.

Entrando en consideracin de la procedencia de los residuos de demolicin yconstruccin de acuerdo al tipo de actividad a continuacin se presenta la siguientetabla en donde se expresa el Porcentaje de reciclado de algunos pases comoAlemania,DinamarcaYHolanda.

Pas ActividadPorcentajede

Reciclado%

ObrasdeConstruccin 62ALEMANIA

ObrasdeDemolicin 32

ObrasdeConstruccin 10

ObrasdeReparacin 27DINAMARCA

ObrasdeDemolicin 63

EdificiosdeVivienda 23HOLANDA

TrabajosdeReparacin 44

Losantecedentes ennuestro pas sonnulos en cuanto a reciclaje se refiere ymssihablamosdereciclajedeconcreto,siendoestounodelosprincipalesproblemasparanuestrogobiernoysobretodoparalaindustria.

Nuestropasproduceanualmente20millonesdemetroscbicosdeconcreto,delos cuales no se recicla ni el 1 % y los cuales se vierten incontroladamente en losbasureros.

El escombro en nuestro pas son los residuos menos cotizados, no sonpeligrosos y la legislacin contra su vertido indiscriminadono se tomaen cuenta porquenoexistecomotal.


16

INTRODUCCIN.

En la actualidad la alternativa mas extendida para la eliminacin de estosresiduosdeconstruccinydemolicineselvertido,esimportantetenerencuentaqueestosocupanungranvolumendentrodelosvertederoslocualreduceeltiempodevidatildelosmismos,generandoasuvezungranproblemadebidoalafaltadelugaresdedeposito apropiados y esto se convierte en un grave problema ya que si no segestionancorrectamentepuedencomportarimpactosambientalesprovocandodeteriorodelosrecursosnaturales,contaminacin,destruccindeflorayfaunaetc.

Los escombros son los residuos producidos en obras de demolicin,remodelacin y construccin. Habitualmente son clasificados como residuos urbanos,aunquemsrelacionadosconunaactividadindustrialquedomestica.

Volumtricamente significan lamayor fuente de residuos industriales generadaporunpasdesarrollado,evalundoseentornoa450Kg.Porhabitantealao.

Elreciclajepresentagrandesatractivosfrentealautilizacindemateriasprimasnaturales.Lagranventajaesquesolucionaaunmismotiempolaeliminacindeunosmateriales de deshecho y que,mediante el aprovechamiento de stos residuos paraobtener una nueva materia prima, por lo tanto se reducen la cantidad de recursosnaturalesprimariosaextraer.

Unaalternativadesuministroen lassociedadesavanzadasseencuentraenelreciclado y aprovechamiento de diferentes tipos de residuos. Algunosmateriales dediferentes tipos de procesos productivos o por el contrario son de origen urbano oprocedentesdelderribodeantiguasconstruccionesyobras. Todosellosconstituyenuna fuente complementaria como materiales de construccin, ayudando su reciclajeademsalaproteccindelmedioambiente

El concreto de desecho origina tanto agregados finos como gruesos, cuyopotencial de uso es de gran diversidad en diferentes obras. Para la elaboracin delconcretorecicladosedebecontarconmaquinariaespecialquetriturelosdesechosdedemolicinygenereunnuevoagregadoconunavariedaddegranulometraadecuadaparacadausoespecficoalquevayaaserdestinado.


17

INTRODUCCIN.

ActualmenteMxicoseencuentra20aosatrsdeEstadosUnidosy30aosdetrsdeEuropaensucapacidadderecicladoderesiduosindustrialessinembargo,esexcitantevercomoelproblemasestatratando,aunqueenMxiconoexistenfigurasexactas del reciclaje de residuos industriales, los materiales que son reciclados yreutilizadosmas frecuentemente, incluyenmadera, ladrillos,papel, cermica, vidriosytierradelacapasuperficialdelsuelo.

El presente trabajo, trata la posibilidad de usar materiales provenientes dedesechos slidos, tales como los residuos producidos en obras de demolicin,remodelacinyconstruccin,principalmenteconcretodemolido,paraemplearloscomoagregados para el concreto. La finalidad, es darles un uso en el rea de laconstruccin, ya que con esto se ayudara a mejorar el entorno ambiental que nosrodea.

Enelcapitulo1,semarcanalgunospuntosprincipalesquesetienenconrespectoalosresiduosdeconstruccinydemolicin(RCD).

Elcapitulo2,tratadelascaractersticastcnicasdelconcretoreciclado.

Elcapitulo3,noshabladelafabricacindelconcretoreciclado.

Enelcapitulo4.semuestranlosresultadosobtenidosdelaspruebasqueserealizaronenlaboratorio.

Enelcapitulo5,semarcanlasaplicacionesdelconcretorecicladoyenelcapitulo6setratanlasventajasydesventajasdelusodelconcretoreciclado.


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J USTIFICACIN.


19

JUSTIFICACIN.

Noshemosdadoalatarea,elinvestigarcualserialosprosycontrasdelrecicladodeconcreto,puesconsideramosuntemavaliosoparanuestranacin,yconellopoderprevenir la escasez de rellenos sanitarios as como la contaminacin de mantosacuferos,yporsifuerapocolasobreexplotacindelosrecursosnaturalesexistentesenMxico.

Debidoaloscambiantespatronesdesuministro,demandasdematerialesyalacreciente preocupacinpor conservar la calidaddel ambiente. Existenmateriales dedesecho tales como el escombro que se pueden emplear como agregados para elconcreto.

Antesdellevaracabolosproyectosdirectamenterelacionadosconeldesarrollodesustitutosdeagregadosaceptablesprovenientesdedesechosslidos,conalgunaexpectativa de resultados ptimos, debe obtenerse informacin bsica de laspropiedades del concreto, tanto en estado fresco ( homogeneidad y uniformidad,consistencia, estabilidad etc.) como en estado endurecido. ( Resistencia a lacompresin,permeabilidad,elasticidadetc.)porloque,latareaaisladamasimportantees la definicin de las cualidades mnimas del agregado, en relacin con sus usosespecficos.


20

OBJ ETIVOS.


21

OBJETIVOS.

OBJETIVOGENERAL.

Realizar un estudio del comportamiento de los residuos de Construccin ydemolicin,enespecialdelescombroparaquesepuedautilizarcomoagregadosenelconcreto As como, determinar el empleo de este en el rea de la construccin,dependiendodesuresistenciaespecificafcquesealcancealaedadde28das.

OBJETIVOPARTICULAR.

Determinarquepropiedadesocaractersticasde losagregadosson importanteparapredecirelcomportamientodelaresistenciadelconcreto.


22

CAP TULOI

RECICLADODEMATERIALESDECONSTRUCCINENLAACTUALIDAD.


23

CAPTULOI.RECICLADODEMATERIALESDECONSTRUCCINENLAACTUALIDAD.

El recicladodematerialesdeconstruccinen laactualidadesyauna realidad,conestosepretendeofrecerunavisinglobaldelaproblemticaysituacinreferentealosresiduosdeconstruccinydemolicin(RCD).

Tras presentar algunas de las principales caractersticas (generacin ycomposicin) de tales residuos, se pasa a revisar de forma genrica las solucionescomnmenteadoptadasparasutratamientoyeliminacin,incidiendoespecialmenteenlas posibilidades de reciclado de los mismos, los problemas con que esta actividadhabitualmenteseencuentraylastendenciasdefuturo.

Dichas consideraciones se complementan con las de carcter medioambientalasociadasalaproduccinygestindeestosresiduos.

Enunaaproximacingenrica,sepuederealizarunaclasificacindelosRCDdeacuerdoaltipodeactividadyobjetodelaobraquelosgenera.Latabla1muestratalclasificacin,incluyendolosprincipalescomponentesdelosresiduosencadacaso.


24


Tabla1.ClasificacindelosRCDdeacuerdoconeltipodeactividad.

ACTIVIDAD OBJETO COMPONENTESPRINCIPALES OBSERVACIONES

Demolicin Viviendas

Otrosedificios:

Obraspblicas

Antiguas:mampostera,ladrillo,madera,yeso,tejas

Recientes: ladrillo, hormign,hierro, acero, metales yplsticos

Industriales: hormign, acero,ladrillo,mampostera

Servicios: Hormign, ladrillo,mampostera,hierro,madera.

Mampostera, hierro, acero,hormignarmado

Losmaterialesdependendelaedaddeledificioydelusoconcreto del mismo en elcasodelosdeservicios

Los materiales dependenmucho de la edad y el tipodeinfraestructuraademoler.No es una actividadfrecuente.

Construccin Excavacin

Edificacin yObrasPblicas

Reparacin ymantenimiento

Reconstruccinyrehabilitacin

Tierras

Hormign, hierro, acero,ladrillos, bloques, tejas,materiales cermicos,plsticos,materialesnofrreos.

Suelo, roca, hormign,productosbituminosos.

Viviendas: cal, yeso, madera,tejas, materiales cermicos,pavimentos,ladrillo.

Otro: hormign, acero,mampostera,ladrillo,yeso,cal,madera.

Normalmente se reutilizanengranparte.

Originados bsicamenteporrecortes, materialesrechazados por suinadecuadacalidadyroturaspordeficientemanipulacin.

Generacin de residuospocosignificativaenelcasodeedificacin.


25


Comoes lgico, las diferencias existentes entre los distintos pases en lo que serefiere a materiales utilizados (sobre todo en viviendas tradicionales), prcticasconstructivas y desarrollo tecnolgico del sector de construccin y demolicin,constituyenunfactordeterminantealahoradeestablecerloscomponentesprincipalesdelosRCD.

