1 Hormigón Estructural Realizado Con Agregados Reciclados

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Hormigón estructural realizado con agregados reciclados: proceso de hidratación y modelos de resistencia a la compresión Este artículo reporta un estudio sobre el comportamiento mecánico del hormigón de árido reciclado (bastidores) y se destina principalmente a revelar la forma en que están fundamentalmente influenciadas por los constituyentes y las condiciones de la mezcla. Con este fin, se resumen los resultados de algunas pruebas experimentales llevadas a cabo en el Laboratorio de pruebas y Material Estructura (LMS) de la Universidad de Salerno (Italia) en muestras de mezclas de concreto hecho con agregados naturales (AN) y hacer hormigón reciclados (ARC), caracterizado por dos condiciones de humedad iniciales diferentes. La resistencia a la compresión se determina a diferentes edades de curado y el tiempo de evolución de la temperatura desarrollada dentro de las muestras de hormigón durante el fraguado y el endurecimiento son reportados para cada mezcla de hormigón. Al hacer uso de un modelo de flujo de calor teórico, las mediciones de temperatura se pueden emplear para identificar el proceso de hidratación del cemento, que tiene lugar en tales mezclas. Estos análisis pusieron de relieve claramente que la reacción de hidratación es significativamente influenciado, no sólo por la relación nominal de cemento agua, sino también por las condiciones de humedad inicial de los agregados reciclados, cuya significativamente mayor porosidad modifica el contenido de agua realmente disponible en la mezcla durante la hidratación del cemento. Por otra parte, las correlaciones lineales surgieron entre el llamado "grado de hidratación" y la resistencia a la compresión correspondiente. De hecho, la introducción de la medida del parámetro fundamental asa hidratación conecta el micro evolución estructural para el desarrollo de las propiedades mecánicas de escala macro de los CCR. Este enfoque multiescala es considerado como un paso clave en la simulación del comportamiento de las estructuras hechas de hormigones con áridos reciclados. INTRODUCCION Introducción procesos industriales generalmente producen residuos y emisiones que a menudo resultan en impactos ambientales y, por lo tanto, requiere la eliminación adecuada y procedimientos de manejo (Moll et al., 2005) .El sector de la construcción en su conjunto puede ciertamente ser clasificada entre las

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RESUMEN SOBRE EL HORMIGON RECICLADO

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Hormigón estructural realizado con agregados reciclados: proceso de hidratación y modelos de resistencia a la compresión

Este artículo reporta un estudio sobre el comportamiento mecánico del hormigón de árido reciclado (bastidores) y se destina principalmente a revelar la forma en que están fundamentalmente influenciadas por los constituyentes y las condiciones de la mezcla. Con este fin, se resumen los resultados de algunas pruebas experimentales llevadas a cabo en el Laboratorio de pruebas y Material Estructura (LMS) de la Universidad de Salerno (Italia) en muestras de mezclas de concreto hecho con agregados naturales (AN) y hacer hormigón reciclados (ARC), caracterizado por dos condiciones de humedad iniciales diferentes. La resistencia a la compresión se determina a diferentes edades de curado y el tiempo de evolución de la temperatura desarrollada dentro de las muestras de hormigón durante el fraguado y el endurecimiento son reportados para cada mezcla de hormigón. Al hacer uso de un modelo de flujo de calor teórico, las mediciones de temperatura se pueden emplear para identificar el proceso de hidratación del cemento, que tiene lugar en tales mezclas. Estos análisis pusieron de relieve claramente que la reacción de hidratación es significativamente influenciado, no sólo por la relación nominal de cemento agua, sino también por las condiciones de humedad inicial de los agregados reciclados, cuya significativamente mayor porosidad modifica el contenido de agua realmente disponible en la mezcla durante la hidratación del cemento. Por otra parte, las correlaciones lineales surgieron entre el llamado "grado de hidratación" y la resistencia a la compresión correspondiente. De hecho, la introducción de la medida del parámetro fundamental asa hidratación conecta el micro evolución estructural para el desarrollo de las propiedades mecánicas de escala macro de los CCR. Este enfoque multiescala es considerado como un paso clave en la simulación del comportamiento de las estructuras hechas de hormigones con áridos reciclados.

