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Revista Técnica CEMENTO HORMIGÓN • Nº 946 • SEPTIEMBRE-OCTUBRE 201170

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ISSN: 0008-8919. PP.: 70-87

5. Proceso de demolición

Se realizó una demolición selectiva de la estructura del puente antiguo, separando

las vigas de hormigón pretensado, las vigas de hormigón armado (más antiguas) y el

hormigón de las pilas y los estribos del resto de materiales del puente.

Se cerró al tráfi co la calzada del puente y se desvió el tráfi co Paterna –V-30– Manises

por una calzada cercana debidamente señalizada.

Antes de la demolición de los vanos se retiró la barandilla en los mismos y se cerró su

acceso (Figura 12).

Para la demolición de cada uno de los

tramos del puente se siguió el siguiente

procedimiento operativo:

1. Retirada de la capa asfáltica y de

compresión situada por encima de

las vigas (fi guras 13 y 19).

2. Derribo de las vigas (Figura 14).

3. Traslado de las partes resultantes a la

zona de acopio (Figura 15).

4. Demolición de las pilas (Figura 16).

Los primeros trabajos consistieron en

demoler los vanos de la viga en Π de

hormigón armado, así como las pilas de

hormigón en masa (fi guras 13 a 17).

Una vez demolido el primer tramo del

puente se continuó con la demolición

del segundo tramo, correspondiente al

tablero de vigas pretensadas (Figura 18).

Las vigas se desmontaron y se partieron

por la mitad para facilitar su transporte a

la planta de reciclaje. El corte de la arma-

dura activa se realizó con cizalla.

Ya que el material procedente de estas

vigas iba a ser utilizado para producir el

árido reciclado, se tomaron precauciones

durante su manipulación.

Las vigas desmontadas se acopiaron so-

bre plásticos para evitar la contamina-

ción con el terreno. Todos los trozos de

vigas se marcaron para poder ser iden-

tifi cados, asegurando así su trazabilidad

(fi guras 19 y 20).

Una vez completada la demolición del

tablero de vigas, se realizó el traslado de

éstas a la planta de reciclado.

La Figura 21 muestra el estado general

de las obras tras la demolición.

6. Procesado del hormigón para

obtener el árido reciclado

La planta de reciclado disponía de zonas

que permitieron el acopio individual de

los escombros que se iban a procesar, así

como trituradoras de impacto y sistemas

de eliminación de materiales metálicos

mediante cintas magnéticas. Estos as-

Figura 12. Inicio de la demolición de la estructura.

Pilar Alaejos. Laboratorio Central de Estructuras y Materiales (Cedex).

Marta Sánchez de Juan. Laboratorio Central de Estructuras y Materiales (Cedex).

Alberto Domingo. Universidad Politécnica de Valencia.

Carlos Lázaro. Universidad Politécnica de Valencia.

Salvador Monleón. Universidad Politécnica de Valencia.

Francisco José Palacios. CMD Domingo y Lázaro Ingenieros S.L.

Puente sobre el río Turia entre Manises

y Paterna (Valencia).

Primera experiencia internacional

de empleo de hormigón reciclado

estructural en un puente atirantado

(Parte II).

Realizaciones

Revista Técnica CEMENTO HORMIGÓN • Nº 946 • SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2011 71

Figura 13. Retirada de la capa asfáltica.

Figura 15. Acopio de los escombros.

Figura 17. Finalización de la demolición del primer tramo de la estructura.

Figura 14. Derribo de las vigas.

Figura 16. Escombros procedentes de las pilas.


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pectos cumplían con los requisitos establecidos para el proceso

de reciclado de los materiales (Figura 22).

Las vigas de hormigón, inicialmente seleccionadas para su reci-

clado, se transportaron y descargaron de forma independiente,

acopiándolas sobre unos plásticos para evitar su contaminación

con el suelo (fi guras 23 y 24). De esta forma se cumplía así otro

de los requisitos establecidos para el procesamiento de los es-

combros.

Figura 18. Demolición del segundo tramo de la estructura.

Figura 22. Planta de producción de árido reciclado.

Figura 23. Transporte de las vigas.

Figura 20. Acopio de las vigas pretensadas en obra.

Figura 19. Demolición de las vigas pretensadas.

Figura 21. Estado general de las obras tras la demolición.

Realizaciones


Debido a la gran cantidad de armadura que presentaban las vigas

pretensadas, que además de reducir el volumen de hormigón,

hacía más complicado su extracción y procesado (Figura 25), en

la prueba de procesado en planta se obtuvo una reducida can-

tidad de material, obteniéndose además un elevado porcentaje

de fracción fi na de árido, próxima al 50% respecto al total pro-

ducido.

El árido reciclado así obtenido se utilizó para la realización de los

ensayos previos en Laboratorio (Figura 26).

De acuerdo al material obtenido en estas pruebas, se decidió

ampliar el estudio realizado sobre la caracterización de los hor-

migones del puente (recogido en el apartado 3), para intentar

utilizar también el hormigón procedente de las pilas del puente

(Figura 27).

Para comprobar la calidad de este material antes de la realiza-

ción de los ensayos, se tomaron del acopio tres bloques de hor-

migón, de los que se extrajeron testigos para su caracterización

(fi guras 28 y 29).

