HORMIGONES RECICLADOS

11 Encuentro Tecnológico“Gestión Medioambiental de la Industria en Magallanes”

Punta Arenas, 12 de agosto de 2010

Ing. Claudio HerreraPCR

Industria de la Construcción Medio AmbienteGenera residuosReutiliza residuos

Cadena productiva consume ≈ 40 – 75 % de recursos naturalesConsumo de recursos naturales ≈ 10 tn/hab/añoPaises desarrollados ≈ 45-85 tn/hab/año

Residuos de la Construcción ≈ 500 Kg/hab/año > Basura Urbana(USA, Europa y Japón: 2/3 RCD vienen de Ho. “antigüo” ó albañilería)

Producción Anual de Hormigón (2007) ≈ 13 billones de tn.

Todo lo que consumimos un día será basura, y consumimos másde lo que el planeta soporta.

Composición de residuos de Construcción y Demolición (RCD) - España

Ciclo Ideal en la Industria de la Construcción

ProyectarConstruirAgotar “vida útil”DemolerReciclarVolver a proyectar con nuevo material

Hormigón Sustentable

CLAVES: (algunas…)

Optimizar el diseño estructural Optimizar la producción de materiales componentesAnálisis del ciclo de vida (costo/año de v.u.) Costo InicialAumentar la Durabilidad > Vida útil (50, 100, 150 años) Reciclar Hos. “antigüos” ó “desechados”, como agregados (AR):

Necesidad uso de AR:

•Falta de lugares para “almacenar” residuos•Agotamiento de las canteras (contaminación del paisaje / alteración del equilibrio de la naturaleza)

AR

Bases y subbases de Pavimentos

Hormigones en general

Premoldeados Adoquines Bloques Mobiliario urbano

AR - Aplicaciones

AR - ProducciónProducción de AR comienza en el lugar de “demolición”:

AR - Producción

AR - ProducciónPlantas de Producción AR ≈ Agregados Convencionales– Trituradoras– Tamices– Cintas transportadoras+– Imanes para eliminar acero y otros materiales ferrosos– Mecanismos para eliminación de elementos extraños y contaminantes

Hormigón con restos de armadura

Hormigón con concreto asfáltico fuertemente adherido

Concreto asfáltico proveniente de bacheos

Hormigón de tamaño mínimo

Hormigón apto para reprocesar

-10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%

2%

1%

8%

21%68%

Porcentaje en peso de materiales componentes del hor-migón demolido

En muchos casos el AR proveniente de “pavimentos antigüos” es más que suficiente para “pavimentos nuevos”

Ej.: (ACPA)

7,30 x 0,23 m. 7,30 x 0,25 m.

El ag. Grueso reciclado ocupa ≈ 40% del volúmen del Ho. nuevo

AR - Características• GranulometríasAgregado Grueso (desde 1982 ASTM incluyó en la definición de “agregados” al Hormigón Reciclado)

Límites ASTM = Norma Chilena

• GranulometríasAgregado Fino

AR - Características

La experiencia indica que solamente de un 10 a 20 % AFR es beneficioso.Fracciones < 2 mm. Producen > reducciones de Resistencia

• Densidad – Absorción – DesgastePropiedades más afectadas con relación AC/AN• densidad <• absorción de agua >• desgaste > (datos disponibles indican que

cumplen con las especificaciones)

• Resistencia ciclos hielo-deshielo: Evaluarla

AR - Características

• Sustancias contaminantes / Impurezas

AR - Características

Cantidades máximas admisibles de impurezas deletéreas en agregados reciclados

Tipo de Agregado

Plasticos, Terrones de Arcilla y otras impurezas de densidades <

1950 Kg/m3 [Kg/m3]

Asfalto, plásticos, pinturas, ropa, madera y otras partículas de materiales similares

retenidas en el tamiz de 1,2mm (N°16), y otras impurezas de densidades < 1200 Kg/m3

[Kg/m3]

Grueso Reciclado 10 2

Fino Reciclado 10 2

Porcentaje de Impurezas (en Volumen)

Impureza Yeso - Cal Suelo Madera Yeso hidratado Asfalto Pinturas

% del agregado, en

volumen7 5 4 3 2 0,2

AR – Efectos sobre HormigónPropiedad Reemplazo 100% AG Reemplazo < 50% AG

Rango % reemp.

