Aprovechamiento de los escombros para la producción de concreto

II Simposio Iberoamericano de ngeniería de Residuos Ba ranquilla, 24y 25 de septiembre de 2009. APROVECHAMIENTO DE OS ESCOMBROS PARA LA PRODUCCION DE CONCRETO Serrano-G. M. FI Ferreira J. S. 2 mariaf. serrano@upbbga. edu. co, 2sebastian_ferreira23@hotmail. com Universidad Pontificia Bolivariana Km. 7 Vía Piedecuesta Resumen Se presentan resulta en el cual se están caracterizando los m 6 p p ecto de investigación tilizados en la preparación de una mezcla de concreto, en la que se utiliza una fracción de escombros.

Se incluyen entonces, los ensayos de pruebas fisico mecánicas tales como granulometría y masa nitaria, y los resultados experimentales de la distribución de vacíos con las distintas proporciones de mezcla de agregados. Con las muestras seleccionadas se prepararán testigos de concreto con agregados naturales y con mezclas de diferentes fracciones de agregado, escogiéndose para la preparación de la mezcla la fracción que arroje el menor porcentaje de vacíos Así mismo, durante se realizó una visita a una escombrera autorizada en el Area vía de acceso.

Palabras clave: aprovechamiento, escombro, concreto 1. Introducción La generación de residuos es tan antigua como el mismo hombre. Lo que ha variado a ravés del tiempo es la cantidad y composición química y ffsica de los residuos, la cual está estrechamente ligada con la evolución cultural y tecnológica de la civilización [1 ; 2; 3], y está particularmente relacionada con el nivel de ingreso [4; 5].

El aumento de contaminación, los problemas de salud, el deterioro del espacio público, y la necesidad de soluciones ecoeficientes son algunos de los problemas identificados por la acumulación indiscriminada de residuos La actividad de la construcción genera producción de escombros provenientes de las distintas actividades que se realizan. Pedazos de cerámica, mampuestos, concreto y madera, son algunos de los residuos mas comunes.

Existen centros destinados para el acopio y disposición de estos materiales, los cuales son depositados en las zonas indicadas por las autoridades ambientales. Sin embargo, la falta de conciencia cívica ha generado que se dispongan indiscriminadamente todo tipo de desechos en las escombreras causando vectores de transmisión y malos olores en algunos de los sitios autorizados. En Colombia, aunque existe normatividad que regula la disposición de escombros, la gestión ha sido muy deficiente integral de los residuos de 7].

Es responsabilidad de las escombreras. Entre tanto, desde la academia, se puede proponer el desarrollo de tecnologías que permitan el aprovechamiento de los escombros como agregados de concreto para el desarrollo de adoquines, mampuestos, o inclusive concreto para andenes y sardineles. Este artículo presenta un avance de la investigación para el aprovechamiento de escombros en la preparación de un concreto para adoquines. Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos Barranquilla, 24y 25 de septiembre de 2009. 2.

Marco Conceptual El término escombro se le da al material residuo de actividades omo demolición, remodelación y construcción. Normalmente, los escombros se clasifican como residuos urbanos, aunque están más relacionados con una actividad industrial que doméstica [7]. La tendencia de la construcción sostenible es llegar a la búsqueda de la eficiencia y reducción de impactos desfavorables en las distintas labores de ingeniería. Se han desarrollado trabajos experimentales en los cuales se ha hecho aprovechamiento del concreto, como un residuo sólido producto de demoliciones [8; 9].

Los materiales que se reciclan pueden tener propiedades fisico mecánicas que afecten la calidad, durabilidad, resistencia del concreto que se produzca. Debe por tanto, verificarse el contenido de material arcilloso y la densidad que se alcance al compactar estos materiales y contemplar estas variables en el diseño de 30F la mezcla de concreto [8; (POT) y durante el desempeño económico e industrial de las empresas constructoras se generan escombros. Actualmente, durante el desarrollo de una obra solo un porcentaje muy bajo de estos materiales se recupera [10].

Las nuevas politicas ambientales del país, están buscando el reciclaje o el reuso para contribuir en parte a disminuir los costos ambientales or limpieza y aseo fuera de la obra [11]. Como parte del uso de los concretos, se encuentra la preparación de adoquines utilizados para pavimentos. Los pavimentos de adoquines datan de tiempos atrás pero se ha retomado la aplicación de adoquines en concreto, los cuales tienen ventajas sobre los de piedra o arcilla cocida [12]. El uso de adoquines se ha extendido a diferentes partes del mundo.

