Áridos gruesos

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17/06/2013 1 REUTILIZACIÓN DE LOS RESIDUOS PROCEDENTES DE LA INDUSTRIA CERÁMICA SANITARIA COMO ÁRIDO GRUESO EN LA FABRICACIÓN DE HORMIGONES RECICLADOS Dr. César Medina Martínez Departamento de Construcción Escuela Politécnica de Cáceres Universidad de Extremadura Cursos de Verano Cursos de Verano Cursos de Verano Cursos de Verano Universidad de Cantabria Universidad de Cantabria Universidad de Cantabria Universidad de Cantabria SU.1.1. HORMIGÓN RECICLADO: HACIA UNA CONSTRUCCIÓN MÁS SOSTENIBLE SU.1.1. HORMIGÓN RECICLADO: HACIA UNA CONSTRUCCIÓN MÁS SOSTENIBLE SU.1.1. HORMIGÓN RECICLADO: HACIA UNA CONSTRUCCIÓN MÁS SOSTENIBLE SU.1.1. HORMIGÓN RECICLADO: HACIA UNA CONSTRUCCIÓN MÁS SOSTENIBLE ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 2. OBJETIVOS 3. PARTE EXPERIMENTAL 3.1. Materiales 3.2. Mezclas de hormigón 3.3. Metodología 4. RESULTADOS 5. CONCLUSIONES INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN Medina, C., Sánchez de Rojas, M.I., Frías, M. Valorización de los residuos de la industria cerámica sanitaria como árido grueso reciclado en la fabricación de hormigones. Cemento – Hormigón, 2013, 954, 20 - 31 Políticas Europeas Políticas Europeas Políticas Europeas Políticas Europeas Minimización Sistemas de valorización Reutilización Reciclado Emisión Vertido Abandono Gestión de residuos INTRODUCCIÓN El fomento de la reutilización de residuos cobra especial relevancia en nuestro país, ya que la tasa de reciclado es del 30 %, nivel que se encuentra por debajo de la media europea, a pesar de las políticas medioambientales adoptadas tanto a nivel nacional como autonómico. GESTIÓN DE RESIDUOS RESIDUOS DE ORIGEN CERÁMICO Este tipo de residuos puede proceder: 1. Residuos de la construcción y demolición (RCD): Volumen de residuos generados en el 2009: aproximadamente 23 millones de toneladas de RCD (según datos Ficha de RCD – CEDEX, 2009) Volumen de residuos de material cerámico: 12,42 millones de toneladas. Material Cerámico 54,00% Hormigón 12,00% Piedra 5,00% Áridos 4,00% Madera 4,00% Vidrio 0,50% Plástico 1,50% Metales 2,50% Asfalto 5,00% Yeso 0,20% Basura 7,00% Papel 0,30% Otros 4,00% Fuente: Catalogo actualizado de RCD (http://www.cedexmateriales.vsf.es/view/ficha.aspx?idresiduo=447&idmenu=448) INTRODUCCIÓN

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  • 17/06/2013

    1

    REUTILIZACIN DE LOS RESIDUOS PROCEDENTES DE LA

    INDUSTRIA CERMICA SANITARIA COMO RIDO GRUESO EN LA FABRICACIN DE

    HORMIGONES RECICLADOS

    Dr. Csar Medina MartnezDepartamentode Construccin

    Escuela Politcnicade Cceres

    Universidadde Extremadura

    Cursos de Verano Cursos de Verano Cursos de Verano Cursos de Verano Universidad de CantabriaUniversidad de CantabriaUniversidad de CantabriaUniversidad de Cantabria

    SU.1.1. HORMIGN RECICLADO: HACIA UNA CONSTRUCCIN MS SOSTENIBLESU.1.1. HORMIGN RECICLADO: HACIA UNA CONSTRUCCIN MS SOSTENIBLESU.1.1. HORMIGN RECICLADO: HACIA UNA CONSTRUCCIN MS SOSTENIBLESU.1.1. HORMIGN RECICLADO: HACIA UNA CONSTRUCCIN MS SOSTENIBLE

