FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

INFORME DE INGENIERÍA

“USO DE AGREGADOS RECICLADOS EN CONCRETO DE MEDIANA Y BAJA ASISTENCIA”

Proyecto: presentado por:Estudiante: Rebert Juan Mejía Mamani

Para optar el título Profesional de Ingeniero civil

MOQUEGUA – PERÚ2014

UNIVERSUIDAD PARTICULAR ALAS PERUANAS DE MOQUEGUA

FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERÍA CIVIL

“USO DE AGREGADOS RECICLADOS EN CONCRETO DE MEDIANA Y BAJA ASISTENCIA”

Tesis presentado por:Estudiante: Robert Juan Mejía Mamani

Para optar el Título Profesional de INGENIERO CIVIL

MOQUEGUA – PERÚ2014

LISTA DE ABREVIATURAS

ACI American Concrete Institute

ASTM American Society for Testing and Materials

RCD Residuos de Construcción y Demolición

INEI Instituto Nacional de Estadística e Informática

ONU Organización de las Naciones Unidas

AASHTO American Association of State Highway and Transportation

Officials.

ITINTEC Instituto de Investigación Tecnología Industrial y Normas

Técnicas

MTC Ministerio de Transportes y Comunicaciones

DGCF Dirección General de Caminos y Ferrocarriles

EIA Estudio de Impacto Ambiental

CONAM Consejo Nacional del Ambiente

FONAM Fondo Nacional del Ambiente

INRENA Instituto Nacional de Recursos Naturales

3

LISTA DE SIMBOLOS

a/c Relación agua cemento.

A % de agregado fino que pasa por la malla N° 4.

B % de agregado grueso que pasa por la malla N° 4.

T. M. Tamaño máximo del agregado.

fc Resistencia a la compresión.

E Módulo de elasticidad.

Rf Relación de finos.

d Abertura de la malla de referencia.

PME Peso de la muestra húmeda.

Pms Peso de la muestra seca.

PUS Peso unitario suelto.

PM Peso del material.

VR Volumen del recipiente.

PUV Peso unitario varillado.

PSSS Peso saturado superficialmente seco.

PS Peso de la muestra seca

PmA Peso matraz + agua

Pmwa Peso matraz + agua + arena.

PEM Peso de la muestra seca.

ρ Densidad de agua.

PUCS Peso unitario compactado seco.

MF Módulo de fineza de la combinación de agregados.

mf Módulo de fineza del agregado fino.

mg Módulo de fineza del agregado grueso.

rf Porcentaje del agregado fino con relación al volumen absoluto.

rg Porcentaje del agregado grueso con relación al volumen absoluto

total del agregado

fcp Resistencia a la compresión requerida.

α % en volumen absoluto del agregado fino de la mezcla de

agregados.

Β % en volumen absoluto del agregado grueso de la mezcla de

4

agregados.

σt Capacidad portante del terreno.

Φ Angulo de Rozamiento del terreno.

yr Peso unitario del relleno.

yc Peso unitario del concreto.

fy Fluencia del acero de refuerzo.

5

INTRODUCCION

La generación de residuos en un proceso de fabricación es inevitable, sucede que

cuando no hay una tecnología apropiada para el reaprovechamiento de los

residuos, estos irán a ser depositados en la naturaleza. En este contexto la industria

de la construcción ha generado residuos que alcanzan niveles preocupantes. El

final inadecuado del ciclo de vida de los desechos del concreto, consiste en formar

parte de escombreras, botaderos, rellenos sanitarios, riveras de los causes de los

ríos, terrenos abandonados; afectando de esta manera el paisaje de sectores

periféricos de las ciudades ocasionando problemas sanitarios, sociales e incluso

económicos. Es sabido también que en algunos lugares no se disponen de

agregados para la fabricación de concreto, o existen pero no cumplen con las

normas mínimas establecidas.

Estos residuos generados representan un gran volumen y constituyen un gran

problema debido a que su generación se va incrementando. Por esta situación

surge la motivación de la correcta gestión de estos residuos. Se les denomina

residuos de construcción y demolición (RCD), por parte de las administraciones

nacionales y locales, cuya preocupación es planificar y ejecutar acciones de

reciclaje de los RCD sustentados en un estudio técnico y económico para poder

hacer viable dicho reciclaje.

Desde tiempo atrás se viene experimentado con la reutilización de los RCD que

presentan un gran potencial para ser reciclados, pero el número de estudios en

nuestro medio es casi inexistente dificultando su fabricación en la elaboración de

nuevos concretos.

De forma general las investigaciones y tecnologías para el reaprovechamiento

delos residuos de concreto en nuestro medio, todavía está por comenzar. Dentro

de este contexto se vuelve importante conocer las propiedades físicas de

agregados reciclados y de concretos fabricados con estos agregados, para

viabilizar su utilización adecuada.

6

CAPITULO I

PLANTEAMIENTO METODOLOGICO

1.1 DESCRIPCIÓN DE LAS REALIDADES PROBLEMÁTICAS

El progreso ha traído muchas ventajas al ser humano, sin embargo también ha

generado hábitos que atentan el medio ambiente. Uno de ellos es el elevado

consumo de recursos naturales que muchas veces sobrepasan no solo las

necesidades específicas sino la capacidad de uso de los ecosistemas. Pero también

generan gran cantidad de sólidos que son arrojados sin control y sin orden. De

continuar la tendencia de eliminación desmedida de residuos sólidos al medio

ambiente pronto no existirá lugares adecuados donde acumular desechos sólidos,

creando zonas con altos índices de contaminación. Las cuidadas han dado muchas

respuestas a estos problemas pero son soluciones temporales que se convierten en

círculos viciosos al paso del tiempo.

Uno de los cambios tecnológicos más grandes de nuestro tiempo es limitar y

utilizar la cantidad de residuos de la construcción e industriales que son el

resultado del desarrollo de la sociedad moderna. Dentro de esta estructura estánlos

siguientes aspectos:

- Limitación de los residuos en concordancia con las demandas de protección

ambiental y la creciente falta de lugares de depósito apropiados.

- Utilización de los residuos para un reciclaje adecuado y reutilización donde la

energía y las fuentes pueden ahorrarse.

7

Figura N° 1.01 Residuos de la construcción, mezclados con basura y

desperdicios.

Una gran parte de los residuos deriva de los desechos de: Demolición de viejos

edificios y estructuras, rehabilitación y restauración de edificios y estructuras

existentes y la construcción de nuevos edificios.

Por el momento, se recicla una cantidad muy limitada de residuos de la

construcción. La mayoría se deposita o se usa como relleno dando así los pasos

necesarios para la agresión medio ambiental. Existen muchas razones económicas

y financieras para centrarse en el desarrollo de unas cuotas más altas de reciclaje.

Figura N° 1.02 Residuos de la construcción, formando parte de un basural.

La necesidad de reciclaje no solamente concierne a comunidades más

8

industrializadas sino también a una demanda global con diferentes prioridades.

Desde el punto de vista económico, el reciclaje de residuos de la construcción

resulta solamente atractivo cuando el producto reciclado es competitivo con las

materias primas en relación al costo y calidad. Los materiales reciclados serán

competitivos siempre y cuando exista falta de materia prima y lugares de vertido

adecuados. Con el uso de materiales reciclados, se pueden obtener grandes

ahorros en el transporte de residuos de la construcción. Esto se nota especialmente

en el desarrollo urbano o en los proyectos de reconstrucción donde se reúnen

demolición y nueva construcción después de desastres. El reciclaje de residuos de

la construcción es por tanto de especial interés en grandes proyectosrelativos a

rehabilitación y reconstrucción después de catástrofes naturales y guerras.

Figura N' 1.03 Foto tomada en ChenChen donde se suelen eliminar residuos

y otro tipo de desperdicios

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El sector construcción ha experimentado un creciente aumento en los últimos

años, consumiéndose recursos naturales como agua, gravas, arenas, arcillas,

calizas, etc. trayendo como consecuencia el aumento en la producción de residuos

sólidos de construcción.

Otro de los problemas principales es el consumo indiscriminado de recursos

naturales que al paso del tiempo experimentaran un agotamiento y el

9

encarecimiento de su uso por el transporte de lugares cada vez más alejados y de

necesariamente estudios previos para verificar su calidad en la industria de la

construcción.

