RECICLAJE DE ESCOMBROS DE CONCRETO: ANÁLISIS …

IAMB 201120 15

RECICLAJE DE ESCOMBROS DE CONCRETO: ANÁLISIS AMBIENTAL,

VIABILIDAD ESTRUCTURAL Y ECONÓMICA

FIDEL ERNESTO GÓMEZ MONTES

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

IAMB 201120 15

PROYECTO DE GRADO PRESENTADO COMO REQUISITO PARA EL TÍTULO

DE INGENIERO AMBIENTAL

ASESORA

ANDREA DEL PILAR MALDONADO ROMERO

COASESORA

ANA PAOLA OZUNA GIRALDO

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL

BOGOTÁ D.C.

ENERO DE 2012

IAMB 201120 15

I

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................. V

OBJETIVOS ...................................................................................................................................... VIII

DEFINICIONES .....................................................................................................................................1

1. PROBLEMÁTICA AMBIENTAL ......................................................................................................3

1.1. CONTEXTO INTERNACIONAL...............................................................................................4

1.2. CONTEXTO LOCAL ...............................................................................................................7

1.2.1. Normatividad ..................................................................................................................8

1.2.2. Situación Bogotana .......................................................................................................12

2. CONCRETO RECICLADO ............................................................................................................19

2.1. PRODUCCIÓN ...................................................................................................................19

2.2. PROPIEDADES ...................................................................................................................24

2.2.1. Propiedades del Agregado. ...........................................................................................24

2.2.2. Propiedades del Concreto ............................................................................................27

3. ESTUDIOS RECIENTES SOBRE EL RECICLADO DEL CONCRETO...................................................29

4. EXPERIMENTACIÓN Y RESULTADOS .........................................................................................57

4.1. EXPERIMENTACIÓN ..........................................................................................................58

4.1.1. Obtención del material .................................................................................................58

4.1.2. Diseño de mezcla ..........................................................................................................60

4.2. RESULTADOS ....................................................................................................................61

4.2.1. Manejabilidad ...............................................................................................................61

4.2.2. Resistencia a la compresión..........................................................................................62

4.2.3. Resistencia a la flexión..................................................................................................64

5. ANÁLISIS DE RESULTADOS ........................................................................................................66

5.1. ANÁLISIS CON RESPECTO A LA EDAD DEL AGREGADO GRUESO RECICLADO ....................66

5.2. COMPARACIÓN DE RESULTADOS CON OTROS ESTUDIOS ................................................68

5.3. VIABILIDAD ECONÓMICA ..................................................................................................75

6. CONCLUSIONES ........................................................................................................................82

REFERENCIAS ....................................................................................................................................84

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II

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Producción y reciclaje de materiales de construcción a nivel internacional. ........................5

Tabla 2. Normatividad internacional en torno al reciclaje de concreto..............................................6

Tabla 3. Cantidad de escombros arrojados al año en Doña Juana. ..................................................15

Tabla 4. Escombreras reconocidas en la cercanía de Bogotá. ..........................................................16

Tabla 5. Producción estimada de escombros para Bogotá. ..............................................................17

Tabla 6. Características de las diferentes tecnologías de trituración. ..............................................23

Tabla 7. Densidad de los agregados reciclados vs. agregados tradicionales. ...................................25

Tabla 8. Absorción de los agregados reciclados vs. agregados tradicionales. ..................................26

Tabla 9. Proporciones de mezcla para 100% reciclado (Etxeberria et al., 2007). .............................30

Tabla 10.Proporciones de mezcla para 0%, 25%, 50% y 100% reciclado (Etxeberria et al., 2007). ..31

Tabla 11. Resultados resistencia compresión (Etxeberria et al., 2007). ...........................................31

Tabla 12. Proporciones de mezcla (Xiao et al., 2005). ......................................................................32

Tabla 13. Resultados resistencia a la compresión (Xiao et al., 2005). ..............................................33

Tabla 14. Proporciones de mezcla (Mendoza, 2004). .......................................................................34

Tabla 15. Resultados resistencia compresión (Mendoza, 2004). ......................................................34

Tabla 16. Proporciones de mezcla (Katz, 2003). ...............................................................................35

Tabla 17. Resultados resistencia compresión (Katz, 2003). ..............................................................36

Tabla 18. Resultados resistencia flexión (Katz, 2003). ......................................................................36

Tabla 19. Resultados resistencia compresión (González, 2011). ......................................................37

Tabla 20. Resultados resistencia compresión (Poon et al., 2004). ...................................................38

Tabla 21. Proporciones de mezcla (Gómez-Soberón, 2002). ............................................................39

Tabla 22. Resultados resistencia compresión (Gómez-Soberón, 2002). ...........................................40

Tabla 23. Resultados resistencia tensión (Gómez-Soberón, 2002). ..................................................40

Tabla 24. Proporciones de mezcla (Tabsh et al., 2009). ...................................................................41

Tabla 25. Resultados resistencia a la compresión (Tabsh et al., 2009). ............................................42

Tabla 26. Resultados resistencia a la tensión (Tabsh et al., 2009). ...................................................42

Tabla 27. Proporciones de mezcla para 30% agregados reciclados (Corinaldesi, 2010). ..................43

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III

Tabla 28. Proporciones de mezcla para 0% agregados reciclados (Corinaldesi, 2010). ....................43

Tabla 29. Resultados resistencia compresión (Corinaldesi, 2010). ...................................................43

Tabla 30. Resultados resistencia compresión (Eguchi et al, 2007). ..................................................45

Tabla 31. Proporciones de mezcla (Yang et al., 2011). .....................................................................46

Tabla 32. Resultados resistencia compresión (Yang et al., 2011). ....................................................47

Tabla 33. Resultados resistencia flexión (Yang et al., 2011). ............................................................47

Tabla 34. Resultados resistencia compresión (Li, 2008). ..................................................................48

Tabla 35. Resultados resistencia tensión (Li, 2008). .........................................................................48

Tabla 36. Resultados resistencia flexión (Li, 2008). ..........................................................................49

Tabla 37. Proporciones de mezcla (González-Fonteboa et al., 2011). ..............................................50

Tabla 38. Resultado resistencia compresión (González-Fonteboa et al., 2011). ..............................50

Tabla 39. Resultado resistencia tensión (González-Fonteboa et al., 2011). .....................................51

Tabla 40. Proporciones de mezcla (Kwan et al., 2012). ....................................................................52

Tabla 41. Resultados resistencia compresión (Kwan et al., 2012). ...................................................52

Tabla 42. Proporciones de mezcla (Grdic et al., 2010). ....................................................................53

Tabla 43. Resultados resistencia compresión (Grdic et al., 2010). ...................................................54

Tabla 44. Resultados resistencia tensión (Grdic et al., 2010). ..........................................................54

Tabla 45. Proporciones de mezcla (Rahal, 2007). .............................................................................55

Tabla 46. Resultados resistencia compresión (Rahal, 2007). ............................................................56

Tabla 47. Resultados prueba de asentamiento. ...............................................................................62

Tabla 48. Resistencia a la compresión a los 7 días, por % de agregado reciclado. ...........................63

Tabla 49. Resistencia a la compresión a los 28 días, por % de agregado reciclado. .........................63

Tabla 50. Resistencia a la compresión a los 7 días, por % de agregado reciclado y por edad del

agregado reciclado. ..........................................................................................................................63

Tabla 51. Resistencia a la compresión a los 28 días, por % de agregado reciclado y por edad del


Tabla 52. Resistencia a la flexión a los 28 días, por % de agregado reciclado. .................................65

Tabla 53. Resistencia a la flexión a los 28 días, por % de agregado reciclado y por edad del


Tabla 54. Metanálisis resistencia a la compresión a los 7 días. ........................................................69

Tabla 55. Metanálisis resistencia a la compresión a los 28 días. ......................................................70

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IV

Tabla 56. Metanálisis resistencia a la tensión a los 28 días. .............................................................72

Tabla 57. Metanálisis resistencia a la flexión a los 28 días. ..............................................................73

Tabla 58. Comparación otros estudios vs. esta investigación. .........................................................74

Tabla 59. Precio mezcla de concreto tradicional. .............................................................................75

Tabla 60. Diferencias que afectan el costo del concreto reciclado. ..................................................75

Tabla 61. Sobrecostos por uso adicional de cemento para concreto con 30% de agregado grueso

reciclado. ..........................................................................................................................................79

Tabla 62. Sobrecostos por uso adicional de cemento para concreto con 50% de agregado grueso

reciclado. ..........................................................................................................................................79

Tabla 63. Costos concreto tradicional vs. reciclado. .........................................................................80

LISTA DE FIGURAS

Ilustración 1. Caracterización de escombros dispuestos en el espacio público bogotano. ..............13

Ilustración 2. Proporción de escombros en espacio público por localidad. ......................................14

Ilustración 3. Planta de reciclaje Fija. ...............................................................................................20

Ilustración 4. Planta de reciclaje móvil. ............................................................................................21

Ilustración 5. Tecnologías de trituración. .........................................................................................22

Ilustración 6. Proporciones de mezcla (Eguchi et al, 2007). .............................................................44

Ilustración 7. Recolección de muestra en demolición de andenes calle 26. .....................................58

Ilustración 8. Costales con grava reciclada, arena, y bultos de cemento usados para preparar las

mezclas.............................................................................................................................................59

Ilustración 9. Distribución granulométrica de una de las gravas usadas. .........................................60

Ilustración 10. Falla a la compresión de cilindro de concreto. .........................................................62

Ilustración 11. Viga de concreto reciclado sometida a esfuerzos de compresión. ...........................64

Ilustración 12. f´c concreto reciclado 30% vs. edad del concreto de origen. ....................................67

Ilustración 13. f´c concreto reciclado 50% vs. edad del concreto de origen. ....................................67

Ilustración 14. Resistencia flexión concreto reciclado 50% vs. edad del concreto. ..........................68

Ilustración 15. Relación agua/cemento vs. resistencia a la compresión...........................................77

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V

INTRODUCCIÓN

Desde el inicio de la revolución industrial, el ser humano ha consumido recursos

naturales sin mayores precauciones, afectando los delicados ciclos que rigen el

equilibrio del planeta. Es tal el nivel de afectación que se ha causado al ambiente,

que la humanidad ha comenzado a verse directamente afectada en su salubridad

y supervivencia. La problemática ambiental dejó de ser hace muchos años una

cuestión animalista o paisajista; es algo que nos afecta a todos, y que requiere

urgentes cambios en la forma en que se han venido realizando ciertas actividades.

Una de estas actividades que hasta hace pocos años se ha mantenido al margen

de un cambio en términos ambientales, es la construcción y demolición de

infraestructura. El presente documento pretende dar una mirada a una opción

válida en torno a la disminución del impacto ambiental de la industria de la

construcción.

Dicha opción es el reciclado de concreto, que consiste en usar material

considerado como escombro para crear materia prima de nuevas mezclas;

dándole valor a lo que se considera hoy en día un desecho. Lo anterior teniendo

en cuenta que esta modificación debe estar sujeta al cumplimiento de los

requerimientos para los cuales ha sido solicitado el concreto, lo que implica que se

deben conocer detalladamente sus características.

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VI

En el contexto local, el uso de concreto reciclado tendría enormes beneficios

debido a la problemática que se tiene en la consecución de materiales y en la

disposición de escombros, algunas de estas ventajas son:

Disminuye el movimiento de transporte de carga, ya que en ciudades como

Bogotá las de canteras y escombreras suelen estar ubicadas en lugares

fuera del perímetro urbano. Mientras que las plantas de reciclaje de

escombros se pueden localizar en lugares estratégicos, o usar plantas

móviles en los casos que lo ameriten. Lo anterior implica reducción en los

costos de la construcción y demolición, reducciones en el consumo de

combustibles fósiles, y mejoras en el tráfico de la ciudad.

Disminución de la explotación de canteras, las cuales en la mayoría de los

casos para la ciudad de Bogotá, no cumplen con los requerimientos

ambientales.

Puede llegar a eliminar la necesidad del uso de escombreras para desechar

concreto, como está sucediendo en algunos países de Europa.

Reducción en las actividades de extracción de materiales en los ríos, donde

se afecta no solo los ciclos biológicos que se desarrollan en estos; sino que

se atenta contra la calidad del agua, al ingresar maquinaria pesada a las

fuentes hídricas que interrumpen los causes e ingresan a su paso

sustancias contaminantes.

Tener una industria del reciclaje de escombros puede ser muy útil en el

caso de un desastre natural, ya que se puede disminuir los costos de la

reconstrucción de las áreas afectadas.

Posibilita la construcción a precios razonables en sectores donde la

ausencia de materiales de construcción impedía el desarrollo de obras

necesarias para la comunidad.

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VII

No necesita el uso de explosivos, como en el caso de la minería tradicional

donde se afecta el ambiente circundante y se generan riesgos en la

población que labora en el área.

Los empleos e industrias que van a perder participación en el negocio de la

extracción de agregados tradicionales, se van a ver compensados por la

creación de la industria del reciclado de materiales, la cual es menos

trashumante y menos exigente en términos laborales que la explotación

tradicional de canteras y ríos.

Ataca los problemas ambientales, sociales y de salubridad, en torno a la

inequitativa de la ubicación de sitios de disposición de escombros (legales e

ilegales).

Reducción de la deforestación causada por el descapote de las canteras y

el paso de maquinaria que extrae el material en ríos.