Figura 24. Acopio de las vigas en la planta de reciclado.

Figura 27. Acopio de los escombros.

Figura 28. Bloques de hormigón procedentes de las pilas.

Figura 29. Testigos procedentes de las pilas.

Figura 25. Material obtenido del procesado de las vigas pre-

tensadas.

Figura 26. Árido reciclado para los ensayos previos y carac-

terísticos.


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La resistencia media obtenida fue de 27 N/mm2. De acuerdo al

Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares, la grava recicla-

da debería proceder de elementos estructurales de resistencia

mayor o igual a 25 N/mm2, por lo que los áridos obtenidos a

partir de estos materiales, podrían cumplir las especifi caciones

establecidas.

Se procesaron varios bloques procedentes de las pilas en la

planta de reciclado, con el mismo procedimiento que el utili-

zado para obtener el árido reciclado de las vigas pretensadas,

obteniéndose en este caso 3 t de árido reciclado para ensayos

previos y característicos.

El material a utilizar en la obra (tanto de las vigas como de las

pilas) se procesó en la planta de reciclado un mes antes del

hormigonado en obra, cumpliendo así uno de los requisitos es-

tablecidos en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares,

por el cual no debía transcurrir más de 60 días desde el procesa-

miento de los escombros en planta hasta la utilización del árido

reciclado en la obra, con el fi n de evitar un periodo excesivo de

acopio del árido reciclado en la planta de reciclaje.

El material seleccionado para reciclar se sometió a una pri-

mera trituración en la que se empleó una trituradora de im-

pacto (Figura 30), que admite bloques de dimensiones hasta

950x650 mm.

A la salida de la trituradora se eliminan mediante una cinta mag-

nética las armaduras (en el caso de hormigón armado), y otros

materiales metálicos que puedan contener los escombros (Fi-

gura 31).

Tras la trituración del material y a su paso por una cinta transpor-

tadora, se realiza en una cabina de triaje una separación manual

de los elementos contaminantes de mayor tamaño, como pue-

den ser plásticos, papeles, vidrios, etc., que debido a la limpieza

del material en este proyecto no fue necesaria (Figura 32).

El material se hace pasar por unas cribas vibratorias que hacen

un corte granulométrico por el tamaño 20 mm (Figura 33). El

material de tamaño inferior a 20 mm se deposita en acopios

Figura 30. Primera trituración del material.

Figura 32. Cabina de triaje para eliminación de impurezas.

Figura 31. Eliminación de armaduras.

Figura 33. Eliminación de la fracción 0/20 mm.

Figura 34. Trituración secundaria.

Realizaciones


separados mediante unas cintas transportadoras, mientras el

material de tamaño superior continúa su procesamiento. El ma-

terial fi no se rechazó ya que presenta una peor calidad debido a

su mayor contenido de mortero.

El siguiente paso es una trituración secundaria del material, para

la que de nuevo se utiliza una trituradora de impacto (Figura 34).

El material triturado se pasó por una criba móvil, que separaba las

siguientes fracciones: 0/4 mm, 4/20 mm y >20 mm (Figura 35). Para

aprovechar el material, la fracción mayor de 20 mm se retornó a la

trituradora secundaria, para su nueva trituración. Las fi guras 36 y 37

muestran el detalle del procesado del árido.

7. Caracterización de los componentes del hormigón

Se caracterizaron todos los materiales utilizados para la fabri-

cación del hormigón reciclado HA-35 del proyecto: cemento,

agua, arena, áridos naturales, áridos reciclados y aditivos (plas-

tifi cante y superplastifi cante).

Los áridos utilizados fueron de tipo calizo no dolomítico, según se

especifi caba en los requisitos técnicos recogidos en el Pliego de

Prescripciones Técnicas Particulares del Proyecto (PPTP), separa-

dos en las siguientes fracciones granulométricas: arena: 0/4 mm,

gravilla: 4/12 mm y grava: 12/20 mm. El cemento utilizado fue un

CEM I 52,5 R, cumpliéndose así el requisito del PPTP que exigía un

cemento de categoría resistente mayor o igual a 42,5. Se utiliza-

ron además aditivos plastifi cante y superplastifi cante.

Estos materiales cumplieron los requisitos establecidos en el

PPTP. Las tablas 6 y 7 recogen las características físicas de los

materiales utilizados.

La caracterización de los áridos reciclados se realizó en una pri-

mera fase a partir de los testigos extraídos de las vigas del puente

antiguo, obteniendo árido reciclado mediante su trituración en

Laboratorio para confi rmar inicialmente la validez del material.

Figura 35. Cribado del árido reciclado.

Figura 36. Acopio de árido reciclado.

Figura 37. Detalle del árido reciclado.

Tabla 6. Propiedades del cemento.

Características físicas

Densidad (t/m3) UNE 80103:86 3,14

Escurrimiento (%) UNE-EN 196-6:05 91

Resistencia a compresión (N/mm2)UNE-EN 196-1:05 2 días 28 días

38,8 56,1

Resistencia a fl exión (N/mm2)UNE-EN 196-1:05 2 días 28 días

7,2 9,2

Fraguado UNE-EN 196-3:96

Principio Final

2 h y 30 min (150 min) 3 h y 30 min (210 min)

Agujas de Le Chatelier (mm) 1,1


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s Para los ensayos previos y característicos se utilizó árido reci-

clado procedente del hormigón de las pilas y de las vigas de

hormigón pretensado (Figura 40). Este material se trituró en una

planta fi ja de reciclado de RCDs, tal y como se especifi caba en

el PPTP (Figura 41).

