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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL . ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA. E.S.I.A UNIDAD ZACATENCO.
“ C O N C R E T O R E C I C L A D O ”
T E S I S . QUE PARA OBTENER TITULO DE :
I N G E N I E R O C I V I L PRESENTAN:
J ORGE ARTURO CRUZ GARCÍA. RAMÓN VELÁZQUEZ YÁÑEZ.
ASESOR:
ING. MARIO CASTRO USLA
MÉXICO D.F.
2004
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DEDICO ESTA TESIS : A DIOS: POR PROTEGERME E ILUMINAR MI CAMINO, POR DARME LA FUERZA, LA FE, Y LA ESPERANZA PARA LOGRAR ESTA META A LA CUAL HE LLEGADO GRACIAS A TI.
A MIS PADRES: Dr. ARTURO CRUZ POLANCO y Dr. RUTH GARCÍA BAUTISTA. POR RECIBIRME ES ESTE MUNDO CON INMENSA ALEGRÍA, POR TODO EL AMOR QUE ME HAN DADO, POR LA ILUSIÓN EN SU EXISTENCIA DE FORMARME EN UNA PERSONA DE PROVECHO, POR BRINDARME SU PROTECCIÓN, SU APOYO SU CONFIANZA, CONSEJOS, POR ESTAR CONMIGO EN LOS MOMENTOS BUENOS Y MALOS, A ELLOS A MIS PADRES LES DEDICO ESTE TRABAJO QUE TAMBIÉN ES SUYO. CON AMOR, ADMIRACIÓN Y RESPETO SINCERAMENTE GRACIAS.................
A MI HERMANA: LIC. ÁNGELA ROCIÓ CRUZ GARCÍA POR ESTAR CONMIGO, POR TODO EL APOYO QUE ME DISTE, POR DEMOSTRARME TU CARIÑO Y AMISTAD TE DEDICO ESTE TRABAJO CON CARIÑO, ADMIRACIÓN Y RESPETO
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A MIS AMIGOS: ING. ALEJ ANDRO GONZÁLEZ NAVARRO, ING. CARLOS HERMINIO SANDOVAL PÉREZ, ING. DULCE MARIA MARTÍNEZ GARCÍA , ING. IVÁN ABEL ALFARO ALEMÁN, ING. RIGOBERTO GONZÁLEZ GONZÁLEZ, ING. MARIA ELOISA GARCÍA RUIZ, ERIKA ORTIZ , ING. J UAN ANTONIO CONTRERAS BAUTISTA, ING. J OSÉ LUIS CERDA SOTELO, ING. RAMÓN VELÁZQUEZ YÁNEZ. LES DEDICO ESTE TRABAJO POR TODO EL APOYO ,EL CARIÑO, LA AMISTAD,
POR LA HONESTIDAD, POR APOYARME EN LOS MOMENTOS BUENOS Y EN LOS MOMENTOS MALOS, POR CONVIVIR Y ACOMPAÑARME DURANTE MI CARRERA, A TODOS USTEDES, GRACIAS..... TOTALES ....
A LA F AMILIA BARRERA MENDOZA : Sr. CESAR BARRERA CERVANTES, Sra. DALILA MENDOZA SAN PEDRO E HIJ OS. POR TODO EL CARIÑO, POR LA CONFIANZA, POR LA AMISTAD, POR EL APOYO, POR TANTAS COSAS QUE ME DIERON Y QUE ME HICIERON SENTIR DURANTE MI ESTANCIA EN LA CD. DE MÉXICO, LES DEDICO ESTE TRABAJO CON TODO MI CARIÑO.
CON TODO MI AMOR Y GRATITUD JORGE ARTURO CRUZ GARCÍA ....... EL PEJE
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DEDICATORIAS.
A MI FAMILIA. Ramón, Rosa y Ezequiel Que siempre han estado a mi lado apoyándome, y aportando toda su sabiduría para que pudiera escoger el camino correcto. Por sus días, tardes y noches que pasaron a mi lado buscando la solución a problemas que se me han presentado, y sobre todo por el infinito amor que han demostrado tenerme y ese extra que se siente al entrar a nuestra casa, gracias.
A MIS PROFESORES Ing.Vicky, Ing,Mario Castro Usla , Ing.Solorio, Ing.Cesar Ortega, Ing.Magdaleno, Por esa paciencia infinita, y ese enorme deseo de transmitir tanto sus conocimientos profesionales como personales y sobre todo por formar parte importante en mi estancia dentro del instituto, ya todos aquellos profesores que llegamos a decepcionar les agradezco mas, por que aun con todo estuvieron al pie del cañón día y noche.
A MIS AMIGOS.
Grupo 105805 y 904 Todos aquellos que estuvieron durante esos 5 años, y que siempre mostraron un interés en crecer a mi lado, de verdad se los agradezco.
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AL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Por haberme dado la oportunidad de estar en sus aulas, laboratorios, canchas, y cualquier anexo de esta, así como poder conocer aun sin numero de personas que son y serán importantes en mi vida. Académica, personal, deportivamente, no puedo decir mas que GRACIAS
Ramón Velázquez Yáñez
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CONCRETO RECICLADO.
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I N D I C E ANTECEDENTES INTRODUCCIÓN JUSTIFICACIÓN OBJETIVOS
CAPÍTULO I RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD. 1.1 . Generación y Composición de los RCD.............................................................26 1.2 . Gestión de los RCD (Tratamiento y Eliminación de los RCD)............................30 1.3 . Recuperación, Reutilización y Reciclado de RCD..............................................32 1.3.1. Condiciones de Carácter Técnico.......................................................................34 1.3.2 . Condicionantes de Tipo Normativo o Legislativo................................................35 1.3.3 . Condicionantes Impuestos por el Mercado de Productos Recuperados............36 1.3.4 . Condicionantes Directamente Ligados a los costos de Transporte....................37 1.3.5. Condicionantes Derivados de los Costos de Eliminación de los RCD...............37 1.4 . Consideraciones Medio Ambientales...............................................................39 CAPÍTULO II CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONCRETO RECICLADO. 2.1 .
Investigaciones Anteriores sobre el uso de Concreto Reciclado como Agregado..................................................................................................42 2.1.1 . Resistencia del Concreto Preparado con Agregados Reciclados......................43 2.1.2 . Propiedades Físicas del Concreto Preparado con un Agregado Nuevo y uno Reciclado.....................................................................45 2.1.3 . Resistencia de Adherencia entre el Agregado de Concreto Demolido y el Mortero.........................................................................46 2.1.4. Trabajabilidad del Concreto................................................................................47 2.1.5 . Durabilidad.........................................................................................................48 2.1.6 . Efecto de las Impurezas en el Concreto............................................................49 2.2 . Escombro de Concreto no Contaminado, Como Agregado...............................50 2.3 . Escombro de Concreto Contaminado, Como Agregado....................................53
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I N D I C E CAPÍTULO III PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DEL AGREGADO GRUESO A PARTIR DE LOS RCD. 3.1. Limpieza Preliminar y Reducción de Tamaño........................................................57 3.2. Triturado Primario....................................................................................................60 3.3. Separación Manual y Magnética de Fragmentos Ferrosos.....................................61 3.4. Selección de Impurezas Ligeras.............................................................................62 3.5. Trituración Secundaria............................................................................................62
CAPÍTULO IV PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. 4.1 . Introducción...........................................................................................................64 4.2. Diseño de la Mezcla de Concreto..........................................................................67 4.3 . Equipo y Material Utilizado.....................................................................................77 4.4 . Procedimiento de Mezclado...................................................................................78 4.5 . Prueba de Revenimiento........................................................................................81 4.6 . Preparación de los Cilindros..................................................................................84 4.7 . Curado del Concreto..............................................................................................86 4.8 . Cabeceo de los Cilindros de Concreto...................................................................87 4.9 . Ensaye de los Cilindros..........................................................................................91 4.10 . Resultados.................................................................................................................94
CAPÍTULO V APLICACIONES DEL CONCRETO RECICLADO. 5.1 . Aplicaciones del Concreto Reciclado.....................................................................97 CONCLUSIONES..........................................................................................................100 ANEXO..........................................................................................................................103 GLOSARIO DE TÉRMINOS.........................................................................................105 BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................................110
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A N T E C E D E N T E S.
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A N T E C E D E N T E S. El empleo del concreto reciclado data a tiempos Posteriores a la segunda guerra mundial, donde los europeos enfrentaban la problemática de la gran acumulación de escombros en sus ciudades destruidas, motivo por el cual se abocaron a reciclar dichos desperdicios y utilizarlos como material de construcción, dándoles muy buenos resultados.
En esa época los desechos se utilizaron en la elaboración de concreto para la reconstrucción, particularmente en Gran Bretaña y Alemania, de sus ciudades destruidas por la guerra. Más adelante, cuando las fortificaciones fueron demolidas el material de desecho obtenido fue en gran parte aprovechado en la construcción.
Las publicaciones de esos años, reportaron las propiedades del concreto reciclado, principalmente en textos ingleses, alemanes y rusos. Las experiencias de Europa motivaron a realizar algunas investigaciones sobre reciclaje del concreto en Estados Unidos, en esa misma época.
La mayor parte de los textos describen la utilización del producto obtenido de la demolición de tabiques, ya que estos eran el material de construcción predominante. Sin embargo existen, cuando menos, dos reportes que datan de la posguerra inmediata, en los que se describe el uso de los desechos de concreto.
En 1946, Gluzhge investigó en Rusia el uso de desechos de concreto como agregado, encontrando que dichos agregados tenían un peso específico menor que el del agregado natural, y que el concreto elaborado con dicho agregado de concreto demolido tenía una baja resistencia a la compresión.
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A N T E C E D E N T E S. Por otra parte, con resistencias a la compresión iguales, la resistencia a la flexión del concreto con agregados de reciclado era mayor que la de las mezclas de control. Si se usaban agregados finos de concreto, el contenido de cemento tenía que incrementarse excesivamente. Desde 1990 la protección ambiental es tema prioritario en el país. Sin embargo todavía no existe la suficiente conciencia en el sentido de que vigilar hoy el ambiente es prevenir el ciudadano del futuro. Aunque se ha promovido la protección del entorno, la falta de una coordinación entre gobierno y población ha hecho que se avance muy lentamente. Se estima que, entre 1950 y 1960, dicha conciencia se incremento en a nivel mundial conforme la industria fue creciendo, aumentando la presencia de ciertas ramas y tecnologías muy contaminantes. A pesar de ello y de las evidencias de contaminación atmosférica y generación de desechos, en México se empezaron a aplicar criterios ambientales para el desarrollo industrial hasta 1970.
En México se generan aproximadamente 26 millones de toneladas de basura anualmente. De este total solo sé reprocesan 620,000 toneladas al mes, además cada persona produce aproximadamente 800 gramos de desperdicios por día y las zonas de alto poder adquisitivo son las que generan mas basura. La mayor parte de los desechos sólidos se manejan en forma inadecuada, ya que la basura se encuentra dispersa básicamente en tiraderos municipales, lotes baldíos, basureros clandestinos, calles de la ciudad y hasta en la propia oficina o casa. Tan solo en el caso del plástico, de los 2.6 millones de toneladas de plástico que se producen anualmente en México, 1.8 millones van al basurero, es decir, se desperdicia el 69 % de la producción total. Por otra parte el papel, la tierra, los textiles y los metales son los que mayor porcentaje presentan durante la clasificación de la basura.
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I N T R O D U C C I Ó N .
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I N T R O D U C C I Ó N. En la actualidad los conceptos de ecología y medio ambiente están adquiriendo mayor importancia a nivel Mundial, esto afecta directamente a la industria de la construcción por que el tipo de actividades que involucran a la industria de la construcción pueden tener consecuencias perjudiciales e incluso irreversibles sobre el medio ambiente, a parte de que cada día son más escasos los recursos naturales primarios a extraer Es por esto la necesidad e importancia de tener que introducir en la construcción algunos cambios que ayuden a la conservación y al mejoramiento de nuestro entorno. Una tendencia en la construcción actual es el reciclaje de Residuos de Construcción y Demolición, en la siguiente tabla se muestra una clasificación incluyendo los principales componentes dependiendo el tipo de actividad.
ACTIVIDAD
DEMOLICIÓN
TIPO DE OBRA
Vivienda Edificios Obras Publicas
COMPONENTES PRINCIPALES
Antiguas: mampostería, ladrillo, madera, yeso, tejas etc. Recientes: ladrillo hormigón, hierro Acero, metales, escombro y plásticos Industriales: hormigón, acero, ladrillo Mampostería etc.
