hormigÓn con agregados reciclados … · página 1 de 12 hormigÓn con agregados reciclados para...

12
Página 1 de 12 HORMIGÓN CON AGREGADOS RECICLADOS PARA SER UTILIZADO COMO HORMIGÓN ESTRUCTURAL Folino, Paula 1a ; Caggiano, Antonio 1a ; Martinelli, Enzo 1b ; Xargay, Hernán 2a ; Vega, Víctor 3a 1 Ing. civil, Dr. en ingeniería; 2 Ing. civil; 3 Técnico a LMNI, LAME, INTECIN, Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires, Argentina b Departamento de Ingeniería Civil, Università degli Studi di Salerno, Salerno, Italia e-mail de contacto: [email protected] RESUMEN Este trabajo es acerca de Hormigón con Agregados Reciclados (RAC) en el cual una parte o la totalidad de los agregados gruesos naturales son reemplazados por agregados reciclados obtenidos a partir de hormigón endurecido triturado. La utilización de este material favorece la preservación de canteras naturales reduciendo el consumo de energía asociado al proceso de explotación pero además, permite reutilizar hormigón de desecho. Los agregados de hormigón reciclado poseen una mayor porosidad que los naturales la cual produce una degradación en las propiedades elásticas y resistentes del hormigón en comparación con aquellas de hormigón estándar. En este trabajo se presentan los resultados de una amplia campaña experimental desarrollada en las universidades de Salerno, Italia y de Buenos Aires, Argentina, con el objeto de identificar las propiedades fundamentales del material y los parámetros a tener en cuenta en la modelación constitutiva del mismo. Luego, se muestran las conclusiones a las que se arribó en base al análisis de los resultados experimentales y algunas recomendaciones a tener en cuenta para poder utilizar este material como hormigón estructural. ABSTRACT This paper deals with Recycled Aggregate Concrete (RAC) in which natural coarse aggregates are partially or totally replaced by recycled concrete aggregates obtained from crushed hardened concrete. The use of this material preserves the availability of natural aggregates and reduces energy consumption associated with exploitation processes, but moreover permits to reuse waste concrete. Recycled concrete aggregates, presenting greater porosity than natural ones, cause the degradation in elastic and strength properties of concrete when compared with standard concrete. In this work, the results of a large experimental campaign developed in the universities of Salerno, Italy and of Buenos Aires, Argentina with the aim of identifying fundamental properties and main parameters to be considered in the constitutive modeling of this material are presented. Then, the conclusions obtained after the analysis of the experimental results and some recommendations to be taken into account in order to use RAC as structural concrete are exposed.

Upload: vanbao

Post on 25-Sep-2018

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Página 1 de 12

HORMIGÓN CON AGREGADOS RECICLADOS PARA SER

UTILIZADO COMO HORMIGÓN ESTRUCTURAL

Folino, Paula1a; Caggiano, Antonio1a; Martinelli, Enzo1b; Xargay, Hernán2a; Vega, Víctor3a 1 Ing. civil, Dr. en ingeniería; 2 Ing. civil; 3 Técnico

a LMNI, LAME, INTECIN, Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires, Argentina b Departamento de Ingeniería Civil, Università degli Studi di Salerno, Salerno, Italia

e-mail de contacto: [email protected]

RESUMEN

Este trabajo es acerca de Hormigón con Agregados Reciclados (RAC) en el cual una parte o la totalidad de los agregados gruesos naturales son reemplazados por agregados reciclados obtenidos a partir de hormigón endurecido triturado. La utilización de este material favorece la preservación de canteras naturales reduciendo el consumo de energía asociado al proceso de explotación pero además, permite reutilizar hormigón de desecho. Los agregados de hormigón reciclado poseen una mayor porosidad que los naturales la cual produce una degradación en las propiedades elásticas y resistentes del hormigón en comparación con aquellas de hormigón estándar. En este trabajo se presentan los resultados de una amplia campaña experimental desarrollada en las universidades de Salerno, Italia y de Buenos Aires, Argentina, con el objeto de identificar las propiedades fundamentales del material y los parámetros a tener en cuenta en la modelación constitutiva del mismo. Luego, se muestran las conclusiones a las que se arribó en base al análisis de los resultados experimentales y algunas recomendaciones a tener en cuenta para poder utilizar este material como hormigón estructural.

