Uso de Agrgados Reciclados en Concretos de Mediana y Baja Asistencia
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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
INFORME DE INGENIERÍA
“USO DE AGREGADOS RECICLADOS EN CONCRETO DE MEDIANA Y BAJA ASISTENCIA”
Proyecto: presentado por:Estudiante: Rebert Juan Mejía Mamani
Para optar el título Profesional de Ingeniero civil
MOQUEGUA – PERÚ2014
UNIVERSUIDAD PARTICULAR ALAS PERUANAS DE MOQUEGUA
FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERÍA CIVIL
“USO DE AGREGADOS RECICLADOS EN CONCRETO DE MEDIANA Y BAJA ASISTENCIA”
Tesis presentado por:Estudiante: Robert Juan Mejía Mamani
Para optar el Título Profesional de INGENIERO CIVIL
MOQUEGUA – PERÚ2014
LISTA DE ABREVIATURAS
ACI American Concrete Institute
ASTM American Society for Testing and Materials
RCD Residuos de Construcción y Demolición
INEI Instituto Nacional de Estadística e Informática
ONU Organización de las Naciones Unidas
AASHTO American Association of State Highway and Transportation
Officials.
ITINTEC Instituto de Investigación Tecnología Industrial y Normas
Técnicas
MTC Ministerio de Transportes y Comunicaciones
DGCF Dirección General de Caminos y Ferrocarriles
EIA Estudio de Impacto Ambiental
CONAM Consejo Nacional del Ambiente
FONAM Fondo Nacional del Ambiente
INRENA Instituto Nacional de Recursos Naturales
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LISTA DE SIMBOLOS
a/c Relación agua cemento.
A % de agregado fino que pasa por la malla N° 4.
B % de agregado grueso que pasa por la malla N° 4.
T. M. Tamaño máximo del agregado.
fc Resistencia a la compresión.
E Módulo de elasticidad.
Rf Relación de finos.
d Abertura de la malla de referencia.
PME Peso de la muestra húmeda.
Pms Peso de la muestra seca.
PUS Peso unitario suelto.
PM Peso del material.
VR Volumen del recipiente.
PUV Peso unitario varillado.
PSSS Peso saturado superficialmente seco.
PS Peso de la muestra seca
PmA Peso matraz + agua
Pmwa Peso matraz + agua + arena.
PEM Peso de la muestra seca.
ρ Densidad de agua.
PUCS Peso unitario compactado seco.
MF Módulo de fineza de la combinación de agregados.
mf Módulo de fineza del agregado fino.
mg Módulo de fineza del agregado grueso.
rf Porcentaje del agregado fino con relación al volumen absoluto.
rg Porcentaje del agregado grueso con relación al volumen absoluto
total del agregado
fcp Resistencia a la compresión requerida.
α % en volumen absoluto del agregado fino de la mezcla de
agregados.
Β % en volumen absoluto del agregado grueso de la mezcla de
4
agregados.
σt Capacidad portante del terreno.
Φ Angulo de Rozamiento del terreno.
yr Peso unitario del relleno.
yc Peso unitario del concreto.
fy Fluencia del acero de refuerzo.
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INTRODUCCION
La generación de residuos en un proceso de fabricación es inevitable, sucede que
cuando no hay una tecnología apropiada para el reaprovechamiento de los
residuos, estos irán a ser depositados en la naturaleza. En este contexto la industria
de la construcción ha generado residuos que alcanzan niveles preocupantes. El
final inadecuado del ciclo de vida de los desechos del concreto, consiste en formar
parte de escombreras, botaderos, rellenos sanitarios, riveras de los causes de los
ríos, terrenos abandonados; afectando de esta manera el paisaje de sectores
periféricos de las ciudades ocasionando problemas sanitarios, sociales e incluso
económicos. Es sabido también que en algunos lugares no se disponen de
agregados para la fabricación de concreto, o existen pero no cumplen con las
normas mínimas establecidas.
Estos residuos generados representan un gran volumen y constituyen un gran
problema debido a que su generación se va incrementando. Por esta situación
surge la motivación de la correcta gestión de estos residuos. Se les denomina
residuos de construcción y demolición (RCD), por parte de las administraciones
nacionales y locales, cuya preocupación es planificar y ejecutar acciones de
reciclaje de los RCD sustentados en un estudio técnico y económico para poder
hacer viable dicho reciclaje.
Desde tiempo atrás se viene experimentado con la reutilización de los RCD que
presentan un gran potencial para ser reciclados, pero el número de estudios en
nuestro medio es casi inexistente dificultando su fabricación en la elaboración de
nuevos concretos.
De forma general las investigaciones y tecnologías para el reaprovechamiento
delos residuos de concreto en nuestro medio, todavía está por comenzar. Dentro
de este contexto se vuelve importante conocer las propiedades físicas de
agregados reciclados y de concretos fabricados con estos agregados, para
viabilizar su utilización adecuada.
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CAPITULO I
PLANTEAMIENTO METODOLOGICO
1.1 DESCRIPCIÓN DE LAS REALIDADES PROBLEMÁTICAS
El progreso ha traído muchas ventajas al ser humano, sin embargo también ha
generado hábitos que atentan el medio ambiente. Uno de ellos es el elevado
consumo de recursos naturales que muchas veces sobrepasan no solo las
necesidades específicas sino la capacidad de uso de los ecosistemas. Pero también
generan gran cantidad de sólidos que son arrojados sin control y sin orden. De
continuar la tendencia de eliminación desmedida de residuos sólidos al medio
ambiente pronto no existirá lugares adecuados donde acumular desechos sólidos,
creando zonas con altos índices de contaminación. Las cuidadas han dado muchas
respuestas a estos problemas pero son soluciones temporales que se convierten en
círculos viciosos al paso del tiempo.