Disminuye el pasivo ambiental que se genera por las actividades de

construcción y que en casi en ningún caso es asumido por el constructor.

Lo anteriormente dicho es lo suficientemente relevante como para incentivar el

desarrollo de investigaciones que conlleven a la implementación de la industria del

concreto reciclado en el contexto nacional, priorizando la región capitalina donde

la problemática de los escombros en pocos años rebasará la capacidad que tiene

la ciudad actualmente.

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VIII

OBJETIVOS

El objetivo principal del presente trabajo es el de evaluar la problemática ambiental

en torno al uso de explotación y disposición de materiales para la fabricación de

concreto, y su solución por medio de la utilización de concreto reciclado que

cumpla con los requerimientos técnicos, y que se económicamente viable. Para

esto se plantean los siguientes objetivos específicos:

Caracterizar la problemática ambiental con respecto al tema a nivel

internacional y a nivel local.

Revisión de estudios en torno a las propiedades mecánicas del concreto

reciclado.

Realización de ensayos de laboratorio en concretos fabricados con agregados

reciclados procedentes de fuentes locales.

Comparación de resultados con los obtenidos en otros estudios a nivel global.

Evaluación de la influencia de la edad del concreto de origen en las

propiedades mecánicas de la nueva mezcla.

Análisis de la viabilidad económica del uso de concretos reciclados.

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1

DEFINICIONES

Concreto (hormigón): Es la mezcla en proporciones determinadas previamente,

de un material cementante (cemento portland), agua, aire, agregados y algunas

veces aditivos. Al principio se tiene un material versátil en estado plástico, días

después se endurece adquiriendo una alta resistencia a la compresión.

Cemento Portland: También conocido simplemente como cemento, es un

conglomerante, que tiene la propiedad de reaccionar con el agua, creando una

pasta que aglutina a los agregados del concreto, permitiendo que al endurecerse

la mezcla se comporte mecánicamente como una unidad.

Agregados: Son materiales granulares, por lo general minerales, que le confieren

al concreto su resistencia a los esfuerzos de compresión. Los agregados deben

ser materiales inertes para garantizar que no perturbarán la reacción agua-

cemento, y que no cambiarán sus propiedades con el pasar de los años.

Agregados gruesos: También conocidos como grava o gravilla, son aquellos

cuyo diámetro es mayor a los 4,76 mm.

Agregados finos: También conocidos como arena, son aquellos cuyo tamaño va

desde los 0,074 mm hasta los 4,76 mm.

Aditivo: Es cualquier material distinto al cemento, agua, aire o agregados; se le

adiciona a la mezcla de concreto con el fin de potenciar ciertas características del

concreto.

Relación Agua/Cemento: También conocida como relación A/C (W/C ratio en

inglés), es el resultado de la división entre el peso del agua adicionada a la mezcla

de concreto, sobre el peso del cemento agregado. Esta propiedad es la que mayor

influencia tiene en las propiedades mecánicas del concreto.

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2

Relación Agua/Cemento efectiva: Es la división entre el peso del agua utilizada

en la mezcla sin incluir el agua usada en la hidratación de los agregados, sobre el

peso del cemento utilizado para realizar el concreto.

Falla: Estado en el cual se puede considerar que un material no cumple con los

requisitos para los cuales fue diseñado. En el concreto, suele considerarse que

hay una falla cuando este pierde su unidad estructural debido a que se alcanza su

resistencia máxima a cierto tipo de esfuerzo.

Granulometría: Distribución cuantitativa del tamaño de las partículas que forman

los agregados.

Escombro: Todo residuo inerte producto de la construcción, remodelación o

demolición de una obra civil.

Escombrera: Lugar donde se realiza la disposición final de los escombros.

Algunas de estas tienen el objetivo de nivelar un terreno que se utilizará en alguna

otra actividad productiva.

Reciclaje: Recuperación de productos o materiales que ya han sido utilizados,

para su posterior uso como materias primas.

Resistencia relativa: En el presente estudio se entiende resistencia relativa como

la relación entre la resistencia obtenida por el concreto reciclado, sobre la

resistencia obtenida por el concreto tradicional bajo iguales condiciones.

K: Valor que relaciona la raíz cuadrada de la resistencia a la compresión (f´c) con

la resistencia a la tensión o a la flexión así:

√

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3

1. PROBLEMÁTICA AMBIENTAL

Al igual como ha sucedido en la mayoría de las áreas de la producción, se ha

comenzado a tomar conciencia sobre los impactos de la creación en masa de

nueva infraestructura. Actualmente, la mirada está puesta en entender como las

actividades de construcción y demolición generan impactos en la economía, en el

ambiente, en el modo de vida de la comunidad circundante y de las personas que

laboran en dichas obras.

Partiendo de lo anterior, se hace válido y necesario plantear un análisis alrededor

del impacto ambiental que resultaría de modificar varias de las actividades de la

construcción y la demolición, mediante el uso de agregados provenientes del

concreto reciclado.

Este análisis parte de dos problemáticas asociadas a la fabricación del concreto

tradicional. La primera es la referente a la consecución de materiales por medio de

la explotación de recursos naturales, y la segunda es la disposición de los

escombros generados y los costos que esto conlleva.

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4

1.1. CONTEXTO INTERNACIONAL

La construcción de obras civiles con la ayuda de materiales cementantes está

registrada desde la edad antigua, donde se le atribuye a los romanos la

propagación de su uso. Asimismo, desde la antigüedad se tiene información

acerca del reciclaje de materiales de construcción, provenientes por lo general de

estructuras destruidas por desastres naturales. El reciclado del concreto está

tomando cada vez más fuerza, no solo por sus virtudes ambientales, sino también

por sus ventajas económicas. De lo anterior da testimonio proyectos como “Living

Better Jarmin” que logró crear con bloques de concreto reciclado viviendas de

interés social con una ahorro final del 20% en costos (Rozo, 2010).

El ejemplo más renombrado se dio en Europa luego de la destrucción sufrida en

las grandes ciudades por los bombardeos de la Segunda Guerra Mundial, dado el

aprovechamiento que se le dio a los escombros como materia prima de las nuevas

edificaciones. Desde entonces los países europeos son quienes mantienen la

vanguardia en el reciclado de residuos de la construcción y demolición.

En la Tabla 1. Se puede observar la importancia que tienen los escombros dentro

del total de desechos sólidos en varios países desarrollados, siendo en promedio

una tercera parte del total. De la misma forma se puede observar países como

Dinamarca y Holanda han llegado a una tasa de reciclaje de casi la totalidad del

material desechado, demostrando que esta actividad tiene total validez y se puede

implementar de forma exitosa.

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5

Tabla 1. Producción y reciclaje de materiales de construcción a nivel internacional.

Fuente: (Tam et al., 2008).

La creación de nueva infraestructura es una condición inherente al desarrollo

económico, lo que hace que por cada habitante en la tierra se genere más de una

tonelada de concreto al año. Esto tiene graves implicaciones ambientales, desde

la desforestación que implica la extracción de los materiales, hasta las 1,6 ton/año

de dióxido carbono que implica el proceso de producción de cemento a nivel

mundial (Mehta, 2001). El reciclaje de los agregados de concreto es una clara

oportunidad para mitigar los impactos de la creación de nuevas obras, ya varios

países han avanzado en implementar dentro de su legislación y su normatividad el

uso de este material.

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6

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7

En la Tabla 2 se puede observar que la legislación de distintos países aprueba el

reciclado de agregado grueso dentro del concreto en al menos un 20%, donde en

algunos códigos no se tienen restricciones a su uso diferentes a las que se tiene

con el concreto tradicional. Asimismo, se puede ver como todavía hay cierta

desconfianza por el agregado fino reciclado.

A pesar de los avances en el reciclado del concreto, el crecimiento las grandes

naciones orientales, hace que los esfuerzos de Europa y otras naciones se vean

pequeños. Sin embargo en China hay interés por el tema del reciclaje del

concreto, lo cual se puede evidenciar en la cantidad de publicaciones que se han

realizado en años recientes desde esta nación.

1.2. CONTEXTO LOCAL

A pesar de los avances que se han tenido a nivel internacional, en Colombia

todavía se está muy lejos del reciclado a gran escala de los residuos de

construcción y demolición. En el país y en Bogotá se han redactado varias normas

que pretenden dar directivas a las entidades estatales para que desarrollen

infraestructura y estrategias para el reciclado de escombros, sin embargo a la

fecha no se ha materializado ninguno de estos esfuerzos.

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8

1.2.1. Normatividad

A continuación se hace un breve resumen de la normativa que involucra al

manejo, disposición y aprovechamiento de escombros.

Ley 1259 de 2008: “Por medio de la cual se instaura en el territorio nacional la

aplicación del comparendo ambiental a los infractores de las normas de aseo,

limpieza y recolección de escombros; y se dictan otras disposiciones”. Donde se

reglamenta la figura del comparendo ambiental para quienes no dispongan

correctamente los escombros.

Ley 142 de 1994: “Por la cual se establece el régimen de los servicios públicos y

se dictan otras disposiciones”, donde se le da el garante de servicio público a la

recolección de residuos sólidos.

Ley 99 de 1993: “Por medio de la cual se crea el Ministerio del Medio Ambiente,

se reordena el Sector Público encargado de la gestión y conservación del medio

ambiente y los recursos naturales renovables, se organiza el Sistema Nacional

Ambiental (SINA), y se dictan otras disposiciones”. Donde se dice que recae sobre

el Estado la obligación de velar por el reciclaje de los residuos sólidos, de forma

que garantice recursos para esta actividad.

Ley 9 de 1979: “Por la cual se dictan medidas sanitarias”, en donde se menciona

la prohibición de la disposición de basuras en espacio público.

Decreto Ley 1421 de 1993: "Por el cual se dicta el régimen especial para el

Distrito Capital de Santafé de Bogotá" donde se reglamentan sanciones para

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9

quienes sin la autorización, ocupen por más de seis horas las vías y los espacios

públicos con materiales o desechos de construcción.

Decreto 034 de 2009: "Por el cual se establecen condiciones para el tránsito de

vehículos de carga en el área urbana del Distrito Capital y se dictan otras

disposiciones". Donde se mencionan todas las limitaciones de tránsito que tienen

los vehículos de carga en Bogotá (que generan sobrecostos en el transporte de

materiales de construcción y de escombros).

Decreto Distrital 620 de 2007: “Por medio del cual se complementa el Plan

maestro de residuos sólidos, mediante la adopción de normas urbanísticas y

arquitectónicas para la regularización y construcción de las infraestructuras y

equipamientos del Sistema General de Residuos sólidos, en Bogotá Distrito

Capital”. Donde se especifica que se debe propiciar infraestructura que ayude al

reciclaje de escombros.

Decreto Distrital 312 de 2006: “Por el cuál se adopta el Plan Maestro Integral de

Residuos Sólidos para el Distrito Capital de Bogotá” donde se busca el correcto

manejo de los residuos sólidos, especialmente en lo relacionado con la

localización de infraestructuras de disposición final, tratamiento, reciclaje y

aprovechamiento de residuos, entre ellos se hace referencia a los escombros

generados de las actividades de construcción.

Decreto 838 de 2005: “Por el cual se modifica el Decreto 1713 de 2002” donde se

especifica que los escombros que no puedan ser recuperados y aprovechados

deben ser dispuestos en escombreras autorizadas.

Decreto 190 de 2004: “Plan de Ordenamiento Territorial” donde se da un primer

paso en regular el uso del suelo de forma tal que exista un verdadero control sobre

los terrenos usados como escombreras.

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Decreto 1713 de 2002: "Por el cual se reglamenta la Ley 142 de 1994, la Ley 632

de 2000 y la Ley 689 de 2001, en relación con la prestación del servicio público de

aseo, y el Decreto Ley 2811 de 1974 y la Ley 99 de 1993 en relación con la

Gestión Integral de Residuos Sólidos", donde se menciona que los escombros son

responsabilidad de los generadores en cuanto a su recolección, transporte y

disposición en las escombreras autorizadas.

Decreto 357 de 1997: “Por el cual se regula el manejo, transporte y disposición

final de escombros y materiales de construcción”.

Decreto 2811 de 1974: “Por el cual se dicta el código Nacional de Recursos

Naturales Renovables y de Protección al medio ambiente”. En este se puede

encontrar directivas para la correcta disposición de residuos sólidos.

Proyecto de Acuerdo No 098 de 2010: “Por medio del cual se dictan normas

para el manejo integral de escombros en Bogotá D.C., y se dictan otras

disposiciones”. En el cual se ordena a la UAESP y a la SDA, crear un plan de

manejo, aprovechamiento y disposición final de escombros.

Proyecto de Acuerdo No 003 de 2001: “Por el cual se establece en Bogotá D.C,

zonas de escombreras para protección del medio ambiente y recuperación de

suelos erosionados”.

Resolución 1241 de 2010: “Por la cual se adopta la siguiente Especificación

Técnica: Para Empleo De Agregados Pétreos A Partir De Concreto Hidráulico

Reciclado V1.0“.

Especificación Técnica: Para Empleo De Agregados Pétreos A Partir De

Concreto Reciclado V1.0: Este documento de 5 páginas, solo se limita a decir

que se autoriza a usar el concreto reciclado en toda clase de aplicaciones para

vías, mientras cumpla con los requisitos técnicos del concreto tradicional.