ABSTRACT

This paper deals with Recycled Aggregate Concrete (RAC) in which natural coarse aggregates are partially or totally replaced by recycled concrete aggregates obtained from crushed hardened concrete. The use of this material preserves the availability of natural aggregates and reduces energy consumption associated with exploitation processes, but moreover permits to reuse waste concrete. Recycled concrete aggregates, presenting greater porosity than natural ones, cause the degradation in elastic and strength properties of concrete when compared with standard concrete. In this work, the results of a large experimental campaign developed in the universities of Salerno, Italy and of Buenos Aires, Argentina with the aim of identifying fundamental properties and main parameters to be considered in the constitutive modeling of this material are presented. Then, the conclusions obtained after the analysis of the experimental results and some recommendations to be taken into account in order to use RAC as structural concrete are exposed.

Página 2 de 12

INTRODUCCIÓN

Considerando que el hormigón es el material más utilizado en la industria de la construcción y que su producción insume grandes cantidades de energía y de recursos naturales, toda acción tendiente a mejorar sus propiedades de sustentabilidad resulta de gran interés para la protección del medio ambiente. Con el objeto de mejorar dichas propiedades, en los últimos años se han desarrollado distintos tipos de hormigón caracterizados por el reemplazo de agregados naturales por agregados reciclados y/o por el reemplazo de parte del contenido de cemento por adiciones obtenidas a partir de residuos de procesos industriales como por ejemplo las cenizas volantes (fly ash).

El material objeto de este trabajo, es un tipo particular de Hormigón con Agregados Reciclados (RAC, Recycled Aggregate Concrete) en el que los agregados gruesos naturales son parcial o totalmente sustituidos por agregados reciclados obtenidos a partir de la trituración de hormigón de desecho. Además, sólo se considera el caso de hormigón con fines estructurales. Las principales ventajas del tipo de agregado reciclado considerado puede decirse que son dos: por un lado, su uso ayuda a preservar las fuentes de agregados naturales y consecuentemente a reducir el impacto ambiental asociado con la explotación de dichos recursos, y por otro lado, permite reducir la cantidad de hormigón de desecho. Este último, proviene de distintas fuentes entre las que puede mencionarse demoliciones, desechos de laboratorios de ensayos experimentales, sobrantes de la construcción de obras, y lamentablemente, grandes catástrofes como por ejemplo sismos de gran envergadura.

Muchos trabajos de investigación se han avocado al estudio de RAC en los últimos años, fundamentalmente en lo relacionado con su obtención, sus propiedades físicas y comportamiento mecánico. Se ha comprobado que los agregados reciclados obtenidos a partir de la trituración de hormigón (RCA, recycled concrete aggregates) presentan una mayor porosidad que los agregados naturales debido a que una fina capa del mortero original permanece adherida al agregado reciclado luego del proceso de trituración [1, 2, 3]. Esta capa de mortero modifica las propiedades de la zona de transición de interface (ITZ, iterface transition zone) con una fuerte incidencia sobre el mecanismo de falla de RAC [4, 5, 6]. En distintos trabajos se reporta la incidencia que tiene la calidad del hormigón original sobre las propiedades mecánicas de los RACs [7, 8]. También se pueden encontrar en la literatura distintas técnicas de producción que se han propuesto con el objeto de disminuir la capa de mortero que permanece adherida, de manera de mejorar la calidad de los agregados reciclados. Un extenso trabajo de relevando el estado del arte en lo que respecta a RACs puede encontrarse en Xiao et al. [9].

