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Evaluación técnica de los residuos de la construcción y la demolición de concreto como un potencial cementante Katherine Castrillón Rodríguez, [email protected] Monografía presentada para optar al título de Arquitecto Asesor: Carlos Alberto Mejia Barrera, Magíster (MSc) en Construcción Universidad de San Buenaventura Colombia Facultad de Artes Integradas Arquitectura Bello, Colombia 2017

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Evaluación técnica de los residuos de la construcción y la demolición de concreto como un

potencial cementante

Katherine Castrillón Rodríguez, [email protected]

Monografía presentada para optar al título de Arquitecto

Asesor: Carlos Alberto Mejia Barrera, Magíster (MSc) en Construcción

Universidad de San Buenaventura Colombia

Facultad de Artes Integradas

Arquitectura

Bello, Colombia

2017

Citar/How to cite (Castrillon, 2017)

Referencia/Reference

Estilo/Style:

APA 6th ed. (2010)

Castrillón Rodríguez, K., (2017). Evaluación técnica de los Residuos de la Demolición

y la Construcción de concreto como un potencial cementante. (Trabajo de

grado Arquitectura). Universidad de San Buenaventura Colombia, Facultad de

Artes Integradas, Bello.

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Biblioteca Digital (Repositorio)

http://bibliotecadigital.usb.edu.co

Tabla de contenido

Resumen ........................................................................................................................................... 9

Abstract .......................................................................................................................................... 10

CAPÍTULO I. Generalidades ......................................................................................................... 11

1.1 Introducción ......................................................................................................................... 11

1.2 Objetivos .............................................................................................................................. 11

1.2.1 Objetivo general ............................................................................................................. 11

1.2.2 Objetivos específicos ..................................................................................................... 11

1.4 Planteamiento del problema ................................................................................................. 12

1.4.1 Impactos Ambientales .................................................................................................... 12

CAPÍTULO II. Generalidades ........................................................................................................ 14

2.1 Residuos de la construcción ................................................................................................. 14

2.1.1 Clasificación de los RCD´s ............................................................................................ 16

2.2 Concreto ............................................................................................................................... 19

2.3 Residuos del concreto ........................................................................................................... 20

2.3.1 Características ................................................................................................................ 22

2.3.2 Aplicación ...................................................................................................................... 23

2.4 Cemento reciclado ................................................................................................................ 24

2.4.1 Reciclaje de cemento ..................................................................................................... 24

2.5 Residuos del concreto en obra .............................................................................................. 26

2.5.1 Conasfaltos ..................................................................................................................... 27

CAPÍTULO III. Caracterización los RCD´s provenientes del concreto ........................................ 29

3.1 Proceso de trituración ........................................................................................................... 29

3.1.1 Resultado de trituración ................................................................................................. 30

3.2 Segundo proceso .................................................................................................................. 30

3.2.1 Resultado segundo proceso ............................................................................................ 31

3.3 Tercera fase .......................................................................................................................... 31

3.3.1 Resultados tercera fase ................................................................................................... 32

3.4 Análisis granulométrico ....................................................................................................... 33

3.5 Granulométria ....................................................................................................................... 34

CAPÍTULO IV. Diseño de mezclas ............................................................................................... 36

4.1 Proceso de muestra ............................................................................................................... 36

4.2 Proceso de mezcla ................................................................................................................ 38

4.2.1 Primera muestra- cemento 100% reciclado ................................................................... 39

4.2.2 Segunda muestra- cemento reciclado 75%, cemento normal 25% ................................ 40

4.2.3 Tercera muestra- cemento reciclado 50%, cemento normal 50% .................................. 40

4.2.4 Cuarta muestra- cemento reciclado 25%, cemento normal 75% ................................... 41

CAPÍTULO V. Esfuerzo a la compresión ...................................................................................... 43

5.1 Curado de muestras .............................................................................................................. 43

5.2 ensayo resistencia a la compresión ....................................................................................... 43

CAPÍTULO VI. Generalidades finales .......................................................................................... 49

6.1 Conclusiones ........................................................................................................................ 49

Referencias ..................................................................................................................................... 50

Lista de tablas

Tabla 1. Concreto reciclado ........................................................................................................... 34

Tabla 2. Primera muestra 100% cemento reciclado ....................................................................... 38

Tabla 3. Segunda muestra 75% cemento reciclado, 25% cemento normal .................................... 38

Tabla 4. Tercera muestra 50% cemento reciclado, 50% cemento normal ..................................... 38

Tabla 5. Cuarta muestra 25% cemento reciclado, 75% cemento normal ....................................... 38

Tabla 6. Resistencia a la compresión ............................................................................................. 45

Tabla 7. Resistencia a la compresión Mpa según tipo mortero ...................................................... 45

Tabla 8. Ensayos resistencia a la compresión-laboratorio ENSASE ............................................. 46

Tabla 9. Resultado resistencia a la compresión Mpa ..................................................................... 47

Lista de figuras

Figura 1. Residuos de la construcción (RCD´s) ............................................................................. 14

Figura 2. Residuos de la demolición ( RCD´s) .............................................................................. 14

Figura 3. Vertedero RCD s ............................................................................................................. 15

Figura 4. Transporte RCD´s ........................................................................................................... 15

Figura 5. Cemento portland, tierra, triturado y agua ...................................................................... 19

Figura 7. Residuos de Concreto en la construcción ....................................................................... 21

Figura 6. Residuos de concreto ..................................................................................................... 21

Figura 8. trituradora de quijada ...................................................................................................... 21

Figura 9. Obra reserva búcaros ...................................................................................................... 26

Figura 10. Residuos de la construcción obra reserva búcaros ........................................................ 27

Figura 11. Residuos de concreto obra ............................................................................................ 27

Figura 12. Residuos del concreto para triturar ............................................................................... 29

Figura 13. Máquina trituradora de quijada ..................................................................................... 29

Figura 14. Residuos 1er proceso .................................................................................................... 30

Figura 15. Residuos 1er proceso-2da reducción ............................................................................ 30

Figura 16. Máquina Trituradora de rodillos ................................................................................... 30

Figura 17. Material depositado en maquinaria ............................................................................... 31

Figura 18. Reducción de tamaño entre malla 10-100 ..................................................................... 31

Figura 19. Interior trituradora de rodillos ....................................................................................... 31

Figura 20. Reducción de tamaño entre malla 10-100-2do proceso en maquinaria ........................ 31

Figura 21. Máquina trituradora de molino ..................................................................................... 31

Figura 21. Bolas de plomo ............................................................................................................. 32

Figura 23. interior molino .............................................................................................................. 32

Figura 21. Material agregado al molino ......................................................................................... 32

Figura 25. Material triturado en máquina. ...................................................................................... 32

Figura 26. Material triturado final .................................................................................................. 32

Figura 27. Tamices. ........................................................................................................................ 33

Figura 28. Malla # 120 ................................................................................................................... 33

