El concreto reciclado como agregado

El presente documento es una
adaptación al artículo publicado en la
revista Concrete International de
octubre de 1986. “Recycled Concrete as
Aggregate” por Stephen W Forster.
EL CONCRETO RECICLADO COMO AGREGADO
Sus Propiedades y usos como una alternativa de agregados para el concreto de
los pavimentos rígidos
El presente documento es sobre el actual conocimiento en el uso del concreto
reciclado como agregado para las construcciones de concreto. Por las
presiones económicas y ambientales se considera justificable el uso del concreto
reciclado como fuente alternativa de nuevos agregados. No obstante el concreto
reciclado puede tener algunas propiedades diferentes al hecho con los
agregados naturales, se puede usar para fabricar concretos fuertes y durables
con la debida atención en las pruebas de laboratorio, diseño de mezcla, y
construcción.
Normalmente las razones económicas son las primeras que se consideran para
la tecnología del reciclaje, sin embargo los beneficios ambientales cada vez
son más importantes.
En áreas donde existe una baja disponibilidad de agregados vírgenes, o el
abastecimiento del mismo es costoso por los altos costos de la tierra, o existe
una regulación ambiental adversa, reciclar es la única solución económicamente
viable.
Por otro lado en ocasiones se tienen incentivos económicos para la
reutilización del concreto ya que en algunas áreas no hay facilidad para
disponer apropiadamente de los escombros o del material de concreto de
desecho,. Igualmente siempre se puede considerar que cuando un pavimento
de concreto será removido para ser reemplazo por uno nuevo, el proyecto es un
buen candidato para usar la técnica del reciclaje, sirviendo el pavimento viejo
como fuente de agregado en el nuevo concreto.
Con lo anterior, adicional de ser eliminado el costo de disposición final se
pueden generar ahorros adicionales en los montajes de plantas de agregados en
el sitio, eliminando los costos de transporte.
En 1971 los resultados de un estudio dirigido por el Departamento de Carreteras
de Texas y el Instituto de Transporte de Texas, indicaron que por ese entonces
pocos estados consideraban el reciclaje de los pavimentos existentes para otro
uso diferente al de la estabilización de afirmados.
Normalmente el concreto removido de una autopista se disponía en rellenos o
era usado para el control de erosión en diques, pero por el impacto económico
que genera en el uso de los recursos naturales y la energía requerida para tales
procesos, este ejercicio ha cambiado,
Sin embargo los propósitos iniciales del reciclaje de concreto como material de
agregado ha generado una serie de cuestionamientos. Primero, ¿la calidad del
nuevo concreto que contiene el material reciclado en comparación con el
concreto viejo o con el concreto hecho con agregado natural? ¿Puede el
concreto triturado dar agregados de calidad? ¿Pueden los refuerzos ser
fácilmente removidos? ¿Podría el reciclaje para estos propósitos ser una
alternativa económicamente viable contra un material natural?
Las anteriores preguntas y muchas otras sobre el reciclaje de concreto han sido
contestadas en los últimos 15 años. Este documento resume entonces, los
actuales conocimientos de las características y propiedades del material de
reciclaje de concreto cuando se usa como agregado en los nuevos concretos.
PROPIEDADES DEL AGREGADO DEL CONCRETO RECICLADO
Pruebas al agregado. Varios estudios de laboratorio han comparado las
propiedades del agregado resultante a partir de concreto triturado con las
propiedades del agregado natural. Los trabajos iniciales fueron realizados por
Alan Buck de la Estación Experimental Waterways del Cuerpo de Ingenieros de
Estados Unidos (WES)1
Buck examinó las propiedades del agregado a partir de concreto triturado con
contenido de gravas chert (grueso) y arenas naturales (finos) y un segundo
agregado a partir de concreto triturado con caliza (grueso) y arena natural
(finos). Estos agregados manufacturados fueron ensayados y comparados con
agregados naturales y fueron incorporados en mezclas de concreto para futuras
comparaciones. Los resultados de los ensayos de absorción y gravedad
específica se muestran en la tabla 1.