Por otro lado los residuos del proceso constructivo provenientes de obras de

excavación para nueva construcción, reparación, rehabilitación y demolición no

son gestionados correctamente y son simplemente desechados a la vía pública,

pequeños botaderos, rellenos sanitarios, botaderos municipales sin control.

Figura N° 1.04 Foto Chen Chen residuos de ladrillos perturbando el paisaje

Estos residuos tienen bajo potencial contaminante pero se depositan generalmente

de manera incontrolada que se van convirtiendo en basureros públicos dando lugar

a importantes impactos negativos al medio ambiente tanto desde un punto de vista

ecológico como paisajístico y conducen a una situación caracterizada por la

proliferación de multitud de espacios y áreas degradadas, básicamente dentro y en

torno de ciudades.

También generan problemas de: salud (ocasionando alergias, enfermedades a los

ojos y vías respiratorias); sociales (conviviéndose en refugios temporales de

elementos nocivos para la sociedad) y económicos, (devaluando las zonas que se

convierten en botaderos).

Se notó un incremento desmesurado de volúmenes de desechos sólidos de la

construcción después del último terremoto en 2011.

10

Figura N° 1.05 Escombros depositados en las márgenes

1.3 OBJETIVOS

1.3.1 OBJETIVO GENERAL

Aplicación de uso del agregado reciclado en concreto.

1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Aplicar métodos de importancia para la construcción de ingeniería civil.- Aplicar métodos para determinar propiedades y características de

agregados reciclados

1.4 FORMULACION DE LA HIPOTESIS DE LA INVESTIGACION

1.4.1 HIPÓTESIS GENERAL.

La aplicación de concreto de importancia en el uso de agregados

reciclados es adecuada para la construcción en la ingeniería civil.

1.4.2 HIPÓTESIS ESPECÍFICA.

La aplicación de métodos es de alta firmeza para las obras de envergadura

de la ingeniería civil.

11

1.5 VARIABLES DE LA INVESTIGACIÓN

1.5.1 VARIABLE INDEPENDIENTE:

- Agregado reciclado.

(Indicadores)

Ladrillo Concreto (columnas, vigas)

De una investigación para su óptimo uso.

1.5.2 VARIABLE DEPENDIENTE:

1.6 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

1.6.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN:

Investigación Aplicativa

1.7 POBLACIÓN Y MUESTRA DE LA INTERVENCIÓN

1.7.1 Población

se considera de Mariscal Nieto, Cercado, San Antonio, Chen Chen, San Francisco, Samegua, Los Ángeles.

1.7.2 Muestra.

1.8 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS.

1.8.1 Técnica:

1.8.2 Instrumentos:

12

1.9 JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION

1.9.1 JUSTIFICACION

La construcción es una actividad que produce un fuerte impacto en el ambiente, a través de la producción de residuos en sus distintas etapas, entre otros aspectos. Es una actividad constante y progresiva, ya que las necesidades sociales de distintas tipologías arquitectónicas también lo son.

El problema de los residuos de la construcción se agrava en los países como el nuestro en vías de desarrollo, donde todavía no se ha tomado conciencia suficiente acerca de la necesidad de recurrir a prácticas más ecológicas y que la preservación de los recursos se logra a través de los conceptos de: reducción, reutilización y reciclaje. Desde un punto de vista puramente económico, el reciclaje de residuos de construcción resulta atractivo cuando el producto reciclado es competitivo con las materias primas en relación al costo y calidad. Los materiales reciclados serán normalmente competitivos donde exista falta de materias primas y lugares de vertido adecuados. Con el uso de los materiales reciclados, se pueden obtener grandes ahorros en el transporte de residuos de la construcción y materias primas. Si bien la reutilización no es actualmente una costumbre local, hay profesionales que consideran la alternativa de adquirir materiales o componentes usados siendo ellos mismos quienes acuden a los comercios para verificar las condiciones de los materiales, en algunos casos, para reducir costos y, en otros, para adquirir elementos de un determinado estilo, en pos de la conservación del patrimonio arquitectónico.

1.10 ANECEDENTES

La enorme creciente de población, junto con el importante desarrollo económico producido en los últimos años en el sector de la construcción conlleva, como efecto negativo para el medio ambiente, el notable aumento de la generación de residuos y, por ello, la necesidad de habilitar mecanismos de gestión adecuados y capaces de dar una respuesta ante tal situación. Estos residuos generados representan un gran volumen y constituyen un gran problema debido a que su generación va en aumento. Los residuos generados no se gestionan de manera individual y cualquier residuo, de cualquier origen, tiene como

13

destino final el vertedero. Estos vertederos se diseñaron en un principio lejos de los núcleos urbanos, pero el actual crecimiento demográfico hace que estos, actualmente, se encuentren cerca de los núcleos de población y cada vez se necesiten vertederos de mayor tamaño. Por este motivo debe surgir la motivación de la correcta gestión de estos residuos, por parte de las Administraciones nacionales y locales, generando planes que marquen las directrices para una correcta gestión de los mismos.

14

2. CAPITULO IIMARCO TEORICO

2.1. AGREGADOS NATURALES

2.1.1. DEFINICION

Se define a los agregados como los elementos inertes del concreto que son

aglomerados por la pasta de cemento para formar la estructura resistente.

Ocupan alrededor de tres cuartas partes del volumen total del agregado, la calidad

de estos tiene una importancia primordial en el producto final.

El agregado es el material con más alto grado de porcentaje dentro del concreto,

su estudio de importancia real fue durante mucho tiempo descuidado. Sus

características notablemente al producto resultante, siendo de suma importancia

en algunos casos para el logro de ciertas propiedades particulares requeridas.

Además de propiedades físicas y mecánicas de los agregados tiene importancia no

solo en el acabado sino también sobre la trabajabilidad y consistencia al estado

plástico.

La distribución volumétrica de las partículas tiene un gran trascendencia en el

concreto para obtener una estructura densa. Está científicamente demostrado que

debe haber un ensamble casi total de las partículas, de manera que las mas

pequeñas ocupen espacios entre las mayores y el conjunto este unido por la pasta

de cemento.

En relación y a su origen y su procedimiento de preparación el agregado puede ser

natural o artificial, las arenas y gravas son producto del interperismo y la acción

del viento y al agua. Las arenas manufacturadas no empleadas en el Perú y la

piedra chancada son productos de la preparación de piedras naturales en el

procesamiento de cualquier agregado se puede utilizar lavado y tamizado.

15

Los agregados pueden ser obtenidos o producidos a partir de rocas ígneas,

sedimentarias o metamórficas. La aceptación de agregado para ser empleado en la

preparación de concreto para una obra de características determinadas, deberá

basarse en la información obtenida a partir de los ensayos de laboratorio de su

registro de servicios bajo condiciones de obras similares o de ambas fuentes de

información.

Los agregados livianos y pesados pueden ser naturales o artificiales. Entre los

livianos se incluye la piedra pómez las escorias de alto orden o las arcillas

expandidas, entre los pesados la limonita, la ematita, el espato pesado o los

agregados a base de mineral o trozos de acero. Los agregados reciclados están

adquiriendo relativa importancia en el Perú todavía no se emplea.

El ingeniero no puede ni debe aceptar que el concreto es fundamentalmente

cemento, agua y relación agua material cementante pudiéndose incluir en esta

combinación cualquier cosa para complementar la unidad cúbica del concreto.

Sabemos que el agregado desempeña un papel fundamental en el

comportamientoy propiedades del concreto y es obligatorio conocerlo para

obtener un producto de características deseadas. (Ref. Pasquel)

2.1.2. AGREGADO FINO

Se define como agregado fino aquel proveniente de la desintegración natural o

artificial de las rocas el cual pasa por el tamiz 9.4mm (3/8") y cumple con los

límites establecidos en las normas NTP 400.037 o ASTM C33.

2.1.3. AGREGADO GRUESO

Se define como agregado grueso al material retenido en el tamiz 4.75mm (#4) y

que cumple con los límites establecidos de la norma ITINTEC 400.037 o ASTM

C33.

Los agregados gruesos deben cumplir ciertas propiedades para darles uso óptimo

16

como partículas durables, limpias, resistentes y libre de químicos absorbidos,

recubrimientos de arcillas y de otros materiales finos que pudieron afectar la

hidratación y la adherencia de la pasta cemento. No se recomiendo el uso de

partículas que sean desmenuzables o susceptibles a resquebrajarse. (RefRivva)

2.1.4. PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DE LOS AGREGADOS

2.1.4.1. Granulometría y Modulo de Fineza

Teniendo en cuenta la forma irregular de las partículas de los agregados se

establece un criterio numérico individual para definir el tamaño de cada

partícula midiendo sus dimensiones.