INTRODUCCION

Introducción procesos industriales generalmente producen residuos y emisiones que a menudo resultan en impactos ambientales y, por lo tanto, requiere la eliminación adecuada y procedimientos de manejo (Moll et al., 2005) .El sector de la construcción en su conjunto puede ciertamente ser clasificada entre las industrias potencialmente la mayoría de la producción de residuos ramas (Fischer y el salario, 2009). En particular, la demolición y / o el mantenimiento de las estructuras existentes (edificios, puentes, etc.), así como la construcción de nuevos edificios, implica la producción de grandes cantidades de residuos peligrosos (posiblemente Ortiz et al., 2009), comúnmente como Residuos de Construcción y Demolición (RCD o simplemente CDW) (Meyer, 2009). Por otra parte, el sector de la construcción y, en particular, la industria del hormigón se caracteriza también por una enorme demanda de materias primas (Schneider et al., 2011), que es otra parte importante de su impacto ambiental conjunto (Moya et al., 2010) .Por lo tanto , el uso de residuos obtenidos a partir de elementos de hormigón demolido para obtener áridos reciclados (RCA, hacer hormigón reciclado), es una de las soluciones más racionales para reducir los impactos de plegado múltiple de la industria del hormigón que mejorarán su huella de sostenibilidad (Directiva Europea de 2008 ). Varias investigaciones evaluaron la factibilidad de emplear recicla el ya mencionado agregados en la nueva producción de hormigón (Hansen, 1986) (ToledoFilho et al., 2013). (Hansen, 1986) (Toledo Filho et al., 2013). Sin embargo, la investigación de la influencia de las propiedades físicas y mecánicas clave cuando se añade agregado de concreto reciclado (RCA) a un concreto ordinario (NAC, Natural Aggregate Concrete) es todavía una cuestión abierta: como una cuestión de hecho, las investigaciones hasta ahora en este campo tiene simplemente seguido un enfoque empírico (Malesev et al., 2010). Por lo tanto, se necesita más investigación para entender mejor cómo las propiedades peculiares de RCA cambian los aspectos físicos y químicos del hormigón durante la mezcla, curado y endurecimiento. De los intereses particulares son las consecuencias de la mayor porosidad de RCA (Lima et al., 2013), que se deriva de la demolición y

De interés particular son las consecuencias de la mayor porosidad de RCA (Lima et al., 2013), que se deriva de la demolición y el procesamiento de los miembros de RC existentes, y cómo transformar los residuos obtenidos en agregados de concreto con fracciones de tamaño comunes. De hecho, la mayor porosidad de RCA y sus condiciones iniciales de humedad tienen una clara interacción con el agua de mezcla y pueden modificar la relación agua-cemento nominal (w / c) y la resistencia a la compresión resultante. La práctica común emplear (parcialmente) los agregados saturados de agua en las mezclas de concreto común puede no extenderse incondicionalmente a hormigones de árido reciclado (CCR). La razón principal es que la condición de humedad inicial de las ARC, potencialmente van desde completamente seco a totalmente saturado, puede tener una influencia significativa en las mezclas de RAC, tanto durante el estado fresco y endurecido (Mefteh et al, 2013;. Poon et al,. 2004). Intentos preliminares ya se han hecho para formular normas mezcla de diseño modificados que permiten la posibilidad de tener en cuenta este aspecto en particular de los áridos reciclados (Fathifazl et al., 2009). Sin embargo, no hay enfoques integrales se han formulado hasta ahora de que el control y predecir las propiedades resultantes de los CCR, incluyendo al mismo tiempo las propiedades intrínsecas de las ARC. Con este fin, los enfoques multi-escala, que son cada vez más común para el hormigón (Qian, 2012), pueden ser particularmente adecuada para simular el comportamiento de los CCR cuidar el comportamiento fundamental de cada uno de sus componentes (Koenders et al., 2013b).