Tabla 1. Propiedades del agregado natural y de concreto triturado (después de Buck, 1973)
Material reciclado
Concreto con Concreto con
Chert
caliza
Fracción gruesa
Absorción
4.0 - 4.3
3.9
Gravedad específica 2.43 - 2.44
2.52
Fracción fina
Absorción
7.6 - 9.0
Gravedad específica
2.36
Material natural
Grava de
Chert
Caliza picada
2.6
0.8
2.52
2.67
Arena
0.4
2.63
La inspección visual del concreto triturado indicaba buenos tamaños de
partícula. El agregado fino producido no coincidía con los requerimientos de
gradación normal, pero era utilizado en la producción de mezclas del concreto.
Los resultados de los estudios realizados por WES, el Departamento de
Transporte de Iowa, el Instituto Tecnológico de Massachussets, el Departamento
de Transporte de Minnesota, el Departamento de Transporte de Michigan, y la
Administración Federal de carreteras (FHWA) son agrupados por Yrjanson2.
Todos ellos encontraron que las partículas de agregado producidas por el
concreto triturado tienen buen tamaño, alta absorción, y baja gravedad
específica comparado con agregados minerales naturales.
El Departamento de Transporte de Michigan3, en una investigación de
laboratorio, tomó diferentes materiales de concreto triturado para compararlo
con agregados naturales. La tabla 2 muestra estos resultados.
Tabla 2. Propiedades del agregado natural y de concreto picado (después de Fergus, 1981)
Material reciclado
Fracción gruesa
Absorción
Gravedad específica Bulk
Fracción fina
Absorción
Gravedad específica Bulk
Un
reciclado
3.43 - 5.00
2.31-2.40
Dos
reciclados
8.36
2.11
7.17-8.31
2.15-2.23
-
Material natural
Grava
1.02
2.67
1.38
2.60
En el estado de Michigan también se ensayo un material de concreto que había
sido doblemente reciclado. La gravedad específica fue aun menor (2.11) y la
absorción mucho mayor (8.36%) que un material reciclado una sola vez.
Estos resultados son lógicos, con cada reciclaje sucesivo, la cantidad de
agregado natural disminuye cuando se expresa como porcentaje de material
agregado, y por la cantidad de aligerados, absorbe más cantidad de pasta de
cemento. Interesantemente, la pérdida de reducción de ruido del material
reciclado fue menor (0.9 – 2.0) que el del agregado natural (3.9)
Pruebas del Concreto. Buck1 realizó todas las mezclas de concreto reciclado
con una relación agua cemento de 0.49, un contenido de aire de 6 ± ½% y un
asentamiento de 2½ ± ½ pulgada. (63 ± 13 mm).
El encontró que el concreto hecho con agregado fino y grueso del concreto
reciclado tiene menores asentamientos y mayores contenidos de cemento
comparado con mezclas hechas con cualquier agregado y arena natural fina.
También notó que el concreto a partir del material agregado reciclado tiene
resistencias a la compresión de 300 a 1300 psi (2068 a 8962 kPa) menos que el
de concreto de referencia durante el periodo de prueba (edades mayores a 180
días).
Los resultados en los ensayos de congelamiento dependen del tipo de agregado
original. El agregado grueso del concreto reciclado susceptible a congelado y
descongelado se comporta mejor como agregado en un nuevo concreto que el
concreto que contiene piedras gruesas como agregado (aunque para afirmar
que exista realmente un aceptable desempeño habría que revisar caso por
caso)
Sin embargo un concreto nuevo hecho con concreto reciclado que contiene
agregados originalmente resistentes a congelamiento y descongelamiento tiene
un desempeño algo más bajo que el concreto nuevo hecho con agregados
naturales. De todos modos ambos tienen buen desempeño.
Finalmente, Buck encontró que el cambio de volumen en respuesta a los
cambios de temperatura o incremento en la humedad era similar para las
mezclas de concretos reciclados y para las de control.