    NDICE

    1. INTRODUCCIN

    2. OBJETIVOS

    3. PARTE EXPERIMENTAL

    3.1. Materiales

    3.2. Mezclas de hormign

    3.3. Metodologa

    4. RESULTADOS

    5. CONCLUSIONES

    INTRODUCCIN

    INTRODUCCIN

    Medina, C., Snchez de Rojas, M.I., Fras, M. Valorizacin de los residuos de la industria cermica sanitaria como rido grueso reciclado en la fabricacin de hormigones. Cemento Hormign, 2013, 954, 20 - 31

    Polticas EuropeasPolticas EuropeasPolticas EuropeasPolticas Europeas

    Minimizacin

    Sistemas de valorizacin

    Reutilizacin Reciclado

    Emisin

    Vertido

    AbandonoGestin de residuos

    INTRODUCCIN

    El fomento de la reutilizacin de residuos cobra especial relevancia en nuestro pas, ya quela tasa de reciclado es del 30 %, nivel que se encuentra por debajo de la media europea, apesar de las polticas medioambientales adoptadas tanto a nivel nacional comoautonmico.

    GESTIN DE RESIDUOSRESIDUOS DE ORIGEN CERMICO Este tipo de residuos puede proceder:

    1. Residuos de la construccin y demolicin (RCD):

    Volumen de residuos generados en el 2009: aproximadamente 23 millones de toneladas de RCD (segn datos Ficha de RCD CEDEX, 2009)

    Volumen de residuos de material cermico: 12,42 millones de toneladas.

    Material Cermico54,00%

    Hormign12,00%

    Piedra5,00%

    ridos4,00%

    Madera4,00%

    Vidrio0,50%

    Plstico1,50% Metales

    2,50%

    Asfalto5,00%

    Yeso0,20%

    Basura7,00%

    Papel0,30% Otros

    4,00%

    Fuente : Catalogo actualizado de RCD (http://www.cedexmateriales.vsf.es/view/ficha.aspx?idresiduo=447&idmenu=448)

    INTRODUCCIN

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    2. Industria cermica (azulejos, baldosas, bloques, sanitarios, etc.). El volumen total de residuos

    procedentes de la industria cermica es variable, ya que depende de los requisitos del producto final

    y la eficiencia del proceso de fabricacin.

    El residuo utilizado en la presente investigacin procede de la industria cermica de sanitarios.

    Segn datos de las Fichas Sectoriales 2009, del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio en el

    ao 2007 se han producido 7 millones de piezas de sanitarios .

    El porcentaje de producto de rechazo es de un 5 8 %, segn datos de fabricantes.

    El producto de rechazo se debe:

    No cumple con los requisitos exigidos:

    o Roturas y defectos dimensionales

    o Defectos de coccin, por exceso (quemado) opor defecto (crudo).

    Actualmente este residuo va directamente a vertedero.

    INTRODUCCIN

    REUTILIZACIN DE LOS RESIDUOS

    Ahorro energtico

    Conservacin recursos naturales

    No favorece al cambio climtico

    DESARROLLO SOSTENIBLE

    SECTOR DE LA CONSTRUCCIN

    MATERIALES ECO - EFICIENTES

    INTRODUCCIN

    OBJETIVOS

    OBJETIVOS

    Los objetivos parciales planteados se pueden dividir en los siguientes puntos:

    1. Caracterizar el residuo cermico como rido reciclado.

    2. Determinar las propiedades fsicas y mecnicas de los nuevos hormigones.

    3. Estudiar la microestructura de los hormigones.

    4. Evaluar el comportamiento de los nuevos hormigones frente a los agentesagresivos externos.

    5. Establecer las recomendaciones ptimas de uso de los hormigones con ridocermico reciclado.

    El objetivo principal planteado en este trabajo de investigacin es estudiar la viabilidad de

    utilizar los residuos de la industria cermica sanitaria como rido grueso reciclado en la

    fabricacin de hormigones estructurales.