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Resolución 114 de 2003: “Por el cual se establece el Manual Técnico Operativo

para los concesionarios del servicio de aseo de la ciudad”, donde se especifica

que los escombros generados por remodelaciones de vivienda menores a 1m3

serán atendidos por las empresas de aseo de forma gratuita, asimismo dichas

empresas se encargaran de la limpieza de escombros dispuestos en espacios

públicos.

Resolución 541 de 1994: “Por medio de la cual se regula el tema de cargue,

descargue, transporte, almacenamiento y disposición final de escombros,

materiales, elementos, concretos y agregados sueltos de construcción, de

demolición y capa orgánica, suelo y subsuelo de excavación”.

La gran mayoría de las normas anteriormente descritas no son aplicadas a

cabalidad, en el tema de la disposición y aprovechamiento de escombros existe

una completa desconexión entre la norma y la aplicación. Uno de los ejemplos

más dicientes es el Plan de Ordenamiento Territorial, donde se planteaba que

para el 2010 deberían haber al menos dos nuevas escombreras municipales,

objetivo que jamás se cumplió.

Adicionalmente, no existe ninguna norma o código acerca del uso de concreto

reciclado, a parte de la especificación técnica del IDU, que en realidad no contiene

ningún concepto técnico de fondo.

Es de resaltar la cantidad de normas en torno al transporte de los escombros,

donde se limita el tipo de vehículos que pueden realizar esta labor. Esto sumado

con las restricciones vehiculares del decreto 034 de 2009, hacen que el costo de

disposición de residuos sea alto, lo que en la práctica se refleja en evasiones a la

norma con vehículos de tracción animal que depositan los escombros en el

espacio público.

IAMB 201120 15

12

Todo lo anterior se ratifica en entrevista realizada al ex-director del IDU Carlos

Iván Gutiérrez, quien dijo con respecto a las escombreras que: “Casi todas están

para sellar, esas no cumplen. Son un desorden completo. Tiene que haber un

compromiso serio por parte del gobierno y la CAR. Hace falta más compromiso del

estado en general con todas las normas ambientales.” (González, 2011)

1.2.2. Situación Bogotana

La ausencia de una política clara de manejo, aprovechamiento y disposición de

escombros en la ciudad de Bogotá, ha llevado a que estos residuos se manejen

de forma arbitraria por la población y que se dispongan en cualquier lugar. Lo

anterior fue cuantificado por el “Informe de la caracterización de escombros en

Bogotá” realizado por la Unidad Administrativa Especial de Servicios Públicos

(UAESP), donde se identificaron los puntos críticos de disposición ilegal de

escombros en la ciudad. En este estudio se identificaron más de 1800 toneladas

de escombros distribuidos por toda la ciudad. Adicionalmente, se logró una

caracterización por tipo de material que conforma los escombros, donde se puede

observar que el de mayor participación es el concreto con 500.000 toneladas

dispuestas ilegalmente en el espacio público de la capital (ver Ilustración 1).

Asimismo, la UAESP caracterizó la participación porcentual de escombros en cada

localidad (ver Ilustración 2). En esta distribución se puede observar una clara

inequidad, dado que son las localidades en las que habita la población con menos

recursos, es donde se dispone en el espacio público la mayoría de escombros en

la ciudad. Lo anterior debe ser un incentivo adicional que lleve a las instituciones

públicas y privadas a tomar medidas en el asunto y generar medidas eficientes de

disposición y aprovechamiento de estos escombros que están afectando a la

población más vulnerable.

IAMB 201120 15

13

Fuente: (UAESP, 2011)

Ilustración 1. Caracterización de escombros dispuestos en el espacio público bogotano.

IAMB 201120 15

14

La disposición de escombros en el espacio público es consecuencia de la falta de

civismo de los capitalinos junto con la poca disponibilidad de sitios legales para la

disposición legal de estos. Es tal la ausencia de sitios adecuados para disponer

estos residuos, que las empresas públicas autorizadas para la recolección de

escombros los depositan indistintamente con los residuos sólidos urbanos en el

relleno sanitario de Doña Juana. En la Tabla 3 se puede observar la cantidad de

escombros que llegan al relleno.


Ilustración 2. Proporción de escombros en espacio público por localidad.

IAMB 201120 15

15

Fuente: (Observatorio Ambiental de Bogotá, 2011)

Aparte del relleno sanitario de Doña Juana, la UAESP reconoce 9 lugares donde

se realiza la disposición de escombros. Estas escombreras son de carácter

privado, y sus características se resumen en la Tabla 4.

En las 9 escombreras visitadas por la UASP se encontraron serias fallas técnicas,

donde la única que opera en buenas condiciones es La Fiscala. En el resto se

identifican problemas como la falta de control y planeación, la disposición de

basuras, la no compactación de los residuos, etc. Lo anterior causará que

seguramente no haya una recuperación de dichos terrenos luego de su clausura.

Tabla 3. Cantidad de escombros arrojados al año en Doña Juana.

IAMB 201120 15

16

Tabla 4. Escombreras reconocidas en la cercanía de Bogotá.

Nombre Localización Área (Ha) Volumen Autorizado (m3) Volumen Actual (m3)

El Porvenir Dg 77 No 120-68

(Bogotá) 16 400.000 200.000

La Fiscala km. 6 antes Portal

Usme (Bogotá) 20 6.000.000 2.200.000

El arrayan Finca Arrayan

Variante (Cota) 52 1.400.000 1.000.000

La Tesalia km 14 Vía Siberia-

Cota (Cota) 32 1.300.000 300.000

Ricatama 1 Acceso Barrio Bosa-Laureles (Soacha)

38 1.500.000 50.000

Chucua Vargas

Vereda Bosatama (Soacha)

36 1.300.000 300.000

Pensilvania Barrio El Porvenir

(Bogotá) 1,6 20.000 2.400

La Esmeralda La Esmeralda (Tenjo) 7 200.000 -

San Fernando

Vereda Balsillas (Mosquera)

18 6.000.000 700.000

SINAM S.A km 2 vía Mesitas

(Soacha) 4 100.000 -


Según el estudio (UAESP, 2009), las escombreras reconocidas tendrían una

capacidad de 14.000.000 m3, sin embargo se proyecta que entre el sector público

y privado se producirán más de 180.000.000 m3 para el 2020 (ver Tabla 5). Lo

anterior sumado con el hecho que a la fecha la administración distrital no ha

IAMB 201120 15

17

tomado medidas reales en el manejo, aprovechamiento y disposición de

escombros; resulta en que se seguirán disponiendo escombros en lugares no

aptos para esta labor como el relleno sanitario de Doña Juana, las calles, los ríos,

los parques, etc. En el escenario más optimista, los productores de escombros

tendrían que disponer sus residuos en lugares cada vez más alejados de la

ciudad, lo que implicaría un sobre costo en la producción de nueva infraestructura.

Tabla 5. Producción estimada de escombros para Bogotá.

Año Producción Sector público

(m3) Producción Sector privado

(m3) Totales

2010 4.944.865 7.416.177 12.361.042

2011 5.424.885 7.742.489 13.167.374

2012 5.949.600 8.083.159 14.032.759

2013 6.523.069 8.438.818 14.961.887

2014 7.149.753 8.810.126 15.959.879

2015 7.834.553 9.197.771 17.032.324

2016 8.582.849 9.602.473 18.185.322

2017 9.400.558 10.024.982 19.425.540

2018 10.294.179 10.466.081 20.760.260

2019 11.270.856 10.926.589 22.197.445

2020 12.338.440 11.407.358 23.745.798


IAMB 201120 15

18

En cuanto a la producción de materiales de la construcción, se da una

problemática similar a la que se tiene con la disposición de escombros. Lo anterior

debido a que cada vez son menos y más lejanas las canteras de las que se

abastece la ciudad. Un ejemplo de esto es el Instituto de Desarrollo Urbano (IDU),

que ha ingresado dentro de sus proveedores de agregados a empresas

provenientes del departamento del Meta.

De la misma manera, se sabe que muchos de estos escombros se extraen de

manera ilegal y sin tener en cuenta consideraciones ambientales. En auditoría

realizada por la Contraloría de Bogotá en el año 2005, se encontró que de las 32

canteras activas en el distrito, solo 7 de ellas cumplen con el Plan de

Recuperación Morfológica y Ambiental. Dicho incumplimiento se calcula que

tendrá un costo de 34.000 millones de pesos dado el pasivo ambiental generado

(ElTiempo, 2005).

En años venideros no se vislumbra un escenario positivo, debido al crecimiento

que tiene la industria de la construcción en la ciudad, que se suma a la ineficacia

de las autoridades ambientales y de planeación a la hora de tomar medidas

tangibles, a pesar de contar con las herramientas normativas para hacerlo.

IAMB 201120 15

19

2. CONCRETO RECICLADO

El término concreto reciclado se refiere a cualquier mezcla que contenga

materiales procedentes del proceso de recuperación de escombros de la

construcción y la demolición. La anterior definición es muy amplia y comprende el

uso de agregado fino, agregado grueso y material cementante (recuperado por

procesos químico-físicos), procedente de escombros adicionados en diferentes

proporciones. Para el presente estudio se realizarán ensayos y comparaciones

únicamente en torno al concreto realizado a base a diferentes dosificaciones de

agregado grueso reciclado, ya que sobre este material se tiene mayor confianza

en su uso en estructuras (ver Tabla 2) y se encuentra menor variación en los

resultados.

En la actualidad, la producción de agregado grueso reciclado parte del

conocimiento y la tecnología que se tiene en torno a la trituración de rocas en

canteras. Sin embargo dado que los escombros suelen tener incorporados

diferentes materiales (cerámicos, maderas, metales, etc) se han desarrollado

maquinarias específicas para su procesamiento.

2.1. PRODUCCIÓN

Existen dos grandes grupos de procesos para la producción de agregados

reciclados:

IAMB 201120 15

20

El primero es la producción en plantas fijas, que son usadas cuando se requiere

grandes cantidades de agregado en ventanas del tiempo amplias, que justifiquen

la inversión. Son propicias para los casos en los cuales los escombros no

proceden de una única fuente, por lo tanto no se tiene un control sobre los

materiales que este contiene (ver Ilustración 3).

El segundo grupo son las plantas móviles, las cuales por lo general consisten en

máquinas más compactas que tienen la capacidad de ser trasladadas con

facilidad. Estas plantas son ideales para empresas dedicadas a la construcción de

grandes obras, que tienen que estar cambiando de locación de acuerdo a la

Fuente: (EPREMASA, 2008)

Ilustración 3. Planta de reciclaje Fija.

IAMB 201120 15

21

ubicación de los proyectos a realizar. Igualmente son útiles en ciudades donde los

niveles de congestión crean sobrecostos en el transporte de material, que inclinan

la balanza hacia los sistemas portátiles (ver Ilustración 4). Existen empresas

consolidadas que proveen esta maquinaria a nivel internacional, como Rubble

Master, Zenith, SBM, Sanme, Rockster, entre otras.

Fuente: (Rubble Master, 2012)

Ilustración 4. Planta de reciclaje móvil.

Dentro de la maquinaria utilizada, la parte más importante es la estructura de

trituración, dado que de ésta depende en gran medida la calidad del material final,

y la eficiencia del proceso. Dentro de las trituradoras existen tres grandes grupos:

las de mandíbulas, de Molinos de Impactación y de Conos (ver Ilustración 5);

siendo las de mandíbulas las que mayor demanda están teniendo en la actualidad

dado que son más versátiles para ser usadas en sistemas móviles. En la Tabla 6

se puede observar las principales características de cada tecnología.

IAMB 201120 15

22

Fuente: (López, 2008)

Ilustración 5. Tecnologías de trituración.

IAMB 201120 15

23

Tabla 6. Características de las diferentes tecnologías de trituración.

. Tecnología Característica

Mandíbulas Impactación Conos

Capacidad Alta Media Baja

Costos de Producción Bajo Medio Alto

Desgaste Bajo Bajo Alto

Calidad del Agregado Bajo Media Alta

Producción de Finos Baja Media Alta

Consumo de Energía Baja Media Alta

Por último dentro de las tecnologías de reciclaje del concreto, vale la pena hablar

de una técnica de reciclado in-situ que se ha desarrollado en años recientes

llamada Rubblizing. Esta consiste en generar fracturas de manera sistemática al

concreto hidráulico deteriorado, para que éste se convierta en la base granular de

una capa asfáltica posterior, ahorrando tiempo y material. El Rubblizing ha

probado su efectividad en infraestructura de los Estados Unidos, pero no se ha

utilizado en alguna obra de gran envergadura en Colombia. En el futuro esta

podría ser una buena solución en casos como las fallidas losas del sistema

Transmilenio. Para más detalles del sistema se recomienda el proyecto de tesis

(Sánchez, 2010).

IAMB 201120 15

24

2.2. PROPIEDADES

A pesar de ser de origen mineral, los agregados reciclados tienen propiedades

disimiles a las de los agregados naturales. Lo anterior genera que el concreto

fresco y endurecido presente algunas características diferentes y otras similares, a

continuación se nombrarán las más importantes.

2.2.1. Propiedades del Agregado.

Granulometría

Dados los avances en la trituración del concreto (ver numeral 2.1), se ha llegado a

obtener distribuciones granulométricas que se adaptan a las diferentes

situaciones. Lo anterior debido a que la nueva maquinaria de trituración se puede

diseñar para producir distintas distribuciones granulométricas, la mayoría muy

similares a las obtenidas con los agregados tradicionales.