Yrjanson2 presentó las siguientes conclusiones acerca del concreto reciclado en
su documento:
1. El uso de concreto triturado como agregado grueso no tiene un efecto
significante sobre las proporciones en las mezclas o en su trabajabilidad
comparados con las mezclas de comparación o control
2. Cuando el concreto triturado se usa como agregado fino, la mezcla es menos
trabajable y necesita mayor cantidad de agua y a veces más cemento. Pero
al sustituir el agregado fino del reciclado por arena natural en un 30%, la
trabajabilidad del concreto resultante alcanza los niveles de una mezcla
convencional.
3. La resistencia al congelamiento y descongelamiento de un concreto hecho
con agregados reciclados es usualmente mayor al hecho con agregados
naturales.
4. El uso de agregados reciclados no tiene ningún efecto significativo en las
respuestas de volumen de los especímenes de concreto por cambios de
temperatura o humedad.
5. El uso de material reciclado de concretos con baja resistencia no resulta en
la reducción de la resistencia a la compresión del concreto.
6. El uso de reductores de agua adicionada a la mezcla para bajar el contenido
de agua es eficiente en el incremento de resistencias de mezclas de concreto
que contienen concreto reciclado como agregado.
Fergus3 reportó que el Departamento de Transporte de Michigan utilizó varios
porcentajes de concreto reciclado en el agregado fino para determinar su efecto
en las mezclas. También utilizaron varios porcentajes de concreto bituminoso
reciclado en la mezcla para simular contaminación que puede ocurrir en la
práctica. Realizaron sus mezclas con una relación agua cemento de 0.43, un
factor cemento de 564 lb/yd3 (332 kg/m3) y una inclusión de aire del 5.5 ± 1.5%.
Los resultados de esta investigación coinciden con los encontrados por Buck y
Yrjanson. El asentamiento de las mezclas con concreto reciclado fue menor que
el de las mezclas de referencia debido a la diferencia en la trabajabilidad. La
resistencia a la compresión y la flexión del concreto reciclado fueron ligeramente
menores que las de las mezclas de referencia hechas con agregados de gravas,
pero aún excedían las especificaciones mínimas del Departamento de
Transporte de Michigan para un pavimento de concreto.
Los materiales reciclados provenientes de concretos bituminosos picado
(baches, remoción de sobrecapas, etc.) incluidos en un bajo porcentaje como
agregado no afecto significativamente el concreto a menos que se tuviera
fracciones de finos bituminosos que, ocupan
los vacíos afectando las
resistencias de nuevo concreto.
Los concretos reciclados exhiben una durabilidad superior a la de la mezcla de
referencia.
Reciclaje de pavimentos agrietados
El uso de agregados provenientes del reciclaje de pavimentos agrietados
presenta algunas consideraciones. Puede este material reciclado inducir el
agrietamiento en el nuevo concreto, o este problema puede aliviarse o
desaparecer por el proceso de reciclaje.
Antes de llevar a cabo un proyecto de reciclaje usando un pavimento de
concreto agrietado, el Departamento de Transporte de Minnesota realizo un
estudio de laboratorio4 para determinar el comportamiento de material agrietado
reciclado cuando es utilizado como agregado en el nuevo concreto. Para el
trabajo se tomo una muestra con una sección de 3 pies (0.98 m) por el ancho
de la vía a intervenir y fue triturado para usarlo en la prueba de laboratorio.
Los cuatro diseños de mezclas estudiados fueron así: 1) 100% agregado
reciclado; 2) Agregado grueso reciclado y agregado de arena fina natural; 3) La
misma mezcla 2, sustituyendo el 10 % de cenizas volantes por cemento; 4) La
misma mezcla 2, sustituyendo el 20% de cenizas volantes por 15% en cemento.
También se realizo una mezcla de referencia con agregados naturales y
sustituyendo 20% de cenizas volantes por 15% de cemento.