CONSTRUCCIÓN
Excavación
Tierra
Edificación y Obras Publicas
Fierro, acero, ladrillos, bloques Tejas y Materiales no férreos
Reconstrucción
Suelo, Roca, hormigón, cal Yeso, pavimento ladrillo y escombro
Otros
Madera, plástico etc.
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I N T R O D U C C I Ó N. La cuantificación del volumen de producción y composición de los residuos de demolición y construcción todavía se enfrenta al problema de la falta de datos o estadísticas viables en nuestro país, lo que nos obliga a manejar estimaciones efectuadas a través de cálculos indirectos. Haciendo una comparativa con los países de la Unión Europea, a continuación se presenta la siguiente tabla en cual se indican las cifras de producción de Residuos de Demolición y Construcción. En algunos países de la Unión Europea bajo una apropiada legislación, formulación, control y normas, se están consiguiendo niveles de reciclaje aceptables, la reutilización y reciclaje de los residuos y del concreto es ya una realidad en Europa.
País
Producción (Miles de Toneladas)
Producción Per. – Capita (Kg. hab. año)
ALEMANIA
53,000
880
BÉLGICA
7,000
700
DINAMARCA
6,500
1,275
ESPAÑA
11,000
285
FRANCIA
30,400
580
GRECIA
ND.
ND.
HOLANDA
14,000
940
IRLANDA
400
110
ITALIA
2,750
50
REINO UNIDO
50,000
900
Como puede deducirse del contenido de esta tabla, la viabilidad de las cifras en ellos expresadas varia ampliamente de un país a otro, lo cual refleja en buena medida los diferentes niveles de atención que los gobiernos y empresas privadas del sector prestan a este tema.
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I N T R O D U C C I Ó N. Entrando en consideración de la procedencia de los residuos de demolición y construcción de acuerdo al tipo de actividad a continuación se presenta la siguiente tabla en donde se expresa el Porcentaje de reciclado de algunos países como Alemania, Dinamarca Y Holanda.
País
ALEMANIA
DINAMARCA
HOLANDA
Actividad
Porcentaje de Reciclado %
Obras de Construcción
62
Obras de Demolición
32
Obras de Construcción
10
Obras de Reparación
27
Obras de Demolición
63
Edificios de Vivienda
23
Trabajos de Reparación
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Los antecedentes en nuestro país son nulos en cuanto a reciclaje se refiere y más si hablamos de reciclaje de concreto, siendo esto uno de los principales problemas para nuestro gobierno y sobre todo para la industria. Nuestro país produce anualmente 20 millones de metros cúbicos de concreto, de los cuales no se recicla ni el 1 % y los cuales se vierten incontroladamente en los basureros. El escombro en nuestro país son los residuos menos cotizados, no son peligrosos y la legislación contra su vertido indiscriminado no se toma en cuenta por que no existe como tal.
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I N T R O D U C C I Ó N. En la actualidad la alternativa mas extendida para la eliminación de estos residuos de construcción y demolición es el vertido, es importante tener en cuenta que estos ocupan un gran volumen dentro de los vertederos lo cual reduce el tiempo de vida útil de los mismos, generando a su vez un gran problema debido a la falta de lugares de deposito apropiados y esto se convierte en un grave problema ya que si no se gestionan correctamente pueden comportar impactos ambientales provocando deterioro de los recursos naturales, contaminación, destrucción de flora y fauna etc. Los escombros son los residuos producidos en obras de demolición, remodelación y construcción. Habitualmente son clasificados como residuos urbanos, aunque más relacionados con una actividad industrial que domestica. Volumétricamente significan la mayor fuente de residuos industriales generada por un país desarrollado, evaluándose en torno a 450 Kg. Por habitante al año. El reciclaje presenta grandes atractivos frente a la utilización de materias primas naturales. La gran ventaja es que soluciona a un mismo tiempo la eliminación de unos materiales de deshecho y que, mediante el aprovechamiento de éstos residuos para obtener una nueva materia prima, por lo tanto se reducen la cantidad de recursos naturales primarios a extraer. Una alternativa de suministro en las sociedades avanzadas se encuentra en el reciclado y aprovechamiento de diferentes tipos de residuos. Algunos materiales de diferentes tipos de procesos productivos o por el contrario son de origen urbano o procedentes del derribo de antiguas construcciones y obras. Todos ellos constituyen una fuente complementaria como materiales de construcción, ayudando su reciclaje además a la protección del medio ambiente El concreto de desecho origina tanto agregados finos como gruesos, cuyo potencial de uso es de gran diversidad en diferentes obras. Para la elaboración del concreto reciclado se debe contar con maquinaria especial que triture los desechos de demolición y genere un nuevo agregado con una variedad de granulometría adecuada para cada uso específico al que vaya a ser destinado.
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I N T R O D U C C I Ó N. Actualmente México se encuentra 20 años atrás de Estados Unidos y 30 años detrás de Europa en su capacidad de reciclado de residuos industriales sin embargo, es excitante ver como el problema sé esta tratando, aunque en México no existen figuras exactas del reciclaje de residuos industriales, los materiales que son reciclados y reutilizados mas frecuentemente, incluyen madera, ladrillos, papel, cerámica, vidrios y tierra de la capa superficial del suelo. El presente trabajo, trata la posibilidad de usar materiales provenientes de desechos sólidos, tales como los residuos producidos en obras de demolición, remodelación y construcción, principalmente concreto demolido, para emplearlos como agregados para el concreto. La finalidad, es darles un uso en el área de la construcción, ya que con esto se ayudaría a mejorar el entorno ambiental que nos rodea. En el capitulo 1, se marcan algunos puntos principales que se tienen con respecto a los residuos de construcción y demolición (RCD). El capitulo 2, trata de las características técnicas del concreto reciclado. El capitulo 3, nos habla de la fabricación del concreto reciclado. En el capitulo 4. se muestran los resultados obtenidos de las pruebas que se realizaron en laboratorio. En el capitulo 5, se marcan las aplicaciones del concreto reciclado y en el capitulo 6 se tratan las ventajas y desventajas del uso del concreto reciclado.
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J U S T I F I C A C I Ó N.
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J U S T I F I C A C I Ó N. Nos hemos dado a la tarea, el investigar cual seria los pros y contras del reciclado de concreto, pues consideramos un tema valioso para nuestra nación, y con ello poder prevenir la escasez de rellenos sanitarios así como la contaminación de mantos acuíferos, y por si fuera poco la sobre explotación de los recursos naturales existentes en México. Debido a los cambiantes patrones de suministro, demandas de materiales y a la creciente preocupación por conservar la calidad del ambiente. Existen materiales de desecho tales como el escombro que se pueden emplear como agregados para el concreto. Antes de llevar a cabo los proyectos directamente relacionados con el desarrollo de sustitutos de agregados aceptables provenientes de desechos sólidos, con alguna expectativa de resultados óptimos, debe obtenerse información básica de las propiedades del concreto, tanto en estado fresco ( homogeneidad y uniformidad, consistencia, estabilidad etc.) como en estado endurecido. ( Resistencia a la compresión, permeabilidad, elasticidad etc. ) por lo que, la tarea aislada mas importante es la definición de las cualidades mínimas del agregado, en relación con sus usos específicos.
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O B J E T I V O S .
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O B J E T I V O S .
OBJETIVO GENERAL. Realizar un estudio del comportamiento de los residuos de Construcción y demolición, en especial del escombro para que se pueda utilizar como agregados en el concreto; Así como, determinar el empleo de este en el área de la construcción, dependiendo de su resistencia especifica “ f´c “ que se alcance a la edad de 28 días.
OBJETIVO PARTICULAR. Determinar que propiedades o características de los agregados son importante para predecir el comportamiento de la resistencia del concreto.
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C A P Í T U L O I RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD.
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CAPÍTULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD. El reciclado de materiales de construcción en la actualidad es ya una realidad, con esto se pretende ofrecer una visión global de la problemática y situación referente a los residuos de construcción y demolición (RCD). Tras presentar algunas de las principales características (generación y composición) de tales residuos, se pasa a revisar de forma genérica las soluciones comúnmente adoptadas para su tratamiento y eliminación, incidiendo especialmente en las posibilidades de reciclado de los mismos, los problemas con que esta actividad habitualmente se encuentra y las tendencias de futuro. Dichas consideraciones se complementan con las de carácter medioambiental asociadas a la producción y gestión de estos residuos. En una aproximación genérica, se puede realizar una clasificación de los RCD de acuerdo al tipo de actividad y objeto de la obra que los genera. La tabla 1 muestra tal clasificación, incluyendo los principales componentes de los residuos en cada caso.
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CAPÍTULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD.
Tabla 1. Clasificación de los RCD de acuerdo con el tipo de actividad. ACTIVIDAD Demolición
OBJETO Viviendas Otros edificios: Obras públicas
COMPONENTES PRINCIPALES
OBSERVACIONES
Antiguas: mampostería, ladrillo, madera, yeso, tejas Los materiales dependen de la edad del edificio y del uso Recientes: ladrillo, hormigón, concreto del mismo en el hierro, acero, metales y caso de los de servicios plásticos Los materiales dependen Industriales: hormigón, acero, mucho de la edad y el tipo de infraestructura a demoler. ladrillo, mampostería No es una actividad Servicios: Hormigón, ladrillo, frecuente. mampostería, hierro, madera. Mampostería, hierro, acero, hormigón armado
Construcción Excavación
Tierras
Normalmente se reutilizan en gran parte.
Edificación y Hormigón, hierro, acero, bloques, tejas, Originados básicamente por Obras Públicas ladrillos, materiales cerámicos, recortes, materiales rechazados por su plásticos, materiales no férreos. Reparación y inadecuada calidad y roturas mantenimiento Suelo, roca, hormigón, por deficiente manipulación. Reconstrucción y productos bituminosos. Generación de residuos rehabilitación Viviendas: cal, yeso, madera, poco significativa en el caso tejas, materiales cerámicos, de edificación. pavimentos, ladrillo. Otro: hormigón, acero, mampostería, ladrillo, yeso, cal, madera.
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CAPÍTULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD. Como es lógico, las diferencias existentes entre los distintos países en lo que se refiere a materiales utilizados (sobre todo en viviendas tradicionales), prácticas constructivas y desarrollo tecnológico del sector de construcción y demolición, constituyen un factor determinante a la hora de establecer los componentes principales de los RCD. Dentro de la diversidad de materiales existentes en las edificaciones, no podemos dejar de mencionar que sobre todo en los países tercermundistas, muchos de estos materiales no nos servirían para dicho reciclaje, por que su constitución química y física no nos permiten obtener los resultados que buscamos con el concreto.
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CAPÍTULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD.
1.1 . GENERACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN La cuantificación del volumen de producción y composición de los RCD todavía se enfrenta al problema de la falta de datos o estadísticas viables en muchos países, lo que ha obligado hasta el momento (salvo en casos contados) a manejar estimaciones efectuadas a través de cálculos indirectos o basadas en muestras de limitada representatividad. Por otra parte, existen diversos factores que influyen claramente en el volumen y composición de los RCD generados en un determinado momento y ámbito geográfico. Entre ellos cabe destacar los siguientes: ·
TIPO DE ACTIVIDAD QUE ORIGINA LOS RESIDUOS: construcción, demolición o
reparación / rehabilitación. ·
TIPO DE CONSTRUCCIÓN QUE GENERA LOS RESIDUOS: edificios residenciales,
·
industriales, de servicios, carreteras, obras hidráulicas, etc. EDAD DEL EDIFICIO O INFRAESTRUCTURA: que determina los tipos y calidad de los materiales obtenidos en los casos de demolición o reparación.
·
VOLUMEN DE ACTIVIDAD EN EL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN EN UN DETERMINADO PERÍODO: que afecta indudablemente a la cantidad de RCD
generados. ·
POLÍTICAS VIGENTES EN MATERIA DE VIVIENDA: que condicionan la distribución
relativa de las actividades de promoción de nuevas construcciones y rehabilitación de existentes o consolidación de cascos antiguos. A continuación se resumen algunos de los datos disponibles en lo referente a producción de RCD en varios países de la Unión Europea. La disponibilidad de datos desglosados por orígenes de los residuos (construcción, demolición, reparación y rehabilitación) es muy reducida por lo que, mientras no se indique lo contrario, las cifras corresponden al conjunto de los RCD producidos.
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CAPITULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD. Como puede deducirse del contenido de la tabla 2, la viabilidad de las cifras en ella expresadas varía ampliamente de un país a otro, lo cual refleja en buena medida los diferentes niveles de atención que los gobiernos y empresas del sector privado prestan a este tema en los distintos ámbitos considerados. A este respecto, los valores estimados para Alemania, Dinamarca, Holanda y Reino Unido son los que cuentan con mayor respaldo, siendo por otra parte estos países los que han profundizado más en la materia.
