USO DE RESIDUOS INDUSTRIALES PARA LA PRODUCCION DE ... Warthon... · El concreto es caracterizado...

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Grupo de Pesquisa em Engenharia de Infraestrutura Sustentável para a América Latina Instituto de Tecnologia, Infraestrutura e Território Curso de Engenharia Civil de Infraestrutura USO DE RESIDUOS INDUSTRIALES PARA LA PRODUCCION DE CONCRETO GRIS Y COLORIDO Dagner Warthon (1); Edna Possan (2); Ana Carolina Parapinski (3) (1) Estudiante de Ingeniería Civil de Infraestructura, [email protected] (2) Profesora orientadora, Dra. Edna Possan, Curso de Ingenieria Cvil de Infraestructura, [email protected] (3) Profesora coorientadora, Dra. Ana Carolina Parapinski, [email protected] INTRODUCCION Resumo. La industria de la construcción genera una de las mayores cadenas productivas del mundo, por ende, es un uno de los sectores económicos con mayor impacto en el medio ambiente, se estima que alrededor del 40% del total de residuos producidos proviene de esta cresciente industria. Entre los impactos causados por esta actividad está el volumen considerable de residuos de construcción y demolición (RCDs), por otro lado, los residuos generados presentan un elevado potencial de reutilización que paises en desarrollo, como los europeos, aprovechan hasta en un 55%, en América latina la reutilización de RCDs esta en face inicial y paises como Brasil, Mexico son pioneros en proyectos e incentivos para la utilización destos residuos. Este trabajo tiene como objetivo de estudio desarrollar concretos convencionales y autocompartantes, gris y colorido, usando residuos de contrucción y domolición variando las proporciones de los materiales (agregados finos y gruesos) en la dosificación. Palavras-chave. construcción, RCDs, sustentabilidad, reutilización RESULTADOS El concreto es caracterizado por ser un material de construcción seguro, resistente, sencillo y económico en relación a otros materiales de construcción como el acero. Por estos motivos su uso se intensifica en todo tipo de construcciones desde viviendas familiares hasta construcciones de gran envergadura como represas, plataformas marítimas, aeropuertos, túneles, etc. Con el desarrollo de tecnología, competitividad e innovación surge la necesidad de crear un concreto específico para cada aplicación, estos tipos de concretos son llamados concretos especiales. Actualmente el índice de consumo del concreto es extremadamente mayor que hace 40 años atrás. Se estima que el consumo actual del concreto en el mundo sea aproximadamente 11 mil millones de toneladas métricas al año (MEHTA, 2008), a pesar del uso común del concreto pocas personas están concientes de las consideraciones involucradas en el diseño de un concreto resistente, durable y de alta calidad. Diversos estudios se orientan a substituir los materiales constituyentes del concreto convencional por materiales reciclados al fin de reducir el impacto ambiental de estos materiales. METODOLOGIA El proyecto consta de las siguientes etapas: 1. Etapa 1 - Investigación Bibliográfica 2. Etapa 2 – Fueron diseñados los equipamientos para los ensayos en estado fresco. 3. Etapa 3 - Colecta de los materiales en la ciudad de Foz do Iguazu, PR. 4. Etapa 4 - Selección y caracterización de los materiales. 5. Etapa 5 - Estudio de dosificación con cuerpos de prueba pilotos. TABLA 1: Dosagem de concreto - Método ABCP/ACI FUENTE: WARTHON, 2012. BIBLIOGRAFÍA AGRADECIMENTOS LEITE, Monica Batista, Avaliação das propriedades mecânicas dos concretos produzidos com agregados reciclados de resíduos de construção e demolição. Porto Alegre, 2001. Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais ed. G.C. Isaia. 2.ed. São Paulo, IBRACON,2010. 1v. LOVATO, Patrícia Silveira, Verificação dos parâmetros de controle de agregados reciclados de resíduos de construção e demolição para utilização em concreto, 2007. Dosagem Resistência (MPa) Traço Quantitativo de materiais 35 Litros Cim Agm Agg a/c Cimento Agm Agg água Nat. Rec. Nat Rec. Nat. Rec. Nat Rec. 1 25 1 2.51 - 3.55 - 0.60 6.45 16.17 22.94 3.87 2 1 1.25 1.25 3.55 - 0.60 6.45 8.09 7.13 22.94 3.87 3 1 1.25 1.25 1.78 1.78 0.60 6.45 8.09 7.13 11.47 10.59 3.87 4 1 2.51 - 1.78 1.78 0.60 6.45 16.17 11.47 10.59 3.87 5 1 0.63 1.88 3.55 - 0.60 6.45 4.04 10.69 22.94 3.87 6 30 1 1.95 - 2.96 - 0.50 7.69 14.96 22.77 3.84 7 1 0.97 0.97 2.96 - 0.50 7.69 7.48 6.59 22.77 3.84 8 1 0.97 0.97 1.48 1.48 0.50 7.69 7.48 6.59 11.38 10.51 3.84 9 1 1.95 - 1.48 1.48 0.50 7.69 14.96 11.38 10.51 3.84 10 1 0.49 1.46 2.96 - 0.50 7.69 3.74 9.89 22.77 3.84 11 40 1 1.30 - 2.31 - 0.4 11.19 14.58 25.84 4.47 12 1 0.65 0.65 2.31 - 0.4 11.19 7.29 6.42 25.84 4.47 13 1 0.65 0.65 1.16 1.16 0.4 11.19 7.29 6.42 12.92 11.93 4.47 14 1 1.30 - 1.16 1.16 0.4 11.19 14.58 12.92 11.93 4.47 1 0.33 0.98 2.31 - 0.4 11.19 3.64 9.64 25.84 4.47 15 FIGURA 1: Colecta de materiales de la ciudad de Foz do Iguazu FUENTE: WARTHON, 2012. FIGURA 2 : Clasificación y caracterización de los materiales FUENTE: WARTHON, 2012. Existe un gran potencial de utilización de los RCDs en América Latina, usando como base piloto la ciudad de Foz de Iguazu, lo materiales encontrados en los RCDs se dividieron en 3 grandes grupos: concreto, mortero y ceramico con un 58 % (1), seguidamente, madera, plastico y cartón con un 2% (2) y finalmente una mezcla de finos con concreto, arcilla, madera, acero, arena y tierra con un 40% (3). Los primeros trazos (1-2-5), con resistencia de 25 MPa, elaborados en laboratorio de concreto dieron una resistencia a los 14 dias de: 16.20, 18.46 y 18.00 Mpa. Uno de los problemas en la mistura con agregado fino reciclado es el elevado porcentaje de finos que exige el aumento de cantidad de agua que se pudo contrarrestar, una parte, con aditivo BF-30, así se logró un abatimiento de 6 a 7 cm. Las propiedades de los agregado dependen del tipo de residuo, en este caso los residuos fueron recolectados de las mismas obras de construcción, concluyendo que para estos tipos de residuos es posible contrarrestar y lograr resistencias deseadas teniendo en cuenta las proporciones de los agregados e incluyendo algunos aditivos según el caso. 58% 2% 40% 1 2 3 GRAFICO 1: Porcentaje de los constituyentes del RCDS FUENTE: WARTHON, 2012. FIGURA 3 : Dosificación y cuerpos de prueba de los primeros trazos FUENTE: WARTHON, 2012.

