INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DEL ORIENTE

DEL ESTADO DE HIDALGO

TALLER DE INVESTIGACIÓN II

PROYECTO: CONCRETO RECICLADO

SUSTENTABILIDAD DEL CONCRETO DEMOLIDO Y DE ESCOMBROS

ING. ALICIA CHAVARRIA LOPEZ

LUCERO TOVAR HERNANDEZ

ING. CIVIL

6° SEMESTRE

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ÍNDICE

TEMA PAG

Introducción……………………………………………………….

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Objetivos………………………………………….

……………….. 4

Antecedentes……………………………………………………

…. 5

Marco Teórico…………….…….

………………………………….. 8

Justificación…………………...

…………………………………… 14

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Desarrollo o planteamiento del problema…..

……………………... 15

Conclusiones.

………………………………………………………. 18

Bibliografía...…...

…………………………………………………. 19

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo, trata la posibilidad de usar materiales provenientes de desechos sólidos, tales como los residuos producidos en obras de demolición, remodelación y construcción, principalmente concreto demolido, para emplearlos como construcción, ya que con esto se ayudaría a mejorar el entorno ambiental que nos rodea. Es por ello que enseguida se da una breve introducción de lo que consiste este uso y su importancia.

La reutilización y el reciclaje de los residuos de la construcción a lo largo del ciclo de vida de los edificios y las infraestructuras es una de las estrategias fundamentales para alcanzar la sustentabilidad en este sector. Y para ello, el concepto de residuo debería dar paso a la consideración de este flujo de materiales como un recurso.

Es importante considerar la necesidad de ordenar y mejorar la actual gestión y valoración de los residuos y las opciones ambientalmente más recomendables son la utilización y el reciclaje.

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La mayoría de los problemas ambientales que padecemos son debidos a la generación de residuos y su vertido al medio. Y sin lugar a dudas, lo son los problemas ambientales más alertantes, tanto a escala global como a escala local.

La tendencia en la construcción es tener un ciclo de vida lo más cerrado posible, que actúe de forma óptima con la economía y razonable con el medio ambiente.

OBJETIVOS

Debido a los cambiantes patrones de suministro, demandas de materiales y a la creciente preocupación por conservar la calidad del ambiente esta investigación tiene como objetivo investigar la posibilidad de reciclaje en el país y la reutilización de los residuos de construcción y demolición que pueden ser reutilizados directamente o con transformaciones mínimas, que habiendo sido desechados en obra resulten útiles en obras nuevas. Otro aspecto a tomar es la generación de residuos de obra y en particular la incidencia de los envases de los materiales de construcción.

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ANTECEDENTES

El empleo del concreto reciclado data a tiempos posteriores a la segunda guerra mundial, donde los europeos enfrentaban la problemática de la gran acumulación de escombros en sus ciudades destruidas, motivo por el cual se dedicaron a reciclar los desperdicios y utilizarlos como material de construcción, dándoles muy buenos resultados.

En esa época los desechos se utilizaron en la elaboración de concreto para la reconstrucción, en Gran Bretaña y Alemania, de sus ciudades destruidas por la guerra. Más adelante, cuando las fortificaciones fueron demolidas el material de desecho obtenido fue en gran parte aprovechado en la construcción.

Las publicaciones de esos años, reportaron las propiedades del concreto reciclado, principalmente en textos ingleses, alemanes y rusos. Las experiencias de Europa motivaron a realizar algunas investigaciones sobre el reciclaje del concreto en Estados Unidos en esa época.

Los romanos utilizaron con frecuencia el agregado quebrado del ladrillo embutido en una mezcla de la masilla de la cal con polvo del ladrillo o la

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ceniza volcánica. Construyeron una variedad amplia de estructuras que incorporaron la piedra y concreto, incluyendo los caminos, los acueductos, los templos y los palacios.

Los romanos antiguos utilizaron losas de concreto en muchas de sus estructuras públicas grandes como el Coliseo y el Partenón. El concreto también fue utilizado en la pared de la defensa que abarca Roma, más muchos caminos y los acueductos que todavía existen hoy.