De los trabajos citados, es posible concluir que si bien son muchos los factores que inciden sobre las propiedades de RACs, resulta fundamental el porcentaje de

Página 3 de 12

reemplazo (R) de agregados naturales. En general, se observa que tanto el módulo de elasticidad (E) como la resistencia a compresión uniaxial (f’c) disminuyen al aumentar R.

Actualmente, algunas recomendaciones internacionales consideran la utilización de RCA [10, 11]. En general, se recomienda limitar a bajos valores el porcentaje de reemplazo de agregados naturales por agregados reciclados (alrededor del 30%) y bajo estas condiciones, se acepta el uso de ese hormigón para fines estructurales. La utilización de RACs con bajos porcentajes de reemplazo ya es una realidad en muchos países, incluyendo a Argentina.

El presente trabajo fue realizado en el marco del Proyecto de Investigación PIRSES-GA-2011-295283: “Environmentally-friendly solutions for Concrete with Recycled and natural components”( EnCoRe), financiado por la Unión Europea e involucrando a grupos de investigación de distintos países (Argentina, Brasil, Italia y Portugal). Las dos campañas experimentales que se presentan aquí tuvieron por objeto evaluar principalmente la incidencia que tiene sobre las propiedades mecánicas de RACs la utilización de distintos porcentajes de reemplazo de agregados naturales por reciclados, y aportar resultados experimentales relativos a dos aspectos sobre los que prácticamente no había datos en la literatura. Uno de estos aspectos es el comportamiento de RACs frente a solicitaciones de compresión triaxial, y la evaluación de deformaciones laterales tanto en compresión uniaxial como triaxial. El otro, es el comportamiento de RACs en los que además se incluya fly ash.

CAMPAÑA EXPERIMENTAL EN FIUBA

En esta sección se presenta un resumen de los resultados obtenidos en el programa experimental desarrollado con RACs en el Laboratorio de Materiales y Estructuras de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires, Argentina. [12]

El programa incluyó ensayos a compresión uniaxial y triaxial con distintos niveles de confinamiento y también, ensayos de tracción por compresión diametral. Se utilizaron probetas cilíndricas de 10cm de diámetro por 20cm de altura.

Se diseñó y elaboró un hormigón estándar con una resistencia media a la compresión deseada de 35MPa. Se utilizó hormigón CP50 ( de acuerdo con IRAM 1622), agregados gruesos graníticos triturados, y como agregados finos, una combinación de arena de río con un módulo de finura FM=2.00 y arena de trituración con FM=3.84.

Una vez realizados los ensayos mecánicos previstos sobre las probetas elaboradas con este material, se procedió a su trituración, y los resultados gruesos obtenidos fueron reutilizados para la producción de RACs. Es decir, en este caso el hormigón original era de propiedades conocidas. Se consideraron tres porcentajes

Página 4 de 12

distintos de reemplazo R de agregados gruesos naturales por reciclados. Se denominó NAC al hormigón sin agregados reciclados, y RAC30%, RAC60% y RAC100% a los RACs con un valor R de 30%, 60% y 100%, respectivamente. Se descartaron todos los agregados reciclados que pasaban el tamiz de 4.75mm. El tamaño máximo nominal de agregados gruesos fue de 19mm en todos los casos.

Se destaca que el objeto del plan experimental no era alcanzar una determinada resistencia a la compresión para los distintos valores de R considerados, sino que lo que se pretendía evaluar era la degradación que produce la utilización de agregados reciclados sobre distintas propiedades. Por este motivo, una vez diseñado el hormigón NAC, se mantuvo la misma dosificación para la elaboración de los RACs con sólo dos diferencias: se reemplazó un porcentaje del volumen de agregados gruesos naturales de acuerdo al R deseado, y se agregó un cierto volumen de agua calculado en base a las propiedades de absorción de los agregados reciclados. Considerando que la relación agua cemento (w/c) que se considera en los métodos habituales de dosificación sólo tienen en cuenta el agua libre, todas las mezclas tenían la misma relación w/c=0.498.