Uno de los cambios tecnológicos más grandes de nuestro tiempo es limitar y
utilizar la cantidad de residuos de la construcción e industriales que son el
resultado del desarrollo de la sociedad moderna. Dentro de esta estructura estánlos
siguientes aspectos:
- Limitación de los residuos en concordancia con las demandas de protección
ambiental y la creciente falta de lugares de depósito apropiados.
- Utilización de los residuos para un reciclaje adecuado y reutilización donde la
energía y las fuentes pueden ahorrarse.
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Figura N° 1.01 Residuos de la construcción, mezclados con basura y
desperdicios.
Una gran parte de los residuos deriva de los desechos de: Demolición de viejos
edificios y estructuras, rehabilitación y restauración de edificios y estructuras
existentes y la construcción de nuevos edificios.
Por el momento, se recicla una cantidad muy limitada de residuos de la
construcción. La mayoría se deposita o se usa como relleno dando así los pasos
necesarios para la agresión medio ambiental. Existen muchas razones económicas
y financieras para centrarse en el desarrollo de unas cuotas más altas de reciclaje.
Figura N° 1.02 Residuos de la construcción, formando parte de un basural.
La necesidad de reciclaje no solamente concierne a comunidades más
8
industrializadas sino también a una demanda global con diferentes prioridades.
Desde el punto de vista económico, el reciclaje de residuos de la construcción
resulta solamente atractivo cuando el producto reciclado es competitivo con las
materias primas en relación al costo y calidad. Los materiales reciclados serán
competitivos siempre y cuando exista falta de materia prima y lugares de vertido
adecuados. Con el uso de materiales reciclados, se pueden obtener grandes
ahorros en el transporte de residuos de la construcción. Esto se nota especialmente
en el desarrollo urbano o en los proyectos de reconstrucción donde se reúnen
demolición y nueva construcción después de desastres. El reciclaje de residuos de
la construcción es por tanto de especial interés en grandes proyectosrelativos a
rehabilitación y reconstrucción después de catástrofes naturales y guerras.
Figura N' 1.03 Foto tomada en ChenChen donde se suelen eliminar residuos
y otro tipo de desperdicios
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El sector construcción ha experimentado un creciente aumento en los últimos
años, consumiéndose recursos naturales como agua, gravas, arenas, arcillas,
calizas, etc. trayendo como consecuencia el aumento en la producción de residuos
sólidos de construcción.
Otro de los problemas principales es el consumo indiscriminado de recursos
naturales que al paso del tiempo experimentaran un agotamiento y el
9
encarecimiento de su uso por el transporte de lugares cada vez más alejados y de
necesariamente estudios previos para verificar su calidad en la industria de la
construcción.
Por otro lado los residuos del proceso constructivo provenientes de obras de
excavación para nueva construcción, reparación, rehabilitación y demolición no
son gestionados correctamente y son simplemente desechados a la vía pública,
pequeños botaderos, rellenos sanitarios, botaderos municipales sin control.
Figura N° 1.04 Foto Chen Chen residuos de ladrillos perturbando el paisaje
Estos residuos tienen bajo potencial contaminante pero se depositan generalmente
de manera incontrolada que se van convirtiendo en basureros públicos dando lugar
a importantes impactos negativos al medio ambiente tanto desde un punto de vista
ecológico como paisajístico y conducen a una situación caracterizada por la
proliferación de multitud de espacios y áreas degradadas, básicamente dentro y en
torno de ciudades.
También generan problemas de: salud (ocasionando alergias, enfermedades a los
ojos y vías respiratorias); sociales (conviviéndose en refugios temporales de
elementos nocivos para la sociedad) y económicos, (devaluando las zonas que se
convierten en botaderos).
Se notó un incremento desmesurado de volúmenes de desechos sólidos de la
construcción después del último terremoto en 2011.
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Figura N° 1.05 Escombros depositados en las márgenes
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 OBJETIVO GENERAL
Aplicación de uso del agregado reciclado en concreto.
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Aplicar métodos de importancia para la construcción de ingeniería civil.- Aplicar métodos para determinar propiedades y características de
agregados reciclados
1.4 FORMULACION DE LA HIPOTESIS DE LA INVESTIGACION
1.4.1 HIPÓTESIS GENERAL.
La aplicación de concreto de importancia en el uso de agregados
reciclados es adecuada para la construcción en la ingeniería civil.
1.4.2 HIPÓTESIS ESPECÍFICA.
La aplicación de métodos es de alta firmeza para las obras de envergadura
de la ingeniería civil.
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1.5 VARIABLES DE LA INVESTIGACIÓN
1.5.1 VARIABLE INDEPENDIENTE:
- Agregado reciclado.
(Indicadores)
Ladrillo Concreto (columnas, vigas)
De una investigación para su óptimo uso.
1.5.2 VARIABLE DEPENDIENTE:
1.6 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
1.6.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN:
Investigación Aplicativa
1.7 POBLACIÓN Y MUESTRA DE LA INTERVENCIÓN
1.7.1 Población
se considera de Mariscal Nieto, Cercado, San Antonio, Chen Chen, San Francisco, Samegua, Los Ángeles.
1.7.2 Muestra.
1.8 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS.
1.8.1 Técnica:
1.8.2 Instrumentos:
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1.9 JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION
1.9.1 JUSTIFICACION
La construcción es una actividad que produce un fuerte impacto en el ambiente, a través de la producción de residuos en sus distintas etapas, entre otros aspectos. Es una actividad constante y progresiva, ya que las necesidades sociales de distintas tipologías arquitectónicas también lo son.
