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ÁÁRIDOS RECICLADOS RIDOS RECICLADOS PARA APLICACIONES PARA APLICACIONES

DE HORMIGDE HORMIGÓÓN NO N NO ESTRUCTURALESTRUCTURAL

Marta Sánchez de JuanLaboratorio Central de Estructuras y Materiales

CEDEX

Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011

marzo de 2011

I Mañana de la Edificación

CONTENIDOCONTENIDO

1. Definiciones2. Normativa sobre Hormigón Reciclado en la EHE

1. Hormigón no estructural2. Hormigón reciclado

3. Experiencia española4. Propiedades del árido reciclado procedente de

RCDs5. Propiedades del hormigón fabricado con árido

reciclado mixto6. Conclusiones


DEFINICIONESDEFINICIONES

ÁRIDO RECICLADO:

Árido de hormigónÁrido cerámicoÁrido mixto

APLICACIONES

RellenosFirmes de carreteraHormigón no estructuralHormigón estructural

CERÁMICO MIXTOHORMIGÓN


http://www.cedexmateriales.vsf.es/view/catalogo.aspx

NORMATIVA: HORMIGNORMATIVA: HORMIGÓÓN NO ESTRUCTURALN NO ESTRUCTURAL

Según el anejo nº18 “Hormigón no estructural” de la Instrucción de Hormigón Estructural, EHE-08, se definen como hormigones de uso no estructural, aquellos hormigones que no aportan responsabilidad estructural a la construcción pero que colaboran en mejorar las condiciones durables del hormigón estructural o que aportan el volumen necesario de un material resistente para conformar la geometría requerida para un fin determinado. Esta tipología de hormigones, según la EHE, se puede clasificar en:

- Hormigón de limpieza (HL)- Hormigón no estructural (HNE)


HNE-15/C/TMContenido mínimo de

cemento 150 kg/m3

NORMATIVA: HORMIGNORMATIVA: HORMIGÓÓN NO ESTRUCTURALN NO ESTRUCTURAL

Según el anejo 18 “Hormigón no estructural” de la Instrucción de Hormigón Estructural, EHE-08, se puede emplear hasta un 100% de áridos gruesos reciclados procedentes de hormigón.

≤ 0,05%Contenido de cloruros≤ 0,8% Contenido de sulfatos (SO3)≤10% Desclasificados inferiores≤5% Contenido de arena (<4 mm)≤5%Contenido de material cerámico≤1%Contenido de asfalto≤1%Contenido de metales, vidrios, materiales blandos, betún ≤1%Material de densidad ≤1000 kg/m3

≤7% Absorción

EXC

LUSI

ÓN

DE

LOS

ÁR

IDO

S R

ECIC

LAD

OS

MIX

TOS


CONSIDERACIONES ADICIONALESCONSIDERACIONES ADICIONALES

Composición de los residuos de construcción

Normativa internacional permite el uso de áridos reciclados cerámicos o mixtos


4,0% 5,0%

4,0%7,0%

0,3%

0,2%

5,0%

2,5%

1,5%

0,5%

4,0%12,0%

54,0%

Cerámicos (54%)

Hormigón (12%)

Piedra (5%)

Arena,grava y áridos (4%)

Madera (4%)

Vidrio (0,5%)

Plástico (1,5%)

Metales (2,5%)

Asfalto (5%)

Yeso (0,2%)

Papel (0,3%)

Basura (7%)

Otros (4%)

NORMATIVA INTERNACIONAL: HORMIGNORMATIVA INTERNACIONAL: HORMIGÓÓN RECICLADON RECICLADO

≤ 0,05%<0,04≤1%-<0,15% -<0,06% -Contenido de cloruros

25 N/mm220N/mm2-20N/mm2-20N/mm216N/mm216 N/mm2APLICACIÓN EN HORMIGÓN (fcm)

≤ 0,8% -≤1% ≤1% -≤1%<1% ≤1% Contenido de sulfatos (SO3)

≤10% -------Desclasificados inferiores (%)

≤5% ------≤5%Contenido de arena (<4 mm)

-<4% -≤3% <4% -<5% ≤3%Contenido de finos (<0.063 mm)