Al igual que otros investigadores, encontraron que el material reciclado que
pasa por el tamiz No. 4 (4,75 mm) era muy angular e incrementaba
sustancialmente la demanda de agua para mejorar la trabajabilidad. La mezcla
1 (agregado fino reciclado) requirió 333 lb/yr3 (197.5 kg/m3) de agua, contra 250
a 260 lb/yr3 (48.3 a 15.4 kg/m3) de la mezcla de referencia. El incremento en la
demanda de agua resultó en un incremento en el contenido de cemento.
Las resistencias a la compresión fueron iguales o superiores a las de las
mezclas convencionales y no tuvieron problemas con el contenido de aire.
Basado en los anteriores resultados, tres mezclas adicionales se realizaron.
Todo el material reciclado pasaba el tamiz de ¾ de pulgada (19 mm) y del 0 a
5% pasaba el tamiz No 4 (4.75 mm). Una de las mezclas no tenía cenizas
volantes, una tenía el 10% de cemento reemplazado por cenizas volantes, y la
tercera tenía 15% de cemento reemplazado por 20% de cenizas volantes.
Para evaluar la susceptibilidad del agrietamiento, las mezclas fueron sometidas
a pruebas de congelamiento y descongelamiento. En comparación con el
concreto nuevo que contiene agregado natural agrietado, el concreto con el
agregado de reciclaje agrietado fue algo más resistente a la acción del
congelamiento y descongelamiento. Las mezclas con el 10% y 20% de cenizas
volantes presentaron una gran reducción del potencial de agrietamiento.
Adicional las cenizas volantes también actuaron como plastificante reduciendo
la cantidad de agua necesaria, haciendo las mezclas más trabajables.
Basados en estos resultados de laboratorio, el estado rehabilitó la carretera 59
U.S. utilizando el concreto reciclado como agregado grueso en la nueva mezcla.
La gravedad específica del agregado grueso reciclado era 2.41 y su absorción
del 4.4%. Arenas naturales fueron usadas como agregado fino y el 20% de
cenizas volantes fueron sustituidas por 15% de cemento.
El promedio de resistencia de los núcleos de concreto tomados fue de 4590 psi
(31.6 Mpa) a los 60 días. El material reciclado pasa No 4 fue usado como
material estabilizador en la base.
Contenido de sal del pavimento reciclado.
Como parte del estudio de Michigan3, el contenido de cloruro de sodio del
material agregado del concreto reciclado fue examinado, ya que grandes
contenidos de roca salina son usados para descongelar las avenidas de
Michigan. En el material reciclado se encontraron contenidos menores a 2 lb/yd3
(1.2 kg/m3) que es inferior al nivel crítico de NaCl de 4 lb/yd3 (2.4 kg/m3)
utilizado para las cubiertas de puentes.
Por lo anterior se concluyó que no hay restricciones en el uso del material de
reciclado por contenido de sales. Es más como el material reciclado es usado
únicamente como una proporción del agregado total, el nivel de cloruros en el
nuevo concreto es cada vez menor.
Como parte de un proyecto de reciclaje, Connecticut5 examinó el contenido total
de cloruros del material del concreto reciclado. Los resultados encontrados
fueron de 12 lb/yd3 (7.1 kg/m3) a un nivel de 1.5 pulgadas (38 mm), 0.96 lb/yd3
(0,57 kg/m3) a un nivel de 4 pulgadas (102 mm), y 0,27 lb/yd3 (0,16 kg/m3) a un
nivel de 6.5 pulgadas (166 mm).