Para la medición de las propiedades de absorción de los agregados reciclados, se siguió el método propuesto por Djerbi Tegguer [13] dado que se encontró que contrariamente al caso de los agregados naturales, los métodos habituales utilizados no eran apropiados para la medición de dichas propiedades de agregados reciclados ya que por un lado es difícil obtener la condición saturado a superficie seca y que por otro, aún luego de 24 horas sumergidos, estos agregados continúan su proceso de hidratación. Por este motivo también, al elaborar los RACs, los agregados reciclados fueron incorporados en estado seco al aire y se agregó a la mezcla un volumen de agua, al que se denominó agua de absorción calculado en función de sus propiedades de absorción.

El coeficiente de absorción de los agregados gruesos naturales resultó ser de 0.31% y su densidad de 2730kg/m3, mientras que para los agregados reciclados el coeficiente de absorción fue de 2.69% y su densidad 2570kg/m3, coincidiendo con la tendencia observada en otros trabajos disponibles en la literatura.

NAC RAC30% RAC60% RAC100%Cemento c (kg/m

3) 358.0 358.0 358.0 358.0

Agua libre w (kg/m3) 178.3 178.3 178.3 178.3

Agua de absorción wab (kg/m3) 7.8 14.6 21.6 31.0

Agregados Finos (kg/m3) 730.4 730.4 730.4 730.4

Agregados Gruesos Naturales (kg/m3) 1109.4 783.6 458.3 0.0

Agregados Gruesos Reciclados (kg/m3) 0.0 299.3 598.4 1020.0

Superplastificante (kg/m3) 0.3 0.3 0.3 0.3

Tabla 1 – [FIUBA] Dosificación

Página 5 de 12

NAC RAC30% RAC60% RAC100%Asentamiento (mm) 180 170 80 55Densidad (kg/m

3) 2420 2385 2382 2346

Tabla 2 – [FIUBA] Propiedades en Estado Fresco

En la Tabla 1 se presenta la dosificación utilizada para la elaboración de las distintas mezclas, y en la Tabla 2, las propiedades mediadas en estado fresco (asentamiento con cono de Abrams y densidad).

Se elaboraron probetas cilíndricas las cuales fueron desmoldadas luego de 24hs y curadas en cámara con un 100% de humedad relativa y a 20°C de temperatura, de donde fueron extraídas a la edad de 28 días. Los ensayos mecánicos fueron realizados en una prensa de lazo cerrado de 2000KN de capacidad a compresión y una rigidez de 3500 KN/mm. Para los ensayos triaxiales se utilizó una prensa triaxial de 70MPa de capacidad de confinamiento.

(a) (b)

Figura 1 – [FIUBA] Resultados: Compresión Uniaxial para RACs con distintos porcentajes de reemplazo R, (a) Tensión vs deformaciones axiales y laterales; (b)

Deformación axial vs. deformación volumétrica

A la edad de 28 días, tres probetas de cada tipo de hormigón analizado fueron ensayadas a compresión uniaxial. En la Figura 1 se muestran los resultados obtenidos, donde en el gráfico de la izquierda muestra diagramas de tensión-deformación axial y lateral, y el de la derecha, la evolución de las deformaciones volumétricas. Puede observarse que a medida que aumenta el porcentaje de reemplazo R, disminuye la resistencia a compresión, como así el módulo de elasticidad tangente inicial. Del análisis de resistencia y deformaciones volumétricas, se infiere que a medida que aumenta R, mayor es la degradación del material. Además, en la Figura 2, se observan los modos de falla resultantes para probetas de

Página 6 de 12

RAC30% y RAC60%. Puede observarse que la falla resulta a simple vista más distribuida en el caso del RAC60%, lo cual es característico de un hormigón de menor calidad.

