Resumen de Efecto de altas temperaturas sobre la resistencia mecánica de hormigón autocompactante con árido ligero reciclado
El conocimiento de los materiales de construcción que se emplean actualmente y su desarrollo es fundamental para la correcta ejecución de los edificios y, conocer sus propiedades y posibilidades para crear edificios más eficientes, es una de las necesidades que hoy en día están muy presentes en la sociedad. Por ese motivo la investigación propuesta se basa en el análisis de las propiedades físicas y mecánicas de Hormigones autocompactantes ligeros con EPS reciclado cuando son sometidos a altas temperaturas, pretendiendo contribuir al conocimiento experimental mediante el análisis de un material diferente con singulares características respecto a la acción de las temperaturas y que mejore las condiciones térmicas, mecánicas y de confort de los edificios.
Hasta la fecha, la mayoría de los estudios llevados a cabo por diversos autores han evaluado la capacidad mecánica de diversos hormigones sometidos a altas temperaturas, pero pocos o inexistentes son los estudios que presentan resultados sobre hormigones autocompactantes ligeros con EPS y, de manera menos concreta, evalúan las prestaciones residuales de este tipo de hormigones cuando han sido sometidos a altas temperaturas.
De esta problemática y la inexistente bibliografía al respecto, surge la necesidad del estudio de un material concreto como el Hormigón Autocompactante (HAC) Ligero con EPS reciclado (EPS-M) sometido a altas temperaturas, derivado de la creciente utilización de materiales sostenibles y el auge en el empleo de HAC en la construcción.
Se ha establecido una metodología concreta al problema planteado, donde en un primer apartado se expone el estado del conocimiento, analizando la bibliografía presentada por diferentes investigaciones. La compresión reciente de un HAC ligero con EPS-M es limitada, por lo que se exponen análisis de resultados relativos a hormigones convencionales, ligeros, HAC y HAC ligeros, así como el estudio de las características relativas al árido destinado a la elaboración de los hormigones presentados (EPS), para poder analizar la influencia del EPS-M y otros áridos ligeros empleados habitualmente, y su exposición a altas temperaturas, sobre diferentes tipos de hormigones.
En el programa experimental se llevan a cabo diferentes estudios que, relacionados entre sí, ofrecen una visión concreta de resultados específicos.
Un primer apartado del programa experimental se dedica al estudio y análisis de las propiedades mecánicas de morteros ligeros con EPS-M sometido a altas temperaturas. Se llevan a cabo morteros convencionales y morteros con un 10% y 30% de EPS-M como remplazo de árido. Los cuales son expuestos a temperaturas de ±20°C, 150°C, 300°C, 550°C y curva ISO 834.
Este primer apartado presenta un análisis de los resultados de resistencias residuales a compresión, que concretan la dosificación óptima de EPS-M. Especificando también, acorde con los resultados obtenidos y la literatura estudiada, los escalones de temperatura más adecuados de estudio, donde las propiedades del material se ven más afectadas.
Conclusiones que se establecen para establecer dos puntos principales a tener en cuenta en la elaboración y ensayo de HAC ligeros con EPS-M: la dosificación óptima de EPS-M como remplazo de árido, y las temperaturas de exposición donde las propiedades del HAC pueden verse afectadas de manera más singular.
A este respecto, en un segundo aparatado se analizan las propiedades físicas y mecánicas de HAC ligeros con EPS-M sometido a altas temperaturas.
Se elaboran tres dosificaciones diferentes; un HAC convencional, sin EPS-M; un HAC ligero con un 15% de EPS-M (HAP15) y un HAC con un 30% de EPS-M (HAP30) como remplazo de árido, exponiéndoles a temperaturas de ±20°C, 150°C, 350°C, 500°C y curva ISO 834.
En este apartado también se estudian las características específicas del árido ligero empleado (EPS-M), ya que es un material heterogéneo del que no se dispone de datos concretos. Realizando ensayos específicos de granulometría y densidad.
En un tercer apartado se desarrolla el análisis de datos obtenidos relativos a las propiedades térmicas de HAC ligero con EPS-M. Establecido un plan de ensayos donde se evalúan las diferentes densidades de los hormigones estudiados (HAC convencional, HAP15 y HAP30), y la conductividad y resistencia térmica de los mismos.
De esta manera, se llega al cuarto apartado del programa experimental, donde se estudia la Microscopía de HAC ligeros con EPS-M sometidos a altas temperaturas, mostrando un análisis de los resultados obtenidos, y la influencia que el EPS-M y la exposición a altas temperaturas tienen en la estructura interna del material.
Los resultados obtenidos concluyen que el EPS-M reciclado se puede emplear como árido sin necesidad de tratamientos previos en el proceso de reciclaje, evitando procesos contaminantes para su empleo final.
Adicionalmente, la exposición a altas temperaturas no afecta en mayor grado por contener partículas de EPS-M, dando resultados de resistencia residual a compresión en porcentajes similares a los obtenidos en HAC convencionales. Además, se comprueba que la resistencia a compresión a temperatura ambiente de un HAC ligero con un 30% de EPS-M, se encuentra dentro de los límites establecidos por la Instrucción EHE-08 para su utilización como hormigón ligero estructural (<15 MPa, hormigón en masa), dando un resultado de 20,74 MPa.
Por otro lado, un HAC ligero con un 30% de EPS-M, se muestran hasta un 19,4 % más ligero que un HAC convencional y, con valores de conductividad térmica hasta un 53% menores que un HAC convencional, por lo que se crea un HAC con propiedades térmicas mejoradas.
Los HAC ligeros con EPS-M han sido ensayados, analizando los resultados de manera positiva y, consiguiendo crear un material mejorado, ampliamente utilizado en la construcción. Demostrando que es posible su uso con diferentes finalidades gracias a sus propiedades mecánicas; estructural o no, y sus propiedades físicas; creando un material más ligero y con mayor capacidad aislante.