La nueva mezcla del proyecto hecha con el agregado de concreto reciclado
contiene 1.93 lb/yd3 (1.14 kg/m3) total de cloruro, y se uso una malla como
refuerzo. Por otra parte, en Wisconsin se decidió el uso de acero cubierto de
epóxico sobre un CRCP en un proyecto donde el agregado proveniente de un
reciclaje tenia de 1.5 a 2.0 96 lb/yd3 (0.9 a 1.2 kg/m3) en los niveles de cloruro
Resumiendo, es aconsejable revisar el contenido de cloruro de sodio de
cualquier material reciclado, del cual se pueda predecir que tenga excesos de
sal y así poder calcular el contenido de sal más apropiado para la nueva
mezcla. O pensar en tomar alguna decisión más drástica para evitar futuros
problemas como el uso de refuerzo. Sin embargo hasta el momento no se han
obtenido niveles críticos de pavimentos por cloruros
Reciclaje y la reacción álcali – agregado
Tres cosas son necesarias para causar daño por la reacción álcali – agregado:
1) Un agregado con suficiente cantidad de reactivos que sean altamente soluble
en soluciones alcalinas; 2) Suficiente solución agua álcali de alguna fuente
(usualmente cemento) para llevar el pH del líquido en el concreto hasta 14
produciendo un hinchamiento en el gel álcali – sílice; y 3) Suficiente agua para
mantener la solución dando la humedad necesaria para el hinchamiento del gel.
Las consecuencias del uso de material de concreto reciclado el cual haya sufrido
reacciones álcali agregado en un nuevo concreto aún no han sido estimadas.
Sobre el presente tema del concreto reciclado, se deben resolver varias
preguntas. ¿Qué tan impactante es la reacción y sus consecuencias al
momento del reciclaje? Se completa la reacción – es decir, ¿todo los
constituyentes reactivos han reaccionado?.
Si con exámenes petrográficos u otros ensayos se contestan las anteriores
preguntas, el material puede ser usado. Por otra parte, tan solo el uso de
cemento bajo en álcalis en el nuevo concreto no es garantía para prevenir una
futura reacción álcali agregado del material reciclado ya que la reacción de los
morteros y otros agregados dentro del mismo material reciclado puede
continuar.
El único camino seguro para monitorear los materiales con este problema
potencial es realizar pruebas de expansión en barras de mortero a largo plazo
(ASTM C-227) proveniente del material reciclado, en cementos con varios
contenidos de álcalis, para así determinar que nivel de álcali es aceptable. Si la
reacción se da entre los materiales reciclados, se puede pensar que no existe
un nivel de álcali en el cemento que sea lo suficientemente bajo para prevenir la
reacción.
La adición de cenizas volantes en la mezcla pueden ayudar a prevenir la
reacción. Se ha especulando que el uso de piedra caliza puede reducir la
probabilidad de reacción álcali – agregado6, pero esto no ha sido probado
concluyentemente. Las reducciones en el tamaño del agregado proveniente del
reciclado también pueden ayudar a controlar el problema de reacción. Por lo
anterior la pregunta sobre la reacción álcali – agregado en el material reciclado
requiere más investigaciones y un continuo trabajo al respecto..
Experiencias de campo con reciclaje de concreto
Gracias a los resultados de los proyectos que han incorporado el uso de
concreto reciclado como agregado en las nuevas mezclas, varios factores han
sido aprendidos. Estos deben tenerse en cuenta en la planeación y conducción
para los futuros proyectos de reciclaje. Iowa7 tiene uno de los primeros
proyectos de reciclaje sobre la ruta U.S 75 en 1976.
Ellos apilaron todo el concreto reciclado proveniente de una segunda trituración
(con tamaño menor a 1½ pulgada (38 mm) en una sola camada encontrando
problemas de segregación así como inconsistencias en la alimentación en las
plantas. Entonces decidieron separar el material en la malla de 3/8 de pulgada
(9.5 mm) en posteriores proyectos, lo que disminuyó el problema.
Ya que al utilizar el material reciclado como agregado grueso y fino produjo una
mezcla áspera la cual era casi inmanejable, se adicionó un 15% de arena de
concreto lo cual hizo que la mezcla fuera más trabajable.
Se encontró que se requería menos cantidad de inclusores de aire para alcanzar
el contenido de aire ideal aún comparándola con una mezcla convencional. Lo
anterior reafirma la importancia de controlar la cantidad de contaminantes del
material reciclado ya que estos tienen un efecto en el contenido de aire del
nuevo concreto.
