CONCRETE WITH RECYCLED AGGREGATES FOR ROADS HORMIGÓN CON AGREGADOS RECICLADOS PARA CARRETERAS

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2 HORMIGÓN CON AGREGADOS RECICLADOS PARA CARRETERAS Bolla, G. ; López, P.; Facendini, S. Universidad Tecnológica Nacional-Carrera Ingeniería Civil Paraná-Argentina

3 0,87 Tn/Km/año RCD (construction and demolition waste). Residuos de demolición de pavimentos de hormigón Tn anuales sin destino

4 Origen del RCD Obra de reconstrucción de calzada de acceso al Túnel Subfluvial Uranga-Silvestre Begnis, bajo el río Paraná

5 Objetivos Reutilizar el RCD mediante la trituración y el procesamiento Estudiar el RCD como agregado en hormigones para nuevos pavimentos Contribuir a mitigar ambiente el Disminuir el costo de las obras impacto sobre el

6 Procesamiento de la muestra a escala de laboratorio Residuo antes de la selección Residuo después de la selección

7 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%

8 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

9 Se compuso en laboratorio para el agregado reciclado la misma granulometría del agregado natural comercial

10 Agregado fino Se utilizó en todas las dosificaciones una composición de tres arenas AF: arena fina comercial AG: arena gruesa comercial ACR: arena proveniente del canto rodado comercial

11 Características de los agregados utilizados en la mezcla Normas IRAM Tipo de Agregado Densidad S.S.S. (gr./cm3) Absorción (%) Módulo de fineza Peso Seco Compactado (gr./cm3) Desgaste Los Ángeles (%) Canto , Rodado 6,02 RCD , Reciclado AF ,20 1,73 AG ,00 3,47 ACR ,00 3,19

12 Tipos de hormigones Tipos de agregados Hº Testigo 100% 0% 100% Hº 25% 75% 25% 100% Hº 50% Hº 75% Hº 100% 50% 50% 100% 25% 75% 100% 0% 100% 100%

13 Método de García Balado ICPA Dosificación del hormigón Parámetros de diseño de la mezcla Resistencia característica σ bk = 25 Mpa Relación a/c: 0.44 Asentamiento esperado (As), medido con el cono de Abrams: 5 cm. Cemento portland normal Tipo CPC40 según Norma IRAM Sin incorporación de aditivos Debido a la mayor absorción del agregado reciclado, para mantener la trabajabilidad de la mezcla fue necesario saturarlo, previamente.

14 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 húmeda. Resistencia a flexión a los 28 días de edad en probetas prismáticas de 15cmx15cmx60cm, curadas en cámara húmeda.

15 Resultados Tipo de Hº Df Densidad del Hº Fresco (Kg/m3) De Densidad del Hº Endurecido (Kg/m3) As (cm) Hº Testigo ,5 Hº 25% ,0 Hº 50% ,0 Hº 75% ,5 Hº 100% ,0 Se observa una tendencia a la disminución de Df y De con el aumento del % de árido reciclado incorporado a la mezcla

16 Resultados Tipo de Hº σ bm Resistencia media (MPa) σ bk Resistencia característica (MPa) CV Coeficiente de Variación (%) Hº Testigo 31,96 27,98 7,29 Hº 25% 24,90 21,57 7,03 Hº 50% 30,37 25,04 7,25 Hº 75% 29,72 27,79 3,45 Hº 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

17 Resultados Los planos de rotura de las probetas se desarrollan sin desprendimiento del árido del mortero

18 Resultados Tipo de Hº σ td Tracción por compresión diametral media del ensayo (MPa) CV Coeficiente de Variación (%) Hº Testigo ,0 Hº 25% ,5 Hº 50% ,1 Hº 75% ,9 Hº 100% ,1

19 Resultados 4,5 Variación de σtd 4 σtd ( Mpa) 3,5 3 2,5 2 3,26 2,91 3,5 3,48 3,06 Fórmula A Fórmula B 1,5 0% 25% 50% 75% 100% Porcentaje de árido reciclado σtd ensayo entorno +25% entorno -25% DIN (Leonhardt, F. y Mönning, E.) A: σ td = 0,515 x (σ bm) 1/2 (Mpa) B: σ td = 2,277 x (σ bm) 2/3 (Mpa)

20 Resultados Tipo de Hº MR Módulo a flexión medio del ensayo (MPa) CV Coeficiente 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

21 Resultados Variación de K 0,8 0,6 0,65 0,59 0,69 0,71 0,62 0,56 K 0,4 0,2 0,445 0,367 0,391 0,403 0,344 0,314 0% 25% 50% 75% 100% K (A.C.P.A.) K (Raphael) K mínimo A.C.P.A. K (Raphael) Porcentaje de árido reciclado 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)

22 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 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.

23 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. 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.

24 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 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.

25 Muchas Gracias!

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de cemento Armado 250 275 300 300 325 350 325 325 350 350 300 325 300 (kg/m 3 ) Pretensado 275 300 300 300 325 350 325 325 350 350 300 325 300 DOSIFICACIÓN DE HORMIGONES Los métodos de dosificación de hormigones tienen por finalidad encontrar las proporciones en que hay que mezclar a los diferentes componentes de los mismos para conseguir mezclas

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