Dentrodeladiversidaddematerialesexistentesenlasedificaciones,nopodemosdejar demencionar que sobre todo en los pases tercermundistas,muchos de estosmaterialesnonosserviranparadichoreciclaje,porquesuconstitucinqumicayfsicanonospermitenobtenerlosresultadosquebuscamosconelconcreto.


26


1.1.GENERACINYCOMPOSICINDELOSRESIDUOSDECONSTRUCCINYDEMOLICIN

LacuantificacindelvolumendeproduccinycomposicindelosRCDtodavaseenfrentaalproblemade la faltadedatosoestadsticasviablesenmuchospases, loquehaobligadohastaelmomento (salvoencasoscontados)amanejarestimacionesefectuadas a travs de clculos indirectos o basadas en muestras de limitadarepresentatividad.

Por otra parte, existen diversos factores que influyen claramente en el volumen ycomposicindelosRCDgeneradosenundeterminadomomentoymbitogeogrfico.Entreelloscabedestacarlossiguientes:

TIPODEACTIVIDADQUEORIGINA LOSRESIDUOS: construccin, demolicin o

reparacin/rehabilitacin. TIPODECONSTRUCCINQUEGENERALOSRESIDUOS:edificiosresidenciales,

industriales,deservicios,carreteras,obrashidrulicas,etc. EDADDELEDIFICIOOINFRAESTRUCTURA:quedeterminalostiposycalidadde

losmaterialesobtenidosenloscasosdedemolicinoreparacin. VOLUMEN DE ACTIVIDAD EN EL SECTOR DE LA CONSTRUCCIN EN UN

DETERMINADO PERODO: que afecta indudablemente a la cantidad de RCDgenerados.

POLTICASVIGENTESENMATERIADEVIVIENDA:quecondicionanladistribucinrelativa de las actividades de promocin de nuevas construcciones yrehabilitacindeexistentesoconsolidacindecascosantiguos.

A continuacin se resumen algunos de los datos disponibles en lo referente aproduccindeRCDenvariospasesdelaUninEuropea.Ladisponibilidaddedatosdesglosados por orgenes de los residuos (construccin, demolicin, reparacin yrehabilitacin)esmuyreducidaporloque,mientrasnoseindiquelocontrario,lascifrascorrespondenalconjuntodelosRCDproducidos.


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CAPITULOI.RECICLADODEMATERIALESDECONSTRUCCINENLAACTUALIDAD.

Comopuedededucirsedelcontenidodelatabla2,laviabilidaddelascifrasenellaexpresadasvaraampliamentedeunpasaotro, locual reflejaenbuenamedidalos diferentes niveles de atencin que los gobiernos y empresas del sector privadoprestanaestetemaenlosdistintosmbitosconsiderados.Aesterespecto,losvaloresestimadosparaAlemania,Dinamarca,HolandayReinoUnidosonlosquecuentanconmayorrespaldo,siendoporotraparteestospaseslosquehanprofundizadomsenlamateria.

Tabla2.CifrasdeproduccindeRCDenlospasesdelaUE.

Pas Produccin(milesT.)

Produccinper.cpita

(Kg./hab./ao)Observaciones

Alemania 53.000 880 Datosde1980

Blgica 7.000 700 (1)

Dinamarca 6.500 1.275

Espaa 11.000 285 (2)

Francia 30.400 580 Datosde1978

Grecia N.D. N.D.

Holanda 14.000 940

Irlanda 400 110 (1)

Italia 2.750 50 Datosde1977(3)

ReinoUnido50.000 900 (1)

N.D.:Datonodisponible.(1):NoincluyetierrasdeexcavacinniRCDprovenientesdeobraspblicas.(2):Sloincluyeresiduosdedemolicindeedificios.(3):Incluyeresiduosdedemolicinydeconstruccindenuevosedificios.


28


EntrandoenlaconsideracindelaprocedenciadelosRCD,sepuedenestimarlassiguientesdistribucionesorientativas,correspondientesa1990:

Alemania:62%deobrasdeconstruccin,demolicinyampliacinoreformade

edificios 32% de obras de demolicin, rehabilitacin o ampliacin deinfraestructuras.

Dinamarca: 10% de obras de construccin, 27% de obras de reparacin y

conservacin y 63% de trabajos de demolicin. Estas cifras correspondenbsicamenteaRCDprocedentesdeedificacin.

Holanda:23%deedificiosdeviviendas,44%deotrosedificiosy33%deobras

deinfraestructuras.

EnloqueserefierealacomposicindelosRCD,seincluyenenlatabla3algunosdatos relativos a los pases de los que se dispone de informacin ms viable alrespecto.Alahoradeevaluartalesdatos,esprecisotenerencuentaqueladefinicinexactadelasfraccionesindicadaseincluso,elpropioconceptodeRCD,puedevariarde un pas a otro, por lo que la comparacin entre las distintas composicionespresentadashadeserentodocasocauteloso.

Tabla3.ComposicindelosRCD(%enpeso)endiversospases(1990)Fraccin Alemania(1)Dinamarca(2)HolandaReinoUnido(3)

Hormign 34 40 44 50

Fbricas 32 52 27 40

Materiagranular 20

Fraccionesmezcladas 3,4

Tejas 0,6

Madera 13 8 2,3 1

Metales 1,4 0,3

Plsticos 12 0,3

(1):ComposicincorrespondienteaRCDdeobrasdeedificacin.(2):Composicincorrespondientearesiduosdedemolicindeedificios.(3):Composicincorrespondientearesiduosdedemolicin


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La observacin de la tabla permite concluir que, dejando de lado las

matizacionesreferentesalorigenconcretode losresiduos, las fraccionesmayoritariasen peso de los RCD corresponden a hormign, fbricas diversas (ladrillo, bloque,mampostera)ymaterialgranularindiferenciado.

Por el contrario, la madera puede ser significativa en obras de demolicin dealgunasviviendasantiguas,losmetales(sobretodofrreos)enobrasdedemolicindeedificios industriales y ciertas estructuras ligadas a obras civiles, los productosbituminososselimitanprcticamenteaobrasdereparacinoampliacindecarreterasy los plsticos aparecen particularmente en obras de demolicin de viviendas msrecientes.


30


1.2.GESTINDELOSRESIDUOSDECONSTRUCCINYDEMOLICIN.

LagestindelosRCD(aligualqueladeotrostiposderesiduos)presentaenlaactualidadunpanoramamuydiversoenfuncindelmbitogeogrficoquesetrate.

Engeneral,sonlospasesqueposeenunamayortradicinenelplanteamientoestratgico de los temas medioambientales y aquellos en los que algunas de lasmateriasprimasutilizadasenelsectordelaconstruccin(enparticular,losridos)sonbienes escasos, los que han adoptado las principales iniciativas tendentes a regulardichagestin,haciendoespecialhincapienlasposibilidadesdereutilizacin,recicladoy/ogeneracinenmaterialessecundarios.

Enloqueserefierealcampodelademolicin(ysobretodoladeedificios),hasido prctica tradicional en algunos pases el retirar de forma previa a la demolicinpropiamente dichaaquellosmateriales fcilmente extrables que pudieran tener ciertovalorenelmercadodelareutilizacinoreciclado.Enelcasodelosmetales(tuberas,conducciones, etc.), madera (puertas y ventanas, suelos, etc.) y algunos materialescermicos(tejas).

Encuantoal restode losmaterialesobtenidosenelprocesodedemolicin, laprcticahabitualhasidosu transporteyvertidoenun lugarlomsprximoposiblealdeorigendelosresiduos.

Enalgunospases(yparaciertasfraccionescomoparamaderayplsticos)sehautilizadolaalternativadelaincineracin.As,porejemplo,seestimaqueenHolandael 5% de los RCD producidos en 1990 se han incinerado, destinndose a vertidocontroladoel35%yrecuperndoseoreutilizndoseelresto(60%).


31


Porotraparte,existeunatendenciageneralizadaaincrementarenloposiblelascantidades deRCD que se recuperan para diversos usos (directos o indirectos), ascomoahabilitarinstalacionesespecficasparaelvertidocontroladodelasfraccionesnorecuperadas.

En lo que se refiere a las tierras de excavacin, es mucho ms habitual suempleo como material de relleno en la misma obra o en otras cercanas, o, en sudefecto,destinarlasavertederos,dondesonutilizadascomomaterialparalascubiertastemporales. Tanto en un caso como en el otro los costos de eliminacin suelen sernulosoinsignificantes.


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1.3.RECUPERACIN,REUTILIZACINYRECICLADODELOSRCD.

SeefectaenprimerlugarunasomerarevisindelasposibilidadesgenricasdeaprovechamientodelosRCDosusfraccionesparaposteriormenteentraraconsiderarlaslimitacionesyobstculoscon losquehabitualmenteseencuentranlasactividadesderecuperacin,reutilizacinyreciclado.

En una primera aproximacin, los materiales contenidos en los RCD quetcnicamentesonaprovechablessepuedenclasificardelasiguienteforma:

Materialesreutilizables:

Constituidos fundamentalmente por piezas de acero estructural, elementos demaderas de calidad y/o recuperados en buen estado, piezas de fbricas (ladrillo,bloque,mampostera),tejas(cermicasydepizarra)ytierrasdeexcavacin.Enciertoscasos, la mezcla de residuos de demolicin no seleccionados pero libres de"impurezas"puedeserdirectamenteutilizadacomomaterialderelleno,sub.basesdecarreterasopavimentoenvastemporalesdetrnsitodevertederos.