    MATERIALES

    MATERIALES

    Los materiales utilizados en la fabricacin del hormign son los siguientes:

    ridos naturales (arena y grava natural): de naturaleza silcea que proceden de la desintegracin

    natural y erosin de rocas, que cumplen los requisitos exigidos en el captulo VI Materiales de la

    Instruccin Espaola de Hormign Estructural (EHE-08) y en la norma UNE-EN 12620.

    rido reciclado: entendiendo como tal, aquel rido que ha sido obtenido a partir de la trituracin

    de los residuos sanitarios, procedentes de la industria cermica, mediante una trituradora de

    mandbulas, quedndose con aquella fraccin que presenta un tamao comprendido entre 4 -

    12,5 mm y que sustituir de forma parcial al rido grueso natural (grava).

    Cemento: el cemento utilizado en la presente investigacin es un cemento Portland tipo CEM I

    52.5 R, que cumple con los requisitos establecidos en la Instruccin de Recepcin de Cementos

    (RC-8).

    Agua: el agua que ha sido empleado tanto para la elaboracin como para el curado posterior de

    las probetas es agua potable que cumple con los requisitos establecidos en el art. 27 del captulo

    VI de Materiales de la EHE-08.

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    RESULTADOS

    CARACTERIZACIN DE LOS RIDOS

    1. CARACTERIZACIN MORFOLGICA

    2. COMPOSICIN QUMICA

    3. COMPOSICIN MINERALGICA:

    3.1. ESTUDIO PETROGRFICO

    3.2. DIFRACCIN DE RAYOS X

    4. POROSIDAD

    5. PROPIEDADES GEOMTRICAS:

    5.1. GRANULOMETRA

    5.2. NDICE DE LAJAS

    6. PROPIEDADES FSICAS:

    6.1. DENSIDAD

    6.2. ABSORCIN

    7. PROPIEDADES MECNICAS:

    7.1. RESISTENCIA A LA FRAGMENTACIN

    1. CARACTERIZACIN MORFOLGICA: FORMA Y TEXTURA

    a) Forma

    Grava natural

    b) Textura superficial

    rido cermico

    500X

    500X

    500X

    75 X

    CARACTERIZACIN DE LOS RIDOS CARACTERIZACIN DE LOS RIDOS

    2. COMPOSICIN QUMICA

    SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO Na2O K2O ZrO2 MgO Otros

    Los rido naturales (arena y grava) son de naturaleza silcea, estando constituidos mayoritariamente por xido de

    silicio (97 %) y por otros xidos que se encuentran de forma minoritaria.

    El rido cermico se caracteriza por tener un fuerte carcter cido, con predominio de slice y almina, seguido de

    forma minoritaria por otros xidos, entre los que destaca el xido de circonio.

    % e

    n pe

    so

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    GravaP. Externa Cermica

    P. Interna CermicaResiduo Cermico

    CARACTERIZACIN DE LOS RIDOS

    La realizacin de este estudio permite llegar a las siguientes conclusiones:

    El rido cermico esta formado por cuarzo, feldespato potsico y zircn principalmente.

    El rido cermico no presenta ningn tipo de reactividad con los lcalis del cemento,

    corroborando los requisitos establecidos en el apartado 28.7.6 la Instruccin Espaola de

    Hormign Estructural (EHE-08)

    3.1. ESTUDIO PETROGRFICO

    3. COMPOSICIN MINERALGICA

    CARACTERIZACIN DE LOS RIDOS

    3.2. DIFRACCIN RAYOS X

    Los compuestos cristalinos encontrados en el residuo cermico se encuentran en consonancia con los

    identificados en otros trabajos de investigacin realizados por Pacheco y Jalali y Puertas y col. que analizaban

    distintos tipos de residuos de origen cermico.

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    4

    0,0000

    0,0002

    0,0004

    0,0006

    0,0008

    0,0010

    0,0012

    0,0014

    0,0016

    0,0018

    0,0010,010,11101001000

    Log

    Dife

    renc

    ial I

    ntru

    sin

    (cm

    3 /g)

    Cermica Grava

    Dimetro de poro (m)

    CARACTERIZACIN DE LOS RIDOS

    4. POROSIDAD

    La grava presenta un dimetro promedio de poro mayor que l rido cermico.

    El rido cermico tiene una mayor porosidad total (0,32 %) que la grava (0,23 %).