El problema de los residuos de la construcción se agrava en los países como el nuestro en vías de desarrollo, donde todavía no se ha tomado conciencia suficiente acerca de la necesidad de recurrir a prácticas más ecológicas y que la preservación de los recursos se logra a través de los conceptos de: reducción, reutilización y reciclaje. Desde un punto de vista puramente económico, el reciclaje de residuos de construcción resulta atractivo cuando el producto reciclado es competitivo con las materias primas en relación al costo y calidad. Los materiales reciclados serán normalmente competitivos donde exista falta de materias primas y lugares de vertido adecuados. Con el uso de los materiales reciclados, se pueden obtener grandes ahorros en el transporte de residuos de la construcción y materias primas. Si bien la reutilización no es actualmente una costumbre local, hay profesionales que consideran la alternativa de adquirir materiales o componentes usados siendo ellos mismos quienes acuden a los comercios para verificar las condiciones de los materiales, en algunos casos, para reducir costos y, en otros, para adquirir elementos de un determinado estilo, en pos de la conservación del patrimonio arquitectónico.
1.10 ANECEDENTES
La enorme creciente de población, junto con el importante desarrollo económico producido en los últimos años en el sector de la construcción conlleva, como efecto negativo para el medio ambiente, el notable aumento de la generación de residuos y, por ello, la necesidad de habilitar mecanismos de gestión adecuados y capaces de dar una respuesta ante tal situación. Estos residuos generados representan un gran volumen y constituyen un gran problema debido a que su generación va en aumento. Los residuos generados no se gestionan de manera individual y cualquier residuo, de cualquier origen, tiene como
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destino final el vertedero. Estos vertederos se diseñaron en un principio lejos de los núcleos urbanos, pero el actual crecimiento demográfico hace que estos, actualmente, se encuentren cerca de los núcleos de población y cada vez se necesiten vertederos de mayor tamaño. Por este motivo debe surgir la motivación de la correcta gestión de estos residuos, por parte de las Administraciones nacionales y locales, generando planes que marquen las directrices para una correcta gestión de los mismos.
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2. CAPITULO IIMARCO TEORICO
2.1. AGREGADOS NATURALES
2.1.1. DEFINICION
Se define a los agregados como los elementos inertes del concreto que son
aglomerados por la pasta de cemento para formar la estructura resistente.
Ocupan alrededor de tres cuartas partes del volumen total del agregado, la calidad
de estos tiene una importancia primordial en el producto final.
El agregado es el material con más alto grado de porcentaje dentro del concreto,
su estudio de importancia real fue durante mucho tiempo descuidado. Sus
características notablemente al producto resultante, siendo de suma importancia
en algunos casos para el logro de ciertas propiedades particulares requeridas.
Además de propiedades físicas y mecánicas de los agregados tiene importancia no
solo en el acabado sino también sobre la trabajabilidad y consistencia al estado
plástico.
La distribución volumétrica de las partículas tiene un gran trascendencia en el
concreto para obtener una estructura densa. Está científicamente demostrado que
debe haber un ensamble casi total de las partículas, de manera que las mas
pequeñas ocupen espacios entre las mayores y el conjunto este unido por la pasta
de cemento.
En relación y a su origen y su procedimiento de preparación el agregado puede ser
natural o artificial, las arenas y gravas son producto del interperismo y la acción
del viento y al agua. Las arenas manufacturadas no empleadas en el Perú y la
piedra chancada son productos de la preparación de piedras naturales en el
procesamiento de cualquier agregado se puede utilizar lavado y tamizado.
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Los agregados pueden ser obtenidos o producidos a partir de rocas ígneas,
sedimentarias o metamórficas. La aceptación de agregado para ser empleado en la
preparación de concreto para una obra de características determinadas, deberá
basarse en la información obtenida a partir de los ensayos de laboratorio de su
registro de servicios bajo condiciones de obras similares o de ambas fuentes de
información.
Los agregados livianos y pesados pueden ser naturales o artificiales. Entre los
livianos se incluye la piedra pómez las escorias de alto orden o las arcillas
expandidas, entre los pesados la limonita, la ematita, el espato pesado o los
agregados a base de mineral o trozos de acero. Los agregados reciclados están
adquiriendo relativa importancia en el Perú todavía no se emplea.
El ingeniero no puede ni debe aceptar que el concreto es fundamentalmente
cemento, agua y relación agua material cementante pudiéndose incluir en esta
combinación cualquier cosa para complementar la unidad cúbica del concreto.
Sabemos que el agregado desempeña un papel fundamental en el
comportamientoy propiedades del concreto y es obligatorio conocerlo para
obtener un producto de características deseadas. (Ref. Pasquel)
2.1.2. AGREGADO FINO
Se define como agregado fino aquel proveniente de la desintegración natural o
artificial de las rocas el cual pasa por el tamiz 9.4mm (3/8") y cumple con los
límites establecidos en las normas NTP 400.037 o ASTM C33.
2.1.3. AGREGADO GRUESO
Se define como agregado grueso al material retenido en el tamiz 4.75mm (#4) y
que cumple con los límites establecidos de la norma ITINTEC 400.037 o ASTM
C33.
Los agregados gruesos deben cumplir ciertas propiedades para darles uso óptimo
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como partículas durables, limpias, resistentes y libre de químicos absorbidos,
recubrimientos de arcillas y de otros materiales finos que pudieron afectar la
hidratación y la adherencia de la pasta cemento. No se recomiendo el uso de
partículas que sean desmenuzables o susceptibles a resquebrajarse. (RefRivva)
2.1.4. PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DE LOS AGREGADOS
2.1.4.1. Granulometría y Modulo de Fineza
Teniendo en cuenta la forma irregular de las partículas de los agregados se
establece un criterio numérico individual para definir el tamaño de cada
partícula midiendo sus dimensiones.