Figura 29. Malla # 140 ................................................................................................................... 33

Figura 30. Malla # 200 ................................................................................................................... 33

Figura 31. Malla # 270 ................................................................................................................... 33

Figura 32. Malla #325 .................................................................................................................... 33

Figura 33. Fondo ............................................................................................................................ 33

Figura 34. Tamices en rotap. .......................................................................................................... 34

Figura 34. Maquina Rotap. ............................................................................................................. 34

Figura 36. Porcentaje de retención en tamices. .............................................................................. 34

Figura 37. Triturado concreto ......................................................................................................... 35

Figura 38. Arena concreto reciclado .............................................................................................. 35

Figura 39. cemento concreto reciclado .......................................................................................... 35

Figura 42. Cemento Portland. ........................................................................................................ 37

Figura 41. Cemento reciclado. ....................................................................................................... 37

Figura 42. Agua. ............................................................................................................................. 37

Figura 43. Mezcla 100% C.R ......................................................................................................... 39

Figura 44. Encofrado 100% C.R .................................................................................................... 39

Figura 45. Mezcla 75% C.R-25% C.P ........................................................................................... 40

Figura 46. Encofrado 755 C.R-25% C.P ........................................................................................ 40

Figura 47. Mezcla 50% C.R-50% C.P ........................................................................................... 40

Figura 48. Encofrado 50% C.R-50% C.P....................................................................................... 40

Figura 49. Mezcla 25% C.R-75% C.P ........................................................................................... 41

Figura 50. Encofrado 25% C.-75% C.P ......................................................................................... 41

Figura 51. Fraguado muestras ........................................................................................................ 41

Figura 52. Fraguado muestras 2 ..................................................................................................... 41

Figura 53. Desencofrado de muestras ............................................................................................ 42

Figura 54. Curado muestras 1-2-3 .................................................................................................. 43

Figura 55. Curado muestras 4 ........................................................................................................ 43

Figura 56. maquina resistencia muestra 4 ...................................................................................... 44

Figura 57. maquina resistencia muestra 3 ...................................................................................... 44

Figura 58. Maquina resistencia muestra 2 ...................................................................................... 44

Figura 59. Ensayo muestra 4 .......................................................................................................... 44

Figura 60. Ensayo muestra 3 .......................................................................................................... 44

Figura 61. Ensayo muestra 2 .......................................................................................................... 44

Figura 62. Resultado ensayos compresión ..................................................................................... 47

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 9

Resumen

Los residuos que se generan en los procesos de construcción de estructuras de edificaciones y

espacios arquitectónicos o en la demolición de las mismas pueden ser reutilizados en diferentes

formas tanto en morteros, concretos, o elementos prefabricados.

Este proyecto se desarrolló en base a los residuos provenientes del vaciado de estructuras de

concreto en obras ejecutadas en el municipio de bello, Antioquia, realizándoles un proceso de

trituración con diferentes equipos y maquinarias hasta llegar a un material pulverizado.

Se realizó la caracterización del cemento reciclado, como un potencial cementante para la

generación de morteros de acuerdo a la NSR 10, se elaboraron muestras con diferentes tipos de

diseño de mezcla para obtener la muestra más óptima compuesta de este material y cemento

portland.

Para conocer la resistencia de este cemento reciclado se implementaron a cada muestra un ensayo

a la compresión Mpa, determinando la resistencia que en este caso según su diseño de mezcla

mostraron que este material aun no alcanza la resistencia mínima requerida según la norma, pero

que puede evolucionar según el procesamiento y diseño de mezcla que se desarrollen a la hora de

generar este material.

Palabras clave: Reutilización, Reciclaje, Cemento, Concreto, Construcción, Morteros, Diseño de

Mezclas, Norma, Resistencia.

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 10

Abstract

he residues that are generated in the structures of construction processes of buildings and

architectural spaces, or in demolition of the same could be reused in different ways, such as:

mortars, concrete or prefabricated elements.

This project was developed based in the recidue originated from the casting of structures made out

of concrete in developed works in the municipality of Bello, Antioquia; made in a process of dying

with different equipments and machines until reaching a pulverized material.

The characterization of the recycled cement was made as a potential cementing for the generation

of mortars; according to the NSR 10 there have been different samples elaborated with different

types mixture designs in order to obtain the optimal sample, which is made with this material and

portland cement.

In order to find out the resistance of this recycling cement, every sample was implemented with a

test in the Mpa compression, determining the resistance, which in this case depending in the design

of the mixture they showed that this mat still has not reached the minimal required resistance by

the norm; however, it can still evolve given the process and design of the mixture that are developed

when this material is generated.

Keywords: Reuse, Recycle, Cement, Concrete, Construction, Mortars, Mixtures Design, Norm,

Resistance

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 11

CAPÍTULO I. Generalidades

1.1 Introducción

La realización de este proyecto parte de la necesidad de contribuir al cambio

medioambiental con el fin de explorar estrategias reales que permitan reducir los impactos

ambientales principalmente en el sector de la construcción en el municipio de Bello- Antioquia.

El proyecto se desarrolla en torno a la reutilización de los residuos del concreto que son

generados en el municipio de Bello en las obras de construcción actuales debido al crecimiento

urbano, precisando así formas de intervención y de contribución a la reducción de todos los factores

contaminantes que están deteriorando el medio ambiente.

El presente ejercicio se enfoca en el empleo de los residuos del concreto, transformándolos

desde su fuente hasta convertirlos en un polvo casi impalpable (tipo cemento portland) para

verificar su potencial a ser utilizado no como agregado sino como cementante.

1.2 Objetivos

1.2.1 Objetivo general

Evaluar la resistencia a la compresión de los RCD´s provenientes del concreto como

potencial cementante.

1.2.2 Objetivos específicos

Caracterizar los RCD´s provenientes del concreto.

Diseñar las mezclas óptimas para morteros de cemento elaborados con RCD´s provenientes del

concreto.

Determinar el esfuerzo a la compresión de morteros de cemento elaborados con RCD´s

provenientes del concreto.

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 12

1.4 Planteamiento del problema

¿Es posible pensar en la reutilización de los residuos como generador de estrategias que

produzcan menor impacto ambiental ya que son considerados desperdicios y ayuden a mejorar los

espacios urbanos del municipio de bello Antioquia?

Las construcciones tienen un alto impacto sobre el ambiente: utilizan recursos

naturales renovables y no renovables en grandes cantidades; generan altos consumos

energéticos antes, durante y después de construidas; propician emisiones de CO2,

y, vierten al medio residuos líquidos, sólidos y gaseosos que en su mayoría no tienen

tratamiento alguno, causando un deterioro en la calidad de los distintos ambientes –

agua, aire y tierra (Área Metropolitana del Valle de Aburrá , 2009, p. 7).

Esto hace referencia al desgaste del medio ambiente que se está presentando hoy en día, por

el incremento de la población, generando la necesidad de construir, dejando como resultado

desgaste ambiental en factores vitales como lo son el aire-agua y suelo que se ven afectados por

todos los procesos relacionados a ellos.