    4

    CARACTERIZACIN DE LOS RIDOS5. PROPIEDADES GEOMTRICAS

    5.2. GRANULOMETRA

    ridos naturales mar = 1,92 mgr = 6,52

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0,01 0,10 1,00 10,00 100,00

    % q

    ue p

    asa

    Tamiz (mm)

    Arena Lmite mximo finos para la arena Grava Lmite mximo finos para la grava

    CARACTERIZACIN DE LOS RIDOS

    rido cermicomcer = 6,16

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0,01 0,10 1,00 10,00 100,00

    % q

    ue p

    asa

    Tamiz (mm)rido Cermico H. Superior UNE EN 12620:02H. Inferior UNE EN 12620:02 H. Inferior norma BelgaH. Superior norma Belga Lmite mximo de finos para el rido cermico

    CARACTERIZACIN DE LOS RIDOS

    5.2. NDICE DE LAJAS

    El residuo cermico es ms lajoso que el rido natural.

    El ndice de Lajas obtenido es semejante al encontrado para los RCD en el proyecto RECNHOR

    (06-08) y CLEAM (09-10).

    ridondice de Lajas (% en peso)

    Lmite mximo permitido por la EHE-08 (% en peso)

    Grava 3 35Cermica 23 35

    CARACTERIZACIN DE LOS RIDOS

    6.1. DENSIDAD

    6.2. ABSORCIN DE AGUA

    Densidad Arena (kg/dm 3) Grava (kg/dm 3) Cermica (kg/dm 3)D. aparente partculas (da) 2,83 2,64 2,41D. partculas tras secado en estufa (drd) 2,67 2,62 2,38D. partculas saturadas superficie seca (dssd) 2,72 2,63 2,39

    Los valores obtenidos son semejantes a otros presentados en otros residuos cermicos (teja, bloque

    o aislante cermico) 1,60 2,65 kg/dm3 y en los residuos de la construccin y demolicin que

    presentan un valor de 2,07 2,65 kg/dm3.

    RIDOWA24

    (% en peso)Tabla 28.6 Punto 28.6.1

    Arena 2,24 < 5 -Grava 0,23 < 5 - Si % sustitucin G por C es < 20 %

    WAC 20 %

    WATOTAL (WAC+WAG) < 5 %Cermica 0,55 < 5

    Semejante al obtenido en los residuos de porcelana (0,71 %) y muy inferior al resto de residuos

    cermicos y RCD.

    6. PROPIEDADES FSICAS

    CARACTERIZACIN DE LOS RIDOS

    7. PROPIEDAD MECNICA

    7.1. RESISTENCIA A LA FRAGMENTACIN

    El rido cermico puede ser utilizado como rido en la fabricacin de hormigones de altas

    resistencia, ya que la EHE-08 exige que los ridos empleados a tal fin posean un coeficiente de los

    ngeles inferior a 25.

    El nuevo rido tiene un coeficiente de los ngeles inferior a otros residuos cermicos y los RCD.

    ridoCoeficiente de Los ngeles (%

    peso)

    Lmite mximo permitido

    por la EHE-08(% peso)

    Grava 33 40Cermica 20 40

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    DOSIFICACIN HORMIGONES

    TIPO HORMIGN

    COMPONENTES HORMIGN (kg/m 3 hormign)a/c

    Arena Grava Cermica Cemento Agua

    HP 548,63 1231,39 0,00 389,93 205,00 0,53

    HR-20 575,65 971,64 219,96 379,10 205,00 0,54

    HR-25 570,21 916,82 276,74 376,58 205,00 0,54

    0,00

    200,00

    400,00

    600,00

    800,00

    1000,00

    1200,00

    1400,00

    Arena Grava Cermica Cemento Agua

    kg /

    m3

    horm

    ign

    Componentes del hormign

    HP HR-20 HR-25

    PROPIEDADES FSICAS DEL HORMIGN FRESCO

    1. CONSISTENCIA

    2. DENSIDAD

    PROPIEDADES FSICAS DEL HORMIGN FRESCOCONSISTENCIA Y DENSIDAD

    La consistencia se encuentra dentro del intervalo deseado de 60 90 mm, correspondiente a una consistencia

    blanda.