Tabla 2. Cifras de producción de RCD en los países de la UE.
País
Producción Producción per.cápita Observaciones (miles T.) (Kg./hab./año)
Alemania
53.000
880
Datos de 1980
Bélgica
7.000
700
(1)
Dinamarca 6.500
1.275
España
11.000
285
(2)
Francia
30.400
580
Datos de 1978
Grecia
N. D.
N. D.
Holanda
14.000
940
Irlanda
400
110
(1)
Italia
2.750
50
Datos de 1977 (3)
900
(1)
Reino Unido 50.000
N.D.: Dato no disponible. (1): No incluye tierras de excavación ni RCD provenientes de obras públicas. (2): Sólo incluye residuos de demolición de edificios. (3): Incluye residuos de demolición y de construcción de nuevos edificios.
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CAPÍTULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD. Entrando en la consideración de la procedencia de los RCD, se pueden estimar las siguientes distribuciones orientativas, correspondientes a 1990: ·
Alemania: 62% de obras de construcción, demolición y ampliación o reforma de
·
edificios; 32% de obras de demolición, rehabilitación o ampliación de infraestructuras. Dinamarca: 10% de obras de construcción, 27% de obras de reparación y
·
conservación y 63% de trabajos de demolición. Estas cifras corresponden básicamente a RCD procedentes de edificación. Holanda: 23% de edificios de viviendas, 44% de otros edificios y 33% de obras de infraestructuras.
En lo que se refiere a la composición de los RCD, se incluyen en la tabla 3 algunos datos relativos a los países de los que se dispone de información más viable al respecto. A la hora de evaluar tales datos, es preciso tener en cuenta que la definición exacta de las fracciones indicadas e incluso, el propio concepto de RCD, puede variar de un país a otro, por lo que la comparación entre las distintas composiciones presentadas ha de ser en todo caso cauteloso.
Tabla 3. Composición de los RCD (% en peso) en diversos países (1990) Fracción
Alemania (1) Dinamarca (2) Holanda Reino Unido (3)
Hormigón
34
40
44
50
Fábricas
32
52
27
40
Materia granular
20
Fracciones mezcladas
3,4
Tejas
0,6
Madera
13
8
Metales Plásticos
12
2,3
1
1,4
0,3
0,3
(1): Composición correspondiente a RCD de obras de edificación. (2): Composición correspondiente a residuos de demolición de edificios. (3): Composición correspondiente a residuos de demolición
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CAPÍTULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD. La observación de la tabla permite concluir que, dejando de lado las matizaciones referentes al origen concreto de los residuos, las fracciones mayoritarias en peso de los RCD corresponden a hormigón, fábricas diversas (ladrillo, bloque, mampostería) y material granular indiferenciado. Por el contrario, la madera puede ser significativa en obras de demolición de algunas viviendas antiguas, los metales (sobre todo férreos) en obras de demolición de edificios industriales y ciertas estructuras ligadas a obras civiles, los productos bituminosos se limitan prácticamente a obras de reparación o ampliación de carreteras y los plásticos aparecen particularmente en obras de demolición de viviendas más recientes.
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CAPÍTULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD.
1.2. GESTIÓN DE LOS RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN. La gestión de los RCD (al igual que la de otros tipos de residuos) presenta en la actualidad un panorama muy diverso en función del ámbito geográfico que se trate. En general, son los países que poseen una mayor tradición en el planteamiento estratégico de los temas medioambientales y aquellos en los que algunas de las materias primas utilizadas en el sector de la construcción (en particular, los áridos) son bienes escasos, los que han adoptado las principales iniciativas tendentes a regular dicha gestión, haciendo especial hincapié en las posibilidades de reutilización, reciclado y/o generación en materiales secundarios. En lo que se refiere al campo de la demolición ( y sobre todo la de edificios), ha sido práctica tradicional en algunos países el retirar de forma previa a la demolición propiamente dicha aquellos materiales fácilmente extraíbles que pudieran tener cierto valor en el mercado de la reutilización o reciclado. En el caso de los metales (tuberías, conducciones, etc.), madera (puertas y ventanas, suelos, etc.) y algunos materiales cerámicos (tejas). En cuanto al resto de los materiales obtenidos en el proceso de demolición, la práctica habitual ha sido su transporte y vertido en un lugar lo más próximo posible al de origen de los residuos.
En algunos países ( y para ciertas fracciones como para madera y plásticos) se ha utilizado la alternativa de la incineración. Así, por ejemplo, se estima que en Holanda el 5% de los RCD producidos en 1990 se han incinerado, destinándose a vertido controlado el 35% y recuperándose o reutilizándose el resto (60%).
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CAPÍTULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD. Por otra parte, existe una tendencia generalizada a incrementar en lo posible las cantidades de RCD que se recuperan para diversos usos (directos o indirectos), así como a habilitar instalaciones específicas para el vertido controlado de las fracciones no recuperadas. En lo que se refiere a las tierras de excavación, es mucho más habitual su empleo como material de relleno en la misma obra o en otras cercanas, o, en su defecto, destinarlas a vertederos, donde son utilizadas como material para las cubiertas temporales. Tanto en un caso como en el otro los costos de eliminación suelen ser nulos o insignificantes.
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CAPÍTULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD.
1.3 . RECUPERACIÓN, REUTILIZACIÓN Y RECICLADO DE LOS RCD. Se efectúa en primer lugar una somera revisión de las posibilidades genéricas de aprovechamiento de los RCD o sus fracciones para posteriormente entrar a considerar las limitaciones y obstáculos con los que habitualmente se encuentran las actividades de recuperación, reutilización y reciclado.
En una primera aproximación, los materiales contenidos en los RCD que técnicamente son aprovechables se pueden clasificar de la siguiente forma:
Materiales reutilizables: Constituidos fundamentalmente por piezas de acero estructural, elementos de maderas de calidad y/o recuperados en buen estado, piezas de fábricas (ladrillo, bloque, mampostería), tejas (cerámicas y de pizarra) y tierras de excavación. En ciertos casos, la mezcla de residuos de demolición no seleccionados pero libres de "impurezas" puede ser directamente utilizada como material de relleno, sub.bases de carreteras o pavimento en vías temporales de tránsito de vertederos.
Materiales reciclables: Constituidos fundamentalmente por metales (férreos y no férreos), plásticos y vidrio. Estas fracciones, en la medida que pueden recuperarse libres de impurezas, son susceptibles de incorporarse al mercado del reciclado para dar lugar a los mismos o similares productos que originaron el residuo.
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CAPÍTULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD.
Materiales destinados a la fabricación de productos secundarios: Aparte de los metales, plásticos y vidrio que, además de reciclarse se pueden destinar a este fin, son fundamentalmente los materiales pétreos, cerámicos (ladrillos), hormigón y pavimentos bituminosos los que pueden dedicarse a la fabricación de productos secundarios. La investigación en este terreno se encuentra en continua evolución. de forma genérica, la principal aplicación de estos productos es la producción de áridos que a su vez pueden ser destinados a fabricar hormigón o servir directamente como bases en obras de carreteras. Una condición habitualmente requerida para la producción de áridos a partir de RCD es que éstos se encuentren libres de cantidades significativas de acero (estructural o de armaduras), madera, vidrio, plásticos, cal, yeso, etc., lo cual obliga bien a proceder a una demolición selectiva, bien a separar las fracciones indeseables de forma previa a la producción de áridos. Si bien es difícil evaluar la proporción de los materiales contenidos en los RCD que realmente se aprovecha, cabe estimar que la práctica en su totalidad de los metales no férreos (especialmente cobre, plomo, zinc y aluminio) son recuperados para su reutilización o reciclado. En cuanto a la madera, hecha la excepción de piezas valiosas y/o bien conservadas, los porcentajes de recuperación varían entre 0 y 50% de unas zonas a otras, pudiendo adoptarse una estimación media del 20% como cifra orientativa.
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CAPITULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
EN LA ACTUALIDAD. Para el resto de las fracciones, los porcentajes de recuperación varían ampliamente en función de las áreas geográficas, las políticas y normativas existentes y la situación de los mercados. A título orientativo, la tabla 4 muestra los porcentajes de RCD recuperados del total de los producidos en varios países.
Tabla 4. Tasas de recuperación de RCD en varios países. Alemania Dinamarca Holanda 1990 1993 1990 % de RCD recuperados 28 35 37 Año
En todo caso, merece la pena profundizar en los aspectos que, potencialmente o de hecho, pueden suponer limitaciones a las actividades de aprovechamiento de los RCD. Entre ellos cabe destacar los siguientes:
1.3.1 . CONDICIONES DE CARÁCTER TÉCNICO, que básicamente se refieren a dos aspectos: La influencia que las técnicas y prácticas de demolición utilizadas tienen en la calidad de los residuos obtenidos y, consecuentemente, en las posibilidades de aprovecharlos en condiciones económicamente viables. Como norma general, la capacidad de aprovechamiento de un RCD (o fracción del mismo) es mayor cuanto mayor es la pureza del mismo y menor la presencia de elementos indeseables para el futuro uso que se pretende. En este sentido, el sector de demolición viene desarrollando desde hace años nuevos procedimientos (como la demolición selectiva) en la línea descrita. En todo caso, la aplicabilidad real de los mismos queda condicionada por aspectos económicos (incremento de los costos de demolición, existencia de cláusulas de penalización por demora en el plazo de demolición, etc.).
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CAPÍTULO I . – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD. Las limitaciones de las técnicas de separación de fracciones del residuo bruto, que son especialmente relevantes cuando se trata de conseguir un alto grado de reutilización o reciclado. Por otra parte, la recuperación absoluta de materiales correspondientes a fracciones minoritarias en los RCD plantea problemas técnicos cuando el residuo bruto se encuentra muy mezclado, a lo cual hay que unir la desventaja económica derivada de las pequeñas cantidades obtenidas y sus altos costos unitarios. En este sentido, los costos de tratamiento están limitando seriamente la recuperación de casi todas las fracciones minoritarias de los RCD mezclados, a excepción de la madera y los plásticos, que pueden separarse a costos razonables mediante técnicas basadas en las diferentes densidades de los mismos y el resto de los componentes.
1.3.2 . CONDICIONANTES DE TIPO NORMATIVO O LEGISLATIVO, Que se traducen por una parte en la regulación de la utilización de materiales reciclados o secundarios y por otra, en el establecimiento de una clara estrategia política de promoción de estas actividades a través de diversos mecanismos. En el primer caso, la existencia de normas puede limitar la recuperación de materiales. Si bien algunas de estas normas responden a razones técnicas justificadas (como por ejemplo, evitar el uso de áridos de demolición con un contenido significativo de sulfatos solubles en la fabricación de hormigón), otras reflejan más la calidad de los materiales vírgenes habitualmente usados que las necesidades del usuario. En el segundo caso, en la medida que una política clara está ausente de un determinado ámbito geográfico, los costos de eliminación sin aprovechamiento de los RCD suelen ser bajos como para ejercer un efecto disuasorio sobre los productores y orientar la solución hacia la reutilización o reciclado.
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CAPÍTULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD.
1.3.3 . CONDICIONANTES IMPUESTOS POR EL MERCADO DE PRODUCTOS RECUPERADOS. Incluso en condiciones económicas ventajosas para estos productos, pueden actuar en tres sentidos: Por una parte, la calidad real o estimada de estos productos puede limitar su salida en el mercado por las razones anteriormente expuestas. Por otra parte, los materiales recuperados suelen ser mucho más sensibles a las fluctuaciones de la demanda en el mercado de los materiales vírgenes a los que pretenden sustituir, especialmente cuando las tendencias de aquélla son a la baja. Es más, ciertos ámbitos donde la oferta de determinados materiales vírgenes es amplia, los costos de materiales recuperados no pueden ser competitivos con los de aquellos, salvo en situaciones de extrema demanda. Éste es caso habitual en muchas zonas de España cuando de producción de áridos se trata. Finalmente, la demanda de estos materiales puede verse seriamente afectada si no existe suficiente información acerca de la disponibilidad de los mismos y de su adecuación para utilizarlos en la fabricación de productos secundarios. Este inconveniente se puede atenuar mediante la puesta en marcha de figuras similares a las ya existentes "Bolsas de residuos industriales".
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CAPÍTULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD.
