ÁÁRIDOS RECICLADOS RIDOS RECICLADOS PARA APLICACIONES PARA APLICACIONES
DE HORMIGDE HORMIGÓÓN NO N NO ESTRUCTURALESTRUCTURAL
Marta Sánchez de JuanLaboratorio Central de Estructuras y Materiales
CEDEX
Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011
marzo de 2011
I Mañana de la Edificación
CONTENIDOCONTENIDO
1. Definiciones2. Normativa sobre Hormigón Reciclado en la EHE
1. Hormigón no estructural2. Hormigón reciclado
3. Experiencia española4. Propiedades del árido reciclado procedente de
RCDs5. Propiedades del hormigón fabricado con árido
reciclado mixto6. Conclusiones
Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011
DEFINICIONESDEFINICIONES
ÁRIDO RECICLADO:
Árido de hormigónÁrido cerámicoÁrido mixto
APLICACIONES
RellenosFirmes de carreteraHormigón no estructuralHormigón estructural
CERÁMICO MIXTOHORMIGÓN
Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011
http://www.cedexmateriales.vsf.es/view/catalogo.aspx
NORMATIVA: HORMIGNORMATIVA: HORMIGÓÓN NO ESTRUCTURALN NO ESTRUCTURAL
Según el anejo nº18 “Hormigón no estructural” de la Instrucción de Hormigón Estructural, EHE-08, se definen como hormigones de uso no estructural, aquellos hormigones que no aportan responsabilidad estructural a la construcción pero que colaboran en mejorar las condiciones durables del hormigón estructural o que aportan el volumen necesario de un material resistente para conformar la geometría requerida para un fin determinado. Esta tipología de hormigones, según la EHE, se puede clasificar en:
- Hormigón de limpieza (HL)- Hormigón no estructural (HNE)
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HNE-15/C/TMContenido mínimo de
cemento 150 kg/m3
NORMATIVA: HORMIGNORMATIVA: HORMIGÓÓN NO ESTRUCTURALN NO ESTRUCTURAL
Según el anejo 18 “Hormigón no estructural” de la Instrucción de Hormigón Estructural, EHE-08, se puede emplear hasta un 100% de áridos gruesos reciclados procedentes de hormigón.
≤ 0,05%Contenido de cloruros≤ 0,8% Contenido de sulfatos (SO3)≤10% Desclasificados inferiores≤5% Contenido de arena (<4 mm)≤5%Contenido de material cerámico≤1%Contenido de asfalto≤1%Contenido de metales, vidrios, materiales blandos, betún ≤1%Material de densidad ≤1000 kg/m3
≤7% Absorción
EXC
LUSI
ÓN
DE
LOS
ÁR
IDO
S R
ECIC
LAD
OS
MIX
TOS
Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011
CONSIDERACIONES ADICIONALESCONSIDERACIONES ADICIONALES
Composición de los residuos de construcción
Normativa internacional permite el uso de áridos reciclados cerámicos o mixtos
Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011
4,0% 5,0%
4,0%7,0%
0,3%
0,2%
5,0%
2,5%
1,5%
0,5%
4,0%12,0%
54,0%
Cerámicos (54%)
Hormigón (12%)
Piedra (5%)
Arena,grava y áridos (4%)
Madera (4%)
Vidrio (0,5%)
Plástico (1,5%)
Metales (2,5%)
Asfalto (5%)
Yeso (0,2%)
Papel (0,3%)
Basura (7%)
Otros (4%)
NORMATIVA INTERNACIONAL: HORMIGNORMATIVA INTERNACIONAL: HORMIGÓÓN RECICLADON RECICLADO
≤ 0,05%<0,04≤1%-<0,15% -<0,06% -Contenido de cloruros
25 N/mm220N/mm2-20N/mm2-20N/mm216N/mm216 N/mm2APLICACIÓN EN HORMIGÓN (fcm)
≤ 0,8% -≤1% ≤1% -≤1%<1% ≤1% Contenido de sulfatos (SO3)
≤10% -------Desclasificados inferiores (%)
≤5% ------≤5%Contenido de arena (<4 mm)
-<4% -≤3% <4% -<5% ≤3%Contenido de finos (<0.063 mm)
≤5%≤30%-≤100%≥80≤100%≤100%≤100%Contenido de material cerámico
≤1%≤1%-≤10% ≤1%≤5%--Contenido de asfalto
≤1%(*)≤3%≤1% (*)≤5% ≤1% ≤5% Contenido de metales, vidrios, materiales blandos, betún
≤1%--≤1% ≤1% ≤1%≤1% Material de densidad ≤1000 kg/m3
------≤10%≤10% Material de densidad ≤1800 kg/m3
≤7% ≤15% ≤12% -≤20% -<18% ≤20%Absorción
-≥2000 --≥1800 ->1600 ≥1500 Densidad seca kg/m3
ESPAÑA EHE-08AlemaniaBrasilReino
UnidoAlemaniaReino UnidoBélgicaRilem
AR DE HORMIGÓNÁRIDO RECICLADO MIXTOÁRIDO RECICLADO CERÁMICO
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CONSIDERACIONES ADICIONALESCONSIDERACIONES ADICIONALES
Composición de los residuos de construcción
Normativa internacional permite el uso de áridos reciclados cerámicos o mixtos
Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011
4,0% 5,0%
4,0%7,0%
0,3%
0,2%
5,0%
2,5%
1,5%
0,5%
4,0%12,0%
54,0%
Cerámicos (54%)
Hormigón (12%)
Piedra (5%)
Arena,grava y áridos (4%)
Madera (4%)
Vidrio (0,5%)
Plástico (1,5%)
Metales (2,5%)
Asfalto (5%)
Yeso (0,2%)
Papel (0,3%)
Basura (7%)
Otros (4%)
PROPUESTA: Modificación del Anejo
18 de la Instrucción EHE para permitir el
empleo de áridos reciclados mixtos
Incrementar el reciclaje de residuos de construcción y demolición generados mediante el estudio de nuevas aplicaciones, en este caso el hormigón no estructural.