Materialesreciclables:

Constituidos fundamentalmente por metales (frreos y no frreos), plsticos yvidrio.Estasfracciones,enlamedidaquepuedenrecuperarselibresdeimpurezas,sonsusceptibles de incorporarse almercado del recicladopara dar lugar a losmismos osimilaresproductosqueoriginaronelresiduo.


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Materialesdestinadosalafabricacindeproductossecundarios:

Aparte de los metales, plsticos y vidrio que, adems de reciclarse se puedendestinaraestefin,sonfundamentalmentelosmaterialesptreos,cermicos(ladrillos),hormign y pavimentos bituminosos los que pueden dedicarse a la fabricacin deproductossecundarios.

La investigacin en este terreno se encuentra en continua evolucin. de formagenrica,laprincipalaplicacindeestosproductoseslaproduccinderidosqueasuvez pueden serdestinados a fabricar hormigno servir directamente comobases enobrasdecarreteras.

UnacondicinhabitualmenterequeridaparalaproduccinderidosapartirdeRCDesquestosseencuentrenlibresdecantidadessignificativasdeacero(estructuralodearmaduras),madera,vidrio,plsticos, cal, yeso,etc., locualobligabienaprocederaunademolicinselectiva,bienasepararlasfraccionesindeseablesdeformapreviaalaproduccinderidos.

SibienesdifcilevaluarlaproporcindelosmaterialescontenidosenlosRCDquerealmenteseaprovecha,cabeestimarquelaprcticaensutotalidaddelosmetalesnofrreos (especialmente cobre, plomo, zinc y aluminio) son recuperados para sureutilizacinoreciclado.

Encuantoalamadera,hechalaexcepcindepiezasvaliosasy/obienconservadas,

losporcentajesderecuperacinvaranentre0y50%deunaszonasaotras,pudiendoadoptarseunaestimacinmediadel20%comocifraorientativa.


34

CAPITULOI.RECICLADODEMATERIALESDECONSTRUCCINENLAACTUALIDAD.

Para el resto de las fracciones, los porcentajes de recuperacin varanampliamenteenfuncindelasreasgeogrficas,laspolticasynormativasexistentesylasituacindelosmercados.Attuloorientativo,latabla4muestralosporcentajesdeRCDrecuperadosdeltotaldelosproducidosenvariospases.

Tabla4.TasasderecuperacindeRCDenvariospases.

Ao Alemania1990Dinamarca1993

Holanda1990

%deRCDrecuperados 28 35 37

Entodocaso,merecelapenaprofundizarenlosaspectosque,potencialmenteode hecho, pueden suponer limitaciones a las actividades de aprovechamiento de losRCD.

Entreelloscabedestacarlossiguientes:

1.3.1.CONDICIONESDECARCTERTCNICO, quebsicamenteserefierenadosaspectos:

La influencia que las tcnicas y prcticas de demolicin utilizadas tienen en lacalidad de los residuos obtenidos y, consecuentemente, en las posibilidades deaprovecharlosencondicioneseconmicamenteviables.

Comonormageneral,lacapacidaddeaprovechamientodeunRCD(ofraccindelmismo) es mayor cuanto mayor es la pureza del mismo y menor la presencia deelementosindeseablesparaelfuturousoquesepretende.

En este sentido, el sector de demolicin viene desarrollando desde hace aosnuevos procedimientos (como la demolicin selectiva) en la lnea descrita. En todocaso,laaplicabilidadrealdelosmismosquedacondicionadaporaspectoseconmicos(incremento de los costos de demolicin, existencia de clusulas depenalizacinpordemoraenelplazodedemolicin,etc.).


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Laslimitacionesdelastcnicasdeseparacindefraccionesdelresiduobruto,que

son especialmente relevantes cuando se trata de conseguir un alto grado dereutilizacinoreciclado.

Porotraparte,larecuperacinabsolutadematerialescorrespondientesafraccionesminoritarias en los RCD plantea problemas tcnicos cuando el residuo bruto seencuentramuymezclado,alocualhayqueunir ladesventajaeconmicaderivadadelaspequeascantidadesobtenidasysusaltoscostosunitarios.

En este sentido, los costos de tratamiento estn limitando seriamente larecuperacin de casi todas las fracciones minoritarias de los RCD mezclados, aexcepcin de la madera y los plsticos, que pueden separarse a costos razonablesmediantetcnicasbasadasenlasdiferentesdensidadesdelosmismosyelrestodeloscomponentes.

1.3.2.CONDICIONANTESDETIPONORMATIVOOLEGISLATIVO,

Que se traducen por una parte en la regulacin de la utilizacin de materialesreciclados o secundarios y por otra, en el establecimiento de una clara estrategiapolticadepromocindeestasactividadesatravsdediversosmecanismos.

En el primer caso, la existencia de normas puede limitar la recuperacin demateriales.Sibienalgunasdeestasnormasrespondenarazonestcnicasjustificadas(comoporejemplo,evitarelusoderidosdedemolicinconuncontenidosignificativodesulfatossolublesenlafabricacindehormign),otrasreflejanmslacalidaddelosmaterialesvrgeneshabitualmenteusadosquelasnecesidadesdelusuario.

En el segundo caso, en la medida que una poltica clara est ausente de undeterminadombitogeogrfico, loscostosdeeliminacinsinaprovechamientode losRCDsuelenserbajoscomoparaejercerunefectodisuasoriosobre losproductoresyorientarlasolucinhacialareutilizacinoreciclado.


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1.3.3.CONDICIONANTESIMPUESTOSPORELMERCADODEPRODUCTOSRECUPERADOS.

Incluso en condiciones econmicas ventajosas para estos productos, puedenactuarentressentidos:

Por una parte, la calidad real o estimada de estos productos puede limitar susalidaenelmercadoporlasrazonesanteriormenteexpuestas.

Porotraparte,losmaterialesrecuperadossuelensermuchomssensiblesalasfluctuaciones de la demanda en el mercado de los materiales vrgenes a los quepretendensustituir,especialmentecuandolastendenciasdeaqullasonalabaja.

Esms,ciertosmbitosdondelaofertadedeterminadosmaterialesvrgenesesamplia, los costos demateriales recuperadosnopueden ser competitivos con los deaquellos,salvoensituacionesdeextremademanda.steescasohabitualenmuchaszonasdeEspaacuandodeproduccinderidossetrata.

Finalmente,lademandadeestosmaterialespuedeverseseriamenteafectadasino existe suficiente informacin acerca de la disponibilidad de los mismos y de suadecuacinparautilizarlosenlafabricacindeproductossecundarios.

Este inconvenientesepuedeatenuarmediante lapuestaenmarchade figurassimilaresalasyaexistentes"Bolsasderesiduosindustriales".


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1.3.4 .CONDICIONANTESDIRECTAMENTELIGADOSA LOSCOSTOSDETRANSPORTE.

Costosquelimitanenbuenamedidalaviabilidadeconmicadelarecuperacinpropiamentedichaocuandolasdistanciasentreloslugaresdeproduccin,tratamientoy almacenamiento de los RCD y utililizacin final del producto resultante son tangrandesquesuperanelvalordesteparaelusuariopotencial.

1.3.5.CONDICIONANTESDERIVADOSDELOSCOSTOSDEELIMINACINDELOSRCD.

Sinduda,steesunaspectoclavealahoradeevaluarlaviabilidadglobaldelarecuperacinde componentes de losRCD,dadoque, en lamedidaque resultemscostoso "deshacerse" del material como residuo puro, mayor ser el inters delproductorenencontrarunavaalternativaquepaseporalgntipodeaprovechamiento.

Enestesentido, lospasesmsavanzadosen lamateriahanseguidopolticassimilares a la lnea de penalizar econmicamente la eliminacin de los RCD sinaprovechamiento, locualseha traducidoademsendisminucionesdelascantidadestotalesdeRCDproducidas.

La tabla 5 resume, a ttulo orientativo, la evaluacin de las tarifas medias devertidocontroladodeRCDenDinamarcayHolanda.

Tabla5.EvolucindetarifasdevertidodeRCD

Ao Dinamarca198719911993Holanda

198819901993

Tarifavertido(Ptas/T) 8003.5003.9001.6003.2006.500


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Sisecentralacuestinenlarecuperacindeloscomponentesmayoritariosde

losRCDparalaproduccinderidos,lassolucionestcnicasdadashastalafechaseapoyanfundamentalmenteenlapuestaapuntodeplantasfijas,mvilesosemimvilesen las que se desarrollan uno o ambos de los siguientes procesos: separacin decomponentesytrituracinfraccionada.

Las caractersticas detalladas de cada una de estas plantas y su grado decomplejidad son variables segn los casos, habindose alcanzado altos niveles desofisticacinenalgunasdeellas.

Amododeresumen,seincluyeenlatabla6unaestimacindelnmerodeellasexistentesenlospasesdelaUninEuropeaen1990.

Tabla6.PlantasdetratamientodeRCDenlaUninEuropea(1990)

Pas No.dePlantas Observaciones

Alemania +de300 IncluyelaantiguaRDA

Blgica 40 InformacindeFlandes.El75%deplantasonfijas.

Dinamarca 17 7fijas,7mvilesy3semimviles

Espaa 1 LocalizadaenBarcelona

Francia 10 EstimacindelasexistentesentornoaPars.

Grecia N.D.