1.3.4 . CONDICIONANTES DIRECTAMENTE LIGADOS A LOS COSTOS DE TRANSPORTE. Costos que limitan en buena medida la viabilidad económica de la recuperación propiamente dicha o cuando las distancias entre los lugares de producción, tratamiento y almacenamiento de los RCD y utililización final del producto resultante son tan grandes que superan el valor de éste para el usuario potencial.
1.3.5 . CONDICIONANTES DERIVADOS DE LOS COSTOS DE ELIMINACIÓN DE LOS RCD. Sin duda, éste es un aspecto clave a la hora de evaluar la viabilidad global de la recuperación de componentes de los RCD, dado que, en la medida que resulte más costoso "deshacerse" del material como residuo puro, mayor será el interés del productor en encontrar una vía alternativa que pase por algún tipo de aprovechamiento. En este sentido, los países más avanzados en la materia han seguido políticas similares a la línea de penalizar económicamente la eliminación de los RCD sin aprovechamiento, lo cual se ha traducido además en disminuciones de las cantidades totales de RCD producidas. La tabla 5 resume, a título orientativo, la evaluación de las tarifas medias de vertido controlado de RCD en Dinamarca y Holanda.
Tabla 5. Evolución de tarifas de vertido de RCD Año
Dinamarca Holanda 1987 1991 1993 1988 1990 1993
Tarifa vertido (Ptas/T) 800 3.500 3.900 1.600 3.200 6.500
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CAPÍTULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD. Si se centra la cuestión en la recuperación de los componentes mayoritarios de los RCD para la producción de áridos, las soluciones técnicas dadas hasta la fecha se apoyan fundamentalmente en la puesta a punto de plantas fijas, móviles o semimóviles en las que se desarrollan uno o ambos de los siguientes procesos: separación de componentes y trituración fraccionada. Las características detalladas de cada una de estas plantas y su grado de complejidad son variables según los casos, habiéndose alcanzado altos niveles de sofisticación en algunas de ellas. A modo de resumen, se incluye en la tabla 6 una estimación del número de ellas existentes en los países de la Unión Europea en 1990.
Tabla 6. Plantas de tratamiento de RCD en la Unión Europea (1990) País
No. de Plantas
Observaciones
Alemania
+ de 300
Incluye la antigua RDA
Bélgica
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Información de Flandes. El 75% de planta son fijas.
Dinamarca 17
7 fijas, 7 móviles y 3 semimóviles
España
1
Localizada en Barcelona
Francia
10
Estimación de las existentes en torno a París.
Grecia
N.D.
Holanda
60
45 fijas y 15 móviles
Italia
5
la mayor parte son móviles
Luxemburgo N.D. Reino Unido 9
3 fijas, y al menos 6 móviles
N.D.: Dato no disponible.
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CAPÍTULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD.
1.4 . CONSIDERACIONES MEDIOAMBIENTALES Aparte de las ya conocidas repercusiones ambientales asociadas a los trabajos de construcción y demolición (producción de ruidos y vibraciones, polvo, contaminación atmosférica, interferencias en el tráfico rodado o peatonal, etc.), conviene recordar aquí otros aspectos ligados al transporte, tratamiento y/o eliminación de los RCD. A este respecto, el transporte de RCD presenta efectos similares a los de cualquier otro transporte pesado, como la contaminación del aire por los gases de escape, la producción de ruido y vibraciones, el consumo de recursos energéticos y sus efectos derivados, etc. En este área, la recuperación y reciclado de RCD tiene repercusiones beneficiosas en cuanto a disminuir los impactos ambientales asociados al transporte, debido básicamente a las reducciones de las cantidades de materiales a eliminar en lugares de vertido más distantes y de las cantidades de materiales vírgenes que son sustituidos por los recuperados. En cuanto a la eliminación de los RCD, y dejando de lado los impactos de las fracciones incineradas, el vertido controlado puede causar impactos positivos siempre y cuando se realice con la finalidad de recuperar zonas degradadas o como material de cubierta en vertederos o similares. No obstante, el vertido de RCD puede también causar impactos negativos si se realiza de forma incontrolada o en zonas de alto valor ecológico y/o económico, por no mencionar los problemas de inestabilidad geotécnica frecuentes en estos lugares de vertido.
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CAPÍTULO I. – RECICLADO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD. Por otro lado, las actividades de recuperación de RCD presentan aspectos ambientales positivos y negativos. Entre los primeros cabe destacar la prolongación de la vida útil de los espacios de vertido, los ahorros de consumo de materiales vírgenes o importados y de consumo energético asociado a la fabricación de productos a los que sustituyen, así como la preservación de espacios naturales debida a una menor necesidad de explotación de recursos minerales En la vertiente negativa cabe destacar la generación de polvo, ruido, vibraciones y aguas residuales, además de las afecciones producidas en los emplazamientos de las plantas de reciclado o las posibles distorsiones del entorno socioeconómico ligadas a desplazamientos de la mano de obra y recursos desde las actividades extractivas y de producción de materiales vírgenes a las de recuperación y reciclado. Finalmente son dignos de mención los posibles impactos sobre la salud causados por el inadecuado manejo y/o protección frente a componentes peligrosos que pueden existir en los RCD (particularmente en algunos de demolición), como el amianto.
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C A P Í T U L O II CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONCRETO RECICLADO.
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CAPÍTULO II. – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONCRETO RECICLADO. 2.1 INVESTIGACIONES ANTERIORES SOBRE EL USO DE CONCRETO RECICLADO COMO AGREGADO. Después de la Segunda Guerra Mundial se llevaron a cabo los primeros usos de los materiales provenientes de la demolición de edificios, utilizándolos como agregados para el concreto. En ese entonces los escombros producidos por los bombardeos a ciudades de utilizaron en la elaboración de concreto para la reconstrucción, particularmente en Gran Bretaña y Alemania. Los Europeos se enfrentaron en sus ciudades destruidas a graves problemas de acumulación de escombros y se dedicaron a reciclarlos para utilizarlos como material de construcción. Después de la posguerra hubo muy poco interés por investigar este asunto; no fue, sino hasta años posteriores cuando se incremento el estudio del producto de la demolición como agregado. En Rusia, en 1946 Gluzhge investigo el uso de desechos de concreto como agregado. Encontró que el agregado de concreto demolido tenia un peso especifico menor que el del agregado natural, y que el concreto preparado con el agregado del concreto demolido tenia una baja resistencia a la compresión. Por otra parte, con resistencia a la flexión del concreto con agregados de concreto demolido era mayor que la de las mezclas de control. Si se usaban agregados finos, de concreto, el contenido de cemento tenia que aumentar excesivamente. En Alemania Graf estudio el uso de los desechos de construcciones como agregado, en 1948. para constituir su trabajo, examino el efecto de la contaminación de yeso, añadiendo cantidades determinadas de este al producto de la demolición. Determino que aproximadamente un 1 % de SO3 en forma de yeso, era el nivel máximo de tolerancia. Y que el polvo causaba una expansión mayor en un tiempo menor, en comparación con los granos de yeso de 1 a 7 mm. También encontró que el yeso tiende a concentrarse en el material mas fino.
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CAPÍTULO II. – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONCRETO RECICLADO. 2.1.1 RESISTENCIA DEL CONCRETO PREPARADO CON AGREGADOS RECICLADOS. Las propiedades del agregado de concreto reciclado has sido reportadas por Ploger, Buck y Malhotra. Sus resultados se resumen en la Tabla 7. Absorción %
Concreto Original
Descripción
Resistencia a la Agregado Agregado Fino Compresión Grueso 2 ( MN / m )
Densidad Relativa Agregado Grueso
Agregado Fino
Ploger Agregado de grava y arena. Agregado grueso de roca natural, mezclado con productos de demolición y agregado fino de arena natural. Buck Desechos de caminos (agregados de grava de sílice ) Viga desechada (agregado grueso de carbonato ) Viga desechada (agregado grueso de granito ) Paneles de concreto (agregado de grava de sílice ) Malhotra Cilindros de prueba desechados (agregado fino de caliza gruesa y arena )
35 (90 días)
6.0
10.5
ND
ND
34 (90 días )
4.5
ND
ND
ND
41 ( años )
4.5
7.9
2.42
2.33
55 ( 9.5 meses )
3.9
ND
2.52
ND
13 ( 2.5 años )
2.3
7.9
2.59
2.36
23 ( 8 meses )
4.4
7.5
2.36
2.27
Alta Media Baja
4 3.9 4.4
7.9 3.9 4.4
2.53 2.53 2.5
Nd 2.31 2.34
*MN/m 2 = 10.2 Kg/cm 2 Tabla 7 propiedades físicas de agregados hechos a partir de concreto reciclado.
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CAPÍTULO II. – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONCRETO RECICLADO. Buck estudio las resistencias a la compresión, del concreto que contiene agregados de concreto reciclado, con una relación constante agua / cemento (y trabajabilidad constante), excepto el caso de dos mezclas en las que la relación agua / cemento se redujo mediante el uso de un aditivo reductor de agua, así como por la adición de ceniza volante. En general Buck encontró resistencias disminuidas, comparadas con las de una mezcla de control. Sin embargo pudo demostrar que la resistencia del concreto nuevo puede ser mas alta que la resistencia original del concreto demolido que se incluye como agregado. Malhotra preparo concreto con grados de resistencia alto, mediano y bajo, utilizando concreto demolido, procedente de cilindros de prueba desechadas, cuyo material poseía el nivel de resistencia adecuado. Sus resultados sobre la resistencia a la compresión se muestran en la tabla 6. Malhotra, estudio los agregados de concreto reciclado. Mediante microscopia óptica y electrónica. Encontró que las partículas de concreto demolido tendían a adoptar formas mas redondas y texturas de superficie mas uniformes que la de los agregados frescos de caliza, utilizándolos como control. Se observaron grietas en la pasta de cemento hidratado adherida a las partículas de concreto demolido. Se pensó que estas grietas podían ser la causa del alto grado de absorción de este agregado.
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CAPÍTULO II. – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONCRETO RECICLADO. 2.1.2 PROPIEDADES FÍSICAS DEL CONCRETO PREPARADO CON UN AGREGADO NUEVO Y UNO RECICLADO.
La densidad y el contenido de aire del concreto preparado con agregados nuevos y reciclados se muestran en la tabla 8 las densidades del concreto con agregados reciclados son ligeramente menores, lo cual refleja las menores densidades del agregado. Los contenidos de aire son un poco diferentes (el menor contenido de aire del concreto de agregado complementan reciclado, que encontró Malhotra en la mezcla de baja resistencia, no se confirma en el caso de las mezclas de alta resistencia).
Tipo de agregados utilizado
Relación Agua / cemento
Densidad del Concreto fresco ( Kg. / m 2 )
Contenido de aire %
0.69
2,115
6.9
0.69
2,210
6.2
0.67
2,240
3.5
0.67
2,275
5.3
0.49
ND
5.7 a 6
0.49
ND
5.9 a 6.3
0.49
ND
6 a 6.3
Malhotra Agregado grueso (concreto reciclado de baja resistencia).Finos (naturales) Control Agregado grueso (concreto reciclado de baja resistencia). Finos (naturales) Control Buck Agregado grueso (concreto demolido) Finos (naturales) Agregado grueso (concreto demolido) Finos (naturales) Control
Tabla No. 8 Densidad y contenido de aire de los concretos preparados con agregados reciclados y nuevos.
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CAPÍTULO II. – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONCRETO RECICLADO. 2.1.3 RESISTENCIA DE ADHERENCIA ENTRE EL AGREGADO DE CONCRETO DEMOLIDO Y EL MORTERO. Frondistou – Llanas también la resistencia de adherencia de la matriz y los agregados obtenidos de : Grava nueva de granito, de la grava de granito extraída del concreto demolido, de la grava de granito de mortero y del mortero de concreto demolido. Sus resultados muestran una resistencia de adherencia que disminuye a medida que aumenta la proporción de mortero. Ver Tabla 9
Tipo de agregado utilizado
Carga ultima (Kg.)
Grava nueva de granito.
25 ± 7
Grava de granito extraída del concreto demolido Grava de granito con mortero extraída del concreto demolido Mortero extraído del concreto demolido
22 ± 8 18 ± 6 14 ± 4
Tipo de falla. Agregado interfase de la matriz. Agregado interfase de la matiz. Generalmente en el agregado. Definitivamente en el agregado.
Tabla 9. Resistencia de adherencia entre el agregado de concreto reciclado y la matriz de concreto.
