Desarrollo de prefabricados de hormigón sostenibles

a partir de residuos siderometalúrgicos

Durangon, 2017ko azaroak 9

Ekitaldi Teknikoa

LA EMPRESA:

Fabricantes de referencia en productos de hormigón

Amplio catálogo de soluciones en hormigón para obra pública,

saneamientos, urbanización y edificación.

Productos de alta resistencia y durabilidad

Apuesta por la innovación basada en la sostenibilidad a través de

materiales reciclados

➢ I+D orientada al desarrollo de productos avanzados y nueva tecnologíade fabricación. Anterior a 2011

➢ Aprovechamiento de residuos propios para la fabricación de nuevosproductos de hormigón. 2011

➢ Desarrollo de un sistema de contención para vehículos con marcadoCE a partir de caucho reciclado. 2012 -2015

➢ Proyecto ECOPAVIN. Valorización de residuos siderometalúrgicos en lafabricación de adoquines. 2012-2014

➢ Proyecto VIALSAFE. Nuevos sistemas de contención basados enresiduos siderometalúrgicos. 2016

TRAYECTORIA

Objetivos: • Valorizar la escoria de acería y arenas de

fundición en un árido de características similares al de un árido calizo.

• Hallar un hormigón altamente reciclado.

• Estudiar la eficacia descontaminadorade nuevos compuestos fotocatalíticos.

PROYECTO ECOPAVIN

DESARROLLO DE UN PAVIMENTO DE HORMIGÓN BASADO EN ARIDOSPROCEDENTES DE RESIDUOS SIDEROMETALÚRGICOS

GAITEK 2012

Prefabricados Alberdi

Probisa Vías y Obras

IK4-Azterlan

Materias primas

Naturales Residuales Otros

Árido calizo: grueso (4-10 mm) y fino (0-4 mm)

Arena silícea (0-2 mm)

Cemento Portland: CEM II/A-M (V-L) 42,5 R

Aditivos: colorante,plastificante, hidrófugos

Árido siderúrgico: grueso (4-11 mm) y fino (0-5

mm)

Arena RESIDUAL furánica(96% 0.63-0.10 mm)

Compuestos fotocatalizadores

(basados en ZnO y TiO2)

Capa Vista: 1-2 cm. Componente ppal: Arena

Capa Base: 6-7 cm. Componente ppal: Árido grueso y fino

PROYECTO ECOPAVIN

20(H) x 10(A) x 8(L) cm

Caracterización de los residuos

ESCORIAS - Química, mineralógica, geométrica, física.

UNE EN 12620. Áridos para hormigón

- Cumplimiento de los requisitos de la

Instrucción de Hormigón Estructural (EHE 08)

- Lixiviación UNE EN 12457-4. Valores límite

Decreto 34/2003 valorización escorias

ARENAS DE

FUNDICIÓN

- Parámetros críticos con afección en la

durabilidad del hormigón. UNE EN 12620.

Áridos para hormigón

- VIE B Ley 4/2015 de 25 de junio para la

prevención y corrección de la contaminación

del suelo PV

- Lixiviación UNE EN 12457-4. Valores límite

Decreto 49/2009 eliminación en vertedero

PROYECTO ECOPAVIN

PROYECTO ECOPAVIN

Evaluación Arena

➢ CARACTERÍSTICAS ARIDOS PARA HORMIGÓN

Requisitos geométricos: distribución granulométrica, finos

Requisitos físicos: densidad, absorción agua

Requisitos químicos: Cl-, SO3- , MO

➢ AMBIENTALES- VIE-B

Metales pesados

BTX (Benceno-Tolueno-Xileno)

HAP (hidrocarburos aromáticos policíclicos)

Disolventes clorados

Pesticidas

TPH (hidrocarburos totales del petróleo)