Como sería sumamente difícil medir el volumen de los diferentes tamaños de

partículas se usa una manera indirecta que concite en tamizarlas por una serie

de mallas de aberturas conocidas y luego pesar los materiales retenidos,

refiriéndolos en un porcentaje respecto al peso total. A esto se le denomina

análisis granulométrico que es la representación numérica d la distribución

volumétrica de las partículas por tamaños.

Los valores hallados se representan gráficamente en un sistema coordenado

semilogarítmico que permite apreciar la distribución acumulada.

Cuando se representa la distribución granulométrica de la mezcla de agregados,

de pesos específicos que no difieren mucho la granulométrica es prácticamente

igual sea la mezcla en peso o en volumen absoluto, pero cuando se trata de

agregados de pesos específicos muy diferentes hay que hacer las convenciones

a volumen absoluto para que represente realimente la distribución

granulométrica que es la que interesa para la elaboración del concreto.

2.1.4.1.1. Modulo de Fineza

El modulo de fineza no deberá ser menor a 2.3 ni mayor de 3.1 debiendo ser

mantenido dentro de los limites mas o menos 0.2 del valor asumido para la

17

selección de las proporciones de la mezcla. Si se sobrepasa el valor asumido

por exceso o por defecto la supervisión podrá autorizar reajustes en las

proporciones de la mezcla o rechazar el agregado para compensar las

graduaciones en la granulometría. Estos ajustes no deberán significar reducción

en el contenido del cemento.

El modulo de fineza del agregado grueso y fino se obtiene conforme a la norma

ASTM C-125.

Se define como la suma de los porcentajes acumulados retenidos en las mallas

3", 1", 1 ½”, 3/4,3/8", #4, #8, #16, #30, #50 y #100 dividida entre 100.

elmodulo de fineza es un índice de la finura del agregado entre mayor sea el

numero de finura mas grueso será el agregado. Gran numero de granulometrías

de agregado fino o grueso o de una combinación de ambos puede dar un

módulo de fineza determinado, esta es la principal desventaja del empleo de

este factor, el cual se utiliza como índice de control de uniformidad de

materiales.

2.1.4.2. Agregado Fino.

Adicionalmente a lo mencionado anteriormente el agregado fino deberá

cumplir:

- La granulometría seleccionada deberá ser preferentemente continua con

valores retenidos en las mallas # 4 al # 100.

- El agregado no deberá retener más de 45% en dos tamices consecutivos

cualesquiera.

- Contener suficiente cantidad de material que pasa la malla # 50. a fin de

obtener en el concreto adecuada trabajabilidad, ello especialmente en

mezclas con pastas pobres.

- Tener un máximo de 3% a 5 % de material que pasa la malla # 200. No se

confundirá los finos del agregado con el limo la marga u otras impurezas

indeseables.

- Emplear un agregado grueso con poco o ningún material en las mallas #4 y

#8 en aquellos casos en que el agregado fino tiene un porcentaje importante

en esas mallas, a fin de evitar un concreto áspero. Granuloso y de acabado

18

difícil.

- Evitar emplear salvo que las circunstancias del entorno lo obliguen a ello

como el caso de la selva baja. Agregado excesivamente fino.

- Recordar que los límites permisibles para el agregado fino depende en

alguna forma del perfil y características superficiales de las partículas.

MALLA PORCENTAJE QUE PASA ENPESO

3/8" (9.50nun)N° 4 (4.75mm)N° 8 (2.36mm)N° 16 (1.18mm)

N° 30 (600 micrones)N° 50 (300 micrones)N° 100 (150 micrones)

10095 a 10080 a 10050 a 8525 a 6010 a 302 a 10

Tabla N° 4.01 Mallas y porcentaje de peso para el agregado fino

2.1.4.3. Agregado Grueso.

El agregado grueso estará formado por fragmentos cuyo perfil sea

preferentemente angular o semiangular limpios duros compactos resistentes de

textura rugosa y libres de material escamoso o partículas blandas.

La granulometría de un agregado viene a ser la representación numérica de la

distribución volumétrica de las partículas por tamaños, si un agregado no esta

dentro del uso se puede ajustar separando el material pasándolo por una malla

intermedia en las proporciones debida no interesa que las granulometrías estén

fuera del uso, lo que importa es que la combinación se cumpla, ya que en

definitiva es la que condición a el resultado de la mezcla es preferible que no

este desfasado del uso.

No debe tener composiciones minerales que puedan reaccionar con los álcalis

del cemento se prefiere un agregado bien graduado pues permite mejor

acomodo de las partículas.

Existen trece usos para agregados de los cuales pueden ajustarse el agregado en

particular según el diámetro nominal máximo el cual se detalla en el cuadro.

- El Tamaño Máximo: del agregado es el que corresponde al menor tamiz, por

el que pasa el agregado grueso.

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- Tamaño Máximo Nominal: es la malla que pasa del 95 al 100% en el que se

produce el primer retenido.

- Tamaño Máximo Nominal: diámetro del tamiz inmediato superior al que

retiene el 15% o más en forma acumulada del material.

2.1.4.4. Contenido de Humedad

Es la cantidad de agua superficial retenida en un momento determinado por las

partículas de agregado.

Es una característica importante pues contribuye a incrementar el agua de

mezcla en el concreto, razón por la que se debe tomar en cuenta conjuntamente

con la absorción para efectuar las correcciones adecuadas en el

proporcionamiento de las mezclas. Para que cumpla con las hipótesis asumidas

La humedad se expresa de la siguiente manera según la norma ASTM C566:

%H UMEDAD❑=PMH −PMSPMS

x 100

Donde:

PMH = Peso de la Muestra Humedad

PMS = Peso de la Muestra Seca

2.1.4.5. Peso Unitario.

Es el coeficiente de dividir el peso de las partículas entre el volumen total

incluyendo los vacíos. Al incluir los espacios vacíos entre partículas esta

influenciado por la manera en que se acomodan estas lo que lo convierte en un

parámetro hasta cierto punto relativo.

La norma ASTM C29 define el método estándar para evaluar en la condición

de acomodo de las partículas, luego de compactarlas en un molde metálico

apisonándolo con 25 golpes de una varilla de 5/8'" en tres capas.

El valor obtenido es el que es emplea en algunos métodos de diseño de mezclas

para estimar las proporciones y también hacer las conversiones de

dosificaciones en peso a dosificaciones en volumen en este último caso hay que

20

tener en cuenta que estas conversiones asumen que el material en estado

natural tiene un peso unitario obtenido en la prueba estándar, lo cual no es

cierto por las características de compactación indicadas. Algunas personas

aplican el mismo ensayo pero si compactar el agregado para determinar el peso

unitario suelto sin embargo este valor tampoco es necesariamente el del

material en cancha, por lo que se introducen errores al hacer conversiones de

diseños en peso o volumen.

2.1.4.5.1. Peso Unitario Suelto

Se denomina peso unitario suelto el que resulta de dividir el peso de las

partículas entre el volumen total de un recipiente normado, en el que el

recipiente es llenado sin ningún tipo de presión al momento de llenar, en este

caso se esta incluyendo los espacios entre las partículas que depende de

lamanera en que se acomodan estas, también esta influenciado por la

granulometría, textura superficial.

PUS= PMVR

Donde:

PUS = Peso Unitario Suelto

PM = Peso del Material

VR = Volumen del Recipiente

2.1.4.5.2. Peso Unitario Varillado

Se denomina peso unitario varillado el que resulta de dividir el peso de las

partículas entre el volumen total de un recipiente normado, en el que el

recipiente es llenado compactando las tres capas de material que se van llenando

al recipiente, en este caso se los espacios entre las partículas son menores por el

efecto de compactado que depende de la manera en que se acomodan estas,

también esta influenciado por la granulometría, textura superficial.