Argentina, Ecuador, Colombia y Venezuela son ejemplo de paises en donde el adoquin se ha aplicado debido a la versatilidad en su geometria. Gracias a esto, la colocación del adoquín permite un entrabe entre elementos que ermite que queden intersticios entre adoquines sin perder la fricción necesaria para la estabilidad del pavimento. Normalmente, estos intersticios se llenan con gravilla fina y corresponden alrededor de un 10 % del área total [13]. La aplicación de adoquines como pavimentos permeables representa un beneficio social, debido a la contribución de estos a mantener las condiciones naturales de una zona. . 1 Concreto y materiales constitutivos El concreto es definido en la terminología de ASTM (C 125 Terminology Relating to Concrete and Concrete A o un material compuesto como un material compuesto que consiste en un medio e enlace dentro del cual se embeben partículas o fragmentos de agregado [15]. Para ello se utiliza un cemento hidráulico, agua, triturado y arena [14]. Por cemento, según lo define la ASTM (C21g Terminology Related to Hydraulic Cement), es un material que endurece por reacciones químicas con el agua.

El más conocido es el cemento Portland, el cual se produce por la pulverización de clinker que es formado por silicatos de calcio y concentraciones controladas de sulfato de calcio [14]. Por agregados, definidos según la ASTM (C 125), se entiende todo material granular como a arena, la grava, piedra triturada o residuos de hierro de los hornos, que son usados con un medio cementante para formar concretos o morteros. La proporción de agregados oscila entre 0. 7 a 0. 8 de la mezcla que se prepare [14].

Como se puede observar, el agregado ocupa un volumen importante del concreto, pero deben ser materiales inertes y estables [13]. La forma, textura y angularidad entre otras características del material pétreo tienen especial efecto en la resistencia y durabilidad del concreto [17]. Barranquilla, 24 y 25 de septiembre de 2009. El agua en el concreto cumple el papel de hidratar el cemento. Para la preparación del concreto y mortero se considera el uso de agua apta para consumo humano. Aguas con pHs ligeramente ácidos o contenidos de sustancias SOF básicos, y lo con resistencia y/o apariencia del concreto y morteros. . 2 Adoquines Los adoquines, piezas para pavimentos usadas por los Romanos, son elementos sólidos que tienen la habilidad de transferir cargas y esfuerzos lateralmente por la acción de la brecha entre las unidades. Estos elementos son recomendables en sitios en donde hay alto tráfico y cargas pesadas [18]. Se conoce que mientras que hacia los años 60 y comienzos de los 0 la producción de adoquines se había extendido en varios pa[ses de Latinoamérica pero se tardaron alrededor de 15 a 20 años en plantearse procedimientos para normalizar la producción de estos elementos.

La mayoría de estas normas han sido adaptadas de las provenientes de Europa o Norteamérica [19]. En los últimos años se han reportado un Incremento en estructuras que han presentado daños prematuros por acción de efectos agresivos del medio ambiente [20]. El agente común al cual están expuestos los adoquines, por lo menos en lo que a Latinoamérica se refiere, es a la abrasión, encontrándose que en aíses como Chile y Argentina deberían incorporarse pruebas que garanticen la funcionalidad de estas piezas aún en períodos de estaciones. . Metodología La preparación de una mezcla de concreto convencional requiere el cumplimiento de una serie de etapas previas como son la selección adecuada de los materiales y la definición de una relación agua/cement a a un asentamiento ya 6 OF una resistencia de diseño. caracterizar los materiales para posteriormente definir aquellos que se pueden utilizar para la preparación de la mezcla. El procedimiento a seguir para diseñar una mezcla de concreto ara adoquines utilizando escombros como una proporción del agregado grueso es como sigue.

Caracterización de los residuos El reconocimiento del tipo de residuos y la cuantificación de los volúmenes y composición de los mismos permite la determinación de aquellos residuos que pueden ser usados como agregados. Estos materiales se someten a ensayos de granulometría, masa unitaria, gravedad específica, resistencia química y humedad natural y absorción según las normas Técnicas Colombianas.

