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Sociedad Mexicana de

Ingeniería Geotécnica, A.C.

XXVI Reunión Nacional de Mecánica de Suelos

e Ingeniería Geotécnica Noviembre 14 a 16, 2012 – Cancún, Quintana Roo

SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA A.C.

Comportamiento físico-mecánico de un residuo de construcción y demolición en la estructura de pavimento

Physical and mechanical behavior of a construction and demolition waste for use in pavement structure

Alejandra GÓMEZ1, Márcio FARIAS2

1Investigadora, Universidade de Brasília, Brasília DF, Brasil. [email protected] 2Profesor, Universidade de Brasília, Brasília DF, Brasil. [email protected]

RESUMEN: La velocidad de la urbanización actual ha incrementado considerablemente el volumen de residuos de construcción y demolición (RCD). En Brasilia, capital de Brasil, se producen cerca de 6,000 toneladas diarias para una producción anual de 2.2 millones de toneladas. Ante la magnitud de la producción de RCD y el pasivo ambiental que ella conlleva, diferentes investigadores han trabajado en la caracterización de residuos para darle uso en la industria de la construcción mostrando su viabilidad ambiental, técnica y económica. En este trabajo fue utilizada una única fuente de generación de residuos proveniente de la demolición del Estadio de Brasilia. Fue evaluado su potencial como material en la construcción de pavimentos, caracterizándolo física y mecánicamente, llevando a cabo pruebas convencionales de agregados pétreos y ensayos estándar para los componentes de la estructura del pavimento como las características de compactación, el California Bearing Ratio y el módulo de resiliencia. De forma general, el material estudiado resultó apto para la construcción de bases granulares, cumpliendo con los requisitos mínimos exigidos en las normas brasileñas. Otros aspectos del comportamiento del material fueron verificados, como el caso de la influencia del contenido de agua en la compactación, y el incremento de rigidez con el tiempo de curado como resultado de la presencia residual de materiales puzolánicos.

ABSTRACT: The present rate of increase in urban settlements results in a significant generation of construction and demolition wastes (CDW). In Brasilia, capital of Brazil, the daily production is around 6,000 tons what amounts to roughly 2.2 millions of tons of CDW per year. This massive amount of wastes, together with the corresponding environmental problems related to its disposal, has prompted new laws and researches that try to find alternative recycling options in the civil construction industry which satisfies the main environmental, technical and economical requirements. In this paper, it is studied the potential use of wastes from the demolition the national soccer stadium in Brasilia for the construction of highway pavement structures. The material was characterized physically and mechanically based on conventional tests for granular aggregates and the basic tests for used in pavement design, such as compaction, California bearing ratio (CBR) and resilient modulus. The overall results show that the recycled aggregates from this particular CDW meets all the requirements of Brazilian standards to be used in sub-base or base layers of pavement structures. Other relevant aspects include the influence of absorption and water content on the compaction characteristics of the material, and the gain in strength with curing time due to the presence of cementitious material with residual pozolanic activities.

1 INTRODUCCIÓN

Los residuos de construcción y demolición son generados a grande escala en diferentes ciudades del mundo. La generación anual de estos residuos es alarmante, por ejemplo, en la Unión Europea es del orden de 300 millones de toneladas, en Estados Unidos la cantidad aproximada es de 170 millones de toneladas, en Hong Kong llega a los 20 millones de toneladas y en Australia la suma asciende a 6 millones.

Brasil, economía emergente, no es la excepción. En San Paulo, la mayor ciudad brasileña, la producción de residuos de construcción y demolición es de 68 millones de toneladas anuales. Por otro lado, la capital Federal Brasilia reporta una

producción de residuos de dos millones de toneladas por año, provenientes de actividades de construcción y demolición. Infelizmente, la mayoría de estos residuos terminan en el mejor de los casos en rellenos sanitarios disminuyendo su vida útil.