Holanda 60 45fijasy15mviles

Italia 5 lamayorpartesonmviles

LuxemburgoN.D.

ReinoUnido9 3fijas,yalmenos6mviles

N.D.:Datonodisponible.


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1.4.CONSIDERACIONESMEDIOAMBIENTALES

Apartedelasyaconocidasrepercusionesambientalesasociadasalos trabajosdeconstruccinydemolicin(produccinderuidosyvibraciones,polvo,contaminacinatmosfrica,interferenciaseneltrficorodadoopeatonal,etc.),convienerecordaraquotrosaspectosligadosaltransporte,tratamientoy/oeliminacindelosRCD.

A este respecto, el transporte de RCD presenta efectos similares a los decualquier otro transporte pesado, como la contaminacin del aire por los gases deescape,laproduccinderuidoyvibraciones,elconsumoderecursosenergticosysusefectosderivados,etc.

En este rea, la recuperacin y reciclado de RCD tiene repercusionesbeneficiosasen cuanto a disminuir los impactos ambientales asociadosal transporte,debidobsicamente a las reducciones de las cantidades demateriales a eliminar enlugares de vertidoms distantes y de las cantidadesdemateriales vrgenesque sonsustituidosporlosrecuperados.

EncuantoalaeliminacindelosRCD,ydejandode ladolosimpactosde lasfraccionesincineradas,elvertidocontroladopuedecausarimpactospositivossiempreycuandoserealiceconlafinalidadderecuperarzonasdegradadasocomomaterialdecubiertaenvertederososimilares.

Noobstante,elvertidodeRCDpuedetambincausarimpactosnegativossiserealizadeformaincontroladaoenzonasdealtovalorecolgicoy/oeconmico,pornomencionar los problemas de inestabilidad geotcnica frecuentes en estos lugares devertido.


40


Por otro lado, las actividades de recuperacin de RCD presentan aspectos

ambientalespositivosynegativos.Entrelosprimeroscabedestacarlaprolongacindelavidatildelosespaciosdevertido,losahorrosdeconsumodematerialesvrgenesoimportadosydeconsumoenergticoasociadoalafabricacindeproductosalosquesustituyen, as como la preservacin de espacios naturales debida a una menornecesidaddeexplotacinderecursosminerales

Enlavertientenegativacabedestacarlageneracindepolvo,ruido,vibracionesyaguasresiduales,ademsdelasafeccionesproducidasenlosemplazamientosdelasplantasderecicladoo lasposiblesdistorsionesdelentornosocioeconmico ligadasadesplazamientosdelamanodeobrayrecursosdesdelasactividadesextractivasydeproduccindematerialesvrgenesalasderecuperacinyreciclado.

Finalmente son dignos de mencin los posibles impactos sobre la saludcausados por el inadecuadomanejo y/o proteccin frente a componentes peligrososque pueden existir en los RCD (particularmente en algunos de demolicin), como elamianto.


41

CAPTULOII

CARACTERSTICASTCNICASDELCONCRETORECICLADO.


42

CAPTULOII.CARACTERSTICASTCNICASDELCONCRETORECICLADO.

2.1INVESTIGACIONESANTERIORESSOBREELUSODECONCRETORECICLADOCOMOAGREGADO.

DespusdelaSegundaGuerraMundialsellevaronacabolosprimerosusosdelosmaterialesprovenientesdelademolicindeedificios,utilizndoloscomoagregadospara el concreto. En eseentonces los escombros producidos por los bombardeos aciudades de utilizaron en la elaboracin de concreto para la reconstruccin,particularmenteenGranBretaayAlemania.

LosEuropeosseenfrentaronensusciudadesdestruidasagravesproblemasdeacumulacindeescombrosysededicarona reciclarlosparautilizarloscomomaterialdeconstruccin. Despusdelaposguerrahubomuypoco interspor investigaresteasunto no fue, sino hasta aos posteriores cuando se incremento el estudio delproductodelademolicincomoagregado.

En Rusia, en 1946 Gluzhge investigo el uso de desechos de concreto comoagregado. Encontr que el agregadode concreto demolido tenia unpeso especificomenorqueeldelagregadonatural, yqueelconcretopreparadoconelagregadodelconcretodemolidoteniaunabajaresistenciaalacompresin.

Por otra parte, con resistencia a la flexin del concreto con agregados deconcretodemolidoeramayorqueladelasmezclasdecontrol.Siseusabanagregadosfinos,deconcreto,elcontenidodecementoteniaqueaumentarexcesivamente.

En Alemania Graf estudio el uso de los desechos de construcciones comoagregado,en1948.paraconstituirsutrabajo,examinoelefectodelacontaminacindeyeso, aadiendo cantidades determinadas de este al producto de la demolicin.Determinoqueaproximadamenteun1%deSO3enformadeyeso,eraelnivelmximode tolerancia.Yqueelpolvocausabaunaexpansinmayorenun tiempomenor,encomparacin con los granos de yeso de 1 a 7 mm. Tambin encontr que el yesotiendeaconcentrarseenelmaterialmasfino.


43


2.1.1RESISTENCIADELCONCRETOPREPARADOCONAGREGADOSRECICLADOS.

Las propiedades del agregado de concreto reciclado has sido reportadas porPloger,BuckyMalhotra.SusresultadosseresumenenlaTabla7.

Tabla7propiedadesfsicasdeagregadoshechosapartirdeconcretoreciclado.

ConcretoOriginal Absorcin% DensidadRelativa

Descripcin

Resistenciaala

Compresin(MN/m2)

AgregadoGrueso

AgregadoFino

AgregadoGrueso

AgregadoFino

Ploger

Agregadodegravayarena.

35(90das) 6.0 10.5 ND ND

Agregadogruesoderocanatural,mezclado

conproductosdedemolicinyagregadofinodearenanatural.

34(90das) 4.5 ND ND

ND

BuckDesechosdecaminos(agregadosdegrava

deslice)

41(aos) 4.5 7.9 2.42 2.33

Vigadesechada(agregadogruesode

carbonato)

55(9.5meses) 3.9 ND 2.52 ND

Vigadesechada(agregadogruesode

granito)

13(2.5aos) 2.3 7.9 2.59 2.36

Panelesdeconcreto(agregadodegravade

slice)

23(8meses) 4.4 7.5 2.36 2.27

MalhotraCilindrosdeprueba

desechados(agregadofinode

calizagruesayarena)

AltaMediaBaja

43.94.4

7.93.94.4

2.532.532.5

Nd2.312.34

*MN/m2=10.2Kg/cm2


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Buck estudio las resistencias a la compresin, del concreto que contieneagregados de concreto reciclado, con una relacin constante agua / cemento (ytrabajabilidadconstante),exceptoelcasodedosmezclasenlasquelarelacinagua/cemento se redujo mediante el uso de unaditivo reductor de agua, as como por laadicindecenizavolante.

EngeneralBuckencontrresistenciasdisminuidas,comparadasconlasdeunamezcladecontrol.Sinembargopudodemostrarquelaresistenciadelconcretonuevopuede ser mas alta que la resistencia original del concreto demolido que se incluyecomoagregado.

Malhotra preparo concreto con grados de resistencia alto, mediano y bajo,utilizando concreto demolido, procedente de cilindros de prueba desechadas, cuyomaterialposeaelnivelderesistenciaadecuado.Susresultadossobrelaresistenciaalacompresinsemuestranenlatabla6.

Malhotra, estudio los agregados de concreto reciclado. Mediante microscopiaptica y electrnica. Encontr que las partculas de concreto demolido tendan aadoptar formas mas redondas y texturas de superficie mas uniformes que la de losagregados frescosde caliza, utilizndolos como control. Se observarongrietas en lapastadecementohidratadoadheridaalaspartculasdeconcretodemolido.Sepensqueestasgrietaspodanserlacausadelaltogradodeabsorcindeesteagregado.


45


2.1.2PROPIEDADESFSICASDELCONCRETOPREPARADOCONUNAGREGADONUEVOYUNORECICLADO.

Ladensidadyelcontenidodeairedelconcretopreparadoconagregadosnuevosyrecicladossemuestranenlatabla8lasdensidadesdelconcretoconagregados reciclados son ligeramente menores, lo cual refleja las menoresdensidades del agregado. Los contenidos de aire son un poco diferentes (elmenorcontenidodeairedelconcretodeagregadocomplementanreciclado,queencontrMalhotraenlamezcladebajaresistencia, noseconfirmaenelcasodelasmezclasdealtaresistencia).

Tipodeagregadosutilizado

RelacinAgua/cemento

DensidaddelConcretofresco

(Kg./m2 )

Contenidodeaire%

MalhotraAgregadogrueso(concretorecicladodebajaresistencia).Finos(naturales)

0.69 2,115 6.9

Control 0.69 2,210 6.2Agregadogrueso(concretorecicladodebajaresistencia).Finos(naturales)

0.67 2,240 3.5

Control 0.67 2,275 5.3

Buck

Agregadogrueso(concretodemolido)Finos(naturales)

0.49 ND 5.7a6

Agregadogrueso(concretodemolido)Finos(naturales)

0.49 ND 5.9a6.3

Control 0.49 ND 6a6.3

TablaNo.8Densidadycontenidodeairedelosconcretospreparadosconagregadosrecicladosynuevos.


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2.1.3RESISTENCIADEADHERENCIAENTREELAGREGADODECONCRETODEMOLIDOYELMORTERO.