PUS= PMVVR

Donde:

PUV = Peso Unitario Varillado

21

PM = Peso del Material

VR = Volumen del Recipiente

2.1.4.6. Absorción.

Es la cantidad de agua que un agregado necesita para pasar de la condición

seca a la condición de saturado superficialmente seco. Es la capacidad de los

agregados de llenar con agua los vacíos al interior de las partículas. El

fenómeno se produce por capilaridad no llegándose a llenar absolutamente los

poros indicados pues siempre queda aire atrapado. Tiene importancia pues se

refleja en el concreto endurecido el agua de mezcla con influencia en

laspropiedades resistentes y en la trabajabilidad por lo que es necesario tenerla

siempre en cuenta. Para hacer correcciones necesaria. Las normas C 127 y C

128, establecen la metodología para su determinación.

%_ABSOCIÓN=PSSS−PS

PSx 100

Donde:

PSSS = Peso Saturado Superficialmente Seco

PS = Peso de la Muestra Seca

2.1.4.7. Peso Especifico

Es el cociente de dividir el peso de las partículas entre el volumen de las

mismas sin considerar los vacíos entre ellas la normas ASTM C127 y C128,

establece el procedimiento estandarizado para su determinación de laboratorio.

Distinguiéndose 3 maneras de expresarlo en función de las condiciones de

saturación

Pe= Ps( Psss+Pmv−Pmva )

Donde:

Ps = Peso Especifico

Psss = Peso Muestra Superficialmente Seca

22

Pmw = Peso Matraz + Agua

Pmwa = Peso Matraz + Agua + Arena

2.1.4.8. Porcentaje de Vacíos

Es la medida del volumen expresada en porcentajes de los espacios entre las

partículas de agregados. Depende también del acomodo entre partículas por lo

que su valor es relativo como en el caso del peso unitario. La norma ASTM

C29 establece la formula para calcularla empleando losvalores de peso

especifico y peso unitario estándar.

%_VACÍOS=[ ( PEM x ρ )−PUCS(PEM x ρ ) ]

Donde:

PEM = Peso de la Muestra Seca

p = Densidad del Agua

PUCS = Peso Unitario Compactado Seco

2.1.4.9. Resistencia

Capacidad de asimilar la aplicación de fuerzas de compresión, corte, tracción y

flexión normalmente se mide por medio de la resistencia en compresión para lo

cual se necesita ensayar testigos cilíndricos de tamaño adecuado al equipo de

ensayo que se perforan o cortan de una muestra lo suficientemente grande.

La resistencia en compresión esta inversamente relacionada con la porosidad y

la absorción y directamente proporcional con el peso especifico. La resistencia

del agregado condiciona en gran medida la resistencia del concreto, por lo que

es fundamental evaluarla directa o indirectamente cuando se desea optimizar la

calidad de los concretos.

2.1.4.10. Tenacidad

Se denomina así en general a la resistencia al impacto. Esta mas relacionada

con la situación en flexión que en compresión así como la angularidad y

aspereza de la superficie tiene trascendencia en las propiedades del concreto

ante impacto que son importantes en términos prácticos, al momento de evaluar

23

las dificultades en el proceso por chancado del material, su estimación es más

cualitativa que cuantitativa

2.1.4.11. Dureza

Es la resistencia la desgaste por la acción de unas partículas sobre otras o por

agentes externos en los agregados. En los agregados para concretos se

cuantifican por medio de la resistencia a la abrasión en la maquina de los

ángeles, que consta de un cilindro metálico donde se introduce el agregado

conjuntamente con 12 esferas de acero de 46.8mm de diámetro y entre 390

y445 gr de peso cada una con un peso total de 5000 mas menos 25gr

haciéndose girar el conjunto un cierto numero de revoluciones (100 a 500) que

provoca el roce entre partículas y de las esferas sobre la muestra provocando el

desprendimiento superficial de material el cual se mide y expresa en

porcentaje. Las normas aplicables ASTM son la C131 y C535.

Agregados con altos valores de desgaste a la abrasión mayores del 50%

producen concretos con características resistentes e inadecuadas en la mayoría

de casos.(Ref. Pasquel)

%_ Desgaste = [ P .orig−P .ret ¿12¿¿ P . orig ] x100

Donde:

P orig = Peso Original de la Muestra

P ret #12 = Peso Retenido en la malla # 12 luego de efectuado el Ensayo

2.1.4.12. Ensayos de laboratorio

Los ensayos de laboratorio se realizaran en los laboratorios de la FIC —UNSA

teniendo en cuenta los procedimientos ya establecidos en las normas. El

procedimiento será detallado y los resultados obtenidos serán descritos en los

capítulos VII y VIII.

2.2. COMPONENTES DEL CONCRETO

24

Uno de los primeros materiales que utilizó el hombre primitivo en sus construcciones

fue la piedra, con ensambles en seco.

Las construcciones que requerían tiempo y grandes esfuerzos, presentaban deficiente

resistencia y estabilidad, salvo en grandes espesores.

Podemos visualizar su importancia, si apreciamos al cubrir luces medianas. Con la

revolución industrial, a la vez que se presentaban al constructor nuevos problemas al

cubrir luces y soportar cargas, se obtuvieron conocimientos sobre los aglomerantes y se

desarrollaron hornos verticales y procedimientos de fabricación del Acero. Los medios

de producción ya permitían la fabricación de clinker de alta calidad y su molienda.

Latrituración de la piedra era efectiva. Al poco tiempo era más económico fabricar el

"concreta" u "hormigón".

Por otra parte, la metalurgia con el desarrollo de los altos hornos en el siglo XVIII y la

aparición a mediados del siguiente de los nuevos métodos Bessemer, Thomas y Martín,

permitían que la invención de Monier y Lambot, posibilitara el desenvolvimiento del

concreto armado. (Ref. Rivva)

2.2.1. DEFINICIÓN

El concreto en un sentido general es un producto o masa conformado por un

medio aglutinados. Generalmente este medio es el producto de la reacción entre el

cemento hidráulico y el agua. Sin embargo esta definición abarca una amplia

gama de productos, hay concretos hechos con diferentes tipos de cemento:

puzolana, ceniza, escoria de alto horno, aditivo (dosificado), sulfuro, ingredientes

para la mezcla, polímeros y fibras. Además esos concretos pueden ser calentados,

curados al vapor en autoclaves tratados al vacío, comprimidos hidráulicamente,

sometidos a choques y vibraciones, forzados a presión y pulverizados.

Un concreto de mala calidad es muy común en la construcción, un mal concreto es

una sustancia que tiene una consistencia acuosa una masa no homogénea y débil

que endurece como la consistencia de un panal de abejas y que esta echa con una

25

mezcla simple de cemento, agregado y agua. Curiosamente los ingredientes de un

buen concreto son los mismos y la diferencia consiste en saber como hacerlos.

Podemos hacer un buen concreto en el que puede emplearse 2 criterios generales

por definición:

- Debe desempeñarse satisfactoriamente en estado endurecido como en estado

fresco, mientras se transporta por la mezcladora y se coloca en el lugar del

trabajo.

En términos generales los requisitos en estado fresco son los siguientes:

- Que la mezcla tenga una consistencia tal que permita compactar el concretocon

los medios que se disponga en el área de trabajo; también debe tenercohesión

suficiente para ser transportado y colocado con los medios disponibles sin

presentar segregación. Estos requisitos no son absolutos ya que dependerán de

que el transporte se efectúe en un recipiente con descarga al fondo o un carro

de plataforma lo cual no es aconsejable.

2.2.2. CEMENTOS PORTLAND PUZOLANICO IP DE YURA S.A.

Es un cemento que esta conformado por el Cemento Portlan normal al que se le

agrega en el momento de la molienda del Clinker una cantidad de puzolana activa

de aproximadamente 30% en peso.

Los cementos puzolanicos se controlan con la norma ASTM C-595.

Tabla N° 5.07 Composición del cemento Portland IP Yura

REQUISITOS UIMICOS

CEMENTO PORTLAND

PUZOLANICO IP YURA

NORMA ASTM C-595

Oxido de Magnesio MgO, %

1.85 6.00 máximo

Trióxido de Azufre, SO, 1.90 4.00 máximoPérdida de ignación 1.70 5.00 máximo

- Oxido Calcico Libre, Ca0, %

La cal libre está en las escorias y se cristaliza con otros componentes por tanto

26

se hidrata con gran lentitud, ocupando un volumen mayor que el oxido de

cálcico libre original. La cal libre o activa no se puede determinarse mediante

análisis químicos del cemento por que no es posible distinguir entre el Ca0 que

ha reaccionado el Ca(OH)2 producido por la hidratación parcial de los silicatos

cuando el cemento esta expuesto a la atmósfera.