Los romanos utilizaron muchas técnicas innovadoras para manejar el peso del concreto. Para aligerar el peso de estructuras enormes, encajonaron a menudo tarros de barro vacíos en las paredes. También utilizaron barras de metal como refuerzos en el concreto cuando fueron construidos techos estrechos sobre callejones.

John Smeaton, uno de los grandes ingenieros del siglo XVIII, logró un triunfo al construir el faro de Eddystone en Inglaterra. Los faros anteriores en este punto habían sido destruidos por las tormentas y el sitio estaba expuesto a la extrema fuerza del mar.

Pero Smeaton utilizó un sistema en la construcción de su cantería, él bloqueó las piedras unas en otras y para las fundaciones y el material de junta utilizó una mezcla de la cal viva, arcilla, arena y escoria de hierro machacada (concreto). Esto ocurrió en 1774.

Es el primer uso del concreto desde el período romano.

El primer concreto moderno producido en América se utiliza en la construcción del canal de Erie. Se utilizó el cemento hecho de la "cal hidráulica" encontrada en los condados de Madison en Nueva York, de Cayuga y de Onondaga. Primero llamado "La zanja de Clinton", el canal de Erie se abrió en 1825. Fue un instrumento en la apertura de la expansión a través de la región de Los Grandes Lagos.

Su éxito comercial fue atribuido a menudo al hecho de que el coste de mantenimiento de los pasos de concreto era muy bajo. El volumen del concreto usado en su construcción le hizo el proyecto de construcción de concreto más grande de sus días.

(1906) August Perret diseñó y construyó un edificio de apartamentos en París que usa las aplicaciones qué él llamó "sistema trabeated para el concreto reforzado. Fue estudiado y también imitado ampliamente y además influenció profundamente la construcción en concreto por

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décadas. Se considera una estructura seminal en el temprano movimiento arquitectónico moderno porque utilizó la fuerza extraordinaria del concreto reforzado para crear un edificio que tenía un marco de soporte que no dependía del espesor de las paredes.

(1908) Thomas Alva Edison construyó 11 hogares de concreto moldeados en sitio en Unión, Nueva Jersey. Esos hogares aún siguen siendo utilizados. Él también puso la primera milla del camino en concreto cerca de New Village, Nueva Jersey.

Thomas Edison creyó que el concreto era el material que revolucionaría los hogares. Él quería que el trabajador promedio pudiera vivir en casas finas, que el concreto haría rentable. Este modelo adornado era similar a los 11 hogares que él construyó. Usando concreto y formas avanzados, cada hogar era vertido de piso a techo en un día.

En 1946, Gluzhge investigó en Rusia el uso de desechos de concreto como agregado, encontrando que dichos agregados tenían un peso específico menor que el agregado natural, y que el concreto elaborado con dicho agregado de concreto demolido tenía una baja resistencia a la compresión.

Por otra parte, con resistencias a la compresión iguales, la resistencia a la flexión del concreto con agregados de reciclado era mayor que las de las mezclas de control. Si se usaban agregados finos de concreto, el contenido de cemento tenía que incrementarse excesivamente.

Desde 1990 la protección ambiental es tema prioritario en el país. Sin embargo, todavía no existe la suficiente conciencia en el sentido de que vigilar hoy el ambiente es prevenir el ciudadano del futuro. Aunque se ha promovido la protección del entorno, la falta de una coordinación entre el gobierno y población ha hecho que se avance muy lentamente.

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MARCO TEORICO

En la actualidad los conceptos de ecología y medio ambiente están adquiriendo mayor importancia a nivel mundial, esto afecta directamente a la industria de la construcción por que el tipo de actividades que involucran a la industria de la construcción pueden tener consecuencias perjudiciales e incluso irreversibles sobre el medio ambiente, aparte de que cada día son más escasos los recursos naturales primarios a extraer.

Es por esto la necesidad e importancia de tener que introducir en la construcción algunos cambios que ayuden a la conservación y al mejoramiento de nuestro entorno.

Una tendencia en la construcción actual es el reciclaje de residuos de construcción y demolición, en la siguiente tabla se muestra una clasificación incluyendo los principales componentes dependiendo el tipo de actividad.