➢ AMBIENTALES Parámetros de lixiviación

Metales y aniones Ni, F-, SO3-, COD Residuo No peligroso

Nº 3

CB: 100% AS

CV: 100% ArF

Nº 7

CB: 100% AS

CV: AC + fotoc. ZnO

Nº 9

CB: 75% AS + 25% AC

CV: AC+ fotoc. TiO2

Nº 4

CB: 50% AS + 50% AC

CV: 100% ArF

Nº 8

CB: 100% AS-ArF

CV: 100% AC

PROYECTO ECOPAVIN

Prototipos

Nº 11

CB: 50%AS-ArF+ 50%AC

CV: AC+mortero TiO2

Resultados propiedades mecánicas

REF. TIPO

COMPOSICIÓN CARACTERÍSTICAS FÍSICAS. RESULTADOS MEDIOS

CAPA BASE CAPA VISTA

CAPA BASE CAPA SUPERFICIAL

Absor. agua R. Flexión C. Rotura R. Abrasión R. Deslizamiento

(USRV)

VL Resul. VL Resul. VL Resul. VL Resul. VL Resul.

1 PATRÓN 100% AC 100% ASIL≤ 6%

5,9≥ 3,6 Mpa 3,6

> 250 N/mm 410

≤ 23mm (C:3/M:H)

≤ 20mm (C:4/M:I)

17,8 ≥45

74,8

3100%RECICLADO

100% AS 100% ArF 6,2 3,9 450 20,1 80,5

4 60%RECICLADO 50% AS 100% ArF 6,3 4,2 470 20,3 81,8

8 85% RECICLADO92% AS8% ArF

100% ASÍL 4,4 5,0 620 17,2 73,8

9 65% RECICLADO 75% AS60% ASÍL40%M.TiO2

6,3 4,3 480 18,3 78,6

10 43% RECICLADO 50% AS25% ASÍL75% M.TiO2

6,3 4,2 470 19,7 82

1165 % RECICLADO 35% AS

15% ArF100% ArF 5,0 4,9 580 19,2 80,8

PROYECTO ECOPAVIN

PRODUCTO ECOPAVIN

COMPOSICIÓN

70% MATERIALES RECICLADOS PROCEDENTES DE LA INDUSTRIA SIDEROMETÚRGICA:

50% ESCORIAS DE ACERÍA, 20% ARENAS DE FUNDICIÓN

LA CAPA SUPERFICIAL PRESENTA AGENTES ACTIVOS DESCONTAMINATES DE LOS NOx

PROPIEDADES (UNE EN 1338)

CAPA BASE Valor Requisito CAPA VISTA Valor Requisito

ABSORCIÓN DE AGUA (%):

4,8% ≤ 6% RESISTENCIA A LA ABRASIÓN:

19,4 mm ≤ 23mm (C:3/M:H) ≤ 20mm (C:4/M:I)

RESISTENCIA A LA FLEXIÓN:

4,9 Mpa ≥ 3,6Mpa RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO:

74 ≥45

CARGA DE ROTURA:

600 N/mm

> 250 N/mm

EFICIENCIAS DESCONTAMINANTES (ISO 22197-1:2012)

CAPACIDAD DE ELIMINACIÓN DE GASES NOX: ENTRE 50%-80% EN FUNCIÓN DE LA

ILUMINACIÓN.

Cara Vista:

Arena sílice natural

5% fotocatalizador TiO2

Cara Base:

50% Árido siderúrgico

20% Arena Fundición

30% Árido calizo natural

PROYECTO ECOPAVIN

Prototipo piloto

PROYECTO ECOPAVIN

DURANGO 184 m2

IURRETA 50 m2

PROYECTO VIALSAFE

➢ OBJETIVO GENERAL: desarrollo de UN NUEVO SISTEMA DE

CONTENCIÓN DE HORMIGON CON MARCADO CE fabricados a partir de

residuos de origen siderometalúrgico adecuadamente pre-tratados.