La Tabla 8 recoge las características físicas de los áridos re-

ciclados, que cumplen todas las especificaciones recogidas

en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares del Pro-

yecto.

8. Dosifi cación del hormigón reciclado:

ensayos previos y característicos

La central suministradora del hormigón, Hormicemex Paterna

(Figura 42), fue seleccionada para la fabricación del hormigón

por ser una central innovadora, respetuosa con el medio am-

biente, circunscrita en una nave lo cual la hace en principio

imperceptible para lo que una planta de hormigón supone en

un polígono, situada en una parcela de 7.000 m2 fratasada en

hormigón. Totalmente carenada, con múltiples dispositivos de

captación de polvo, recicladores del hormigón y agua.

Tabla 7. Propiedades físicas de los áridos naturales empleados en los ensayos previos y característicos.

Propiedades Norma de ensayo ArenaGrava natural

PPTPGravilla (4/12 mm) Grava (12/20 mm)

Contenido de fi nos (%) UNE-EN 933-2 1 1,90 0,87 ≤1

Absorción 24 h (%) UNE-EN 1097-6 1,69 0,96 0,87 ≤5

Coefi ciente de forma UNE 7238 - 0,24 0,28 ≥0,20

Índice de lajas (%) UNE-EN 933-3 - 26 21 ≤35

Coefi ciente de Los Ángeles (%) UNE-EN 1097-2 - 33 ≤40

Friabilidad de la arena (%) UNE 8.3115 25 - - ≤40

Terrones de arcilla (%) UNE 7133 0,1 0,0 0,0 ≤0,15

Figura 38. Testigo procedente de las vigas.

Figura 40. Escombros procedentes de la demolición.

Figura 39. Árido reciclado obtenido de los testigos.

Figura 41. Árido reciclado obtenido de los escombros.

.

Realizaciones


Cuenta además con un sistema de gestión ecológica deno-

minado `residuo cero´ que supone que se recupera todo lo

producido, lo cual se consigue con la incorporación de siste-

mas de almacenamiento, producción y distribución con las

más avanzadas tecnologías que tienen por objetivo evitar

cualquier impacto de esta actividad sobre el medio ambien-

te. Además, esta central está en posesión del certificado de

gestión medioambiental según ISO 14001, lo que la dota de

un carácter sostenible que apoya al núcleo de todo el pro-

yecto.

Es una central de alta capacidad de almacenamiento de ma-

terias primas ensiladas, tanto cemento así como de áridos,

otorgando a la instalación una capacidad de producción de

100 m3/h. Dispone de dos vías de trabajo: seca, para los hor-

migones convencionales y blancos, y húmeda vía amasadora

de doble eje horizontal y de capacidad 3 m3. El reciclado del

hormigón fresco mediante un reciclador de noria le permite

reutilizar dicho subproducto en hormigones de calidades no

estructurales, así como la dosifi cación del agua reciclada se-

gún la Instrucción EHE.

La instalación está controlada por un sistema informático de

gestión propia, Ginco, conectado en tiempo real con el de-

partamento de Calidad de la empresa. Dicho sistema realiza

automáticamente el control de stock de los materiales, su

pesaje individual, así como la secuencias de carga y descarga

a la amasadora y, finalmente, al camión hormigonera. Facilita

una auditoría final de la carga realizada, alertando de las po-

Tabla 8. Propiedades físicas de los áridos reciclados.

PropiedadesNorma de

ensayo

Grava reciclada (4/20 mm)

PPTPEnsayos iniciales

Ensayos previos

y característicos

Contenido de fi nos (%) UNE-EN 933-2 0 0 ≤1

Desclasifi cados inferiores (%) UNE-EN 933-2 0 0,1 ≤5

Absorción 24 h (%) UNE-EN 1097-6 5,13 5,38 ≤7

Densidad real (kg/dm3) UNE-EN 1097-6 2,28 2,26 -

Densidad saturada con superfi cie seca (kg/dm3) UNE-EN 1097-6 2,40 2,39 -

Coefi ciente de forma UNE 7238 0,20 0,26 ≥0,20

Índice de lajas (%) UNE-EN 933-3 - 13,91 ≤35

Coefi ciente de Los Ángeles (%) UNE-EN 1097-2 - 32 ≤40

Contenido de mortero adherido (%) - 52% - -

Resistencia del hormigón de origen (N/mm2) UNE-EN 12390-3 4848 (vigas)

27 (pilas)≥25

Figura 42. Vista general de la planta de hormigón.

.

Tabla 9. Dosificación del hormigón reciclado.

kg/m3

Cemento CEM I 52,5 R 379

Agua 185

Arena 848

Arido grueso 6/12 275,2

Arido grueso 12/20 536,8

Arido reciclado 6/20 (20%) 203

Plastifi cante 4,55

Superplastifi cante 1,99


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sibles desviaciones de pesaje para realizar siempre una carga

adecuada.

