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Inmaculada Gallego Parra
hace 6 años
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Universidad de Sonora División de ingeniería

SUSTITUCIÓN PARCIAL DE AGREGADO GRUESO NATURAL

1 Universidad de Sonora División de ingeniería ESTUDIO COMPORTAMIENTO DEL CONCRETO CON SUSTITUCIÓN PARCIAL DE AGREGADO GRUESO NATURAL POR AGREGADO GRUESO RECICLADO, EN LA CIUDAD DE HERMOSILLO, SONORA. Posgrado en ciencias de la Ingeniería, Ingeniería Civil líneas terminales construcción y valuación Presenta: Carlos Jerónimo Flores Paredes Hermosillo, Sonora. Noviembre 2014

2 Crecimiento de residuos urbanos Planteamiento del problema Escombros en áreas naturales

3 Introducción Este tipo de residuos pueden ser incorporados en la construcción para la elaboración de elementos como bloques, morteros, concretos, generando materiales y edificaciones sustentables.

Objetivo Evaluar el comportamiento mecánico del concreto elaborado con

Objetivos específicos 1 - Caracterización del agregado reciclado grueso y

2 - Determinación de las propiedades del concreto en estado fresco;

4 Objetivo Evaluar el comportamiento mecánico del concreto elaborado con agregado reciclado procedente de demoliciones de elementos de concreto. Objetivos específicos 1 - Caracterización del agregado reciclado grueso y los agregados naturales (grava y arena) procedentes de bancos de materiales. 2 - Determinación de las propiedades del concreto en estado fresco; revenimiento, temperatura y masa unitaria. 3 - Determinación de la resistencia a compresión simple.

El comportamiento mecánico del concreto con la sustitución parcial y total del agregado grueso por agregado reciclado, será similar al del concreto con agregados naturales, ante la igualdad de

5 El comportamiento mecánico del concreto con la sustitución parcial y total del agregado grueso por agregado reciclado, será similar al del concreto con agregados naturales, ante la igualdad de condiciones de fabricación mediante pruebas mecánicas de laboratorio. Actualmente la ecología y medio ambiente han adquirido una gran importancia a nivel mundial, debido a los efectos que tienen las actividades industriales de los diferentes ramos, siendo uno de estos el sector de la construcción. El cual incide de manera importante en el medio ambiente, ya que esta transforma recursos naturales y el ambiente mismo. Hipótesis Antecedentes

6 Investigaciones internacionales: Ecuador España Colombia Argentina Chile Japón Alemania Holanda Estados Unidos Reino Unido

7 Fuente: Domínguez Lepe. J. A. y Martínez L. Emilio. (2007). Proceso para obtener el agregado reciclado y productos finales

8 Sitio de estudio Materiales y métodos Los agregados a utilizar son de origen natural y reciclado. Los naturales proceden de bancos de materiales localizados en los márgenes del río Sonora, en específico de cribas Castillo. El agregado reciclado grueso proviene de la trituración de concreto cuyo origen es la demolición de edificaciones.

9 Caracterización de agregados Separación de agregados por retenido Caracterización de agregados Homogenización de material

10 Prueba de revenimiento Temperatura Pruebas y ensayes Concreto fresco Contenido de aire Masa unitaria

11 Resistencia a la compresión simple Pruebas y ensayes Concreto endurecido

Resultados análisis y UNIVERSIDAD DE SONORA ESCUELA DE INGENIERIA HERMO SILLO, SO NO RA, MEX.

Características del material Material limpio bien graduado libre de finos Procedencia Banco de Materiales "Cribadora

Quiroga y Blvd Luis Donaldo Colosio Para usarse en Evaluacion del Comportamiento del Concreto elavorado con agregado

Fecha de recibo Fecha de informe Peso volumétrico suelto: Kg/m3 Densidad: Peso volumétrico varillado: kg/m3 %

76 ANALISIS GRANULOMETRICO Malla Peso Retenido % Retenido % Retenido % Retenido (kg) Entero Acumulado No. 4 0.

12 Resultados análisis y UNIVERSIDAD DE SONORA ESCUELA DE INGENIERIA HERMO SILLO, SO NO RA, MEX. LABORATORIO DE INGENIERIA EXPERIMENTAL TELEFONOS: SECCION DE ENSAYE DE MATERIALES ARENA PARA CONCRETO Características del material Material limpio bien graduado libre de finos Procedencia Banco de Materiales "Cribadora Castillo" Blvd A. Quiroga y Blvd Luis Donaldo Colosio Para usarse en Evaluacion del Comportamiento del Concreto elavorado con agregado Reciclado Solicitada por Responsable del Proyecto Ensaye No. Expediente No. Fecha de recibo Fecha de informe Peso volumétrico suelto: Kg/m3 Densidad: Peso volumétrico varillado: kg/m3 % Absorción: Peso de Muestra: 10 Modulo de Finura: % W: Kg 2.76 ANALISIS GRANULOMETRICO Malla Peso Retenido % Retenido % Retenido % Retenido (kg) Entero Acumulado No No No No No No No Charola Sumas OBSERVACIONES: porcentaje retenido arena perfecto por El de de la es lo que corresponde a una arena bien graduada. REALIZO: Tecnico de Laboratorio AUTORIZO: Jefe de Laboratorio

Caracterización de agregados AGREGADO DENSIDAD g/cm 3 PVSS kg/m 3 PVSC kg/m 3 Absorción % Humedad % M. F. Cemento 3.10 --- --- --- --- --- Grava natural 2.61 1491 1584 1.52 0.20 --- Arena natural 2.