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CAPÍTULO II. – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONCRETO RECICLADO. 2.1.4 TRABAJABILIDAD DEL CONCRETO. Buck observo que las mezclas que contienen concreto demolido, como agregado grueso o fino, presentaban un revenimiento menor y un contenido de cemento mayor que el de las mezclas de concreto. Las mezclas con agregado de concreto estaban húmedas, aunque eran mas secas que las mezclas de control. Sin embargo, cuando se utilizo arena natural como agregado fino, y concreto demolido como agregado grueso, hubo poca diferencia en el revenimiento, al igual que en el contenido de aire o de cemento, en relación con la mezcla equivalente preparada con agregados nuevos. Buck también encontró posible lograr una trabajabailidad equivalente con una relación agua / cemento, mediante el uso de un aditivo reductos de agua. Los trabajos de Malhotra y de Frondistou – Llanas. Al trabajar dentro de un rango de relación agua / cemento, encontraron que no existía diferencia alguna entre trabajabilidad de las mezclas que contenían un agregado grueso de concreto demolido, mas uno fino de arena natural, y entre las elaboraciones con agregados naturales, totalmente frescos. Sin embargo, cuando Malhotra utilizo agregados finos de concreto demolido, encontró un aumento repentino en la cantidad de agua necesaria. Este efecto se hizo especialmente notable cuando se incluyo un material de concreto demolido menor. Se observo que este concreto poseía, en primer termino, partículas hidratadas de cemento.
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CAPÍTULO II. – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONCRETO RECICLADO. 2.1.5 DURABILIDAD Buck y Malhotra han estudiado la resistencia al congelamiento/deshielo del concreto preparado con agregados de concreto reciclado. Buck informo sobre sus resultados explicándolos como un factor de durabilidad después de 300 ciclos de congelamiento/deshielo, dichos resultados aparecen resumidos en la tabla 10 Malhotra evaluó la resistencia al congelamiento/deshielo del concreto, mediante mediciones de la velocidad del pulso ultrasónico, durante y después del ciclo de congelamiento /deshielo, y mediante mediciones de resistencia a la flexión, al finalizar el periodo. Tanto Buck como Malhotra encontraron que la resistencia al congelamiento/deshielo del concreto preparado con agregados de concreto reciclado era similar a la de los concretos de control, excepto que Malhotra encontró que el concreto preparado con grava de sílice reciclada presentaba una mejor resistencia al congelamiento/deshielo que la del concreto preparado con grava de sílice original. Esto se debe a que el mortero utilizado anteriormente recubre la superficie de las partículas de grava; en el concreto demolido sella los poros e impide la entrada de agua a las partículas de sílice susceptibles al congelamiento. Tipo de agregado No. de Ciclos utilizado. 300 Grava nueva de sílice y arena. Agregado grueso de concreto demolido 300 (concreto de grava de sílice) y arena. Concreto demolido (grava de sílice) 300 grueso y fino. 300 Agregado grueso de caliza, y arena. Agregado grueso de concreto de caliza 300 demolido, y arena.
Factor de Durabilidad. 3
23 28 62 45
Tabla No. 10 Factor de durabilidad del concreto con agregado reciclado después de un ciclo acelerado de congelamiento / deshielo.
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CAPÍTULO II. – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONCRETO RECICLADO. 2.1.6 EFECTO DE LAS IMPUREZAS EN EL CONCRETO. Los únicos estudios sistemáticos del efecto que tienen las impurezas sobre el concreto reciclado, en cuanto a las propiedades del concreto fresco preparado con agregados de concreto reciclado, han versado sobre la contaminación de yeso. Newman y Gaede realizaron investigaciones referentes al efecto que ejerce sobre el concreto el sulfato presente en el agregado . Gaede añadió yeso o sulfato de magnesio, finamente molido, a un agregado de grava y arena; encontró un punto critico de contenido de SO3 a partir del cual la resistencia descendía rápidamente y luego permanecía mas o menos constante conforme se añadía mas yeso. Determino que el limite de 1% de SO3 (en Alemania) debía reducirse a menos de 0.5 %. Newman estudio el efecto de sulfatos solubles en agregados de tabique roto, y no encontró efectos nocivos cuando el contenido de SO3 era menor de 1 %. Buck informo que un 5% de yeso, del peso total de agregado, era suficiente para producir una expansión nociva, interna, en el concreto preparado con cemento que contenía mas de un 5% de C3A, cuando el concreto se curo con humedad. La expansión se redujo al dejar secar las muestras, sin embargo, ni el uso de un cemento con un contenido reducido de C3A, ni el de ceniza volante, fueron efectivos para prevenir la expansión. Samarai ha estudiado el efecto de añadir yeso a los prismas de morteros preparados con diferentes cementos. Verifico el cambio de longitud, la resistencia a la flexión y ala compresión. Determino que el máximo total de sulfato que podía añadirse como parte del agregado era de 0.6% del peso del agregado, para el cemento Pórtland común, y de 0.7 % para cementos mas resistentes a los sulfatos.
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CAPÍTULO II. – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONCRETO RECICLADO. 2.2 ESCOMBRO DE CONCRETO NO CONTAMINADO, COMO AGREGADO. La mayoría de las investigaciones sobre el reciclado del concreto se refiere al escombro de concreto no contaminado, por ejemplo el que proviene de la demolición de carreteras. Cuando este se tritura a un tamaño utilizable, produce agregados con partículas en forma piramidal, o redondeado con una textura superficial mas lisa que la caliza triturada o que la arena natural. El agregado de concreto reciclado tiene una capacidad de absorción de humedad relativamente elevada y una gravedad especifica relativamente baja, ver Tabla 11. Ambas características se derivan de la presencia de la pasta de cemento relativamente ligera, absorbente de humedad, que esta adherida el nuevo concreto.
Tipo De agregado Agregado preparado de concreto reciclado. Grueso Fino
Gravedad especifica a granel (superficie saturada, Base seca)
Absorción ( % )
2.52 2.34
3.9 7.6
2.67 2.52 2.63
0.8 2.6 0.4
Agregado natural Cal triturada Grava de pedernal Arena natural
Tabla No. 11 Propiedades Físicas del agregado. El concreto es tan resistente como el mas débil de sus enlaces. En el concreto de peso normal, el enlace mas débil es usualmente la adherencia pastaagregado. Subsecuentemente, la superficie de fractura sigue su curso preferentemente alrededor del agregado, a través de la interfase pastaagregado, el agregado escapa a la fractura y, por lo tanto no se aprovecha su elevada resistencia.
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CAPÍTULO II. – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONCRETO RECICLADO. Consecuentemente si se sustituye el agregado natural por otro menos resistente, no se afecta la resistencia del concreto, siempre y cuando la adherencia pasta agregado continué sendo el enlace mas débil y que la resistencia de esta adherencia haya disminuido. Las pruebas de adherencia efectuadas por FrondistouYannas (tabla 12), demostraron que cuando el escombro de concreto reciclado estaba compuesto principalmente por agregado de antiguo concreto, la adherencia pastaagregado era tan fuerte como la existente entre agregado natural y pasta. Cuando el escombro reciclado es rico en mortero, constituye, sin embargo el eslabón mas débil del nuevo concreto y reduce su resistencia.
Tipo de agregado utilizado
Carga ultima (N)
Grava nueva de granito.
249 ± 67
Grava reciclada de granito
218 ± 80
Grava reciclada con mortero
174 ± 62
Mortero reciclado
138 ± 36
Tipo de falla. Interfase Agregado matriz. Interfase Agregado matriz. Comúnmente en el agregado Siempre en el agregado
Tabla 12 . Adherencia mortero – agregado.
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CAPITULO II. – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONCRETO RECICLADO. En la tabla 13 aparece en resumen la comparación de las propiedades del concreto de agregado reciclado (CAR) no contaminado, con las del concreto de agregado natural de composición natural ( Control ) .
PROPIEDAD Adherencia agregadomortero principalmente con grava del concreto viejo Agregado principal de mortero del concreto viejo
CAR no Contaminado Comparable al de control
55% del que tiene el de control 64 a 100 % del de Resistencia a la compresión control Modulo estático de elasticidad a la 60 a 100 % del de compresión control 80 a 100 % del de Resistencia a la flexión control Resistencia a la congelación Comparable a la de descongelación control Comparable a la de Coeficiente lineal de expansión térmica control Cambios de longitud de muestras de Comparable a la de concreto almacenadas durante 28 días control a 23 °C Comparable a la de revenimiento control Tabla 13 . comparación de propiedades de concreto.
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CAPÍTULO II. – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONCRETO RECICLADO. 2.3 ESCOMBRO DE CONCRETO CONTAMINADO, COMO AGREGADO. El escombro de concreto producido por las demoliciones de edificio, esta contaminado con diversos materiales tales como tabiques, yeso, madera, plásticos y vidrio. La presencia de trozos de madera es perjudicial para el concreto nuevo, ya que la madera es suave y esta sujeta a cambios importantes de volumen al mojarse y secarse. La resistencia a la compresión del concreto producido con agregado de tabique, es mas elevada que la del concreto con agregado natural, de similar trabajabilidad; y que el aislamiento térmico y la resistencia al fuego del concreto con agregado de tabique fueron mas altos que el concreto con agregado natural. La presencia de yeso (sulfato de calcio, CASO4 2H2O ) en el escombro de edificios, aunque no es muy importante en cuanto a las cantidades, su efecto sobre las propiedades del concreto por los posibles ataques de sulfatos no debe ignorarse. El efecto del yeso sobre las propiedades del concreto, esta relacionado directamente con la cantidad de yeso presente e inversamente con el tamaño de las partículas de yeso. Las articulas de yeso reaccionan con el aluminato tricalcico (C3A), principalmente en la superficie del cemento Pórtland y mientras mas finas son las articulas mayor es el área de superficie.
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CAPÍTULO II. – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONCRETO RECICLADO. En la tabla 14 muestra los cambios de longitud de especimenes de concreto que contenían diversas cantidades de yeso.
Mezcla (adiciones de sulfatos en porcentaje por peso del agregado usado)
Cambios de longitud ( en mm / m ) a los: 28 días
65 días
8 1/2 meses
Sin SO3
+0.02
+0.01
0.02
Con 1% de SO3
+0.6
+0.7
+0.06
Con 1.5 de SO3
+5.8
+9.4
+9.4
Con 2.5 de SO3
+23.6
+23.6
+23.6
Sin SO3
0.5
0.7
0.8
Con 1% de SO3
0.1
0.2
0.3
Con 1.5% de SO3
+3.7
+3.6
+3.5
Con 2.5% de SO3
+5.6
+5.5
+5.4
Curado continuo de humedad
Curado seco después de 7 días de humedad
Nota: 1% de SO3 = 2.1 % de yeso Tabla 14 . cambios de longitud de especimenes de concreto que contenían diversas cantidades de yeso.
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C A P Í T U L O III PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DEL AGREGADO GRUESO.
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CAPÍTULO III. PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DEL AGREGADO GRUESO A PARTIR DE LOS RCD.
En la actualidad existen diversos países en el mundo, donde ya se encuentran operando plantas de reciclado de concreto. En Estados Unidos, por ejemplo, hay 14 plantas que realizan este procedimiento en el concreto no contaminado proveniente, principalmente de la demolición de pavimentos. Regularmente, las operaciones de reciclado se realizan mediante una planta portátil alimentada por un cargador frontal que comprende un triturador de quijada; en ocasiones, un triturador secundario de cono, un tamiz vibrador y/o una banda transportadora. Las varillas de acero de refuerzo por lo general, se quitan manualmente. En Europa, particularmente en los países bajos, las empresas constructoras en un radio de 20 kilómetros al de la planta, entregan el material de demolición para su eliminación contra el pago de unos derechos de acuerdo a las características del material. En la actualidad, existe tecnología disponible para la eliminación de los contaminantes del concreto, por lo que es factible construir plantas de reciclado que acepten, no solamente el escombro de concreto no contaminado, sino también escombro que sí lo está. Las plantas diseñadas tienen diversas capacidades que van desde 110 hasta 680 toneladas hora de concreto demolido. La experiencia americana ha determinado que es económicamente atractivo combinar una planta de reciclado de concreto con el terraplenado, pues los camiones que llevan el escombro ala planta, lo pueden hacer también con el agregado en el viaje de regreso. Los ahorros adicionales de transporte se derivan del hecho que los contaminantes de concreto no tienen que ser llevados a tiraderos distantes, sino que son depositados en el terreno.
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CAPÍTULO III. PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DEL AGREGADO GRUESO A PARTIR DE LOS RCD. Es conveniente el uso de unidades portátiles para todas las plantas, con el fin de que estas puedan ser trasladadas cerca de un nuevo sitio de relleno sanitario cuando el anterior ya está lleno. Los procesos en una planta de reciclado se pueden resumir, de acuerdo a los siguientes puntos: 3.1. Limpieza preliminar y reducción de tamaño. 3.2. Triturado primario. 3.3. Separación Manual y magnética de fragmentos ferrosos. 3.4 . Selección de impurezas ligeras. 3.5. Trituración secundaria.