La dosifi cación para el hormigón reciclado fue la misma que

utiliza habitualmente la planta de hormigón para un hormigón

convencional H-35, sustituyendo un 20% de árido grueso natu-

ral (Tabla 9).

De acuerdo con el artículo 86º de la Instrucción EHE, al no haber

experiencia anterior en planta de utilización del árido reciclado,

se realizaron ensayos previos en el Laboratorio Central de Es-

tructuras y Materiales del Cedex y ensayos característicos con

probetas tomadas en la planta de hormigón, para verifi car que

el hormigón con áridos reciclados satisfacía las condiciones que

se le exigían en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares

del proyecto.

Los ensayos han incluido además de los exigidos por la Ins-

trucción EHE: consistencia y resistencia a compresión, otros de

gran interés para evaluar el futuro comportamiento del hormi-

gón reciclado: módulo de elasticidad y retracción, ya que son

Figura 43. Consistencia del hormigón reciclado en ensayos

previos.

Figura 45. Consistencia del hormigón reciclado en ensayos

característicos.

Figura 44. Llenado de probetas para los ensayos previos.

Figura 46. Llenado de probetas para los ensayos caracterís-

ticos.

Tabla 10. Resultados de los ensayos previos y característicos

sobre el hormigón reciclado.

Ensayos

previos

Ensayos

caracte-

rísticos

Cono (cm) 10 11

Densidad (kg/dm3) 2,38 2,34

Resistencia a compresión 7 días

(N/mm2)44 36

Resistencia a compresión 28 días

(N/mm2)49 43

Módulo de elasticidad (N/mm2) 38.500 32.000

Retracción (200 días) (micras/m) 560 580

Velocidad máxima de carbonatación

(mm/√día)0,0 0,47

Profundidad media de penetración

de agua (Zm) (mm) 14

28

15

29Profundidad máxima de penetración

de agua (Tm) (mm)

Realizaciones


los aspectos más desfavorables en este tipo de hormigones, así

como ensayos de durabilidad: carbonatación y profundidad de

penetración de agua (aunque este último requisito no es exigi-

do para la clase de exposición IIb).

La Tabla 10 resume los resultados de los ensayos previos y ca-

racterísticos realizados en el Laboratorio Central de Estructuras

y Materiales del Cedex.

Tanto en los ensayos previos como en los característicos, se

obtuvieron resultados favorables, cumpliendo en todos los ca-

sos los requisitos establecidos en el Pliego de Prescripciones

Técnicas Particulares del proyecto y las especifi caciones de la

Instrucción EHE.

Se comprobó en estos ensayos que a pesar de la mayor absor-

ción de los áridos reciclados, se podrían obtener consistencias

fl uidas en el hormigón sin necesidad de presaturar los áridos

reciclados, utilizando el mismo tipo y contenido de aditivo que

para un hormigón convencional.

Las profundidades máximas y media obtenidas en el ensayo de

penetración de agua (Figura 47) cumplen los criterios estableci-

dos en la Instrucción EHE, para los ambientes más agresivos IIIc

y QC (Zm≤20mm y Tm≤30mm)

El hormigón reciclado con un contenido de árido reciclado

del 20% presenta un comportamiento adecuado frente a

la carbonatación, similar al de un hormigón convencional

(Figura 48).

9. Ejecución y puesta en obra. Control de calidad

Durante las obras, se llevó a cabo un intensivo control de cali-

dad del hormigón reciclado y de sus componentes.

9.1 Dosifi cación fi nal utilizada

El hormigón suministrado por la planta de Hormicemex, fue, se-

gún lo establecido en el Pliego de Prescripciones Técnicas Parti-

culares, un HA-35/F/20/IIb.

Al objeto de asegurar el cumplimiento en obra de la resisten-

cia, el contenido de cemento del hormigón suministrado fue

de 385 kg/m3, ligeramente superior al utilizado para los ensayos

previos y característicos (379 kg/m3), lo que supone un incre-

mento del 1,6%.

También, para asegurar la consistencia en la dosifi cación fi nal

se aumentó además ligeramente el contenido de arena y se re-

dujo el contenido de árido grueso 6/12 mm. Estos ajustes en la

dosifi cación fi nal han supuesto un ligero descenso de la relación

agua/cemento.

Figura 47. Ensayo de penetración de agua.

Figura 48. Resultados del ensayo de carbonatación en los ensayos característicos.


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9.2 Control de calidad de los materiales componentes

Según lo recogido en el PPTP del proyecto, al comienzo de la

obra se realizó de nuevo la caracterización de cada uno de los

componentes del hormigón reciclado. Los materiales utilizados

cumplieron todos los requisitos establecidos.

Asimismo, y teniendo en cuenta que el árido natural utilizado

en el hormigón de origen del que se obtuvo el árido reciclado

era de naturaleza silícea, se realizó un estudio de la reactividad

potencial, para el que se fabricó una serie de barras de mortero

con un 80% de árido natural y un 20% de árido reciclado, re-

produciendo así la mezcla real de áridos gruesos utilizados en

el hormigón.

Los ensayos se realizaron según el procedimiento descrito por

la Norma UNE 146508 EX. `Ensayos de áridos. Determinación

de la reactividad potencial álcali-sílice y álcali-silicato de los

áridos. Método acelerado en probetas de mortero´ en la Divi-

sión de Durabilidad del Hormigón del Laboratorio Central del

Cedex.