➢ DURACIÓN DEL PROYECTO: 27 meses, del 1 de abril de 2016 al 30 de junio de 2018

➢ OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

- Nivel de contención H2

- Índice de severidad al impacto (AISI) B

- Anchura de trabajo (W) 3

- Sustitución de materias primas por escorias de

acería y arenas de fundición, >50%

- Mejora del comportamiento técnico, >10%

- Incorporación de la función descontaminante de

NOx, eficiencias >65%

- Reducción del 15% costos de fabricación

PROYECTO VIALSAFE

• Estudio de caracterización de los materiales residuales yadecuación

• Establecimiento de las bases técnicas y medioambientales de usode las escorias y arenas de fundición en barreras de contención

CARACTERIZACIÓN Y ADECUACIÓN MATERIAS

RESIDUALES

• Diseño y desarrollo de hormigones bajo distintas formulaciones

• Evaluación de las propiedades físicas, mecánicas y durabilidad

• Selección del hormigón por simulación por elementos finitos antedistintos impactos

DESARROLLO EXPERIEMNTAL Y DISEÑO DEL HORMIGÓN

• Fabricación de la Barrera de Contención reciclada H2,AISI B, W3 ydescontaminadora

• Evaluación del comportamiento frente a impactos reales según UNEEN 1317. CRASH TEST

• Certificación marcado CE

FABRICACIÓN DEL PROTOTIPO Y EVALUACIÓN

DE LAS PRESTACIONES

PROYECTO VIALSAFE

DESARROLLO EXPERIEMNTAL Y DISEÑO DEL HORMIGÓN

Aumento de la resistencia del hormigón en un 10%reduciendo al mínimo el

aporte de cemento

Resistencias a 28 días > 35 Mpa

Resistencia >21 Mpaal de 16h

Durabilidad e impermeabilidad

Resistente a ciclos de hielo-deshielo

CementoÁRIDO GRUESO

(4/10)ÁRIDO FINO (0/4)

Aditivos + Agua

Patrón

320 kg

(350 kg)*

100% natural 100% Natural

120 kg

(175 kg)*

Mezcla 1 100% escoria 100% Natural

Mezcla 2 100% natural50% Natural

50% Ar. Fundición

Mezcla 3 100% escoria50% Natural

50% Ar. Fundición

Mezcla 420% natural80% escoria

60% Natural

40% Ar. Fundición

Mezcla 540% natural60% escoria

70% Natural

30% Ar. Fundición

Mezcla 650% natural50% escoria

80% Natural

20% Ar. Fundición

VALORACIÓN DE LOS PROYECTOS

BARRERAS ESTÍMULOS

TÉCNICO • Riesgo de heterogeneidad en laintroducción de la materia prima, bienfísica como química.

• Incertidumbre de posibles afeccionesen el proceso productivo (aumento dedesgaste)

• Riesgo para la salud de polvo silíceocon otros compuestos químicospeligrosos en suspensión

• Olores

• ADOQUIN: Mejores resistencia aldeslizamiento >10%, rotura >46%,flexión >36% y de absorción de agua<15% (reducción porosidad)

• PETRILES: Reducción de consumo decemento, propiedades mecánicasmejoradas >10%

ECONÓMICO • Recepción en silos → inversiones ennuevos silos en proceso yalmacenamiento temporal.

• Aplicación de controles de calidad porparte dela la Fundición (marcado CE)

• Precio inferior a la materia primanatural

• Reducción estimado del 15% de loscostes de fabricación (PETRILES)

• Ahorro de costes de vertido o gestión(Fundición)

ARENA DE FUNDICIÓN

VALORACIÓN DE LOS PROYECTOS

BARRERAS ESTÍMULOS

ADMINISTRATIVO • Necesidad de obtener la Autorizaciónde Gestor de Residuos

• Catalogación de co-producto, puedellegar a condicionar el procesoproductivo tradicional de la Fundición

• Catalogación de la arena de fundicióncomo co-producto.

MERCADO • Aspecto estético• Reticencias técnicas sobre materiales

valorizados• Escaso impulso administrativo de uso

de residuos en obras.

• Consumo potencial anual de 15.000 tn

ARENA DE FUNDICIÓN

ESKERRIK ASKO!

Unai Elortegui Lecanda

www.prefabricadosalberdi.com