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ANA ISABEL CIMENTADA HERNÁNDEZRESP. I+D+i (TRIAX S.A.)
CURSO DE RECICLAJE Y SOSTENIBILIDAD EN EL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN
CURSO DE RECICLAJE Y SOSTENIBILIDAD EN EL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN
Consorcio formado por:
Cofinanciado por:
PROCESO DE PRODUCCIÓN DE ESCORIAS PARA SU USO EN
HORMIGONESFundiciónEliminación de impurezasTrituraciónCribado
CARACTERIZACIÓN DE LAS ESCORIAS PARA SU USO EN HORMIGONESPropiedades geométricas y dimensionalesPropiedades físicasPropiedades químicasPropiedades mecánicas y tribológicas
DESARROLLO DE LA DOSIFICACIÓN DEL HORMIGÓNDosificación con 100% de incorporación de escoriasMétodo de FullerAjuste de la dosificación. Consistencia del hormigón fresco
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN ENDURECIDOPropiedades físicas del hormigón endurecidoPropiedades mecánicas del hormigón endurecidoPropiedades de durabilidad
PROCESO DE PRODUCCIÓN DE ÁRIDO RECICLADO DE PROBETAS DEHORMIGÓN PARA SU USO EN HORMIGONES
Producción de árido reciclado con y sin azufreTrituraciónCribado
CARACTERIZACIÓN DEL ÁRIDO RECICLADO PARA SU USO EN
HORMIGONES
Propiedades geométricas y dimensionalesPropiedades físicasPropiedades químicasPropiedades mecánicas y tribológicasPropiedades de durabilidadDeterminación de contaminantes e impurezas
DESARROLLO DE LA DOSIFICACIÓNDosificación con 100% y 20% de incorporación de árido recicladoMétodo de FullerAjuste de la dosificación. Consistencia del hormigón fresco
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN ENDURECIDOPropiedades físicas del hormigón endurecidoPropiedades mecánicas del hormigón endurecidoPropiedades de durabilidad
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICOS. UNE – EN 933, partes 1 y 2.
“Determinación de la granulometría de las partículas. Método del tamizado”
Muestreo por el método de cuarteo mediante rifles
Torre de tamices y tamizadora de vaivén
Serie de tamices UNE: 20-16-14-12,5-10-8-6,3-4-2-1-0,5-0,25-0,125-0,063
ÍNDICE DE LAJAS. UNE – EN 933, parte 3.
“Determinación de la forma de las partículas. Índice de lajas”
Separación de las distintas fracciones mediante tamices de malla cuadrada
Cribado de lajas mediante tamices de barras
DENSIDADES REALES, RELATIVAS Y APARENTES. UNE- EN 1097, parte 3 y 6
“Determinación de la densidad aparente y la porosidad” y,
“Determinación de la densidad de partículas y la absorción de agua”
ÁRIDOS NATURALES
ESCORIAS
POROSIDAD Y ABSORCIÓN. UNE- EN 1097, parte 3 y 6
“Determinación de la densidad aparente y la porosidad” y,
“Determinación de la densidad de partículas y la absorción de agua”
POROSIDAD ESCORIAS
[% volumen]
ABSORCIÓN ESCORIAS
[% peso]
ESTABILIDAD VOLUMÉTRICA. UNE- EN 1744, parte 1
“Ensayos para determinar las propiedades químicas de los áridos”
MOTIVO: Posibilidad de existencia de cal libre (CaO) y periclasa (MgO).
Su hidratación puede provocar fenómenos expansivos en el hormigón,
muy diferidos en el tiempo en el caso de la periclasa
MANIFESTACIÓN DEL FENÓMENO DE LA EXPANSIVIDAD DE LOS ÁRIDOS
EN PROBETAS DE HORMIGÓN
• Línea de investigación: “Desarrollo de hormigones de limpieza y no
estructurales incorporando residuo de calcinación de caliza”
Objetivo: desarrollo de hormigones HL-150 y HNE-15
Este residuo se genera en la producción de sosa caústica y cloruro cálcico.
La caliza es una de las materias primas del proceso. Se calcina
para producir hidróxido cálcico, y da
lugar a este subproducto, en
cantidades en torno a 180.000 t/año
Residuo de calcinación de caliza
MANIFESTACIÓN DEL FENÓMENO DE LA EXPANSIVIDAD DE LOS ÁRIDOS
EN PROBETAS DE HORMIGÓN
Probetas con incorporación total de purgas (grueso). Aparición de fenómenos expansivos a los 5 días de curado en cámara de humedad (favoreciendo así la reacción la elevada humedad y temperatura)
DESGASTE DE LOS ÁNGELES. UNE- EN 1097, parte 2
“Métodos para la determinación de las resistencia a la fragmentación.
