Concreto con caucho:

INTRODUCCION

En la búsqueda de posibles materiales aplicables como componentes adicionales del concreto, se encontró la posibilidad de utilizar no solamente materiales que puedan mejorar las propiedades del concreto, si no, materiales que puedan ser obtenidos mediante reciclaje de agentes contaminantes del medio ambiente.

Se ha utilizado el caucho como material aditivo de una mezcla de concreto por las razones indicadas anteriormente ya que permite reducir las cantidades de CO2 que contaminan el medio ambiente y a su vez, otorgarle al material ciertas características especiales para la aplicación en distintos usos especiales.

Se ha utilizado de base investigaciones publicadas en la revista de la Facultad de Ingeniería Universidad Central de Venezuela, en donde se especifican las cantidades y las cualidades que debe tener el caucho para su aplicación.

ANTECEDENTES

En la publicación de la Revista de la Facultad de Ingeniería Universidad Central de Venezuela se puede encontrar el siguiente resumen:“Con la finalidad de minimizar el impacto ambiental que generan los neumáticos luego de transcurrida su vida útil, surge como objetivo fundamental del presente trabajo, analizar la influencia de la adición de la raspadura de las bandas de rodamiento de los neumáticos a los compuestos de concreto, a través de ensayos destructivos y no destructivos. Los estudios sobre resistencia a la compresión y a la tracción realizados a los compuestos a la composición de 5% en peso, así como con diferentes tamaños de partícula de caucho reciclado (grueso 1.19mm, fino<1.19mm, al azar) a la edad de 28 días, indican que la adición de caucho de tamaños de partícula denominados fino y grueso disminuye estas propiedades mecánicas. En cambio, para el compuesto con 5% en peso de caucho de tamaño al azar, los valores de estas propiedades mecánicas no presentan variaciones significativas al compararlos con el concreto tradicional. Por otra parte, la velocidad de pulso ultrasónico del compuesto con partículas de caucho al azar a los 28 días de curado presenta el mismo comportamiento que el concreto tradicional. Similar conducta muestran el modulo de elasticidad y la impedancia acústica”.También se han realizado aplicaciones del caucho en pavimentos ya que al ser un material elástico, permite soportar grandes cargas. Asi mismo, es útil como incorporador de aire ya que las partículas de caucho generan una estructura vacía interna que atrapa aire.

CARACTERISTICAS

De acuerdo con la bibliografía consultada el caucho es aplicable en:

“Parte de los componentes de las capas asfálticas que se usan en la construcción de carreteras, con lo que se consigue disminuir la extracción de áridos en canteras. Las carreteras que usan estos asfaltos son mejores y más seguras. Pueden usarse para materiales de fabricación de tejados, pasos a nivel, cubiertas, masillas, aislantes de vibración”.

“En el aislamiento acústico”.

“La inclusión de caucho en el concreto resulta en mayor durabilidad y elasticidad, lo cual da lugar a su utilización en importantes aéreas: como absorbedor de impacto en construcción de elementos viales y de sonido en barreras sónicas, y también en edificaciones sismo-resistente, etc.”ENSAYOS REALIZADOS:

Se utilizaron los valores del diseño de mezcla según el método del ACI para agregados de la cantera de Miguel Grau y se procedio a elaborar la mezcla para un volumen equivalente a dos probetas de concreto. Luego, se agregó caucho a una de estas en las condiciones que se describen a continuación:

El caucho, tal como indica la publicación en la revista utilizada como guía, debe de estar en trozos pequeños. Este tipo de caucho es utilizado para el mantenimiento de canchas de pasto sintético y se puede encontrar en Arequipa en los viveros que venden este tipo de pasto.

El porcentaje de caucho utilizado fue de 5% en peso y los tamaños promedio de las partículas de caucho debían ser mayores o iguales a 1.19 mm (grueso) y menores a 1.19 mm (fino) para obtener un tamaño “al azar” que permita lograr los resultados.

Muestra de caucho utilizado en las probetas de concreto

En el siguiente gráfico, se muestra la variación que puede tener el concreto si se alteran las medidas de las partículas de caucho:

Resistencia a la compresión de los distintos compuestos del ensayo realizado por la facultad de ingenierías de la Universidad central de Venezuela.

El tiempo de curado hasta la rotura de la probeta ha sido de 9 dias.

La mezcla en condición plástica no ha presentado mayores variaciones respecto a la de control ni problemas durante el curado.

RESULTADOS

Los resultados obtenidos de la rotura de las probetas elaboradas a los 9 días son:

Probeta sin caucho adicionado:

Carga axial: 22570 kgf.

Área: 165.13 cm2

F´c: 136.68 kgf/cm2

Probeta con caucho adicionado:

Carga axial: 16530 kgf.

Área: 165.13 cm2

F´c: 100.10 kgf/cm2

OTROS ASPECTOS

En el proceso de rotura de las probetas se pudo comprobar el efecto aislante de sonido que aporta el caucho ya que al romper la probeta sin caucho adicionado, el sonido de la máquina de compresión axial fue mayor que el que se produjo cuando se rompió la que si tenía caucho adicionado. Esta diferencia de sonido se puede notar en el video adjuntado a este informe.

CONCLUSIONES

1. El caucho como aditivo del concreto no tiene propiedades importantes pero si las tiene en cuanto a características especiales que pueden ser requeridas para cierto tipo de obras, como por ejemplo, que es un material acústico.

2. Al usar caucho, es necesario tener en cuenta el tamaño de las partículas ya que si son muy grandes o muy pequeñas puede que altere mucho la resistencia a la compresión.

3. La resistencia a la tracción es aumentada debido a que el caucho es un material elástico pero no ha podido ser comprobada esta hipótesis ya que no se permitieron hacer este tipo de ensayos en el laboratorio.

4. El caucho, aporta una estructura interna que permite reducir el peso del concreto debido a la porosidad que genera.