Concreto sostenible

Construcción Sustendable

Enrique Camacho Valencia

06/10/2015

Concreto sostenible


Objetivo general

Demostrar las alternativas para el aprovechamiento y reutilización de residuos de la industria de la construcción

Objetivos particularesEvaluar y determinar las propiedades o características de los diferentes tipos de refuerzo en el concretoPromover el uso de nuevos materiales amables al medio ambiente innovando con su usoDisminuir la contaminación del sector de la construcción con nuevas técnicas constructivas 06/10/2015


1. Contaminación al medio

Todos somos responsables por la contaminación y los daños que existen en el planeta.

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Contaminación por la industria de la construcción El sector de la

construcción es responsable de consumir el 50% de los recursos naturales, 40% de la energía y del 50% del total de los residuos generados.

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Deforestación

Consumo de energía

Emisión de contaminan

tes

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Construcción sustentable

Es la que cumple con políticas basadas en los principios de sustentabilidad (equidad y solidaridad, prevención, participación, desarrollos locales y atención al ciclo de vida).

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Problemas ante las nuevas propuestas en construcción

La resistencia al cambio de hábitos por parte de constructores y usuariosLa idea de que un material confeccionado con residuos, es para pobres. En el ámbito socialLa desconfianza ante la amenaza de la baja calidad de estos materiales fabricados con residuos

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2. Concreto

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Concreto Material de construcción básicamente formado por la mezcla de agregados (fino y grueso), cemento y agua, que en casos especiales entre sus componentes pueden incluir aditivos que mejoran sus propiedades.

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Concreto

Características Alta resistencia a

fuerzas de compresión

Moderada resistencia a flexión tracción (doblarse y estirarse)

Tipos Concreto simple o

sin refuerzo Concreto armado o

con refuerzo Concreto ciclópeo o

con piedras grandes06/10/2015Construcción Sustendable


3. Fibras

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Fibras Las fibras son los componentes resistentes en un material reforzado con ellas y definen la mayor parte de las características mecánicas del material, como la resistencia y la rigidez.

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Tipos de fibras

• Proporciona mayor energía de rotura al concreto en masa

Estructurales

• Control de la fisuración • Resistencia al fuego• Abrasión• Impactos

No estructural

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Tabla 1.Características de las fibras

Tipo de fibra

Resistencia a

tracción (MPa)

Módulo de elasticidad

(GPa)Densidad (kg/m3)

Alargamiento de rotura

(%)Acero 500-3000 210 7800 3.5Acero inoxidable 2100 160 7860 3Vidrio 2000 60 2700 3.6Carbono 3000 200-500 1900 .5Nilón 900 4 1100 13-15Polipropileno 400-800 5-25 900 8-20Poliéster 700-900 8.2 1400 11-13Hormigón 5-8 30 2300 -

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Concreto reforzado con fibras de vidrioSustituyó el refuerzo de acero por hebras de fibra de vidrio,

los concretos reforzados con fibras de vidrio se proyectan sobre una base de mortero de cemento en varias capas, creando un material final.

Este tipo de concreto normalmente es utilizado para fabricar: Paneles de fachadas Tuberías Reparaciones arquitectónicas Generalmente prefabricadas

Dado que este material suele utilizar distintos aditivos y colorantes.

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Tipos de fibras de vidrio

Vidrio E: entre sus propiedades dieléctricas, el aislamiento de conductores eléctricos sometidos a temperaturas altas.

Considerado un material de futuro

Vidrio R: tiene altas propiedades mecánicas, satisface las exigencias en términos del comportamiento de materiales en relación a fatiga, temperatura y humedad

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Fibrocemento Dentro del método tradicional de fabricación del

concreto se le adicionan las partículas de fibra de vidrio como agregado extra en la mezcla.