Ensayo de Los Ángeles”Provoca la abrasión por rozamiento y
la fragmentación por choque de los
áridos
ÍNDICE DE MACHACABILIDAD. UNE- 83112
“Áridos para hormigones. Determinación del índice de machacabilidad”
Analiza la resistencia de los áridos a
compresión, tal y como éstos
trabajan en el esqueleto del hormigón
ÍNDICE DE MACHACABILIDAD. UNE- 83112
“Áridos para hormigones. Determinación del índice de machacabilidad”
Compactación del árido en el interior del molde rígido
Enrase del árido
ÍNDICE DE MACHACABILIDAD. UNE- 83112
“Áridos para hormigones. Determinación del índice de machacabilidad”
Detalle de la colocación del pistón
Máquina de ensayo para aplicar la carga de compresión
ÍNDICE DE MACHACABILIDAD. UNE- 83112
“Áridos para hormigones. Determinación del índice de machacabilidad”
ESCORIAS
Aspecto del árido antes del ensayo Aspecto del árido tras el ensayo
DOSIFICACIÓN DE HORMIGÓN CON 100% DE INCORPORACIÓN DE
ESCORIAS
Cantidad de cemento fija: 300 kg/cm3
Tamaño máximo de árido fijo: 16 mm
Consistencia fija: 3-6 cm cono
Resistencia característica
a los 28 días fija: 25 MPa
MÉTODO DE FULLER
Las escorias (árido grueso) se ajusta
muy bien a la curva ideal
• Los finos se ajustan incorporando
arena de sílice
AJUSTE DE LA DOSIFICACIÓN
Consistencia del hormigón fresco. Cono de Abrams (norma UNE 83313:1990)
Asiento del cono de Abrams = 25 cm
AJUSTE DE LA DOSIFICACIÓN
Consistencia del hormigón fresco. Cono de Abrams (norma UNE 83313:1990)
Asiento del cono de Abrams = 15 cm
AJUSTE DE LA DOSIFICACIÓN
Consistencia del hormigón fresco. Cono de Abrams (norma UNE 83313:1990)
Asiento del cono de Abrams = 5 cm
SEGUIMIENTO DE LAS PROBETAS NORMALIZADAS
3 amasadas de 50l cada una: 7 probetas y cono
15 días de edad 25 días de edad 26 días de edad
DENSIDAD APARENTE
[g/cm3]
DENSIDAD RELATIVA
[g/cm3]
DENSIDAD SATURADA
[g/cm3]
POROSIDAD
[% en volumen]
ABSORCIÓN
[% en peso]
DENSIDADES, POROSIDAD Y ABSORCIÓN
RESISTENCIA A COMPRESIÓN SIMPLE
Probeta de hormigón antes y después del ensayo de rotura a compresión
Resistencia a compresión
simple a los 28 días.
RESISTENCIA A TRACCIÓN POR EL MÉTODO INDIRECTO O BRASILEÑO
Probeta de hormigón antes y después del ensayo de rotura a tracción por el método indirecto
Resistencia a tracción
DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD AL OXÍGENO
Dos medidas en cuatro presiones distintas de entrada, en el intervalo 0,8
a 1,4 bares.
DETERMINACIÓN DE LA PROFUNDIDAD MÁXIMA DE PENETRACIÓN DE
AGUA BAJO PRESIÓN
A una presión de 5 bares, durante 72 h.
PRODUCCIÓN DE PROBETAS EN ESPAÑA DURANTE EL AÑO 2006
POR COMUNIDADES AUTÓNOMAS
Probetas cilíndricas de 150 mm de diámetro y 300 mm de altura
Volumen de una probeta = 5301 cm3. Volumen total nacional (2006) = 50.257 m3
Para analizar la influencia del azufre de refrentado, se separan probetas con y
y sin azufre
Se muelen y criban, consiguiendo las siguientes fracciones: 0/6, 6/12 y 12/18
CARACTERIZACIÓN DEL ÁRIDO RECICLADO PROVENIENTE DE PROBETAS
DE HORMIGÓN
Análisis granulométrico de las fracciones.
