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SOLUCIÓN AMBIENTAL: RECICLAJE DEL CONCRETO
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PROS Y CONTRAS
Beneficios
Reducción del impacto ambiental por:
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CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES EN RECICLAJE DE
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CASOS DE ESTUDIO
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Metodología
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Tabla 14. Granulometría del agregado grueso.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN: CARACTERIZACIÓN AGREGADOS
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CONCLUSIONES
▪ El reciclaje de concreto para fabricar
agregados y sustituir al agregado natural es
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CEMENTOS Y AGREGADOS RECICLADOS

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productos de construcción ecológico fabricado con materiales reciclados como: residuo de escombros de construcciones , sedimento de Chavimochic , tecnopor, pajilla de arroz, ceniza de bagazo de caña de azúcar entre otros y otros agregados.

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CEMENTOS Y AGREGADOS RECICLADOS

  1. 1. CONCRETO CON MATERIAL CEMENTICIO RECICLADO l
  2. 2. Producción de cemento ▪ Por 1 ton producida se liberan 650 kg de CO2 ▪ Entre 8-15% de las emisiones globales ▪ Materias primas extraídas no renovables Obtención de agregados (80% del concreto) ▪ Alteración causes de ríos, erosión y sedimentación ▪ Contaminación atmosférica por partículas y gases de combustión ▪ Recursos naturales no renovables Deposición residuos y desperdicios ▪ Afectación de suelos y ecosistemas ▪ Contaminación de aguas IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DE LA INDUSTRIA DEL CONCRETO Figura 1. Impacto ambiental del concreto
  3. 3. PRINCIPALES GENERADORES DE DESECHOS DE CONCRETO • Usadas para mezclar las materias primas del concreto antes de ser transportado • Generan un 10% de desperdicio, perdida de materias primas no renovables • Desperdicios requieren un sitio de deposición final En el sector de la construcción los agregados representan alrededor de un 75% del total de materiales empleados, mientras que un 15% corresponde a cementos, carbonato cálcico, arcillas, piedra y yeso. El 10% restante está formado por metales, madera y plástico. PLANTAS PREMEZCLADORAS ESCOMBROS DE CONSTRUCCIÓN Figura 2. Etapas elaboración concreto Figura 3. Escombros generados en Cali
  4. 4. SOLUCIÓN AMBIENTAL: RECICLAJE DEL CONCRETO • Los trozos más pequeños de concreto se usan como gravilla para nuevos proyectos de construcción. Usada como capa base de carreteras, antes de verter el asfalto y concreto fresco. (Rubblization: Federal Highway Admin) • Los trozos más grandes de concreto triturado, como el riprap, se usa para controlar la erosión. • Los gaviones son rellenados con hormigón molido para crear muros de contención económicos o muros de separación. • El hormigón reciclado puede ser usado como agregado seco para hacer hormigón fresco si está libre de contaminantes. Figura 3. Opciones de reciclaje del concreto
  5. 5. PROS Y CONTRAS Beneficios Reducción del impacto ambiental por: • Menor disposición de escombros • Se disminuye la necesidad explotar nuevas fuentes de materiales • Menor consumo de energía y contaminación generada por transporte de materias primas • Menores tiempos de ejecución Contras: • Necesidad de estudiar los materiales con más detalle • Presencia de contaminantes como pinturas (con plomo ) impacto ambiental • Recolección selectiva de la materia prima (escombros y desechos industriales)‰ Retos • Mayor resistencia a la afectación del agua(pavimentos) • Mejor comportamiento dinámico (pavimentos) • Generar estructuras de mejor desempeño mecánico Pro: Existe un posible mercado Empresas recicladoras de concreto: • Cementos Argos • Cemex • Cementos San Marcos • C.I Lago Verde S.A. • Ecoingeniería • Rocales & Concretos Compradores: • Progea • Materiales Adarve • La Feria de las pinturas • Materiales Curramba • Distrece S.A.