Los resultados del ensayo se presentan en función de la expansión

de las probetas a 14 y 28 días (en %). En la Tabla 12 se observa que

los resultados a ambas edades cumplen ampliamente el límite fi jado.

Se puede concluir, por lo tanto, que el árido reciclado, utilizado

en una proporción del 20% respecto al contenido total de árido

grueso, no es reactivo con los álcalis del cemento.

9.3 Control de calidad del hormigón

En los trabajos de control de calidad del hormigón participaron

personal del Cedex, de Hormicemex, de la Universidad Politéc-

nica de Valencia (UPV), de Aidico y de la empresa Intercontrol.

Tabla 11. Dosificación del hormigón reciclado.

Dosifi cación (kg/m3)

Control de ejecución Ensayos previos y característicos

Cemento 385 379

Agua 185 185

Arena 910 848

Arido grueso 6/12 208 275

Arido grueso 12/20 537 537

Arido reciclado 6/20 203 203

Relación agua/cemento 0,48 0,49

Plastifi cante/Pozzolith 651 n

(% del contenido de cemento)1,5 1,2

Superplastifi cante/Rheobuild 1058

(% del contenido de cemento)1,1 0,8

Figura 49. Ensayo de reactividad álcali-sílice de los áridos

reciclados.

Figura 50. Distribución de los lotes.

Tabla 12. Expansión de las probetas de mortero.

14 días 28 días

Probetas con un 20% de árido reciclado 0,012 0,071

Límite de la norma (%) <0,1 <0,2

1

3

5

7

2

4

6

8

Realizaciones


La planifi cación del control de calidad de hormigón se realizó

según los criterios establecidos en la Instrucción EHE, realizando

un control estadístico del hormigón. El control se realizó sobre

8 lotes de 50 m3, de acuerdo con lo recogido en el Pliego de

Prescripciones Técnicas Particulares del proyecto.

Se planifi có el control de 6 amasadas por lote, con un total de 44

camiones de los 58 totales suministrados, lo que supone aproxi-

madamente el 75% de los mismos.

La toma de muestras de hormigón para la fabricación de las

probetas en obra se efectuó en el primer cuarto de la descar-

ga, realizando un ensayo de consistencia por duplicado para

verifi car que la consistencia era fl uida. Adicionalmente se rea-

lizó una medida de la temperatura del hormigón a su llegada

a obra.

Las probetas tomadas por el Cedex y la UPV se conservaron

durante 24 horas en la obra. El resto de laboratorios, Aidico e

Intercontrol mantuvieron las probetas en obra durante 48 horas,

procediendo posteriormente a su desmoldeo y traslado a los la-

boratorios para su conservación en cámara húmeda. En ambos

casos se cumplieron los requisitos de temperatura ambiente

que establece la Instrucción EHE al respecto.

Adicionalmente, se tomaron probetas curadas en obra y se lle-

naron también varias probetas cilíndricas que se mantienen to-

davía en obra para la realización de ensayos a largo plazo.

Temperatura

El rango de temperatura del hormigón obtenido fue 29,4-34,2 ºC,

con un valor medio de 32,2 ºC (Figura 52). Según se especifi có en

el PPTP, la temperatura del hormigón debía mantenerse entre 10

y 35º, requisito que se cumplió en todos los lotes.

Consistencia

En todos los casos se obtuvo una consistencia fl uida, con un ran-

go de asientos del cono de Abrams del hormigón de 10-17 cm,

Figura 51. Vista de las probetas tomadas en obra. Figura 53. Toma de muestras de hormigón fresco.

Figura 52. Consistencia del hormigón.


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(Figura 52) con un valor medio de 15 cm. Todos los lotes cumplie-

ron, por lo tanto, el requisito establecido en el PPTP.

Resistencia a compresión

La resistencia característica definida en proyecto era de

35 N/mm2.

La resistencia a compresión fue determinada según la norma

UNE-EN 12390-3, utilizando probetas cilíndricas de dimensiones

15x30 cm.

De acuerdo a la Instrucción EHE, el recorrido relativo de un gru-

po de tres probetas obtenido mediante la diferencia entre el

mayor resultado y el menor, dividida por el valor medio de las

tres, tomadas de la misma amasada, no puede exceder del 20%.

Todas las amasadas controladas cumplieron este requisito.

La resistencia a compresión del hormigón a 28 días varió en-

tre 37-50 N/mm2 en el caso de probetas normalizadas, y en-

tre 42-50 N/mm2 en el caso de probetas curadas en obra. El

valor medio obtenido ha sido de 46 N/mm2 en ambos casos

(Figura 55).

Según los criterios de aplicación, fueron aceptados todos los lo-

tes, siendo el lote 3 el que ha presentado una menor resistencia,

próxima al límite exigido en la resistencia característica.

Módulo de elasticidad

El módulo de elasticidad se determinó según el método de en-

sayo recogido en la norma ASTM C-469, en probetas tomadas

en seis amasadas diferentes.

Los valores encontrados se sitúan entre 32.000 N/mm2 y

34.000 N/mm2, siendo su valor medio ligeramente mayor al

obtenido en los ensayos característicos (32.000 N/mm2).

