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HORMIGONES RECICLADOS
11 Encuentro Tecnológico“Gestión Medioambiental de la Industria en Magallanes”
Punta Arenas, 12 de agosto de 2010
Ing. Claudio HerreraPCR
Industria de la Construcción Medio AmbienteGenera residuosReutiliza residuos
Cadena productiva consume ≈ 40 – 75 % de recursos naturalesConsumo de recursos naturales ≈ 10 tn/hab/añoPaises desarrollados ≈ 45-85 tn/hab/año
Residuos de la Construcción ≈ 500 Kg/hab/año > Basura Urbana(USA, Europa y Japón: 2/3 RCD vienen de Ho. “antigüo” ó albañilería)
Producción Anual de Hormigón (2007) ≈ 13 billones de tn.
Todo lo que consumimos un día será basura, y consumimos másde lo que el planeta soporta.
Composición de residuos de Construcción y Demolición (RCD) - España
Ciclo Ideal en la Industria de la Construcción
ProyectarConstruirAgotar “vida útil”DemolerReciclarVolver a proyectar con nuevo material
Hormigón Sustentable
CLAVES: (algunas…)
Optimizar el diseño estructural Optimizar la producción de materiales componentesAnálisis del ciclo de vida (costo/año de v.u.) Costo InicialAumentar la Durabilidad > Vida útil (50, 100, 150 años) Reciclar Hos. “antigüos” ó “desechados”, como agregados (AR):
Necesidad uso de AR:
•Falta de lugares para “almacenar” residuos•Agotamiento de las canteras (contaminación del paisaje / alteración del equilibrio de la naturaleza)
AR
Bases y subbases de Pavimentos
Hormigones en general
Premoldeados Adoquines Bloques Mobiliario urbano
AR - Aplicaciones
AR - ProducciónProducción de AR comienza en el lugar de “demolición”:
AR - Producción
AR - ProducciónPlantas de Producción AR ≈ Agregados Convencionales– Trituradoras– Tamices– Cintas transportadoras+– Imanes para eliminar acero y otros materiales ferrosos– Mecanismos para eliminación de elementos extraños y contaminantes
Hormigón con restos de armadura
Hormigón con concreto asfáltico fuertemente adherido
Concreto asfáltico proveniente de bacheos
Hormigón de tamaño mínimo
Hormigón apto para reprocesar
-10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%
2%
1%
8%
21%68%
Porcentaje en peso de materiales componentes del hor-migón demolido
En muchos casos el AR proveniente de “pavimentos antigüos” es más que suficiente para “pavimentos nuevos”
Ej.: (ACPA)
7,30 x 0,23 m. 7,30 x 0,25 m.
El ag. Grueso reciclado ocupa ≈ 40% del volúmen del Ho. nuevo
AR - Características• GranulometríasAgregado Grueso (desde 1982 ASTM incluyó en la definición de “agregados” al Hormigón Reciclado)
Límites ASTM = Norma Chilena
• GranulometríasAgregado Fino
AR - Características
La experiencia indica que solamente de un 10 a 20 % AFR es beneficioso.Fracciones < 2 mm. Producen > reducciones de Resistencia
• Densidad – Absorción – DesgastePropiedades más afectadas con relación AC/AN• densidad <• absorción de agua >• desgaste > (datos disponibles indican que
cumplen con las especificaciones)
• Resistencia ciclos hielo-deshielo: Evaluarla
AR - Características
• Sustancias contaminantes / Impurezas
AR - Características
Cantidades máximas admisibles de impurezas deletéreas en agregados reciclados
Tipo de Agregado
Plasticos, Terrones de Arcilla y otras impurezas de densidades <
1950 Kg/m3 [Kg/m3]
Asfalto, plásticos, pinturas, ropa, madera y otras partículas de materiales similares
retenidas en el tamiz de 1,2mm (N°16), y otras impurezas de densidades < 1200 Kg/m3
[Kg/m3]
Grueso Reciclado 10 2
Fino Reciclado 10 2
Porcentaje de Impurezas (en Volumen)
Impureza Yeso - Cal Suelo Madera Yeso hidratado Asfalto Pinturas
% del agregado, en
volumen7 5 4 3 2 0,2
AR – Efectos sobre HormigónPropiedad Reemplazo 100% AG Reemplazo < 50% AG
Rango % reemp.