  6. 6. CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES EN RECICLAJE DE CONCRETO Recolección selectiva: separar residuos potencialmente reciclables de aquellos cuyo componente orgánico “contaminaría” la totalidad de la carga de residuos útiles como concreto, ladrillo, baldosas, mortero y cemento. Evitar contaminación por limos y hongos. Caracterización de los agregados reciclados • Prueba de contenido de humedad de agregados • Contenido de materia orgánica • Resistencia al desgaste de agregados • Masa unitaria y porcentaje de vacío de agregados gruesos • Humedad natural de agregados gruesos y finos • Densidad aparente, peso especifico y otro • Análisis granulométrico de agregados gruesos y finos • Determinación de terrones de arcilla y partículas deleznables agregados Figura 4. Escombros de construcción
  7. 7. 1. Limpieza preliminar y reducción de tamaño. 2. Triturado primario 3. Separación manual y magnética de fragmentos ferrosos. 4. Selección de impurezas ligeras. 5. Trituración secundaria. PROCESAMIENTO DE MATERIAS PRIMAS Figura 5. Procesamiento de agregados reciclados
  8. 8. CASOS DE ESTUDIO
  9. 9. CASO 1: PLANTAS PREMEZCLADORAS DE CONCRETO Comportamiento mecánico de concreto fabricado con agregados reciclados I. E. Martínez Soto, C. J. Mendoza Escobedo Ingeniería. Investigación y Tecnología, vol. VII, núm. 3, julio-septiembre, 2006, pp. 151-164, Universidad Nacional Autónoma de México, México Granulometría de agregados gruesos Granulometría de la arena Figura 6. Preparación de agregados reciclados Figura 7. Granulometría de agregados usados
  10. 10. Caracterización De Los Agregados Tabla 1. Absorción de agregados usados Tabla 2. Densidad relativa de agregados usados Tabla 3. Peso volumétrico compactado Tabla 4. Humedad de agregados usados
  11. 11. CRITERIO DE DOSIFICACIÓN DE LAS MEZCLAS DE CONCRETO se presentan las cantidades correspondientes al agua de mezclado utilizada y a la cantidad de cemento. Tabla 5. Proporciones de mezclas usadas Figura 8. Dosificación de las mezclas de concreto
  12. 12. RESULTADOS: PROPIEDADES EN ESTADO FRESCO Peso volumétrico fresco (ASTM C138) Aquí se observa que los pesos volumétricos de los concretos reciclados fueron bajos en relación con los que alcanzaron los naturales. Contenido de aire (ASTM C 231) En esta tabla se observa que todas las mezclas tuvieron contenidos de aire normales entre, el 1.5, y 2.0 %, sólo la mezcla CR300 obtuvo un contenido de aire ligeramente mayor. Tabla 8. Contenido de aire Tabla 7. Peso volumétrico fresco Asentamiento (ASTM C143) Dentro de los límites de tolerancia (+ 2.5 cm) según ASTM C94. Otras investigaciones muestran que la trabajabilidad de las mezclas recicladas es menor que la de las mezclas naturales (e.g., Sagoe, 2001). Los resultados obtenidos en este trabajo concuerdan con esta tendencia. Tabla 6. Asentamientos obtenidos
  13. 13. RESULTADOS: PROPIEDADES EN ESTADO ENDURECIDO Resistencia a la compresión (ASTM C39) Si se representan las relaciones agua-cemento (a/c) y las resistencias a la compresión (fc) a 28 días en una gráfica, se observa que los concretos reciclados tienen mayores resistencias respecto de los naturales para una misma relación a/c. Concretos reciclados requieren de mayores consumos de agua que los naturales para alcanzar asentamientos similares. Figura 9. Curvas fc-relación a/c Tabla 9. Resistencia a la compresión de concretos
  14. 14. RESULTADOS: PROPIEDADES EN ESTADO ENDURECIDO Eficiencia en el consumo de cemento Si se relaciona el consumo de cemento con la resistencia a la compresión obtenida, se puede observar que cuando se tiene un consumo de max. 300 kg/m3 de cemento, la eficiencia en los concretos reciclados es mayor que en los naturales, mientras que para consumos mayores a 300 kg/m3 la eficiencia es mayor para los concretos naturales como se observa en la grafica, aunque las diferencias son pequeñas. Resistencia a la tensión Para un concreto de peso normal, la resistencia a la tensión se estima en 1.20 a 1.50 veces la raíz cuadrada de la resistencia a la compresión, para concretos clase 2 y 1, respectivamente (ASTM C496). Como se puede observar en la grafica, los concretos reciclados alcanzaron valores de resistencia tensil ligeramente menores que los concretos naturales. Figura 10. Eficiencia en el consumo de cemento Figura 11. Resistencias a la tensión alcanzadas
  15. 15. Metodología 1. Muestreo de la materia prima. se colectaron en la Ciudad de Chetumal, Quintana Roo, México 42 m3 de residuos de siete lugares distintos. materia prima estuviera libre de otros materiales, como: vidrio, madera, plástico, cartón, papel y metales entre otros. 2. Obtención y caracterización de agregados. se obtuvieron por trituración 15 m3 de agregado fino, 5 m3 de gravilla y 12m3 de agregado grueso. 3. Proceso de elaboración de los bloques, mosaicos (pasta, material seco y material húmedo) y adoquines. Figura 12 . Acopio de la materia prima, Obtención de los agregados, Elaboración de los bloques, Elementos constructivos reciclados. Respectivamente. CASO 2: ESCOMBROS DE CONSTRUCCIÓN J. A. Domínguez Lepe, Emilio Martínez L. Reinserción de los residuos de construcción y demolición al ciclo de vida de la construcción de viviendas Ingeniería, vol. 11, núm. 3, 2007, pp. 43-54, Universidad Autónoma de Yucatán, México
  16. 16. Diseño y fabricación de concretos Consistencia, resistencia y durabilidad. (ACI211.1) “Practica para seleccionar las proporciones para concreto normal, pesado y masivo”. Se elaboraron 6 especímenes estándar de 15 cm de diámetro por 30 cm de altura, por cada resistencia y por cada tipo de material, para probarlos a los 7, 14 y 28 días. Tabla 10. Proporciones para concretos con agregados reciclados y naturales.