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Ventajas del fibrocemento1. Se distribuyen a toda la masa del concreto

fuertes solicitaciones locales2. La presencia física de las fibras de vidrio inhibe

el movimiento de la humedad en el concreto, durante y después de su colocación, obteniendo un concreto más homogéneo y en consecuencia, con una mayor resistencia media global

3. Mejor resistencia en edad joven4. Mejora la resistencia a la tracción/flexión5. Disminuye el agrietamiento 06/10/2015


Prefabricados

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4. Concreto reforzado con fibras metálicas

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Concreto reforzado con fibras de acero Las fibras utilizadas en el refuerzo del concreto son

discontinuas, con una distribución discreta y uniforme que confiere al material isotropía y homogeneidad.

Esta incorporación se realiza para mejorar ciertas propiedades específicas del concreto, ya sea en estado fresco, en primeras edades o en estado endurecido

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Componentes El concreto reforzado con fibras de acero

está constituidos esencialmente por los mismos componentes que un concreto tradicional y adicionalmente fibras de acero.

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Recomendaciones En el amasado: se debe evitar la elaboración de

pelotas de fibras en la mezcla (erizos) Cuidados son esencialmente los mismos al concreto

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Tabla 2Rango de proporciones de componentes para un concreto reforzado con fibras de aceroComponentes de la mezcla

Tamaño máximo de árido (mm)10 20 30

Cemento (Kg/m3) 350-600 300-530 280-415Agua/Cemento 0.35-0.45 0.35-0.50 0.35-0.55% árido finogrueso 45-60 45-55 40-55%árido ocluido 4-8 4-6 4-5Fibras conformadas (Vf%)

0.4-1 0.3-0.8 0.2-0.7

Fibras planas (Vf%) 0.8-2 0.6-1.6 0.4-1.4

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Fibras de acero Son elementos de corta longitud y

pequeña sección que se adiciona al concreto con el fin de conferirle ciertas propiedades específicas.

Además, con el fin de mejorar la adherencia con el concreto, las fibras pueden presentar los extremos conformados, ondulaciones, corrugas, aplastamientos, ganchos, etc. En general, las dimensiones de las fibras oscilan entre 0.25 y 0.80 mm de diámetro y entre 10 y 75 mm de longitud.

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Aplicaciones Se están utilizando ampliamente en prefabricación y

construcción industrializada, en pavimentos y soleras de fábricas y almacenes, en pavimentos de carreteras. Comportamiento a flexotracción Resistencia a tracción Resistencia de rotura Resistencia a compresión Resistencia a impacto y a choque Fisuración controlada Solución rentable

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5. Concreto con fibras de caucho

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Concreto con fibras de caucho Con la finalidad de minimizar el impacto ambiental

que generan los neumáticos luego de transcurrida su vida útil, analizar la influencia de la adición de las fibras y raspaduras de las bandas de rodamiento de los neumáticos y las fibras metálicas que estos contienen a los compuestos de concreto, a través de ensayos destructivos y no destructivos.

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Las neumáticos procedentes de un vertedero autorizado son trituradas y molidas.

Después de triturados se separan por diversos métodos: caucho, fibras textiles y fibras metálicas

Se desechan todos los materiales inservibles.

Se acoplan caucho y los distintos tipos de fibras en acopios distintos

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Tratamiento de los neumáticos


Desgarradora llanta-

acero1°

trituración

Pre-granulador

Granulometría final

Extractor de fibra

Extractor de acero


Proceso

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Asfalto modificado convencional • La fabricación de este tipo de asfalto consiste en mezclar el

caucho con el tamaño de partícula apropiado junto con los demás agregados antes de adicionar el asfalto, y se conoce tradicionalmente como asfalto modificado por vía seca.

Asfalto quimicamente modificado• Consiste en mezclar el caucho directamente con el pavimento

(ligante), con lo cual se consigue una mayor homogeneidadUso como relleno de capa asfaltica• El uso de las llantas trituradas como relleno en la capa asfáltica

junto con el “recebo” es una aplicación ampliamente extendida ya que mejora las propiedades de flexibilidad e impermeabilidad de la capa.Insonorizante en autopistas

• las llantas son trituradas y empacadas en láminas ya sea de polímeros reciclados o láminas metálicas para instalar las barreras según la geometría y la distribución requerida.

Maneras básicas de emplear las llantas trituradas libres de acero y textiles en asfaltos modificados.