Como sería sumamente difícil medir el volumen de los diferentes tamaños de
partículas se usa una manera indirecta que concite en tamizarlas por una serie
de mallas de aberturas conocidas y luego pesar los materiales retenidos,
refiriéndolos en un porcentaje respecto al peso total. A esto se le denomina
análisis granulométrico que es la representación numérica d la distribución
volumétrica de las partículas por tamaños.
Los valores hallados se representan gráficamente en un sistema coordenado
semilogarítmico que permite apreciar la distribución acumulada.
Cuando se representa la distribución granulométrica de la mezcla de agregados,
de pesos específicos que no difieren mucho la granulométrica es prácticamente
igual sea la mezcla en peso o en volumen absoluto, pero cuando se trata de
agregados de pesos específicos muy diferentes hay que hacer las convenciones
a volumen absoluto para que represente realimente la distribución
granulométrica que es la que interesa para la elaboración del concreto.
2.1.4.1.1. Modulo de Fineza
El modulo de fineza no deberá ser menor a 2.3 ni mayor de 3.1 debiendo ser
mantenido dentro de los limites mas o menos 0.2 del valor asumido para la
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selección de las proporciones de la mezcla. Si se sobrepasa el valor asumido
por exceso o por defecto la supervisión podrá autorizar reajustes en las
proporciones de la mezcla o rechazar el agregado para compensar las
graduaciones en la granulometría. Estos ajustes no deberán significar reducción
en el contenido del cemento.
El modulo de fineza del agregado grueso y fino se obtiene conforme a la norma
ASTM C-125.
Se define como la suma de los porcentajes acumulados retenidos en las mallas
3", 1", 1 ½”, 3/4,3/8", #4, #8, #16, #30, #50 y #100 dividida entre 100.
elmodulo de fineza es un índice de la finura del agregado entre mayor sea el
numero de finura mas grueso será el agregado. Gran numero de granulometrías
de agregado fino o grueso o de una combinación de ambos puede dar un
módulo de fineza determinado, esta es la principal desventaja del empleo de
este factor, el cual se utiliza como índice de control de uniformidad de
materiales.
2.1.4.2. Agregado Fino.
Adicionalmente a lo mencionado anteriormente el agregado fino deberá
cumplir:
- La granulometría seleccionada deberá ser preferentemente continua con
valores retenidos en las mallas # 4 al # 100.
- El agregado no deberá retener más de 45% en dos tamices consecutivos
cualesquiera.
- Contener suficiente cantidad de material que pasa la malla # 50. a fin de
obtener en el concreto adecuada trabajabilidad, ello especialmente en
mezclas con pastas pobres.
- Tener un máximo de 3% a 5 % de material que pasa la malla # 200. No se
confundirá los finos del agregado con el limo la marga u otras impurezas
indeseables.
- Emplear un agregado grueso con poco o ningún material en las mallas #4 y
#8 en aquellos casos en que el agregado fino tiene un porcentaje importante
en esas mallas, a fin de evitar un concreto áspero. Granuloso y de acabado
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difícil.
- Evitar emplear salvo que las circunstancias del entorno lo obliguen a ello
como el caso de la selva baja. Agregado excesivamente fino.
- Recordar que los límites permisibles para el agregado fino depende en
alguna forma del perfil y características superficiales de las partículas.
MALLA PORCENTAJE QUE PASA ENPESO
3/8" (9.50nun)N° 4 (4.75mm)N° 8 (2.36mm)N° 16 (1.18mm)
N° 30 (600 micrones)N° 50 (300 micrones)N° 100 (150 micrones)
10095 a 10080 a 10050 a 8525 a 6010 a 302 a 10
Tabla N° 4.01 Mallas y porcentaje de peso para el agregado fino
2.1.4.3. Agregado Grueso.
El agregado grueso estará formado por fragmentos cuyo perfil sea
preferentemente angular o semiangular limpios duros compactos resistentes de
textura rugosa y libres de material escamoso o partículas blandas.
La granulometría de un agregado viene a ser la representación numérica de la
distribución volumétrica de las partículas por tamaños, si un agregado no esta
dentro del uso se puede ajustar separando el material pasándolo por una malla
intermedia en las proporciones debida no interesa que las granulometrías estén
fuera del uso, lo que importa es que la combinación se cumpla, ya que en
definitiva es la que condición a el resultado de la mezcla es preferible que no
este desfasado del uso.
No debe tener composiciones minerales que puedan reaccionar con los álcalis
del cemento se prefiere un agregado bien graduado pues permite mejor
acomodo de las partículas.
Existen trece usos para agregados de los cuales pueden ajustarse el agregado en
particular según el diámetro nominal máximo el cual se detalla en el cuadro.
- El Tamaño Máximo: del agregado es el que corresponde al menor tamiz, por
el que pasa el agregado grueso.
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- Tamaño Máximo Nominal: es la malla que pasa del 95 al 100% en el que se
produce el primer retenido.
- Tamaño Máximo Nominal: diámetro del tamiz inmediato superior al que
retiene el 15% o más en forma acumulada del material.
2.1.4.4. Contenido de Humedad
Es la cantidad de agua superficial retenida en un momento determinado por las
partículas de agregado.