3.1 . LIMPIEZA PRELIMINAR Y REDUCCIÓN DE TAMAÑO
El escombro que se lleva al sistema de reciclado está compuesto en su mayor parte por trozos de concreto con incrustaciones de varillas de refuerzo o de mallas de alambre. Además, contiene cantidades considerables de madera y de tabique, así como pequeñas cantidades de yeso, plástico y vidrio (esquema 1 y 2) En la etapa de limpieza preliminar se usan uno o más bulldozers para levantar las piezas grandes de escombro que no son de concreto. Es necesario reducir el tamaño de los trozos de concreto que son demasiado grandes para que puedan ser introducidos en el sistema de reciclado. Esto se logra en las plantas por medio de uno o más martillos hidráulicos montados en retroexcavadoras (sin cucharones). La mayoría de los sistemas existentes no aceptan varillas de refuerzo de más de 7 centímetros de longitud; las que son más largas deben cortarse mediante cortadoras de varillas.
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CAPÍTULO III. PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DEL AGREGADO GRUESO A PARTIR DE LOS RCD.
Escombro ferroso Escombro ferroso
Escombro algo ferroso
Escombro de demolición no ferroso
Limpieza preliminar y reducción del tamaño
Trituración primaria Escombro de demolición no ferroso
75 % concreto 11 % tabique 11 % madera 3 % yeso plastico, etc.
85% concreto 9 % tabique 4% madera 32% yeso plastico, etc.
separación magnética y manual de escombro ferroso
Terraplenado sanitario del terreno.
85 % concreto 9 % tabique 4 % madera
seleción de 67 % madera impurezas 33 % yeso y ligeras otros.
Esquema No. 1
Balance de materiales para una planta de agregado de concreto reciclado.
Trituración secundaria
90 % concreto 10 % tabique
Agregado reciclado
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seleción de impurezas ligeras
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CAPÍTULO III. PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN u DEL AGREGADO GRUESOA PARTIR DE LOS RCD.
Escombro de demolicion
Escombro que no es de concreto
Proceso de limpieza preliminar Escombro de concreto en su mayor parte
Tolva de alimentación
Varillas de refuerzo
Tamiz Trituradora de quijada
Terraplenado sanitario del terreno
Teparador magnético Banda transportadora Varillas de refuerzo Lavadora de hélice doble
Madera, en su mayor parte
Concreto no contaminado Esquema 2
Trituradora de cono
Planta de reciclado con una capacidad de 110 275 ton/h
Tamiz
Banda Transportadora producto de 10 mm
producto de 38 mm
producto de 19 mm
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CAPÍTULO III. PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DEL AGREGADO GRUESO A PARTIR DE LOS RCD. 3.2 . TRITURADO PRIMARIO Después de las Operaciones de limpieza preliminar y de reducción de tamaño, se deposita el escombro dentro de una tolva, de la cual pasa a un tamiz que lo separa en dos categorías: escombros mayores que 10 cm y que necesitan triturado primario y escombros de menores que 10 cm, que no lo necesitan. El equipo de alimentación usado en las 4 plantas comprende cargadores frontales. Además, en las dos mayores, se incluye una grúa de arrastre con cucharones, como ayuda en la operación de alimentación. Después del equipo mencionado siguen un alimentador y una tolva que vibran y regulan así el flujo del escombro hacia el tamiz. En las tres plantas mayores diseñadas, esta última pieza del equipo es una placa perforada, y selecciona las varillas de acero que no están fijas en el concreto, antes de alimentar el triturador primario de quijadas. El escombro de concreto que entra al triturador de quijadas lleva aun trozos de Varillas; Por esta razón, se han seleccionado trituradores especiales para trabajo pesado, los que también cuentan con un dispositivo que libera la pedacearía de fierro. En el triturador de quijadas, las varillas de aceros son separadas físicamente del concreto y descargadas a lo largo, a través de la abertura de descarga del triturador, en la banda transportadora situada debajo del triturador. Si la separación entre la abertura de descarga y la banda transportadora no es lo suficientemente grande, es posible que las varillas largas queden atoradas y obstruyan la abertura.
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CAPÍTULO III. PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DEL AGREGADO GRUESO A PARTIR DE LOS RCD. En la ciudad de Taylor, Michigan, se elevó el triturador de quijadas de 1.8 a 2.4 m sobre la banda transportadora y se instaló también una tolva de tipo giratorio debajo de la abertura de descarga, para que las varillas cayeran sobre la banda transportadora en un ángulo más apropiado, Con los sistemas portátiles comunes no es posible lograr separaciones de 1.8 a 2.4 m debajo de la abertura de descarga, por esta razón, la planta de reciclado utiliza una banda transportadora provista de un ajuste de resortes que pueden mover la banda hacia abajo cuando alguna varilla larga obstruye la abertura de descarga.
3.3 . SEPARACIÓN MANUAL Y MAGNÉTICA DE FRAGMENTOS FERROSOS
Después de separar las varillas de acero de los trozos de concreto mediante el triturador de quijadas, se las selecciona manualmente cuando son lo suficientemente largas, o mediante un separador magnético superior y una polea magnética instalados al final de una larga y ancha banda transportadora que sirve como "mesa de selección".
Esta es la misma banda transportadora con dispositivo de resorte que está inmediatamente después del triturador de quijadas. Para evitar el paro total del sistema en caso de mal funcionamiento ocasionado por las varillas de acero, en el diseño de las tres plantas mayores se incluye una pileta de compensación que se usa como relevo, para que las operaciones secundarias (triturado secundario, lavado y tamizado) puedan operar independientemente de las operaciones primarias (alimentación, trituración primaria y selección magnética). El sistema de pila de compensación consiste en una zanja en el piso, provista de alimentador y banda transportadora.
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CAPÍTULO III. PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DEL AGREGADO GRUESO A PARTIR DE LOS RCD.
3.4 . SELECCIÓN DE IMPUREZAS LIGERAS
Estas comprenden principalmente yeso, en la forma generalmente usada en la construcción, trozos de madera y de plástico. Para seleccionar estos materiales puede adoptarse alguno de los muchos procesos utilizados en la industria del procesamiento de agregados. Existe un escurridor helicoidal que separa y selecciona simultáneamente las impurezas ligeras y escurre el agregado lavado, para que este ultimo pueda pasar directamente al triturador secundario.
3.5 . TRITURACIÓN SECUNDARIA
Después del escurridor helicoidal, se encuentra un tamiz que hace pasar el agregado mayor de 3.8 cm al triturador de cono para reducir aún más su tamaño. Este último es del tipo de cabeza corta y opera en circulo cerrado.
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C A P Í T U L O IV PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO.
4.1 . INTRODUCCIÓN. El uso de los materiales es muy antiguo. Los griegos y romanos empleaban caliza calcinada, posteriormente mezclaron cal con agua arena y algunas piedras trituradas como ladrillo y tejas quebradas. Este se considera el primer concreto de la historia. Se denomina concreto a la mezcla de cemento, agregados inertes (grava y arena) y el agua formando un conglomerado que endurece conforme progresa la reacción química del agua sobre el cemento. Los elementos básicos que componen el concreto se dividen en dos grupos. a) activos b) inertes Los activos son el agua y el cemento dependiendo de ellos la reacción química ( o sea su endurecimiento mientras fragua) hasta alcanzar una solidez de gran resistencia dependiendo de sus proporciones. Los elementos inertes son la grava y la arena que ocupan gran parte del volumen del producto total y las proporciones en que se mezclan estos elementos varia de acuerdo con la granulometría de los agregados y de la resistencia final deseada. El concreto es una parte fundamental en toda construcción, no basta con saber como seleccionar y especificar las características que debe tener una mezcla de concreto, con el fin de que este pueda cumplir con ciertas propiedades especificas. Mas bien es importante “garantizar” que esta cumplirá con las necesidades que se requieren; como parte fundamental es cualquier construcción Es por ello que existen diferentes métodos para verificar que el concreto cumple con todas las especificaciones requeridas. Una de ellas es probando su resistencia, usando cubos de cilindros hechos con muestras de concreto fresco.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. La prueba de revenimiento es muy útil en el lugar de trabajo para una revisión de las variaciones de un día a otro o de una hora a otra Para cumplir con dicho objetivo se realizaron tres pruebas para concreto de f´c =250 utilizando como agregado grueso al concreto reciclado La prueba de revenimiento del concreto es útil para detectar las variaciones de uniformidad de una mezcla de proporciones determinadas. Existen normas para la realización de esta prueba. En México, se realiza con un molde en forma troncocónica de 305 mm de altura, que se coloca en una superficie lisa con la abertura mas pequeña hacia arriba. El molde se llena con tres capas de concreto y cada una de las capas se apisona 25 veces con una varilla de acero estándar, de 16 mm de diámetro y punta redondeada. La superficie se va nivelando por medio de movimientos laterales y en redondo de la varilla de apisonamiento. Una vez llenado, el molde se levanta despacio y el concreto se reviene. La disminución del concreto revenido se llama revenimiento y se mide, con el molde volteado, desde la parte alta de este hasta la superficie mas cercana de la mezcla. Tabla 15 Valores de revenimiento recomendados para el concreto. Tipos de Construcción
Revenimiento cm. máximo
mínimo
Muros y zapatas de cimentación de concreto reforzado
7.5
2
Zapatas simples, cajones y muros de la subestructura
7.5
2
Vigas y muros de concreto reforzado
10
2
Columnas
10
2
Pavimentos y losas
7.5
2
Concreto masivo
5
2
*Puede aumentar 2 cm cuando se utilicen métodos de compactación diferentes al de vibración.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. Los datos anteriores muestran un criterio que nos indica tanto el grado de trabajabilidad como el estado del concreto al momento de la realización de la mezcla. Para el ensaye a compresión del concreto es necesario lograr transmitir un esfuerzo uniforme en la probeta empleada para la determinación del esfuerzo del concreto, es recomendable una sección circular. Comúnmente, se emplea una relación longitud – diámetro de 2 en las probetas que se probarán a compresión. Para otros materiales, la relación varia. Los extremos de la probeta en los que se aplica la carga deben ser planos y perpendiculares al eje de la probeta, por lo que será recomendable realizar lo que se llama cabeceo (procedimiento que se usa en las pruebas de materiales y cuyo objetivo es lograr una superficie de contacto perfectamente plana para garantizar que la transmisión de la carga sea uniforme ) Esto es para no causar concentraciones de esfuerzos y no provocar una flexión producida por una posible excentricidad de la carga aplicada, esto es, se debe tener cuidado para lograr un centrado y alineado de la probeta y la placa de apoyo en la máquina. De este tipo de pruebas y en caso específico del concreto, la única propiedad ordinariamente determinada es la resistencia a la compresión ( f´c ) .
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO.
4.2 . DISEÑO DE LA MEZCLA DE CONCRETO.
MÉTODO A.C.I. En el año de 1954, el ACI 613 publicó un método de dosificación de mezclas de concreto, que hasta la fecha se ha empleado. En 1974 se publicó su actualización (ACI 211.1 174 ) y la aplicación con un nuevo criterio de dosificación y de corrección de las mezclas tentativas.
MÉTODO POR VOLUMEN ABSOLUTO. Para diseñar una mezcla de concreto es necesario conocer: el peso específico del cemento, de la arena y de la grava; la relación agua / cemento en peso, el módulo de finura del agregado fino y la clasificación por tamaño del agregado grueso; para nuestro estudio, estas se enumeran como sigue;
1
Modulo de finura del agregado fino
2.6 %
2
Tamaño máximo del agregado grueso
3/8” ( 10 mm )
3
Peso específico del cemento
3.10 ton/m 3
4
Peso específico del agregado fino
2.35 ton/m 3
5
Peso específico del agregado grueso
2.40 ton/m 3
6
Absorción del agregado fino
6.17 %
7
Absorción del Agregado grueso
5.26 %
8
Humedad del agregado fino
7.0 %
9
Humedad del agregado grueso
3.2 %
10
Peso Volumétrico del agregado grueso
1,540 kg/m 3
Tabla 16. Propiedades de materiales a emplear.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. Se diseñó una mezcla para una resistencia a compresión de 250 Kg/cm 2 a los 28 días de edad. El cemento utilizado fue cemento Pórtland tipo 1. se elige el revenimiento de acuerdo a la tabla 15
Tipos de Construcción
Revenimiento cm. máximo
mínimo
Muros y zapatas de cimentación de concreto reforzado
7.5
2
Zapatas simples, cajones y muros de la subestructura
7.5
2
Vigas y muros de concreto reforzado
10
2
Columnas
10
2
Pavimentos y losas
7.5
2
Concreto masivo
5
2
*Puede aumentar 2 cm cuando se utilicen métodos de compactación diferentes al de vibración. Tabla 15. revenimientos recomendables para diversos tipos de construcción
El tamaño máximo de agregado grueso que se va a emplear es de 10 mm; el peso volumétrico de la grava determinada en laboratorio es de 1 540 kg/m 3 .