Este estudio propone un enfoque fundamental para la investigación de las propiedades de los consejos consultivos regionales mediante la observación de los procesos de hidratación del cemento y examinar los cambios posiblemente inducidos en tales procesos por las características específicas de las ARC. De hecho, como se mencionó antes, las ARC se caracterizan generalmente por una porosidad significativamente mayor con respecto a los agregados ordinarios. Por lo tanto, la absorción de agua más alta inducida por una porosidad de este tipo puede tener una interacción relevante con el contenido de agua realmente disponible para reaccionar con el cemento y, por lo tanto, influir en el proceso de hidratación del cemento. El estudio se mueve de los resultados obtenidos en una campaña experimental llevadas a cabo en el Laboratorio de ensayo de materiales y estructuras (LMS) de la Universidad de Salerno, Italia. Las muestras de las mezclas de concreto preparados con RCA reemplazar el 100% de agregados gruesos se pusieron a prueba, junto con las muestras de la mezcla de referencia correspondiente hecho con sólo agregados ordinarios. Por otra parte, dos mezclas diferentes se prepararon tanto para RAC y uno ordinaria con el objetivo de considerar agregados bajo dos condiciones de humedad iniciales diferentes (a saber, secas y saturadas). Además de los ensayos mecánicos habituales realizadas en estudios similares que ya están disponibles en la literatura científica, la evolución temporal de la temperatura logra a partir de muestras fundidas en moldes de aislamiento térmico se controló durante el fraguado y endurecimiento fases, así: esto dio una visión indirecta en la evolución real de la reacción de hidratación del cemento que se desarrolló durante la reacción de tales fases. Por último, este documento está destinado principalmente a revelar la posible influencia de la tasa de reemplazo de los agregados en la evolución temporal del grado de hidratación y, por lo tanto, en las correlaciones de estos últimos con las propiedades mecánicas fundamentales de hormigón realizados con ARC. Para este fin, un modelo conceptual también se presenta para correlacionar la evolución en el tiempo de la resistencia a la compresión de hormigón con el estado real de la reacción de hidratación del cemento, que puede ser descrito en términos de "grado de hidratación" (Van Breugel, 1991). Por lo tanto, como una cuestión de principios, en este trabajo un enfoque de la evolución de micro-escala para cuantificar las propiedades mecánicas pertinentes del RAC se presenta: se trata de un paso fundamental para la formulación de un modelo multi-escala que permite la simulación de la respuesta global de las estructuras hechas de RAC.

2. formulación teórica del proceso de hidratación

La reacción química que se produce durante las fases de fraguado y endurecimiento del hormigón es impulsado por el proceso de hidratación del cemento y agua. La reacción que tiene lugar es fuertemente exotérmica en la naturaleza y resulta en una producción de calor dentro de un elemento de hormigón. La evolución en el tiempo de la reacción de hidratación puede ser descrita por el grado de hidratación h (t), que se define como la relación entre la cantidad de cemento que ha reaccionado en el momento t y su cantidad total disponible inicialmente dentro de una mezcla de hormigón. Por otra parte, la cantidad de cemento reaccionado es directamente proporcional al calor Q (t) producida en el mismo tiempo t. Por lo tanto, el grado de hidratación puede ser define y se mide en términos de la producción de calor:

Donde Qmax es el calor máximo teóricamente producido por todo el cemento disponible en la mezcla. Como cuestión de hecho, la producción de calor se ve afectada por la temperatura en el interior del hormigón que depende de la forma geométrica y el tamaño del elemento y en el calor producido. En particular, una expresión analítica sencilla se puede establecer entre la variación de la temperatura Ta (t) y la producción de calor Q (t) en el tiempo, en condiciones adiabáticas?:

¿Dónde? pc representa el peso específico, cc el calor específico del hormigón y C la cantidad de cemento por unidad de volumen. Por lo tanto, la temperatura Ta (t) desarrollado dentro de las muestras curadas en condición adiabática se podría definir mediante la introducción de la ecuación. (2) en la ecuación. (1):

Donde TR representa la temperatura ambiente. Como consecuencia, el grado de hidratación en condiciones adiabáticas puede ser indirectamente define y se mide en términos de temperaturas:

En la que XH, max es el máximo grado de hidratación teóricamente alcanza al final de la reacción química de la pasta de cemento (iefor t → ∞). Basándose en las observaciones experimentales acerca de curar de muestras de hormigón en condiciones adiabáticas, la siguiente relación empírica fue propuesta para describir la producción de calor durante el proceso de hidratación (Van Breugel, 1991):

onde Q * max es la cantidad total de calor producida, mientras que, T y B definir la forma de la función reportado en la Ec. (5). Las fases de fraguado y endurecimiento de la pasta de cemento no se describen explícitamente por esta función hidratación adiabática. Por lo tanto, la simulación de la evolución temporal de la temperatura en el interior de hormigón se ve afectada por esta etapa inicial de hidratación, así como por el flujo de calor que ocurre en realidad en toda masa de hormigón y sus límites con el ambiente exterior. El calor que fluye en el interior del hormigón se puede describir (en un espacio mono-dimensional, como se esquematiza en la Fig. 1) por una ecuación diferencial parcial (PDE) con la siguiente ecuación:

en la que ^ c es el coeficiente de conductividad térmica para el hormigón y qc (x, t) es la tasa de producción del calor de reacción por unidad de masa y se puede expresar como sigue:

donde Qc es la función que describe el calor generado en la condición no adiabático hasta el tiempo t.