Para llevar a cabo la construcción se emplea el cemento que es de gran importancia ya que

es un principal material en la ejecución de la obra, sea para estructuras, acabados entre otros, este

material en su proceso de obtención genera impactos ambientales por los siguientes motivos:

1.4.1 Impactos Ambientales

Las plantas de cemento pueden tener impactos ambientales positivos en lo que se

relaciona con el manejo de los desechos, la tecnología y el proceso son muy

apropiados para la reutilización o destrucción de una variedad de materiales

residuales, incluyendo algunos desperdicios peligrosos. Asimismo, el polvo del

horno que no se puede reciclaren la planta sirve para tratar los suelos, neutralizar los

efluentes ácidos de las minas, estabilizar los desechos peligrosos o como relleno

para el asfalto. Los impactos ambientales negativos de las operaciones de cemento

ocurren en las siguientes áreas del proceso: manejo y almacenamiento de los

materiales (partículas), molienda (partículas), y emisiones durante el enfriamiento

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 13

del horno y la escoria (partículas o "polvo del horno", gases de combustión que

contienen monóxido (CO) y dióxido de carbono (CO2), hidrocarburos, aldehídos,

cetonas, y óxidos de azufre y nitrógeno). Los contaminantes hídricos se encuentran

en los derrames del material de alimentación del horno (alto pH, sólidos

suspendidos, sólidos disueltos, principalmente potasio y sulfato), y el agua de

enfriamiento del proceso (calor residual) (Academia.edu, s.f., p. 2).

De acuerdo a esto la producción de este material genera diferentes impactos negativos al

medio ambiente, por los procesos que debe tener le material para que este en óptimas condiciones

para ser empleado en la industria, por tal motivo se convierte en el impacto ambiental más notable,

ya que es de vital importancia en el sector de la construcción además cabe mencionar que se

aumenta su consumo por la alta demanda que supla las necesidades de la población en crecimiento.

En el año 2014 se produjeron cerca de 3500 millones de toneladas de cemento en el

mundo. Para producir tan solo una de esas toneladas, las plantas utilizadas emiten

entre 0.82 y 1 tonelada de dióxido de carbono (CO2) a la atmosfera; es decir que el

año pasado sólo la industria del cemento aportó entre 2800 y 3500 millones de

toneladas de CO2 a la atmosfera, lo que constituye entre el 5% y el 8% del total de

las emisiones resultantes de actividades humanas.

Sumado a esto, los 1450°C de temperatura requeridos durante largos periodos para

producir cemento representan un consumo energético altísimo (Universidad

Nacional de Colombia, 2015, párr. 1-2).

El consumo energético que se requiere para la producción de cemento tipo Portland genera

un gran impacto en el ambiente, esto sumado a las altas cantidades de material cementante que se

necesita para las construcciones que se han desarrollado y que se seguirán desarrollando con el

pasar de los tiempos sigue en aumento y se debe tener en cuenta que las fuentes primarias de

recursos naturales no renovables comienzan a escasear. El alto consumo energético para la

producción del cemento Portland es considerable, solo por mencionar uno de los materiales que se

utilizan en una obra de construcción.

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 14

CAPÍTULO II. Generalidades

2.1 Residuos de la construcción

Los Residuos de la Construcción y

Demolición (RCD) son residuos inertes de

diferentes tipos de desechos ya sea por

exceso de materiales en la ejecución de obra,

por ejemplo, exceso de mortero para

revoques o enlucidos, partes de ladrillo

cerámico resultante del corte del mismo, etc,

o por la demolición de elementos ya

construidos y que han cumplido su vida útil.

La producción de los residuos de

construcción y demolición se ve reflejada en

el aumento de las actividades constructivas,

industriales, crecimiento urbano debido al

incremento de la población, por tal motivo

se está generando más cantidad de residuos

de este tipo, debido a las ampliaciones de

estructuras, demolición de las mismas y

aumento en la masa solida de las

edificaciones.

La incidencia de los RCD´s en el impacto ambiental se ve reflejada en varios factores como

lo son:

El depósito de materiales en vertederos

El deterioro del paisaje

Desgaste y contaminación del suelo y el agua

La disposición al borde de las vías públicas

Figura 1. Residuos de la construcción (RCD´s)

Nota: Fuente https://goo.gl/nWTFfW

Figura 2. Residuos de la demolición ( RCD´s)

Nota: Fuente https://goo.gl/CZw5TZ

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 15

La mezcla con otros residuos, tales como urbanos y peligrosos

La inhabilitación de suelos aptos para otros usos por disponer de estos RCD´s.

Figura 3. Vertedero RCD s

Nota: Fuente https://goo.gl/9w7rhJ

Figura 4. Transporte RCD´s

Nota: Fuente https://goo.gl/9TwDcS

Las materias primas utilizadas en la construcción, implica el transporte para poner estas

materias primas en sitio y también deshacerse de los residuos que han quedado en obra, en trayectos

que van desde las fábricas de producción hasta las obras y luego los RCD´s desde las obras hasta

los vertederos; generando emisiones de gases contaminantes para el medio ambiente y deteriorando

el suelo por su peso en sus recorridos.

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 16

2.1.1 Clasificación de los RCD´s

Categoría 1: son aquellos residuos que contienen sustancias peligrosas cuya

producción se realice en una obra de construcción y/o demolición.

Categoría 2: residuos inertes de construcción y demolición sucio, no es

seleccionado en su procedencia y que no permite, una mayor valorización al

presentarse en forma de mezcla heterogénea de residuos inertes.

Categoría 3: residuos inertes limpios, es seleccionado en su origen y entregado de

forma separada, facilitando su valorización, y correspondiente a alguno de los

siguientes grupos:

Hormigones, morteros, piedras y áridos naturales mezclados, ladrillos, azulejos y

otros cerámicos.

Categoría 4: son residuos inertes, adecuados para su uso en obras de restauración,

acondicionamiento y relleno o con fines de construcción, que tiene alguna de las

siguientes características:

El rechazo inerte, derivado de procesos de reciclado de residuos de construcción y

demolición que, aunque no cumplan con los requisitos establecidos por la

legislación sectorial aplicable a determinados materiales de construcción, sean aptos

para su uso en obras de restauración, acondicionamiento y relleno.

Aquellos otros residuos inertes de construcción y demolición cuando sean

declarados adecuados para restauración, acondicionamiento y relleno, mediante

resolución del órgano competente en materia ambiental o del órgano competente en

materia de minas cuando la restauración, acondicionamiento y relleno esté

relacionada con actividades mineras (Reciclaje Verde, 2012, párr. 4-13).

Existe un principio que se está implementando a raíz el incremento del deterioro del medio

ambiente, hablamos entonces de 3 factores a tener en cuenta como lo son:

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 17

Reducir

Reciclar

reutilizar

Esto se genera básicamente si se realiza una separación organizada y selectiva para que las

siguientes ventajas tengan mayor influencia en estos principios.