Al relacionar los valores de resistencia a compresión y módulo

de elasticidad, se obtiene un coefi ciente α de 1,05 para los ensa-

yos de ejecución, incluso superior al que establece la EHE para

árido calizo (0,9).

Penetración de agua

Los ensayos se realizaron en el Laboratorio Central de Estructu-

ras y Materiales del Cedex y en Aidico, según el procedimiento

descrito por la Norma UNE 83.309 - 90 `Ensayos de hormigón.

Determinación de la profundidad de penetración de agua´, so-

bre probetas tomadas de ocho amasadas diferentes.

La profundidad máxima (Zm) y media (Tm) de penetración de

agua varió entre 20-29 mm en el primer caso y entre 10-15 mm

en el segundo caso (Tabla 13).

Figura 54. Medida del cono de Abrams.

Figura 55. Resistencia del hormigón a 28 días.

Realizaciones


Los valores obtenidos en términos medios son más favorables

que los resultantes de los ensayos previos, en los que se obtu-

vieron unos valores de Zm=28 y Tm=15.

Las profundidades máximas y medias obtenidas en el ensayo

de penetración de agua cumplen los criterios establecidos en la

Instrucción EHE, pudiéndose emplear incluso en los ambientes

más agresivos IIIc y Qc (Zm≤30 mm y Tm≤20 mm).

Carbonatación

La determinación de la profundidad, máxima y media de carbo-

natación se ha realizado en el Laboratorio Central de Estructu-

ras y Materiales del Cedex según el método de ensayo descrito

en la Norma UNE-EN 13295:2005 Productos y sistemas para la

protección y reparación de estructuras de hormigón. Métodos

de ensayo. Determinación de la resistencia a la carbonatación.

La profundidad de carbonatación se determinó sobre probetas

tomadas de cuatro amasadas.

La velocidad media de carbonatación varió entre 0,36-0,60 mm/día0,5

(Figura 57), cumpliendo en todos los casos el límite que establece

la Instrucción EHE de referencia para ambientes IIb de 1 mm/día0,5.

En todos los casos se obtuvo un perfi l de carbonatación normal

(Figura 56), sin irregularidades ni puntos con cavidades de carbo-

natación locales.

Los valores obtenidos son similares a los resultantes de los ensa-

yos característicos, en los que se obtuvo una velocidad de car-

bonatación de 0,47 mm/día0,5.

El hormigón reciclado con un 20% de árido reciclado presenta

un comportamiento frente a la carbonatación adecuado, similar

al de un hormigón convencional.

Figura 57. Evolución de la profundidad media de carbonata-

ción (ensayos de ejecución).

Figura 56. Carbonatación del hormigón reciclado - 181 días.

Tabla 13. Profundidad máxima y media de penetración de

agua en el hormigón reciclado.

MarcaProf. máx.

(mm)

Prof. media

(mm)

C3 29 11,5

C23 29 11,5

C33 28 10,5

C51 20 10

C11 27 15

C25 25 13


Rea

lizac

ione

s

Retracción

El ensayo de retracción se realizó el Laboratorio Central de Es-

tructuras y Materiales del Cedex de acuerdo con la norma UNE

83.318:94 Ensayos de Hormigón. Determinación de los cambios

de longitud.

Para este ensayo se utilizaron probetas prismáticas de 10x10x40 cm,

tomadas en cuatro amasadas (Figura 58).

La retracción del hormigón se situó entre 490-560 micras/m a

365 días, siendo ligeramente inferiores a los valores estimados

por las fórmulas de la Instrucción EHE, obteniendo en término

medio un descenso a los 12 meses del 18% (Figura 59).

Si comparamos estos resultados con los obtenidos en los ensa-

yos previos y característicos (Figura 60), se observa nuevamente

que los resultados obtenidos en el control de ejecución son me-

jores, obteniéndose una retracción del orden de un 20% inferior

a la de los ensayos previos y característicos.

Fluencia

En los ensayos de fl uencia, realizados por la Universidad Politécni-

ca de Valencia, se obtuvo una deformación por fl uencia básica del

hormigón próxima a las 400 micras/m a los 180 días (Figura 61).

La deformación dependiente de la tensión, en el instante t, para

una tensión constante σ(t0), menor que 0,45 fcm, aplicada en t0,

puede estimarse de acuerdo con el criterio siguiente:

εcσ

(t,t0) = σ (t

0)

1 φ (t,t0)

+E

0,t0E

0,28

donde t0 y t se expresan en días.

El primer sumando del paréntesis representa la deformación ins-

tantánea para una tensión unidad, y el segundo la de fl uencia.

Al comparar los resultados de fl uencia básica obtenidos expe-

rimentalmente, se observa que éstos son inferiores a los esti-

mados por la Instrucción EHE, presentando por lo tanto un

comportamiento adecuado, sin que infl uya negativamente la

utilización del árido reciclado.

Resumen

La Tabla 14 recoge un resumen de todos los resultados obteni-

dos tanto en los ensayos previos, característicos y de ejecución.

En todos los casos, los resultados han sido favorables, similares

a los que puede presentar un hormigón convencional con una

dosifi cación similar.

Figura 58. Ensayos de retracción.

Figura 59. Retracción obtenida en los ensayos previos, carac-

terísticos y de ejecución.