13 Caracterización de agregados AGREGADO DENSIDAD g/cm 3 PVSS kg/m 3 PVSC kg/m 3 Absorción % Humedad % M. F. Cemento Grava natural Arena natural Grava reciclada Proporcionamiento de los diseños de las mezclas de concreto del experimento MATERIAL CONCRETO NORMAL Cantidades en kg para 1 M 3 de concreto CONCRETO RECICLADO Cantidades en kg para 1 M 3 de concreto a/c = 0.80 a/c = 0.70 a/c = 0.62 a/c = 0.80 a/c = 0.70 a/c = 0.62 Cemento Grava Arena Agua Sumas kg/m

14 Condiciones de diseño de concreto Relación agua/cemento; 0.80, 0.70 y 0.62 Revenimiento de 10 cm ± 2.5 cm Tamaño máximo de agregado de 19 mm o 3/4" diámetro Concreto sin aire incluido MATERIAL DENSIDAD ABSORCIÓN (%) HUMEDAD (%) P.V.S.S. P.V.S.C M.F. Cemento 3.10 Agua 1.00 Grava Arena Aditivo 0.00 Agregado Reciclado Aire 1.21

15 Resultados de las pruebas del concreto reciclado y natural en estado fresco PROPIEDAD UNIDAD CONCRETO NORMAL CONCRETO RECICLADO a/c = 0.80 a/c = 0.70 a/c = 0.62 a/c = 0.80 a/c = 0.70 a/c = 0.62 Revenimiento cm Masa Unitaria kg/m Temperatura o C Cont. Aire %

16 Resultados a compresión simple MUESTRA CARGA (kg) ESFUERZO (kg/cm 2 ) 3 días 7 días 14 días 28 días 3 días 7 días 14 días 28 días MN MR MN MR MN MR

17 En los primeros 3 días de edad el reciclado alcanzo la mitad de la resistencia con respecto al normal. A los 7 días el concreto reciclado se mantuvo por debajo del concreto normal en 26 kg/cm 2. A 28 días el concreto reciclado mantuvo su resistencia por debajo con respecto al concreto normal en un 37 % con respecto al normal Relación agua/cemento = 0.80 y = x R² = ESFUERZO EN kg/cm y = x R² = N-0.80 R-0.80 Lineal (N-0.80) Lineal (R-0.80) días 7 días 14 días 28 días EDAD EN DIAS

18 Se determina que los concretos para este diseño tienen un comportamiento muy similar para todas las edades, es decir, las pendientes de los modelos son casi iguales, esto es, conservan un paralelismo por lo que la diferencia en resistencia es uniforme y del orden de 20.2 kg/cm 2 en promedio, lo que corresponde a una disminución de la resistencia del concreto reciclado con respecto al concreto normal a los 28 días del 11.4%. 200 Relación agua /cemento = y = x R² = ESFUERZO EN kg/cm y = x R² = N-0.70 R-0.70 Lineal (N-0.70) Lineal (R-0.70) días 7 días 14 días 28 días EDAD EN DIAS

19 Se aprecia que los concretos diseñados para una relación a/c = 0.62 se llevan poca diferencia en sus resistencias a las diferentes edades, disminuyendo esta diferencia conforme aumenta la edad de los concretos, lo cual se puede apreciar en las pendientes de los modelos, la del concreto reciclado es mayor a la del concreto normal, lo cual es indicativo que en algún punto, conforme transcurra la edad, tendrán el mismo valor de resistencia. A los 28 días la diferencia de la resistencia entre ambos concretos es del 9.7 %. 250 Relación agua/cemento = y = x R² = ESFUERZO EN kg/cm y = x R² = N-0.62 R-0.62 Lineal (N-0.62) Lineal (R-0.62) días 7 días 14 días 28 días EDAD EN DIAS

20 Conclusiones En lo que respecta al concreto fresco, la demanda de agua aumento en un 13.5 % con respecto al concreto de diseño normal, para mantener el revenimiento en el rango de diseño de cm. La masa unitaria del concreto fresco reciclado resulto menor que el concreto fresco normal. El contenido de aire también fue mayor en el concreto reciclado, debido a la porosidad del mortero adherido al agregado. La temperatura del concreto reciclado tuvo solamente una diferencia promedio de 1 C con respecto al normal, pero aun así esto no afecto en su trabajabilidad ni el fraguado de manera significativa. El concreto con el agregado reciclado obtuvo menores resistencias que el concreto normal. Tomando en cuenta las relaciones de agua-cemento se observó que entre menor es esta relación el concreto reciclado adquiere resistencias muy cercanas al concreto fabricado con agregado normal a los 28 días.

21 Conclusiones ( continuación) Finalmente, observando los resultados en ambos concretos, para el caso del concreto con agregado grueso reciclado posee características de resistencia para uso en estructuras de fabricación común; como casa habitación y estructuras donde no se requieran especificaciones estructurales de alto desempeño o especificación especial. Además el concreto con agregado reciclado presenta la ventaja de ser más ligero que el normal por lo que podemos inferir que los diseños pueden ser más económicos. Adicionalmente, la reutilización de desecho de concreto, es una forma de resolver el problema de la mala disposición de ellos, ya que son residuos de disposición especial y no pueden ser dispuestos en Rellenos Sanitarios Municipales, además de disminuir la explotación de bancos de materiales naturales ayudando a conservar recursos naturales no renovables.

22 GRACIAS POR SU ATENCIÓN!!

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