Figura 2 – [FIUBA] Resultados: Compresión Uniaxial, modos de falla para RACs con R=30% y 60%

Con respecto a compresión triaxial, se realizaron ensayos considerando tres niveles de confinamiento lateral de 4.5, 15 y 21MPa, respectivamente. La edad de las probetas utilizadas en estos ensayos fue entre 35 y 50 días. Los resultados de los valores de resistencia pico obtenidos pueden verse en la Figura 3. Se concluye que como era esperable, el confinamiento logró un incremento sustancial en la resistencia, y que los RACs con mayores R presentaron mayor sensibilidad al confinamiento. Esto se explica considerando que al aumentar R, aumenta la porosidad, y consecuentemente, disminuye la calidad del material.

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

36.52 33.59 30.42 29.10

1-Conf: 4.5MPa2-Conf: 15.0MPa3-Conf: 21.0MPa

NAC

ssss3máx/f c'

RAC30% RAC60% RAC100%f c'=

1

2

1

2

1

21

3 2

33

3

Figura 3 – [FIUBA] Resultados: Tensión Pico en Compresión Triaxial, considerando RACs con distintos porcentajes R y distintos niveles de confinamiento

Página 7 de 12

Con respecto a los ensayos de tracción por compresión diametral realizados, los resultados obtenidos no permitieron extraer conclusiones claras. Los valores de resistencia medidos fueron de 4.04, 3.87, 3.90, y 3.32MPa, para el NAC, el RAC30%, RAC60% y RAC100%, respectivamente. Por lo tanto, la disminución en la resistencia al aumentar R, fue mucho más evidente en el caso de compresión uniaxial que en el caso de tracción indirecta.

CAMPAÑA EXPERIMENTAL EN UNISA

En esta sección se presenta un resumen de algunos de los resultados obtenidos en el programa experimental desarrollado con RACs en el Laboratorio de Ensayos de Materiales y Estructuras de la Universidad de Salerno, Italia. [14]

Esta campaña se concentró en analizar la incidencia sobre las propiedades fundamentales del hormigón del uso de agregados reciclados de hormigón junto con el uso de fly ash. En este caso, los agregados reciclados se obtuvieron a partir de la trituración del hormigón de desecho resultante de la demolición de un edificio que estaba ubicado en la región de Emilia Romagna, Italia. Estos agregados fueron seleccionados y clasificados para luego ser reutilizados en la elaboración de RAC.

Tanto los agregados naturales (piedra caliza triturada) como los reciclados, cuyo tamaño máximo fue de 31.5 mm, fueron subdivididos en cuatro rangos de acuerdo a su tamaño máximo nominal: N3, entre 20 y 31.5 mm; N2, entre 10 and 20 mm; N1, entre 2 and 10 mm; y arena cuando el tamaño nominal es menor que 2 mm. Las propiedades de absorción (a 24hs) fueron medidas en base a ASTM C127 para los agregados gruesos y C128 para los finos. También en este caso se comprobó que los agregados reciclados absorben una cantidad de agua mucho mayor que los naturales, como puede verse en la Tabla 3.

Type Sand (0-2 mm) N1 (2-10 mm) N2 (10-20 mm) N3 (20-31.5 mm)

Natural 1.20 0.70 0.50 0.30

Recycled 12.20 6.00 3.00 1.80

Tabla 3 – [UNISA] Propiedades de absorción

Se elaboraron once hormigones diferentes (Ver Tabla 4): un hormigón de referencia (denominado “NAC”) sin agregados reciclados ni fly ash; tres hormigones RAC con R=30% (RAC30), R=60% (RAC60) y R=100% (RAC100) respectivamente; tres hormigones RACs con reemplazo de parte de la fracción de arena por fly ash a los que se denominó “RAC30+FA”, “RAC60+FA”, etc., manteniendo constante el contenido de cemento; y cuatro hormigones RAC en los que se utilizó fly ash como

Página 8 de 12

reemplazo parcial del contenido de cemento (“NAC+FAsub”, “RAC30+FAsub”, etc.).