Figura 60. Comparación entre la deformación unitaria del

hormigón reciclado y la estimada por la Instrucción EHE 08.

Figura 61. Estimación de la fluencia según la Instrucción

EHE08.

Realizaciones


Se observa también en esta tabla, que los resultados de los en-

sayos de ejecución son comparables a los obtenidos en los en-

sayos característicos.

9.4 Control de ejecución

Se realizó un control previo al hormigonado del tramo del table-

ro en el que se utilizó hormigón reciclado, cubriendo los aspec-

tos recogidos en la Instrucción EHE en cada uno de los ocho lo-

tes establecidos: comprobaciones de replanteo y geométricas,

cimbras y andamiajes, armaduras, encofrados, descimbrado y

tolerancias. No se observaron incidencias importantes en estos

aspectos, cumpliendo con las prescripciones establecidas en la

Instrucción EHE.

Adicionalmente, se realizó por parte del Cedex un control de

ejecución durante el hormigonado, controlando aspectos del

transporte, vertido, compactación y acabado superfi cial del

hormigón, en al menos dos camiones de cada uno de los ocho

lotes establecidos.

A continuación se recogen algunos detalles del control del pro-

ceso de hormigonado.

Transporte

El transporte del hormigón reciclado a la obra se realizó me-

diante camiones, permitiendo realizar un reamasado fi nal e

incorporar aditivo superplastifi cante en el caso en que el cono

de Abrams no alcanzara la consistencia exigida. El tiempo

máximo de transporte acordado fue de 1 hora, comprobán-

dose este tiempo a partir de los albaranes aportados por los

camiones.

Antes de realizar la toma de muestras, se comprobó que la brida

colocada en la llave de agua, para garantizar que no se añadía

agua durante el transporte del camión, estaba intacta (Figura

62).

Los camiones para el transporte a obra del hormigón fueron de

9 m3 de capacidad y se llenaron a 6 m3, con lo que se cumplió el

requisito de llenado a un máximo a 2/3 de su capacidad.

Conservación de probetas

Algunas de las probetas se conservaron durante 24 horas en

la obra, mientras que otras se mantuvieron durante 48 horas

(Figura 63), procediendo posteriormente a su desmoldeo y

traslado al laboratorio para su conservación en cámara húme-

da. Durante su estancia en obra, se cuidó el cumplimiento de

los requisitos de temperatura de conservación que establece la

Instrucción EHE al respecto, regando periódicamente las bolsas

precintadas que contenían las probetas, y registrando las condi-

ciones de conservación mediante termómetros. Adicionalmen-

te, se tomaron probetas curadas en obra y se llenaron también

varias probetas cilíndricas que se mantienen en obra para la rea-

lización de ensayos a largo plazo.

Ejecución del bombeo

Se hormigonó el tablero mediante dos bombas situadas a am-

bos lados del tablero (Figura 64), sin encontrarse problemas du-

rante el mismo.

Compactación

La compactación se realizó mediante unas agujas de 70 mm de

diámetro (Figura 65), utilizándose 4 agujas por bomba. La com-

pactación fue correcta, cerrando el hormigón sin dejar huecos

ni segregar.

Acabado superfi cial

El acabado superfi cial se realizó mediante alisadoras, utilizando

en algunos casos puntuales también una fratasadota para evitar

una rápida rigidización del hormigón (Figura 66).

Curado

Se realizó un curado por regado con aspersores sobre la super-

fi cie situados cada 10 m, con un solape de la zona de afección.

El curado se aplicó en cuanto la caída del agua no afectara a

la superfi cie del hormigón colocado. El curado se mantuvo de

forma intermitente durante siete días, para evitar la desecación

del hormigón (Figura 67).

Tabla 14. Resumen de los resultados de los ensayos de control del hormigón reciclado (previos-característicos-ejecución).

Ensayos previos Ensayos característicos Ensayos de ejecución

Cono (mm) 10 11 15

Densidad (Kg/dm3) 2,38 2,34 2,36

Resistencia a compresión 7 días (N/mm2) 44 36 40

Resistencia a compresión 28 días (N/mm2) 49 43 48

Módulo de elasticidad (N/mm2) 38.342 32.061 35.629

Retracción (micras/m) (1 año) 620 650 521

Penetración de agua (mm)Zm=28

Tm=14

Zm=29

Tm=15

Zm=35

Tm=13

Velocidad máxima de carbonatación (mm/dia½) 0 0,95 0,95

Velocidad media de carbonatación (mm/dia½) 0 0,47 0,47


Rea

lizac

ione

s

10. Conclusiones

• La Instrucción de Hormigón Estructural (EHE) recoge en su

Anejo 15 `Recomendaciones para la utilización de hormigo-

nes reciclados´ requisitos que garantizan una calidad mínima

del árido reciclado. Cumpliendo los requisitos de este Anejo,

se puede conseguir un hormigón reciclado estructural similar

a uno convencional en todas sus propiedades.

Figura 62. Brida colocada en la llave de agua de los camiones.

Figura 64. Hormigonado.

Figura 66. Acabado superficial.

Figura 63. Conservación de las probetas.

Figura 65. Compactación mediante vibrado.

Figura 67. Curado del hormigón.

Realizaciones


• Los métodos de dosifi cación habitualmente utilizados por las

plantas de hormigón para hormigón convencional son váli-

dos para la fabricación de hormigones reciclados con hasta

un 20% de árido reciclado.

