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Resumen de Hormigón reciclado de aplicación estructural: durabilidad en ambiente marino y comportamiento a fatiga

Carlos Thomas García

  • La presente Tesis, realizada entre enero de 2006 y diciembre de 2011, dentro del programa de doctorado, con mención de Calidad, de la Universidad de Cantabria ¿Modelos en Ingeniería Civil¿ ha supuesto la ejecución de un ambicioso programa de ensayos de caracterización, tanto de los elementos que componen el material objeto de estudio como del propio hormigón reciclado, así como un profundo análisis y comparación de los resultados obtenidos.

    En cuanto a la línea experimental adoptada, en una primera etapa correspondiente a la caracterización de los cementos y de los áridos naturales y reciclados, se han obtenido las principales características de los mismos: propiedades físicas, químicas, mecánicas y composicionales. Una vez comprobado que las características de los componentes son adecuadas para la fabricación de hormigón reciclado, se han elaborado seis distintas dosificaciones con cuatro grados de incorporación de árido reciclado, cada una, obteniéndose, así, un total de 24 distintos hormigones con el objetivo de establecer comparaciones entre ellos.

    Una vez fabricados los hormigones, en una segunda etapa experimental de caracterización ajustada a la durabilidad del hormigón reciclado, se han determinado las propiedades físicas (densidad, porosidad y absorción), medidas de resistencia a la penetración de agua bajo presión y permeabilidad a gases, de los 24 distintos hormigones, a los 28 días, 180 días y 365 días de edad de curado en cámara de humedad. Paralelamente, se ha caracterizado, un mismo número de probetas, curadas, en este caso, en un ambiente marino (tipo IIIa según la actual EHE-08) con la finalidad de poder, también, establecer comparaciones entre las características obtenidas en uno y otro ambiente.

    La tercera etapa experimental ha supuesto la caracterización mecánica, determinado para ello, las resistencias a compresión, a tracción y el módulo de elasticidad, además de un amplio estudio del comportamiento frente a esfuerzos de fatiga. Esta última caracterización ha pasado por el registro de las curvas tensión-deformación de los hormigones sometidos a ensayos LOCATI bajo cargas cíclicas para, a continuación, definir las correspondientes curvas de Wöhler obtenidas a partir de ensayos STAIRCASE de cada una de las dosificaciones.

    En lo referente a las principales conclusiones derivadas de la investigación, destaca que las propiedades de los áridos reciclados procedentes de hormigón se sitúan, la mayor parte de ellas, dentro de los límites exigidos por la normativa, quedando demostrado que las pequeñas desviaciones encontradas no son excluyentes para su utilización en la confección de hormigón reciclado para uso estructural.

    En cuanto a la fabricación del hormigón, la alta porosidad de los áridos reciclados exige que las dosificaciones se realicen teniendo en cuenta las pérdidas de agua debidas a la absorción de los mismos, lo que reduce la cantidad de agua disponible para llevar a cabo el amasado. Se ha propuesto en la presente Tesis una formulación que permite conocer la relación agua/cemento efectiva independientemente del método de mezcla que se haya adoptado.

    En cuanto a la durabilidad del hormigón reciclado, se ha podido comprobar cómo un 20% de sustitución (máximo recomendado en la normativa) de árido reciclado por árido natural proporciona hormigones muy similares a los convencionales, encontrándose que, para hormigones con 100% de sustitución, algunas medidas indican que estarían fuera de lo recogido en la Instrucción EHE-08.

    Por último, se ha constatado que el límite a fatiga de los hormigones reciclados disminuye con el porcentaje de incorporación de árido reciclado, penalizando en mayor cuantía a los hormigones más competentes. Además, se propone una la metodología LOCATI para la determinación del límite a fatiga, mediante la realización de un número reducido de ensayos.


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