En la Tabla 4 puede verse la dosificación utilizada para los distintos hormigones considerados, y también el asentamiento medido en cada caso. En todos los casos la relación w/c fue igual a 0.506. Al igual que en los ensayos realizados en FIUBA, esta relación sólo tiene en cuenta el agua libre, y a la mezcla se le agregó un cierto volumen de agua de acuerdo a las propiedades de absorción de los agregados reciclados. Se utilizó un cemento Portland tipo CEMII/A-L42.5R (European Standards EN-197/1, 2000), con un peso por unidad de volume de 30,3 kN/m3.

NAC RAC30 RAC60 RAC100 RAC30 +

FA

RAC60 +

FA

RAC100 +

FA

NAC

+FAsub

RAC30

+ FAsub

RAC60

+ FAsub

RAC100

+ FAsub

Sand 8,99 9,04 7,56 - 8,24 7,48 - 7,50 8,91 7,40 -

RCA

(Sand) - - 1,16 7,72 - - 5,24 - - 0,82 6,01

N1 1,34 1,34 - - 1,34 - - 1,65 1,32 - -

RCA

(N1) - - 1,16 1,15 - 1,18 1,18 - - 1,14 1,14

N2 4,21 3,08 - - 3,07 - - 4,70 3,03 - -

RCA

(N2) - 1,01 3,66 3,62 1,01 3,72 3,72 - 1,00 3,59 3,59

N3 4,59 - - - - - - 5,05 - - -

RCA

(N3) - 4,06 3,99 3,94 4,05 4,06 4,06 - 4,01 3,95 3,91

Cement 3,09 3,11 3,05 3,02 3,10 3,10 3,10 2,50 2,78 2,78 2,78

FA - - - - 0,60 1,20 2,40 0,80 0,60 1,20 2,40

Slump 150 150 155 160 65 125 35 150 145 190 150

Tabla 4 – [UNISA] Dosificación (en KN/m3) y valores de asentamiento (en mm)

Para cada tipo de hormigón, se moldearon catorce probetas cúbicas de 150x150x150 mm3 en moldes de poliuretano las cuales fueron curadas a 22°C de temperatura y 100% de humedad relativa. Se evaluó la resistencia uniaxial a compresión de los distintos hormigones a la edad de 2, 7, 28 y 60 días de curado. También, se realizaron medidas de la durabilidad de acuerdo a la norma EN UNI 12390–8 (2002), por medio de ensayos de permeabilidad a la edad de 28 días. La permeabilidad fue medida por medio de la inyección de agua a una presión constante de 5 bars.

En la Tabla 5 se presentan los resultados de las resistencias a compresión medidas para los distintos hormigones a las edades indicadas previamente, como así también los resultados del ensayo de permeabilidad. Estos resultados muestran que el uso de agregados reciclados tiene una fuerte incidencia sobre la resistencia a compresión del hormigón, observándose una disminución mayor de la misma a medida que se incrementa el porcentaje de reemplazo R de agregados naturales por reciclados. Pero también, de los resultados puede observarse cómo esta resistencia

Página 9 de 12

puede mejorarse sustancialmente cuando se sustituye una parte de los agregados finos por fly ash. En el caso del RAC100, esta mejora fue particularmente notable. Los hormigones en los que se reemplazó cemento por fly ash, presentaron menores resistencias a compresión a edad temprana que el hormigón de referencia NAC, pero alcanzaron resistencias similares a la edad de 28 días, probablemente debido a los distintos tiempos de reacción del fly ash con respecto al cemento.

Por otro lado, también se comprobó una menor densidad en los RACs con respecto al NAC. Esto coincide con lo observado en otras investigaciones, concluyéndose que los RACs se caracterizan por tener una mayor porosidad, lo que se verifica a su vez con los mayors índices de permeabilidad medidos.