Como cuestión de hecho, la tasa de producción de calor qcis fuertemente afectada por la temperatura desarrollada dentro de la muestra de hormigón. Por lo tanto, los campos T qcand están estrictamente relacionadas entre sí, ya que los últimos controles de la cinética de reacción y es, a su vez, influenciado por la cantidad real y la tasa de calor producido por la misma reacción de hidratación (y disipada en condiciones semi-adiabáticas) . Particularmente, el efecto de la (absoluto) la temperatura T en la cinética de V (T) de una amplia clase de procesos químicos (entre los cuales la reacción de hidratación del cemento) se puede expresar a través del principio bien conocido "tiempo de la temperatura equivalencia" por Arrhenius, que puede ser empleado para expresar la relación entre la tasa real de qc producción de calor (T) y el qa tasa correspondiente (Ta), que han sido desarrollados por la reacción bajo condiciones adiabáticas (Martinelli et al, 2013.):

donde AV es un valor de referencia de la velocidad de reacción, EA es la llamada energía de activación aparente (en J / mol) de las reacciones químicas en consideración y R es la constante universal de los gases (R ≈ 8,3145 J / mol K). Las aplicaciones que se proponen en este documento se basan en el supuesto de EA = 33 000 J / mol, según los resultados disponibles en la literatura científica (Van Breugel, 1991). Aunque, por definición, la cantidad de calor producido por el proceso semi-adiabática verdadera Qcand la correspondiente idealmente adiabática uno Qa son los mismos, dos temperaturas diferentes, posiblemente indicados como T y Ta, desarrollar en los dos casos para el mismo valor de la grado de hidratación (que se pretende en el presente documento como la variable único estado correspondiente), como resultado de las diferentes condiciones de contorno. Sin embargo, el Principio de Arrhenius, analíticamente interpretado por la Ec. (8), se puede aplicar para resolver una relación entre las dos temperaturas diferentes y las dos tasas de producción de calor desarrollado en las dos reacciones correspondientes para el mismo grado de hidratación (Martinelli et

al, 2013).:

Debido a limitaciones de longitud de este papel, no hay más detalles se informan en el modelo teórico para simular el proceso de hidratación en muestras de hormigón caracterizadas por diferentes condiciones de contorno térmicas (es decir adiabática, semi-adiabática, isotérmica) .Sin embargo, la solución de este problema matemático y todos sus detalles acerca de la formulación de concreto ordinario están disponibles en la literatura científica (Martinelli et al., 2013). Por otra parte, una primera aplicación del modelo de hidratación descrito anteriormente se ha propuesto recientemente (Koenders et al., 2013A). El presente documento está destinado específicamente a la investigación de los procesos de hidratación y sus correlaciones con la resistencia a la compresión tanto de hormigón ordinario y RAC: esta investigación se centra en la influencia de la

Tabla 1

Composición química del cemento Portland experimental empleado en esta campaña.

Condición de humedad inicial de los agregados naturales y reciclados en la evolución de la resistencia a la compresión.

3. Materiales y actividad experimental

En esta sección se describen las principales propiedades de los materiales y mezclas de hormigón con áridos reciclados analizados en este estudio. Todas las mezclas fueron producidas mediante el uso de CEM I de acuerdo con la EN 197 (EN, 2011), que se caracteriza por el 95-100% de clinker y una masa específica de 3100 kg / m3. En términos de propiedades mecánicas, se prevé un valor característico de 30 MPa para la resistencia a la compresión después de 3 días, con un aumento previsto de 55 MPa después de 28 días (EN, 2011). Tabla 1 informa de la composición química del cemento Portland empleada en este estudio. Los áridos reciclados utilizados en este estudio fueron obtenidos de la demolición de elementos de concreto y se clasificaron en los dos rangos de tamaño siguientes, al igual que como los agregados naturales, de acuerdo con la práctica local:

- N1, con un diámetro nominal que van desde 4,75 hasta 9,5 mm; - N2, con un diámetro nominal que van desde 9,5 hasta 19,0 mm.