    La densidad se encuentra dentro del intervalo tpico de densidades en hormigones reciclados (2,4 2,13 kg/dm3),

    bien sea con rido cermico (segn los trabajos de Cachim, Bakri y col., etc.) o con RCD (segn Grupo de

    Hormign Reciclado, Rao y col., etc.)

    y = -0,1571x + 75,024R = 0,9973

    y = -0,0011x + 2,392R = 0,9143

    2,32

    2,33

    2,34

    2,35

    2,36

    2,37

    2,38

    2,39

    2,40

    70,5

    71

    71,5

    72

    72,5

    73

    73,5

    74

    74,5

    75

    75,5

    0 5 10 15 20 25 30

    Densidad (kg/dm

    3)Con

    sist

    enci

    a (m

    m)

    Porcentaje de incorporacin en volumen de rido cer mico

    Consistencia Densidad

    HR-20

    HR-20

    HR-25

    HR-25

    HP

    HP

    PROPIEDADES DEL HORMIGN ENDURECIDO

    1. RESISTENCIA A COMPRESIN

    2. RESISTENCIA A TRACCIN

    3. POROSIDAD

    4. PENETRACIN DE AGUA BAJO PRESIN

    25,00

    30,00

    35,00

    40,00

    45,00

    50,00

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    Res

    iste

    ncia

    a c

    ompr

    esi

    n (M

    Pa)

    Edad (das)

    HP HC-20 HC-25

    PROPIEDADES DEL HORMIGN ENDURECIDO:1. RESISTENCIA A COMPRESIN

    HP HR-25

    El rido cermico contribuye positivamente a aumentar la resistencia de los hormigones.

    Los resultados son semejantes a los observados en otros trabajos de investigacin que

    incorporaban otro tipo de residuos cermicos (bloque, tejas, etc.).

    Cuando se utilizan RCD en un porcentaje inferior al 30 % no se ve alterada la resistencia.

    Medina, C. et al. Reuse of sanitary ceramic wastes as coarse aggregate in eco-efficient concretes. Cement and Concrete Composites. 2012, 34, 48 - 54.

    PROPIEDADES DEL HORMIGN ENDURECIDO2. RESISTENCIA A TRACCIN

    El rido cermico contribuye a aumentar la resistencia de los hormigones, suponiendo para el HR-

    25 un aumento del 10,5 % respecto al HP.

    Los resultados se encuentran en consonancia con lo observado en otros trabajos de investigacin

    que emplean residuos cermicos.

    Cuando se utilizan RCD se observa como se mantiene constante o disminuye ligeramente.

    Tipo de

    hormign

    Resistencia a traccin a 28 das

    (MPa)HP 2,69

    HR-20 3,22HR-25 3,38

    HP HR-25

    Medina, C. et al. Microstructure and properties of recycled concretes using ceramic sanitary ware industry waste as coarse aggregate. Constr. Build .Mater. 2012, 21, 112 - 118.

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    6

    PROPIEDADES DEL HORMIGN ENDURECIDO

    Los distribucin de tamaos de poro de los hormigones reciclados (HR-20 y HR-25) es semejante a

    la del hormign patrn (HP), aunque estos experimentan un refinamiento del tamao medio de

    poro como consecuencia de la incorporacin del nuevo rido.

    0,00

    0,05

    0,10

    0,15

    0,0010,010,11101001000

    Log

    Dife

    renc

    ial I

    ntru

    sin

    (cm

    3 /g)

    HP HR-20 HR-25

    Dimetro poro (m)

    Tipo hormign

    Dimetro medio de poro(m)

    HP 0,0669HR-20 0,0560HR-25 0,0459

    Poros capilares medianos

    Poros capilares pequeos

    o gel

    Macroporos

    3. POROSIDAD

    PROPIEDADES DEL HORMIGN ENDURECIDO

    0,00

    10,00

    20,00

    30,00

    40,00

    50,00

    60,00

    70,00

    80,00

    90,00

    HP HR-20 HR-25

    Tipo

    de

    poro

    (%)

    Tipo de hormign

    Macroporos Capilares medianos Capilares pequeos (gel)

    Tipo hormign

    Porosidad total (%)

    HP 15,72HR-20 16,21HR-25 16,38

    PROPIEDADES DEL HORMIGN ENDURECIDO

    4. PENETRACIN DE AGUA BAJO PRESIN

    La profundidad mxima de penetracin se mantiene prcticamente constante, mientras que la profundidad media

    experimenta un ligero incremento a medida que se produce un aumento del porcentaje de rido cermico.

