Estudio del concreto de mediana a alta resistencia elaborado con agregado grueso reciclado comercial y cemento Portland tipo V

Abstract

En la actualidad, es necesario encontrar alternativas para reducir el impacto ambiental de la extracción de materiales, así como el volumen de los residuos de construcción y demolición. Algunos de estas alternativas son los agregados reciclados (AR), que actualmente se producen por pocas empresas en el Perú. Siendo necesario comparar sus propiedades frente a los agregados naturales y de los concretos elaborados con uno u otro material, puesto que actualmente el uso de agregados reciclados se limita a la elaboración de bloques de concreto y para poder masificar su uso se deben estudiar sus propiedades y su influencia en los concretos. De los antecedentes encontrados, se observó que, al analizar las propiedades de los agregados, se ha encontrado que el reciclado presenta una disminución en su peso unitario suelto, compactado, específico y su tamaño y un aumento en la absorción, contenido de humedad y abrasión, respecto al natural. Asimismo, se encontró una disminución en las propiedades físicas y mecánicas de los concretos con AR, sobre todo en la resistencia a la compresión. Sin embargo, solo se han estudiado agregados obtenidos de manera manual, siendo necesario analizar las propiedades e influencia en el concreto, de los AR que se venden en nuestro país, lo cual se aborda en la presente tesis. En esta investigación se analizaron las propiedades de los AR y su influencia en las propiedades del concreto, al sustituir de manera parcial y total el agregado grueso natural por agregado grueso reciclado (AGR). El programa experimental comprendió la preparación de mezclas de concreto con un slump de 6” a 7”, se realizaron ensayos en estado fresco y en estado endurecido, se empleó el AGR en porcentajes de sustitución de 25 %, 50 % 75 % y 100 % respecto del agregado natural, y se consideraron relaciones a/c de 0,45, 0,50, y 0,55. Los valores encontrados en los ensayos de los agregados mostraron que el reciclado presenta menor tamaño, peso unitario y peso específico y mayor contenido de humedad, absorción y abrasión que el natural. De los ensayos en el concreto fresco y endurecido se obtuvo que los valores de las propiedades, de manera general, de los concretos con agregado reciclado han variado mínimamente en relación a las del concreto patrón. Por lo tanto, se determinó que el AGR comercial puede ser empleado como sustituto del agregado grueso natural.

Currently, it is necessary to find alternatives to reduce the environmental impact of the extraction of materials, as well as the volume of construction and demolition waste. Some of these alternatives are recycled aggregates (RA), which are currently produced by few companies in Peru. It is necessary to compare their properties with natural aggregates and concrete made with one or another material, since currently the use of recycled aggregates is limited to the production of concrete blocks and in order to spread its use, its properties and its influence on concrete must be studied.

From the background found, it was observed that when analyzing the properties of the aggregates, it has been found that recycling presents a decrease in its loose, compacted, specific unit weight and its size, and an increase in absorption, moisture content and abrasion, with respect to natural. Likewise, a decrease in the physical and mechanical properties of concrete with AR was found, especially in compression resistance. However, only aggregates obtained manually have been studied, making it necessary to analyze the properties and influence on the concrete of the AR sold in our country, which is addressed in this thesis. In this research, the properties of RA and its influence on the properties of concrete were analyzed, by partially and totally replacing the natural coarse aggregate with recycled coarse aggregate (RCA). The experimental program included the preparation of concrete mixtures with a slump of 6" to 7", tests were carried out in the fresh state and in the hardened state, RCA was used in substitution percentages of 25 %, 50 %, 75 % and 100 % with respect to the natural aggregate, and w/c ratios of 0,45, 0,50, and 0,55 were considered. The values found in the tests of the aggregates showed that the recycled ones has a smaller size, unit weight and specific weight, and higher humidity content, absorption and abrasion than the natural one. From the tests on the fresh and hardened concrete it was obtained that the values of the properties, in general, of concrete with recycled aggregate have varied minimally in relation to those of standard concrete. Therefore, it was determined that commercial RCA can be used as a substitute for natural coarse aggregate.