Por otra parte, la arena natural (con un diámetro nominal de menos de 4,75 mm) también fue empleado en esta actividad experimental. La absorción de agua y el peso específico se

determinaron para las fracciones de ambos agregados naturales y reciclados. Tabla 2 presenta los resultados de las pruebas experimentales anteriores. Con el objetivo de evaluar tanto el efecto de la sustitución agregado grueso y su condición inicial de humedad, cuatro mezclas fueron diseñados como se informa en la Tabla 3. En particular, se produjeron ambos hormigones con agregados naturales y reciclados gruesos (son respectivamente denotan con "NAT" y "RAC "en la Tabla 3). Por otra parte, agregados gruesos naturales y reciclados se mezclaron en cualquiera de las condiciones secas o saturadas:

Condición en seco: los agregados gruesos se secaron durante 24 horas en un horno a una temperatura constante de 100◦C (EN 1097-6, 2013; ASTM, 2012). - Condición saturada: los agregados gruesos se saturaron durante 24 horas en agua (EN 1097-6, 2013; ASTM, 2012) y, antes de la mezcla, la superficie de los agregados se secó con un paño.

Las etiquetas "DRY" y "SAT" identificar la condición de humedad inicial de estas mezclas. Por lo tanto, la mezcla con la etiqueta "NAT-DRY" se hace con componentes naturales, y todos estos agregados gruesos (N1 + N2) se utilizaron en condiciones de humedad inicial seca durante la colada. Por el contrario, la mezcla con componentes naturales (N1 + N2) y todo en condición saturada de humedad inicial se identifica con la etiqueta "NAT-SAT". Por último, para las otras mezclas, "RAC-DRY" y "RAC-SAT" todos los agregados gruesos naturales fueron reemplazados con reciclados los secos y saturados, respectivamente. Para todas las mezclas se empleó la arena natural en estado seco y su absorción de agua ha sido considerada durante la mezcla con el fin de evitar la variación de agua libre a cemento que se mantiene invariantly a 0,50.

Se observó la evolución en el tiempo de resistencia a la compresión de hormigón cúbico en muestras preparadas con las mezclas antes mencionadas en las diferentes edades de curado. Para este fin, las muestras de hormigón se ensayaron después de 1, 3 y 28 días de curado con agua en condiciones isotérmicas con la temperatura externa de 20 ± 2◦C. Por último, con el fin de analizar el proceso de hidratación, una muestra de cada mezcla curada dentro de una caja aislante que impone condiciones de contorno semi-adiabáticos de todo el cubo de hormigón (Fig. 1). La evolución temporal de la temperatura desarrollado dentro de la muestra de hormigón y fuera de la cara exterior de la capa de aislamiento más delgado se monitorizó mediante dos termopares con el objetivo de evaluar el proceso de hidratación.

Tabla 2

Absorción de agua después de 24 horas y el peso específico de los agregados naturales y reciclados.

Tabla 3

Mezclar diseño.

4. Análisis de los resultados

Esta sección presenta los resultados de las mediciones experimentales en términos de resistencia a la compresión, que se obtiene en un lote de muestras de cada mezcla de hormigón curado en condiciones isotérmicas, y la evolución temporal de la temperatura, controlarse de muestras curadas condiciones-inseminación adiabática descritos en la Sección 3 .

4. Análisis de los resultados

Esta sección presenta los resultados de las mediciones experimentales en términos de resistencia a la compresión, que se obtiene en un lote de muestras de cada mezcla de hormigón curado en condiciones isotérmicas, y la evolución temporal de la temperatura, controlarse de muestras curadas condiciones-inseminación adiabática descritos en la Sección 3 .

3.4.1. Resultados de resistencia a la compresión

Higo. 2 informes de la evolución temporal de la resistencia a la compresión cúbico para las mezclas mencionadas anteriormente y, como se esperaba y ampliamente descrito en la literatura científica (Lima et al., 2013) el uso de agregados gruesos reciclados conduce a una disminución significativa en la fuerza (alrededor 30%) cuando se sustituyen agregados gruesos naturales. Sin embargo, esto