≤5%≤30%-≤100%≥80≤100%≤100%≤100%Contenido de material cerámico

≤1%≤1%-≤10% ≤1%≤5%--Contenido de asfalto

≤1%(*)≤3%≤1% (*)≤5% ≤1% ≤5% Contenido de metales, vidrios, materiales blandos, betún

≤1%--≤1% ≤1% ≤1%≤1% Material de densidad ≤1000 kg/m3

------≤10%≤10% Material de densidad ≤1800 kg/m3

≤7% ≤15% ≤12% -≤20% -<18% ≤20%Absorción

-≥2000 --≥1800 ->1600 ≥1500 Densidad seca kg/m3

ESPAÑA EHE-08AlemaniaBrasilReino

UnidoAlemaniaReino UnidoBélgicaRilem

AR DE HORMIGÓNÁRIDO RECICLADO MIXTOÁRIDO RECICLADO CERÁMICO



Composición de los residuos de construcción

Normativa internacional permite el uso de áridos reciclados cerámicos o mixtos


4,0% 5,0%

4,0%7,0%

0,3%

0,2%

5,0%

2,5%

1,5%

0,5%

4,0%12,0%

54,0%

Cerámicos (54%)

Hormigón (12%)

Piedra (5%)

Arena,grava y áridos (4%)

Madera (4%)

Vidrio (0,5%)

Plástico (1,5%)

Metales (2,5%)

Asfalto (5%)

Yeso (0,2%)

Papel (0,3%)

Basura (7%)

Otros (4%)

PROPUESTA: Modificación del Anejo

18 de la Instrucción EHE para permitir el

empleo de áridos reciclados mixtos

Incrementar el reciclaje de residuos de construcción y demolición generados mediante el estudio de nuevas aplicaciones, en este caso el hormigón no estructural.

Fijar unos requisitos mínimos que deben cumplir los áridos reciclados para poder utilizarlos en hormigón no estructural

Establecer las condiciones de utilización del hormigón reciclado



ANTECEDENTESANTECEDENTES


Proyecto PREAR “Investigación prenormativa sobre la utilización de áridos reciclados de RCD en aplicaciones no ligadas de firmes de carreteras”

Proyecto CLEAM-Tarea 2.2: “Reciclado de RCDs como Áridos de Hormigones no Estructurales”PARTICIPANTES: CEDEXTECNALIA-ConstrucciónAIDICOUniversidad de CórdobaSacyr

Cintas conductoras

Electroimán Tromel Material 60 – 200 mm

Cabina de triaje

Parrilla de rechazo Material > 200 mm

Material 20 – 60 mm

PLANTAS DE RECICLADO DE PLANTAS DE RECICLADO DE RCDsRCDs


TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTO

Sistemas de machaqueo

Cabinas de triaje

Separadores magnéticos

Separadores neumáticos (hidrociclones o soplantes)

Separadores hidráulicos

PLANTAS DE RECICLADO DE PLANTAS DE RECICLADO DE RCDsRCDs


CARACTERIZACIÓN DEL ÁRIDO RECICLADO MIXTO

PROPIEDADES DEL PROPIEDADES DEL ÁÁRIDO RECICLADORIDO RECICLADO


Partículas ligerasÍndice de lajasCoeficiente de Los Ángeles

Contenido de finosMaterial de origen

ProcesamientoAbsorción y densidad

Resistencia a la helada

GranulometríaComposición

FACTORES DE QUE DEPENDENPROPIEDADES

COMPOSICIÓN (UNE EN 933-11:2009)


0-17% Asfalto

0-19 % Yeso<1%Otros

0-10 % Vidrio0-7%Arcilla

2-73 %Árido no ligado17-86 %Base cemento2-53 %Cerámicos

LADRILLO

ASFALTO YESOVIDRIO ARCILLAMADERAPAPEL


ARIDO NATURAL U HORMIGÓN

ABSORCIÓN Y DENSIDAD


-

-

7%

Límite EHE

1,5-1,81,8-2,5Densidad tras secado en estufa (kg/dm³)

-2,0-2,6Densidad de partículas saturada con superficie seca (kg/dm³)

12-15%2-14Absorción 24 horas (%)

Límite normativa internacional

Estudio experimentalPropiedades

y = -24,224x + 63,301R2 = 0,8232

0

5

10

15

1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8

Densidad saturada con superficie seca (kg/dm3)