Preparación del diseño de mezcla con agregados no convencionales La información recopilada de masa unitaria seca y compacta de iferentes proporciones de agregado grueso y fino convencional, y las proporciones de agregado seleccionado de la escombrera son utilizadas para llevar a cabo en el laboratorio el ensayo de determinación de masa unitaria resultante de la combinación de agregados según la mezcla en proporciones de cada uno. Se escoge la mezcla de agregados que proporcione la menor relación del porcentaje de vacíos.

Con esta mezcla de agregados, y partiendo de un asentamiento seleccionado se procederá a la preparación de los especímenes correspondientes, en una producción total de 280 cilindros sobre cuyos resultados se evaluarán. 7 OF El diseño de la mezcla se h ndo un diseño para del concreto para la preparación de adoquines. Para ello se requiere conocer el tamaño máximo del agregado, el módulo de finura, la humedad de los agregados, la masa unitaria seca y compacta, la relación agua- cemento, los contenidos de agua y cemento, las condiciones de exposición del elemento y la resistencia.

Preparación de adoquín El adoquin se preparará atendiendo a la Norma Icontec 2017. Esta norma establece que el adoquín debe tener una resistencia a la flexo-tracción superior a los 47 km/cm2 en promedio y ningún resultado Individual debe ser Inferior a 37 km/cm2. El hormigón recomendado debe tener agregados gruesos con diámetro entre 4. 76 cm y 12. 7 cm, en una proporción mínima del 30% del contenido total de agregados [21]. Los adoquines deben someterse a pruebas de compresión, abrasión, deslizamiento y absorción de agua.

Pruebas mecánicas a compresión y flexión de muestras de cilindros Se prepararán especímenes para determinar la resistencia a compresión y a flexión de las muestras testigo. Los cilindros tendrán las dimensiones estandarizadas de la norma NTC673 (30x10cm). 4. Resultados El desarrollo de este trabajo ha permitido conocer las scombreras del Area Metropolitana de Bucaramanga. Asi mismo, el visitar obras en las cuales se está haciendo reciclaje y 80F aprovechamiento de esco so dentro de la misma las obras.

De acuerdo a lo anterior, se presentan resultados parciales. 4. 1 Visita a la escombrera nicialmente se propuso visitar las escombreras autorizadas en el Area Metropolitana de Bucaramanga. Solamente fue permitido el acceso a una de ellas, y a solicitud del administrador no se divulgará su nombre. Se observó que internamente, la acomodación de los escombros se hace utilizando maquinaria pesada. No existe balanza (o estación de pesaje) al ngreso a la escombrera, y el control de escombros se hace por metro cúbico de la volqueta que transporta el escombro.

Para recibir el escombro el conductor debe llevar el recibo de pago por derechos de disposición en la escombrera. Se puede mejorar el sistema de disposición para lograr un funcionamiento eficiente de la escombrera; también se debe mejorar las vías de acceso para que no se genere una acumulación no adecuada de los escombros a lo largo de la vía exterior. Figura 1. Maquinaria pesada para la acomodación del material que se recibe en la escombrera Fuente: Juan Sebastián Ferreira, 2009 . Caracterización de los materiales El material a caracterizar estaba conformado por arena (A) del río Pescadero, agregado grueso (G) de la Triturador escombros seleccionados (E3) y gruesos (E4). Se realizaron los siguientes ensayos (Tabla 1) en donde se evidencia que el módulo de finura de los escombros recuperados (E2 y E3) corresponde al módulo de finura para arenas finas, y es un valor cercano al valor de la arena que se tiene proveniente de río. En cuanto a las gravedades específicas, se observa que el ladrillo presenta una gravedad especifica menor en todos los casos (E3 y E4).

Este material es refractario y se fractura fácilmente durante la manipulación del mismo, lo cual se comprueba en el ensayo de la máquina de los ángeles. por otro lado, el escombro E4 tiene una gravedad específica similar a la del agregado grueso G. Así mismo, se destaca que el comportamiento del agregado fino A es muy similar al comportamiento del E3. y que porcentaje de vacíos de los distintos materiales estuvo entre el 38 y 42% que son valores usuales del material pétreo. Tabla 1 Ensayos realizados al material MUESTRA DE ENSAYO LABORATORIOS REALIZADOS AGREGADO FINO ESCOMBRO LADRILLO 0 DF 16