Diferentes investigaciones confirmaron que los residuos de construcción y demolición tienen alto potencial para reutilizarse como agregado en la construcción vial, específicamente en la estructura de pavimento (Bakoos y Sri Ravindrajah, 1999; Arm, 2001; Petkovic et al. 2004; Motta, 2005). El agregado reciclado de residuos de construcción y demolición (RCD) es un material atractivo para la construcción de bases y sub-bases ya que pueden presentar características de resistencia satisfactoria y no son expansivos. Usualmente los RCD se

2 Comportamiento físico-mecánico de un residuo de construcción y demolición en la estrucctura de pavimento


componen por concretos, ladrillos, bloques de cemento, tejas, azulejos, asfalto envejecido, entre otros.

En este trabajo fue evaluado el comportamiento físico y mecánico de un agregado reciclado de RCD, para su uso como base en la estructura de pavimentos con tráfico moderado a alto. La caracterización del material incluyó ensayos convencionales de laboratorio y ensayos triaxiales cíclicos. Se evaluó el efecto de la compactación en su comportamiento físico y mecánico. Los ensayos convencionales de absorción de agua, tamaño y distribución de las partículas, índice de forma y relación de soporte California (CBR) fueron incluidos como marco de referencia. Las características de deformabilidad y resistencia pos cíclica fueron evaluadas a partir del módulo de resiliencia (MR). Las conclusiones y algunas recomendaciones acerca del uso del agregado reciclado de RCD son presentadas a lo largo del documento.

2 RCD COMO AGREGADO EN PAVIMENTOS

El reciclaje de materiales no es una novedad. Hendriks et al. (2007) hacen referencia al uso de residuos de diferentes materiales en diversas actividades. Por ejemplo en Holanda, los residuos de materiales comenzaron a ser usados desde 1920. Después de la segunda guerra mundial, los escombros se utilizaron como material básico para la obtención de agregados para la fabricación de concreto Portland y de concreto asfáltico. A partir de 1970, debido a la crisis del petróleo, se desarrollaron investigaciones para viabilizar la reutilización del concreto asfáltico.

Los agregados reciclados pueden ser utilizados para mejorar las condiciones de servicio de vías no pavimentadas, presentando ventajas técnicas con respecto a los materiales naturales ya que los RCD desarrollan cohesión debido a la presencia de materiales puzolánicos. En Suecia, agregados reciclados de concreto han sido usados para construir diferentes capas de la estructura de pavimentos obteniendo incremento en el módulo de resiliencia para diferentes períodos de cura, verificando el aumento de resistencia de estas capas a través del tiempo (Arm, 2001). Para Petkovic et al. (2004) todas las estructuras que conforman una obra vial pueden ser construidas con materiales reciclados, dentro de estas estructuras se incluyen: la carpeta asfáltica, la base, la sub-base, el refuerzo de la subrasante, drenajes subterráneos y barreras anti ruido.

Sin embargo, el uso del RCD estará condicionado a las características físicas y mecánicas de los sus materiales constituyentes y a las proporciones de los mismos. Las características más relevantes en la selección de un agregado reciclado son la absorción de agua, generalmente mayor a la obtenida con

agregados naturales y, la degradación de partículas generada durante el proceso de compactación (Zeghal, 2009), la cual puede comprometer la trabajabilidad de la estructura de pavimento.

En cuanto a las propiedades mecánicas, los valores de CBR y MR de los RCD encontrados en la literatura, son comparables con los valores de los agregados naturales. Oliveira et al. (2005) encontraron valores de CBR de 105% para agregado reciclado de concreto (ARC) y de 106% para agregado reciclado cerámico y concreto (ARCC). Leite (2011) reporta valores de CBR de 96% y 75% para agregados reciclados de dos plantas de tratamiento de San Paulo. Arm (2001) observó que el MR aumentó desde 310 hasta 450kPa cuando pasaron 365 días de cura, al ejecutar ensayos triaxiales cíclicos sobre muestras cilíndricas de agregados reciclados de concreto, manteniendo una tensión media de 200 kPa. Este incremento en el valor resiliente del material fue atribuido a la presencia del cemento no hidratado.