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. Como tenemos un revenimiento de diseño de 8 a 10 cm, se requiere un volumen de agua de 225 Kg. o 225 litros para un metro cúbico de concreto, de acuerdo a la tabla 17.
Revenimiento
Agua en kg/m 3 de concreto para los tamaños Máximos del agregado indicados 10 mm
12.5 mm
20 mm
25 mm
40 mm
Concreto sin aire incluido 3 a 5
205
200
185
180
160
8 a 10
225
215
200
195
175
15 a 18
240
230
210
205
185
3
2.5
2
1.5
1
Cantidad aprox. De aire atrapado en el concreto %
Tabla 17. Requerimientos aproximados de agua de mezclado y contenidos de aire para diferentes revenimientos y tamaños máximos del agregado.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. Nuestro dato de diseño es de 250 kg/m 2 a compresión a 28 días de edad, la relación agua / cemento de acuerdo a la tabla 18 es de 0.62, ya que el concreto que se va a realizar se considera sin inclusión de aire.
Resistencia a la compresión a los 28 días kg/cm 2
Relación agua / cemento, por peso Concreto sin aire incluido
Concreto con aire incluido
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
Tabla 18. Correspondencia entre la relación agua / cemento y la resistencia a la compresión del concreto.
Se calcula el consumo de cemento por metro cúbico de consumo de concreto, partiendo de la relación agua / cemento 0.62 y del requisito de agua de 225 litros Por metro cúbico de concreto.
A = 0. 62 C
C A = I 0 . 62
A = 225
C =
\ Cemento = 363 Kg.
70
225 = 362 . 9 0 . 62
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. Obtenemos el volumen de agregado grueso por volumen unitario de concreto. El módulo de finura es de 3.00 %, en base a la tabla 19 se obtiene en peso el volumen de agregado grueso: Multiplicando ( 0.48 ) x ( 1540 ) = 739.2 kg/m 3
Tamaño máximo del agregado (mm)
Volumen de agregado grueso, seco y compactado con varilla, por volumen unitario de concreto para diferentes módulos de finura de la 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
Tabla 19 Volumen de agregado grueso por volumen unitario de concreto.
Se tiene ya las cantidades en kilogramos por metro cúbico del cemento, del agua y del agregado grueso que son: Ce = 363 Kg, Gr = 739 Kg. Respectivamente.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO.
Para obtener el contenido de agregado fino o determinamos por volumen absoluto tomando en cuenta los pesos específicos del cemento, arena y grava, para transformarlo a volumen. Peso Específico
Litros
/
1.0
225
363
/
3.10
117
Grava
739
/
2.40
308
Aire
0.01
x
1000
10
Total =
660
Ingredientes
Kg
Agua
225
Cemento
Arena
340 1000
Para obtener el agregado fino tenemos que: Arena = 1,000 – 660 = 340 Lts Transformando a Kg, tenemos que 2.35 x 340 = 799 Kg.
Obteniendo los pesos de los ingredientes para una revoltura de 1 m 3 son: Cemento
363 Kg.
Arena
799 Kg.
Grava
739 Kg.
Agua
225 Kg.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. Con estas cantidades se calcula el consumo de cemento real para los materiales que se están empleando, en este caso de acuerdo con su peso específico. Se calcula primero la proporción base, dividiendo los pesos obtenidos del cemento, arena, grava y agua entre el peso del cemento. Cantidades obtenidas:
Cemento
363
/
363
1.00 Kg.
Arena
799
/
363
2.20 Kg.
Grava
739
/
363
2.06 Kg.
Agua
225
/
363
0.62 Kg.
Total
5.88 Kg.
Obteniendo la proporción base para 1 Kg de cemento. Estas últimas cantidades se dividen entre sus respectivos pesos específicos para obtener el volumen de cada una de ellas y se suman en este caso. Proporción base peso: Cemento
1.00
/
3.10
0.32 Lts
Arena
2.20
/
2.35
0.94 Lts
Grava
2.06
/
2.40
0.86 Lts
Agua
0.62
/
1.0
0.62 Lts
Total
2.74 Lts
La suma es de 2.74 litros de concreto por kilogramo de cemento. Para calcular el consumo de cemento por metro cúbico de concreto, pero considerando que el concreto tiene 990 litros de concreto y 10 litros de aire atrapado, se hace el siguiente análisis:
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. Si con un kilogramo de cemento se obtiene 2.74 Lts de concreto. Los kilogramos de cemento para un volumen de 990 litros son: 1 x = \ 2 . 74 990
X =
990 = 363 2 . 74
Kg . m 3
= 363
Como se observa el consumo real para estos agregados es idéntico que para el consumo del cemento teórico calculado. Se debe considerar real de 363 kg/m 3 de concreto. Proponiendo el volumen para 3 cilindros, cada uno con un volumen de 6 litros tendremos 18 Lts. 363 x = \ 1000 18
x = 6. 55 = 7 kg de cemento
Proporción
Base
Peso de materiales
Cemento
1.00
7.00
Arena
2.20
14.38
Grava
2.06
13.30
Agua
0.62
4.05
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. Calculo del nuevo consumo Proporción base: 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
/
Consumo de cemento por m 3 =
990 = 387 kg 2 . 56
Con los valores de esta proporción se calculan las cantidades de materiales que son necesarias para un metro cúbico, multiplicando todas las cantidades de la proporción por los kilogramos de cemento. Proporción base:
Cemento
1.00 X
387
= 387.00 Kg.
/
3.10
124.00
Arena
2.05 X
387
= 793.35 Kg.
/
2.35
337.00
Grava
1.9
X
387
= 735.3 Kg
/
2.40
306.00
Agua
0.58 X
387
= 224.46 Kg.
/
1.0
224.00
Suma
= 2,140.11 Kg.
991.00
Más aire 1 % = 10 litros Total 991.00 litros = 1 m 3 .
75
= 991.00 litros
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. Por lo tanto el peso del concreto es de 2 140 Kg/m 3 para un f´c = 250 Kg/cm 2 a una edad de 28 días.
Para nuestro estudio, las proporciones para un cilindro de 30 x 15 cm ( volumen = 0.00530 m 3 ) son las siguientes:
Para un Cilindro: Cemento Arena Grava Agua
2.32 Kg. 4.76 Kg. 4.42 Kg. 1.35 L
Para 3 Cilindros: Cemento Arena Grava Agua
7 Kg. 14.28 Kg. 13.26 Kg. 4.05 L
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO.
4.3. EQUIPO Y MATERIAL UTILIZADO. El equipo y material para la realización de las pruebas de los cilindros fueron los siguientes: ·
Pala
·
Cilindros
·
Charolas metálicas ( charolas limpias y lisas)
·
Espátula
·
Cucharón
·
Balanza
·
Probeta
·
Cubetas
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CAPITULO IV . – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO.
4.4 . PROCEDIMIENTO DE MEZCLADO. Para poder iniciar nuestra práctica, obtenemos las proporciones necesarias de cemento, arena, Agregado grueso ( en este caso concreto demolido ) y agua.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. Una vez obtenidas las proporciones del cemento, arena, grava y agua se procede a realizar la mezcla primeramente de arena cemento, posteriormente se agrega grava y agua. Estos se mezclan una y otra vez con la pala con el fin de que ambas formen una masa homogénea.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. La mezcla se hace de tal forma que cada uno de los agregados se cubra totalmente con la pasta de cemento y el agua hasta obtener una masa uniforme ( lo que se conoce como concreto fresca.
4.5 . PRUEBA DE REVENIMIENTO.
El procedimiento para hacer la prueba de revenimiento al concreto es el siguiente: con el cucharón se toma una porción de concreto fresco y lo vertimos en el interior del cono en tres capas apisonando cada una con 25 golpes con la varilla de punta de bala. Posteriormente se enraza con la misma varilla
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A fin de efectuarse las pruebas ( cuyos resultados permitan hacer los juicios requeridos) se realiza la prueba de revenimiento:
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. El molde debe quedar firmemente sujeto a su base durante toda la operación. Inmediatamente después del llenado se levanta el cono con suavidad y el concreto se desploma. A la disminución de la altura del centro del concreto que se desploma se la denomina revenimiento.
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El molde para la prueba de revenimiento es un cono truncado de 30 cm de altura con una base de 20 cm se coloca sobre una superficie plana con una abertura mas pequeña, de un diámetro de 10 cm hacia abajo
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. Colocando la varilla sobre el cono y tomando esta como referencia para medir la altura desde la parte superior del cono formado por el concreto a la varilla. Dicha longitud es el revenimiento.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO.
4.6 . PREPARACIÓN DE LOS CILINDROS.
Los moldes para preparar los cilindros de concreto, se les unta grasa para evitar que el concreto se adhiera al molde.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. Una vez hecho esto se le agrega la mezcla de concreto al cilindro en 3 capas, cada una de estas se apasiona con 20 golpes y se enraza y se le dan ligeros golpes laterales con la varilla para que se asiente bien el concreto y evitar que queden huecos al desmontar.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. Un día después de haber realizado el colado de los cilindros se procede a desmontarlos.
4.7 . CURADO DEL CONCRETO.
Después de desmoldar los cilindros se llevan al cuarto húmedo y se dejan ahí durante el tiempo requerido ( 7, 14 y 28 días respectivamente)
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Ya que se curaron los cilindros, se dejan al medio ambiente para ser ensayados.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO.
4.8 . CABECEO DE LOS CILINDROS DE CONCRETO.
Los cilindros de concreto se toman las medidas de su altura y diámetro inferior y superior, además de su peso.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO.
Los materiales que se utilizaron para hacer el cabeceo son los que se mencionan a continuación: · · · · · · ·
Azufre Estufa eléctrica, Cabeceador ( plato y base) Cucharón Varilla Aceite Estopa
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. El procedimiento para cabecear los cilindros es el siguiente: Del saco se toma una cantidad adecuada de azufre con el cucharón y se agrega en un recipiente (bote) para que este sea calentado en la estufa hasta el punto de fundirse, haciéndose líquido. Mientras se calienta el azufre se engrasa el plato. Una vez hecho lo anterior se coloca el cilindro sobre la base del cabeceador y se vierte al azufre líquido al plato.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. Se toma el cilindro y se desliza lentamente hacia abajo apoyándose en la base del cabeceador hasta llegar al plato con azufre, se tiene cuidado que este no se derrame y se sujeta durante el tiempo que el azufre solidifique, lo anterior se realiza con los dos extremos del cilindro. Una vez solidificado el azufre se golpea el plato con la base para desprender el cilindro.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO.
4.9 . ENSAYE DE LOS CILINDROS.
Para realizar los ensayes se utiliza la maquina universal, en los cuales se ensayan los cilindros 3 cilindros a los 7, 14 y 28 días
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RESULTADO DE LA PRUEBA No. 1 A LOS 7 DÍAS
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO.
RESULTADO DE LA PRUEBA No. 2 A LOS 14 DÍAS
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO.
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RESULTADO DE LA PRUEBA No. 3 A LOS 28 DÍAS
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO.
4.10 . RESULTADOS DE LAS PRUEBAS. Para 3 Cilindros: Ø Ø Ø Ø
4 litros de Agua. 7 Kg. De Cemento. 13.26 Kg. De Grava 14.28 Kg. De Arena
REVENIMIENTO:
El revenimiento obtenido fue de 8.5 cm. Lo cual es un valor aceptable.
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CAPÍTULO IV. – PRUEBAS REALIZADAS EN LABORATORIO. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN:
Las resistencias que se obtuvieron a la edad de 7, 14 y 28 días, fueron de: Cemento
F´c
Días
Resistencia Kg/cm 2
%
Cemento Pórtland tipo 1
250
7
91.96
37
Cemento Pórtland tipo 1
250
14
178.83
71
Cemento Pórtland tipo 1
250
28
200
80
Como era de esperarse, los resultados obtenidos a los 7, 14 y 28 días, nos indica que el concreto compuesto con agregado reciclado; presentan una resistencia menor comparado con un concreto de agregado natural. A pesar de que los resultados nos indican que el concreto de agregado reciclado presenta una resistencia menor que el concreto de agregado natural, dicha característica puede ser manipulada mediante el aumento de contenido de cemento, por citar un ejemplo, para producir concreto de agregado reciclado de la misma resistencia que la del concreto de agregado natural.