Es una característica importante pues contribuye a incrementar el agua de
mezcla en el concreto, razón por la que se debe tomar en cuenta conjuntamente
con la absorción para efectuar las correcciones adecuadas en el
proporcionamiento de las mezclas. Para que cumpla con las hipótesis asumidas
La humedad se expresa de la siguiente manera según la norma ASTM C566:
%H UMEDAD❑=PMH −PMSPMS
x 100
Donde:
PMH = Peso de la Muestra Humedad
PMS = Peso de la Muestra Seca
2.1.4.5. Peso Unitario.
Es el coeficiente de dividir el peso de las partículas entre el volumen total
incluyendo los vacíos. Al incluir los espacios vacíos entre partículas esta
influenciado por la manera en que se acomodan estas lo que lo convierte en un
parámetro hasta cierto punto relativo.
La norma ASTM C29 define el método estándar para evaluar en la condición
de acomodo de las partículas, luego de compactarlas en un molde metálico
apisonándolo con 25 golpes de una varilla de 5/8'" en tres capas.
El valor obtenido es el que es emplea en algunos métodos de diseño de mezclas
para estimar las proporciones y también hacer las conversiones de
dosificaciones en peso a dosificaciones en volumen en este último caso hay que
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tener en cuenta que estas conversiones asumen que el material en estado
natural tiene un peso unitario obtenido en la prueba estándar, lo cual no es
cierto por las características de compactación indicadas. Algunas personas
aplican el mismo ensayo pero si compactar el agregado para determinar el peso
unitario suelto sin embargo este valor tampoco es necesariamente el del
material en cancha, por lo que se introducen errores al hacer conversiones de
diseños en peso o volumen.
2.1.4.5.1. Peso Unitario Suelto
Se denomina peso unitario suelto el que resulta de dividir el peso de las
partículas entre el volumen total de un recipiente normado, en el que el
recipiente es llenado sin ningún tipo de presión al momento de llenar, en este
caso se esta incluyendo los espacios entre las partículas que depende de
lamanera en que se acomodan estas, también esta influenciado por la
granulometría, textura superficial.
PUS= PMVR
Donde:
PUS = Peso Unitario Suelto
PM = Peso del Material
VR = Volumen del Recipiente
2.1.4.5.2. Peso Unitario Varillado
Se denomina peso unitario varillado el que resulta de dividir el peso de las
partículas entre el volumen total de un recipiente normado, en el que el
recipiente es llenado compactando las tres capas de material que se van llenando
al recipiente, en este caso se los espacios entre las partículas son menores por el
efecto de compactado que depende de la manera en que se acomodan estas,
también esta influenciado por la granulometría, textura superficial.
PUS= PMVVR
Donde:
PUV = Peso Unitario Varillado
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PM = Peso del Material
VR = Volumen del Recipiente
2.1.4.6. Absorción.
Es la cantidad de agua que un agregado necesita para pasar de la condición
seca a la condición de saturado superficialmente seco. Es la capacidad de los
agregados de llenar con agua los vacíos al interior de las partículas. El
fenómeno se produce por capilaridad no llegándose a llenar absolutamente los
poros indicados pues siempre queda aire atrapado. Tiene importancia pues se
refleja en el concreto endurecido el agua de mezcla con influencia en
laspropiedades resistentes y en la trabajabilidad por lo que es necesario tenerla
siempre en cuenta. Para hacer correcciones necesaria. Las normas C 127 y C
128, establecen la metodología para su determinación.
%_ABSOCIÓN=PSSS−PS
PSx 100
Donde:
PSSS = Peso Saturado Superficialmente Seco
PS = Peso de la Muestra Seca
2.1.4.7. Peso Especifico
Es el cociente de dividir el peso de las partículas entre el volumen de las
mismas sin considerar los vacíos entre ellas la normas ASTM C127 y C128,
establece el procedimiento estandarizado para su determinación de laboratorio.
Distinguiéndose 3 maneras de expresarlo en función de las condiciones de
saturación
Pe= Ps( Psss+Pmv−Pmva )
Donde:
Ps = Peso Especifico
Psss = Peso Muestra Superficialmente Seca
22
Pmw = Peso Matraz + Agua
Pmwa = Peso Matraz + Agua + Arena
2.1.4.8. Porcentaje de Vacíos
Es la medida del volumen expresada en porcentajes de los espacios entre las
partículas de agregados. Depende también del acomodo entre partículas por lo
que su valor es relativo como en el caso del peso unitario. La norma ASTM
C29 establece la formula para calcularla empleando losvalores de peso
especifico y peso unitario estándar.
%_VACÍOS=[ ( PEM x ρ )−PUCS(PEM x ρ ) ]
Donde:
PEM = Peso de la Muestra Seca
p = Densidad del Agua
PUCS = Peso Unitario Compactado Seco
2.1.4.9. Resistencia
Capacidad de asimilar la aplicación de fuerzas de compresión, corte, tracción y
flexión normalmente se mide por medio de la resistencia en compresión para lo
cual se necesita ensayar testigos cilíndricos de tamaño adecuado al equipo de
ensayo que se perforan o cortan de una muestra lo suficientemente grande.
La resistencia en compresión esta inversamente relacionada con la porosidad y
la absorción y directamente proporcional con el peso especifico. La resistencia
del agregado condiciona en gran medida la resistencia del concreto, por lo que
es fundamental evaluarla directa o indirectamente cuando se desea optimizar la
calidad de los concretos.