Actividad Tipo de obra Componentes Principales

Demolición ViviendaEdificios

Obras Publicas

Antiguas: mampostería, ladrillo, madera, yeso, tejas, etc.Recientes: ladrillo,

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hormigón, hierro, acero, metales, escombro y plásticos.Industriales: hormigón, acero, ladrillo, mampostería, etc.

Construcción Excavación TierraEdificación y Obras Publicas

Fierro, acero, ladrillos, bloques, tejas y materiales no férreos.

Reconstrucción Suelo, roca, hormigón, cal, yeso, pavimento, ladrillo y escombro.

La cuantificación del volumen de producción y composición de los residuos de demolición y construcción todavía se enfrenta al problema de la falta de datos o estadísticas viables en nuestro país, lo que nos obliga a manejar estimaciones efectuadas a través de cálculos indirectos.

Haciendo una comparativa con los países de la Unión Europea, a continuación se presenta la siguiente tabla en la cual se indican las cifras de producción de residuos de demolición y construcción (RDC).

En algunos países de la Unión Europea bajo una apropiada legislación, formulación, control y normas, se están consiguiendo niveles de reciclaje aceptables, la reutilización y reciclaje de los residuos y del concreto es ya una realidad en Europa.

País Producción(Miles de

Toneladas)

ProducciónPer-cápita

(Kg-Hab-Año)Alemania 53000 880Bélgica 7000 700

Dinamarca 6500 1275España 11000 285Francia 30400 580Grecia ---- ----

Holanda 14000 940Irlanda 400 110

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Italia 2750 50Reino unido 50000 900

Como puede deducirse del contenido de esta tabla, la viabilidad de las cifras en ellos expresadas varia ampliamente de un país a otro, lo cual refleja en buena medida los diferentes niveles de atención que los gobiernos y empresas privadas del sector presentan a este tema.

Los antecedentes en nuestro país son nulos en cuanto a reciclaje se refiere y más si hablamos de reciclaje de concreto, siendo esto uno de los principales problemas para nuestro gobierno y sobre todo para la industria.

Nuestro país produce anualmente 20 millones de metros cúbicos de concreto, de los cuales no se recicla ni el 1% y los cuales se vierten incontroladamente en los basureros.

La construcción de proyectos de vivienda es una de las actividades económicas más rentables en muchos países. La presencia de escombros es un factor común en proyectos de infraestructura. En general, se puede decir que el escombro está compuesto por un 20% de hormigón, un 50% de material de albañilería (cerámico, escayolas, etc.), un 10% de asfalto y un 20% de otros elementos como maderas.

Como se puede apreciar, el ejercicio de esta actividad genera gran cantidad de escombros de diferentes clases provenientes de las distintas etapas constructivas. Desde la localización y replanteo hasta la entrega de la obra se presenta heterogeneidad en la composición de estos residuos.

Las autoridades ambientales han determinado unos sitios de acopio de estos residuos, se depositan en espacios a cielo abierto en donde son sometidos a un proceso de compactación por maquinaria pesada.

Lograr la conservación del ambiente es responsabilidad de todos los habitantes del planeta. Con mayor razón, la protección de los recursos que componen ese ambiente. Por tanto, lograr un consenso en el procedimiento adecuado para la correcta disposición y aprovechamiento

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comercial de estos recursos se convierte en una tarea para los ingenieros civiles.

Surge entonces esta propuesta para el manejo integral de residuos sólidos específicamente de escombros, producidos durante la construcción de proyectos de vivienda.

Clasificación de los residuos en construcción.

Los residuos sólidos pueden clasificarse de acuerdo a principios y criterios variados de acuerdo a la tecnología disponible, origen de los residuos, posibilidad de tratamiento, legislación ambiental vigente y el lugar. Los escombros de materiales provenientes de demoliciones y desechos de excavaciones, frisos, enchapes y estructura reforzada hacen parte de aquellos residuos que pudieran ser rehusados en aplicaciones industriales. Es importante recalcar que los escombros recuperados no se pueden contaminar, es decir, deberán estar libres de basura, papel y tóxicos.