También se encontró que aproximadamente del 75 al 80% del pavimento es
recuperado como material triturado. Usando la experiencia obtenida en el
proyecto inicial, Iowa dirigió otros dos proyectos adicionales en 1977. Al igual
que en el primer proyecto, el material triturado era bajo en finos (22 a 24% pasa
tamiz No 4 /4.75 mm)).
Con tres agregados mezclados (agregado fino y grueso reciclado, más arena de
concreto) se controló la segregación del material reciclado y se hizo la mezcla
más trabajable. También se encontró que si se realizaban unas buenas practicas
en el procesamiento del material no se hacía necesario hacer un lavado del
mismo.
Minnesota4 ejecuto un proyecto de reciclaje en el sureste del estado en 1980 en
la U.S. 59 . Este fue un proyecto de un pavimento agrietado cuyos resultados
fueron anteriormente discutidos. Sin embargo, varias de las conclusiones
encontradas en este proyecto son aplicables a los proyectos de reciclaje en
general. Como en Iowa, Minnesota encontró que el material triturado que pasa
por el tamiz No 4 (4.75 mm) es muy angular y trae como resultado un
incremento del agua y del contenido de cemento cuando se usa en la mezcla.
Para evitar esta situación, Minnesota removió el material menor del tamiz No 4
(4.75 mm) del concreto triturado y lo utilizó como estabilizador en el material de
base. Inclusive en este uso, el material necesitó constante humedecimiento
para llegar a la densidad esperada. El proyecto probó que los estimativos del
material reciclado para la obtención de agregados gruesos y un 40 % de arenas
naturales fueron muy cercanos. Éstos proyectos son realmente representativos
entre los que han sido hasta ahora construidos.
Especificaciones del agregado reciclado
Varios estados (Iowa, por ejemplo8) han desarrollado especificaciones para
remoción, trituración, acopio, e incorporación de materiales reciclados en el
nuevo concreto. Estas especificaciones cubren todas las etapas de construcción
y a las cuales el lector puede referirse para completar la información. A
continuación se genera una discusión general de las especificaciones que son
directamente concernientes al material agregado de reciclado.
Remoción y contaminación.
Algunos límites deben ser considerados sobre la contaminación permitida en el
material reciclado, así sea sobrecapas de asfalto, parches, sello de juntas, o
material de subbase. Se ha encontrado que algo de concreto asfáltico adherido
no daña la mezcla y puede ser permitido.
Partido y acopio
El máximo tamaño de material permitido debe ser especificado, el cual puede
variar dependiendo del uso del concreto, sin embargo, el tamaño máximo
normalmente especificado es que el 100% sea menor de 1½ pulgada (38 mm).
El tamaño máximo especificado tiene que ser menor (por ejemplo, 100% menor
de ¾ de pulgada (19 mm)), si el material proviene de un reciclado de un
pavimento agrietado
Las técnicas normales de acopio se deben seguir, y los materiales entre los
límites de más y menos de 3/8 pulgada (9.5 mm) deben ser acopiados por
separado para evitar la segregación. El lavado no es normalmente necesario
pero este va de acuerdo con las condiciones individuales de cada trabajo. Se
debe tener en cuenta el porcentaje de material menor del tamiz 200 (0.75 mm)
Proporción de mezclas
El material reciclado triturado puede ser usado para agregado grueso y fino, sin
embargo usar del 15 al 30% de arena natural en los finos puede mejorar la
trabajabilidad y el acabado de la mezcla.
La dosificación de mezclas puede ser determinada a partir de mezclas de
pruebas en laboratorio. Se debe buscar que la proporción de material grueso y
fino reciclado sea la misma relación a la que es producida en la trituradora.
El contenido de cemento va relacionado de acuerdo con la resistencia deseada
como lo es en una mezcla convencional, y el contenido de agua la necesaria
para poder garantizar una adecuada trabajabilidad y acabado sin ser tan alta
que se requiera mayor contenido de cemento para mantener la resistencia
Como se anoto previamente para mejorar estas características se pueden usar
adiciones de agregados finos naturales, manteniendo el contenido de agua a
una nivel razonable. También los reductores de agua pueden ser considerados
en las especificaciones para mantener las relaciones agua – cemento en un
nivel aceptable. Reductores de vacíos y cenizas volantes también incrementan
la trabajabilidad.