• Tanto en los ensayos previos como los ensayos característi-

cos, se han obtenido unos resultados favorables, cumpliendo

en ambos casos, los requisitos establecidos en el Pliego de

Prescripciones Técnicas Particulares del Proyecto (PPTP) y lo

exigido por la Instrucción EHE.

- A pesar de la mayor absorción que presentan los áridos re-

ciclados, se pueden obtener hormigones con un 20% de

árido reciclado con consistencia fl uida sin necesidad de

presaturar los áridos, utilizando el mismo contenido de adi-

tivo que habitualmente se utiliza para un hormigón con-

vencional.

- Los valores de resistencia a compresión han superado la

resistencia de proyecto (35 N/mm2), obteniéndose ade-

más un recorrido relativo en cada una de las amasadas

ensayadas (tanto en los ensayos previos como en los

característicos) inferior a lo que establece la Instrucción

EHE (20%).

- El módulo de elasticidad obtenido en esta fase es acorde

con la resistencia del hormigón alcanzada, de acuerdo con

la formulación de la Instrucción EHE.

- La retracción obtenida en el hormigón reciclado es ligera-

mente inferior a la estimada con las fórmulas de la Instruc-

ción EHE, obteniendo en término medio un descenso a los

12 meses del 18%.

- Las profundidades máximas y medias obtenidas en el ensayo

de penetración de agua cumplen los criterios establecidos en

la Instrucción EHE, pudiéndose emplear incluso en los am-

bientes más agresivos IIIc y Q

c(Z

m ≤30 mm y T

m ≤20 mm).

- El comportamiento del hormigón reciclado con un 20%

de árido reciclado presenta un comportamiento frente a

la carbonatación adecuado, similar al de un hormigón con-

vencional.

• Los resultados de la experiencia han resultado plenamen-

te satisfactorios, por lo que queda demostrada la aplica-

ción de hormigón reciclado en diferentes tipologías es-

tructurales.

• Aparte de los aspectos técnicos del proyecto, hay que desta-

car los benefi cios ambientales que han supuesto la reducción

de la extracción de áridos y la reducción del vertido de es-

combros.

• La metodología llevada a cabo y los requisitos del PPTP pue-

den servir de orientación en futuras aplicaciones del hormi-

gón reciclado estructural.

La experiencia piloto desarrollada ha demostrado que la sus-

titución de un 20% de grava natural por grava reciclada de

buena calidad, proporciona un hormigón H-35 de caracterís-

ticas similares al convencional con la misma dosifi cación. Este

hormigón reciclado, además puede fabricarse, transportarse y

colocarse en obra con los medios habituales de bombeo. En

esta aplicación particular, la singularidad de la estructura eje-

cutada, y el hecho de tratarse de una experiencia pionera en

España, obligó a extremar las precauciones, incrementando el

número de controles durante la ejecución y cuidando todos

los aspectos relacionados con los efectos ocasionados por el

tiempo caluroso.

Bibliografía

1. EHE. Instrucción de Hormigón Estructural. Ministerio de Fo-

mento. 2008.

2. Sanchez, M.; Alaejos, P. Estudio sobre las propiedades del

árido reciclado: Utilización en hormigón estructural. ISBN:

978-84-7790-435-9. Editorial: Cedex. 2006.

3. Monografía M-11. Utilización de árido reciclado para la fa-

bricación de hormigón estructural. Grupo de Trabajo GT

2/5. Perteneciente a la Comisión 2 de ACHE. Septiembre de

2006.

4. Sanchez, M. Estudio sobre la utilización de árido reciclado

para la fabricación de hormigón estructural. Tesis Doctoral.

Director: Mª Pilar Alaejos Gutiérrez. Universidad Politécnica

de Madrid. 2004.

5. Sanchez, M.; Alaejos, P. Experiencia piloto de hormigón re-

ciclado estructural. Informes Técnicos para la Dirección Ge-

neral de Calidad y Evaluación Ambiental del Ministerio de

Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, emitidos por el

Laboratorio Central de Estructuras y Materiales del Cedex en

2005, 2006, 2007 y 2010.

Agradecimientos

Se agradece el interés por el tema planteado y el apoyo ofrecido

de diferentes instituciones, en especial de la Diputación Provin-

cial de Valencia y la Dirección General de Calidad y Evaluación

Ambiental del Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y

Marino.

De forma personal, queremos agradecer a José Antonio Aranda,

Ingeniero Director del Área de Carreteras de la Diputación Pro-

vincial de Valencia, la confi anza depositada en este proyecto, y

su apoyo y promoción desde el inicio.

Del mismo modo, agradecemos a la empresa constructora del

puente Vias Y Construcciones S.A., a la empresa suministradora

del hormigón Hormicemex, y a la empresa fabricante del árido

reciclado Tec.Rec. Tecnología y Reciclado, S.R.L., su colaboración

en el proyecto.

Finalmente agradecemos al Instituto Español del Cemento y sus

Aplicaciones, IECA, en la persona de Rafael Rueda, su coordina-

ción en la elaboración del presente trabajo.

https://www.ieca.es

primera experiencia internacional de empleo de hormigón ... · obteniéndose en este caso 3 t de...

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