    0,0

    10,0

    20,0

    30,0

    40,0

    50,0

    60,0

    HP HR-20 HR-25

    Pro

    fund

    idad

    de

    pene

    traci

    n a

    l agu

    a (m

    m)

    Tipo de hormign

    Profundidad mxima de penetracin Profundidad media de penetracin

    Lmite profundidad mxima para una exposicin ambiental : IIIa, IIIb, IV, Qa, E, H, F, Qb (en el caso de elementos en masa o arnados)

    Lmite profundidad media para una exposicin ambiental : IIIa, IIIb, IV, Qa, E, H, F, Qb (en el caso de

    elementos en masa o arnados)

    Lmite profundidad mxima para una exposicin ambiental : IIIc, Qc, Qb (solo en el

    caso de elementos pretensados)

    Lmite profundidad media para una exposicin ambiental : IIIc, Qc, Qb (solo en el caso de

    elementos pretensados)

    Medina, C. et al. Properties of recycled ceramic aggregate concretes: Water resistance. Cement and Concrete Composites, 2013, 40, 21 - 29.

    ESTUDIO MICROESTRUCTURAL

    1. MORFOLOGA

    2. INTERFASE RIDO / PASTA

    3. COMPOSICIN MINERALGICADE LAS PASTA

    4. DISTRIBUCIN DE LOS ELEMENTOS QUMICOS

    5000X

    HR-25

    ESTUDIO MICROESTRUCTURAL

    1. MORFOLOGA

    1.1. Geles C-S-H

    1.2. Silicatos clcicos anhidros

    HP

    2000X

    HR-25

    1500XHalo de

    hidratacin

    Pasta

    Anhidro

    RelacinANHIDRO

    Dentro Halo Pasta (C/S)HP 2,67 1,81 1,62(C/S)HR-25 2,68 1,85 1,75

    1,2 < C/S < 2,3

    C/S = 1,8 C/S = 1,6

    5000X

    HP

    2000X

    HP

    2000X

    HR-25

    ESTUDIO MICROESTRUCTURAL

    1.3. Portlandita

    1.4. Etringita

    Grava

    Placa de portlandita

    rido cermico

    HP

    5000X

    HR-25

    2000XEtringita

  • 17/06/2013

    7

    1000X

    HR-25

    500 X

    HR-25

    500 X

    HP

    1000X

    HP

    ESTUDIO MICROESTRUCTURAL

    2. INTERFASE RIDO / PASTA - MORFOLOGA

    Grava

    rido cermico

    Pasta

    Grava

    rido cermico

    Pasta

    CH

    La composicin de la interfase existente entre el rido cermico / pasta no se ve alterada, por la

    incorporacin del mismo.

    ESTUDIO MICROESTRUCTURAL

    ESPESOR Y PROPIEDADES ELSTICAS DE LA ITZ

    El espesor (10 30 m) de la ITZ se mantiene constante con la incorporacin del rido reciclado.

    El valor mnimo del modulo elstico fue mayor en el caso del rido reciclado/pasta que en el rido

    natural/pasta.Medina, C. et al. Influence of interfacial transition zone on engineering properties of the concrete manufactured with recycled ceramic aggregate. Journal of Civil Engineering

    and Management.

    ESTUDIO MICROESTRUCTURAL

    3. COMPOSICIN MINERALGICA DE LAS PASTAS

    No se observan los geles C-S-H por su falta de cristalinidad.

    No existen interferencia del rido cermico en el proceso de hidratacin.