Según (Frondististo-Yannas, 1981), el agregado reciclado produce partículas de

forma piramidal, donde no se observa exceso de partículas planas o alargadas

que afecten el contenido de vacíos de la mezcla. De esta forma, se tiene que

debido al proceso de triturado se obtienen superficies ásperas y bordes angulosos,

similares a los agregados de cantera.

Desgaste

En el estudio (ACI Committee 555, 2001) se encontró que hasta los agregados de

reciclados de peor calidad pasan satisfactoriamente el ensayo ASTM C-131 de

desgaste (Maquinaria de los Ángeles).

IAMB 201120 15

25

Densidad

Los agregados reciclados dado que proceden de rocas artificiales, menos

consolidadas que las naturales, presentan menores densidades que los

procedentes de fuentes naturales (bajo las mismas condiciones de compactación),

tal y como se observa en la Tabla 7. El concreto fabricado con estos agregados

presenta una disminución en la densidad directamente proporcional a la cantidad

de agregado reciclado adicionado.

Tabla 7. Densidad de los agregados reciclados vs. agregados tradicionales.

Fuente: (López, 2008) *G=Grueso, F=Fino

IAMB 201120 15

26

Tabla 8. Absorción de los agregados reciclados vs. agregados tradicionales.

Absorción

Sin importar el tiempo que ha pasado desde la fabricación del concreto, este

mantiene partículas de cemento que no han reaccionado y que al ser reutilizadas

absorben una mayor cantidad de agua que una grava o arena tradicional. De la

misma forma, los agregados reciclados presentan una mayor cantidad de poros.

Lo anterior genera que este material presente una mayor absorción.

Fuente: (López, 2008) *G=Grueso, F=Fino

IAMB 201120 15

27

2.2.2. Propiedades del Concreto

Manejabilidad

La manejabilidad del concreto es una de las propiedades más importantes, ya que

de esta depende su versatilidad, la facilidad en su manipulación, y su uso en un

sinfín de estructuras con diferentes formas. Esta característica depende

directamente de la proporción de agua agregada a la mezcla. La forma más

común de medirla es mediante el ensayo de asentamiento con el cono de Abrams,

que en Colombia está contenido en la norma NTC-396.

La diferencia entre la manejabilidad del concreto reciclado y tradicional depende

de la forma en que se mida. Si se comparan concretos con la misma relación

agua/cemento se obtendrá una manejabilidad menor para el concreto reciclado

dada la mayor absorción de agua por parte de los agregados reciclados. Sin

embargo, si se comparan concretos con igual relación agua/cemento efectiva se

obtendrán similares medidas de asentamiento, dado que los agregados se

encuentran saturados.

Resistencia a la Compresión (f´c)

Similar a lo que sucede con la manejabilidad, la resistencia a la compresión

depende de la forma en que sea medida. En el presente texto para comparar

cualquier propiedad mecánica de los concretos reciclados y tradicionales, se

utilizará la metodología de comparar solamente aquellos cuya relación

agua/cemento efectiva sea igual. Lo anterior debido a que así se garantiza que las

mezclas que se confronten sean similares en su manejabilidad. Dicha metodología

implica que los concretos con agregado reciclado comparados tendrán la misma

cantidad neta de concreto, pero diferente cantidad de agua.

IAMB 201120 15

28

Esta metodología es la aplicada en la gran parte de los estudios que se

encuentran en las revistas indexadas. En dichos estudios, se tiene que la

resistencia a la compresión del concreto disminuye proporcionalmente a la

cantidad de agregado reciclado que se le adiciona a la mezcla. Lo anterior se

expone de forma más amplia en el numeral 3.

Resistencia a la Tensión (Tracción)

La principal labor del concreto es la de resistir esfuerzos de compresión, sin

embargo su aporte a la resistencia de esfuerzos de tracción es significativa e

influye en los diseños estructurales; su valor oscila entre 1,0 y 2,5 veces la raíz

cuadrada de f´c. Para el concreto reciclado se encuentran valores cercanos a la

resistencia del concreto tradicional, sin embargo no hay un consenso claro. Los

resultados de algunos estudios realizados en el tema se expondrán más adelante.

Resistencia a la Flexión

La resistencia a la flexión del concreto se expresa usualmente en términos del

módulo de ruptura (MR) que corresponde a un esfuerzo ficticio, equivalente al

esfuerzo de tracción de falla del concreto al ser sometido al momento de flexión

último. El módulo de ruptura (o rotura) tiene valores que se encuentran entre 1,5 y

3,0 veces la raíz del f´c. El concreto reciclado suele desarrollar valores menores a

la resistencia obtenida en concretos tradicionales, sin embargo al igual que con la

tensión, no existe un consenso claro en torno al tema.

IAMB 201120 15

29

3. ESTUDIOS RECIENTES SOBRE EL RECICLADO DEL CONCRETO

Como se ha mencionado anteriormente, la idea del reciclaje del concreto no es

algo que se halla desarrollado en los últimos años. Sin embargo gracias a las

herramientas tecnológicas actuales, se ha podido realizar en diferentes latitudes

investigaciones en torno a las propiedades y las implicaciones del reciclado del

concreto.

Con el fin de validar los resultados obtenidos en el presente documento, se

tuvieron en cuenta las investigaciones más recientes en torno al reciclado del

concreto, cuyos experimentos sean homologables y comparables. Para garantizar

lo anterior se tuvieron en cuenta los siguientes requisitos:

Condiciones de laboratorio, curado y falla similares para todas las muestras

a comparar.

Resistencia de diseño igual para las mezclas con y sin agregado reciclado.

Remplazo de material reciclado únicamente como agregado grueso, y bajo

control granulométrico, tal que se asegure que la configuración del mismo

no influirá en la resistencia del concreto.

Agregado fino, agua, y concreto de las mismas características para todas

las muestras.

Relación agua/cemento efectiva, igual para las mezclas con y sin agregado

reciclado.

A continuación se muestra un breve resumen de los estudios analizados:

IAMB 201120 15

30

Influence of amount of recycled coarse aggregates and production process

on properties of recycled aggregate concrete

Realizado por: M. Etxeberria, E. Vázquez, A. Marí, M. Barra. Barcelona, España.

En este paper se estudiaron las propiedades del concreto reciclado, con base en

diferentes dosis de agregado grueso reciclado, obteniendo valores para la

resistencia a la compresión, tensión y módulo de elasticidad.

Mezclas:

Se realizaron dos etapas. La primera con un conjunto de mezclas con el 100% de

agregado reciclado versus la muestra de control. La segunda con mezclas con el

25%, 50% y 100% de reciclado versus la muestra de control.

Tabla 9. Proporciones de mezcla para 100% reciclado (Etxeberria et al., 2007).

IAMB 201120 15

31

Como se puede observar en las tablas anteriores, solamente las mezclas RC100-

1, y RC25 pueden ser usadas con fines comparativos, ya que éstas tienen la

misma relación agua/cemento de las muestras de control.

Resultados

A continuación se muestran los resultados para los ensayos de compresión en las

muestras RC100-1 (100% agregado grueso reciclado), y RC25 (25% agregado

grueso reciclado).

Tabla 11. Resultados resistencia compresión (Etxeberria et al., 2007).

Autor Edad de Falla % Reciclado Resistencia Relativa

(Etxeberria et al., 2007)

7 días 0% 100,0%

100% 83,7%

28 días

0% 100,0%

25% 96,6%

100% 75,4%

Tabla 10.Proporciones de mezcla para 0%, 25%, 50% y 100% reciclado (Etxeberria et al., 2007).

IAMB 201120 15

32

Mechanical properties of recycled aggregate concrete under uniaxial loading

Realizado por: J. Xiao, J. Li, Ch. Zhang. Shanghái, China.

Este paper realiza un análisis en torno a ensayos de esfuerzo-deformación

uniaxial para diferentes mezclas de concreto.

Mezclas:

Se realizaron mezclas con 0%, 30%, 50%, 70% y 100% de agregado grueso

reciclado. Estas cuentan con la misma cantidad de agua y cemento, como se

muestra a continuación:

Tabla 12. Proporciones de mezcla (Xiao et al., 2005).

IAMB 201120 15

33

Resultados

De los ensayos realizados es de interés la resistencia última alcanzada en los

ensayos de compresión, como se muestra a continuación:

Tabla 13. Resultados resistencia a la compresión (Xiao et al., 2005).


(Xiao et al., 2005) 28 días

0% 100,0%

30% 94,7%

50% 85,1%

70% 87,2%

100% 81,4%

Viabilidad técnica y económica del uso del concreto reciclado como

agregado

Realizado por: H. Mendoza. Bogotá, Colombia.

En este texto se analiza la viabilidad mecánica de usar concreto reciclado como

base de elementos no estructurales, como prefabricados o bordillos de andenes.

Mezclas:

Para el análisis de resistencia a la compresión del concreto se realizaron mezclas

con 0%, 20%, 40%, 60%, 80% y 100% de agregado grueso reciclado,

manteniendo una relación agua/cemento de 0,7.

IAMB 201120 15

34

Resultados

Con las anteriores mezclas se realizaron ensayos a los 3, 7 y 28 días, cuyos

resultados se muestran a continuación:

Tabla 15. Resultados resistencia compresión (Mendoza, 2004).


(Mendoza, 2004)

3 días

0% 100,0%

20% 90,0%

40% 81,6%

60% 66,8%

80% 80,0%

100% 66,4%

7 días

0% 100,0%

20% 94,9%

40% 86,3%

60% 70,9%

80% 87,2%

100% 72,5%

28 días

0% 100,0%

20% 89,2%

40% 85,2%

60% 74,9%

80% 82,8%

100% 69,7%

Tabla 14. Proporciones de mezcla (Mendoza, 2004).

IAMB 201120 15

35

Properties of concrete made with recycled aggregate from partially hydrated

old concrete

Realizado por: A. Katz. Haifa, Israel.

En este texto se hallan las propiedades mecánicas del concreto reciclado con

diferentes tipos de mezcla cementante, y diferentes tipos de agregado reciclado.

Mezclas:

Se realizaron ensayos con mezclas de 0% y 100% de agregado reciclado.

Adicionalmente se midió el tiempo desde la trituración hasta la realización de la

mezcla, encontrando muy poca diferencia en los resultados.

Tabla 16. Proporciones de mezcla (Katz, 2003).

IAMB 201120 15

36

Resultados

Con el fin de analizar solamente resultados con condiciones estándar, se tomaron

únicamente los resultados para mezclas con cemento gris tipo I.

Tabla 17. Resultados resistencia compresión (Katz, 2003).


(Katz, 2003)

7 días

0% 100,0%

100%a 84,7%

100%b 78,7%

100%c 79,2%

28 días

0% 100,0%

100%a 76,9%

100%b 74,6%

100%c 77,5%

90 días

0% 100,0%

100%a 79,9%

100%b 69,5%

100%c 74,1%

Tabla 18. Resultados resistencia flexión (Katz, 2003).

Autor Edad de Falla % Reciclado Resistencia Relativa Porcentaje de f´c K

(Katz, 2003) 28 días

0% 100,0% 9,5% 1,64

100%a 103,0% 12,8% 1,89

100%b 87,9% 11,2% 1,73

100%c 93,9% 11,6% 1,79

IAMB 201120 15

37

Reciclaje de Escombros; Aprovechamiento y Valorización Hacia una

Construcción Más Sostenible

Realizado por: L González. Bogotá, Colombia.

En este texto se estudió la problemática de los escombros en la ciudad de Bogotá

y su aprovechamiento mediante el reciclaje de agregados gruesos.

Mezclas:

Se realizaron mezclas con 0%, 20% y 30% de agregado reciclado. La resistencia

de diseño para los 28 días es de 315 MPa.

Resultados

Para las tres mezclas se obtuvieron resultados por debajo de la resistencia de

diseño (incluyendo la muestra con 0% de agregado reciclado). Sin embargo, la

resistencia relativa del concreto reciclado estuvo cercana a la del concreto con

agregado tradicional.

Tabla 19. Resultados resistencia compresión (González, 2011).


(González, 2011)

7 días

0% 100,0%

20% 95,8%

30% 99,0%

14 días

0% 100,0%

20% 99,6%

30% 99,1%

28 días

0% 100,0%

20% 99,1%

30% 99,9%

IAMB 201120 15

38

Influence of moisture states of natural and recycled aggregates on the slump

and compressive strength of concrete

Realizado por: C. Poon, Z.H. Shui, L. Lam, S.C. Kou. Hong Kong, China.

En este paper se realizan pruebas de compresión y asentamiento para mezclas

con agregado reciclado con diferentes grados de saturación hídrica.

Mezclas:

Se tienen mezclas con 0%, 20%, 50% y 100% de agregado reciclado. Sin

embargo la mezcla de 100% produce resultados contradictorios con respecto a los

demás valores.

Resultados:

Dado las condiciones experimentales, solo se tuvieron en cuenta los ensayos cuya

saturación garantice relaciones agua/cemento efectivas similares para las mezclas

con y sin agregados reciclados.

Tabla 20. Resultados resistencia compresión (Poon et al., 2004).