2.1.4.10. Tenacidad
Se denomina así en general a la resistencia al impacto. Esta mas relacionada
con la situación en flexión que en compresión así como la angularidad y
aspereza de la superficie tiene trascendencia en las propiedades del concreto
ante impacto que son importantes en términos prácticos, al momento de evaluar
23
las dificultades en el proceso por chancado del material, su estimación es más
cualitativa que cuantitativa
2.1.4.11. Dureza
Es la resistencia la desgaste por la acción de unas partículas sobre otras o por
agentes externos en los agregados. En los agregados para concretos se
cuantifican por medio de la resistencia a la abrasión en la maquina de los
ángeles, que consta de un cilindro metálico donde se introduce el agregado
conjuntamente con 12 esferas de acero de 46.8mm de diámetro y entre 390
y445 gr de peso cada una con un peso total de 5000 mas menos 25gr
haciéndose girar el conjunto un cierto numero de revoluciones (100 a 500) que
provoca el roce entre partículas y de las esferas sobre la muestra provocando el
desprendimiento superficial de material el cual se mide y expresa en
porcentaje. Las normas aplicables ASTM son la C131 y C535.
Agregados con altos valores de desgaste a la abrasión mayores del 50%
producen concretos con características resistentes e inadecuadas en la mayoría
de casos.(Ref. Pasquel)
%_ Desgaste = [ P .orig−P .ret ¿12¿¿ P . orig ] x100
Donde:
P orig = Peso Original de la Muestra
P ret #12 = Peso Retenido en la malla # 12 luego de efectuado el Ensayo
2.1.4.12. Ensayos de laboratorio
Los ensayos de laboratorio se realizaran en los laboratorios de la FIC —UNSA
teniendo en cuenta los procedimientos ya establecidos en las normas. El
procedimiento será detallado y los resultados obtenidos serán descritos en los
capítulos VII y VIII.
2.2. COMPONENTES DEL CONCRETO
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Uno de los primeros materiales que utilizó el hombre primitivo en sus construcciones
fue la piedra, con ensambles en seco.
Las construcciones que requerían tiempo y grandes esfuerzos, presentaban deficiente
resistencia y estabilidad, salvo en grandes espesores.
Podemos visualizar su importancia, si apreciamos al cubrir luces medianas. Con la
revolución industrial, a la vez que se presentaban al constructor nuevos problemas al
cubrir luces y soportar cargas, se obtuvieron conocimientos sobre los aglomerantes y se
desarrollaron hornos verticales y procedimientos de fabricación del Acero. Los medios
de producción ya permitían la fabricación de clinker de alta calidad y su molienda.
Latrituración de la piedra era efectiva. Al poco tiempo era más económico fabricar el
"concreta" u "hormigón".
Por otra parte, la metalurgia con el desarrollo de los altos hornos en el siglo XVIII y la
aparición a mediados del siguiente de los nuevos métodos Bessemer, Thomas y Martín,
permitían que la invención de Monier y Lambot, posibilitara el desenvolvimiento del
concreto armado. (Ref. Rivva)
2.2.1. DEFINICIÓN
El concreto en un sentido general es un producto o masa conformado por un
medio aglutinados. Generalmente este medio es el producto de la reacción entre el
cemento hidráulico y el agua. Sin embargo esta definición abarca una amplia
gama de productos, hay concretos hechos con diferentes tipos de cemento:
puzolana, ceniza, escoria de alto horno, aditivo (dosificado), sulfuro, ingredientes
para la mezcla, polímeros y fibras. Además esos concretos pueden ser calentados,
curados al vapor en autoclaves tratados al vacío, comprimidos hidráulicamente,
sometidos a choques y vibraciones, forzados a presión y pulverizados.
Un concreto de mala calidad es muy común en la construcción, un mal concreto es
una sustancia que tiene una consistencia acuosa una masa no homogénea y débil
que endurece como la consistencia de un panal de abejas y que esta echa con una
25
mezcla simple de cemento, agregado y agua. Curiosamente los ingredientes de un
buen concreto son los mismos y la diferencia consiste en saber como hacerlos.
Podemos hacer un buen concreto en el que puede emplearse 2 criterios generales
por definición:
- Debe desempeñarse satisfactoriamente en estado endurecido como en estado
fresco, mientras se transporta por la mezcladora y se coloca en el lugar del
trabajo.
En términos generales los requisitos en estado fresco son los siguientes:
- Que la mezcla tenga una consistencia tal que permita compactar el concretocon
los medios que se disponga en el área de trabajo; también debe tenercohesión
suficiente para ser transportado y colocado con los medios disponibles sin
presentar segregación. Estos requisitos no son absolutos ya que dependerán de
que el transporte se efectúe en un recipiente con descarga al fondo o un carro
de plataforma lo cual no es aconsejable.
2.2.2. CEMENTOS PORTLAND PUZOLANICO IP DE YURA S.A.
Es un cemento que esta conformado por el Cemento Portlan normal al que se le
agrega en el momento de la molienda del Clinker una cantidad de puzolana activa
de aproximadamente 30% en peso.
Los cementos puzolanicos se controlan con la norma ASTM C-595.
Tabla N° 5.07 Composición del cemento Portland IP Yura
REQUISITOS UIMICOS
CEMENTO PORTLAND
PUZOLANICO IP YURA
NORMA ASTM C-595
Oxido de Magnesio MgO, %
1.85 6.00 máximo
Trióxido de Azufre, SO, 1.90 4.00 máximoPérdida de ignación 1.70 5.00 máximo
- Oxido Calcico Libre, Ca0, %
La cal libre está en las escorias y se cristaliza con otros componentes por tanto
26
se hidrata con gran lentitud, ocupando un volumen mayor que el oxido de
cálcico libre original. La cal libre o activa no se puede determinarse mediante
análisis químicos del cemento por que no es posible distinguir entre el Ca0 que
ha reaccionado el Ca(OH)2 producido por la hidratación parcial de los silicatos
cuando el cemento esta expuesto a la atmósfera.
