Estudio de hormigones autocompactantes fabricados con residuos industriales como filler
- Autores: Álvaro Romero Esquinas
- Directores de la Tesis: J. María Fernández Rodríguez (dir. tes.), José Ramón Jiménez (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Córdoba (ESP) ( España ) en 2018
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Alvaro Caballero Amores (presid.), María José Martínez Echevarría (secret.), Luis Evangelista (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Química Fina por la Universidad de Córdoba
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Helvia
- Resumen
1. introducción o motivación de la tesis La presente Tesis Doctoral aborda la búsqueda de alternativas sostenibles en el campo del hormigón ya que es el material más usado en el sector de la construcción. Actualmente, podemos decir que el hormigón sostiene nuestra vida cotidiana. Sin embargo, no todo es bueno, ya que es la industria que más recursos naturales consume, por ello está considerado como un material poco respetuoso con el medio.
Por este motivo la industria del hormigón está en constante evolución, buscando técnicas más eficientes que permitan la optimización de los recursos naturales. Dentro de esta tendencia, en la década de los 80, nace el Hormigón Autocompactante como evolución de la tecnología existente y con el fin de aportar soluciones a los diferentes inconvenientes que presenta el hormigón convencional.
El HAC se caracteriza por fluir bajo su propio peso, por ello no requiere vibración durante su ejecución en obra. Lo cual se traduce en diversas ventajas (reducción de los plazos de ejecución, fabricación de estructuras complejas, mejores acabados superficiales, disminución de la mano de obra, disminución de ruido y vibraciones, entre otras). Para que estas ventajas se puedan dar, el HAC necesita incorporar un alto contenido de finos (cemento, filler y/o árido fino) y aditivos químicos en su dosificación. Esta particularidad en el diseño hace que este material pueda ser considerado como poco amigable con el medio ambiente.
Una solución es la utilización de residuos o subproductos industriales de granulometría fina como sustitutivo de los finos convencionales necesarios en la fabricación de los HAC.
2.contenido de la investigación En este trabajo se ha evaluado el potencial de reutilización y reciclado de los residuos de granulometría fina (finos o polvo) generados en la industria y/o minería, tales como finos procedentes del proceso de secado y calentamiento del árido utilizado en la fabricación de mezclas bituminosas calientes y cenizas volantes no conformes procedentes de centrales termoeléctricas de carbón, como filler en HAC en sustitución del filler comercial empleado en las mezclas convencionales. Estos residuos en la mayoría de los casos tienen nula o escasa aplicabilidad y son depositados en vertederos.
En primer lugar, se llevó a cabo una profunda caracterización de las propiedades físico-químicas y microestructurales de todos los materiales comerciales y residuos empleados. Además, se realizó un análisis completo de las propiedades en estado fresco y en estado endurecido de diferentes dosificaciones que permitió definir con alto grado de certeza, la mezcla óptima para incorporar los residuos como filler.
A continuación, se realizó un estudio de viabilidad del residuo de granulometría fina generado en las plantas de mezclas bituminosas calientes como filler. Se realizó un estudio comparativo de las propiedades de autocompactabilidad, comportamiento mecánico, mecanismos de endurecimiento, características microestructurales y comportamiento durable de esta mezcla respecto a un HAC fabricado con filler comercial.
Posteriormente, se evaluó el uso de cenizas volantes de una central termoeléctrica de carbón que no cumple con los criterios de conformidad marcado por la normativa como filler en HAC. Se analizaron las propiedades en estado fresco (autocompactabilidad y propiedades físicas) y en estado endurecido (propiedades mecánicas, mecanismos de endurecimiento, características microestructurales y durabilidad) de dosificaciones que incorporan el residuo al 50% y al 100% de sustitución respecto al HAC con filler comercial.
3.conclusión Se han obtenido diferentes tipos de hormigones autocompactantes empleando estos residuos de granulometría fina en sustitución total o parcial de un filler comercial, consiguiendo un comportamiento mecánico mayor que los niveles mínimos estipulados por el Código Español sobre Hormigón Estructural (EHE-08) y alcanzando alto rendimiento frente al ataque de agentes agresivos y de retracción.
Se pretende que estos resultados contribuyan a eliminar la falta de confianza en la calidad de estos materiales, así como su valorización y la optimización de los recursos naturales utilizados en la fabricación de HAC. Consiguiendo que este material sea más compatible con la nueva realidad y necesidad medio ambiental de nuestra sociedad.
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