Propiedades físico-mecánicas y durables de hormigones reciclados

Abstract

El reciclado de los residuos de construcción y demolición para ser empleados en la producción de hormigones, principalmente aquellos que provienen de la trituración de hormigones de desecho, se ha convertido en una alternativa de gran importancia respecto a la disminución de la contaminación ambiental, permitiendo además una reducción en la explotación de recursos naturales no renovales. Las propiedades que presentan los agregados reciclados se ven modificadas con relación a las que poseen los agregados naturales de densidad normal, principalmente su porosidad, densidad y resistencia. Estas diferencias son atribuidas al mortero de cemento que se encuentra adherido a las partículas de agregado natural, o bien constituyendo una partícula por sí mismo. Respecto al comportamiento resistente, los hormigones reciclados pueden presentar resistencias similares a las del hormigón de origen, dependiendo de la calidad y porcentaje de agregado reciclado utilizado. Sin embargo, el desempeño durable que presentan los hormigones reciclados podrá variar en función de las características de los hormigones, del porcentaje de agregado reciclado utilizado y de las condiciones a las cuales son expuestos. El objetivo principal del presente trabajo de Tesis consiste en determinar la influencia que tiene el nivel de resistencia y el tipo de agregado grueso natural (AGN) del hormigón de origen sobre las propiedades de los agregados gruesos reciclados (AGR). A tal fin, se elaboraron hormigones de razones a/c 0,45 y 0,65 empleando AGN de uso habitual en diferentes regiones del país, tales como piedra partida granítica, cuarcítica y basáltica, y canto rodado silíceo. Los AGR se obtuvieron de la trituración de dichos hormigones, analizándose diferentes propiedades físico‐mecánicas de los mismos, como granulometría, densidad, absorción, desgaste ʺLos Ángelesʺ, pasa tamiz de 75 μm, peso por unidad de volumen, porcentaje de vacíos, índices de lajosidad y elongación, y contenido de mortero, comparativamente con las correspondientes a los AGN. El comportamiento mecánico de los hormigones elaborados con 25 y 75 % de AGR se compara con el de los hormigones con 100 % de AGN. Para ello se realizaron evaluaciones de las resistencias a compresión, tracción por compresión diametral y módulo de rotura en flexión, determinándose también el módulo de elasticidad estático. Además, se realizaron valoraciones con ensayos semi‐destructivos (Break‐Off) y no destructivos (ultrasonido y frecuencia de resonancia) a fin de determinar las posibles modificaciones que pueden producirse debido a las características que poseen los AGR. Con el fin de adquirir un mayor conocimiento sobre la durabilidad de los hormigones reciclados, se analizan distintas propiedades de transporte comparándolas con las de hormigones de igual nivel resistente elaborados con agregados naturales. Se realizaron determinaciones de absorción de agua por inmersión, succión capilar, penetración de agua a presión y difusión de cloruro en inmersión. Además, se presentan los resultados obtenidos en experiencias de campo sobre hormigones expuestos en suelo con sulfato. De los resultados obtenidos surge que el tipo de AGN del hormigón de origen puede tener mayor influencia que la razón a/c sobre algunas propiedades de los AGR, como la densidad, la absorción de agua, la resistencia a la abrasión y el contenido de mortero. En cuanto a la resistencia a compresión, en los hormigones con 75 % de AGR se alcanzaron los mismos niveles resistentes que en los hormigones originales, mientras que en los elaborados con 25 % de AGR la resistencia se incrementó en aproximadamente 15 %. Con relación al comportamiento durable, en los hormigones con 75 % de AGR de granito y basalto los parámetros de transporte por capilaridad y permeabilidad duplican a los determinados en los hormigones originales, mientras que en los elaborados con 25 % de AGR de canto rodado se produce una disminución del orden del 25 %. Respecto a la difusión de cloruro, los hormigones con AGR de cuarcita y canto rodado muestran una mayor capacidad de retención de cloruro con relación a los hormigones originales, la cual se incrementa con el contenido de AGR. En base a los resultados obtenidos surge que, al igual que lo que sucede en los hormigones convencionales, la razón a/c es el principal factor que condiciona el desempeño durable de los hormigones reciclados, debiéndose considerar en segundo término el tipo de AGN empleado. Al incrementarse la razón a/c, el tipo y porcentaje de AGR utilizado se constituye en un factor de mayor importancia.