Compressive resistance of concrete prepared from construction debris
Authors: Peñafiel Valla Lourdes Gabriela , Felipe Contreras-Vásquez Luis , Mayorga Amaguaya David Larot , Medina Robalino Wilson Santiago 
Published: October 2023

Introducción

En la presente investigación se determinó el porcentaje de agregado reciclado de hormigón que puede reemplazase parcialmente por agregado natural grueso para obtener concreto estructural que pueda ser empleado en nuevas construcciones. El material reciclado fue obtenido de estructuras demolidas, así como de los cilindros de concreto que son ensayados en el laboratorio de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica de la Universidad Técnica de Ambato. Posteriormente se realizaron ensayos para determinar las propiedades de los materiales que componen el hormigón bajo las normas INEN y ASTM y la dosificación adecuada por el Método de la Densidad Óptima para una resistencia a la compresión de 210 kg/cm2 reemplazando porcentajes de agregado reciclado desde 10%, 15%, 30%, 60% y 100%, según el peso del agregado grueso.

Objetivos

Determinar la resistencia a la compresión del hormigón elaborado con materiales reciclados de construcciones y compararlo con la resistencia a compresión de un concreto elaborado con agregados de provenientes de minas

Método

Primero se recolectó el material proveniente del botadero municipal del cantón Pelileo, así como los cilindros ensayados de desecho en el laboratorio de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Posteriormente, estos materiales fueron clasificados, limpiados y triturados hasta obtener agregados que son retenidos por el tamiz #3/4”. Para determinar las propiedades mecánicas de los materiales, tanto del agregado reciclado, así como de los agregados naturales, se realizaron los siguientes ensayos: análisis granulométrico, densidad real y capacidad de absorción del agregado fino, densidad real y capacidad de absorción del agregado grueso, densidad aparente suelta y compactada, densidad combinada de los agregados, contenido de humedad y densidad real del cemento. Posteriormente, se realizó la dosificación utilizando el método de la densidad óptima y con ello se fabricaron 69 probetas entre concreto tradicional y reciclado. Finalmente, se ensayaron 9 probetas con concreto tradicional para comprobar su resistencia, 15 probetas para la edad de 7 y 14 días, y las restantes para los 28 días. Con ello se determinaron resistencias a la compresión, además de verificar visualmente su modo de falla.

Principales resultados

La resistencia a compresión a los 7 días está determinada según el porcentaje de agregado reciclado. Es así que en reemplazos del 10% y 15% los resultados se encuentran dentro del rango de diseño con 148.97 kg/cm2 y 146.85 kg/cm2. Para los 14 días de edad en los porcentajes de 10% y 15% la resistencia a compresión es muy cercana al valor de base igual a 179.10 kg/cm2. Sin embargo, para porcentajes del 60% y 100% sus valores crecen, pero no de manera considerable. La resistencia a compresión a los 28 días de edad, con reemplazos del 10% y 15% se mantiene en aceptables de acuerdo a la resistencia de diseño, mientras que para el 30%, 60% y 100% los valores de resistencia se encuentran muy por debajo de un valor aceptable.

Conclusiones

Se identificó que, a una mayor cantidad de agregado reciclado, la resistencia a compresión de los especímenes disminuye, y que con porcentajes menores al 30% se obtiene la resistencia planificada; es decir, para un hormigón diseñado para 210 kg/cm2, con el 10% y 15%, se obtuvieron resistencias de 214.54 kg/cm2 y 211.57 kg/cm2 respectivamente a los 28 días de edad, mientras que con porcentajes del 30%, 60% y 100% no se consigue la resistencia de diseño. La resistencia a la compresión del concreto elaborado con material reciclado presenta la misma tendencia de comportamiento ya sea a los 7, 14 y 28 días de edad. No incrementó su valor de diseño a medida que pasaba el tiempo.Los porcentajes más adecuados para fabricar un nuevo material en base a hormigones reciclados son 10% y 15%. Para porcentajes del 30%, 60% y 100% existió una reducción de resistencia significativa con respecto al hormigón tradicional. Los autores agradecen el apoyo recibido por parte de la Universidad Técnica de Ambato y la Dirección de Investigación y Desarrollo (DIDE) mediante el proyecto de investigación número SFFICM4 “HORMIGONES PREPARADOS A PARTIR DE MATERIALES RECICLADOS, EN LA CIUDAD DE AMBATO, PROVINCIA DE TUNGURAHUA”.