    C3S: silicato triclcico

    Ca: calcita

    CH: portlandita

    Ett: etringita

    C4ACH11: carboaluminato clcico hidratado

    Q: cuarzo

    ESTUDIO MICROESTRUCTURAL4. DISTRIBUCIN ELEMENTOS EN EL HORMIGN

    El Si se encuentra en una mayor concentracin en la grava que en el nuevo rido.

    El Ca se encuentra exclusivamente en la pasta.

    Los elementos minoritarios (Al, Mg, Na y K) se encuentran en mayor cantidad en el rido

    cermico que en la pasta y rido natural.

    El Zr se encuentra principalmente en la parte externa del rido reciclado y en menor medida en la

    parte interna, no existiendo migracin de este elemento hacia la pasta.

    HP HR-25

    ESTUDIO DE DURABILIDAD

    1. ABSORCIN TOTAL DE AGUA POR INMERSIN

    2. ABSORCIN DE AGUA POR CAPILARIDAD

    3. CARBONATACIN

    4. PERMEABILIDADAL OXGENO

    5. PENETRACIN DE IONES CLORURO

    6. RESISTIVIDAD ELCTRICA

    7. RESISTENCIAA LOS CICLOS HIELO - DESHIELO

    ESTUDIO DE DURABILIDAD1. ABSORCIN DE AGUA POR INMERSIN TOTAL

    La incorporacin del rido cermico provoca un ligero aumento de la absorcin total de agua.

    Existen varias clasificaciones que establecen la calidad de los hormigones segn la absorcin de agua:

    Clasificacin del Bulletin 243 CEB FIP.

    Clasificacin propuesta por Senthamarai y col. 2010, los hormigones tienen buena calidad para valoresinferiores de 10 %.

    y = 25,735x - 54,312R = 1

    y = 1,2287x + 3,3744R = 0,9715

    0,00

    1,00

    2,00

    3,00

    4,00

    5,00

    6,00

    7,00

    8,00

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2

    Porosidad efectiva (%

    en volumen)

    Por

    cent

    aje

    rid

    ogr

    ueso

    cer

    mic

    o(%

    en

    volu

    men

    )

    Absorcin total de agua (% en peso)

    Porcentaje de sustitucin Porosidad efctiva

    HP

    HR-20HR-25

    Tipo hormign

    Absorcin total de agua (%)

    Segn clasificacin Bulletin 243 CEB-FIP

    HP 2,11 Ab < 3 % Buena calidadHR-20 2,87 Ab < 3 % Buena calidad HR-25 3,08 3 % < Ab < 4% Calidad media

  • 17/06/2013

    8

    ESTUDIO DE DURABILIDAD2. ABSORCIN DE AGUA POR CAPILARIDAD

    Tipo de hormign Resistencia penetracin m (min/cm 2) Coeficiente absorcin capilar k (kg/m 2min 0.5)

    HP 437,33 2,87104

    HR-20 561,07 2,89104

    HR-25 563,20 2,95104

    0,00

    0,50

    1,00

    1,50

    2,00

    2,50

    3,00

    3,50

    0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00

    Incr

    emen

    to d

    e pe

    so (%

    )

    Tiempo (h 0,5)

    HP HR-20 HR-25

    ESTUDIO DE DURABILIDAD

    ABSORCIN DE AGUA POR CAPILARIDAD

    La incorporacin del rido cermico no supone una prdida de calidad de los hormigones,

    teniendo todos ellos una buena calidad (segn la clasificacin recogida en Bulletin 243 CEB-FIP).

    y = 4E-06x + 0,0003R = 0,9402

    2,60

    2,70

    2,80

    2,90

    3,00

    3,10

    3,20

    2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00

    Coe

    ficie

    nte

    abso

    rci

    n ca

    pila

    r (10

    -4kg

    /m2 m

    in0,

    5 )

    Porosidad capilar (%)

    HR-25

    HR-20

    HP

    C3S: silicato triclcico

    Ca: calcita

    CH: portlandita

    Ett: etringita

    C4ACH11: carboaluminato clcico hidratado

    Q: cuarzo

    ESTUDIO DE DURABILIDAD3. CARBONATACIN

    Tipo de hormign

    Profundidad de penetracin a los 90 das (mm)

    Velocidad de penetracin a los 90 das (mm/ao 0,5)