Una clasificación práctica sugiere que se pueden reciclar adoquines, arcillas, bloques, tabiques, ladrillos, concreto simple, mampostería, cerámicos y material de carpeta asfáltica (figura 1). Para el caso del almacenamiento se sugiere la implementación de sistemas de riego por aspersión para la estabilización de material participado.

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Gestión integral de los residuos en construcción.

Establecer un programa de gestión de residuos de escombros es una norma de carácter pro ambiental, que es imprescindible de implementar en todo proyecto de construcción y que debe ser elaborada con soluciones polivalentes, es decir que ofrezcan soluciones.Particulares pero que a la vez pueden ser integradas al sistema que tenga la región. La Figura 2 muestra el flujo grama para establecer un plan de gestión residuos de escombros, el cual debe ser adaptado en cada localidad e integrado al programa de la región como se expuso anteriormente.

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En la actualidad la alternativa más extendida para la eliminación de estos residuos de construcción y demolición es el vertido, es importante tener en cuenta que estos ocupan un gran volumen dentro de los vertederos lo cual reduce el tiempo de vida útil de los mismos, generando a su vez un gran problema debido a la falta de lugares de depósito apropiados y esto se convierte en un grave problema ya que si no se gestionan correctamente pueden comportar impactos ambientales provocando deterioro de los recursos naturales, contaminación, destrucción de flora y fauna, etc.

El reciclaje presenta grandes atractivos frente a la utilización de materias primas naturales. La gran ventaja es que soluciona a un mismo tiempo la eliminación de unos materiales de desecho y que, mediante el aprovechamiento de estos residuos para obtener una nueva materia prima, por lo tanto se reduce la cantidad de recursos naturales primarios a extraer.

Actualmente México se encuentra 20 años atrás de Estados Unidos y 30 años detrás de Europa en su capacidad de reciclado de residuos industriales sin embargo, es emocionante ver como el problema se está tratando, aunque en México no existen figuras exactas del reciclaje de residuos industriales, los materiales que son reciclados y reutilizados más frecuentemente, incluyen madera, ladrillos, papel, cerámica, vidrios y tierra de la capa superficial del suelo.

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JUSTIFICACIÓN

Nos hemos dado a la tarea, el investigar cuales serian las ventajas y desventajas o mejor dicho los pros y contras del reciclado de concreto, pues consideramos un tema valioso para nuestra nación, y con ello poder prevenir la escasez de rellenos sanitarios así como la contaminación de mantos acuíferos, y por si fuera poco la sobre explotación de los recursos naturales existentes en México.

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DESARROLLO O PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Concretos reciclados y de alta tecnología.

En términos de innovación, puede decirse que todo lo involucrado en la fabricación y uso de materiales de construcción está sujeto a reinventarse (Fischetti 2009). Esto es particularmente cierto en el caso del cemento, ya que como ya se comentó, su fabricación resulta en emisiones inaceptablemente altas de gases invernadero.

Dichas emisiones provienen en lo esencial de dos fuentes:

A) La energía de calor requerida para la cocción de la materia prima.

B) La liberación de dióxido de carbono que resulta de las reacciones químicas que se dan durante dicha cocción.

Dentro de un contexto de sustentabilidad es fundamental pensar en cementos que requieran menores temperaturas de cocción, y liberen menos gases invernadero. En cuanto a la fabricación de concreto, es importante pensar en el reciclado de materiales de desecho, y de mezclas altamente durables que no requieran mantenimiento, y puedan ser utilizadas con propósitos estructurales. Aunque lo anterior pudiera parecer excesivo en términos de planteamiento, lo cierto es que se ha constituido en el paradigma de las grandes compañías fabricadoras de cemento a nivel mundial. Como consecuencia, en esta década han surgido concretos de alta tecnología que denotan compromiso hacia la noción de sustentabilidad.

Vale la pena mencionar la Iniciativa Sustentable del Cemento (The Cement Sustainability Initiative), cuyos objetivos son incrementar la contribución de la industria del cemento al desarrollo sustentable del planeta, y fomentar el entendimiento público de esta contribución.

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Varias investigaciones han dado lugar a cementos que pudieran calificarse de ecológicos o verdes. Estos cementos no sólo no generan cantidades importantes de dióxido de carbono durante su cocción, sino que son capaces de retirarlo en mayores cantidades de la atmosfera durante su fraguado.

