Estudio de las propiedades del concreto elaborado con agua residual tratada y agregado fino reciclado, para a/c 0.45 y 0.50

Abstract

En esta investigación se realizó un estudio de las propiedades del concreto tras el reemplazo de agua potable y arena natural por agua residual tratada y arena reciclada. Ambos reemplazos fueron totales. El agua residual tratada se obtuvo de CITRAR-UNI, mientras que la arena reciclada se obtuvo de una empresa especializada en proporcionar agregado reciclado de construcciones. La arena y la piedra naturales se obtuvieron de las canteras de Trapiche y UNICON. Todos los componentes del concreto se obtuvieron en la zona de Lima Metropolitana. Las relaciones a/c usadas para el diseño de las mezclas fueron 0.45 y 0.50, el método de diseño usado fue el de la máxima compacidad de la combinación de agregados, donde también se usaron las tablas del método ACI 211. El agua residual tratada que fue utilizada cumplió con los límites que establece la NTP 339.088:2021, referente a la cantidad de cloruros, sulfatos, sólidos totales por masa y álcalis que pueden estar contenidos en agua para mezcla de concreto. Los diseños patrón fueron elaborados con agua potable y agregados naturales. Para los diseños variante se hizo un reemplazo total de agua potable y arena natural por agua residual tratada y arena reciclada. Los ensayos realizados al concreto fresco tuvieron como objetivo determinar el asentamiento, peso unitario, contenido de aire, tiempo de fraguado y exudación. Para ambas relaciones a/c, tras el reemplazo de agua potable y arena natural por agua residual tratada y arena reciclada, el asentamiento y el contenido de aire aumentaron, mientras que el peso unitario y el tiempo de fraguado disminuyeron. Para la exudación no se encontró una tendencia definida, porque para a/c de 0.45 disminuyó y para a/c de 0.50 aumentó. Los ensayos realizados al concreto endurecido tuvieron como objetivo determinar la resistencia a compresión y la resistencia a tracción. Para ambas relaciones a/c, tras el reemplazo de agua potable y arena natural por agua residual tratada y arena reciclada, la resistencia a compresión disminuyó, mientras que la resistencia a tracción aumentó.

In this investigation, a study of the properties of concrete was carried out after the replacement of drinking water and natural sand by treated wastewater and recycled sand. Both replacements were total. The treated wastewater was obtained from CITRAR-UNI, while the recycled sand was obtained from a company specialized in providing recycled construction aggregate. Natural sand and natural stone were obtained from the Trapiche and UNICON quarries. All concrete components were obtained in the Lima Metropolitana area. The w/c ratios used for the design of the mixes were 0.45 and 0.50, the design method used was the maximum compactness of the combination of aggregates, where the ACI 211 method tables were also used. The treated wastewater that was used complied with the limits established by NTP 339.088:2021, referring to the amount of chlorides, sulfates, total solids by mass, and alkalis that may be contained in water for concrete mixing.The pattern designs were made with potable water and natural aggregates. For the variant designs, a total replacement of potable water and natural sand was made with treated wastewater and recycled sand. The tests carried out on the fresh concrete had the objective of determining the settlement, unit weight, air content, setting time and exudation. For both w/c ratios, after replacing potable water and natural sand with treated wastewater and recycled sand, slump and air content increased, while unit weight and setting time decreased. No definite trend was found for exudation, because for a/c of 0.45 it decreased and for a/c of 0.50 it increased. The tests carried out on the hardened concrete had the objective of determining the compressive strength and the tensile strength. For both w/c ratios, after replacing drinking water and natural sand with treated wastewater and recycled sand, the compressive strength decreased, while the tensile strength increased.