Mediante la separación y recogida selectiva se reduce el volumen aparente

de los residuos generados al disminuir los espacios huecos del contenedor.

Se contribuye a dar una imagen de orden y de control general en la obra.

Solamente mediante la separación y recogida selectiva se puede llevar a cabo

una gestión responsable de los residuos peligrosos. Recordemos que, si un

residuo peligroso contamina al resto de residuos, el conjunto debe

gestionarse como peligroso (Gonzalez Miranda, 2014, párr. 13-15).

“Los restos generados en derribos, demoliciones y obras de reforma no son los mismos en

todos los casos, pero, conteniendo más del 70% de materiales inertes, de origen mineral, que

pueden ser reciclados como áridos para diferentes usos” (Romero, 2006, p. 8).

“El impacto ambiental de la producción de áridos naturales a partir de canteras resulta en

general superior al correspondiente del reciclaje del material de RCD para fines similares”

(Romero, 2006, p. 11).

Ospina, (2016) reporta para el El colombiano:

Un total de 6.000 toneladas de escombros se generan por día en Medellín, la mayoría

se transporta en unas 300 motos coches y cerca de 2.500 volquetas a tres centros de

acopio temporal y a tres grandes bioparques o escombreras en distintos puntos del

Valle de Aburrá.

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 18

No obstante, estos depósitos hay detectados unos 500 puntos donde se “botan”

escombros sin mayores controles, a los que se suman la indisciplina de miles de

hogares que hacen reparaciones y terminan arrojando los escombros en cualquier

solar o pagándole a un tercero para que disponga de ellos “donde pueda”.

Si bien las mega escombreras cuentan con sus respectivos permisos, por sus

dimensiones no dejan de generar conflictos, contaminación y afectaciones a la

movilidad y al medio ambiente.

A cielo abierto

Para que se entienda la dimensión del problema, cuando se habla de Residuos de

Construcción y Demolición (RCD) en Medellín se hace referencia a cerca de las

6.000 toneladas de materiales que se generan cada día en la construcción,

correspondiente a más de tres veces la cantidad de residuos sólidos, que son

alrededor de 1.600 toneladas.

Los residuos de demolición, que salen de las reformas en las viviendas, generan 600

metros cúbicos diarios o el equivalente a 900 toneladas. Los 5.100 restantes los

generan las grandes obras de ingeniería en construcción, como centros comerciales,

vías, andenes, proyectos de vivienda y urbanismo y megaproyectos de ciudad.

Los residuos generados en viviendas son transportados, en su mayoría, por moto

cocheros, que en la ciudad hay alrededor de 300 que llevan materiales a los Centros

de Acopio Temporal (Cates) de La Iguaná, La Ladera y Santa Lucía. Solo al de La

Iguaná llegan por día unos 200 viajes en moto coches cargados, precisa Luis Aníbal

Valencia.

Los escombros que generan las grandes obras civiles van a las escombreras o

bioparques de San Javier, El Trapiche (cerrado temporalmente) y a Bello.

Pero aparte de estos se suman los ilegales. Uno de ellos es el sector de Moravia, otro

es la quebrada La Hueso, desde la carrera 80 hasta la desembocadura del río

Medellín; otro es la parte media de la quebrada La Iguana, que también es usada por

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 19

inescrupulosos que llevan allí residuos sin ninguna consideración con el medio

ambiente, igual que otros lo hacen a las orillas de la quebrada Santa Elena.” (párr.

1-15).

2.2 Concreto

Es una mezcla de agregado grueso (triturado), agregado fino (arena), agua y cemento que

al solidificarse tiene una gran capacidad de resistencia a la compresión, constituyese como uno de

los materiales de construcción de mayor utilización a nivel mundial

Figura 5. Cemento portland, tierra, triturado y agua

Es usual que a esta combinación de materiales denominado concreto se le adhieran

diferentes tipos de aditivos para modificar sus características, entre ellos se encuentran

impermeabilizantes, colorantes y retardantes de fraguado, entre otros.

Para lograr un concreto de gran calidad es necesario elegir excelentes materiales y realizar

procesos de dosificación, mezclado, colocación y curado adecuados.

La resistencia del concreto es el principio de calidad más significativo en la naturaleza de

éste, razón por la cual nos lleva a poseer un conocimiento más alto del material, tanto en estado

fresco como endurecido.

Ventajas de la utilización del concreto

Resiste a la acción del agua sin deteriorarse en un alto nivel

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 20

Manejabilidad del concreto en estado fresco como endurecido

Puede ser moldeado permitiendo tomar las formas y tamaños necesarios gracias a la

trabajabilidad de la mezcla

Pronta disponibilidad en sitio

Bajo costo

El concreto es un material tradicional pero que se encuentra en constante evolución por su

potencial y características, presenta gran variedad de alternativas en su aplicación, siendo uno de

los materiales más versátil que tiene la capacidad de adaptarse a los proyectos.

Aplicaciones más frecuentes:

Estructuras (cimentaciones, columnas, vigas, losas)

Pavimentos

Fachadas

Mobiliario urbano

2.3 Residuos del concreto

Los residuos del concreto, es un material que queda del proceso de construcción o

demolición, a través de partículas en grandes o pequeños tamaños con relación a estructuras

principalmente de concreto, sea por la demolición existente o por su vaciado y producción en obra.

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 21

Figura 7. Residuos de concreto

Para la elaboración del concreto reciclado es indispensable contar con la maquinaria

adecuada que triture los residuos en varios procesos que permita generar un nuevo agregado con

variedad en su granulometría para cada uso final en el sector de la construcción. Permitiendo ayudar

al mejoramiento del medio ambiente

Figura 8. trituradora de quijada

Nota: Fuente https://goo.gl/w2rh5s

Aunque el concreto no se descompone en sus partes básicas, puede ser recuperado

y triturado para su reutilización como agregado (para su uso en mezclas listas de

concreto u otras aplicaciones) o puede ser reciclado mediante el proceso de

fabricación del cemento en cantidades controladas, ya sea como materia prima

Figura 6. Residuos de Concreto en la construcción

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 22

alternativa para producir Clinker o como componente adicional al moler Clinker,

yeso y otros aditivos del cemento (Cement Sustainability Intiaive, 2009, p. 8).

Es posible reciclar concreto a partir de:

Devoluciones de concreto fresco (húmedo) en los camiones mezcladores

Desechos de producción en factorías de prefabricados6

Residuos de construcciones y demoliciones (Cement Sustainability Intiaive, 2009,

p. 10).