Frondistou Llanas tambin la resistencia de adherencia de la matriz y losagregadosobtenidosde :Gravanuevadegranito,delagravadegranitoextradadelconcreto demolido, de la grava de granito de mortero y del mortero de concretodemolido. Sus resultadosmuestran una resistencia de adherencia que disminuye amedidaqueaumentalaproporcindemortero.VerTabla9

Tipodeagregadoutilizado Cargaultima(Kg.) Tipodefalla.

Gravanuevadegranito. 257 Agregado interfasedelamatriz.Gravadegranitoextradadel

concretodemolido 228Agregado interfasede

lamatiz.Gravadegranitoconmorteroextradadelconcretodemolido 186

Generalmenteenelagregado.

Morteroextradodelconcretodemolido 144

Definitivamenteenelagregado.

Tabla9.Resistenciadeadherenciaentreelagregadodeconcretorecicladoylamatrizdeconcreto.


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2.1.4TRABAJABILIDADDELCONCRETO.

Buckobservoquelasmezclasquecontienenconcretodemolido,comoagregadogruesoo fino,presentabanun revenimientomenoryuncontenidodecementomayorque el de lasmezclas de concreto. Lasmezclas conagregadode concreto estabanhmedas,aunqueeranmassecasquelasmezclasdecontrol.Sinembargo,cuandoseutilizoarenanaturalcomoagregadofino,yconcretodemolidocomoagregadogrueso,hubo poca diferencia en el revenimiento, al igual que en el contenido de aire o decemento, en relacin con la mezcla equivalente preparada con agregados nuevos.Buck tambinencontrposiblelograrunatrabajabailidadequivalenteconunarelacinagua/cemento,medianteelusodeunaditivoreductosdeagua.

LostrabajosdeMalhotraydeFrondistouLlanas.Altrabajardentrodeunrangode relacin agua / cemento, encontraron que no exista diferencia alguna entretrabajabilidaddelasmezclasquecontenanunagregadogruesodeconcretodemolido,mas uno fino de arena natural, y entre las elaboraciones con agregados naturales,totalmentefrescos.Sinembargo,cuandoMalhotrautilizoagregadosfinosdeconcretodemolido,encontrunaumentorepentinoenlacantidaddeaguanecesaria.

Este efecto se hizo especialmente notable cuando se incluyo un material deconcreto demolidomenor. Se observo queeste concreto posea, en primer termino,partculashidratadasdecemento.


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2.1.5DURABILIDAD

Buck y Malhotra han estudiado la resistencia al congelamiento/deshielo delconcreto preparado con agregados de concreto reciclado. Buck informo sobre susresultados explicndolos como un factor de durabilidad despus de 300 ciclos decongelamiento/deshielo,dichosresultadosaparecenresumidosenlatabla10

Malhotraevalula resistenciaalcongelamiento/deshielodelconcreto,mediantemediciones de la velocidad del pulso ultrasnico, durante y despus del ciclo decongelamiento /deshielo,ymediantemedicionesderesistenciaala flexin,al finalizarelperiodo.

Tanto Buck como Malhotra encontraron que la resistencia alcongelamiento/deshielo del concreto preparado con agregados de concreto recicladoera similar a la de los concretos de control, excepto que Malhotra encontr que elconcreto preparado congrava de slice recicladapresentaba unamejor resistenciaalcongelamiento/deshieloqueladelconcretopreparadocongravadesliceoriginal.Estosedebeaqueelmorteroutilizadoanteriormenterecubrelasuperficiedelaspartculasdegrava en el concreto demolido sella losporos e impide la entrada deagua a laspartculasdeslicesusceptiblesalcongelamiento.

Tipodeagregadoutilizado. No.deCiclos

FactordeDurabilidad.

Gravanuevadesliceyarena. 300 3Agregadogruesodeconcretodemolido(concretodegravadeslice)yarena.

300 23

Concretodemolido(gravadeslice)gruesoyfino.

300 28

Agregadogruesodecaliza,yarena. 300 62Agregadogruesodeconcretodecaliza

demolido,yarena. 300 45

TablaNo.10Factordedurabilidaddelconcretoconagregadorecicladodespusdeuncicloaceleradodecongelamiento/deshielo.


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2.1.6EFECTODELASIMPUREZASENELCONCRETO.

Los nicos estudios sistemticos del efecto que tienen las impurezas sobre elconcreto reciclado, en cuanto a las propiedades del concreto fresco preparado conagregadosdeconcretoreciclado,hanversadosobrelacontaminacindeyeso.

Newman y Gaede realizaron investigaciones referentes al efecto que ejercesobreelconcretoelsulfatopresenteenelagregado.Gaedeaadiyesoosulfatodemagnesio,finamentemolido,aunagregadodegravayarenaencontrunpuntocriticode contenido de SO3 a partir del cual la resistencia descenda rpidamente y luegopermanecamasomenosconstanteconformeseaadamasyeso.Determinoqueellimitede1%deSO3 (enAlemania)debareducirseamenosde0.5%.Newmanestudioel efecto de sulfatos solubles en agregados de tabique roto, y no encontr efectosnocivoscuandoelcontenidodeSO3eramenorde1%.

Buckinformoqueun5%deyeso,delpesototaldeagregado,erasuficienteparaproducir una expansin nociva, interna, en el concreto preparado con cemento quecontena mas de un 5% de C3A, cuando el concreto se curo con humedad. Laexpansinseredujoaldejarsecarlasmuestras,sinembargo,nielusodeuncementocon un contenido reducido de C3A, ni el de ceniza volante, fueron efectivos paraprevenirlaexpansin.

Samarai ha estudiado el efecto de aadir yeso a los prismas de morterospreparadoscondiferentescementos.Verificoelcambiodelongitud,laresistenciaalaflexinyalacompresin.Determinoqueelmximototaldesulfatoquepodaaadirsecomopartedelagregadoerade0.6%delpesodelagregado,paraelcementoPrtlandcomn,yde0.7%paracementosmasresistentesalossulfatos.


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2.2ESCOMBRODECONCRETONOCONTAMINADO,COMOAGREGADO.

Lamayora de las investigaciones sobre el recicladodel concreto se refiere alescombrodeconcretonocontaminado,porejemploelqueprovienedelademolicindecarreteras. Cuando este se tritura a un tamao utilizable, produce agregados conpartculasenformapiramidal,oredondeadoconunatexturasuperficialmaslisaquelacalizatrituradaoquelaarenanatural.

El agregado de concreto reciclado tiene una capacidad de absorcin dehumedad relativamente elevada y una gravedad especifica relativamente baja, verTabla11.

Ambas caractersticas se derivan de la presencia de la pasta de cementorelativamenteligera,absorbentedehumedad,queestaadheridaelnuevoconcreto.

TipoDeagregado

Gravedadespecificaagranel(superficie

saturada,Baseseca)

Absorcin(%)

Agregadopreparadodeconcretoreciclado.

Grueso 2.52 3.9Fino 2.34 7.6

AgregadonaturalCaltriturada 2.67 0.8

Gravadepedernal 2.52 2.6Arenanatural 2.63 0.4

TablaNo.11PropiedadesFsicasdelagregado.

Elconcretoestanresistentecomoelmasdbildesusenlaces.Enelconcretode peso normal, el enlace mas dbil es usualmente la adherencia pastaagregado.Subsecuentemente, lasuperficiedefracturasiguesucursopreferentementealrededordelagregado,atravsdelainterfasepastaagregado,elagregadoescapaalafracturay,porlotantonoseaprovechasuelevadaresistencia.


51


Consecuentementesisesustituyeelagregadonaturalporotromenosresistente,no se afecta la resistencia del concreto, siempre y cuando la adherencia pastaagregadocontinusendoelenlacemasdbilyque la resistenciadeestaadherenciahayadisminuido.

Las pruebas de adherencia efectuadas por FrondistouYannas (tabla 12),demostraron que cuando el escombro de concreto reciclado estaba compuestoprincipalmenteporagregadodeantiguoconcreto,laadherenciapastaagregadoeratanfuertecomolaexistenteentreagregadonaturalypasta.

Cuando el escombro reciclado es rico en mortero, constituye, sin embargo eleslabnmasdbildelnuevoconcretoyreducesuresistencia.

Tipodeagregadoutilizado Cargaultima(N) Tipodefalla.

Gravanuevadegranito. 24967 InterfaseAgregado matriz.

Gravarecicladadegranito 21880 InterfaseAgregado matriz.

Gravarecicladaconmortero 17462 ComnmenteenelagregadoMorteroreciclado 13836 Siempreenelagregado

Tabla12.Adherenciamorteroagregado.


52

CAPITULOII.CARACTERSTICASTCNICASDELCONCRETORECICLADO.

En la tabla 13 aparece en resumen la comparacin de las propiedades delconcreto de agregado reciclado (CAR) no contaminado, con las del concreto deagregadonaturaldecomposicinnatural(Control).

PROPIEDAD CARnoContaminadoAdherenciaagregadomortero

principalmentecongravadelconcretoviejo

Comparablealdecontrol

Agregadoprincipaldemorterodelconcretoviejo

55%delquetieneeldecontrol

Resistenciaalacompresin 64a100%deldecontrolModuloestticodeelasticidadala

compresin60a100%delde

control

Resistenciaalaflexin 80a100%deldecontrolResistenciaalacongelacin

descongelacinComparablealade

control

Coeficientelinealdeexpansintrmica ComparablealadecontrolCambiosdelongituddemuestrasde

concretoalmacenadasdurante28dasa23C

Comparablealadecontrol

revenimiento Comparablealadecontrol

Tabla13.comparacindepropiedadesdeconcreto.