Durabilidad
La durabilidad del concreto debe ser revisada en el laboratorio de acuerdo con la
norma ASTM C-666 o algún método equivalente. Si un material reactivo álcali –
agregado es reciclado, las características de expansión del nuevo concreto
deben ser verificadas con la norma ASTM C-227 o equivalente para determinar
si su comportamiento será aceptable.
Inclusión de aire
El contenido de aire puede ser especificado y obtenido usando un reductor de
aire como en una mezcla convencional. Si el material reciclado tiene aire
incluido, la especificación de aire para el nuevo concreto debe ser mayor ya que
incluirá la del material reciclado más el especificado de la inclusión del nuevo
concreto.
Cuando el contenido de aire del material reciclado no se tiene en cuenta en la
medida del contenido de aire del nuevo concreto, se puede considerar como un
factor de seguridad en el nuevo mortero.
La presencia de contaminantes orgánicos puede causar altos contenidos de aire,
por lo tanto se pueden necesitar reductores de aire.
Conclusiones
El concreto reciclado es una alternativa viable de los agregados naturales
usados en el concreto para la construcción, particularmente en donde los
agregados naturales tienen que ser transportados a distancias considerables y
la disposición final del concreto viejo es un problema. Las experiencias han
mostrado que con una apropiada planeación, técnicas de construcción y pruebas
de control, la calidad de concreto hecho usando agregados de material reciclado
es apropiada
El material reciclado puede controlarse utilizando muchos de los ensayos
usados para los agregados naturales. El concreto reciclado tiende a tener
mayor índice de absorción y menor gravedad específica que los materiales
naturales. El material reciclado triturado tiene buena forma en sus partículas.
Las evaluaciones de laboratorio realizadas al material reciclado, son iguales a
las de cualquier agregado nuevo, poniendo especial cuidado en los diseños de
las mezclas y ensayos de prueba. Si el material reciclado es usado para el
agregado fino, la aspereza reduce la trabajabilidad de la mezcla. Esta puede ser
compensada por la sustitución de agregados finos naturales por material
reciclado, incrementando el contenido de agua (por lo tanto, de cemento),
adicionando
reductores de agua, adiciones de cenizas volantes o una
combinación de éstas.
La resistencia al congelamiento y descongelamiento del concreto hecho con
material reciclado es generalmente mejor que la de un concreto hecho con
agregados naturales.
La durabilidad del concreto final hecho de un material proveniente de un
pavimento reciclado agrietado es mejor que la de un concreto original, y puede
ser mejorado más aún, si se especifica un tamaño máximo mínimo en el material
reciclado. La sustitución de cemento por cenizas volantes parece reducir la
tendencia de agrietamiento en la mezcla de concreto reciclado.
Las resistencias a la compresión y a la flexión del concreto reciclado tienden a
ser ligeramente menores que las de los concretos con agregados naturales, sin
embargo las resistencias mínimas requeridas son fácilmente obtenidas con un
apropiado diseño de mezclas.
En los estudios que examinaron los posibles problemas del concreto reciclado
contaminado con sal, las opiniones difieren sobre si los niveles de cloruro de
sodio son suficientes para afectar las resistencias. Por lo tanto requieren más
investigación para determinar el nivel en el cual el contenido de sal en el material
reciclado comienza a deteriorar la nueva mezcla, particularmente cuando es
usada en pavimentos, donde se presentan diferentes condiciones de corrosión a
las que se tienen en los puentes.
El uso de concretos reciclados que sufren de la reacción álcali agregado no ha
sido adecuadamente estudiado Hasta el momento la mejor evaluación al
respecto es la prueba de expansión de la probeta (ASTM C-227) para
determinar este comportamiento. El uso de cenizas volantes puede reducir esta
reacción. Futuras investigaciones son necesarias en esta área.