Asfalto-caucho El asfalto modificado con caucho

es una mezcla asfáltica en caliente modificada con polvo obtenido de neumáticos de desecho. Posee características favorables desde el punto de vista ambiental y vial. Por una parte presentan mejores respuestas en condiciones climáticas extremas, y por otra permite realizar el caucho proveniente de los neumáticos, un material difícil de reciclar.

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Llancreto

Ventajas

1. Acepta grandes deformaciones posteriores al primer agrietamiento

2. Reduce la contaminación sonora (6 y 9 dB)

3. Evita el desgaste de las llantas

4. Vida útil de 20 años

Beneficios Mayor adherencia

carretera-automóvil Reduce el desgaste de

las llantas

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6. Concreto reciclado

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Concreto reciclado Se entiende como la reutilización de los materiales

procedentes de su demolición, reconstrucción o en la propia construcción de nuevas capas.

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Fuentes

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En nuestro país…

Nuestro país produce anualmente 20 millones de metros cúbicos de concreto, de los cuales no se recicla ni el 1% y los cuales se vierten incontrolablemente en los basureros

El escombro en nuestro país son los residuos menos cotizados, no son peligroso y la legislación contra su vertido indiscriminado no se toma en cuenta por que no existe una como tal

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En el mundo…

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Volumétricamente en un país desarrollado se considera en torno a 450 Kg por habitante


Tipos de materialesReutilizables Constituidos

fundamentalmente por piezas de acero natural, elementos de maderas de calidad t/o recuperados en buen estado, piezas de fábricas

Reciclables constituidos

fundamentalmente por metales (férreos y no férreos), plásticos y vidrio

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Limpieza preliminar y

reducción del tamaño

Triturado primario

Separación manual y

magnética

Selección de impurezas

ligerasTrituración secundaria

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Tratamiento del concreto reciclado


Aplicaciones Las aplicaciones del concreto reciclado pueden

ser diversas. Dado que poseen mayor resistencia a la flexión los concreto con agregados de origen reciclado natural. Lo que hace suponer que su principal empleo sea en la reconstrucción y construcción de pavimentos, como agregado en sub-bases granulares, sub-base de concreto pobre y suelo cemento. El agregado del concreto reciclado puede servir para mezclas asfálticas. Terraplenes y obras de tierra. Firmes de carretera y mas..

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Resultados Económicamente conlleva ventajas, tanto en ahorro

de materiales naturales como en el espacio que ocuparía el material en vertedero

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Resultados

Viabilidad Economía Sustentabilidad

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Gracias


Bibliografía ANGELICA MARIA HINCAPIE HENAO, E. A. (2003). AGREGADO RECICLADO. UNIVERSIDAD

EAFIT, 76-89. CEDEX. (2011). RECICLADO DE PAVIMENTOS DE HORMIGON. CEDEX. CEMENTO, R. (6). LA EVOLUCION DEL HORMIGON. REVISTA CEMENTO, 1-18. CONCRETOS Y MORTEROS. (28 de 09 de 2015). Obtenido de NORMAS TECNICAS PARA LA

CONSTRUCCION: https://composicionarqdatos.files.wordpress.com/2008/09/concretos-y-morteros_folleto.pdf

ECON. (27 de 09 de 2015). ECON. Obtenido de NUEVAS PERSPECTIVAS EN LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCION EN EL PARADIGMA DE SOSTENIBILIDAD: http://www.econ.uba.ar/www/servicios/biblioteca/revista_pya/1/c9.pdf

JORGE ARTURO CRUZ GARCIA, R. V. (2004). CONCRETO RECICLADO. MEXICO, DF: INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL.

MONTOYA, C. M. (1998). CONFECCION DEL CONCRETO RECICLADO MEDIANTE EL APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS DE CONSTRUCCION. MEDELLIN, COLOMBIA: UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA.

NENEZUELA, R. D. (1 de 10 de 2015). SCIELO. Obtenido de http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=S0798-40652008000100005&script=sci_arttext

SALAZAR, P. C. (2010). HORMIGONES CON FIBRAS DE ACER. MADRID, ESPAÑA: UNIVERSIDAD POLITECNICA DE MADRID.

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