53


2.3ESCOMBRODECONCRETOCONTAMINADO,COMOAGREGADO.

El escombro de concreto producido por las demoliciones de edificio, estacontaminado con diversosmateriales tales como tabiques, yeso,madera, plsticos yvidrio.Lapresenciadetrozosdemaderaesperjudicialparaelconcretonuevo,yaquela madera es suave y esta sujeta a cambios importantes de volumen al mojarse ysecarse.

Laresistenciaalacompresindelconcretoproducidoconagregadodetabique,esmaselevadaqueladelconcretoconagregadonatural, desimilar trabajabilidadyque el aislamiento trmico y la resistencia al fuego del concreto con agregado detabiquefueronmasaltosqueelconcretoconagregadonatural.

La presencia de yeso (sulfato de calcio, CASO4 2H2O ) en el escombro deedificios,aunquenoesmuyimportanteencuantoalascantidades,suefectosobrelaspropiedadesdelconcretoporlosposiblesataquesdesulfatosnodebeignorarse.

El efecto del yeso sobre las propiedades del concreto, esta relacionadodirectamente con la cantidad de yeso presente e inversamente conel tamaode laspartculasdeyeso.

Lasarticulasdeyesoreaccionanconelaluminatotricalcico(C3A),principalmenteenlasuperficiedelcementoPrtlandymientrasmasfinassonlasarticulasmayoreselreadesuperficie.


54


Enlatabla14muestraloscambiosdelongituddeespecimenesdeconcretoquecontenandiversascantidadesdeyeso.

Cambiosdelongitud(enmm/m)alos:

Mezcla(adicionesdesulfatosenporcentajeporpesodel

agregadousado) 28das 65das 81/2meses

Curadocontinuodehumedad

SinSO3 +0.02 +0.01 0.02

Con1%deSO3 +0.6 +0.7 +0.06

Con1.5deSO3 +5.8 +9.4 +9.4

Con2.5deSO3 +23.6 +23.6 +23.6

Curadosecodespusde7dasdehumedad

SinSO3 0.5 0.7 0.8

Con1%deSO3 0.1 0.2 0.3

Con1.5%deSO3 +3.7 +3.6 +3.5

Con2.5%deSO3 +5.6 +5.5 +5.4

Nota:1%deSO3 =2.1%deyeso

Tabla14.cambiosdelongituddeespecimenesdeconcretoquecontenandiversascantidadesdeyeso.


55

CAPTULOIII

PROCEDIMIENTOPARALAOBTENCINDELAGREGADOGRUESO.


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CAPTULOIII.PROCEDIMIENTOPARALAOBTENCINDELAGREGADOGRUESOAPARTIRDELOSRCD.

En laactualidadexistendiversospasesenelmundo,dondeyaseencuentranoperando plantas de reciclado de concreto.En EstadosUnidos, por ejemplo, hay 14plantas que realizan este procedimiento en el concreto no contaminado proveniente,principalmentedelademolicindepavimentos.

Regularmente, las operaciones de reciclado se realizan mediante una plantaporttilalimentadaporuncargador frontalquecomprendeuntrituradordequijadaenocasiones, un triturador secundario de cono, un tamiz vibrador y/o una bandatransportadora. Las varillas de acero de refuerzo por lo general, se quitanmanualmente.

EnEuropa,particularmenteen lospasesbajos, lasempresasconstructorasenunradiode20kilmetrosaldelaplanta,entreganelmaterialdedemolicin parasueliminacin contra el pago de unos derechos de acuerdo a las caractersticas delmaterial.

En la actualidad, existe tecnologa disponible para la eliminacin de loscontaminantes del concreto, por lo que es factible construir plantas de reciclado queacepten, no solamente el escombro de concreto no contaminado, sino tambinescombroquesloest.

Las plantas diseadas tienen diversas capacidades que van desde 110 hasta680 toneladas horadeconcretodemolido.Laexperienciaamericanahadeterminadoqueeseconmicamenteatractivocombinarunaplantaderecicladodeconcretoconelterraplenado,puesloscamionesquellevanelescombroalaplanta, lopuedenhacertambinconelagregadoenelviajederegreso.Losahorrosadicionalesdetransportesederivandelhechoqueloscontaminantesdeconcretono tienenqueserllevadosatiraderosdistantes,sinoquesondepositadosenelterreno.


57


Esconvenienteelusodeunidadesporttilesparatodaslasplantas,conelfindequeestaspuedansertrasladadascercadeunnuevositioderellenosanitariocuandoelanterioryaestlleno.

Losprocesosenunaplantaderecicladosepuedenresumir,deacuerdoa lossiguientespuntos:

3.1. Limpiezapreliminaryreduccindetamao.

3.2. Trituradoprimario.

3.3. SeparacinManualymagnticadefragmentosferrosos.

3.4.Seleccindeimpurezasligeras.

3.5.Trituracinsecundaria.

3.1.LIMPIEZAPRELIMINARYREDUCCINDETAMAO

Elescombroquese llevaal sistemade recicladoestcompuestoensumayorparteportrozosdeconcretoconincrustacionesdevarillasderefuerzoodemallasdealambre.Adems,contienecantidadesconsiderablesdemaderaydetabique,ascomopequeascantidadesdeyeso,plsticoyvidrio(esquema1y2)Enlaetapadelimpiezapreliminarseusanunoomsbulldozersparalevantarlaspiezasgrandesdeescombroquenosondeconcreto.

Esnecesario reducirel tamaode los trozosdeconcretoque sondemasiadograndesparaquepuedanserintroducidosenelsistemadereciclado.Estoselograenlas plantas por medio de uno o ms martillos hidrulicos montados enretroexcavadoras(sincucharones).Lamayoradelossistemasexistentesnoaceptanvarillasderefuerzodemsde7centmetrosdelongitudlasquesonmslargasdebencortarsemediantecortadorasdevarillas.


58


Escombroferroso

algoferroso

deltamaoreduccinpreliminaryLimpieza

Escombro

Trituracinprimaria

Escombroferroso

Escombrodedemolicinnoferroso

deltamao

75%concreto11%tabique

3%yeso11%madera

plastico,etc.

ferrosodemolicinnoEscombrode

plastico,etc.

4%madera32%yeso

9%tabique85%concreto

separacinmagnticaymanualde

Terraplenadosanitariodelterreno.

escombroferroso

ligerasimpurezasselecinde

67%madera33%yesoyotros.

85%concreto9%tabique4%madera

EsquemaNo.1

selecindeimpurezasligerassecundaria

Trituracin

90%concreto10%tabique

recicladoAgregado

deagregadodeconcretoreciclado.Balancedematerialesparaunaplanta


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CAPTULOIII.PROCEDIMIENTOPARALAOBTENCINuDELAGREGADOGRUESOAPARTIRDELOSRCD.

Escombrodedemolicion

Procesodelimpiezapreliminar

Tolvadealimentacin

Escombrodeconcreto

Varillasderefuerzo

ensumayorparte

Esco

mbr

oqu

eno

es

dec

oncr

eto

TamizTrituradoradequijada

sanitariodelTerraplenado

terreno

Bandatransportadora

Teparadormagntico

Varillasderefuerzo

Madera,ensumayorparteLavadoradehlicedoble

Concretonocontaminado

deconoTrituradora

Tamiz

Esquema2

Plantaderecicladoconunacapacidadde110275ton/h

productode10mm

19mmproductode

38mmproductode

BandaTransportadora


60


3.2.TRITURADOPRIMARIO

Despusde lasOperacionesde limpiezapreliminaryde reduccinde tamao,sedepositaelescombrodentrodeunatolva,dela cualpasaauntamizqueloseparaendoscategoras:escombrosmayoresque10cmyquenecesitantrituradoprimarioyescombrosdemenoresque10cm,quenolonecesitan.

El equipo de alimentacin usado en las 4 plantas comprende cargadoresfrontales. Adems, en las dos mayores, se incluye una gra de arrastre concucharones, como ayuda en la operacin de alimentacin. Despus del equipomencionado siguen un alimentador y una tolva que vibran y regulan as el flujo delescombrohaciaeltamiz.

En las tres plantas mayores diseadas, esta ltima pieza del equipo es unaplacaperforada, y selecciona las varillas deacero que noestn fijas enel concreto,antesdealimentareltrituradorprimariodequijadas.

Elescombrodeconcretoqueentraal trituradordequijadas llevaaun trozosdeVarillas Por esta razn, se han seleccionado trituradores especiales para trabajopesado,losquetambincuentanconundispositivoqueliberalapedacearadefierro.

Eneltrituradordequijadas,lasvarillasdeacerossonseparadasfsicamentedelconcretoydescargadasalolargo,a travsdelaaberturade descargadel triturador,en la banda transportadora situada debajo del triturador. Si la separacin entre laabertura de descarga y la banda transportadora noes lo suficientemente grande, esposiblequelasvarillaslargasquedenatoradasyobstruyanlaabertura.


61


EnlaciudaddeTaylor,Michigan,seeleveltrituradordequijadasde1.8a2.4msobre labandatransportadorayseinstaltambinunatolvadetipogiratoriodebajodelaaberturadedescarga,paraquelasvarillascayeransobrelabandatransportadoraenunngulomsapropiado,Conlossistemasporttilescomunesnoesposiblelograrseparaciones de 1.8 a 2.4 m debajo de la abertura de descarga, por esta razn, laplantaderecicladoutilizaunabandatransportadoraprovistadeunajustederesortesque pueden mover la banda hacia abajo cuando alguna varilla larga obstruye laaberturadedescarga.