Fijar unos requisitos mínimos que deben cumplir los áridos reciclados para poder utilizarlos en hormigón no estructural
Establecer las condiciones de utilización del hormigón reciclado
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CONSIDERACIONES ADICIONALESCONSIDERACIONES ADICIONALES
ANTECEDENTESANTECEDENTES
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Proyecto PREAR “Investigación prenormativa sobre la utilización de áridos reciclados de RCD en aplicaciones no ligadas de firmes de carreteras”
Proyecto CLEAM-Tarea 2.2: “Reciclado de RCDs como Áridos de Hormigones no Estructurales”PARTICIPANTES: CEDEXTECNALIA-ConstrucciónAIDICOUniversidad de CórdobaSacyr
Cintas conductoras
Electroimán Tromel Material 60 – 200 mm
Cabina de triaje
Parrilla de rechazo Material > 200 mm
Material 20 – 60 mm
PLANTAS DE RECICLADO DE PLANTAS DE RECICLADO DE RCDsRCDs
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TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTO
Sistemas de machaqueo
Cabinas de triaje
Separadores magnéticos
Separadores neumáticos (hidrociclones o soplantes)
Separadores hidráulicos
PLANTAS DE RECICLADO DE PLANTAS DE RECICLADO DE RCDsRCDs
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CARACTERIZACIÓN DEL ÁRIDO RECICLADO MIXTO
PROPIEDADES DEL PROPIEDADES DEL ÁÁRIDO RECICLADORIDO RECICLADO
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Partículas ligerasÍndice de lajasCoeficiente de Los Ángeles
Contenido de finosMaterial de origen
ProcesamientoAbsorción y densidad
Resistencia a la helada
GranulometríaComposición
FACTORES DE QUE DEPENDENPROPIEDADES
COMPOSICIÓN (UNE EN 933-11:2009)
PROPIEDADES DEL PROPIEDADES DEL ÁÁRIDO RECICLADORIDO RECICLADO
0-17% Asfalto
0-19 % Yeso<1%Otros
0-10 % Vidrio0-7%Arcilla
2-73 %Árido no ligado17-86 %Base cemento2-53 %Cerámicos
LADRILLO
ASFALTO YESOVIDRIO ARCILLAMADERAPAPEL
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ARIDO NATURAL U HORMIGÓN
ABSORCIÓN Y DENSIDAD
PROPIEDADES DEL PROPIEDADES DEL ÁÁRIDO RECICLADORIDO RECICLADO
-
-
7%
Límite EHE
1,5-1,81,8-2,5Densidad tras secado en estufa (kg/dm³)
-2,0-2,6Densidad de partículas saturada con superficie seca (kg/dm³)
12-15%2-14Absorción 24 horas (%)
Límite normativa internacional
Estudio experimentalPropiedades
y = -24,224x + 63,301R2 = 0,8232
0
5
10
15
1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8
Densidad saturada con superficie seca (kg/dm3)
Abs
orci
ón (%
)
y = -17,286x + 44,819R2 = 0,9126
0
5
10
15
1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6
Densidad de partícula tras secado en estufa (kg/dm3)
Abs
orci
ón (%
)
Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011
ÍNDICE DE LAJAS
PROPIEDADES DEL PROPIEDADES DEL ÁÁRIDO RECICLADORIDO RECICLADO
35
Límite EHE
-6-30Índice de lajas (%)
Límite normativa internacional
Estudio experimentalPropiedades
y = 0,3043x + 7,7342R2 = 0,6333
0
10
20
30
40
0 10 20 30 40 50 60
Contenido de material cerámico (%)