(Poon et al., 2004)

3 días

0% 100,0%

20% 93,6%

50% 92,4%

7 días

0% 100,0%

20% 98,6%

50% 92,8%

28 días

0% 100,0%

20% 98,0%

50% 91,4%

IAMB 201120 15

39

Porosity of recycled concrete with substitution of recycled concrete

aggregate: An experimental study

Realizado por: J. Gómez-Soberón. Puebla, México.

Para este estudio se realizaron ensayos en concreto con y sin agregados

reciclados, enfatizando el interés en los resultados de porosidad por intrusión de

mercurio.

Mezclas:

Se realizaron mezclas con 0%,15%, 30%, 60% y 100% de agregado reciclado, con

relación agua/cemento de 0,52.

Tabla 21. Proporciones de mezcla (Gómez-Soberón, 2002).

IAMB 201120 15

40

Resultados:

Se obtuvieron los siguientes resultados para los ensayos de compresión y tensión.

Tabla 22. Resultados resistencia compresión (Gómez-Soberón, 2002).


(Gómez-Soberón, 2002)

7 días

0% 100,0%

15% 101,8%

30% 104,5%

60% 91,9%

100% 92,2%

28 días

0% 100,0%

15% 97,7%

30% 94,9%

60% 91,8%

100% 88,5%

90 días

0% 100,0%

15% 98,8%

30% 93,8%

60% 91,0%

100% 89,1%

Tabla 23. Resultados resistencia tensión (Gómez-Soberón, 2002).


(Gómez-Soberón, 2002)

7 días

0% 100,0% 10,8% 1,99

15% 91,7% 9,7% 1,81

30% 91,7% 9,5% 1,79

60% 88,9% 10,5% 1,85

100% 97,2% 11,4% 2,02

28 días

0% 100,0% 9,5% 1,89

15% 100,0% 9,7% 1,91

30% 97,3% 9,7% 1,89

60% 91,9% 9,5% 1,81

100% 89,2% 9,6% 1,79

90 días

0% 100,0% 9,3% 1,92

15% 100,0% 9,4% 1,93

30% 100,0% 9,9% 1,98

60% 94,9% 9,7% 1,91

100% 92,3% 9,6% 1,88

IAMB 201120 15

41

Influence of recycled concrete aggregates on strength properties of concrete

Realizado por: S. Tabsh, A. Abdelfatah. Sharjah, United Arab Emirates.

En este paper se muestran los resultados de ensayos para determinar la

resistencia a la compresión y la tensión del concreto con agregados reciclados.

Mezclas:

Las mezclas realizadas se realizaron con 0% y 100% de agregado grueso

reciclado, para dos resistencias teóricas, una de 30 MPa y otra de 50 MPa.

Tabla 24. Proporciones de mezcla (Tabsh et al., 2009).

Resultados:

El agregado reciclado se obtuvo a partir de tres fuentes diferentes, un concreto de

30 MPa, un concreto de 50 MPa y un concreto de resistencia desconocida. Dicho

agregado fue parte de mezclas para nuevas mezclas de 30 y 50 MPa, cuyos

resultados a la compresión y a la tensión se muestran a continuación.

IAMB 201120 15

42

Tabla 25. Resultados resistencia a la compresión (Tabsh et al., 2009).


(Tabsh et al., 2009) 28 días

0% 100,0%

100%a 98,6%

100%b 67,1%

100%c 61,6%

100%d 94,3%

100%e 89,5%

100%f 87,6%

Tabla 26. Resultados resistencia a la tensión (Tabsh et al., 2009).


(Tabsh et al., 2009) 28 días

0% 100,0% 11,0% 2,11

100%a 102,5% 11,4% 2,18

100%b 97,5% 15,9% 2,52

100%c 95,0% 16,9% 2,56

100%d 102,1% 9,7% 2,18

100%e 89,4% 8,9% 1,96

100%f 85,1% 8,7% 1,88

Mechanical and elastic behaviour of concretes made of recycled-concrete

coarse aggregates

Realizado por: V. Corinaldesi. Ancona, Italia.

En este trabajo se realizaron pruebas mecánicas con concreto tradicional y

concreto reciclado de distintas resistencias objetivo.

Mezclas:

Se realizaron mezclas con reciclado fino y grueso. En lo que refiere a las mezclas

con agregado reciclado grueso, se encuentran 5 diferentes combinaciones de

relaciones agua/cemento (REF) que generan 5 diferentes resistencias. A cada

resistencia le corresponde una mezcla con 0% agregado reciclado y una con 30%

de agregado reciclado.

IAMB 201120 15

43

Resultados:

Se puede observar como para las diferentes relaciones agua/cemento, la

resistencia relativa del concreto reciclado se mantenía el mismo rango.

Lamentablemente, el uso de superplastificantes en este proyecto hace que los

resultados no sean comparables con los obtenidos en otros estudios.

Tabla 29. Resultados resistencia compresión (Corinaldesi, 2010).


(Corinaldesi, 2010) 28 días

0% 100,0%

30%a 78,7%

30%b 81,6%

30%c 77,9%

30%d 77,1%

30%e 79,0%

Tabla 28. Proporciones de mezcla para 0% agregados reciclados (Corinaldesi, 2010).

Tabla 27. Proporciones de mezcla para 30% agregados reciclados (Corinaldesi, 2010).

IAMB 201120 15

44

Application of recycled coarse aggregate by mixture to concrete

construction

Realizado por: K. Eguchi et al. Tokio, Japón.

En este estudio se hallan diferentes propiedades del concreto reciclado con el fin

de avanzar en la implementación de este material dentro de la construcción

japonesa, aprovechando el avance en normatividad que se tiene.

Mezclas:

Se realizaron 3 combinaciones diferentes de relaciones agua cemento (0,4 0,5 y

0,6), las cuales generaron mezclas con diferentes proporciones de remplazo de

agregado grueso reciclado.

Ilustración 6. Proporciones de mezcla (Eguchi et al, 2007).

IAMB 201120 15

45

Resultados:

Dentro de los resultados se tienen 3 grupos de ensayos diferentes (a, b y c) que

corresponden a la cantidad de agua por metro cúbico de mezcla producida.

Tabla 30. Resultados resistencia compresión (Eguchi et al, 2007).


(Eguchi et al, 2007) 28 días

0% 100,0%

15%a 100,0%

15%b 97,7%

15%c 100,0%

30%a 92,1%

30%b 95,9%

30%c 91,7%

30%e 94,7%

30%f 95,5%

30%g 97,1%

30%h 95,2%

50%a 95,2%

50%b 95,9%

50%c 94,4%

50%e 94,7%

50%f 93,2%

50%g 94,3%

50%h 92,9%

100%a 88,9%

100%b 91,8%

100%c 97,2%

100%e 91,2%

100%f 86,4%

100%g 91,4%

100%h 95,2%

IAMB 201120 15

46

Concrete with recycled concrete aggregate and crushed clay bricks

Realizado por: J. Yang, Q. Du, Y. Bao. Beijín, China.

En este paper se muestran los resultados de pruebas a tensión, flexión,

compresión y permeabilidad de concreto reciclado con agregados a base de

concreto y a base de ladrillo.

Mezclas:

En las mezclas que se realizaron con agregado reciclado a base de concreto

triturado se consideraron proporciones de 0%, 20%, 50% y 100%.

Tabla 31. Proporciones de mezcla (Yang et al., 2011).

Resultados:

Dentro de los resultados se destaca que la resistencia a la flexión es relativamente

baja con respecto a la resistencia a la compresión (se espera un mínimo de 10%

del f´c).

IAMB 201120 15

47

Tabla 32. Resultados resistencia compresión (Yang et al., 2011).


(Yang et al., 2011)

7 días

0% 100,0%

20% 98,6%

50% 91,9%

28 días

0% 100,0%

20% 94,7%

50% 85,1%

Tabla 33. Resultados resistencia flexión (Yang et al., 2011).


(Yang et al., 2011)

7 días

0% 100,0% 8,4% 1,67

20% 116,3% 9,9% 1,95

50% 100,9% 9,2% 1,76

28 días

0% 100,0% 7,2% 1,65

20% 110,8% 8,4% 1,88

50% 103,8% 8,8% 1,86

Recycling and reuse of waste concrete in China Part I. Material behaviour of

recycled aggregate concrete

Realizado por: X. Li. Zhejiang, China.

Este paper comprende una amplia gama de temas a cerca del reciclado del

concreto en China, entre ellos se destaca un compilado de diferentes estudios

realizados este país.

Mezclas:

Cada uno de los paper citados en este compilado tiene diferentes tipos de mezclas

que comprenden 0%, 15%, 30%, 60%, 70% y 100% de agregado reciclado.

IAMB 201120 15

48

Resultados:

Los resultados se exponen en términos de resistencias relativas, por lo tanto no se

puede hacer relación alguna entre la resistencia a la compresión, tensión y flexión.

Tabla 34. Resultados resistencia compresión (Li, 2008).


(Wang et al., 2001)

28 días

0% 100,0%

30% 98,0%

50% 92,0%

100% 79,0%

(Li, 2004)

0% 100,0%

30% 95,0%

50% 84,0%

70% 83,0%

100% 75,0%

(Liu et al., 2005)

0% 100,0%

15% 98,0%

30% 95,0%

60% 93,0%

100% 90,0%

Tabla 35. Resultados resistencia tensión (Li, 2008).


(Liu et al., 2005)

28 días

0% 100,0% - -

15% 100,0% - -

30% 98,0% - -

60% 93,0% - -

100% 91,0% - -

(Xiao et al., 2006)

0% 100,0% - -

15% 93,0% - -

30% 90,0% - -

60% 79,0% - -

100% 69,0% - -

IAMB 201120 15

49

Tabla 36. Resultados resistencia flexión (Li, 2008).


(Xiao et al., 2007) 28 días

0% 100,0% - -

15% 97,8% - -

30% 100,0% - -

60% 93,5% - -

100% 100,0% - -

Stress–strain relationship in axial compression for concrete using recycled

saturated coarse aggregate

Realizado por: B. González-Fonteboa, F. Martínez-Abella, D. Carro, S. Seara-

Paz. La Coruña, España.

Este estudio consistió en el análisis de ensayos esfuerzo-deformación, donde se

evidencia diferencias entre las curvas relacionadas con concretos tradicionales y

concretos con agregados reciclados.

Mezclas:

Los concretos se realizaron con dos combinaciones diferentes de agua/cemento,

0,65 y 0,50. Por cada combinación se realizaron mezclas con 0%, 20%, 30% y

50% de agregado reciclado.

IAMB 201120 15

50

Tabla 37. Proporciones de mezcla (González-Fonteboa et al., 2011).

Resultados:

Los ensayos de esfuerzo-deformación se realizaron a los 28 días, de los cuales se

puede extraer el esfuerzo último como se muestra a continuación:

Tabla 38. Resultado resistencia compresión (González-Fonteboa et al., 2011).


(González-Fonteboa et al., 2011) 28 días

0% 100,0%

20%a 94,3%

20%b 92,2%

50%a 96,0%

50%b 78,8%

100%a 91,9%

100%b 85,0%

IAMB 201120 15

51

Tabla 39. Resultado resistencia tensión (González-Fonteboa et al., 2011).


(González-Fonteboa et al., 2011) 28 días

0%a 100,0% 9,1% 1,64

0%b 100,0% 6,3% 1,35

20%a 82,5% 7,6% 1,39

20%b 108,5% 7,0% 1,48

50%a 85,2% 7,7% 1,39

50%b 102,5% 7,7% 1,51

100%a 90,0% 8,7% 1,52

100%b 103,5% 7,2% 1,47

Influence of the amount of recycled coarse aggregate in concrete design and

durability properties

Realizado por: W. Kwan, M. Ramli, K. Kam, M. Sulieman. Pinang, Malasia.

En este estudio se examinaron diversas propiedades del concreto reciclado, tales

como su absorción, permeabilidad, expansibilidad, resistencia mecánica, y la

calidad de la mezcla mediante ensayos velocidad de pulso ultrasónico.

Mezclas:

Las mezclas se diseñaron con un radio agua/cemento de 0,58 y para proporciones

de 0%, 15%, 30%, 60& y 80% de agregado grueso reciclado.

IAMB 201120 15

52

Tabla 40. Proporciones de mezcla (Kwan et al., 2012).

Resultados:

Los ensayos de resistencia a la compresión se realizaron a los 7, 14, 28 y 56 días,

obteniendo menores resistencias a mayor cantidad de agregado reciclado.

Tabla 41. Resultados resistencia compresión (Kwan et al., 2012).


(Kwan et al., 2012)

7 días

0% 100,0%

14% 94,7%

30% 89,5%

60% 63,2%

80% 55,3%

14 días

0% 100,0%

14% 97,4%

30% 92,3%

60% 69,2%

80% 59,0%

28 días

0% 100,0%

14% 92,7%

30% 90,2%

60% 68,3%

80% 63,4%

56 días

0% 100,0%

14% 87,0%

30% 84,8%

60% 73,9%

80% 60,9%

IAMB 201120 15

53

Properties of self-compacting concrete prepared with coarse recycled

concrete aggregate

Realizado por: Z. Grdic, G. Toplicic-Curcic, I. Despotovic, N. Ristic. Nis, Serbia.

En este estudio se examinaron diversas propiedades del concreto reciclado, tales

como su absorción, permeabilidad, expansibilidad, resistencia mecánica, y la

calidad de la mezcla mediante ensayos de velocidad de pulso ultrasónico.