- Oxido Magnesio, Mg0; %

La magnesia puede presentarse en el Clinker en estado vítreo (por enfriado

enérgico) o en estado cristalizado (perielasa siendo esta última una forma

realmente peligrosa, debido a su lenta hidratación para pasar a hidróxido,

magnésico, Mg(OH)2 en un proceso de carácter expansivo; provoca expansión

en la pasta hidratada y endurecida a largo plazo (1 a 10 años),

- Perdida por ignación o al fuego P.F%

Cuando su valor es apreciable, la pérdida al fuego proveniente de la presencia

de adiciones de naturaleza caliza o similar. lo cual no sueleser conveniente. Si

el cemento ha experimentado un prolongado almacenamiento, la pérdida al

fuego puede provenir del vapor de agua o del CO2 presentes en el aglomerante,

siendo entonces expresiva de una meteorización del cemento.

- Trióxido de Azufre, S03, %

El azufre proviene de la adición de piedra de yeso que se hace en el clinker

durante la molienda para regular su fraguado, pudiendo también provenir del

combustible empleando en el horno. Un exceso de S03 puede conducir al

fenómeno del falso fraguado, por lo que conviene ser estricto en la

comprobación de que no se rebasa la limitación impuesta por las referidas

normas.

- Álcalis

Son dos de mayor interés que son los óxidos de sodio y potasio son conocidos

como álcalis, se sabe de que reaccionan con algunos agregados en cual puede

causar la desintegración del concreto.

Compuestos Principales:

- Silicato Tricálcico, C3S (3Ca0 Si02)

Es el que produce la alta resistencia inicial del Cemento Pórtland hidratado. La

reacción del C3S con agua desprende gran cantidad de calor (calor de

hidratación).

La rapidez de endurecimiento de pasta de cemento es directamente

27

proporcional con el calor de hidratación.

- Silicato Dicálcico C3S (2Ca0 Si02)

Es causante principal de la resistencia posterior de la pasta de cemento

- Aluminato Tricálcico, C3A (3Cap Al2O3)

El yeso agregado al Cemento Pórtland durante la trituración o molienda en el

proceso de fabricación se combina con el C3A para controlar el tiempo de

fraguado.

- Ferro-Aluminato tetracálcico, C4AF (4Ca0 Al203 Fe203)

Es semejante al C3A por que se hidrata con rapidez y solo desarrolla baja

resistencia.

2.2.3. AGUA

La calidad del agua es importante ya que las impurezas que contenga pueden interferir

el endurecimiento del cemento, afectar negativamente la resistencia del concreto u

ocasionar el manchado de su superficie, así como llevar a la corrección del refuerzo, por

estas razones debe evaluarse su conveniencia para fines de mezclado y curado. Debe

hacerse una distinción clara entre los efectos del agua para mezcla y el ataque de aguas

agresivas al concreto endurecido ya que algunas de estas últimas son inofensivas en

incluso benéficas si se usan en el mezclado. En muchas especificaciones la calidad del

agua se considera en una cláusula que establece que esta debe ser apta para beber. Esta

agua muy rara vez contendrá sólidos disueltos por sobre 2000ppin y por lo general

menos de 1000ppm. El criterio de potabilidad del agua -no es absoluto el agua para

beber puede no ser adecuada para la mezcla cuando tenga una concentración alta de

sodio y potasio por el peligro de una relación alcali agregado. El agua potable es por lo

general segura pero también la no potable suele ser adecuada para elaborar concreto.

Como regla Genaro cualquier agua con un PH de de 6.0 a 8.0 que no sepa salada o

salubre es útil, el color oscuro o un cierto olor no indica necesariamente la presencia de

sustancias deletéreas. Las aguas naturales ligeramente acidas son inofensivas pero las

que contengan acidoHunico u otros ácidos orgánicos pueden afectar negativamente el

endurecimiento del concreto esta agua así como las muy alcalinas deben ser probadas

previamente. El agua con presencia de algas para la mezcla provoca penetración de aire

y la consiguiente perdida de resistencia. La dureza del agua no afecta la eficiencia de la

penetración. del aire de los aditivos para la mezcla-El agua de maro cualquier agua que

28

contengan grandes cantidades de clorurostienden a ocasionar humedad persistente y

eflorescencia esta agua no debe emplearse cuando la apariencia del concreto sea

importante o cuando vaya aplicarse un acabado de yeso

2.2.4. TECNOLOGIA DEL CONCRETO

Cuando el concreto se endurece requiere una resistencia de compresión

satisfactoria. Siempre se hacen especificaciones en cuanto a la resistencia porque

es fácil de medir aunque el número que resulta de la prueba no es por su puesto

una medida de la resistencia intrínseca del concreto en la estructura sino solo de

su calidad. Por lo tanto la resistencia es una forma fácil de identificar si se cumple

las especificaciones.

Hay razones para preocuparse por la resistencia a la compresión es decir muchas

propiedades están relacionadas con la residencia como son: densidad,

impermeabilidad, durabilidad, resistencia a la abrasión, resistencia al impacto,

residencia a la tracción, resistencia a los sulfatos, contrario a lo que sucede a la

contracción de fraguado y no necesariamente con el flujo plástico. No queremos

decir que estas propiedades sean una función simple y única de la resistencia a la

compresión ya que estamos conscientes de que la durabilidad se asegura mejor

especificando esta resistencia o la relación agua/cemento o el contenido de

cemento. Un concreto de mayor resistencia. La tecnología del concreto alude

precisamente al estudio detallado de todos estos aspectos.

2.2.5. PROPIEDADES DEL CONCRETO

2.2.5.1. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

Es la capacidad de soportar cargas y esfuerzos siendo su mejor

comportamiento en compresión en comparación con la tracción. Debido a

las propiedades adherentes de la pasta de cemento.

Depende principalmente de la concentración de la pasta de cemento, que

29

se acostumbra expresar en términos de la relación agua/cemento en peso.

La afectan además los mismos factores que influyen en las características

resistentes a la pasta como son la temperatura y el tiempo aunados a otros

elementos adicionales constituidos por el tipoy características resistentes

del cemento en particular que se use y de la calidad de los agregados que

complementan la estructura del concreto.

Un factor indirecto pero no por eso menos importante es la resistencia, lo

constituye el curado ya que es el complemento del proceso de hidratación

sin el cual no se llegan a desarrollar completamente las características

resistentes del concreto, los concretos normales tienen resistencias en

compresión del orden de 100 a 400kg/cm2 habiéndose logrado

optimización de diseños sin aditivos que han permitido obtener

resistencias sobre los 700kg/cm2 tecnologías con empleo de los llamados

polímetros constituidos por aglomerantes sintéticos que se añaden a la

mezcla permiten obtener resistencias a la compresión que bordean los

150kg/cm2.

2.2.5.2. ELASTICIDAD

Es la capacidad del concreto de deformarse bajo carga sin tener

deformación permanente. El concreto o es un material elástico

estrictamente ya que no tiene un comportamiento lineal en ningún tramo

de su diagrama carga versus deformación en compresión. Sin embargo

convencionalmente se acostumbra a definir un modulo de elasticidad

estático del concreto mediante una recta tangente a la parte inicial del

diagrama o una recta secante que une el origen del diagrama como un

punto establecido que normalmente es un porcentaje de la ultima tensión.

Los módulos de elasticidad normales oscilan entre 250 mil a 350 mil

kg/cm2 y están en relación directa con la resistencia en compresión del

concreto y en relación inversa con la relación agua cemento.

Conceptualmente las mezclas más ricas tienen módulos de elasticidad

30

mayores y mayor capacidad de deformación que las mezclas pobres. La

norma establece como determinar el módulo de elasticidad estático del

concreto es la ASTM — C 469.

La no linealidad en el concreto en esfuerzos usuales se debe

principalmente al flujo plástico en consecuencia la demarcación entre las

deformaciones elásticas y por flujo plástico. El flujo plástico se define

como el aumento de deformación bajo un esfuerzo constante

ininterrumpido después de tomar en cuenta otras deformaciones

dependientes del tiempo no asociadas con esfuerzo, es decir contracción

de fraguado y deformaciones técnicas y de inflamiento.