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Grupo de Pesquisa em Engenharia de Infraestrutura Sustentável para a América Latina Instituto de Tecnologia, Infraestrutura e Território

Curso de Engenharia Civil de Infraestrutura

USO DE RESIDUOS INDUSTRIALES PARA LA PRODUCCION DE CONCRETO GRIS Y COLORIDO

Dagner Warthon (1); Edna Possan (2); Ana Carolina Parapinski (3) (1)  Estudiante de Ingeniería Civil de Infraestructura, [email protected]

(2) Profesora orientadora, Dra. Edna Possan, Curso de Ingenieria Cvil de Infraestructura, [email protected] (3) Profesora coorientadora, Dra. Ana Carolina Parapinski, [email protected]

INTRODUCCION

Resumo. La industria de la construcción genera una de las mayores cadenas productivas del mundo, por ende, es un uno de los sectores económicos con mayor impacto en el medio ambiente, se estima que alrededor del 40% del total de residuos producidos proviene de esta cresciente industria. Entre los impactos causados por esta actividad está el volumen considerable de residuos de construcción y demolición (RCDs), por otro lado, los residuos generados presentan un elevado potencial de reutilización que paises en desarrollo, como los europeos, aprovechan hasta en un 55%, en América latina la reutilización de RCDs esta en face inicial y paises como Brasil, Mexico son pioneros en proyectos e incentivos para la utilización destos residuos. Este trabajo tiene como objetivo de estudio desarrollar concretos convencionales y autocompartantes, gris y colorido, usando residuos de contrucción y domolición variando las proporciones de los materiales (agregados finos y gruesos) en la dosificación. Palavras-chave. construcción, RCDs, sustentabilidad, reutilización

RESULTADOS

El concreto es caracterizado por ser un material de construcción seguro, resistente, sencillo y económico en relación a otros materiales de construcción como el acero. Por estos motivos su uso se intensifica en todo tipo de construcciones desde viviendas familiares hasta construcciones de gran envergadura como represas, plataformas marítimas, aeropuertos, túneles, etc. Con el desarrollo de tecnología, competitividad e innovación surge la necesidad de crear un concreto específico para cada aplicación, estos tipos de concretos son llamados concretos especiales. Actualmente el índice de consumo del concreto es extremadamente mayor que hace 40 años atrás. Se estima que el consumo actual del concreto en el mundo sea aproximadamente 11 mil millones de toneladas métricas al año (MEHTA, 2008), a pesar del uso común del concreto pocas personas están concientes de las consideraciones involucradas en el diseño de un concreto resistente, durable y de alta calidad. Diversos estudios se orientan a substituir los materiales constituyentes del concreto convencional por materiales reciclados al fin de reducir el impacto ambiental de estos materiales.