3 MATERIALES

El residuo de construcción y demolición sobre el cual se desarrolló esta investigación proviene de la demolición del estadio Mané Garrincha de la ciudad de Brasilia. Esta estructura fue demolida en su totalidad para darle paso al nuevo estadio Nacional proyectado para el mundial de fútbol de 2014.

El material pasó por dos procesos de trituración; en el primero los bloques fueron reducidos a un tamaño medio entre 100 y 120 mm (Figura 1a), en esa fase se retiraron las fracciones metálicas con ayuda de una banda magnética. La segunda etapa de trituración, permitió llevar el material a tamaños que variaron entre 19 mm y 0.075 mm (Figura 1b). Este último procedimiento permitió llevar el material a la banda granulométrica correspondiente al agregado utilizado en la estructura de base granular.

Figura 1. Agregado reciclado de RCD, después de los procesos de trituración.

Mediante examen visual, se identificaron los

materiales presentes en el residuo, entre ellos se encontraron bloques de concreto, pedazos de mortero, tejas, ladrillos, cerámicas, contra pisos y azulejos; otros materiales como barras de acero,

a) b)

GÓMEZ A. et al. 3


tubos de PVC, madera y plásticos también fueron identificados y retirados por considerarlos contaminantes.

4 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

Los ensayos de caracterización física permitieron determinar similitudes entre el agregado natural y el agregado reciclado. Estos ensayos se hicieron siguiendo procedimientos normalizados y los resultados son presentados a continuación.

4.1 Composición A fin de determinar los materiales que conforman el agregado reciclado de RCD estudiado, el agregado grueso – fracción retenida en el tamiz 4.75 mm – fue examinado visualmente, efectuando una separación por material. Seis grupos de materiales fueron identificados: materiales con alto contenido de cemento, en este grupo se encuentran concretos y morteros de cemento; materiales pétreos, en este grupo se encuentran gravas y cascajos; cerámicos rojos como tejas y ladrillos; cerámicos blancos, incluidos azulejos; contrapisos y materiales contaminantes; y acero y madera.

La Figura 2 muestra los porcentajes encontrados de cada uno de los materiales mencionados anteriormente; estos porcentajes están referidos a una muestra total de 13 kilos. Según la norma brasileña NBR 15116/04, el RCD en estudio, fue clasificado como agregado reciclado de concreto (ARC) ya que la suma entre los materiales de cemento y el agregado pétreo es superior al 90%.

4.2 Absorción de agua

El ensayo de absorción se realizó sobre la fracción gruesa del RCD, siguiendo el procedimiento de la norma ASTM C127/07. El valor de absorción obtenido fue de 7.7%, considerado alto para un agregado. Esta diferencia es debida a la presencia de materiales porosos como los morteros de cemento y los cerámicos.

Según la Federal Highway Administration (FHWA) de los Estados Unidos, los agregados reciclados se caracterizan por ser rugosos, poseer bajo peso específico y una alta absorción, cuando se comparan con los agregados naturales que poseen absorciones en torno de 2.0%.

Figura 2. Materiales que componen el RCD en estudio, según su naturaleza.

4.3 Forma de granos La forma de las partículas de los agregados influye en el comportamiento y en la resistencia mecánica de las mezclas asfálticas y de los elementos de base y sub-base. La forma influye en la energía de compactación necesaria para alcanzar una determinada densidad. Partículas irregulares o de forma angular tales como, grava, cascajos y algunas arenas, presentan mejor trabamiento entre los granos compactados, siendo mayor, cuando más cúbicas sean las partículas (Bernucci et al., 2006)

Los granos que componen el concreto y la grava tienen forma predominantemente cúbica, los cerámicos rojos como las tejas y los ladrillos presentan formas planas y los cerámicos blancos como los azulejos, tienen formas variadas (Leite et al., 2011).

