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CONCRETE WITH RECYCLED AGGREGATES FOR ROADS
HORMIGÓN CON AGREGADOS RECICLADOS PARA CARRETERAS
Bolla, G. ; López, P.; Facendini, S. Universidad Tecnológica Nacional-Carrera Ingeniería Civil
Paraná-Argentina
CONCRETE WITH RECYCLED AGGREGATES FOR ROADS
0,87 Tn/Km/año RCD(construction and demolition waste).
Residuos de demolición de pavimentos de hormigón.
1000 Tn anuales sin destino
CONCRETE WITH RECYCLED AGGREGATES FOR ROADS
Origen del RCD
Obra de reconstrucción de calzada de acceso al Túnel Subfluvial Uranga-Silvestre Begnis, bajo el río Paraná
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•• ReutilizarReutilizar elel RCDRCD mediantemediante lala trituracióntrituración yy elelprocesamientoprocesamiento
•• EstudiarEstudiar elel RCDRCD comocomo agregadoagregado enen hormigoneshormigones
Objetivos
•• EstudiarEstudiar elel RCDRCD comocomo agregadoagregado enen hormigoneshormigonesparapara nuevosnuevos pavimentospavimentos
•• ContribuirContribuir aa mitigarmitigar elel impactoimpacto sobresobre elelambienteambiente
•• DisminuirDisminuir elel costocosto dede laslas obrasobras
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Procesamiento de la muestra a escala de laboratorio
Residuo antes de la selección Residuo después de la selección
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Separación del RCD
Hormigón apto para triturar 68%
Hormigón contaminado con hidrocarburos 21%
Concreto asfáltico proveniente de bacheos 7%
Hormigón con restos de armadura 3%
Hormigón con concreto asfáltico adherido 1%
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•Trituración por impacto del hormigón apto (68%)•Tamizado por malla de 2”
•Determinación de la curva granulométrica del agregado grueso comercial para el hormigón de control.
Canto rodado origen Río Uruguay(CR)
El mismo origen que el agregado grueso componente del RCD
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Se compuso en laboratorio para el agregado reciclado la misma granulometría del agregado natural comercial
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Agregado finoSe utilizó en todas las dosificaciones una composición de tres arenasAF: arena fina comercialAG: arena gruesa comercialACR: arena proveniente del canto rodado comercial
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Características de los agregados utilizados en la mezclaNormas IRAM
Tipo de Agregado
Densidad S.S.S.
(gr./cm3)
Absorción (%)
Módulo de fineza
Peso SecoCompactado
(gr./cm3)
DesgasteLos
Ángeles (%)(%)
Canto Rodado
2.640 0,936,02
1.592 19.6
RCD Reciclado
2.590 3,28 1.410 34.0
AF 2.644 1,20 1,73AG 2.640 1,00 3,47ACR 2.640 1,00 3,19
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Tipos de hormigones
Tipos de agregados
Hº Testigo 100% 0% 100%Hº Testigo 100% 0% 100%
Hº 25% 75% 25% 100%
Hº 50% 50% 50% 100%
Hº 75% 25% 75% 100%
Hº 100% 0% 100% 100%
CONCRETE WITH RECYCLED AGGREGATES FOR ROADS
Método de García Balado ICPA
Parámetros de diseño de la mezcla• Resistencia característica σ´bk = 25 Mpa• Relación a/c: 0.44
Dosificación del hormigón
• Relación a/c: 0.44• Asentamiento esperado (As), medido con el cono de
Abrams: 5 cm.• Cemento portland normal Tipo CPC40 según Norma
IRAM 50000.• Sin incorporación de aditivos
Debido a la mayor absorción del agregado reciclado, para mantener latrabajabilidad de la mezcla fue necesario saturarlo, previamente.
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Ensayos
•Resistencia a compresión simple y tracción por compresión diametral a los 28 días de edad en probetas cilíndricas de Ø=15cm x h=30cm, curadas en cámara cilíndricas de Ø=15cm x h=30cm, curadas en cámara húmeda.
•Resistencia a flexión a los 28 días de edad en probetas prismáticas de 15cmx15cmx60cm, curadas en cámara húmeda.