Rc: compresión + 10 % / - 20 % + 10% / - 20% 20-50%

Rf: flexotracción + 15 % / - 30 % + 2% / - 6% 20-50%

Rh: hendimiento + 15 % / - 30 % + 10% / - 10% 20-50%

Módulo de E - 5 % / - 35 % + 10% / - 20% 50%

+ 10% / - 10% 20-30%

Retracción 0 % / + 60 % - 10% / + 37% 20-50%

Fluencia + 10 % / - 20 % + 15% / + 22% 50%

+ 1% / + 2% 20%

Hormigón reciclado y patrón con igual dosificación

• Dosificación de Hormigones con AR = Métodos de Hormigón Convencional•Uso de AR de Hos. bien caracterizados y seleccionados: aplicables a la fabricación de Hormigones Estructurales•Calidad de Ho. Origen: > Resistencia = • > densidad / < absorción / < desgaste de

AR •Hormigones de prueba son mandatorios

AR – Efectos sobre Hormigón

AR – Situación en EuropaReciclaje de Escombros de Construcción y Demolición

País ProducciónAnual (000 t)

% utilizado Destino

Bélgica 7.000 (1990) 87% Ag. p/Ho.: 17% Carreteras: 70%

Francia 24.000 (1990) 15% Ag. p/Ho.: 1,5% Carreteras: 8,2%

Terraplenes y rellenos: 5,3%

Gran Bretaña 30.000 (1999) 45% Ag. p/Ho.: 2% Carreteras: 9%

Terraplenes y rellenos: 34%

UE 180.000 (1999)

28% Ag. p/Ho.: 2,2% Carreteras: 9,5%

Terraplenes y rellenos: 16,3%

España 38.500 (2003) 10% Bases y subbases de carreteras: 3%Explanadas: 3,5%

Rellenos: 3,5%

AR – Situación en el Mundo

• Pocos Paises tienen normativa y especificaciones• Otros mientras elaboran, cuentan con guías y recomendaciones• Existen para referencia, recomendaciones y normas extranjeras (USA/Paises Bajos/Reino Unido/Australia/Dinamarca/Alemania/Japón)• Adaptadas a necesidades de c/País (grandes variaciones en tipos de agregados permitidos, fracciones utilizadas, especificaciones para Ho.• Disponer de Normas Técnicas MOTOR

AR – Que dificulta su aplicación ?

Sustituye al AC/AN, de valor ($) reducido aún

Calidad inferior (en gral.) al AC/AN, pero aceptable

Necesita > control para garantizar uniformidad

Desconocimiento y desconfianza del comportamiento No existen Normas Técnicas (se redactan pliegos y recomendaciones en los casos que se utilizan)

AR – Limitaciones

• Para Ho. Est. Procedentes de escombros de Ho y sólo fracción gruesa

• RILEM AR c/Abs. ≤ 10% p/Rc 50 Mpa

• Japón AR c/Abs ≤ 7% p/Rc 24 Mpa

Desarrollo Sustentable:

Reinventar la Construcción

Innovación tecnológica Desarrollo técnico-científico

Mayor “vida útil” y durabilidad Evaluar costo del ciclo de vida

Cambios culturales / cambios de paradigmas

Desarrollo Sustentable:

Sustentabilidad ≈ capacidad para durar“Longevidad” es un elemento crucial

(ASCE 1999: reparar ó reemplazar miles de apoyos de puentes Ho. ≈ u$s 80 billones / fondos fed./año ≈ u$s 5 a 6 billones / futuro: vu ≥ 100 - 120 años; ppales 150 años)

Mayor desafío “Industria del Hormigón”:Lograr un patrón sustentable de crecimiento

“El saber no es suficiente, debemos practicar; el deseo no es suficiente, debemos actuar”

Goethe

Desarrollo Sustentable: “aquél que satisface las

necesidades del presente sin comprometer la capacidadde las generaciones futuras para satisfacer sus propias

necesidades”. (UN Asamblea General 1987)

La tierra NO es infinita

Gracias !