resultó ser fuertemente dependiendo de la fuerza, la morfología y la metodología de procesamiento de los agregados reciclados (Lokhorst, 1999). Sin embargo, los valores de la fuerza obtenida para el hormigón se mezcla con agregados reciclados considerados (alrededor de 30 MPa a los 28 días) siguen siendo compatibles con el uso de dichos hormigones en aplicaciones estructurales. El presente estudio se destina principalmente a investigar el papel de la capacidad de absorción de agua más alto de agregados reciclados en las propiedades mecánicas resultantes de hormigón. La importancia de este aspecto físico se pone de relieve mediante la comparación de los resultados obtenidos a partir de las mezclas con agregados reciclados caracterizadas por diferentes condiciones iniciales de humedad. Las barras de color naranja en la figura. 2 se refiere a tales mezclas y muestran que el uno con agregados reciclados secas siempre conduce a valores más altos para la resistencia a la compresión con respecto a la una con agregados saturados: tal diferencia es más de 10% después de 28 días de curado cuando se aplica agua isotérmica de las dos series de muestras. Como cuestión de principio, las fuerzas superiores obtenidos para las mezclas "en seco" es también un resultado esperado y pueden ser interpretados teniendo en cuenta que en este tipo de mezclas de una cierta cantidad de agua libre

Fig. 2. Tiempo de evolución de la resistencia a la compresión.

M. Pepe et al. / Mecánica Communications Research 58 (2014) 139-145

Fig. 3. Simulación experimental y numérica de la evolución temporal de temperatura: NAT-DRY.

Fig. 5. simulación experimental y numérica de la evolución temporal de temperatura: RAC-DRY.

Fue absorbida por los agregados reciclados y, por tanto, se tradujo en valor real inferior de la relación de cemento agua y, como consecuencia de esto, en una microestructura más densa con una capacidad mayor resistencia.

4.2. Evolución de la temperatura y la reacción de hidratación.

En esta subsección se informa de la evolución temporal de la temperatura controlada en muestras de las cuatro mezclas en estudio, curados en condiciones semi-adiabática en una caja aislante. En particular, las líneas representadas en las Figs. 3-6 representan las mediciones experimentales obtenidas para cada muestra. La mezcla se hace referencia como AT-DRY (Fig. 3) presenta un valor máximo para la temperatura igual a 48.7◦C alcanzó 12 h después de la colada, mientras que para la mezcla NAT-SAT (Fig. 4) la temperatura máxima se alcanza después de 13 h y su valor es igual a 47.5◦C.

Los datos experimentales de la temperatura de hidratación para los hormigones fabricados con componentes naturales ponen de manifiesto que la mezcla con agregados inicialmente seca presenta una evolución temporal similar de temperatura con un valor de pico ligeramente más alto que sugiere un proceso de hidratación casi idénticos. Esta diferencia es casi insignificante debido a la relativamente baja cantidad de agua absorbida por los agregados naturales en un estado saturado (véase la Tabla 2) y, debido a esto, la poca influencia de este en el agua a cemento real para las dos mezclas denotados como "NAT-DRY" y "NAT-SAT". Por el contrario, una diferencia significativamente mayor puede ser observado para las dos mezclas con agregados reciclados. De hecho, la temperatura desarrollada dentro de la muestra de la mezcla "RAC-DRY" alcanza un valor máximo de la temperatura de 49.8◦C después de 10 h (Fig. 5), donde está la temperatura observada para "RAC-SAT" son significativamente menores y su máximo valor no exceda 45◦C y producirse un tiempo de curado más largo, 14h, están representados en la figura. 6. Esto demuestra la fuerte influencia del agua absorbida en la relación (local) de cemento y agua, el ingenio de esto, en el proceso de hidratación (véase también la Tabla 3), así como en el rendimiento de la microestructura.

Fig. 4. Simulación experimental y numérica de la evolución temporal de temperatura: NAT-SAT.

Fig. 6. Simulación experimental y numérica de la evolución temporal de temperatura: RAC-SAT.

Tabla 4

Parámetros de identificación de la evolución de calor en condiciones adiabáticas.

Grado de hidratación-a Grado de hidratación-a

Grado de hidratación-a Grado de hidratación-a

Fig. 7. Grado de hidratación vs resistencia a la compresión.