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C A P Í T U L O V APLICACIONES DEL CONCRETO RECICLADO.
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CAPÍTULO V. APLICACIONES DEL CONCRETO RECICLADO. 5.1 . APLICACIONES DEL CONCRETO RECICLADO. Con base a las propiedades estudiadas en el capítulo 2, las aplicaciones del concreto reciclado pueden ser diversas. Sabemos que poseen mayor resistencia a la flexión los concretos con agregados de origen reciclado que los de origen natural. Lo que hace suponer que su principal empleo sea en la reconstrucción y construcción de pavimentos, como agregado en sub.bases granulares, sub.bases de concreto pobre y suelo cemento.
El agregado de concreto reciclado puede servir para fabricar mezclas asfálticas, como las que se producen en Holanda, donde el agregado se tritura a una granulometría de 0 hasta 32 mm. El material se mezcla a un 5% de cemento y arena así como de agua; se incorpora como sub.base bajo las cubiertas negras de asfalto.
El empleo en estructuras de concreto no está limitado para el concreto reciclado, pues aún con la disminución de resistencia que presenta éste, se puede solucionar con una adición extra de cemento cuyo costo puede compensarse con un bajo precio del agregado de reciclaje. Hay que recordar el buen comportamiento del concreto con áridos reciclados a la acción del congelamiento y deshielo, lo que puede hacerlo socorrido en climas con dichas condiciones para toda aplicación del reciclado de concreto viejo como se acostumbra para una fuente nueva de agregados.
El agregado reciclado deberá ser ensayado para investigar su durabilidad, granulometría y otras propiedades, así como el concreto nuevo deberá ser verificado en su calidad para determinar las proporciones correctas de la mezcla; será necesario realizar mezclas de prueba con el concreto nuevo. Dicho proceso resulta de vital importancia ya que la variabilidad de las propiedades del concreto viejo afectan las propiedades del concreto nuevo.
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CAPÍTULO V. APLICACIONES DEL CONCRETO RECICLADO. El punto más importante en la aplicación del concreto reciclado, lo constituye el factor económico. Si el costo del agregado reciclado es menor que el de agregado natural, su uso será extenso. Si existen circunstancias como la no existencia de agregados naturales disponibles o, arenas donde el agregado natural no es suficiente para atender la demanda, así como lugares en los que las cantidades de escombro de concreto generadas sean lo suficientemente grandes para permitir buena economía del proceso, dependerá su uso y aplicación para cada lugar en particular.
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Desde del punto de vista técnico, el escombro de concreto libre de contaminantes es un sustituto satisfactorio como agregado grueso en la elaboración de concreto nuevo. Las propiedades de rigidez, durabilidad y trabajabilidad del concreto de agregado son aceptables El concreto de agregado reciclado tiene menos resistencia que el concreto de agregado natural de la misma composición; sin embargo esta se puede manipular (por ejemplo, mediante el aumento del contenido de cemento) para producir concreto de agregado reciclado de la misma resistencia que el concreto de agregado natural. El reciclaje del concreto demolido posee importantes atractivos frente a la utilización de materias primas naturales, la gran ventaja es que soluciona paralelamente la eliminación de estos materiales ( material de demolición ) y que por medio del aprovechamiento de estos materiales se reduce la cantidad de recursos naturales primarios a extraer. El reciclaje del concreto es un método muy valido, en los países de la Union Europea es ya una realidad, con este trabajo pretendemos examinar las ventajas y desventajas de reutilizar el concreto reciclado como agregado para la elaboración de concreto nuevo, las investigaciones de años atrás nos indican que la reutilización de los materiales de demolición son sustitutos satisfactorios. Con el reciclaje de concreto demolido solucionamos graves problemas, creemos que es importante tener que introducir en la construcción algunos cambios que ayuden a la conservación y mejoramiento de nuestro entorno.
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C O N C L U S I O N E S. Y no podemos dejar a un lado el inminente problema de contaminación que principalmente vivimos hoy en nuestro país, y es un hecho que mientras no exista un control demográfico y una cultura de reciclaje de desechos, la capacidad de almacenamiento en nuestros rellenos sanitarios ira disminuyendo y con esto se acrecentaran los tiraderos clandestinos, teniendo como resultado focos de infecciones muy grandes que así mismo tendrán que pagar sus consecuencias, futuras generaciones. Pensamos que es momento que el Gobierno, o la iniciativa privada inicie una campaña masiva, para difundir una cultura que empieza desde el seno familiar, y termina con el reciclado de desechos de construcción para así poder explorar todos los recursos tanto naturales como artificiales. Les damos las gracias por haber leído este documento que solo intenta hacer crecer un poco mas nuestro país.
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REFERENCIA DE LAS TABLAS. Tabla 1 . Clasificación de los RCD de acuerdo con el tipo de actividad.............24 Tabla 2 . Cifras de producción de RCD en los países de la UE. ........................27 Tabla 3 . Composición de los RCD ( % en peso ) en diversos países ...............28 Tabla 4 . Tasas de recuperación de RCD en varios países................................34 Tabla 5 . Evolución de tarifas de vertido de RCD...............................................37 Tabla 6 . Plantas de tratamiento de RCD en la UE.............................................38 Tabla 7. Propiedades físicas de agregados ......................................................43 Tabla 8 . Densidad y Contenido de Aire de los Concretos..................................45 Tabla 9 . Resistencia de adherencia entre el agregado de concreto..................46 Tabla 10 . Factor de durabilidad del concreto.....................................................48 Tabla 11 . Propiedades físicas del agregado......................................................50 Tabla 12. Adherencia mortero – agregado.........................................................51 Tabla 13 . Comparación de propiedades del concreto........................................52 Tabla 14 . Cambios de longitud de especimenes de concreto............................54 Tabla 15 . Valores de revenimientos recomendados para el concreto...............65 Tabla 16 . Propiedades de los materiales a emplear..........................................67 Tabla 17 . Requerimientos aprox. de agua y contenido de aire..........................69 Tabla 18 . Correspondencia entre relación agua / cemento ..............................70 Tabla 19 . Volumen de agregado grueso por volumen unitario de concreto.......71 Esquema No 1 . Balance de materiales para una planta de agregado de concreto reciclado................................................................................................58 Esquema No 2 . Planta de reciclado ..................................................................59 103
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G L O S A R I O
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G L O S A R I O ABSORCIÓN: la absorción mide la cantidad de agua expresada en % del peso del material seco que es capaz de absorber un material. ACI: American Concrete Institute, ACI ADITIVO: Material químico que se le agrega a la mezcla para cambiar sus propiedades. Es un material distinto al agua, que se usa como ingredientes en el concreto y morteros, se añade a la mezcla inmediatamente antes o durante su mezclado. AGLOMERANTE: agregación natural de sustancias minerales. AGREGADO: material granular, el cual puede ser arena, grava, piedra triturada o escoria, empleado con un medio cementante para formar concreto o mortero. AGREGADOS INERTES: estos agregados inertes se denominan inertes finos y gruesos, son de tipo mineral y ocupan aproximadamente el 70 % del volumen total de la mezcla de concreto. ARENA (AGREGADO FINO): material que proviene de rocas disgregadas por la acción del tiempo y del intemperismo, debe garantizarse que no tengan residuos de tierra y raíces, ya que esto afecta su trabajo en la elaboración del concreto. AMIANTO: mineral en fibras blancas y flexibles que resiste poderosamente la acción del fuego. ARCILLA: roca sedimentaria, formada principalmente por un silicato aluminico. ÁRIDOS: seco, estéril. BITUMINOSOS: que tiene sustancias naturales compuestas de carbono e hidrógeno que arden con llama, humo espeso y olor peculiar.
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G L O S A R I O BULLDOZER: escavadora con cuchara, empleada para desmonte y nivelación de terrenos. CEMENTO: material de construcción, formado por una mezcla de arcillas y silicatos al que añadiéndose agua se fragua o solidifica. CEMENTO DE ALBAÑILERÍA: es el material clásico para ser mezclado con arena fina y agua para producir un mortero plástico y cohesivo para pegar unidades de mampostería como tabiques de arcilla o concreto, bloques de concreto y piedras artificiales o naturales. CEMENTO PÓRTLAND: es el conglomerado hidráulico que resulta de la pulverización del Clinker frió, a un grado de finura determinado, al cual se le adicionan sulfatos de calcio natural, o agua y sulfato de calcio natural. CONCRETO: es una mezcla de cemento, agua y agregados que cuando están bien dosificados y energéticamente mezclados, integran una masa plástica que puede ser moldeada en un forma predeterminada y que al endurecer se convierte en una piedra artificial, resistente y durable, por lo que se ha convertido en el material mas empleado en la construcción. DENSIDAD: calidad de denso, relación entre la masa de un cuerpo y la del agua o del aire que ocupa el mismo volumen. DOSIFICACIÓN: Dosis, cantidades que se toman para preparar algo. EQUIPO: Elementos auxiliares para la realización de un trabajo. ESCORIA: es el producto que se obtiene por la molienda simultanea de Clinker Pórtland, escoria granulada de alto horno y yeso. FÉRREOS: de hierro
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G L O S A R I O FRAGUADO: Endurecido. GRAVA (AGREGADO GRUESO) : la grava se compone de guijarros de diversos tamaños que suelen encontrarse en depósitos. Provienen de rocas duras, por lo que sus propiedades dependen de la roca original. La grava se encuentra en México y, de acuerdo con la necesidad de empleo, este material se puede requerir en diferentes dimensiones, las que varían de 1,2 hasta 5 cm. HERRAMIENTA: Elemento con el cual se realiza directamente un trabajo, Ej. martillo, pala etc. HORMIGÓN: Concreto, mezcla de arena cemento. Triturado y en algunos casos un aditivo. INERTES: inactivo. MEZCLA: la mezcla tiene como objetivo recubrir todas las partículas de agregado con la pasta de cemento y combinar todos los componentes del concreto hasta lograr una masa uniforme. MAMPOSTERÍA: obra hecha de piedras pequeñas unidas con argamasa. MORTERO: argamasa de cemento, arena y agua. PESO ESPECIFICO: indica las veces que un cuerpo o material cualquiera es mas o menos pesado que el agua. PÉTREOS: de piedra. PILETA: fuente pequeña.
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G L O S A R I O PRUEBA DE REVENIMIENTO: la prueba de revenimiento es útil para detectar las variaciones de uniformidad de una mezcla de proporciones determinadas. RCD: residuos de construcción y demolición. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN: se puede definir como la máxima resistencia medida de un espécimen de concreto o de mortero a carga axial. Generalmente se expresa en kilogramos por centímetro cuadrado. TOLVA: deposito en forma de tronco de pirámide invertido para almacenar minerales, mortero etc. VERTEDEROS: sitio donde se vierte o echa algo ( vertederos de basuras ) .
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B I B L I O G R A F I A.
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BIBLIOGRAFÍA 1)
NIXON, P.J.; RECICLAJE DEL CONCRETO; Revista IMCYC; México DF. ; Octubre, 1979; Vol. 17;no. 102.
2)
KOSMATKA, Steven H y PANARESE, William C; DISEÑO Y CONTROL DE MEZCLAS DE CONCRETO: Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C; México.DF; 1992.
3)
EL RECICLAJE DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN* Revista Constr. Noticias; México DF. , Diciembre, 1992.
4)
FONDISTOU, Yannas S.A.; CONCRETO RECICLADO COMO UN NUEVO AGREGADO: Revista IMCYC; México, DF. ; Junio, 1981; Vol. 19, no. 122.
5)
ELVIRA, Muñoz, José Luis y Vigueras, González Juan F; TECNOLOGÍA DEL RECICLADO DE MEZCLAS BITUMINOSAS PROCEDENTES DE PAVIMENTOS ENVEJECIDOS* Revista Técnicas Constructivas, Maquinarias Y equipos; España.
6)
FRONDISTOU, Yannas S.A.; "Concreto reciclado como un nuevo agregado"; Revista IMCYC; México DF., junio 1981; Vol. 19, no. 122. p. 36 2) Op. Cit., pp. 36 y 37 3) Op. Cit., p. 37 4) Op. Cit. pp. 37 y 38 5) Op. Cit., p 38
5)
ANTONIO MIGUEL SAAD; TRATADO DE CONSTRUCCIÓN* Propiedades de los materiales, aplicaciones y uso. México DF, 1980; Pág. 9 – 11, 95 – 103.
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