Mezclas:

Las mezclas se realizaron para 0%, 50% y 100% de agregado grueso reciclado. Al

igual que en otros estudios se tuvo que agregar más agua al concreto reciclado

para obtener la misma relación agua-cemento efectiva.

Tabla 42. Proporciones de mezcla (Grdic et al., 2010).

IAMB 201120 15

54

Resultados:

Para cada mezcla se obtuvieron los siguientes resultados a los 3, 7 y 28 días.

Tabla 43. Resultados resistencia compresión (Grdic et al., 2010).


(Grdic et al., 2010)

2 días

0% 100,0%

50% 98,2%

100% 86,5%

7 días

0% 100,0%

50% 89,2%

100% 87,8%

28 días

0% 100,0%

50% 95,8%

100% 91,1%

Tabla 44. Resultados resistencia tensión (Grdic et al., 2010).


(Grdic et al., 2010) 28 días

0% 100,0% 14,6% 3,29

50% 97,8% 14,9% 3,28

100% 85,9% 13,8% 2,96

Mechanical properties of concrete with recycled coarse aggregate

Realizado por: K. Rahal. Safat, Kwait.

En este paper se muestra el análisis a de diversas pruebas mecánicas realizadas

a concreto reciclado con distintas resistencias de diseño, incluyendo ensayos

indirectos de esfuerzo cortante.

IAMB 201120 15

55

Mezclas:

Se realizaron 5 combinaciones de relaciones agua/cemento, las cuales

corresponden a resistencias de 20, 25, 30, 40 y 50 MPa. Por cada combinación se

tienen 2 mezclas distintas, una con 0% y otra con 100% de agregado grueso

reciclado.

Tabla 45. Proporciones de mezcla (Rahal, 2007).

Resultados:

Los ensayos de compresión se realizaron a los 1, 3, 7, 14, 18 y 56 días después

de realizada la mezcla, donde se evidencia como en otros artículos, que la

resistencia de diseño parece no tener mayor influencia en la resistencia relativa

del concreto realizado con agregados reciclados.

IAMB 201120 15

56

Tabla 46. Resultados resistencia compresión (Rahal, 2007).


(Rahal, 2007)

1 días

0% 100,0%

100%a 76,8%

100%b 76,4%

100%c 71,8%

100%d 87,9%

100%e 73,7%

3 días

0% 100,0%

100%a 85,6%

100%b 82,2%

100%c 86,8%

100%d 79,1%

100%e 73,6%

7 días

0% 100,0%

100%a 88,2%

100%b 89,2%

100%c 91,9%

100%d 81,5%

100%e 74,5%

14 días

0% 100,0%

100%a 90,5%

100%b 86,9%

100%c 87,2%

100%d 85,6%

100%e 89,2%

28 días

0% 100,0%

100%a 89,4%

100%b 90,4%

100%c 89,4%

100%d 85,7%

100%e 86,9%

56 días

0% 100,0%

100%a 92,7%

100%b 92,2%

100%c 90,3%

100%d 88,4%

100%e 88,9%

IAMB 201120 15

57

4. EXPERIMENTACIÓN Y RESULTADOS

En Colombia los estudios en torno al reciclado del concreto son muy pocos. Por

eso se hace necesario desarrollar experimentación que permita saber si los

resultados obtenidos en otras latitudes son aplicables al contexto y a los

materiales con los que se cuenta en nuestra nación.

El presente estudio realizó ensayos en cilindros y vigas de concreto, con y sin

agregado grueso reciclado, obtenido de distintas fuentes; los cuales siguieron la

metodología expuesta en las siguientes normas:

INV E 414-07: Resistencia a la flexión método de la viga simple cargada a

los tercios.

NTC 673-2000: Resistencia a la compresión de cilindros esfuerzo de falla.

NTC 77-2007: Análisis granulométrico por tamizado.

NTC 92-1995: Masa unitaria de agregados suelta y compactada.

NTC 550-2000: Elaboración y curado de especímenes de concreto en obra.

IAMB 201120 15

58

4.1. EXPERIMENTACIÓN

4.1.1. Obtención del material

Para garantizar la uniformidad en los resultados, todas las muestras de concreto

reciclado se obtuvieron de losas de andenes, procedentes de obras de demolición

o remodelación ubicadas distintos puntos de la ciudad de Bogotá.

Todas las muestras de concreto seleccionadas, se escogieron porque se conocía

la época en la que fue construida estructura a la cual pertenecían. De esta forma

se obtuvieron muestras con diferentes edades de 5, 10, 30* y 50* años. No se

conoce las propiedades mecánicas, ni la resistencia de diseño de las muestras

recogidas.

Ilustración 7. Recolección de muestra en demolición de andenes calle 26.

*Las edades de 30 y 50 años son aproximaciones.

IAMB 201120 15

59

Las muestras recolectadas fueron trituradas y almacenadas dos semanas antes

de la realización de los ensayos. Fueron embaladas dentro de costales en una

bodega cerrada, en condiciones de humedad y temperatura normales para la

ciudad de Bogotá.

Para los ensayos se utilizó arena amarilla de rio proveída por la empresa “minas y

canteras”. El cemento proviene de la empresa Argos y corresponde a la referencia

gris tipo 1. El agua es potable y proveniente del acueducto de Bogotá.

Ilustración 8. Costales con grava reciclada, arena, y bultos de cemento usados para preparar las mezclas.

IAMB 201120 15

60

4.1.2. Diseño de mezcla

Previamente al diseño de las mezclas se conocieron las propiedades de densidad,

absorción y granulometría propias de cada uno de los agregados vírgenes y

reciclados usados para cada ensayo. Obteniendo un tamaño máximo de agregado

correspondiente a ¾” de pulgada.

Ilustración 9. Distribución granulométrica de una de las gravas usadas.

IAMB 201120 15

61

Con los anteriores valores se diseñaron mezclas con base en la metodología

expuesta en el texto (Sánchez De Guzmán, 2001). Dichas mezclas se basaron en

una relación agua cemento efectiva de 0,45 con la que se pretendía obtener una

resistencia a la compresión (f´c) objetivo para concreto tradicional de 34,3 MPa

(350 kg/cm2).

En los ensayos realizados se utilizó agregado grueso reciclado en remplazos de

30% y 50%, así como muestras de concreto tradicional (0%) que servirán como

“blanco” ayudando a la comparación y la eliminación de errores producto de los

materiales usados y de las condiciones propias del experimento.

4.2. RESULTADOS

Los resultados enunciados a continuación se basan en las pruebas de laboratorio

realizadas con base en las normas nombradas al principio de este capítulo.

4.2.1. Manejabilidad

Dado que se usó la misma relación agua/cemento efectiva en todas las mezclas

se obtuvieron resultados de asentamiento muy similares en todas las mezclas,

como se muestra en la Tabla 47.

IAMB 201120 15

62

Tabla 47. Resultados prueba de asentamiento.

Porcentaje de Agregado Reciclado Grueso

Edad del Agregado Reciclado

Asentamiento Promedio (mm)

0% 0 97

30% 5 108

30% 10 111

30% 30 97

30% 50 113

50% 5 98

50% 10 96

50% 10 90

50% 30 109

50% 30 111

50% 50 94

4.2.2. Resistencia a la compresión

Con las mezclas realizadas se fallaron cilindros de 15 cm de diámetro por 30 cm

de alto, a los 7 y 28 días, con proporciones de 0%, 30% y 50% de agregado

grueso reciclado. Los resultados se muestran en las Tablas 48, 49, 50 y 51.

Ilustración 10. Falla a la compresión de cilindro de concreto.

IAMB 201120 15

63

Tabla 48. Resistencia a la compresión a los 7 días, por % de agregado reciclado.

Cilindros - 7 Días

% Agregado Grueso Reciclado 0% 30% 50%

fć (MPa) 24,3 21,3 21,9

fć (kg/cm2) 248 217 223

Resistencia Relativa 100% 88% 90%

% de la Resistencia a los 28 días 73% 67% 74%

% Resistencia de Diseño 71% 62% 64%

Tabla 49. Resistencia a la compresión a los 28 días, por % de agregado reciclado.

Cilindros - 28 Días

% Agregado Grueso Reciclado 0% 30% 50%

fć (MPa) 33,3 31,9 29,8

fć (kg/cm2) 339 326 304

Resistencia Relativa 100% 96% 90%

% Resistencia de Diseño 97% 93% 87%

Tabla 50. Resistencia a la compresión a los 7 días, por % de agregado reciclado y por edad del agregado reciclado.

Cilindros - 7 Días - Por Edad

% Agregado Grueso Reciclado 0% 30% 30% 30% 30% 50% 50% 50% 50%

Edad Agregado Reciclado (años) 0 5 10 30 50 5 10 30 50

fć (MPa) 24,3 15,4 29,3 20,5 20,1 19,8 23,7 29,8 14,3

fć (kg/cm2) 248 157 298 209 205 202 242 304 145

Resistencia Relativa 100% 64% 120% 84% 83% 81% 98% 123% 59%

% de la Resistencia a los 28 días 73% 46% 83% 70% 67% 77% 83% 86% 55%

% Diseño 35 MPa 69% 44% 84% 59% 57% 57% 68% 85% 41%

IAMB 201120 15

64

Tabla 51. Resistencia a la compresión a los 28 días, por % de agregado reciclado y por edad del agregado reciclado.

Cilindros - 28 Días - Por Edad

% Agregado Grueso Reciclado 0% 30% 30% 30% 30% 50% 50% 50% 50%

Edad Agregado Reciclado (años) 0 5 10 30 50 5 10 30 50

f´c (MPa) 33,3 33,6 35,1 29,2 29,8 25,8 28,6 34,8 26,0

f´c (kg/cm2) 339 343 358 298 304 264 291 355 266

Resistencia Relativa 100% 101% 105% 88% 89% 78% 86% 105% 78%

% Diseño 35 MPa 95% 96% 100% 83% 85% 74% 82% 99% 74%

Como se puede observar solo una mezcla alcanzó la resistencia de diseño, lo cual

es algo normal y se encuentra dentro de la incertidumbre típica del diseño de

mezclas. Dado que las mezclas con y sin agregado reciclado se diseñaron bajo los

mismos parámetros de mezcla, no se incurre en ningún tipo de error en el

experimento, ya que los resultados se evaluarán en torno a las resistencias

relativas.

4.2.3. Resistencia a la flexión

Con las mezclas realizadas se fallaron a flexión vigas de 50 cm de largo por 15 cm

de lado, con una luz de 45 cm, a los 28 días. Con proporciones de 0% y 50% de

agregado grueso reciclado. Los resultados se muestran en las Tablas 52 y 53.

Ilustración 11. Viga de concreto reciclado sometida a esfuerzos de compresión.

IAMB 201120 15

65

Tabla 52. Resistencia a la flexión a los 28 días, por % de agregado reciclado.

Vigas - 28 Días

% Reciclado 0% 50%

MR (MPa) 5,0 4,1

% de f´c 14,9% 13,9%

K 2,74 2,42

Resistencia Relativa 100% 84%

Tabla 53. Resistencia a la flexión a los 28 días, por % de agregado reciclado y por edad del agregado reciclado.

Vigas - 28 Días - Por Edad

% Reciclado 0% 50% 50% 50% 50%

Edad Agregado Reciclado (años) 0 5 10 30 50

MR (MPa) 5,0 4,0 4,0 4,5 4,0

% de f´c 15% 16% 14% 13% 15%

K 2,74 2,53 2,42 2,41 2,52

Resistencia Relativa 100% 81% 82% 90% 81%

Como se puede observar, la resistencia del concreto reciclado a la flexión es

menor, pero es de resaltar el valor de “K” nos muestra que se mantienen las

proporciones con respecto a la resistencia a la compresión. Según (Sánchez De

Guzmán, 2001) el valor de K para concretos tradicionales para concretos

nacionales es de 2,39, valor similar al obtenido para el concreto reciclado.

IAMB 201120 15

66

5. ANÁLISIS DE RESULTADOS

Para comenzar el análisis de resultados vale la pena hacer una breve referencia a

la manejabilidad. Como se explicó previamente, ésta se mide mediante el ensayo

de asentamiento con el Cono de Abrams. Dicho ensayo es realizado de forma

manual, sin uso de maquinaria especializada y por lo tanto involucra muchas

variables causantes de error. Cuando se comparan asentamientos se deben

examinar diferencias relativamente grandes (de +/- 2,5 a 5 cm) para poder

involucrar la incertidumbre que conlleva el experimento.

Dado que los resultados de asentamiento observados en la Tabla 47 dieron

similares para todas las mezclas, no se puede hacer mayor análisis en torno a los

valores obtenidos. Solamente se puede decir que se tiene una manejabilidad

similar en concretos con y sin agregado grueso reciclado bajo las mismas

relaciones de agua/cemento efectivas.

5.1. ANÁLISIS CON RESPECTO A LA EDAD DEL AGREGADO GRUESO

RECICLADO

Como se puede observar en las Ilustraciones 12, 13 y 14, no parece haber una

relación matemáticamente evidente, entre la edad del concreto original del

agregado reciclado, y la resistencia a la compresión o a la flexión del nuevo

concreto.

IAMB 201120 15

67

Lo anterior significa que existe la posibilidad de obtener concretos con

propiedades mecánicas aceptables a partir de concretos de edificaciones

relativamente antiguas, lo que genera un mayor potencial ambiental para este

material.