  17. 17. Tabla 11. Características físico-mecánicas del agregado grueso. Tabla 12. Características físicas del agregado fino. Tabla 13. Granulometría del agregado fino RESULTADOS Y DISCUSIÓN: CARACTERIZACIÓN AGREGADOS La mayor absorción de humedad de los agregados reciclados frente a los naturales, en especial en los agregados finos (14.03%) se atribuye a la porosidad de la pasta de cemento, que tiende a concentrarse en la parte fina. En cuanto al concreto, dada su alta absorción necesitó más agua al ajustar la mezcla. Densidad del agregado reciclado que es menor.
  18. 18. Tabla 14. Granulometría del agregado grueso. RESULTADOS Y DISCUSIÓN: CARACTERIZACIÓN AGREGADOS Granulometría, se obtuvieron porcentajes muy altos en la fracción fina malla 100 (20%) lo que resulta perjudicial al fabricar concretos por el posible incremento en la demanda de cemento, sin embargo cabe señalar que este porcentaje de finos fue aún mayor en el agregado natural usado, por el uso de caliza no consolidada.
  19. 19. Figura 13. Resistencia a la compresión para concretos de 150 kg/cm2 a 7, 14 y 28 días. Figura 14. Resistencia a la compresión para concretos de 200 kg/cm2 a 7, 14 y 28 días. Figura 15. Resistencia a la compresión para concretos de 250 kg/cm2 a 7, 14 y 28 días. RESULTADOS Y DISCUSIÓN La resistencia del concreto reciclado es mayor que el natural, gracias a la mejor granulometría de su agregado fino y a que el tamaño máximo del agregado grueso fue de 20 mm contra 25 mm del natural, lo que permite un mejor acomodo de sus partículas, lo que se puede corroborar al observar que el peso volumétrico del agregado reciclado es mayor, a pesar de contar con una menor densidad. **Se cumplieron las normas de tamaño, acabado y de resistencia a la flexión de los mosaicos (encima de la norma 20.20 kg/cm2).
  20. 20. CONCLUSIONES ▪ El reciclaje de concreto para fabricar agregados y sustituir al agregado natural es una práctica que puede y debería empezar a implementarse pronto, ya que la disponibilidad de materiales pétreos es cada día más escasa, sin olvidar el tema ecológico. ▪ Este trabajo de reveló que el agregado reciclado con una granulometría adecuada produce mezclas de buena calidad. ▪ Los concretos reciclados con agregado proveniente de mezcladoras pueden ser utilizados como concretos clase dos, lo que lo convierte en un concreto con una cantidad de aplicaciones nada despreciables. ▪ El concreto reciclado tiene menor relación ft/fc y MR/fc en consumos de cementos mayores de 300 kg/m3. Así que el concreto reciclado tiene su mejor aplicación a consumo de cemento bajos debido a que mayores consumos la mezcla sería antieconómica. ▪ Usando agregados provenientes de escombros, para concretos de 200 y 250 kg/cm2, la resistencia del concreto reciclado es mayor que el natural, gracias a la mejor granulometría de su agregado fino y a que el tamaño máximo del agregado grueso lo que permite un mejor acomodo de sus partículas.
  21. 21. MUCHAS GRACIAS

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