Índi
ce d
e la
jas
(%)
Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011
COEFICIENTE DE LOS ÁNGELES
PROPIEDADES DEL PROPIEDADES DEL ÁÁRIDO RECICLADORIDO RECICLADO
50
Límite EHE
-33-47Coeficiente de LA (%)
Límite normativa internacional
Estudio experimentalPropiedades
Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011
y = -0,2162x + 50,268R2 = 0,7648
20
30
40
50
60
70
0 20 40 60 80 100Cerámico(%)
Los
Ange
les
(%)
Bibliografia Experimental Serie3 Lineal (Serie3)
PARTÍCULAS LIGERAS
PROPIEDADES DEL PROPIEDADES DEL ÁÁRIDO RECICLADORIDO RECICLADO
1%
Límite EHE
Material de densidad ≤1000 kg/m3 <1%1-14Partículas ligeras (%)
Límite normativa internacional
Estudio experimentalPropiedades
PROPUESTA:
-Realización del ensayo de partículas con peso específico
inferior a 1
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RESISTENCIA A LA HELADA
PROPIEDADES DEL PROPIEDADES DEL ÁÁRIDO RECICLADORIDO RECICLADO
18%
Límite EHE
-7-55Resistencia a la helada (%)
Límite normativa internacional
Estudio experimentalPropiedades
EN GENERAL NO SON ADECUADOS
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CONTENIDO DE SULFATOS
PROPIEDADES DEL PROPIEDADES DEL ÁÁRIDO RECICLADORIDO RECICLADO
1%
-
Límite normativa internacional
0,8%0,1-4,4Sulfatos solubles en ácido (SO3) (%)
1%0,1-1,7Compuestos totales de azufre (S) (%)
Límite EHE
Estudio experimentalPropiedades
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,53,0
3,5
4,0
4,5
5,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Absorción 24 horas (%)
Sulfa
tos
solu
bles
en
ácid
o (S
O3)
(%)
LIMITACIÓN DE LA
ABSORCIÓN DEL ÁRIDO RECICLADO
≤ 12%
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PROPUESTA:
% Sulfatos solubles en ácido (SO3)
<1%
y = -17,286x + 44,819R2 = 0,9126
0
5
10
15
1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6
Densidad de partícula tras secado en estufa (kg/dm3)
Abso
rció
n (%
)y = -24,224x + 63,301R2 = 0,8232
0
5
10
15
1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8
Densidad saturada con superficie seca (kg/dm3)
Abso
rció
n (%
)
y = 0,1874x + 3,2975R2 = 0,7381
0
5
10
15
20
0 10 20 30 40 50 60
Contenido de material cerámico (%)
Abs
orci
ón (
%)
OTROS PARÁMETROS RECOMENDADOS
PROPIEDADES DEL PROPIEDADES DEL ÁÁRIDO RECICLADORIDO RECICLADO
DENSIDAD SATURADA CON SUPERFICIE SECA
≥ 2,1 kg/dm3
DENSIDAD SATURADA CON SUPERFICIE SECA
≥ 1,9 kg/dm3
CONTENIDO DE MATERIAL CERÁMICO
≤ 45%
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IMPUREZAS
PROPIEDADES DEL PROPIEDADES DEL ÁÁRIDO RECICLADORIDO RECICLADO
1%-0-10Vidrio (%)2,1%
5%
Límite propuesto
-0-19Yeso (%)
1%0-17Asfalto (%)
Límite EHE
Estudio experimentalPropiedades
ASFALTO YESOVIDRIO
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Relación estequiométrica
(% de SO3 procedente del yeso x 2,15=%
yeso)
- Se pueden utilizar los mismos materiales y los mismos métodos de dosificación que habitualmente se utilizan en un hormigón convencional.