Abs

orci

ón (%

)

y = -17,286x + 44,819R2 = 0,9126

0

5

10

15

1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6

Densidad de partícula tras secado en estufa (kg/dm3)

Abs

orci

ón (%

)

Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011

ÍNDICE DE LAJAS


35

Límite EHE

-6-30Índice de lajas (%)



y = 0,3043x + 7,7342R2 = 0,6333

0

10

20

30

40

0 10 20 30 40 50 60

Contenido de material cerámico (%)

Índi

ce d

e la

jas

(%)


COEFICIENTE DE LOS ÁNGELES


50

Límite EHE

-33-47Coeficiente de LA (%)




y = -0,2162x + 50,268R2 = 0,7648

20

30

40

50

60

70

0 20 40 60 80 100Cerámico(%)

Los

Ange

les

(%)

Bibliografia Experimental Serie3 Lineal (Serie3)

PARTÍCULAS LIGERAS


1%

Límite EHE

Material de densidad ≤1000 kg/m3 <1%1-14Partículas ligeras (%)



PROPUESTA:

-Realización del ensayo de partículas con peso específico

inferior a 1


RESISTENCIA A LA HELADA


18%

Límite EHE

-7-55Resistencia a la helada (%)



EN GENERAL NO SON ADECUADOS


CONTENIDO DE SULFATOS


1%

-


0,8%0,1-4,4Sulfatos solubles en ácido (SO3) (%)

1%0,1-1,7Compuestos totales de azufre (S) (%)

Límite EHE


0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,53,0

3,5

4,0

4,5

5,0

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Absorción 24 horas (%)

Sulfa

tos

solu

bles

en

ácid

o (S

O3)

(%)

LIMITACIÓN DE LA

ABSORCIÓN DEL ÁRIDO RECICLADO

≤ 12%


PROPUESTA:

% Sulfatos solubles en ácido (SO3)

<1%

y = -17,286x + 44,819R2 = 0,9126

0

5

10

15

1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6

Densidad de partícula tras secado en estufa (kg/dm3)

Abso

rció

n (%

)y = -24,224x + 63,301R2 = 0,8232

0

5

10

15

1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8

Densidad saturada con superficie seca (kg/dm3)

Abso

rció

n (%

)

y = 0,1874x + 3,2975R2 = 0,7381

0

5

10

15

20

0 10 20 30 40 50 60

Contenido de material cerámico (%)

Abs

orci

ón (

%)

OTROS PARÁMETROS RECOMENDADOS


DENSIDAD SATURADA CON SUPERFICIE SECA

≥ 2,1 kg/dm3

DENSIDAD SATURADA CON SUPERFICIE SECA

≥ 1,9 kg/dm3

CONTENIDO DE MATERIAL CERÁMICO

≤ 45%


IMPUREZAS


1%-0-10Vidrio (%)2,1%

5%

Límite propuesto

-0-19Yeso (%)

1%0-17Asfalto (%)

Límite EHE


ASFALTO YESOVIDRIO


Relación estequiométrica

(% de SO3 procedente del yeso x 2,15=%

yeso)

- Se pueden utilizar los mismos materiales y los mismos métodos de dosificación que habitualmente se utilizan en un hormigón convencional.

-Se recomienda la presaturación de los áridos reciclados

-Mejora de la consistencia-Mayor adherencia entre árido y pasta

DOSIFICACIONESDOSIFICACIONES

y = 0,8883x - 0,3512R2 = 0,9103

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 2 4 6 8 10 12 14 16Absorción 24 horas (%)

Abso

rció

n 10

min

(%)


DOSIFICACIONESDOSIFICACIONES

7300Árido reciclado (4/32 mm) (kg)

0707Grava (8/32 mm) (kg)0400Gravilla (4/8 mm) (kg)

998866Arena (0/4 mm) (kg)01Aditivo plastificante (kg)

0,750,75a/c

250250Cemento (kg)CEM I 42,5 R

187,5187,5Agua (l)

Hormigón reciclado (HR)