Deformación vertical y horizontal módulos de poisson

Cuando un espécimen cilíndrico de concreto se somete a una carga axial

que produce una distribución uniforme de esfuerzos de compresión en la

sección transversal se deforma según la cual se manifiesta

simultáneamente en deformaciones longitudinales y transversales, en

términos generales ambas deformaciones siguen tendencias similares

cuando se las relaciona con esfuerzos correspondientes es decir presenta

un intervalo inicial relativamente elástico en un nivel de esfuerzos inferior

al 30% y 40% del esfuerzo de ruptura y después se incrementa a mayor

velocidad que los esfuerzos hasta alcanzar las falla del espécimen. La

proporción en que el espécimen se deforma transversalmente con respecto

a lo que se deforma longitudinalmente se conoce como relación de Poisson

y de acuerdo con la consideración precedente aunque en esta relación no se

conserva constante dentro del intervalo seudo elástico puede dársele el

mismo tratamiento que el modulo de elasticidad, es decir se le puede

considerar un valor medio representativo dentro de dicho intervalo. De

esta manera en los ensayos conducidos conforme a la norma ASTM C 469

la relación de Poisson se calcula a partir de las deformaciones

transversales medidas a la mitad de la altura del espécimen.

μετB−ετA−εB−0.000050

31

Donde:

εtB:Es la deformación transversal producida por un esfuerzo

equivalente al 40% del esfuerzo de ruptura.

ετA: Es la deformación transversal que se manifiesta con el esfuerzo que

produce una deformación longitudinal de 50 millonésimas.

De una manera global suele considerarse que la relación de Poisson del

concreto puede oscilar entre 0.11 y 0.27 aproximadamente y que para los

concretos de peso normal su intervalo de variación más frecuente es de

0.15 y 0.20. Sin embargo estos valores de carácter general que puede

requerir ser confirmados en casos específicos donde esta propiedad del

concreto requiera ser considerado con mas precisión o bien cuando exista

duda acerca del comportamiento de los agregados en este aspecto.

De igual modo ocurre con el modulo de elasticidad la influencia de los

agregados en la relación de Poisson del concreto es muy significativa tanto

por lo que se refiere a las características intrínsecas de las piedras que lo

constituyen como por la proporción que representan en la mezcla.

Por lo que respecta a la influencia del grado de resistencia del concreto

sobre la relación de Poisson no parece haber una tendencia definida así por

ejemplo en el informe ACI 363 se dice que en el intervalo elástico la

relación de Poisson de los concretos de alta resistencia es comparable a la

de los concretos de baja resistencia es decir no hay variación importante en

la relación de Poisson del concreto por el solo efecto de su cambio de

resistencia.

2.2.5.3. EXTENSIBILIDAD

Es la propiedad del concreto de deformarse sin agrietarse. Se define en

función de la deformación unitaria máxima que puede asumir el concreto

sin que ocurran figuraciones.

Depende de la elasticidad y del denominado flujo plástico, constituido por

la deformación que tiene el concreto bajo la carga constante en el tiempo.

El flujo plástico tiene la particularidad de ser parcialmente recuperable

estando relacionado también con la contracción pese a ser dos fenómenos

nominalmente independientes. Las micro fisuras aparecen normalmente

32

alrededor del 60% del esfuerzo último y una deformación unitaria de

0.0012 y en condiciones normales la figuración visible aparece para 0.003

de deformación unitaria.

2.3. AGREGADOS Y RECICLADO

2.3.1. DEFINICIÓN

Residuos de construcción y demolición son considerados todo y cualquier

residuo oriundo de las actividades de construcción, de nuevas construcciones,

reformas, demoliciones, ampliaciones; que envuelven actividades de obras de

arte y limpieza de terrenos con presencia de solo vegetación.

Agregado reciclado, deberá ser previamente seleccionado y aislado de

materiales contaminantes como acero, madera, plásticos, ladrillos, cerámicos,

etc. Para su posterior trituración y lograr tamaños adecuados para la fabricación

de concretos.

2.3.2. CONCRETO

2.3.2.1. GENERACION DE DESECHOS SÓLIDOS DE LA

CONSTRUCCIÓN

Actualmente la generación de residuos por la industria de la construcción

es un problema que debe enfrentar la sociedad.

Cada vez es mayor la demanda de materiales para la construcción por parte

del ecosistema urbano como también es tendiente al crecimiento la

cantidad de residuos o escombros generados por este proceso de demoler o

construir.

Como las ciudades experimentan diariamente el hecho de construir y

demoler es de esperarse que aparte de la extracción y el flujo de materiales

se presenta la generación de escombros como producto de los materiales

33

rotoso desperdiciados en obra y las demoliciones es estructuras nuevas y

usadas. Lo preocupante es que no existen políticas para el manejo integral

de escombros para incentivar el reciclaje o generar procesos de demolición

y recolección selectiva, por lo cual la comunidad asimila como desechos

nocivos para la estética y como inservibles para ser ingresados a un nuevo

ciclo de producción. Los escombros encierran un gran potencial como

materias primas para la confección de nuevos materiales de uso común en

el campo de la construcción a través del reciclaje, como material para ser

reutilizado.

La generación puede ser debida a catástrofes naturales como sismos

inundaciones, huaycos, etc. Estos efectos naturales son muy frecuentes en

nuestra ciudad.

Otra de las causas de desechos de construcción y demolición que se debe

mencionar son las guerras internas (terrorismo) y guerras externas (entre

naciones), los cuales luego de ocurridos generar, una gran cantidad de

desechos.

2.3.2.2. ELIMINACIÓN DE DESECHOS SÓLIDOS DE LA

CONSTRUCCIÓN

La eliminación de los residuos de construcción y demolición, se dan de

diversas formas, es sabido que de continuar la tendencia de arrojo

desmedido pronto no existirán lugares de eliminación cercanos a las

ciudades donde acumular desechos.

Las ciudades han darlo muchas respuestas al problema de la eliminación

En caso de grandes volúmenes:

- Arrojo de residuos a las laderas de los ríos.

- Botaderos informales.

- Rellenos sanitarios.

- Torrenteras. En épocas de estiaje.

- Rellenos en terrenos con desnivel (privados).

34

Cuando son volúmenes menores son acumulados en:

- Terrenos abandonados.

- Vías publicas sin asfaltar

- Desechados en torrenteras y laderas de ríos.

Figura N° 3.01 Escombros abandonados en la vía publica

2.3.2.3. PROCESOS USADOS PARA LA RECUPERACIÓN DE

DESECHOS SÓLIDOS DE CONCRETO

3.2.3.1. Selección y limpieza preliminar

Figura N° 3.02 La eliminación de los desechos comienza con el

apilamiento delmismo

Con el propósito de hacer mas eficiente el proceso de reciclaje en primera

instancia es necesario la selección de elementos a demoler

progresivamente, en segunda instancia es necesaria una separación manual

de los contaminantes que pudieran estar presente con vidrios, acero,

madera, cerámicos, etc.

Figura N° 3.03Otra fase del reciclado, la separación de los diferentes

materiales,acero de construcción listo para ser enviado a planta de

reciclaje

3.2.3.2. Reducción de tamaño

Figura N° 3.04 Se reduce el tamaño para un adecuado chancado

Consiste en la demolición selectiva manual o con equipo portátil que

consiste en la reducción del tamaño de 6" aprox. De tal manera que pueda

ser transportado en volquetes.

Figura N 3.05 la imagen muestra la reducción de tamaño manual

3.2.3.3. Transporte

Estando el material en tamaños manejables manualmente será transportado

en volquetes, de diferentes capacidades, limpios y habilitados únicamente

35

para este fin con el propósito, de evitar cualquier tipo de agente

contaminante en la etapa mencionada.

Figura N° 3.06 Material listo para ser transportado a planta

chancadora

3.2.3.4. Trituración y Tamizado

Figura N° 3.07 Chancadora de mandíbula

El sistema de trituración consta básicamente de una chancadora y un

conjunto de tres bandas transportadoras y una Baranda vibratoria que

permita la clasificación del material, todo el sistema se alimenta por medio

de una planta eléctrica.

Figura N° 3.08 El material reducido a mano es ahora depositado para

su respectivochancado

El material ya con un tamaño adecuado y parcialmente limpio es

introducido al sistema de chancado utilizando un cargador frontal que lo

descarga en la tolva ubicada justo encima de la chancadora, posteriormente

al chancado el material que no pasa por la zaranda vibratoria es llevada por

la banda transportadora a la tolva para ser chancada nuevamente, este

proceso se repite hasta que el material pase la zaranda.