En términos de durabilidad es importante tener en cuenta que varios foros ecológicos internacionales consideran que las edificaciones construidas en el futuro deben contemplar horizontes de vida mucho más largos que los actuales, y la posibilidad de una modernización periódica de instalaciones y contenidos (incluso se ha llegado a hablar del “reciclado” y “rehúso” de las edificaciones).

Dentro de un contexto así, las condiciones planteadas para un desarrollo sustentable harán que muy pronto se incremente la expectativa actual de vida útil (50 años) de las estructuras de concreto reforzado, lo que implica eliminar la necesidad de un monitoreo periódico de su agrietamiento, y minimizar las medidas para su mantenimiento.

Paradójicamente, mientras que varias estructuras de concreto no reforzado construidas por los romanos han resistido hasta nuestros días el paso del tiempo en excelentes condiciones, varias estructuras importantes construidas durante el Siglo XX se han deteriorado con una rapidez sin precedentes.

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Concreto de escombros

Cuando ciertas estructuras hechas de cemento son demolidas o renovadas, el reciclaje de cemento es un método cada vez más común para reutilizar los escombros resultantes.

El cemento solía ser transportado hasta vertederos para deshacerse de él, pero su reciclaje tiene un número de beneficios que lo ha hecho una opción más atractiva en esta época de conciencia medioambiental, leyes medioambientales, y el deseo de mantener los costos de las construcciones lo más bajos posibles.

El árido de cemento recolectado tras la demolición se introduce en una moledora. Las unidades de molido aceptan únicamente trozos libres de basura, madera, papel, y otros materiales similares. Los metales como los usados en el forjado son aceptables, ya que pueden ser eliminados con electroimanes y otros sistemas de separación, tras lo que son fundidos para su reciclaje en otras instalaciones. Los remanentes de los bloques de cemento se ordenan por tamaño.

Los trozos más grandes pueden ser reconducidos a la máquina. Tras llevar a cabo del molido, las partículas son filtradas por varios métodos distintos.

Cada año se producen en el mundo alrededor de 25,000 millones de toneladas de concreto, que se suman a los más de 85,000 millones de metros cuadrados (m2) de edificios ya construidos en el planeta. Al respecto, la Iniciativa para el Cemento Sustentable, que depende del Consejo Mundial de Negocios para el Desarrollo Sustentable, precisa en su documento “Reciclando concreto” que tan sólo Estados Unidos, Japón y los países europeos generan al año unos 900 millones de toneladas de desperdicio de construcción y demolición.

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CONCLUSIONES

Pensamos que no se puede dejar a un lado el inminente problema de contaminación que hoy en día se vive en todo el mundo y principalmente en nuestro país, y es un hecho que mientras no exista un control demográfico y una cultura de reciclaje de desechos, la capacidad de almacenamiento en nuestros rellenos sanitarios irá disminuyendo y con esto se acrecentarán los tiraderos clandestinos, teniendo como resultado focos de infecciones muy grandes que así mismo tendrán que pagar sus consecuencias, futuras generaciones.

Es momento de que la sociedad o la industria privada inicien una campaña masiva, para difundir una cultura que empieza desde la educación en el hogar y terminará con el reciclado de desechos de construcción para así poder explorar todos los recursos tanto naturales como artificiales.

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BIBLIOGRAFÍA

o El hormigón reciclado, alternativa para reconstruir edificios en Haití.mht

o Reciclaje de cemento - Wiki pedía, la enciclopedia libre.mht

o Nordhic action – plan for claner technology, waste an reuce.

o (Citado de Espacio, Tiempo y Arquitectura: el crecimiento de una nueva tradición, por Sigfried Giedion, Harvard University Press, 1954. Aguafuerte del informe de Smeaton sobre el faro, una narrativa del edificio y una descripción de la construcción del faro de Eddystone).

o “EL FUTURO DEL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE LAS EDIFICACIONES DE CONCRETO REFORZADO: UNA VISIÓN BASADA EN LA SUSTENTABILIDAD” Jul-dic10_1

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