Además de los beneficios para el medio ambiente, utilizar concreto reciclado

también puede ser económico, según la situación y condiciones locales. Los factores

incluyen:

1. Cercanía y cantidad de agregados naturales disponibles

2. Confiabilidad de la oferta, calidad y cantidad de RCD (disponibilidad de

materiales y capacidad de las instalaciones de reciclaje)

3. Opinión pública sobre la calidad de los productos reciclados

4. Incentivos en compras estatales

5. Estándares y regulaciones que exijan tratamientos diferenciados para agregados

reciclados y material primario 6. Impuestos y tasas sobre los agregados naturales y

vertederos municipales (Cement Sustainability Intiaive, 2009, p. 23).

2.3.1 Características

El agregado del concreto tiene una capacidad de absorción de humedad relativamente

elevada y una gravedad específicamente baja.

El concreto reciclado se caracteriza básicamente por contar con agregados

de concreto reciclado, el cual se mezcla con cemento, agregado natural (grava y

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 23

arena), agua y aditivos para obtener un concreto de características físicas y

mecánicas similares a las del concreto tradicional (360° En concreto, 2013, párr, 2).

2.3.2 Aplicación

Un ejemplo de aplicación se produce en Holanda, donde el concreto reciclado sirve como

mezcla asfáltica, implementando un agregado que se encuentra entre una granulometría de 0 hasta

32 mm, este material es mezclado con un 5 % de cemento y arena, así como de agua, integrándose

como sub-base bajo las capaz negra de asfalto.

El concreto reciclado no está exento de ser aplicado en estructuras, aunque disminuya en la

resistencia, se puede adicionar un porcentaje más de cemento brindando solución a ello y reduce

el costo de agregado de reciclaje.

Actualmente a nivel global, hay países que están implementando esta técnica operando con

plantas de reciclado de concreto.

En estados unidos existen en este momento 14 plantas que tratan este procedimiento de

concreto no contaminado, obtenido principalmente de la demolición de pavimentos, para

ampliación.

Por lo general este procedimiento se ejecuta a través de una planta portátil que debe su

energía a un cargado frontal que está compuesto por un triturador de quijada, un triturador

secundario de cono y un tamiz vibrador que clasifica la granulometría y una banda transportadora.

Los materiales de metal como mallas o varillas son extraídos manualmente

Debido a estos procesos que se están implementando a nivel mundial se está adquiriendo y

está a la disponibilidad tecnología existente que elimine los agentes contaminante y residuos

diferentes q no sean concreto, por lo que es más posible desarrollar plantas de reciclado que solo

no traten el concreto libre de otras partículas si no el escombro como tal.

Los procesos de esta planta son los siguientes:

Limpieza preliminar y reducción del tamaño

Triturado primario

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 24

Separación manual y magnética de materiales ferrosos

Selección de impurezas ligeras

Trituración secundaria

El agregado reciclado debe ser ensayado para explorar su durabilidad, resistencia,

granulometría y otras propiedades, así mismo se debe proceder con el concreto nuevo tendrá que

ser comprobado en su calidad determinando sus proporciones correctas de la mezcla, será

indispensable realizar pruebas de mezcla con el concreto nuevo. Este proceso es de vital

importancia ya que la variabilidad de las proporciones del concreto viejo afecta las propiedades del

concreto nuevo.

2.4 Cemento reciclado

El cemento que se recupera por la extracción de los escombros generalmente es

transportado hasta los vertederos como parte de los residuos urbanos tradicionales, sin embargo, a

partir del deterioro del medio ambiente se han comenzado a realizar mayores programas de

reciclaje, permitiendo que este material no se pierda por completo como si fuese un residuo

tradicional, lo que lo hace interesante al ámbito de la construcción ya que:

se ha convertido en una opción muy atractiva en una época en la que la conciencia

medioambiental colectiva, las leyes de protección del medio ambiente así como el

deseo de los constructores de mantener un precio de mercado en lo más bajo de los

límites de lo posible, son muy importantes (MedioAmbiente.net, s.f., párr. 2).

2.4.1 Reciclaje de cemento

Después de ser obtenido el cemento recolectado a partir de todo tipo de escombros de

construcción derivado de elementos de concreto, es transportado a una planta de reciclaje, donde

es introducido en una máquina trituradora. Este tipo de máquinas para la trituración y posterior

molienda de elementos de concreto que en su interior contiene cemento, son capaces de funcionar

a partir de desechos de concreto sin contaminar, es decir, elementos con adiciones de cemento, sin

restos de madera, plásticos, papel o materiales de construcción similares.

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 25

En el caso de restos de metales de construcción como es el caso de los utilizados en

los procesos de forjado si son tolerados por este tipo de máquina moledora, ya que

estos pueden ser eliminados del procesado final a través electroimanes u otros

sistemas de separación que permiten limpiarlo de manera rápida y eficiente a lo

largo del proceso, los cuales, además, son fundidos posteriormente para su reciclaje

en cualquier otro tipo de construcción.

Antes de introducir los trozos de cemento en la máquina moledora, estos han de

ser ordenados según una jerarquía de tamaños, donde los pedazos más grandes serán

convertidos en más pequeños para poder trabajar con ellos en la máquina, así como

los más pequeños, serán introducidos directamente en ella.

Una vez tenemos a los trozos perfectamente molidos, las partículas de cemento que

se obtienen son filtradas para limpiarse de impurezas y poder obtener un producto

de calidad prácticamente igual al cemento original.

Luego de tener procesado el cemento reciclado, este puede dedicarse a diferentes

tipos de usos, entre los cuales destacamos algunos como:

Gravilla para nuevos proyectos de construcción en el caso de los trozos más

pequeños de cemento, los cuales resultan muy versátiles y socorridos al ser

utilizados como la capara más baja en el asfaltado de nuevas carreteras, así como

también puede ser utilizado como árido seco para la creación de nuevo hormigón

fresco, aunque para ello, ha de tratarse de un producto reciclado completamente libre

de contaminantes.

Controlador de la erosión, como por ejemplo el rikprap, en los trozos de cemento

reciclado de mayor tamaño.

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 26

Producto sustituto del estuco y el acolchado, donde el cemento reciclado de calidad

es capaz de proporcionar fiabilidad como un material de buena calidad, y con unos

resultados estéticos atractivos.

Construcción de muros de contención económicos, ya que, por ejemplo, los

gaviones pueden ser rellenados con cemento reciclado, ofreciendo un producto con

un precio de mercado muy bajo que resulta interesante y atractivo para el constructor

(MedioAmbiente.net, s.f., párr. 5-12).

2.5 Residuos del concreto en obra

Obra: Reserva de Bucaros

Esta obra se encuentra ubicada en el

municipio de Bello-Antioquia, en el barrio

Búcaros.

Esta obra es construida para la

demanda poblacional que se está

generando en la zona, debido a su ubica,

entorno, a proximidades con los

equipamientos entre otros.

La obra está orientada al sector de

vivienda, generada atreves de

apartamentos en composición de varias

torres.

Los residuos recolectados de esta

obra hacen parte del primer bloque que se

construyó en este sitio.