CARACTERIZACIÓN DEL ÁRIDO RECICLADO PROVENIENTE DE PROBETAS
DE HORMIGÓN
Propiedades geométricas y dimensionales
Índice de Lajas [%]
Equivalente de arena (SE-SE4) [%]
Azul de metileno [mg/kg]
Propiedades físicasDensidad (*)
Absorción (*)
Propiedades químicasContenido de cloruros solubles en agua [%]
Contenido de sulfatos solubles en ácido [%]
Propiedades Mecánicas y tribológicas
Desgaste de Los Ángeles [%]
Propiedades de durabilidad Resistencia al ataque por sales de magnesio [%]
Determinación de contaminantes e impurezas
Coeficiente de limpieza [%]
Determinación del contenido de partículas ligeras [%]
Determinación de materia orgánica [%]
ANÁLISIS FRACCIÓN O Mg Al Si S Ca
COMPOSICIÓN QUÍMICA ELEMENTAL POR ENERGÍA RETRODISPERSADA
DE RAYOS X MEDIANTE MICROSCÓPICO ELECTRÓNICO DE BARRIDO
COMPOSICIÓN MINERALÓGICA POR DIFRACCIÓN DE RAYOS X
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Hormigon con azufre menor de 4
INT
EN
SID
AD
ÁNGULO DE BRAGG (2θ)
C+S
C+T+S
C+Q
C
C+P
C
CC
CQ
Q+S
C+Q
Q
Q+P+D+T Q Q
P P P
C: Calcita (CaCO3) ; Q: Sílice (SiO
2) ; P: Portlandita Ca(OH)
2 ; T: Tobermorita estable ;
D: Dolomita CaMg(CO3)2 ; S: Azufre
CS S
DD
DD
DD
D
COMPOSICIÓN MINERALÓGICA POR DIFRACCIÓN DE RAYOS X
0
500
1000
1500
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Hormigon con azufre mayor de 4 y menor de 6.3
INT
EN
SID
AD
ÁNGULO DE BRAGG (2θ)
C+S
C+T+S
C+Q
C
C+PC
CC
CQ
Q+S
C+Q
Q
Q+P+D+T Q QP P P
C: Calcita (CaCO3) ; Q: Sílice (SiO
2) ; P: Portlandita Ca(OH)
2 ; T: Tobermorita estable
D: Dolomita CaMg(CO3)2 ; S: Azufre
CSS S
D
D
DD
DD
COMPOSICIÓN MINERALÓGICA POR DIFRACCIÓN DE RAYOS X
0
200
400
600
800
1000
1200
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Hormigon con azufre mayor de 6.3
INT
EN
SID
AD
ÁNGULO DE BRAGG (2θ)
C
C+T+S
C+Q
C
C+P
C
CC
CQ
Q+S
C+Q
Q
Q+P+D+T Q Q
P P P
C: Calcita (CaCO3) ; Q: Sílice (SiO
2) ; P: Portlandita Ca(OH)
2 ; T: Tobermorita estable
D: Dolomita CaMg(CO3)2 ; S: Azufre
CSS S
D
D D DD
D D D
DOSIFICACIÓN DE HORMIGÓN CON 100% DE INCORPORACIÓN DE
ÁRIDO RECICLADO Y 20% DE INCORPORACIÓN DE ÁRIDO GRUESO
RECICLADO
Cantidad de cemento fija
Tamaño máximo de árido fijo
Consistencia fija
Resistencia característica a los 28 días fija
DOSIFICACIÓNDENSIDAD APARENTE
[g/cm3]
DENSIDAD RELATIVA
[g/cm3]
DENSIDAD SATURADA
[g/cm3]
POROSIDAD
[% en volumen]
ABSORCIÓN
[% en peso]
DENSIDADES, POROSIDAD Y ABSORCIÓN
RESISTENCIA A COMPRESIÓN SIMPLE
Probeta después del ensayo de rotura a compresión
DOSIFICACIÓN
RESISTENCIA A COMPRESIÓN
SIMPLE A LOS 7 DÍAS
[MPa]
RESISTENCIA A COMPRESIÓN
SIMPLE A LOS 28 DÍAS
[MPa]
RESISTENCIA A TRACCIÓN POR EL MÉTODO INDIRECTO O BRASILEÑO
Hormigón 100% árido reciclado
Hormigón 20% árido reciclado
Probeta de hormigón antes y después del ensayo de rotura a tracción por el método indirecto
DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD AL OXÍGENO
Hormigón 100% árido reciclado
Hormigón 20% árido reciclado
Probeta para ensayo de permeabilidad al oxígeno
DETERMINACIÓN DE LA PROFUNDIDAD MÁXIMA DE PENETRACIÓN DE
AGUA BAJO PRESIÓN
Hormigón 100% árido reciclado
Hormigón 20% árido reciclado con azufre
Probeta de hormigón después del ensayo de penetración de agua
Dirección de contacto: [email protected]
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