    HP 2,44 4,91HR-20 2,37 4,77HR-25 2,36 4,75

    CARBONATADAS

    SIN CARBONATAR

    ESTUDIO DE DURABILIDAD4. PERMEABILIDAD AL OXGENO

    y = 0,0737x + 6,167R = 0,9987

    y = 0,243x + 2,5739R = 0,9422

    6,38

    6,40

    6,42

    6,44

    6,46

    6,48

    6,50

    6,52

    6,54

    6,56

    6,58

    6,60

    3,00 5,00 7,00 9,00 11,00 13,00 15,00 17,00 19,00

    Coe

    ficie

    nte

    de p

    erm

    eabi

    lidad

    (x10

    -17 m

    2 )

    Porosidad (% volumen)

    Porosidad capilar Porosidad total

    HP

    HR-20

    HR-25 HR-25

    HR-20

    HP

    Los valores obtenidos de permeabilidad para los hormigones con rido cermico se encuentran dentro del rango

    de valores normales (k = 10-8 10-7 m2), tal y como se expone en alguno de los trabajos de investigacin

    consultados.

    Concrete mix K (10-17m2)RC 6.40 + 0.58a

    CC-20 6.49 + 0.50CC-25 6.57 + 0.65

    Medina, C. et al. Gas permeability in concrete containing recycled ceramic sanitary ware aggregate. Constr. Build .Mater. 2012, 37, 597 - 605.

    ESTUDIO DE DURABILIDAD7. RESISTENCIA CICLOS HIELO - DESHIELO

    Los hormigones con rido cermico experimentan un ligero aumento de la resistencia frente a

    los ciclos hielo deshielo.

    0,00

    0,01

    0,02

    0,03

    0,04

    0,05

    0,06

    0,07

    0,08

    0,09

    0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60

    Mas

    a de

    spre

    ndid

    a (k

    g/m

    2 )

    Nmero ciclos hielo - deshielo

    HP HR-20 HR-25

    Medina, C. et al. Freeze-thaw durability of recycled concrete containing ceramic aggregate. Journal of Cleaner Production. 2013, 40, 151 - 160.

    l rido reciclado es ms resistente a los cambios trmicos que el rido natural.

    Rec

    ycle

    d ce

    ram

    ic

    Nat

    ural

    agg

    rega

    te

    ESTUDIO DE DURABILIDAD

  • 17/06/2013

    9

    La zona de transicin (ITZ) entre el rido reciclado/pasta es mejor que el rido natural/pasta

    [Medina, C. et al., Iqbal and Siddique]

    Rec

    ycle

    d ce

    ram

    ic

    Nat

    ural

    ag

    greg

    ate

    Medina, C. et al. Microstructure and properties of recycled concretes using ceramic sanitary ware industry waste as coarse aggregate. Constr. Build .Mater. 2012, 21, 112 - 118.Iqbal, M and Siddique, R . Utilization of silica fume in concrete. Review of durability properties. Resour. Conserv. Recy.. 2011, 57, 30 - 35

    ESTUDIO DE DURABILIDAD ESTUDIO DE DURABILIDAD

    HP HR-25

    CONCLUSIONES

    CONCLUSIONES

    1. El rido cermico cumple con todos requisitos fsicos, qumicos y mecnicos exigidosen el artculo 28 de la EHE-08 para los ridos que son empleados en la fabricacinde hormigones.

    2. Los hormigones con rido cermico cumplen los requisitos de durabilidad (contenidomnimo de cemento y relacin mxima a/c) y de resistencia caracterstica establecidosen el punto 37.3 y 39.2 de la EHE-08 respectivamente. Por todo ello, los hormigonescon rido cermico pueden ser utilizados con fines estructurales.

    3. La durabilidad de los hormigones frente a los ataques qumicos, fsicos y biolgicos alos largo de su vida til, no se ve afectada de manera significativa por la incorporacinde rido cermico.

    EL RIDO CERMICO ES APTO PARA LA FABRICACIN DE HORMIGONES CON FINES ESTRUCTURALES

    MUCHAS GRACIAS

    POR LA

    ATENCIN PRESTADA!!