Mixtures Compression Strength [MPa]

Permeability [mm] Rcm

2 days Rcm

7 days Rcm

28 days Rcm

60 days

NAC 29.34 35.20 41.36 - 14.42

RAC 30 24.82 30.61 33.66 37.12 20.02

RAC 60 17.00 19.84 24.08 27.59 15.78

RAC 100 5.90 8.90 10.69 10.80 116.93

RAC 30 + FA 23.72 28.31 37.54 40.89 19.56

RAC 60 + FA 19.39 25.13 34.12 38.01 8.54

RAC 100 + FA 9.84 13.79 21.93 28.83 15.71

NAC + FAsub 24.78 31.45 41.92 50.48 1.54

RAC30 + FAsub 11.51 16.93 23.09 28.08 25.57

RAC60 + FAsub 8.93 16.30 23.75 32.61 25.21

RAC100 + FAsub 7.62 16.12 23.39 31.48 17.04

Tabla 5 – [UNISA] Resultados de resistencia a compresión y de permeabilidad para los distintos hormigones analizados

RECOMENDACIONES PARA EL USO ESTRUCTURAL DE RACs

En esta sección se presenta una serie de recomendaciones en las que el grupo involucrado en este trabajo se encuentra trabajando actualmente con el objeto de redactar un informe en el marco del proyecto EnCoRe orientado al uso de RACs con distintos coeficientes de reemplazo R de agregados naturales por agregados reciclados obtenidos a partir de la trituración de hormigón de descarte.

En primer lugar, se admite que la calidad del hormigón RAC resultante depende

Página 10 de 12

fundamentalmente de dos factores: la calidad de los agregados reciclados y el porcentaje de reemplazo R. Si bien se reconoce que muchos son los factores de incidencia, se reconocen a estos dos factores como los que mejor representan a todos los demás.

Se propone la siguiente expresión para evaluar la calidad de los agregados reciclados de hormigón

OA

RCA

RCA

AbsQI

Abs=

(1)

donde el numerador es el porcentaje de absorción de los agregados naturales y el denominador es el correspondiente a los agregados reciclados. Se considera que valores resultantes entre 0.30 y 1.00 implican agregados de excelente calidad, entre 0.10 y 0.30, muy buena, entre 0,06 y 0.10, buena, entre 0,04 y 0.06, pobres e inferior a 0,04, inaceptables. Cabe destacar que esta calidad puede mejorarse mediante el la técnica de producción de los agregados reciclados.

Sin embargo, dado que se asume que es la combinación de la calidad de estos agregados y el porcentaje de reemplazo R que se utiliza, se propone el siguiente factor de caracterización que involucra a ambos factores, y válido para valores de R>0

1.00 1 0.08 3.00RAC RCA

R

QIα≤ = + ≤

(2)

En la expresión anterior se sugiere un valor máximo de dicho factor de caracterización, indicando que si este valor no verifica, o bien habrá que reducir R o aumentar la calidad de los agregados.

En base a este factor de caracterización se propondrán una serie de expresiones para estimar las propiedades fundamentales del RAC resultante, que permitan utilizar de manera confiable las expresiones utlizadas habitualmente para el cálculo y dimensionamiento de hormigón armado disponibles en los códigos como el CIRSOC 201. Estas expresiones tendrán en cuenta que aún si se utiliza un hormigón RAC de una determinada resistencia característica a compresión, fundamentalmente la degradación en el módulo de elasticidad no permitirá utilizar en los cálculos las mismas expresiones que para hormigón estándar, con la consecuente incidencia en la predicción de deformaciones tanto de primero como de segundo orden.

Página 11 de 12

CONCLUSIONES

En este trabajo se presentaron una serie de resultados obtenidos a partir de ensayos experimentales realizados sobre Hormigón con Agregados Reciclados (RAC), considerando particularmente agregados reciclados obtenidos a partir de la trituración de hormigón de descarte.