En esta investigación fue determinada la forma del agregado reciclado de RCD mediante la metodología de la norma brasileña del Departamento Nacional de Infraestructura DNER-ME 086/94. Este método consiste en determinar la granulometría del material, separar mediante tamices de abertura circular (Figura 3a) 2000 g de cada fracción detallada en la norma. A seguir, el material retenido en cada tamiz circular, es pasado por tamices de abertura rectangular o tamices reductores (Figura 3b).

Figura 3. Equipo empleado en la determinación del índice de forma, a) tamiz circular, b) tamiz reductor.

a) b)



El índice de forma (f) es obtenido a partir de la siguiente expresión:

nPP

f100

5.0 21 += (1)

donde: f = índice de forma; P1 = suma de los porcentajes retenidos en los tamices reductores (I), de todas las fracciones que componen la gradación; P2 = suma de los porcentajes retenidos en los tamices reductores (II), de todas las fracciones que componen la gradación; n = número de fracciones que componen la gradación del material. La Tabla 1 presenta las aberturas de los tamices circulares y reductores, así como la cantidad de material empleado en cada fracción y la gradación del material analizado. Tabla 1. Abertura de tamices y gradación del RCD

Gradación Tamices de abertura

circular (mm) Peso por fracción

Tamices reductores

(mm) Pasa Retenido I II

C 19.0 16.0 2,000 9.5 6.3 16.0 12.7 2,000 8.0 5.3 12.7 9.5 2,000 6.3 4.2

El índice de forma f obtenido fue de 0.9 antes de la compactación y de 0.8 después de la misma, para la energía intermedia. Según la norma brasileña, el límite superior para el índice de forma f es 1.0 cuando el material es cúbico y el valor mínimo de aceptación del agregado es f = 0.5. El índice de forma obtenido, supera el valor mínimo requerido para aceptar el RCD, como agregado para base.

4.4 Distribución granulométrica La granulometría del material fue determinada siguiendo la metodología de la norma ASTM C136/06. En la Figura 4 se presentan la banda C para agregados granulares en Brasil, la curva del material original, y la curva modificada para cumplir el criterio brasileño del RCD objeto de estudio. El RCD presenta una curva granulométrica bien graduada, no uniforme, con coeficiente de uniformidad Cu = 61 y un coeficiente de curvatura Cc = 5. La clasificación textural se realizó a partir de la curva granulométrica. Esta permitió definir que el material predominante en el RCD corresponde a una grava fina, con un contenido importante de arenas de todos los tamaños. La composición textural es presentada en la Tabla 2.

Figura 4. Curva granulométrica del agregado reciclado de RCD utilizado en la investigación. Tabla 2. Clasificación textural del RCD

Textura Tamaño (mm) % de RCD Grava fina 19.00 - 4.75 65 Arena gruesa 4.75 - 2.00 10 Arena media 2.00 - 0.42 10 Arena fina 0.42 - 0.075 10 Limo y arcilla 0.075 - 0.005 5

4.5 Gravedad específica La gravedad específica del RCD se obtuvo mediante el uso de un picnómetro a gas. Fue calculada la gravedad específica para cada fracción de agregado grueso (≥ 4.75 mm) y fino (< 4.75 mm). El valor total de este índice fue calculado mediante la ponderación, teniendo en cuenta el porcentaje de contribución de cada fracción en la distribución granulométrica estudiada. La gravedad específica del RCD obtenida por este método es 2.49, valor que evidencia la baja densidad que el RCD tiene, debido a la presencia de materiales porosos como las cerámicas.

Otros ensayos como los límites de Atterberg, el equivalente de arena, durabilidad en sulfato de magnesio y abrasión en la máquina de los Ángeles se hicieron sobre el RCD para obtener una caracterización completa del material. Los resultados de estos ensayos y los límites de la norma brasileña NBR 15115/04 se presentan en la Tabla 3.