Figura 9. Obra reserva búcaros

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 27

En los casos de la obra del

municipio de Bello no se

implementan un plan adecuado que

Permita el manejo de los

residuos generados en sitio,

generando así grandes cantidades de

residuos que no son aprovechados ya

que pasan a ser depositados en

vertederos luego de sacarlos de obra

como parte de escombros.

Los residuos obtenidos de

esta obra Reserva búcaros han sido

algunos fragmentos por demolición

de estructuras en concreto en sitio,

restos del vaciado de la estructura y

fragmentos de cilindro de ensayos

vaciados con concreto.

2.5.1 Conasfaltos

De acuerdo a tu solicitud, nuestra Escombrera la rige la Resolución 024 de febrero de 2011,

renovado por medio de la resolución 20140946 del 21 de marzo de 2014, y en la cual se hace

énfasis en el artículo quinto de lo siguiente:

"no se permite la disposición de basuras, material vegetal, madera, plásticos, lodos excepto

(lodos deshidratados generados en la actividad que desarrolla la misma empresa y los generados

en las emergencias invernales decretadas por el CLOPAD, en el Municipio de Bello), residuos

hospitalarios, tóxicos o peligrosos."

De forma más explícita, según la Resolución 541 de 1994:

Residuos permitidos en la Escombrera de Conasfaltos S.A:

Figura 10. Residuos de la construcción obra reserva

búcaros

Figura 11. Residuos de concreto obra

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 28

Material de Excavación

Material de Construcción como concreto libre de piezas de hierro o acero y ladrillos

Concretos y agregados sueltos como grava, gravilla y arena

Residuos de pavimento

Residuos NO permitidos en la Escombrera de Conasfaltos S.A:

Basuras (plásticos, pañales, llantas, colchones, camas, etc)

Tubería de PVC

Vidrios

Material Vegetal

Madera

Lodos (externos)

Residuos Hospitalarios

Residuos tóxicos o peligrosos (grasa, material contaminado de combustible,etc)

metales

Con respecto a la cantidad promedio de recolección de los escombros permitidos, se pueden

alcanzar aproximadamente al mes disposiciones de 10.000 Ton/mes a 12.000 Ton/mes y se han

llegado a obtener depósitos de hasta 45.000 Ton/mes. No se puede definir la cantidad de material

proveniente de demoliciones y utilización de concreto ya que en nuestro sistema esta parametrizado

por RECEPCIÓN DE ESCOMRBOS y cómo puedes observar en la lista de residuos permitidos

nos pueden llegar a depositar los clientes todas las clases mencionadas.

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 29

CAPÍTULO III. Caracterización los RCD´s provenientes del concreto

3.1 Proceso de trituración

Luego de obtener los residuos de

las obras en el municipio de bello, con una

cantidad aproximada de material de 50

kilos es transportada al laboratorio de

minería CIMEX de la universidad

nacional sede Medellín, donde se

encuentran los equipos necesarios y en

condiciones adecuadas para comenzar con

el proceso de trituración, este proceso se

genera en 3 fases que a continuación se

muestran

El concreto es arrojado en

esta máquina trituradora de

quijada, la cual permite, que los

residuos del concreto queden en

partículas más pequeñas del

tamaño original para continuar con

el siguiente proceso.

Esta maquinaria hace que el

tamaño del material se reduzca a

unos tamaños de malla entre 1” y

3/8”

Figura 12. Residuos del concreto para triturar

Figura 13. Máquina trituradora de quijada

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 30

3.1.1 Resultado de trituración

3.2 Segundo proceso

En esta fase se emplea una

trituradora de rodillos que permite, reducir

aún más los tamaños de las partículas

comprendidas entre una maña 10 y una

malla 100, permitiendo dejar un material

más de tamaño mediano fino

Este proceso se repite dos veces para

mayor trituración en el tamaño deseado

Figura 14. Residuos 1er proceso

Figura 15. Residuos 1er proceso-2da

reducción

Figura 16. Máquina Trituradora de rodillos

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 31

3.2.1 Resultado segundo proceso

Figura 17. Material depositado en maquinaria Figura 18. Reducción de tamaño entre malla 10-100

Figura 19. Interior trituradora de rodillos

Figura 20. Reducción de tamaño entre malla 10-100-

2do proceso en maquinaria

3.3 Tercera fase

En este etapa el material que quedo en

un tamaño mediano fino se deposita en la

máquina de molinos, este equipo permite que

con el movimiento en forma de molina malla

#110 abertura mm 0.125 y sus material

complementario que son unas bolas de plomo

haga que los residuos del concreto al estar

entre las bolas se vayan desintegrando

permitiendo que las partículas sueltas se

compacten en un material completamente

fino donde se pueda hacer su separación

Figura 21. Máquina trituradora de molino

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 32

mallas entre la 140 a la 325. Este proceso es el más largo ya que cuenta con un tiempo aproximado

de 1 hora por cada 10 kilos depositados.

Figura 22. Bolas de plomo Figura 23. interior molino Figura 24. Material agregado

al molino

3.3.1 Resultados tercera fase

Figura 25. Material triturado en máquina. Figura 26. Material triturado final

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 33

3.4 Análisis granulométrico

Después del procesamiento de los residuos

con la adecuada maquinaria, se hace la selección

de los diferentes tipos de tamices que varían según

el diámetro de abertura de las perforaciones por

donde pasara el material.

Los tamices se agrupan según la necesidad

de abertura de la malla para retener y obtener

distintos tamaños del material depositado.

Luego de tener la selección de tamices, se

ponen en un equipo especial ROTAP. Este

permite con su movimiento y vibración que las

partículas se vayan separando y vayan pasando

por las distintas mallas según el tamaño de material hasta quedar en el fondo el resultado final

Figura 28. Malla # 120 Figura 29. Malla # 140 Figura 30. Malla # 200

Figura 31. Malla # 270 Figura 32. Malla #325 Figura 33. Fondo

Figura 27. Tamices.

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 34

3.5 Granulométria

Tabla 1. Concreto reciclado

Tamiz

Tamaño

(mm) Muestra(gr) %Retenido

#140 0,106 15.660 34.8%

#200 0,075 12.780 28.4%

#270 0,053 7.875 17.5%

#325 0,045 5.130 11.4%

Fondo 0 3.555 7.9%

45.000 100,00%

Durante el proceso de separación de

materiales según su tamaño y volumen, las

cantidades resultantes en cada tamiz son

pesadas en un gramera que permite saber la cantidad de material retenido y la cantidad de material

que deja pasar.

Figura 35. Maquina Rotap.

Figura 34. Tamices en rotap.

Figura 36. Porcentaje de retención en tamices.