Se consideraron distintos porcentajes de reemplazo de agregados naturales por reciclados como así también la inclusión de cenizas volantes o fly ash como adición. Se presentaron resultados de ensayos a compresión uniaxial a distintas edades, de ensayos triaxiales con distintos nivel de confinamiento y de tracción por compresión diametral.

Se demostró que en todos los casos, a medida que se aumenta el porcentaje de reemplazo de agregados naturales por agregados reciclados, se observa una degradación del hormigón que se evidencia por una disminución de la resistencia a compresión, una mayor porosidad, un menor módulo de elasticidad y una mayor sensibilidad al confinamiento.

En la última sección, se propuso un índice de calidad para evaluar a los agregados de hormigón reciclado como así también un índice de caracterización de RACs. En esta misma línea de investigación abierta se espera proponer expresiones que permitan estimar el módulo de elasticidad de RACs basadas en el índice de caracterización propuesta.

Agradecimientos

Se agradece a las autoridades de la Universidad de Salerno y a las de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires por el apoyo brindado para hacer posible la realización de los ensayos cuyos resultados se muestran en este trabajo, como así también a los alumnos y personal técnico que colaboraron en la implementación de los mismos. También, un particular agradecimiento al laboratorio Lomax por haber colaborado en la producción de los agregados reciclados utilizados en FIUBA.

REFERENCIAS

[1 ] Hansen T, Narud H. (1983), Strength of recycled concrete made from crushed concrete coarse aggregate. ACI – Concrete International, 5(1), 79–83.

[2 ] Buttler A, Machado E. (2005), Properties of concrete with recycled concrete coarse aggregates. ACI Special Publication SP-229-32; pp. 497–510.

[3 ] Corinaldesi V. (2010), Mechanical and elastic behaviour of concretes made of

Página 12 de 12

recycled concrete coarse aggregates. Construction and Building Materials, V.24, pp.1616–1620.

[4 ] Poon C., Shui Z., Lam L. (2004), Effect of microstructure of ITZ on compressive strength of concrete prepared with recycled aggregates, Construction and Building Materials, Vol.18(6), pp.461–468.

[5 ] Ryu J. (2002), An experimental study on the effect of recycled aggregate on concrete properties, Magazine of Concrete Research, Vol.54(1), pp.7–12.

[6 ] Casuccio M, Torrijos M, Giaccio G, Zerbino R. (2008), Failure mechanism of recycled aggregate concrete. Construction and Building Materials Vol.22(7), pp.1500–1506.

[7 ] Padmini A, Ramamurthy K, Mathews M. (2009), Influence of parent concrete on the properties of recycled aggregate concrete, Construction and Building Materials, Vol.23, pp.829–836.

[8 ] Yang K., Chung H., Ashour A. (2008), Influence of type and replacement level of recycled aggregates on concrete properties, ACI Materials Journal, Vol.105(3), pp.289–296.

[9 ] Xiao J., Li W., Fan Y., Huang X. (2012), An overview of study on recycled aggregate concrete in China (1996-2011), Construction and Building Materials, Vol.31, pp. 364-383.

[10 ] ACI 555-R01 (2001). Removal and reuse of hardened concrete. Report by ACI Committee 555, 26 pages.

[11 ] RILEM TC 121-DRG. (1994). Specification for concrete with recycled aggregates. Materials and Structures, RILEM Publications SARL, Vol. 27(173), pp. 557–559.

[12 ] Folino P, Xargay H. (2014) Recycled aggregate concrete – Mechanical behavior under uniaxial and triaxial compression. Construction and Building Materials, Vol.56, pp. 21–31.

[13 ] Djerbi Tegguer A. (2012), Determining the water absorption of recycled aggregates utilizing hydrostatic weighing approach, Construction and Building Materials, Vol.27(1), pp.112–116.

[14 ] Lima C., Caggiano A., Faella C., Martinelli E., Pepe M., Realfonzo R. (2013), Physical properties and mechanical behaviour of concrete made with recycled aggregates and fly ash, Construction and Building Materials, Vol.47, pp.547–559.