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

Transcripción

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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!