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Resultados
Tipo de Hº
Df Densidad del Hº
Fresco(Kg/m3)
DeDensidad del Hº
Endurecido(Kg/m3)
As(cm)
Hº Testigo 2.402 2.394 4,5
Hº 25% 2.342 2.334 4,0Hº 25% 2.342 2.334 4,0
Hº 50% 2.342 2.330 5,0
Hº 75% 2.342 2.323 4,5
Hº 100% 2.313 2.301 4,0
Se observa una tendencia a la disminución de Df y De con el aumento del % de árido reciclado incorporado a la mezcla
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Resultados
Tipo de Hº
σ´bmResistencia
media(MPa)
σ´bkResistenciacaracterística
(MPa)
CVCoeficiente de
Variación(%)
Hº Testigo 31,96 27,98 7,29
Hº 25% 24,90 21,57 7,03Hº 25% 24,90 21,57 7,03Hº 50% 30,37 25,04 7,25Hº 75% 29,72 27,79 3,45Hº 100% 33,57 30,31 5,60
•Se observa que σ´bm y σ´bk son superiores para el Hº100% respecto del Hº Testigo
•Según ACI 214,los valores de CV determinados, reflejan un hormigón de excelente a muy buena calidad
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Resultados
Los planos de rotura de las probetas se desarrollan sin desprendimiento del árido del mortero
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Resultados
Tipo de Hº
σtd
Tracción por compresión diametral
media del ensayo
CVCoeficiente de
Variación(%)
(MPa)
Hº Testigo 3.26 7,0
Hº 25% 2.91 3,5
Hº 50% 3.50 4,1
Hº 75% 3.48 1,9
Hº 100% 3.06 8,1
CONCRETE WITH RECYCLED AGGREGATES FOR ROADS
Resultados
3,26
2,91
3,5 3,48
3,06
2,5
3
3,5
4
4,5σ
td (
Mpa
)
Variación de σtd
DIN 1045 - (Leonhardt, F. y Mönning, E.)
A: σtd = 0,515 x (σ´bm) 1/2 (Mpa)
B: σtd = 2,277 x (σ´bm) 2/3 (Mpa)
1,5
2
2,5
0% 25% 50% 75% 100%
σ
Porcentaje de árido reciclado
Fórmula A
Fórmula B
σtd ensayo
entorno +25%
entorno -25%
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Resultados
Tipo de Hº
MRMódulo a flexión
medio del ensayo (MPa)
CVCoeficiente de
Variación(%)
Hº Testigo 3,70 5,8
Hº 25% 2,93 2,3
Hº 50% 3,81 7,0
Hº 75% 3,87 6,6
Hº 100% 3,27 6,9
CONCRETE WITH RECYCLED AGGREGATES FOR ROADS
Resultados
0,62
0,445
0,65
0,59
0,69 0,71
0,56
0,3670,344
0,391 0,403
0,314
0,4
0,6
0,8
K
Variación de K
K (A.C.P.A.)
K=MR / (σ´bm)1/2 - (A.C.P.A.) - K=0,62 (mínimo p/agregados redondeados )
K=MR / (σ´bm)2/3 - (Raphael ) - K=0,445 (mínimo recomendado)
0,314
0,2
0% 25% 50% 75% 100%
Porcentaje de árido reciclado
K (Raphael)
K mínimo A.C.P.A.K (Raphael)
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Conclusiones
� Los resultados obtenidos en la resistencia a la compresión
simple, a la tracción indirecta y a la flexión, justifican la
posibilidad de la utilización de los agregados recicladosposibilidad de la utilización de los agregados reciclados
proveniente de pavimentos colapsados, para su
incorporación en nuevos pavimentos, como contribución al
ahorro energético, a la disminución de los costos de
construcción y al cuidado del ambiente.
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Conclusiones
� Estos hormigones pueden ser tratados como hormigones
convencionales, no obstante se observa que las mayores
dispersiones se registran en las mezclas de áridos
intermedias y debe profundizarse su estudio.intermedias y debe profundizarse su estudio.
� En la etapa de diseño y elaboración del hormigón se debe
tener en cuenta que la absorción de agua experimenta un
importante aumento en los agregados reciclados respecto
a los naturales, y puede modificar su trabajabilidad.
CONCRETE WITH RECYCLED AGGREGATES FOR ROADS
Conclusiones
� Se estima conveniente estudiar cada residuo RCD en
particular a incorporar en las mezclas a utilizar en los
proyectos, dadas las variaciones que se pueden registrarproyectos, dadas las variaciones que se pueden registrar
respecto de los valores recomendados por los manuales
para mezclas convencionales.
� Propender a la elaboración, discusión y puesta en
vigencia de normas que regulen el uso de estos RCD en
las obras civiles argentinas.