3.3. SEPARACINMANUALYMAGNTICADEFRAGMENTOSFERROSOS

Despusdesepararlasvarillasdeacerode los trozosdeconcretomedianteeltriturador dequijadas, se las seleccionamanualmente cuando son lo suficientementelargas,omedianteunseparadormagnticosuperioryunapoleamagnticainstaladosalfinaldeunalargayanchabandatransportadoraquesirvecomo"mesadeseleccin".

Esta es la misma banda transportadora con dispositivo de resorte que estinmediatamentedespusdeltrituradordequijadas.Paraevitarelparototaldelsistemaencasodemalfuncionamientoocasionadoporlasvarillasdeacero,eneldiseodelastresplantasmayoresseincluyeunapiletadecompensacinqueseusacomorelevo,paraquelasoperacionessecundarias(trituradosecundario,lavadoytamizado)puedanoperar independientemente de las operaciones primarias (alimentacin, trituracinprimariayseleccinmagntica).Elsistemadepiladecompensacinconsisteenunazanjaenelpiso,provistadealimentadorybandatransportadora.


62


3.4.SELECCINDEIMPUREZASLIGERAS

Estas comprenden principalmente yeso,en la formageneralmente usadaen laconstruccin,trozosdemaderaydeplstico.Paraseleccionarestosmaterialespuedeadoptarsealgunodelosmuchosprocesosutilizadosenlaindustriadelprocesamientode agregados. Existe un escurridor helicoidal que separa y seleccionasimultneamente las impurezas ligeras y escurre el agregado lavado, para que esteultimopuedapasardirectamentealtrituradorsecundario.

3.5.TRITURACINSECUNDARIA

Despus del escurridor helicoidal, se encuentra un tamiz que hace pasar elagregadomayorde3.8cmaltrituradordeconoparareduciranmssutamao.Esteltimoesdeltipodecabezacortayoperaencirculocerrado.


63

CAPTULOIV

PRUEBASREALIZADASENLABORATORIO.


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CAPTULOIV. PRUEBASREALIZADASENLABORATORIO.

4.1.INTRODUCCIN.

El uso de los materiales es muy antiguo. Los griegos y romanos empleabancaliza calcinada, posteriormente mezclaron cal con agua arena y algunas piedrastrituradas como ladrillo y tejas quebradas.Este se considera el primer concretode lahistoria.

Sedenominaconcretoalamezcladecemento,agregadosinertes(gravayarena)yel agua formando un conglomerado que endurece conforme progresa la reaccinqumicadelaguasobreelcemento.Loselementosbsicosquecomponenelconcretosedividenendosgrupos.

a) activosb) inertes

Losactivossonelaguayelcementodependiendodeelloslareaccinqumica(oseasuendurecimientomientrasfragua)hastaalcanzarunasolidezdegranresistenciadependiendodesusproporciones.

Loselementos inertessonlagravay laarenaqueocupangranpartedelvolumendel producto total y las proporciones en que se mezclan estos elementos varia deacuerdoconlagranulometradelosagregadosydelaresistenciafinaldeseada.

El concreto es una parte fundamental en toda construccin, no basta con sabercomo seleccionar y especificar las caractersticas que debe tener una mezcla deconcreto,conelfindequeestepuedacumplirconciertaspropiedadesespecificas.

Masbienesimportantegarantizarqueestacumplirconlasnecesidadesqueserequierencomopartefundamentalescualquierconstruccin

Esporelloqueexistendiferentesmtodosparaverificarqueelconcretocumplecontodaslasespecificacionesrequeridas.Unadeellasesprobandosuresistencia,usandocubosdecilindroshechosconmuestrasdeconcretofresco.


65


Lapruebaderevenimientoesmuytilenellugardetrabajoparaunarevisindelasvariacionesdeundaaotroodeunahoraaotra

Paracumplircondichoobjetivoserealizarontrespruebasparaconcretodefc=250utilizandocomoagregadogruesoalconcretorecicladoLapruebaderevenimientodelconcreto es til para detectar las variaciones de uniformidad de una mezcla deproporcionesdeterminadas.

Existennormaspara la realizacindeestaprueba. EnMxico, se realizaconunmoldeenformatroncocnicade305mmdealtura,quesecolocaenunasuperficielisacon la abertura mas pequea hacia arriba. El molde se llena con tres capas deconcreto y cada una de las capas se apisona 25 veces con una varilla de aceroestndar,de16mmdedimetroypuntaredondeada.

Lasuperficiesevanivelandopormediodemovimientoslateralesyenredondodelavarilladeapisonamiento.Unavezllenado,elmoldeselevantadespacioyelconcretosereviene.Ladisminucindelconcretorevenidosellamarevenimientoysemide,conelmolde volteado, desde la parte alta deeste hasta la superficiemas cercana de lamezcla.

Tabla15Valoresderevenimientorecomendadosparaelconcreto.

Revenimientocm.TiposdeConstruccin

mximo mnimo

Murosyzapatasdecimentacindeconcretoreforzado

7.5 2

Zapatassimples,cajonesymurosdelasubestructura

7.5 2

Vigasymurosdeconcretoreforzado 10 2

Columnas 10 2

Pavimentosylosas 7.5 2

Concretomasivo 5 2

*Puedeaumentar2cmcuandoseutilicenmtodosdecompactacindiferentesaldevibracin.


66


Los datos anteriores muestran un criterio que nos indica tanto el grado detrabajabilidadcomoelestadodelconcretoalmomentodelarealizacindelamezcla.

Para el ensaye a compresin del concreto es necesario lograr transmitir unesfuerzo uniforme en la probeta empleada para la determinacin del esfuerzo delconcreto,esrecomendableunaseccincircular.

Comnmente,seempleaunarelacinlongituddimetrode2enlasprobetasqueseprobarnacompresin.Paraotrosmateriales,larelacinvaria.Losextremosdelaprobetaenlosqueseaplicalacargadebenserplanosyperpendicularesalejedela probeta, por lo que ser recomendable realizar lo que se llama cabeceo(procedimientoqueseusaenlaspruebasdematerialesycuyoobjetivoeslograrunasuperficie de contacto perfectamente plana para garantizar que la transmisin de lacargaseauniforme)

Estoesparanocausarconcentracionesdeesfuerzosynoprovocarunaflexinproducidaporuna posible excentricidad de la cargaaplicada, esto es, sedebe tenercuidado para lograr un centrado y alineado de la probeta y la placa de apoyo en lamquina.

Deeste tipo de pruebas y en casoespecfico del concreto, la nica propiedadordinariamentedeterminadaeslaresistenciaalacompresin(fc).


67


4.2.DISEODELAMEZCLADECONCRETO.

MTODOA.C.I.

Enelaode1954,elACI613publicunmtododedosificacindemezclasdeconcreto,quehastalafechasehaempleado.En1974sepublicsuactualizacin(ACI211.1174)ylaaplicacinconunnuevocriteriodedosificacinydecorreccindelasmezclastentativas.

MTODOPORVOLUMENABSOLUTO.

Paradisearunamezcladeconcretoesnecesarioconocer:elpesoespecficodelcemento,delaarenaydelagravalarelacinagua/cementoenpeso,elmdulode finura del agregado fino y la clasificacin por tamao del agregado grueso paranuestroestudio,estasseenumerancomosigue

1 Modulodefinuradelagregadofino 2.6%

2 Tamaomximodelagregadogrueso 3/8(10mm)

3 Pesoespecficodelcemento 3.10ton/m3

4 Pesoespecficodelagregadofino 2.35ton/m3

5 Pesoespecficodelagregadogrueso 2.40ton/m3

6 Absorcindelagregadofino 6.17%

7 AbsorcindelAgregadogrueso 5.26%

8 Humedaddelagregadofino 7.0%

9 Humedaddelagregadogrueso 3.2%

10 PesoVolumtricodelagregadogrueso 1,540kg/m3

Tabla16.Propiedadesdematerialesaemplear.


68


Sediseunamezclaparaunaresistenciaacompresinde250Kg/cm2alos28das de edad. El cemento utilizado fue cemento Prtland tipo 1. se elige elrevenimientodeacuerdoalatabla15

Revenimientocm.TiposdeConstruccin

mximo mnimo

Murosyzapatasdecimentacindeconcretoreforzado

7.5 2

Zapatassimples,cajonesymurosdelasubestructura

7.5 2

Vigasymurosdeconcretoreforzado 10 2

Columnas 10 2

Pavimentosylosas 7.5 2

Concretomasivo 5 2

*Puedeaumentar2cmcuandoseutilicenmtodosdecompactacindiferentesaldevibracin.

Tabla15.revenimientosrecomendablesparadiversostiposdeconstruccin

El tamaomximodeagregadogruesoque se va aempleares de10mm elpesovolumtricodelagravadeterminadaenlaboratorioesde1540kg/m3.


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Comotenemosunrevenimientodediseode8a10cm,serequiereunvolumendeaguade225Kg.o225litrosparaunmetrocbicodeconcreto,deacuerdoalatabla17.

RevenimientoAguaenkg/m3deconcretoparalostamaos

Mximosdelagregadoindicados

10mm 12.5mm 20mm 25mm 40mm

Concretosinaireincluido

3a5 205 200 185 180 160

8a10 225 215 200 195 175

15a18 240 230 210 205 185

Cantidadaprox.