Hormigón de control (HC)Dosificación por m3

Resistencia del hormigón convencional 15 N/m2

100% Árido reciclado que cumple los requisitos establecidos


PROPIEDADES DEL HORMIGPROPIEDADES DEL HORMIGÓÓN RECICLADON RECICLADO

-25% a -70%-25%[20-22][27-28]Resistencia compresión (N/mm2)

-3% a -15%-9,7%[2,13-2,15][2,36-2,37] Densidad (g/cm3)

Variación(%)Rango

Estado del arteVariación

(%)

HRHCPropiedad


y = 16,97x-2,0125

R2 = 0,9653

y = 11,581x-1,435

R2 = 0,707

05

1015202530354045

0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 1,05 1,1 1,15

Relación a/c efectivaR

esis

tenc

ia a

com

pres

ión

28d

Convencional Reciclado De la Peña


-25% a -50%-28%21.21829.310Módulo de elasticidad(N/mm2)


-3% a -15%-9,7%[2,13-2,15][2,36-2,37] Densidad (g/cm3)

Variación(%)Rango


(%)

HRHCPropiedad



+20% a +80%+38%571,42415,00Retracción 7 meses (µm/m)

-25% a -50%-28%21.21829.310Módulo de elasticidad(N/mm2)


-3% a -15%-9,7%[2,13-2,15][2,36-2,37] Densidad (g/cm3)

Variación(%)Rango


(%)

HRHCPropiedad

0

100

200

300

400

500

600

0 50 100 150 200 250Tiempo (días)

Def

orm

ació

n un

itaria

(mic

ras/

m)

HNE 100% EHE-98 reciclado EHE-08 reciclado


DURABILIDADDURABILIDAD DEL HORMIGDEL HORMIGÓÓN RECICLADON RECICLADO

Superior a la del HC---Velocidad de

carbonatación

No presenta problemas de lixiviación para aplicaciones en contacto con el terrenoLIxiviación

-Comportamiento adecuado-Resistencia a los sulfatos

Buena---Resistencia al fuego

Inadecuada---Resistencia a la helada

+50%+110%2210,5Porosidad (%)

-+17%+54%

6957

5937

Penetración de agua (mm) (max y med)

Variación(%)Rango


(%)

HRHCPropiedad


Recomendaciones para las plantas de reciclado de escombros

-La separación en origen y un adecuado control en la recepciónde los materiales en planta

-Sistemas de trituración, de separación magnética y de separación de materiales ligeros (por ejemplo ciclón o soplador).

-Contenido de sulfatos:-se recomienda a la planta acopiar por separado partidas que incluyan un elevado contenido de placas de yeso. -eliminación de la fracción más fina (menor de 4 mm)-incorporación de sistemas de separación de materiales ligeros

CONCLUSIONES (I)CONCLUSIONES (I)


Especificaciones al árido reciclado : 100% árido grueso

CONCLUSIONES (II)CONCLUSIONES (II)

≤10%Absorción a los 10 min.

≤2,1%Contenido de yeso

≥1,90 g/dm3Densidad de partícula tras secado en estufa

PARÁMETROS ORIENTATIVOS≤35%Índice de lajas (%)

≤45%Contenido de material cerámico

≥2,10 g/dm3Densidad saturada con superficie seca

≤50%Coeficiente de Los Ángeles (%)

≤5%Contenido de asfalto (%)

≤1%Contenido de vidrio (%)

≤1%Contenido de materiales no deseados (plástico, materia orgánica, madera, papel, etc)*

≤1%Contenido de sulfatos solubles en ácido (SO3)

≤12%Absorción a 24 horas

REQUISITOS


Propiedades del hormigón reciclado

•Hormigones reciclados de categoría resistente H15, con un 100% de árido reciclado.•Retracción elevada - evitar una fisuración excesiva del hormigón.•Pueden presentar problemas de durabilidad •No presentan problemas de lixiviación •Se recomienda limitar el uso de hormigones reciclados con áridos mixtos a hormigones en masa. En el caso de utilizar algún tipo de armadura, se debería limitar su uso a una clase de exposición I (no agresiva).

CONCLUSIONES (III)CONCLUSIONES (III)


GRACIAS

POR SU ATENCIÓN

Marta Sánchez de JuanDr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos

Laboratorio Central de Estructuras y MaterialesCEDEX - Ministerio de Fomento


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