Tabla 3. Propiedades físicas complementares del RCD

Propiedad Valor obtenido

Valor referencia

Coeficiente de uniformidad (Cu)

61 ≥ 10

% pasa en tamiz N°40 15 10-40 % materiales contaminantes 0.56 ≤3 Límite líquido 32 ≤ 25 Índice de plasticidad NP ≤ 6 Equivalente de arena ≥ 70 ≥ 30 Durabilidad en sulfato de magnesio 30% 6.0% –

11.0% Abrasión Los Ángeles 35% – 38% ≤55%

GÓMEZ A. et al. 5


5 COMPACTACIÓN Y QUIEBRA DE PARTÍCULAS

Para evaluar el efecto de la quiebra de las partículas de RCD debido a la compactación, se compararon las curvas granulométricas del material antes y después del proceso para cada una de las energías Proctor empleadas. El método brasileño para determinar la degradación de un material granular después de ser sometido a compactación, está descrito en la norma DNER-ME 398/99. 5.1 Ensayo de compactación Proctor Para evaluar el efecto de la compactación en el agregado reciclado de RCD, se utilizaron 3 energías Proctor, energía normal (600 kN-m/m3), intermedia (1263 kN-m/m3) y modificada (2700 kN-m/m3). Las dos últimas son usadas para la conformación de bases y sub-bases en las especificaciones brasileñas. Los ensayos se hicieron según el procedimiento de las normas ASTM D698/07 e D1557/07.

Las muestras de RCD utilizadas en la compactación, fueron preparadas en la misma granulometría, a fin de homogenizar los especímenes y evaluar el daño provocado en el material debido al proceso de compactación. La Figura 5, presenta las curvas de compactación del RCD obtenidas en la energía intermedia.

Figura 5. Curvas de compactación de RCD en la energía intermedia.

Los valores de peso unitario seco máximo (γdmax)

encontrados fueron 16.5 kN/m3 para la energía normal, 17.5 kN/m3 en la energía intermedia y 18.5 kN/m3 en la modificada. La humedad óptima (ωopt) adoptada en todos los casos fue del 13%. Durante los ensayos se observó que valores por debajo del 9% de humedad, no permitían la compacidad del material y para valores por encima de 16% el RCD presentó señales de saturación.

5.2 Quiebra de partículas

El análisis de la quiebra de partículas inducida por el proceso de compactación en materiales granulares ha sido objeto de estudio de diferentes autores (Zeghal, 2009; Marsal, 1973; Holts y Kovacs, 1981) los cuales han considerado la mudanza de tamaño y la distribución de partículas.

El método descrito en la norma DNER-ME 398/99 fue desarrollado para una curva granulométrica patrón compuesta por seis tamices y considera los porcentajes de material que pasan por cada tamiz antes y después de la compactación. El índice de degradación Proctor IDp corresponde a la suma de las diferencias de los materiales que pasan por cada tamiz, dividido por el número de tamices utilizados en la granulometría (para el caso en estudio este número es seis). El índice de degradación Proctor esta dado por:

6D

IDpΣ

= (2)

donde, D es la diferencia entre los porcentajes inicial y final que pasan en cada tamiz. Los tamices empleados en la determinación del índice fueron: 12.5 mm (1/2”), 9.5 mm (3/8”), 4.75 mm (N°4), 2.0 mm (N°10), 0.425 mm (N°40) y 0.075 mm (N°200).

La Figura 6 presenta la influencia del contenido de agua en la granulometría del material compactado con la energía intermedia. El incremento en la cantidad de agua reduce la quiebra de las partículas en todas las energías analizadas. Por otro lado, los valores de IDp también evidenciaron que la mayor quiebra se produce con la energía más alta, como se observa en la Tabla 4.

La recomendación de la norma brasileña NBR 15115/04 es compactar los agregados reciclados en una energía menor a la modificada para evitar una degradación por compactación exagerada.

Tabla 4. Variación de los índices de degradación Proctor según la energía de compactación y la humedad.