- Oxido Magnesio, Mg0; %
La magnesia puede presentarse en el Clinker en estado vítreo (por enfriado
enérgico) o en estado cristalizado (perielasa siendo esta última una forma
realmente peligrosa, debido a su lenta hidratación para pasar a hidróxido,
magnésico, Mg(OH)2 en un proceso de carácter expansivo; provoca expansión
en la pasta hidratada y endurecida a largo plazo (1 a 10 años),
- Perdida por ignación o al fuego P.F%
Cuando su valor es apreciable, la pérdida al fuego proveniente de la presencia
de adiciones de naturaleza caliza o similar. lo cual no sueleser conveniente. Si
el cemento ha experimentado un prolongado almacenamiento, la pérdida al
fuego puede provenir del vapor de agua o del CO2 presentes en el aglomerante,
siendo entonces expresiva de una meteorización del cemento.
- Trióxido de Azufre, S03, %
El azufre proviene de la adición de piedra de yeso que se hace en el clinker
durante la molienda para regular su fraguado, pudiendo también provenir del
combustible empleando en el horno. Un exceso de S03 puede conducir al
fenómeno del falso fraguado, por lo que conviene ser estricto en la
comprobación de que no se rebasa la limitación impuesta por las referidas
normas.
- Álcalis
Son dos de mayor interés que son los óxidos de sodio y potasio son conocidos
como álcalis, se sabe de que reaccionan con algunos agregados en cual puede
causar la desintegración del concreto.
Compuestos Principales:
- Silicato Tricálcico, C3S (3Ca0 Si02)
Es el que produce la alta resistencia inicial del Cemento Pórtland hidratado. La
reacción del C3S con agua desprende gran cantidad de calor (calor de
hidratación).
La rapidez de endurecimiento de pasta de cemento es directamente
27
proporcional con el calor de hidratación.
- Silicato Dicálcico C3S (2Ca0 Si02)
Es causante principal de la resistencia posterior de la pasta de cemento
- Aluminato Tricálcico, C3A (3Cap Al2O3)
El yeso agregado al Cemento Pórtland durante la trituración o molienda en el
proceso de fabricación se combina con el C3A para controlar el tiempo de
fraguado.
- Ferro-Aluminato tetracálcico, C4AF (4Ca0 Al203 Fe203)
Es semejante al C3A por que se hidrata con rapidez y solo desarrolla baja
resistencia.
2.2.3. AGUA
La calidad del agua es importante ya que las impurezas que contenga pueden interferir
el endurecimiento del cemento, afectar negativamente la resistencia del concreto u
ocasionar el manchado de su superficie, así como llevar a la corrección del refuerzo, por
estas razones debe evaluarse su conveniencia para fines de mezclado y curado. Debe
hacerse una distinción clara entre los efectos del agua para mezcla y el ataque de aguas
agresivas al concreto endurecido ya que algunas de estas últimas son inofensivas en
incluso benéficas si se usan en el mezclado. En muchas especificaciones la calidad del
agua se considera en una cláusula que establece que esta debe ser apta para beber. Esta
agua muy rara vez contendrá sólidos disueltos por sobre 2000ppin y por lo general
menos de 1000ppm. El criterio de potabilidad del agua -no es absoluto el agua para
beber puede no ser adecuada para la mezcla cuando tenga una concentración alta de
sodio y potasio por el peligro de una relación alcali agregado. El agua potable es por lo
general segura pero también la no potable suele ser adecuada para elaborar concreto.
Como regla Genaro cualquier agua con un PH de de 6.0 a 8.0 que no sepa salada o
salubre es útil, el color oscuro o un cierto olor no indica necesariamente la presencia de
sustancias deletéreas. Las aguas naturales ligeramente acidas son inofensivas pero las
que contengan acidoHunico u otros ácidos orgánicos pueden afectar negativamente el
endurecimiento del concreto esta agua así como las muy alcalinas deben ser probadas
previamente. El agua con presencia de algas para la mezcla provoca penetración de aire
y la consiguiente perdida de resistencia. La dureza del agua no afecta la eficiencia de la
penetración. del aire de los aditivos para la mezcla-El agua de maro cualquier agua que
28
contengan grandes cantidades de clorurostienden a ocasionar humedad persistente y
eflorescencia esta agua no debe emplearse cuando la apariencia del concreto sea
importante o cuando vaya aplicarse un acabado de yeso
2.2.4. TECNOLOGIA DEL CONCRETO
Cuando el concreto se endurece requiere una resistencia de compresión
satisfactoria. Siempre se hacen especificaciones en cuanto a la resistencia porque
es fácil de medir aunque el número que resulta de la prueba no es por su puesto
una medida de la resistencia intrínseca del concreto en la estructura sino solo de
su calidad. Por lo tanto la resistencia es una forma fácil de identificar si se cumple
las especificaciones.
Hay razones para preocuparse por la resistencia a la compresión es decir muchas
propiedades están relacionadas con la residencia como son: densidad,
impermeabilidad, durabilidad, resistencia a la abrasión, resistencia al impacto,
residencia a la tracción, resistencia a los sulfatos, contrario a lo que sucede a la
contracción de fraguado y no necesariamente con el flujo plástico. No queremos
decir que estas propiedades sean una función simple y única de la resistencia a la
compresión ya que estamos conscientes de que la durabilidad se asegura mejor
especificando esta resistencia o la relación agua/cemento o el contenido de
cemento. Un concreto de mayor resistencia. La tecnología del concreto alude
precisamente al estudio detallado de todos estos aspectos.
