Análisis de la resistencia a compresión del hormigón con agregado grueso reciclado y FCC como sustituto del agregado fino

• Peñafiel-Valla, Lourdes ^[1] ; Navarro Peñaherrera, Carlos ^[2] ; Medina Robalino , Wilson ^[1] ; Abril Gavilanes, Bernarda ^[3] ; Espinoza Castro, María José ^[1]
  1. [1] Universidad Técnica de Ambato

     Universidad Técnica de Ambato

     Ambato, Ecuador

     
  2. [2] Universidad Técnica de Ambato; Universidad Tecnológica Indoamericana
  3. [3] Unidad de control Ambiental Minero. Gobierno Autónomo Descentralizado Municipalidad de Ambato

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• Localización: Revista Científica FINIBUS - Ingeniería, Industria y Arquitectura: FINIBUS, ISSN-e 2737-6451, Vol. 9, Nº. 17, 2026 (Ejemplar dedicado a: Revista Científica FINIBUS - Ingeniería, Industria y Arquitectura), págs. 55-70
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Analysis of the Compressive Strength of Concrete with Recycled Coarse Aggregate and FCC as a Substitute for Fine Aggregate
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• Resumen
  • español

    El presente estudio evalúa la resistencia a compresión del hormigón simple elaborado con sustitución total de los agregados convencionales; utilizando agregado grueso reciclado (AGR) y catalizador agotado de craqueo catalítico fluidizado (FCC) como reemplazo del agregado fino, en comparación con un hormigón simple fabricado con agregados naturales. La investigación se desarrolla en el contexto de la necesidad de fomentar prácticas sostenibles en la construcción, reducir el consumo de recursos naturales y minimizar el impacto ambiental asociado a la gestión de residuos industriales y de demolición. La metodología se estructuró en tres fases: (i) caracterización física y mecánica del AGR y del FCC, (ii) diseño y elaboración de mezclas de hormigón con 100% de agregados reciclados y mezclas de referencia con 100% de agregados naturales, y (iii) evaluación de la resistencia a compresión y del impacto económico del uso de materiales reciclados. Los ensayos se realizaron conforme a las normativas NTE INEN y ASTM, evaluándose la resistencia a compresión a edades de 7, 14 y 28 días. Los resultados mostraron una disminución aproximada del 70% en la resistencia a compresión del hormigón con sustitución total respecto al hormigón convencional, alcanzando valores de 74,17 kg/cm² y 239,74 kg/cm² a los 28 días, respectivamente. Desde el punto de vista económico, el uso de AGR y FCC incrementó el costo del metro cúbico de hormigón de $100,90 a $291,77. Se concluye que la sustitución total de agregados naturales por AGR y FCC no resulta técnica ni económicamente viable para aplicaciones estructurales, aunque presenta potencial para usos no estructurales, contribuyendo a la valorización de residuos y al impulso de la economía circular en el sector de la construcción.

  • English

    This study evaluates the compressive strength of plain concrete produced with total replacement of conventional aggregates, using recycled coarse aggregate (RCA) and spent fluid catalytic cracking (FCC) catalyst as a substitute for fine aggregate, in comparison with plain concrete manufactured with natural aggregates. The research is developed within the context of the need to promote sustainable practices in construction, reduce the consumption of natural resources, and minimize the environmental impact associated with the management of industrial and demolition waste. The methodology was structured in three phases: (i) physical and mechanical characterization of the RCA and FCC, (ii) design and production of concrete mixtures with 100% recycled aggregates and reference mixtures with 100% natural aggregates, and (iii) evaluation of compressive strength and the economic impact of using recycled materials. The tests were conducted in accordance with NTE INEN and ASTM standards, and compressive strength was evaluated at curing ages of 7, 14, and 28 days. The results showed an approximate 70% reduction in the compressive strength of concrete with total replacement compared to conventional concrete, reaching values of 74.17 kg/cm² and 239.74 kg/cm² at 28 days, respectively. From an economic perspective, the use of RCA and FCC increased the cost per cubic meter of concrete from $100.90 to $291.77. It is concluded that the total replacement of natural aggregates with RCA and FCC is neither technically nor economically viable for structural applications; however, it shows potential for non-structural uses, contributing to waste valorization and the promotion of the circular economy in the construction sector.