Las especificaciones para agregados de concreto reciclado deben tener el
comportamiento y los requerimientos que se aplican a los agregados naturales.
Se debe centrar una gran atención en la trabajabilidad de la nueva mezcla y las
variantes para mejorar la misma..
Las mezclas de laboratorio deben ser preparadas y evaluadas para establecer la
adecuada mezcla de diseño. Dependiendo de la condición de esfuerzos del
pavimento reciclado, las especificaciones deben incluir las prueba de
durabilidad, expansión, permeabilidad y esfuerzo.
Adenda
La Administración Federal de Carreteras (FHWA) inició el Proyecto Demostrativo
No 47 (DP47). Reciclado de Pavimentos de Concreto de Cemento Portland, en
mayo de 1978, y está está aún activa. Un número de estados tiene la dirección
de proyectos de reciclaje bajo el DP47 y el interés continuo de seguir
participando. El director de proyecto, John D´Angelo, de la división de
demostración de proyectos, FHWA, puede ser contactado para futuras
informaciones.
Una síntesis del estudio sobre reciclaje de pavimentos de concreto esta
inicialmente conducida por William Yrjanson para el Programa Cooperativo
Nacional de Investigación de Carreteras (Proyecto 17-06, Reciclado de
Pavimentos de Concreto de Cemento Portland), un reporte puede ser preparado
para resumir los actuales conocimientos y prácticas en esta área.
Referencias
1. Buck, A. D., “Recycled Concrete” Highway Research Record No 430,
Highway Research Board, 1973, pp1-8
2. Yrjanson, W. A., “Recycling Portland Cement Concrete,” Proceedings,
National Seminar on PCC Pavements Recycling and Rehabilitation, Publication No FHWA-TS- 82-208. Federal Highway Administration,
Washington, D.C., Dec. 1981, pp. 128-133.
3. Fergus, J. S., “Laboratory Investigation and Mix Proportions for Utilizing
Recycled Portland Cement Concrete as Aggregate,” Proceedings, National
Seminar on PCC Pavements Recycling and Rehabilitation, -Publication No
FHWA-TS- 82-208. Federal Highway Administration, Washington, D.C., Dec.
1981, pp. 144-160.
4. Halverson, A. D., “Recycling Portland Cement Concrete Pavements,” Report
No FHWA-DP-47-3, Federal Highway Administration, Washington, D.C.,
Mayo 1981, 66 pp.
5. Lane, K. R., “Construction of a Recycled Portland Cement Pavement,” Report
No 646-1-80-12, Connecticut Department of Transportation, Wethersfield,
Sept. 1980, 47 pp.
6. Heck, William J., “Study of Alkali-Silica Reactivity Test to Improve Correlation
and Predictability for Aggregates,” Cement, Concrete, and Aggregates, V.5,
No. 1, summer 1983, pp 47 – 53.
7. Bergren, J. V., and Britson, R. A., “Portland Cement Concrete Utilizing
Recycled Pavement,” Report No FHWA-DP-47-1, Federal Highway
Administration, Washington, D.C., Jan. 1977, 35 pp.
8. Huisman, C. L., and Britston, R. A. “Recycled Portland Cement Concrete:
Specifications and Quality Control.” Proceedings, National Seminar on PCC
Pavements Recycling and Rehabilitation, -Publication No FHWA-TS- 82-208.
Federal Highway Administration, Washington, D.C., Dec. 1981, pp. 140-143
Miembro de la ACI, Stephen W. Foster, Malean. Va. Se ha desempeñado como
geólogo en la División de Pavimentos, Oficina de Ingeniería y Operación,
Desarrollo e Investigación de Carreteras, Administración Federal de Carreteras
desde 1975. Foster ha trabajado en las áreas de ensayos de agregados,
propiedades friccionantes de agregados y pavimentos, y propiedades de
pavimentos y reparación. Es B.S. en geología de Union College y Ph.D. en
geología de Syracuse University. Ha sido miembro del comité ACI 221.
Agregados.