Ilustración 12. f´c concreto reciclado 30% vs. edad del concreto de origen.

Ilustración 13. f´c concreto reciclado 50% vs. edad del concreto de origen.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

0 10 20 30 40 50

Res

iste

nci

a R

elat

iva

(%)

Edad Agregado Reciclado (Años)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

0 10 20 30 40 50

Res

iste

nci

a R

elat

iva

(%)


IAMB 201120 15

68

Ilustración 14. Resistencia flexión concreto reciclado 50% vs. edad del concreto.

5.2. COMPARACIÓN DE RESULTADOS CON OTROS ESTUDIOS

Para poder comparar los resultados obtenidos, se presentará un breve resumen

de lo encontrado en los estudios analizados en el numeral 3, en las Tablas 55, 56

,57 y 58, mostradas a continuación.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 10 20 30 40 50

Rei

sten

cia

Rel

ativ

a (%

)


IAMB 201120 15

69

Tabla 54. Metanálisis resistencia a la compresión a los 7 días.


(Etxeberria et al., 2007) 7 días 100% 83,7%

(Gómez-Soberón, 2002) 7 días 15% 101,8%




(González, 2011) 7 días 20% 95,8%

(González, 2011) 7 días 30% 99,0%

(Grdic et al., 2010) 7 días 50% 89,2%

(Grdic et al., 2010) 7 días 100% 87,8%

(Katz, 2003) 7 días 100% 84,7%

(Katz, 2003) 7 días 100% 78,7%

(Katz, 2003) 7 días 100% 79,2%

(Kwan et al., 2012) 7 días 14% 94,7%

(Kwan et al., 2012) 7 días 30% 89,5%

(Kwan et al., 2012) 7 días 60% 63,2%

(Kwan et al., 2012) 7 días 80% 55,3%

(Mendoza, 2004) 7 días 20% 94,9%

(Mendoza, 2004) 7 días 40% 86,3%

(Mendoza, 2004) 7 días 60% 70,9%

(Mendoza, 2004) 7 días 80% 87,2%

(Mendoza, 2004) 7 días 100% 72,5%

(Poon et al., 2004) 7 días 20% 98,6%

(Poon et al., 2004) 7 días 50% 92,8%

(Rahal, 2007) 7 días 100% 88,2%

(Rahal, 2007) 7 días 100% 89,2%

(Rahal, 2007) 7 días 100% 91,9%

(Rahal, 2007) 7 días 100% 81,5%

(Rahal, 2007) 7 días 100% 74,5%

(Yang et al., 2011) 7 días 20% 98,6%

(Yang et al., 2011) 7 días 50% 91,9%

Este Estudio 7 días 30% 87,7%


IAMB 201120 15

70

Tabla 55. Metanálisis resistencia a la compresión a los 28 días.


(Eguchi et al, 2007) 28 días 15% 100,0%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 15% 97,7%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 15% 100,0%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 30% 92,1%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 30% 95,9%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 30% 91,7%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 30% 94,7%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 30% 95,5%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 30% 97,1%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 30% 95,2%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 50% 95,2%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 50% 95,9%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 50% 94,4%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 50% 94,7%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 50% 93,2%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 50% 94,3%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 50% 92,9%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 100% 88,9%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 100% 91,8%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 100% 97,2%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 100% 91,2%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 100% 86,4%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 100% 91,4%

(Eguchi et al, 2007) 28 días 100% 95,2%







(González, 2011) 28 días 20% 99,1%

(González, 2011) 28 días 30% 99,9%

(González-Fonteboa et al., 2011) 28 días 20% 94,3%






(Grdic et al., 2010) 28 días 50% 95,8%

(Grdic et al., 2010) 28 días 100% 91,1%

(Katz, 2003) 28 días 100% 76,9%

IAMB 201120 15

71


(Katz, 2003) 28 días 100% 74,6%

(Katz, 2003) 28 días 100% 77,5%

(Kwan et al., 2012) 28 días 14% 92,7%

(Kwan et al., 2012) 28 días 30% 90,2%

(Kwan et al., 2012) 28 días 60% 68,3%

(Kwan et al., 2012) 28 días 80% 63,4%

(Li, 2004) 28 días 30% 95,0%

(Li, 2004) 28 días 50% 84,0%

(Li, 2004) 28 días 70% 83,0%

(Li, 2004) 28 días 100% 75,0%

(Liu et al., 2005) 28 días 15% 98,0%

(Liu et al., 2005) 28 días 30% 95,0%

(Liu et al., 2005) 28 días 60% 93,0%

(Liu et al., 2005) 28 días 100% 90,0%

(Mendoza, 2004) 28 días 20% 89,2%

(Mendoza, 2004) 28 días 40% 85,2%

(Mendoza, 2004) 28 días 60% 74,9%

(Mendoza, 2004) 28 días 80% 82,8%

(Mendoza, 2004) 28 días 100% 69,7%

(Poon et al., 2004) 28 días 20% 98,0%

(Poon et al., 2004) 28 días 50% 91,4%

(Rahal, 2007) 28 días 100% 89,4%

(Rahal, 2007) 28 días 100% 90,4%

(Rahal, 2007) 28 días 100% 89,4%

(Rahal, 2007) 28 días 100% 85,7%

(Rahal, 2007) 28 días 100% 86,9%

(Tabsh et al., 2009) 28 días 100% 98,6%

(Tabsh et al., 2009) 28 días 100% 67,1%

(Tabsh et al., 2009) 28 días 100% 61,6%

(Tabsh et al., 2009) 28 días 100% 94,3%

(Tabsh et al., 2009) 28 días 100% 89,5%

(Tabsh et al., 2009) 28 días 100% 87,6%

(Wang et al., 2001) 28 días 30% 98,0%

(Wang et al., 2001) 28 días 50% 92,0%

(Wang et al., 2001) 28 días 100% 79,0%

(Xiao et al., 2005) 28 días 30% 94,7%

(Xiao et al., 2005) 28 días 50% 85,1%

(Xiao et al., 2005) 28 días 70% 87,2%

(Xiao et al., 2005) 28 días 100% 81,4%

(Yang et al., 2011) 28 días 20% 94,7%

(Yang et al., 2011) 28 días 50% 85,1%



IAMB 201120 15

72

Tabla 56. Metanálisis resistencia a la tensión a los 28 días.


(Gómez-Soberón, 2002) 28 días 0% 100,0% 9,5% 1,89

(Tabsh et al., 2009) 28 días 0% 100,0% 11,0% 2,11

(Liu et al., 2005) 28 días 0% 100,0% - -

(Xiao et al., 2006) 28 días 0% 100,0% - -

(Grdic et al., 2010) 28 días 0% 100,0% 14,6% 3,29

(González-Fonteboa et al., 2011) 28 días 0% 100,0% 9,1% 1,64



(Liu et al., 2005) 28 días 15% 100,0% - -

(Xiao et al., 2006) 28 días 15% 93,0% - -




(Liu et al., 2005) 28 días 30% 98,0% - -

(Xiao et al., 2006) 28 días 30% 90,0% - -

(Grdic et al., 2010) 28 días 50% 97,8% 14,9% 3,28




(Liu et al., 2005) 28 días 60% 93,0% - -

(Xiao et al., 2006) 28 días 60% 79,0% - -


(Liu et al., 2005) 28 días 100% 91,0% - -

(Xiao et al., 2006) 28 días 100% 69,0% - -

(Grdic et al., 2010) 28 días 100% 85,9% 13,8% 2,96

(Tabsh et al., 2009) 28 días 100% 102,5% 11,4% 2,18


(Tabsh et al., 2009) 28 días 100% 97,5% 15,9% 2,52


(Tabsh et al., 2009) 28 días 100% 95,0% 16,9% 2,56

(Tabsh et al., 2009) 28 días 100% 102,1% 9,7% 2,18

(Tabsh et al., 2009) 28 días 100% 89,4% 8,9% 1,96

(Tabsh et al., 2009) 28 días 100% 85,1% 8,7% 1,88

IAMB 201120 15

73

Tabla 57. Metanálisis resistencia a la flexión a los 28 días.


(Katz, 2003) 28 días 0% 100,0% 9,5% 1,64

(Yang et al., 2011) 28 días 0% 100,0% 7,2% 1,65

(Xiao et al., 2007) 28 días 0% 100,0% - -

(Xiao et al., 2007) 28 días 15% 97,8% - -

(Yang et al., 2011) 28 días 20% 110,8% 8,4% 1,88

(Xiao et al., 2007) 28 días 30% 100,0% - -

(Yang et al., 2011) 28 días 50% 103,8% 8,8% 1,86

(Xiao et al., 2007) 28 días 60% 93,5% - -

(Xiao et al., 2007) 28 días 100% 100,0% - -

(Katz, 2003) 28 días 100% 103,0% 12,8% 1,89

(Katz, 2003) 28 días 100% 87,9% 11,2% 1,73

(Katz, 2003) 28 días 100% 93,9% 11,6% 1,79

Este Estudio 28 días 50% 83,7% 13,9% 2,42

Las Tablas 54 y 55 muestran la directa relación entre el remplazo de concreto

grueso reciclado y la disminución de la resistencia a la compresión. Las Tablas 56

y 57 muestran que a pesar de contar con situaciones experimentales similares, los

resultados a flexión y tensión del concreto reciclado son muy disimiles entre un

autor y otro. Asimismo, no se encuentra una relación evidente entre remplazo de

agregado grueso reciclado y la resistencia a la flexión o a la tensión.

La Tabla 58 muestran el promedio de los valores obtenidos en los estudios

consultados vs. los valores obtenidos en esta investigación.

IAMB 201120 15

74

Tabla 58. Comparación otros estudios vs. esta investigación.

Parámetro Origen Resistencia Relativa Diferencia

Resistencia a la compresión 30% agregado grueso reciclado, a los 7 días

Promedio Estudios Consultados 98% 10,0%

Esta investigación 88%





Promedio Estudios Consultados 95% -1,0%





Resistencia a la flexión 50% agregado grueso reciclado, a los 28 días

(Yang et al., 2011) 104% 20,1%

Este estudio 84%

La tabla anterior nos muestra que los resultados obtenidos para la resistencia a la

compresión son consistentes con los valores obtenidos en otros estudios.

Teniendo que para los 28 días se obtienen resistencias cercanas al 90%, para

50% de remplazo de agregado grueso reciclado, y cercanas al 96%, para 30% de

remplazo de agregado grueso reciclado. También se tiene que en el resultado de

resistencia a la flexión, el estudio de (Yang et al., 2011) (el único de condiciones

similares al realizado en esta investigación), presenta valores diferentes a los

obtenidos para este trabajo, lo anterior implica que es necesaria mayor

investigación en torno a este tema para poder obtener resultados más

concluyentes.

IAMB 201120 15

75

5.3. VIABILIDAD ECONÓMICA

Para realizar un análisis de viabilidad económica completamente válido se debe

contar con las características del proyecto a evaluar. Sin embargo es posible

realizar un acercamiento general al cambio genérico de precios entre el concreto

tradicional y el reciclado bajo algunos supuestos básicos.

Primero hay que comenzar enunciando los costos que involucra el uso del

concreto tradicional:

Tabla 59. Precio mezcla de concreto tradicional.

Ítem Unidad Precio

Unitario Cantidad para una

mezcla 1:2:2 Precio para una

mezcla 1:2:2 Participación en los

costos totales

Agua lt $ 20 305 $ 6.100 3%

Arena m3 $ 61.500 0,60 $ 36.900 17%

Gravilla m3 $ 50.000 0,76 $ 38.000 17%

Cemento kg $ 366 380 $ 139.000 63%

Lo segundo es analizar los cambios que generaría el uso de agregados gruesos

reciclados el costo del concreto para caso bogotano, lo cual se encuentra

consignado en la siguiente Tabla.

Tabla 60. Diferencias que afectan el costo del concreto reciclado.

Ítem Concreto Tradicional Concreto Reciclado

Dinamitar de canteras SI NO

Trituración del material SI SI

Remoción de materiales y refuerzos NO SI

Transporte SI, fuera del perímetro urbano SI, dentro del perímetro urbano

Mayor uso de agua NO SI, aproximadamente 10% más

Menores resistencias de diseño NO SI

Fuente: (Construdata, 2011)

IAMB 201120 15

76

Con el fin de monetizar las diferencias mostradas en la Tabla 60, se utilizarán los

valores encontrados en el estudio de la UAESP titulado “Centro de

aprovechamiento de escombros”, en el cual se realizó un minucioso análisis de los

costos que traería instalar y poner a operar una planta de reciclaje de agregado

reciclado. El cual arrojó un costo sin transporte de $ 11.660/m3 (incluyendo una

utilidad del 15% para el productor del material, que no fue contemplada en el

estudio original).

Según cotizaciones realizadas a diferentes empresas de materiales ubicadas en la

sabana de Bogotá, se encontró que aproximadamente un 30% de los costos del

material corresponden a transporte, que son unos $150.000 por un viaje con

aproximadamente 10 m3 de material. Igualmente se tiene que para un viaje con los

mismos 10 m3 de material dentro del perímetro urbano de Bogotá se cobran unos

$100.000, que corresponderían al costo de transporte para agregado reciclado en

una planta fija dentro de la ciudad.