4.3. Revelando la correlación entre la resistencia a la compresión y el grado de hidratación Una vez habiendo identificado los procesos de hidratación, la evolución en el tiempo del grado de hidratación h (t) bajo condiciones isotérmicas puede ser simulado por el cambio de las condiciones de contorno de la ecuación diferencial presentado en la Sección 2. Estas condiciones corresponden a las condiciones de curado reales de las muestras de hormigón que fueron probados en la compresión (Martinelli et al, 2013;.. Koenders et al, 2013A). Fig. 7 informa la correlación resultante entre el grado de hidratación y resistencia a la compresión para las cuatro mezclas en estudio. Las cifras ponen de manifiesto que una correlación lineal se puede reconocer, como ya se ha mencionado por para hormigón convencional hecho con componentes naturales (Lokhorst, 1999) .Como una cuestión de principio, el comportamiento lineal de la resistencia a la compresión como una función del grado de hidratación, podría describirse con la siguiente formulación (Lokhorst, 1999):

Donde ˛0 es el grado "crítico" de hidratación, por debajo del cual la evolución de la resistencia a la compresión en el hormigón se considera despreciable, y Rcm, Maxis la fuerza máxima ficticia en el caso de la hidratación completa (˛ = 1,0). Las correlaciones lineales de la ecuación. (10) se caracteriza por una pendiente m = Rcm, max / (1 - ˛0) cuyo valor es

Tabla 5

Parámetros de identificar el comportamiento lineal de resistencia a la compresión.

Reportado en la Tabla 5 para cada mezcla, junto con los obtenidos para Rcm, max y ˛0.

La comparación entre "NAT" y mezclas "RAC" resaltar que la reacción del cemento y su evolución relacionada resistencia del hormigón se ve afectada significativamente por la sustitución total: de hecho, diferentes valores de m e identificar la correlación lineal definida en la Ec. (10) para los diferentes lotes de muestras. Las muestras RAC concretas presentan un menor valor de ˛0 y un valor más bajo para m. Esto significa que el uso de agregados reciclados resultados en una ganancia de resistencia inicial anteriormente, una fuerza potencial máximo más bajo Rc,max menor y menor tasa de crecimiento m.

Por último, cabe destacar que la correlación lineal dio a conocer entre el grado de hidratación y resistencia del hormigón, así como la clara influencia que se destacó entre dicha correlación y los dos parámetros clave de hormigón con áridos reciclados (es decir, la tasa de reemplazo y la condición inicial de humedad), es la contribución clave de este trabajo para el estudio del comportamiento mecánico de hormigones con componentes reciclados, que generalmente se aborda desde un punto de vista meramente empírico basado en el análisis empírico de experimental resultados.

5. Conclusión

El presente estudio reporta los resultados analizados de algunos aspectos relevantes del comportamiento mecánico de hormigones elaborados con áridos gruesos reciclados, mientras se centra en el proceso de hidratación como un posible parámetro clave fundamental para describir la evolución de la fuerza. Con base en los resultados presentados en las secciones anteriores, las siguientes observaciones pueden ser finalmente comentó:

- Los perfiles de temperatura medidos, como el desarrollado dentro de las muestras de hormigón, se pueden utilizar, por una parte, para determinar los parámetros para la curva adiabática de hidratación, que identifica la reacción de hidratación del cemento y, por otro lado, para simular su evolución bajo diferentes condiciones de contorno. - La simulación del proceso de hidratación muestra una clara evolución lineal entre la resistencia a la compresión y el grado de hidratación. - Esta correlación está claramente afectada por la relación (local) de agua a cemento, la porosidad

de los agregados reciclados que determinan la condición de humedad inicial, la metodología de procesamiento de la determinación de la morfología y daños en el interior, y la tasa de sustitución agregada.

Por último, la correlación y dio a conocer los puntos de vista propuestos en los parámetros clave que controlan el desarrollo de la fuerza se considera como un enfoque más fundamental y base física para comprender el comportamiento mecánico de hormigones con componentes reciclados. Los resultados presentados muestran la influencia de la utilización de las ARC en concreto en el comportamiento mecánico de RAC. Sin embargo, con el fin de promover el uso de las ARC en concreto, el trabajo de investigación adicional se debe hacer en los aspectos relacionados con la durabilidad. Para hormigón ordinario, se supone que tanto la durabilidad y la resistencia a la compresión a ser fuertemente controlada por los mismos parámetros clave (es decir, la porosidad del hormigón). Por lo tanto, una posible correlación entre la resistencia a la compresión (en este trabajo) y durabilidad (no cubiertos en este documento) también podría ser resuelto, pero, en el caso de los CCR, la investigación adicional debe confirmar o modificar estas posibles relaciones entre durabilidad y resistencia.