Figura N° 3.09 Chancadora reduciendo el material de 6" a 1"como

tamaño máximo.

Fig. N° 3.10 Material saliente de la chancadora.

3.2.3.5. Almacenamiento

Estando el material chancado y haber pasado la zaranda se procedió a su

homogenización utilizando un cargador frontal, el cual también sirve para

que transporte el material a un lugar de almacenaje adecuado o para cargar

a volquetes que transporta el material para el sitio de utilización.

36

Figura N° 3.11 Material reciclado listo para su uso.

3.2.3.6. Utilización

El agregado de concreto reciclado es manipulado de la misma forma que

uno natural para el diseño de mezclas, teniendo en cuenta sus propiedades

como tamaño, densidad absorción y contenido de humedad.

2.4. DISEÑO DE MEZCLAS CON AGREGADO NATURAL Y AGREGADO

2.5. RECICLADO

2.5.1. CONSIDERACIONES TEORICAS

2.5.1.1. DISEÑO DE MEZCLAS

El diseño de mezcla es la selección de las proporciones de los materiales

por unidad cúbica de concreto.

Ha de estudiar el tipo y calidad de los áridos, los problemas de fraguado y

endurecimiento del aglomerante, la dosificación del conjunto,

sufabricación y puesta en obra, su comportamiento bajo la acción de las

cargas y de los agentes destructivos.

La mezcla de concreto que se debe usar en cada proyecto de construcción

debe ser apropiada para satisfacer los requerimientos específicos, se debe

tener en cuenta dos aspectos fundamentales como son el aspecto técnico y

el aspecto económico, ya que en la composición del concreto convencional

el componente más costoso es el cemento. Debido a ello suelo resultar

económicamente más ventajoso tratar de reducir la proporción de cemento

pero sin sacrificar ninguna de las características y propiedades esenciales

requeridas en el concreto.

La secuencia de diseño que se tomara en cuenta según el Ing. RivvaLopez

es:

- Estudiar cuidadosamente los requisitos indicados en el proyecto,

37

tomaren cuenta las notas y las especificaciones echas por el proyectista.

- Seleccionar la resistencia promedio requerida, así en obra obtener

laresistencia indicada por el proyecto.

- Seleccionar, en función de las características del elemento estructural.

El tamaño máximo del agregado grueso

- Elegir la consistencia de la mezcla y expresarla en función del

asentamiento de la misma, teniendo en cuenta la trabajabilidad y las

características de los elementos estructurales.

- Determinar el volumen de mezclado en base a la unidad de volumen del

concreto, considerando el tamaño máximo nominal del agregado

grueso, la consistencia deseada y la presencia de aire.

- Seleccionar la relación agua cemento requerido para obtener la

resistencia deseada en el elemento estructural. Se tendrá en

consideración la resistencia promedio seleccionada y la presencia de

aire atrapado.

- Determinar el factor cemento por unidad cúbica de concreto en función

del volumen unitario de agua y de la relación agua-cemento

seleccionada.

2.6. GESTIÓN DE DESECHOS DELA INDUSTRIA DE LA

CONSTRUCCION

RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN

01. Hormigón, Ladrillos, tejas y materiales cerámicos

38

Hormigón

17 01 02 Ladrillos

170103 Tejas y materiales cerámicos

Mezclas de hormigón, ladrillos, tejas y materiales que no contengas

17 0107 sustancias peligrosas

Madera, vidrio y plásticos

17 02 01 Madera

17 02 02 Vidrio

17 02 03 Plástico

Mezclas bituminosas

17 03 02 Mezclas bituminosas sin alquitrán de hulla

Metales incluidas sus aleaciones

17 04 01 Cobre, bronce, latón

17 04 02 Aluminio

17 04 03 Plomo

1704 04 Zinc

17 04 05 Hierro y acero

17 04 06 Estaño

17 04 07 Metales mezclados

Cables que no contengan hidrocarburos, alquitrán de hulla y otras

17 04 11 sustancias peligrosas Materiales de aislamiento

Materiales de aislamiento que no contengan aislamiento ni

1706 04 sustancias peligrosas Materiales de construcción a partir de yeso

Materiales de construcción a partir de yeso que no estén contaminados

17 08 02 con sustancias peligrosas

Otros residuos de construcción y demolición

Residuos mezclados de construcción que no contengan

170802 sustancias peligrosas

Tabla N° 2.01 Código 17 de la lista europea de residuos

2.6.1. DEFINICIONES

2.6.1.1. Gestor de Residuos: La persona, entidad pública o privada que

realice el recojo, almacenamiento, transporte, valorización o la

eliminación de residuos, incluida la vigilancia de estas actividades; así

39

como, la vigilancia de los lugares de depósito o vertido, después de su

cierre, sea o no el productor de los mismos.

2.6.1.2. Obras de menores de construcción y reparación domiciliaria:

Las de sencilla técnica y escasa entidad constructiva y económica que

no supone una alteración del volumen, del uso de las instalaciones y

servicios de uso común; del número de viviendas y locales que no

afecten al diseño exterior a la cimentación, la estructura o las

condiciones de habitabilidad, seguridad de los edificios o

instalaciones de todas las clases.

2.6.1.3. Obra mayor: Toda obra que suponga un volumen de trabajo y

entidad, así mismo una complejidad del proyecto de intensidad mayor

que la definición de obra menor tendrán la consideración de obra

mayor cuando se trate de realizar obras de nueva planta, obras de usos

provisionales, obras de restauración obras de reforma, obras de

rehabilitación, obras de demolición y otros.

2.6.1.4. Productor del residuo: La persona o entidad pública o privada

que realice las operaciones de construcción y /o demolición

generadores de este tipo de residuo, sea o no el propietario del

inmueble o estructura que lo origine.

2.6.1.5. Reciclado: Es la transformación de los residuos dentro de un

proceso de producción para su fin inicial o para otros fines. Solo

puede decirse que un residuo ha sido reciclado cuando se obtuvo en

un proceso de transformación del que se obtiene un producto con

calidad y precio adecuado, para ser posible su aprovechamiento en

usos concretos.

2.6.1.6. Residuos de construcción: Aquellos que se originen en el

proceso de ejecución material de los trabajos de construcción, tanto de

nueva

2.6.1.7. Residuo de demolición: Aquellos materiales y productos de

construcción que se originan como resultado de las operaciones de

desmontaje, desmantelamiento y derribo de edificios e instalaciones.

2.6.1.8. Residuos inertes: Aquellos residuos no peligrosos que no

experimentan transformaciones físicas, químicas o biológicas

significativas. Los residuos inertes no son solubles, ni combustibles,

40

ni reaccionan física, ni químicamente ni de ninguna otra manera, no

son biodegradables, ni afectan negativamente a otros materiales con

los cuales entran en contacto de forma que puedan dar lugar a

contaminación del medio ambiente o perjudicar a la salud humana. La

lixivialibidad total de contenidos contaminantes de los residuos y la

eco toxicidad del lixiviado deberán ser insignificantes y en particular

no deberán suponer un riesgo para la calidad de las aguas

superficiales y/o subterráneas. (Ref. Plan de Gestión Castilla-La

Mancha)

2.6.2. GESTION DE DESECHOS EN AREQUIPA

2.6.2.1. MEDIO FISICO DEMOGRÁFICO Y SOCIOECONOMICO

Arequipa es capital de la provincia y del departamento del mismo nombre

y está ubicada a 1,063 Km. al sur de Lima, ciudad capital. Distante del

litoral del Pacífico en unos setenta kilómetros. Arequipa tiene una altura de

2,363 m.s.n.m. Situada en el sur del Perú una latitud sur de 16° 23' 40" y

una longitud oeste de 7l' 32' 06' 'cuenta con una población aproximada que

sobrepasa el millón de habitantes. El 86% es población urbana, el 14%

rural, Los datos poblacionales del censo del 2005 muestran en el siguiente

cuadro.

Tabla N° 2.06 Material más usado en la región

MATERIAL DE LAS PAREDES

Material %Ladrillo cemento 70

Piedra sillar 11.4Adobe tapia 8.4

Quincha 1.9Piedra con barro 2

Madera 0.9Estera 3.3Otro 2.1

41

Tabla N° 2.07 Material de techo más usado en la región

MATERIAL DE LOS TECHOS

Material %Concreto armado 65.8

Madera 0.5Tejas .