-Se recomienda la presaturación de los áridos reciclados
-Mejora de la consistencia-Mayor adherencia entre árido y pasta
DOSIFICACIONESDOSIFICACIONES
y = 0,8883x - 0,3512R2 = 0,9103
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 2 4 6 8 10 12 14 16Absorción 24 horas (%)
Abso
rció
n 10
min
(%)
Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011
DOSIFICACIONESDOSIFICACIONES
7300Árido reciclado (4/32 mm) (kg)
0707Grava (8/32 mm) (kg)0400Gravilla (4/8 mm) (kg)
998866Arena (0/4 mm) (kg)01Aditivo plastificante (kg)
0,750,75a/c
250250Cemento (kg)CEM I 42,5 R
187,5187,5Agua (l)
Hormigón reciclado (HR)
Hormigón de control (HC)Dosificación por m3
Resistencia del hormigón convencional 15 N/m2
100% Árido reciclado que cumple los requisitos establecidos
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PROPIEDADES DEL HORMIGPROPIEDADES DEL HORMIGÓÓN RECICLADON RECICLADO
-25% a -70%-25%[20-22][27-28]Resistencia compresión (N/mm2)
-3% a -15%-9,7%[2,13-2,15][2,36-2,37] Densidad (g/cm3)
Variación(%)Rango
Estado del arteVariación
(%)
HRHCPropiedad
Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011
y = 16,97x-2,0125
R2 = 0,9653
y = 11,581x-1,435
R2 = 0,707
05
1015202530354045
0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 1,05 1,1 1,15
Relación a/c efectivaR
esis
tenc
ia a
com
pres
ión
28d
Convencional Reciclado De la Peña
PROPIEDADES DEL HORMIGPROPIEDADES DEL HORMIGÓÓN RECICLADON RECICLADO
-25% a -50%-28%21.21829.310Módulo de elasticidad(N/mm2)
-25% a -70%-25%[20-22][27-28]Resistencia compresión (N/mm2)
-3% a -15%-9,7%[2,13-2,15][2,36-2,37] Densidad (g/cm3)
Variación(%)Rango
Estado del arteVariación
(%)
HRHCPropiedad
Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011
PROPIEDADES DEL HORMIGPROPIEDADES DEL HORMIGÓÓN RECICLADON RECICLADO
+20% a +80%+38%571,42415,00Retracción 7 meses (µm/m)
-25% a -50%-28%21.21829.310Módulo de elasticidad(N/mm2)
-25% a -70%-25%[20-22][27-28]Resistencia compresión (N/mm2)
-3% a -15%-9,7%[2,13-2,15][2,36-2,37] Densidad (g/cm3)
Variación(%)Rango
Estado del arteVariación
(%)
HRHCPropiedad
0
100
200
300
400
500
600
0 50 100 150 200 250Tiempo (días)
Def
orm
ació
n un
itaria
(mic
ras/
m)
HNE 100% EHE-98 reciclado EHE-08 reciclado
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DURABILIDADDURABILIDAD DEL HORMIGDEL HORMIGÓÓN RECICLADON RECICLADO
Superior a la del HC---Velocidad de
carbonatación
No presenta problemas de lixiviación para aplicaciones en contacto con el terrenoLIxiviación
-Comportamiento adecuado-Resistencia a los sulfatos
Buena---Resistencia al fuego
Inadecuada---Resistencia a la helada
+50%+110%2210,5Porosidad (%)
-+17%+54%
6957
5937
Penetración de agua (mm) (max y med)
Variación(%)Rango
Estado del arteVariación
(%)
HRHCPropiedad
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Recomendaciones para las plantas de reciclado de escombros
-La separación en origen y un adecuado control en la recepciónde los materiales en planta
-Sistemas de trituración, de separación magnética y de separación de materiales ligeros (por ejemplo ciclón o soplador).
-Contenido de sulfatos:-se recomienda a la planta acopiar por separado partidas que incluyan un elevado contenido de placas de yeso. -eliminación de la fracción más fina (menor de 4 mm)-incorporación de sistemas de separación de materiales ligeros
CONCLUSIONES (I)CONCLUSIONES (I)
Áridos reciclados para aplicaciones de hormigón no estructural Madrid 2011
Especificaciones al árido reciclado : 100% árido grueso
CONCLUSIONES (II)CONCLUSIONES (II)
≤10%Absorción a los 10 min.
≤2,1%Contenido de yeso
≥1,90 g/dm3Densidad de partícula tras secado en estufa
PARÁMETROS ORIENTATIVOS≤35%Índice de lajas (%)
≤45%Contenido de material cerámico
≥2,10 g/dm3Densidad saturada con superficie seca
≤50%Coeficiente de Los Ángeles (%)
≤5%Contenido de asfalto (%)
≤1%Contenido de vidrio (%)
≤1%Contenido de materiales no deseados (plástico, materia orgánica, madera, papel, etc)*
≤1%Contenido de sulfatos solubles en ácido (SO3)
≤12%Absorción a 24 horas
REQUISITOS
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Propiedades del hormigón reciclado
•Hormigones reciclados de categoría resistente H15, con un 100% de árido reciclado.•Retracción elevada - evitar una fisuración excesiva del hormigón.•Pueden presentar problemas de durabilidad •No presentan problemas de lixiviación •Se recomienda limitar el uso de hormigones reciclados con áridos mixtos a hormigones en masa. En el caso de utilizar algún tipo de armadura, se debería limitar su uso a una clase de exposición I (no agresiva).
CONCLUSIONES (III)CONCLUSIONES (III)
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