RETEN

IDO

#140

35%

RETENID

O #200

28%

RETEN

IDO

#270

18%

RETENID

O #325

11%

FONDO

8%

GRANULOMÉTRIA

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 35

En este proceso la implementación de los tamices permite un mejor control de los materiales

a mesclar, esto facilito la separación por tamaños de cada agregado que fue variando según los

porcentajes resultantes de los materiales retenidos en cada tamiz

Figura 37. Triturado concreto Figura 38. Arena concreto

reciclado

Figura 39. cemento concreto

reciclado

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 36

CAPÍTULO IV. Diseño de mezclas

4.1 Proceso de muestra

Se realiza una muestra de mortero a partir de una proporción en su masa de acuerdo a los

materiales obtenidos del proceso de trituración del concreto reciclado. Esta muestra se realizará

con el fin de verificar si hay propiedades cementantes en los RCD´s provenientes del concreto

reciclado. Esa verificación consciente en saber si el cemento después de cumplir su vida útil podría

volverse activar con las propiedades y características adecuadas para ser reutilizado.

esta muestra se producirá con el fin de evaluar la resistencia a compresión que resulta de

una mezcla de materiales reciclados con materias primas, permitiendo saber si es un óptimo

material cementante para ser reutilizado en los nuevos proyectos a desarrollar en el medio

constructivo del Área metropolitana, en especial el municipio de Bello-Antioquia.

Primero se elaborara una muestra con un 100 % de concreto reciclado que tiene la misma

granulometría de un polvo palpable, la segunda muestra se hará una adición de cemento tipo

portland del 25 % de los y con una proporción de material del concreto reciclado del 75%, con una

relación agua cemento del 50 %.la tercer muestra se hará con una proporción de material en un

porcentaje del 50 % concreto reciclado y 50% cemento portland. Y por último se hará una muestra

con relación del 25% concreto reciclado y 75% cemento portland. Determinando así si hay algún

tipo de reacción

Se harán por cada variación del porcentaje 3 cubos de la misma mezcla para cada periodo

o edad de ensayo especificado, para un total de 12 muestras para verificación de propiedades

atreves de ensayos a resistencia a la compresión.

Para comenzar con él la elaboración de la muestra es necesario tener en cuenta los

materiales a utilizar en este caso serán los siguientes

Para comenzar con él la elaboración de la muestra es necesario tener en cuenta los

materiales a utilizar en este caso serán los siguientes

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 37

Cemento reciclado: obtenido del proceso de

trituración y tamización separada por su granulometría

necesaria en este caso después de pasar la malla 325.

Cemento gris (argos) Desarrolla las

resistencias requeridas tanto en edades tempranas

como en edades finales, garantizando un adecuado

programa de retiro de formaletas y puesta en

funcionamiento de las estructuras.

Agua: se utilizará como relación agua-cemento

del 50% en todas las muestras

Para la preparación de la muestra es

indispensable conocer el diseño de mezcla que se

empleara para el debido proceso

Las muestras se hacen con una variación en

porcentajes que permitirán realizar un ensayo a

compresión para saber cuál es el material mezclado

más óptimo a emplear en el uso adecuado.

Comenzamos con la primera preparación que

se presentara en los siguientes porcentajes dando paso

a las siguiente diseño de mezclas para tener claro la

cantidad del material necesario y en qué porcentaje se está mezclando

Figura 40. Cemento Portland.

Figura 41. Cemento reciclado.

Figura 42. Agua.

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 38

Tabla 2. Primera muestra 100% cemento reciclado

Material Tamaño muestra Porcentaje Cantidad

material material

Cemento

reciclado

100% 300gr

6cmx6cmx6cm

Agua 50% 150gr

Tabla 3. Segunda muestra 75% cemento reciclado, 25% cemento normal

Material Tamaño muestra Porcentaje Cantidad

material material

Cemento reciclado 75% 225gr

Cemento tipo Portland

UG 25% 75gr

Agua 6cmx6cmx6cm 50% 150gr

Tabla 4. Tercera muestra 50% cemento reciclado, 50% cemento normal

Material Tamaño muestra Porcentaje Cantidad

material material

Cemento reciclado 50% 150gr

Cemento tipo Portland

UG 50% 150gr

Agua 6cmx6cmx6cm 50% 150gr

Tabla 5. Cuarta muestra 25% cemento reciclado, 75% cemento normal

Material Tamaño muestra Porcentaje Cantidad

material material

Cemento reciclado 25% 75gr

Cemento tipo Portland

UG 75% 225gr

Agua 6cmx6cmx6cm 50% 150gr

4.2 Proceso de mezcla

Para la realización de la mezcla se emplean los materiales mencionados anteriormente en

su cantidad necesaria y porcentaje.

Se vaciarán en un encofrado de madera con un área libre de 6cmx6cmx6cm,

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 39

Rociado suavemente con una pequeña cantidad de antiadherente (aceite) que permita que

la muestra se desencofre sin ningún problema.

Después de tener dichos materiales y encofrado listo, se combinan en un recipiente para

obtener la mezcla a vaciar en cada molde.

Luego de esto el vaciado se realiza en 3 capas, cada capa recibe 15 golpes en su interior con

una varilla con la punta redondeada para poder acomodar la mezcla en el molde y generar que las

partículas de aire que quedan en el interior puedan salir y no perduren en el fraguado.

Cada muestra se vaciará 3 veces por cada variación en el diseño de mezcla, para obtener las

muestras necesarias para el ensayo a resistencia a compresión que se realizará para saber su

resistencia.

4.2.1 Primera muestra- cemento 100% reciclado

Figura 43. Mezcla 100% C.R Figura 44. Encofrado 100% C.R

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 40

4.2.2 Segunda muestra- cemento reciclado 75%, cemento normal 25%

Figura 45. Mezcla 75% C.R-25% C.P Figura 46. Encofrado 755 C.R-25% C.P

4.2.3 Tercera muestra- cemento reciclado 50%, cemento normal 50%

Figura 47. Mezcla 50% C.R-50% C.P Figura 48. Encofrado 50% C.R-50% C.P

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 41

4.2.4 Cuarta muestra- cemento reciclado 25%, cemento normal 75%

Figura 49. Mezcla 25% C.R-75% C.P Figura 50. Encofrado 25% C.-75% C.P

Después de tener las diferentes mezclas encofradas, se dejan durante un tiempo de 24 horas,

para su debido fraguado donde el material se endurece y pierde su plasticidad permitiendo

moldearse y adecuarse a la forma en este caso de cubo

Figura 51. Fraguado muestras

Figura 52. Fraguado muestras 2

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 42

Luego de este proceso de fraguado, las muestras son desencofradas y quedan en su estado

sólido para seguir con el siguiente paso que es el curado.

Figura 53. Desencofrado de muestras

1er Muestra 2da Muestra 3er Muestra 4ta Muestra

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 43

CAPÍTULO V. Esfuerzo a la compresión

5.1 Curado de muestras

El curado es un procedimiento el cual conserva su temperatura y una cantidad de humedad

adecuada permitiendo desarrollar la propiedad de resistencia y durabilidad del material final.

Durante este proceso el material sufre un calor de hidratación por la reacción de los

químicos del Cemento por tal motivo es necesario conservar su humedad depositando dicho

material en agua.