Rc: compresión + 10 % / - 20 % + 10% / - 20% 20-50%
Rf: flexotracción + 15 % / - 30 % + 2% / - 6% 20-50%
Rh: hendimiento + 15 % / - 30 % + 10% / - 10% 20-50%
Módulo de E - 5 % / - 35 % + 10% / - 20% 50%
+ 10% / - 10% 20-30%
Retracción 0 % / + 60 % - 10% / + 37% 20-50%
Fluencia + 10 % / - 20 % + 15% / + 22% 50%
+ 1% / + 2% 20%
Hormigón reciclado y patrón con igual dosificación
• Dosificación de Hormigones con AR = Métodos de Hormigón Convencional•Uso de AR de Hos. bien caracterizados y seleccionados: aplicables a la fabricación de Hormigones Estructurales•Calidad de Ho. Origen: > Resistencia = • > densidad / < absorción / < desgaste de
AR •Hormigones de prueba son mandatorios
AR – Efectos sobre Hormigón
AR – Situación en EuropaReciclaje de Escombros de Construcción y Demolición
País ProducciónAnual (000 t)
% utilizado Destino
Bélgica 7.000 (1990) 87% Ag. p/Ho.: 17% Carreteras: 70%
Francia 24.000 (1990) 15% Ag. p/Ho.: 1,5% Carreteras: 8,2%
Terraplenes y rellenos: 5,3%
Gran Bretaña 30.000 (1999) 45% Ag. p/Ho.: 2% Carreteras: 9%
Terraplenes y rellenos: 34%
UE 180.000 (1999)
28% Ag. p/Ho.: 2,2% Carreteras: 9,5%
Terraplenes y rellenos: 16,3%
España 38.500 (2003) 10% Bases y subbases de carreteras: 3%Explanadas: 3,5%
Rellenos: 3,5%
AR – Situación en el Mundo
• Pocos Paises tienen normativa y especificaciones• Otros mientras elaboran, cuentan con guías y recomendaciones• Existen para referencia, recomendaciones y normas extranjeras (USA/Paises Bajos/Reino Unido/Australia/Dinamarca/Alemania/Japón)• Adaptadas a necesidades de c/País (grandes variaciones en tipos de agregados permitidos, fracciones utilizadas, especificaciones para Ho.• Disponer de Normas Técnicas MOTOR
AR – Que dificulta su aplicación ?
Sustituye al AC/AN, de valor ($) reducido aún
Calidad inferior (en gral.) al AC/AN, pero aceptable
Necesita > control para garantizar uniformidad
Desconocimiento y desconfianza del comportamiento No existen Normas Técnicas (se redactan pliegos y recomendaciones en los casos que se utilizan)
AR – Limitaciones
• Para Ho. Est. Procedentes de escombros de Ho y sólo fracción gruesa
• RILEM AR c/Abs. ≤ 10% p/Rc 50 Mpa
• Japón AR c/Abs ≤ 7% p/Rc 24 Mpa
Desarrollo Sustentable:
Reinventar la Construcción
Innovación tecnológica Desarrollo técnico-científico
Mayor “vida útil” y durabilidad Evaluar costo del ciclo de vida
Cambios culturales / cambios de paradigmas
Desarrollo Sustentable:
Sustentabilidad ≈ capacidad para durar“Longevidad” es un elemento crucial
(ASCE 1999: reparar ó reemplazar miles de apoyos de puentes Ho. ≈ u$s 80 billones / fondos fed./año ≈ u$s 5 a 6 billones / futuro: vu ≥ 100 - 120 años; ppales 150 años)
Mayor desafío “Industria del Hormigón”:Lograr un patrón sustentable de crecimiento
“El saber no es suficiente, debemos practicar; el deseo no es suficiente, debemos actuar”
Goethe
Desarrollo Sustentable: “aquél que satisface las
necesidades del presente sin comprometer la capacidadde las generaciones futuras para satisfacer sus propias
necesidades”. (UN Asamblea General 1987)
La tierra NO es infinita
Gracias !