Deaireatrapado

enelconcreto%

3 2.5 2 1.5 1

Tabla17.Requerimientosaproximadosdeaguademezcladoycontenidosdeaireparadiferentesrevenimientosytamaosmximosdelagregado.


70


Nuestrodatodediseoesde250kg/m2 acompresina28dasdeedad, larelacinagua/cementodeacuerdoalatabla18esde0.62,yaqueelconcretoquesevaarealizarseconsiderasininclusindeaire.

Relacinagua/cemento,porpesoResistenciaalacompresinalos28das

kg/cm2Concretosinaire

incluidoConcretoconaireincluido

450 0.38

400 0.43

350 0.48 0.40

300 0.55 0.46

250 0.62 0.53

200 0.70 0.61

150 0.80 0.71

Tabla18.Correspondenciaentrelarelacinagua/cementoylaresistenciaalacompresindelconcreto.

Secalculael consumodecementopormetrocbicodeconsumodeconcreto,partiendodelarelacinagua/cemento0.62ydel requisitodeaguade225litrosPormetrocbicodeconcreto.

62.0 =CA

62.0A

IC

= A=225 9.36262.0

225 = =C

\ Cemento=363Kg.


71


Obtenemosel volumendeagregadogruesopor volumenunitario de concreto. Elmdulodefinuraesde3.00%,enbasealatabla19seobtieneenpesoelvolumendeagregadogrueso:

Multiplicando(0.48)x(1540)=739.2kg/m3

Tamaomximodelagregado

(mm)

Volumendeagregadogrueso,secoycompactadoconvarilla,porvolumenunitariodeconcretoparadiferentesmdulosdefinuradela

arena.

2.40 2.60 2.80 3.00

10 0.50 0.48 0.46 0.44

12.5 0.59 0.57 0.55 0.53

20 0.66 0.64 0.62 0.60

25 0.71 0.69 0.67 0.65

40 0.76 0.74 0.72 0.70

50 0.78 0.76 0.74 0.72

70 0.81 0.79 0.77 0.75

150 0.87 0.85 0.83 0.81

Tabla19Volumendeagregadogruesoporvolumenunitariodeconcreto.

Setieneyalascantidadesenkilogramospormetrocbicodelcemento,delaguaydelagregadogruesoqueson:Ce=363Kg,Gr=739Kg.Respectivamente.


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Para obtener el contenido de agregado fino o determinamos por volumenabsoluto tomando en cuenta los pesosespecficos del cemento, arena y grava, paratransformarloavolumen.

Ingredientes KgPeso

EspecficoLitros

Agua 225 / 1.0 225

Cemento 363 / 3.10 117

Grava 739 / 2.40 308

Aire 0.01 x 1000 10

Total= 660

Arena 340

1000

Paraobtenerelagregadofinotenemosque:Arena=1,000660=340Lts

TransformandoaKg,tenemosque2.35x340=799Kg.

Obteniendolospesosdelosingredientesparaunarevolturade1m3son:

Cemento 363Kg.

Arena 799Kg.

Grava 739Kg.

Agua 225Kg.


73


Conestascantidadessecalculaelconsumodecementorealparalosmaterialesqueseestnempleando,enestecasodeacuerdoconsupesoespecfico.Secalculaprimerolaproporcinbase,dividiendolospesosobtenidosdelcemento,arena,gravayaguaentreelpesodelcemento.Cantidadesobtenidas:

Cemento 363 / 363 1.00Kg.

Arena 799 / 363 2.20Kg.

Grava 739 / 363 2.06Kg.

Agua 225 / 363 0.62Kg.

Total 5.88Kg.

Obteniendolaproporcinbasepara1Kgdecemento. Estasltimascantidadesse dividen entre sus respectivos pesos especficos para obtener el volumen de cadaunadeellasysesumanenestecaso.

Proporcinbasepeso:

Cemento 1.00 / 3.10 0.32Lts

Arena 2.20 / 2.35 0.94Lts

Grava 2.06 / 2.40 0.86Lts

Agua 0.62 / 1.0 0.62Lts

Total 2.74Lts

Lasumaesde2.74litrosdeconcretoporkilogramodecemento.

Para calcular el consumo de cemento por metro cbico de concreto, peroconsiderandoqueelconcretotiene990litrosdeconcretoy10litrosdeaireatrapado,sehaceelsiguienteanlisis:


74


Siconunkilogramodecementoseobtiene2.74Ltsdeconcreto.Loskilogramosdecementoparaunvolumende990litrosson:

\ =99074.2

1 x363

74.2

990 = =X

3

.363

mKg

=

Comoseobservaelconsumorealparaestosagregadosesidnticoqueparaelconsumo del cemento terico calculado. Se debe considerar real de 363 kg/m3 deconcreto.

Proponiendoel volumenpara 3 cilindros, cadauno conun volumende6 litrostendremos18Lts.

\ =181000

363 xkgx 755.6 = = decemento

Proporcin BasePesode

materiales

Cemento 1.00 7.00

Arena 2.20 14.38

Grava 2.06 13.30

Agua 0.62 4.05


75


Calculodelnuevoconsumo

Proporcinbase:

Cemento 7.00 / 7 =1.0 / 3.10 =0.32

Arena 14.38 / 7 =2.05 / 2.35 =0.87

Grava 13.30 / 7 =1.9 / 2.40 =0.79

Agua 4.05 / 7 =0.58 / 1.0 =0.58

Total =2.56

Consumodecementoporm3= kg38756.2

990 =

Conlosvaloresdeestaproporcinsecalculanlascantidadesdematerialesqueson necesarias para un metro cbico, multiplicando todas las cantidades de laproporcinporloskilogramosdecemento.

Proporcinbase:

Cemento 1.00 X 387 =387.00Kg. / 3.10 124.00

Arena 2.05 X 387 =793.35Kg. / 2.35 337.00

Grava 1.9 X 387 =735.3Kg / 2.40 306.00

Agua 0.58 X 387 =224.46Kg. / 1.0 224.00

Suma =2,140.11Kg. 991.00

Msaire1%=10litros

Total =991.00litros

991.00litros=1m3

.


76


Porlotantoelpesodelconcretoesde2140Kg/m3paraunfc=250Kg/cm2aunaedadde28das.

Paranuestroestudio,lasproporcionesparauncilindrode30x15cm(volumen=0.00530m3)sonlassiguientes:

ParaunCilindro:

Cemento 2.32Kg.Arena 4.76Kg.Grava 4.42Kg.Agua 1.35L

Para3Cilindros:

Cemento 7Kg.Arena 14.28Kg.Grava 13.26Kg.Agua 4.05L


77


4.3.EQUIPOYMATERIALUTILIZADO.

El equipo ymaterial para la realizacinde las pruebasde los cilindros fueron lossiguientes:

Pala

Cilindros

Charolasmetlicas(charolaslimpiasylisas)

Esptula

Cucharn

Balanza

Probeta

Cubetas


78

CAPITULOIV. PRUEBASREALIZADASENLABORATORIO.

4.4.PROCEDIMIENTODEMEZCLADO.

Para poder iniciar nuestra prctica, obtenemos las proporciones necesarias decemento,arena,Agregadogrueso(enestecasoconcretodemolido)yagua.

FOTO1

FOTO2


79


Una vez obtenidas las proporciones del cemento, arena, grava y agua seprocede a realizar la mezcla primeramente de arena cemento, posteriormente seagregagravayagua. Estossemezclanunayotravezcon lapalaconel findequeambasformenunamasahomognea.

FOTO3

FOTO4


80


FOTO5

FOTO6


81


La mezcla se hace de tal forma que cada uno de los agregados se cubratotalmentecon lapastadecementoy elaguahastaobtenerunamasauniforme ( loqueseconocecomoconcretofresca.

4.5.PRUEBADEREVENIMIENTO.

El procedimiento para hacer la prueba de revenimiento al concreto es elsiguiente:conelcucharnsetomaunaporcindeconcreto frescoylovertimosenelinterior del cono en tres capas apisonando cada una con25golpes con la varilla depuntadebala.Posteriormenteseenrazaconlamismavarilla

FOTO7

A fin de efectuarse las pruebas ( cuyos resultados permitan hacer los juiciosrequeridos)serealizalapruebaderevenimiento:


82


Elmoldedebequedar firmemente sujeto a su base durante toda la operacin.Inmediatamentedespusdelllenadoselevantaelconoconsuavidadyelconcretosedesploma.

A la disminucin de la altura del centro del concreto que se desploma se ladenominarevenimiento.

FOTO8

Elmoldeparalapruebaderevenimientoesunconotruncadode30cmdealturaconunabasede20cm secolocasobreunasuperficieplanaconunaaberturamaspequea,deundimetrode10cmhaciaabajo


83


Colocandolavarillasobreelconoytomandoestacomoreferenciaparamedirlaaltura desde la parte superior del cono formado por el concreto a la varilla. Dichalongitudeselrevenimiento.

FOTO9


84


4.6.PREPARACINDELOSCILINDROS.

Losmoldesparaprepararloscilindrosdeconcreto,selesuntagrasaparaevitarqueelconcretoseadhieraalmolde.

FOTO10


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Unavezhechoestose leagrega lamezcladeconcretoalcilindroen3capas,cadaunadeestasseapasionacon20golpesyseenrazayse ledan ligerosgolpeslateralesconlavarillaparaqueseasientebienelconcretoyevitarquequedenhuecosaldesmontar.

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INSTITUTOPOLITCNICONACIONALESCUELASUPERIORDEINGENIER

Concreto reciclado

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