METODOLOGIA El proyecto consta de las siguientes etapas:

1.  Etapa 1 - Investigación Bibliográfica 2.  Etapa 2 – Fueron diseñados los equipamientos para los ensayos en

estado fresco. 3.  Etapa 3 - Colecta de los materiales en la ciudad de Foz do Iguazu, PR. 4.  Etapa 4 - Selección y caracterización de los materiales. 5.  Etapa 5 - Estudio de dosificación con cuerpos de prueba pilotos.

TABLA 1: Dosagem de concreto - Método ABCP/ACI FUENTE: WARTHON, 2012.

BIBLIOGRAFÍA

AGRADECIMENTOS

LEITE, Monica Batista, Avaliação das propriedades mecânicas dos concretos produzidos com agregados reciclados de resíduos de construção e demolição. Porto Alegre, 2001.

Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais ed. G.C. Isaia. 2.ed. São Paulo, IBRACON,2010. 1v.

LOVATO, Patrícia Silveira, Verificação dos parâmetros de controle de agregados reciclados de resíduos de construção e demolição para utilização em concreto, 2007.

Dosagem Resistência (MPa)

Traço Quantitativo de materiais 35 Litros

Cim Agm Agg a/c Cimento Agm Agg água Nat. Rec. Nat Rec. Nat. Rec. Nat Rec. 1

25

1 2.51 - 3.55 - 0.60 6.45 16.17 22.94 3.87 2 1 1.25 1.25 3.55 - 0.60 6.45 8.09 7.13 22.94 3.87

3 1 1.25 1.25 1.78 1.78 0.60 6.45 8.09 7.13 11.47 10.59 3.87

4 1 2.51 - 1.78 1.78 0.60 6.45 16.17 11.47 10.59 3.87

5 1 0.63 1.88 3.55 - 0.60 6.45 4.04 10.69 22.94 3.87

6

30

1 1.95 - 2.96 - 0.50 7.69 14.96 22.77 3.84

7 1 0.97 0.97 2.96 - 0.50 7.69 7.48 6.59 22.77 3.84

8 1 0.97 0.97 1.48 1.48 0.50 7.69 7.48 6.59 11.38 10.51 3.84

9 1 1.95 - 1.48 1.48 0.50 7.69 14.96 11.38 10.51 3.84

10 1 0.49 1.46 2.96 - 0.50 7.69 3.74 9.89 22.77 3.84

11

40

1 1.30 - 2.31 - 0.4 11.19 14.58 25.84 4.47

12 1 0.65 0.65 2.31 - 0.4 11.19 7.29 6.42 25.84 4.47

13 1 0.65 0.65 1.16 1.16 0.4 11.19 7.29 6.42 12.92 11.93 4.47

14 1 1.30 - 1.16 1.16 0.4 11.19 14.58 12.92 11.93 4.47

1 0.33 0.98 2.31 - 0.4 11.19 3.64 9.64 25.84 4.47 15

FIGURA 1: Colecta de materiales de la ciudad de Foz do Iguazu FUENTE: WARTHON, 2012.

FIGURA 2 : Clasificación y caracterización de los materiales FUENTE: WARTHON, 2012.

Existe un gran potencial de utilización de los RCDs en América Latina, usando como base piloto la ciudad de Foz de Iguazu, lo materiales encontrados en los RCDs se dividieron en 3 grandes grupos: concreto, mortero y ceramico con un 58 % (1), seguidamente, madera, plastico y cartón con un 2% (2) y finalmente una mezcla de finos con concreto, arcilla, madera, acero, arena y tierra con un 40% (3).

Los primeros trazos (1-2-5), con resistencia de 25 MPa, elaborados en laboratorio de concreto dieron una resistencia a los 14 dias de: 16.20, 18.46 y 18.00 Mpa.

Uno de los problemas en la mistura con agregado fino reciclado es el elevado porcentaje de finos que exige el aumento de cantidad de agua que se pudo contrarrestar, una parte, con aditivo BF-30, así se logró un abatimiento de 6 a 7 cm. Las propiedades de los agregado dependen del tipo de residuo, en este caso los residuos fueron recolectados de las mismas obras de construcción, concluyendo que para estos tipos de residuos es posible contrarrestar y lograr resistencias deseadas teniendo en cuenta las proporciones de los agregados e incluyendo algunos aditivos según el caso.

58%

2%

40%

1

2

3

GRAFICO 1: Porcentaje de los constituyentes del RCDS FUENTE: WARTHON, 2012.

FIGURA 3 : Dosificación y cuerpos de prueba de los primeros trazos FUENTE: WARTHON, 2012.