Energía Humedad (%) 7 13 23

Normal 5.6 5.3 3.4 Intermedia 9.2 7.8 4.2 Modificada 13.5 10.5 6.1

Según el Instituto Brasileiro de Pesquisas

Rodoviárias (IPR), el índice de quiebra admisible para materiales granulares naturales es de 6%. No fueron encontradas referencias sobre valores de quiebra admisibles para los agregados reciclados.


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Figura 6. Variación del índice de quiebra y de la curva granulométrica con el porcentaje de humedad.

6 PROPIEDADES MECÁNICAS

El comportamiento mecánico fue estudiado a partir del ensayo de penetración CBR y de deformabilidad ante cargas cíclicas MR.

6.1 Capacidad de soporte California (CBR) Los ensayos CBR se hicieron bajo el procedimiento de la norma ASTM D1883/07. Un total de 18 cuerpos de prueba fueron compactados (6 en cada energía Proctor), utilizando la humedad de compactación óptima definida. Nueve de los especímenes se ensayaron sin inmersión en agua y nueve estuvieron inmersos durante 96 horas. Los valores CBR obtenidos después del proceso de inmersión fueron mayores a los obtenidos sin dicho proceso. Este fenómeno fue atribuido a la hidratación de cemento presente en el RCD, el cual generó incrementos de

hasta 20% en la resistencia a la penetración del material. Los valores obtenidos en la energía intermedia se presentan en la Figura 7. Un comportamiento semejante fue observado en las otras energías.

Según la FHWA, los valores típicos de CBR en agregados reciclados, están entre 94% y 148%. Las normas brasileñas NBR 15115/04 y 15116/04 recomiendan CBR mínimo de 60% y una expansión máxima de 0.5%, para agregados reciclados que pretendan ser usados en estructuras de pavimentos con bajo a medio volumen de tráfico (N ≤ 5x106). Los valores CBR obtenidos, superan ampliamente el valor de referencia, por lo que el RCD en análisis podría ser eventualmente empleado en estructuras de pavimento con alto volumen de tráfico (N > 5x106). Por otro lado, la expansión del RCD en análisis fue nula.

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10 12 14

Tens

ión

(MPa

)

Penetración (mm)

M1 M2 M3

C.B.R1(%) = 92

C.B.R2(%) = 98

C.B.R3(%) = 97

a)

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10 12 14

Tens

ión

(MPa

)

Penetración (mm)

M1 M2 M3

C.B.R1(%) = 128

C.B.R2(%) = 102

C.B.R3(%) = 122

b)

Figura 7. Valores CBR para el RCD en estudio, a) sin inmersión, b) con inmersión.

GÓMEZ A. et al. 7


6.2 Módulo de Resiliencia (MR) El módulo de resiliencia del RCD analizado, se

obtuvo por medio de ensayos triaxiales cíclicos, según el procedimiento de la norma AASHTO T307/99, especificación para suelos y agregados granulares.

Se compactaron 21 cuerpos de prueba con 13% de humedad y en la energía Proctor intermedia recomendada en Brasil para emplear los RCD en la construcción de base de carreteras. Los especímenes fueron compactados en moldes tripartidos con 100 mm de diámetro y 200 mm de altura.

Parte de la investigación se concentró en determinar si el material cementante presente en el RCD, promovería el aumento del MR, por lo cual los ensayos de hicieron en diferentes períodos de cura (1, 7, 15, 30, 60 y 90 días), teniendo como referencia el valor de módulo obtenido inmediatamente después de compactado.

La Figura 8 ilustra los valores de módulo de resiliência. Los mínimos oscilaron entre 70 y 250 MPa, los máximos variaron de 300 a 600 MPa. Dentro de esos intervalos, los módulos más pequeños se presentaron en los períodos de cura inmediato y un día.

0

100

200

300

400

500

600

700

0 20 40 60 80 100Mód

ulo

de R

esili

enci

a -T

riaxi

al C

íclic

o (M

Pa)

Tiempo de cura (días)

MR-Max MR-Min MR-Promedio

Figrua 8. Comportamiento resiliente del RCD a lo largo del tempo.