El 10% de agua adicional que requieren los agregados reciclados cuesta

aproximadamente $610 más por m3 de concreto, lo cual es un valor casi

despreciable con respecto a los costos del agregado o del cemento.

Finalmente hay que analizar el costo de la desventaja principal del concreto

reciclado, que es su menor resistencia a la compresión. Esta menor resistencia

provocaría que se requiera una relación menor de agua/cemento (es decir más

cemento) para tener el mismo valor de fć.

Para monetizar esta falencia se utilizarán los valores de reducción en la

resistencia de este estudio (4% menos fć para mezcla con 30% reciclado, y 10%

menos fć para mezcla con 50% reciclado), junto con los valores encontrados en

el texto (Sánchez De Guzmán, 2001) de la resistencia de concretos a diferentes

valores de relación agua/cemento para el contexto colombiano. De los cuales se

IAMB 201120 15

77

y = 107.96e-2.85x R² = 1.00

y = 103.64e-2.85x R² = 1.00

y = 97.16e-2.85x R² = 1.00

10.3

13.7

17.2

20.6

24.0

27.5

30.9

34.3

0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7

Res

iste

nci

a a

la C

om

pre

sió

n (

MP

a)

Relación Agua/Cemento

ConcretoTradicional

ConcretoReciclado 30%

ConcretoReciclado 50%

puede obtener la Ilustración 15, en la cual se grafican tres curvas: La primera con

la resistencia del concreto tradicional a diferentes relaciones agua/cemento. La

segunda y la tercera con la resistencia del concreto reciclado a diferentes

relaciones agua/cemento, que corresponde simplemente a una reducción del 4% y

del 10% respectivamente.

Con las ecuaciones obtenidas de las regresiones de las curvas de la Ilustración

15, se puede despejar el valor de la reducción de la relación agua/cemento para el

concreto reciclado. Haciendo este procedimiento, se obtiene que para una misma

resistencia se necesita una relación agua/cemento 1,4% menor para concreto con

30% de reciclado grueso, y de 3,7% menor para concreto con 50% de reciclado

grueso.

Fuente: Realización propia a partir de (Sánchez De Guzmán, 2001)

Ilustración 15. Relación agua/cemento vs. resistencia a la compresión.

IAMB 201120 15

78

Para traducir lo anterior en sobrecostos por uso adicional de cemento, se debe

conocer cuál es la mezcla de concreto que se va a realizar, ya que se necesitan

cuanto mínimo dos valores: El primero es la cantidad de agua utilizada, que

depende de la granulometría del agregado. Y el segundo es la resistencia de

diseño que nos indica cual es la relación agua/cemento a usar. Con estos valores

y el costo del cemento se puede hallar la diferencia entre los dos concretos como

lo muestra la ecuación 1.

(

)

Dónde:

CUC = Costo unitario del cemento = 366 pesos/kg

CA = Cantidad de agua (kg)

ACT = Relación agua/cemento del concreto tradicional, que es una función

de la resistencia de diseño como lo muestra la Ilustración 15.

DAC = Diferencia entre la relación agua cemento del concreto tradicional y

el concreto reciclado = 1,4% para 30% reciclado y 3,7% para 50% de

reciclado.

A partir de la Ecuación 1 se construyó la Tabla 61 y 62 con los valores de los

sobrecostos por uso adicional de cemento para diferentes resistencias de diseño y

diferentes cantidades de agua en la mezcla.

IAMB 201120 15

79

Tabla 61. Sobrecostos por uso adicional de cemento para concreto con 30% de agregado grueso reciclado.

. Resistencia MPa kg Agua/m3 Concreto

34,3 30,9 27,5 24,0 20,6 17,2 13,7

150 $ 13.990 $ 11.456 $ 9.553 $ 7.774 $ 6.450 $ 5.098 $ 4.131

155 $ 14.456 $ 11.837 $ 9.871 $ 8.033 $ 6.665 $ 5.268 $ 4.268

160 $ 14.922 $ 12.219 $ 10.190 $ 8.292 $ 6.880 $ 5.438 $ 4.406

165 $ 15.389 $ 12.601 $ 10.508 $ 8.552 $ 7.095 $ 5.608 $ 4.544

170 $ 15.855 $ 12.983 $ 10.826 $ 8.811 $ 7.310 $ 5.778 $ 4.681

175 $ 16.321 $ 13.365 $ 11.145 $ 9.070 $ 7.525 $ 5.948 $ 4.819

180 $ 16.788 $ 13.747 $ 11.463 $ 9.329 $ 7.740 $ 6.118 $ 4.957

185 $ 17.254 $ 14.129 $ 11.782 $ 9.588 $ 7.955 $ 6.288 $ 5.094

190 $ 17.720 $ 14.510 $ 12.100 $ 9.847 $ 8.170 $ 6.457 $ 5.232

195 $ 18.187 $ 14.892 $ 12.419 $ 10.106 $ 8.385 $ 6.627 $ 5.370

200 $ 18.653 $ 15.274 $ 12.737 $ 10.365 $ 8.600 $ 6.797 $ 5.508

Tabla 62. Sobrecostos por uso adicional de cemento para concreto con 50% de agregado grueso reciclado.

. Resistencia MPa kg Agua/m3 Concreto

34,3 30,9 27,5 24,0 20,6 17,2 13,7

150 $ 4.978 $ 4.101 $ 3.436 $ 2.810 $ 2.341 $ 1.859 $ 1.512

155 $ 5.144 $ 4.237 $ 3.551 $ 2.904 $ 2.419 $ 1.921 $ 1.562

160 $ 5.310 $ 4.374 $ 3.665 $ 2.998 $ 2.497 $ 1.983 $ 1.613

165 $ 5.476 $ 4.511 $ 3.780 $ 3.091 $ 2.575 $ 2.045 $ 1.663

170 $ 5.642 $ 4.647 $ 3.894 $ 3.185 $ 2.653 $ 2.107 $ 1.714

175 $ 5.808 $ 4.784 $ 4.009 $ 3.279 $ 2.732 $ 2.169 $ 1.764

180 $ 5.974 $ 4.921 $ 4.123 $ 3.373 $ 2.810 $ 2.231 $ 1.814

185 $ 6.140 $ 5.057 $ 4.238 $ 3.466 $ 2.888 $ 2.293 $ 1.865

190 $ 6.305 $ 5.194 $ 4.352 $ 3.560 $ 2.966 $ 2.355 $ 1.915

195 $ 6.471 $ 5.331 $ 4.467 $ 3.654 $ 3.044 $ 2.417 $ 1.966

200 $ 6.637 $ 5.467 $ 4.582 $ 3.747 $ 3.122 $ 2.479 $ 2.016

Finalmente con toda la información obtenida anteriormente se puede realizar un

análisis de costos entre el concreto tradicional y el concreto reciclado, para un

mezcla típica 1:2:2, el resultado de este análisis se muestra en la Tabla 63.

IAMB 201120 15

80

Tabla 63. Costos concreto tradicional vs. reciclado.

Ítem Unidad Precio

Unitario

Cantidad para una mezcla 1:2:2

de concreto tradicional


de concreto reciclado 30%


de concreto reciclado 50%

Precio para una mezcla 1:2:2 de

concreto tradicional


concreto reciclado 30%


concreto reciclado 50%

Agua lt $ 20 305 336 336 $ 6.100 $ 6.720 $ 6.720

Arena m3 $ 61.500 0,60 0,60 0,60 $ 36.900 $ 36.900 $ 36.900

Agregado grueso en planta de reciclaje

m3 $ 11.660 - 0,76 0,76 - $ 8.862 $ 8.862

Agregado grueso en cantera

m3 $ 35.000 0,76 - - $ 26.600 - -

Transporte agregado grueso reciclado

m3 $ 10.000 - 0,76 0,76 - $ 7.600 $ 7.600

Transporte agregado grueso tradicional

m3 $ 15.000 0,76 - - $ 11.400 - -

Cemento kg $ 366 380 391 410 $ 139.080 $ 143.106 $ 150.060

COSTO TOTAL POR m3 DE

CONCRETO

Concreto Tradicional

Concreto Reciclado 30%

Concreto Reciclado 50%

$ 220.080 $ 203.188 $ 210.142

AHORRO CON RESPECTO AL CONCRETO TRADICIONAL 7,7% 4,5%

IAMB 201120 15

81

En la Tabla 63 se puede observar como el concreto reciclado en una mezcla 1:2:2

es más económico que el concreto tradicional, en un 4,5% para un remplazo del

50% del agregado grueso reciclado, y de un 7,7% para un remplazo de 30% de

agregado grueso reciclado, para concretos con la misma resistencia a la

compresión.

Hay que tener en cuenta que la anterior valoración tuvo en cuenta solamente los

valores del mercado. Una evaluación económica completa deberá incluir las

externalidades ambientales y sociales que se generan por el concreto tradicional,

tales como: La destrucción del medio ambiente por la explotación de canteras y

escombreras, el costo de recoger escombros en el espacio público, el costo social

que trae la inequidad producida por los escombros (ver Ilustración 2), la

congestión que generan los vehículos que transportan materiales y escombros

fuera de la ciudad, el consumo de combustibles fósiles por parte de estos

vehículos, etc. Al final se obtendrá que la ciudad de Bogotá tendrá un gran

beneficio económico si se decide a materializar la idea de remplazo el agregado

grueso tradicional por agregado grueso reciclado, obteniendo concretos más

económicos y con la misma resistencia a la compresión.

IAMB 201120 15

82

6. CONCLUSIONES

El reciclaje de materiales de la construcción y la demolición es una solución

real para el problema de la disposición final de escombros de concreto y la

explotación de ríos y canteras.

Existen a nivel internacional experiencias exitosas en el uso de concreto

reciclado, donde se han generado códigos para su correcto uso y se han

consolidado industrias en torno al reciclado de concreto.

Existen las suficientes herramientas legales en Colombia y en Bogotá para

emprender desde el Estado políticas públicas en torno al tema del reciclaje

de concreto.

Las escombreras privadas y las canteras existentes en la ciudad de Bogotá

no cumplen con los requerimientos ambientales, salvo contadas

excepciones.

La problemática en torno a la disposición de escombros en la ciudad de

Bogotá está por convertirse en un problema de grandes proporciones, al

quedar poco espacio en las escombreras privadas, ninguna escombrera

pública, y una ciudadanía inconsciente que no sabe manejar sus residuos

de la construcción y la demolición.

La explotación de materiales de construcción para obras en la ciudad de

Bogotá ha llegado a tal punto que se están trayendo materiales de otros

departamentos del país.

Si se usa la misma relación agua/cemento efectiva en el concreto reciclado

y en el tradicional, se obtendrán valores de manejabilidad muy similares.

IAMB 201120 15

83

Los resultados obtenidos para la resistencia a la compresión del concreto

reciclado son totalmente coherentes con lo obtenido en diversos estudios a

nivel internacional, donde un concreto con un 30% de remplazo de

agregado grueso desarrolla una resistencia 4% a la del concreto tradicional,

mientras que un concreto con un remplazo del 50% obtiene 10% menos de

resistencia.

La resistencia a la flexión del concreto reciclado es un 16% menor para

concretos fabricados con 50% de agregado grueso reciclado. A pesar de

esto, se mantiene una relación cercana a 2,4 entre la resistencia a la flexión

y la raíz de la resistencia a la compresión, lo cual es un valor típico para los

concretos tradicionales según (Sánchez De Guzmán, 2001).

La relación entre precios del concreto tradicional y el reciclado muestra que

producir concreto reciclado con 30% de remplazo de agregado grueso

cuesta un 7,7% menos, y un concreto reciclado con remplazo del 50%

cuesta un 4,5% menos que un concreto tradicional de igual resistencia a la

compresión. Lo anterior sumado a todos los beneficios sociales y

ambientales que genera el reciclado de concreto, debería incentivar al

sector público y al privado a ver esta práctica como algo que merece ser

convertido en una realidad.

IAMB 201120 15

84

7. AGRADECIMIENTOS

Llegar al punto de culminación de mis estudios de pregrado jamás hubiera sido

posible sin el apoyo irrestricto de toda mi familia. Agradezco a mi madre por darme

todo el amor necesario para poder sobrepasar los momentos más difíciles; a mi

padre por darme los valores y la fortaleza que me permitieron formarme como

profesional; a mis hermanos por su incondicional amistad y su valiosa compañía a

lo largo de este proceso; a mis abuelos, tíos y primos por enseñarme que siempre

podré contar con una familia sin importar lo que pase. Les agradezco a mis

amigos, los cuales me brindaron sus conocimientos, su cariño y su tiempo.

Este documento es el resultado de los consejos y el apoyo de muchas personas,

encabezadas por las profesoras Andrea Maldonado y Ana Ozuna, las cuales no

solo me brindaron la idea inicial, sino que también me atendieron todas mis

consultas y me llenaron de valiosos consejos. Agradezco el acompañamiento y la

colaboración que me brindaron todos y cada uno de los integrantes del Laboratorio

de Ingeniería Civil de la Universidad de los Andes, desde la realización de las

mezclas, hasta la falla del último cilindro; quienes siempre velaron por obtener

productos de la mejor calidad. Asimismo, fue fundamental para mí el apoyo de la

gran familia de Sistema Uno, quienes me acompañaron en la laboriosa gestión de

conseguir, transportar y triturar las muestras.

IAMB 201120 15

85

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