Planchas de calamina 23.9Caña o estera 2.4

Estera 4.7Paja. Hojas de palmera. 1.8

Otro 0.9

2.6.2.2. DIAGNOSTICO

Actualmente Moquegua la selección informal de desechos que se efectúa

en los relleno sanitarios es realizado por gente de bajos recursos

económicos quienes recogen, venden los desechos reciclables a

intermediarios o directamente a fabricas de reciclaje, así como también

efectúan el quemado de los desechos restantes después de haber

aprovechado, inclusive, los desechos urbanos domésticos, como alimento

para animales.

En caso de pequeñas obras de reforma domiciliaria en las que el volumen

de escombros generado es escaso, los particulares utilizan un servicio

municipal de recogida de escombros; si son cantidades mas significativas

ellos mismos los transportan a los vertederos o lugares donde se ha hecho

costumbre depositarlos.

La recogida se realiza mediante camionetas de hasta 2m3 si el volumen es

mayor a 2 m3 se utilizan volquetes de 4 a 8m3, para su posterior transporte

a vertederos, normalmente son las propias empresas constructoras las que

se encargan del transporte tanto en el caso de obras municipales como

privadas.

Figura 2.03 Escombros depositados cercano a un sector poblado

42

Como zonas para el vertido de desechos de construcción y demolición se

utilizan principalmente zonas deprimidas y canteras en las que se

depositan, residuos de construcción y demolición, hasta alcanzar la cota o

razante que se adopte a la topografía del terreno. La mayoría de los

vertederos adolecen de equipamiento mínimo para la realización de

labores de control y depósito de los residuos de demolición. Las

escombreras están habilitadas para recibir tierras residuos de demolición,

residuos inertes pero en la práctica la totalidad de los casos vienen

mezclados con otros residuos urbanos, como restos de papel cartón,

plásticos, neumáticos, enseres domésticos y en algunos casos residuos

peligrosos. Esto da lugar a una situación en la que se genera un alto

riesgode contaminación del aire, agua y suelo, así como la generación de

malos olores. Por otro lado la falta de gestión de residuos de demolición da

lugar a la aparición de puntos incontrolados de vertido próximos en

muchas ocasiones a las zonas habilitadas como vertedero y escombreras.

Los desastres naturales tienden a afectar de distinta manera los sistemas de

manejo de residuos sólidos. Las inundaciones pueden poner al descubierto

residuos enterrados y arrastraría a los ríos y otras fuentes de agua potable.

Es probable que ocurra la generación adicional de residuos por malezas

plantas y árboles, escombros, cadáveres y animales muertos e inclusive

reducción de basura de puntos de disposición final existentes, existen

eventos como erupciones volcánicas que generan en el ambiente gran

cantidad de cenizas que al depositarse crean un manejo especial.

La catástrofe probablemente interrumpe el sistema normal de recolección

de residuos en general y agregara más cantidad, inclusive cuando exista

una rápida respuesta en ocasiones los vehículos recolectores no pueden

llegar a los puntos de almacenamiento porque los caminos se encuentran

obstruidos. (Ref. Manejo de Residuos Sólidos en situación de Desastre)

Figura N°2.04 Desechos abandonados

2.6.3. ETAPAS DE GESTION DE DESECHOS

2.6.3.1. PRINCIPIOS RECTORES

43

Los elementos clave de la política medio ambiental, para garantizar una

gestión ambientalmente racional de los residuos de demolición se base en

un marco regulador comunitario sobre esta materia y son:

- Principio de jerarquía de la gestión de los residuos: será prioritaria la

minimización de los residuos de construcción y demolición, evitando su

generación o procurando la máxima reducción de residuos, cuando la

anterior no sea posible, así como evitando o reduciendo las propiedades

peligrosas que este tipo de residuos pudiera tener. Cuando su

generación sea inevitable deberá ser por este orden reutilizados

reciclados sometidos a otras formas de valorización o depositados de

forma segura en caso de no ser posible su valorización.

- Principio de proximidad: los residuos deberán tratarse lo más cerca

posible al lugar donde se generaron sin que ellos suponga una menor

eficacia de las operaciones de tratamiento.

- Principio de autosuficiencia: Este criterio debe ser entendido en un

contexto de constantes traslados de residuos y en una situación del

mercado de gestión de residuos que es imposible modificar de raíz.

- Principio de quien contamina paga: Todos los costos relativos al

proceso de gestión de los residuos de demolición deben ser tenidos en

cuenta para su correspondiente repercusión económica. Todo aquel que

cause algún daño medio ambiental deberá asumir los costos de su

prevención o de la compensación correspondiente.

- Responsabilidad del productor: El productor de residuos debe

prevenir en lo posible su generación y hacer frente a la responsabilidad

de su correcta gestión ambiental.

- Responsabilidad compartida: todos los agentes económicos públicos

y privados incluidos los fabricantes, importadores, distribuidores

yconsumidores deben asumir su parte especifica de responsabilidad en

lo que se refiere a la prevención, valorización y eliminación de

residuos.

- Principios de integración del medio ambiente en el sector

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construcción: Las actuaciones derivadas de la gestión supondrán

mecanismos integradores de una correcta gestión ambiental en el

desarrollo de la actividad inherente al sector de la construcción.

2.6.3.2. MARCO JURIDICO

El mercado jurídico es la base en la que se asienta la práctica de gestión de

residuos pero necesariamente ha de complementarse con la acción de

autoridades nacionales y autoridades locales.

Constitución Política del Perú - Título III, Capítulo II: Del Ambiente y

los Recursos Naturales.

Código del Medio Ambiente y los Recursos Naturales (Decreto

Legislativo N° 613).

Ley del Consejo Nacional del Ambiente (CONAM Ley N° 26410).

Reglamento de Organización y Funciones del CONAM, Decreto

Supremo N° 022-2001-PCM.

Ley del Sistema Nacional de Evaluación del Impacto Ambiental, Ley

N° 27446.

Ley Marco para el Crecimiento de la Inversión Privada Decreto

Legislativo N° 757).

Título XIII del Código Penal - Delitos Contra la Ecología.

Formalización de denuncias por los delitos tipificados en el Código

Penal ( Ley N° 26631).

Ley de Áreas Naturales Protegidas (Ley N° 26834).

Ley de Evaluación de Impacto Ambiental para Obras y Actividades

(Ley N°26786).

Ley del Fondo Nacional del Ambiente (FONAM Ley N° 26793).

Ley General de Aguas (Ley N° 17752).

Ley General de Salud (Ley N° 26842).

Ley Orgánica para el Aprovechamiento de los Recursos Naturales (Ley

N° 26821).

Ley Sobre la Conservación y Aprovechamiento Sostenible de la

Diversidad Biológica Ley N° 26839).

Ley Forestal y de Fauna Silvestre (Ley N° 27308).

45

Ley General de Residuos Sólidos (Ley N° 27314).

Decreto Supremo N' 056-97-PCM y 061-97-PCM – Casos en que

aprobación de EIA o PAMA requieren opinión técnica del INRENA.

(Ref. Bedoya)

2.6.3.3. MODELO DE GESTIÓN

2.6.3.3.1. Desarrollo del modelo de gestión.

Se propone un modelo de la gestión de residuos de demolición

generados con independencia de su origeny procurando dar

solución global para todos ellos.

De acuerdo al principio de jerarquía se dará prioridad a la

valorización de los residuos frente a la eliminación que deberá

constituir la última opción deseable, no obstante la recuperación y

reciclaje es a menudo costosa y en ocasiones inviable, la gestión

contempla que determinadas fracciones de residuos, precisaran de

la correspondiente vía de eliminación final, pues aún en el mejor

de los escenarios posibles no podrán ser reducidos en origen ni

aprovechados para obtener una nueva utilidad de los mismos.

Dada la situación actual serán también prioritaria la adecuación de

los vertederos incontrolados existentes y la restauración de zonas

degradadas.

BIBLIOGRAFÍA.

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CONSTRUCCIÓN. 10 de Julio 2010 [http://habitat.aq.upm.es/boletin /n2/aconst

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de

grado para obtener el Título de Ingeniero civil. Instituto Politécnico Nacional.

Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura. E.S.I.A. Unidad Zacatenco.

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