Entre cero y siete días, el módulo de resiliencia aumentó considerablemente, pasando de un valor promedio de 172 MPa en la condición intermedia, para 300 MPa con un día de cura y llegando a 426 MPa en siete días. A los quince días de cura, hubo una reducción inesperada en el valor del módulo que se relacionó con el paso del agua de compactación de los macro para los micro poros del agregado, generando una disminución en la resistencia del material. Después de 30 días de cura, los valores del módulo tuvieron un comportamiento más estable.

Los valores de MR obtenidos para el RCD son comparables con los encontrados en agregados

naturales los cuales varían entre 160 y 550 MPa (Rada y Witczak, 1981; Nataatmadja y Tan, 2001). Esta condición hace viable su uso en la construcción de bases granulares para pavimentos.

A partir de los resultados experimentales y a fin de prever el comportamiento resiliente de este material, se empleó un modelo constitutivo combinado de forma:

32

31kk

dkMR σσ= (3) donde: MR es el módulo de resiliencia (MPa); k1, k2, k3 son los coeficientes del material obtenidos de los datos experimentales; σ3 es la tensión confinante (MPa) y σd es la tensión desviadora (MPa).

La Figura 9 presenta la correlación existente entre los datos experimentales obtenidos durante el ensayo triaxial cíclico y los datos obtenidos mediante el uso del modelo combinado. Se observa que la dispersión alrededor de la curva de regresión propuesta es pequeña, lo que se evidencia en un coeficiente de regresión igual a 0.9807, indicando que el modelo representa de forma confiable en la predicción del módulo de resiliencia del RCD estudiado.

0

100

200

300

400

500

600

700

0 100 200 300 400 500 600 700

Mód

ulo

de R

esili

enci

a -M

odel

o C

ombi

nado

(MPa

)

Módulo de Resiliencia - Ensayo Triaxial Cíclico (MPa)

Inmediato1 día7 días15 días30 días60 días90 días

y=0.9972xR2=0.9807

Figura 9. Ajuste teórico experimental del módulo de resiliencia del RCD a través del tiempo.

7 CONCLUSIONES

Con base en los resultados de laboratorio realizados sobre el agregado reciclado de RCD estudiado, fueron generadas las siguientes conclusiones:

Los índices físicos del RCD mostraron ser semejantes a los encontrados en materiales naturales como la grava. En el caso de la absorción, la presencia de materiales porosos como los cerámicos rojos y blancos, provocan un valor elevado en este parámetro.

El residuo en estudio tiene un alto porcentaje de material cimentício por lo que fue clasificado como ARC. La presencia de estos materiales se traduce



en una forma cúbica que promueve mejor trabamiento entre las partículas.

La distribución granulométrica es directamente afectada durante el proceso de compactación. Las partículas de RCD presentan alguna quiebra durante la compactación, siendo más intensa cuando la energía aumenta. Se evidenció que la humedad de compactación también influye en la quiebra de las partículas, siendo mayor cuando el material está más cerca de la rama seca y menor cuando el material está próximo a la rama húmeda.

Comparando los resultados de módulo de resiliencia obtenidos con el RCD con valores reportados en la literatura en materiales como grava o piedra triturada, se observa que estos materiales presentan comportamiento similar. De otro lado, la presencia de cemento no hidratado genera un aumento en el módulo de resiliencia, siendo creciente en los primeros días de cura y generando una estabilidad después de 60 días.

En resumen se puede concluir que la energía de compactación juega un papel importante en el comportamiento mecánico del RCD. La presencia de cemento no hidratado puede incrementar la resistencia del material.

Debido a que el RCD objeto de estudio presenta características físicas y mecánicas similares a los materiales comúnmente utilizados en la construcción de vías podrá ser empleado como material alternativo siempre que se lleve a cabo un buen control tecnológico.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen al Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) por el apoyo financiero durante el desarrollo de esta investigación.

REFERENCIAS

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comportamiento físico-mecánico de un residuo de construcción y demolición en … ·...

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