Figura 54. Curado muestras 1-2-3 Figura 55. Curado muestras 4

Las muestras se dejan curando por 3 diferentes periodos unos de 7 días, otro de 14 días y

por último para alcanzar su mayor resistencia 28 días.

5.2 ensayo resistencia a la compresión

En seguida de tener los cubos curados en un tiempo de 7,14 y 28 días se procede a realizar

el ensayo de resistencia por medio de una máquina de compresión donde se colocan los cubos y se

les aplica presión hasta la rotura

De acuerdo a la obtención de las muestras, en total se realizan 12 ensayos mostrando que

algunos cubos de acuerdo a su dosificación alcanzaron a soportar una carga hasta su rotura, por el

contrario, otro caso donde un promedio del 60% no soportó la carga y no dio una mínima resistencia

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 44

Figura 56. maquina

resistencia muestra 4 Figura 57. maquina

resistencia muestra 3 Figura 58. Maquina

resistencia muestra 2

Figura 59. Ensayo muestra 4 Figura 60. Ensayo muestra 3 Figura 61. Ensayo muestra 2

Según esta tabla estas son las resistencias mínimas que se deben tener en cuenta de acuerdo

a la categoría del cemento

La mayoría de los cementos superan ampliamente los requisitos de resistencia de la

especificación.

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 45

Tabla 6. Resistencia a la compresión

Resistencias a la compresión en MPa

Categorías resistentes Mínimas a 3 días Mínimas a 7 días Mínimas a 28 días

Alta 40 17 25 40

Media 30 - 17 30

Corriente 25 - 15 25

Nota: adaptación de (Apuntes Ingeniería Civil, 2015).

Tabla 7. Resistencia a la compresión Mpa según tipo mortero

Mortero Resistencia Mínima

compresión (Mpa)

H 22,5

M 17,5

S 12,5

N (6) 7,5

Nota: adaptación de (Ministerio deAmbiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010)

Estos son los resultados obtenidos de los ensayos a compresión en el laboratorio ENSASE

cuales fueron las muestras que alcanzar a resistir una fuerza a compresión.

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 46

Tabla 8. Ensayos resistencia a la compresión-laboratorio ENSASE

Cilindro

No. Localización

Fecha (día /mes/año)

Días

curado

Medidas

Volumen

(cm3)

Área

(cm2)

Peso

Densidad

(g/cm3)

Carga

(lb)

Resistencia

Vaciado Prueba (cm) (gr)

a 7 y 14

días

(Kg/cm2)

1 1.cemento

reciclado

100%

27/04/2017 04/05/2017 7 6x6x6 216 36 240 1.11 0 0

2 2.cemento

reciclado

100%

27/04/2017 11/05/2017 14 6x6x6 216 36 240 1.11 0 0

3 3.cemento

reciclado

100%

27/04/2017 24/05/2017 28 6x6x6 216 36 240 1.11 0 0

4 1.cemento

reciclado

75%-

cemento

argos 25%

27/04/2017 04/05/2017 7 6x6x6 216 36 275 1.27 0 0

5 2.cemento

reciclado

75%-

cemento

argos 25%

27/04/2017 11/05/2017 14 6x6x6 216 36 275 1.27 0 0

6 2.cemento

reciclado

75%-

cemento

argos 25%

27/04/2017 24/05/2017 28 6x6x6 216 36 275 1.27 0 0

7 1.cemento

reciclado

50%-

cemento

argos 50%

27/04/2017 04/05/2017 7 6x6x6 216 36 280 1.29 1700 3.32

8 2. cemento

reciclado

50%-

cemento

argos 50%

27/04/2017 11/05/2017 14 6x6x6 216 36 285 1.31 1800 3.41

9 2. Cemento

reciclado

50%-

cemento

argos 50%

27/04/2017 24/05/2017 28 6x6x6 216 36 310 1.43 2300 4.50

10 1. cemento

reciclado

25%-

cemento

argos 75%

27/04/2017 04/05/2017 7 6x6x6 216 36 315 1.45 2400 4.72

11 2. cemento

reciclado

25%-

cemento

argos 75%

27/04/2017 11/05/2017 7 6x6x6 216 36 320 1.48 5200 10.72

12

3. cemento

reciclado

25%-

cemento

argos 75%

27/04/2017 24/05/2017 7 6x6x6 216 36 355 1.64 9600 18.7

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 47

Figura 62. Resultado ensayos compresión

Tabla 9. Resultado resistencia a la compresión Mpa

urado 50%CR -

50%CN

Resistencia a la

compresión kg/cm2

Resistencia a la

compresión Mpa

7 días 3,32 0,32558078

14 días 3,41 0,334406765

28 días 4,5 0,44129925

Curado 25%CR-

75%CN

7 días 4,72 0,46287388

14 días 10,72 1,05127288

28 días 18,7 1,83384355

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

7 14 28

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN KG/CM2

C.R 100% C.R 75%C.N25% C.R 50%C.N50%2 C.R 25%C.N75%

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 48

Esta tabla nos da como resultado la resistencia que alcanzan a tener las muestras realizadas

con material reciclado (cemento reciclado) y materia prima tradicional (cemento portland).

La mezcla de estos materiales con el diseño de mezcla que se empleó, presenta baja

resistencia a compresión cuando se convierte de kg/cm2 a Mpa, sin alcanzar una resistencia

mínima, según el tipo de mortero ver tabla 7 y cemento ver tabla 8.

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 49

CAPÍTULO VI. Generalidades finales

6.1 Conclusiones

El concreto como material que podamos reutilizar, a través de los procesos realizados

anteriormente permite que estemos más informados en el tema técnico y ambiental.

Los residuos pueden ser reutilizables si se emplean estrategias y métodos que actualmente

se están implementando a raíz del alto impacto ambiental que se ha generado por medio del sector

de la construcción a nivel mundial, nacional, y municipal.

Dado así el concreto posibilita la producción de agregados gruesos y finos, sustituyendo y

reduciendo en cierto porcentaje los naturales extraídos del medio ambiente, ya que los suelos para

estas actividades están escaseando cada día más, permitiendo así la reducción el deterioro del suelo.

Con la realización de los procesos de trituración del concreto vemos que es posible

implementar estas técnicas que permita reducir los escombros generados en obras y reutilizarlos

para nuevos productos con los agregados resultantes de este proceso.

Uno de los principales agregados resultantes es el material cementante que puede ser

reutilizado produciendo mezclas de buena calidad en combinación con material cementante normal

permitiendo un comportamiento mecánico similar al de los concretos naturales.

En los ensayos a las resistencias a compresión vemos que es posible realizar una fuerza en

la muestra, estos productos son generados con porcentajes diferentes, dejando como resultado

muestras q atreves de du variación en la dosificación de los materiales reciclados y naturales

pueden generar un material optimo a la utilización en el sector de la construcción.

EVALUACIÓN TÉCNICA DE LOS RESIDUOS DE LA CONSTRUCCIÓN … 50

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