Estudio de las propiedades físicas y mecánicas del concreto de mediana a baja resistencia utilizando agregados ecológicos de concreto reciclado

Abstract

El reciclado de materiales es una alternativa para disminuir la explotación de recursos no renovables como lo son los agregados naturales utilizados en el concreto. En la presente investigación se tuvo como objetivo el estudio de las propiedades físicas y mecánicas del concreto de mediana a baja resistencia utilizando agregados ecológicos provenientes de concreto reciclado. Para tal fin se inició con el ensayo de agregados, cuyos parámetros sirvieron para definir su calidad y utilizar dichos valores en el diseño de mezcla para 3 tipos de concreto, los cuales son: PATRÓN (Concreto en el cual se usó agregados naturales, este sirvió como patrón, se utilizó como punto de comparación con los demás concretos), ECO (Concreto con agregados ecológicos de concreto reciclado, manteniendo fija la relación agua/cemento) y ECO+ADIT (Concreto con agregados ecológicos de concreto reciclado más aditivo superplastificante en 0.7% del peso de cemento, manteniendo fija la relación agua/cemento). En cada uno de los tipos se consideró la relación a/c=0.60, 0.65 y 0.70 con asentamiento de 3” - 4”. Al concreto en estado fresco se realizaron los ensayos de asentamiento, fluidez, peso unitario, contenido de aire, exudación, tiempo de fraguado y temperatura. Al concreto en estado endurecido se realizaron los ensayos de resistencia a compresión, tracción por compresión diametral, flexión, absorción, densidad y vacíos permeables, y finalmente se realizó la comparación de costos. Se tuvo como resultado que las propiedades de los agregados ecológicos fino y grueso variaron respecto de los agregados naturales como es el caso del peso específico, en el agregado fino se redujo en 14% y en el agregado grueso se redujo en 12.6%, la absorción, en el agregado fino aumento en 264% y en el agregado grueso aumento 558.1%. En el análisis de resultados se obtuvo la variación en porcentajes, entre los cuales los más relevantes respecto al PATRÓN son: La resistencia a compresión en ECO disminuyo en promedio 22.1% y en ECO+ADIT vario entre -5.8% hasta 1.6%, la flexión en ECO disminuyo en promedio 22.3% y en ECO+ADIT disminuyo en promedio 14.6%, la absorción en ECO aumento en promedio 102.0% y en ECO+ADIT aumento en promedio 79.2%, la densidad en ECO disminuyo en promedio 19.1% y en ECO+ADIT disminuyo en promedio 14.9%, y los vacíos permeables en ECO aumento en promedio 63.3% y en ECO+ADIT aumento en promedio 52.4%. En conclusión, se evidenció la influencia significativa de los agregados ecológicos en el concreto, estos se pueden usar en elementos de concreto no estructurales que no estén sometidos a suelos agresivos y/o expuestos a heladas.

The recycling of materials is an alternative to reduce the exploitation of non-renewable resources such as natural aggregates used in concrete. In the present investigation, the objective was to study the physical and mechanical properties of medium to low resistance concrete using ecological aggregates from recycled concrete. For this purpose, the aggregate test began, whose parameters served to define its quality and use said values in the mix design for 3 types of concrete, which are: PATRON (Concrete in which natural aggregates were used, this served as a standard, it was used as a point of comparison with the other concretes), ECO (Concrete with ecological aggregates from recycled concrete, keeping the water/cement ratio fixed) and ECO+ADIT (Concrete with ecological aggregates from recycled concrete plus superplasticizer additive at 0.7 % of cement weight, keeping the water/cement ratio fixed). In each of the types, the ratio w/c=0.60, 0.65 and 0.70 with a settlement of 3” - 4” was considered. Tests for settlement, fluidity, unit weight, air content, exudation, setting time and temperature were carried out on concrete in the fresh state. The tests of compression resistance, traction by diametrical compression, flexion, absorption, density and permeable voids were carried out on the concrete in the hardened state, and finally the cost comparison was carried out. The result was that the properties of the fine and coarse ecological aggregates varied with respect to the natural aggregates, such as the specific weight, in the fine aggregate it was reduced by 14% and in the coarse aggregate it was reduced by 12.6%, the absorption, in the fine aggregate it increased by 264% and in the coarse aggregate it increased 558.1%. In the analysis of results, the variation in percentages was obtained, among which the most relevant with respect to the PATRON are: The compressive strength in ECO decreased by an average of 22.1% and in ECO+ADIT it varied between -5.8% to 1.6%, the flexion in ECO it decreased by an average of 22.3% and in ECO+ADIT it decreased by an average of 14.6%, the absorption in ECO increased by an average of 102.0% and in ECO+ADIT it increased by an average of 79.2%, the density in ECO decreased by an average of 19.1% and in ECO +ADIT decreased by an average of 14.9%, and permeable voids in ECO increased by an average of 63.3% and in ECO+ADIT increased by an average of 52.4%. In conclusion, the significant influence of ecological aggregates in concrete was evidenced, these can be used in non-structural concrete elements that are not subjected to aggressive soils and/or exposed to frost.