2.2.5. PROPIEDADES DEL CONCRETO
2.2.5.1. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Es la capacidad de soportar cargas y esfuerzos siendo su mejor
comportamiento en compresión en comparación con la tracción. Debido a
las propiedades adherentes de la pasta de cemento.
Depende principalmente de la concentración de la pasta de cemento, que
29
se acostumbra expresar en términos de la relación agua/cemento en peso.
La afectan además los mismos factores que influyen en las características
resistentes a la pasta como son la temperatura y el tiempo aunados a otros
elementos adicionales constituidos por el tipoy características resistentes
del cemento en particular que se use y de la calidad de los agregados que
complementan la estructura del concreto.
Un factor indirecto pero no por eso menos importante es la resistencia, lo
constituye el curado ya que es el complemento del proceso de hidratación
sin el cual no se llegan a desarrollar completamente las características
resistentes del concreto, los concretos normales tienen resistencias en
compresión del orden de 100 a 400kg/cm2 habiéndose logrado
optimización de diseños sin aditivos que han permitido obtener
resistencias sobre los 700kg/cm2 tecnologías con empleo de los llamados
polímetros constituidos por aglomerantes sintéticos que se añaden a la
mezcla permiten obtener resistencias a la compresión que bordean los
150kg/cm2.
2.2.5.2. ELASTICIDAD
Es la capacidad del concreto de deformarse bajo carga sin tener
deformación permanente. El concreto o es un material elástico
estrictamente ya que no tiene un comportamiento lineal en ningún tramo
de su diagrama carga versus deformación en compresión. Sin embargo
convencionalmente se acostumbra a definir un modulo de elasticidad
estático del concreto mediante una recta tangente a la parte inicial del
diagrama o una recta secante que une el origen del diagrama como un
punto establecido que normalmente es un porcentaje de la ultima tensión.
Los módulos de elasticidad normales oscilan entre 250 mil a 350 mil
kg/cm2 y están en relación directa con la resistencia en compresión del
concreto y en relación inversa con la relación agua cemento.
Conceptualmente las mezclas más ricas tienen módulos de elasticidad
30
mayores y mayor capacidad de deformación que las mezclas pobres. La
norma establece como determinar el módulo de elasticidad estático del
concreto es la ASTM — C 469.
La no linealidad en el concreto en esfuerzos usuales se debe
principalmente al flujo plástico en consecuencia la demarcación entre las
deformaciones elásticas y por flujo plástico. El flujo plástico se define
como el aumento de deformación bajo un esfuerzo constante
ininterrumpido después de tomar en cuenta otras deformaciones
dependientes del tiempo no asociadas con esfuerzo, es decir contracción
de fraguado y deformaciones técnicas y de inflamiento.
Deformación vertical y horizontal módulos de poisson
Cuando un espécimen cilíndrico de concreto se somete a una carga axial
que produce una distribución uniforme de esfuerzos de compresión en la
sección transversal se deforma según la cual se manifiesta
simultáneamente en deformaciones longitudinales y transversales, en
términos generales ambas deformaciones siguen tendencias similares
cuando se las relaciona con esfuerzos correspondientes es decir presenta
un intervalo inicial relativamente elástico en un nivel de esfuerzos inferior
al 30% y 40% del esfuerzo de ruptura y después se incrementa a mayor
velocidad que los esfuerzos hasta alcanzar las falla del espécimen. La
proporción en que el espécimen se deforma transversalmente con respecto
a lo que se deforma longitudinalmente se conoce como relación de Poisson
y de acuerdo con la consideración precedente aunque en esta relación no se
conserva constante dentro del intervalo seudo elástico puede dársele el
mismo tratamiento que el modulo de elasticidad, es decir se le puede
considerar un valor medio representativo dentro de dicho intervalo. De
esta manera en los ensayos conducidos conforme a la norma ASTM C 469
la relación de Poisson se calcula a partir de las deformaciones
transversales medidas a la mitad de la altura del espécimen.
μετB−ετA−εB−0.000050
31
Donde:
εtB:Es la deformación transversal producida por un esfuerzo
equivalente al 40% del esfuerzo de ruptura.
ετA: Es la deformación transversal que se manifiesta con el esfuerzo que
produce una deformación longitudinal de 50 millonésimas.
De una manera global suele considerarse que la relación de Poisson del
concreto puede oscilar entre 0.11 y 0.27 aproximadamente y que para los
concretos de peso normal su intervalo de variación más frecuente es de
0.15 y 0.20. Sin embargo estos valores de carácter general que puede
requerir ser confirmados en casos específicos donde esta propiedad del
concreto requiera ser considerado con mas precisión o bien cuando exista
duda acerca del comportamiento de los agregados en este aspecto.
De igual modo ocurre con el modulo de elasticidad la influencia de los
agregados en la relación de Poisson del concreto es muy significativa tanto
por lo que se refiere a las características intrínsecas de las piedras que lo
constituyen como por la proporción que representan en la mezcla.
Por lo que respecta a la influencia del grado de resistencia del concreto
sobre la relación de Poisson no parece haber una tendencia definida así por
ejemplo en el informe ACI 363 se dice que en el intervalo elástico la
relación de Poisson de los concretos de alta resistencia es comparable a la
de los concretos de baja resistencia es decir no hay variación importante en
la relación de Poisson del concreto por el solo efecto de su cambio de
resistencia.
2.2.5.3. EXTENSIBILIDAD
Es la propiedad del concreto de deformarse sin agrietarse. Se define en
función de la deformación unitaria máxima que puede asumir el concreto
sin que ocurran figuraciones.
Depende de la elasticidad y del denominado flujo plástico, constituido por
la deformación que tiene el concreto bajo la carga constante en el tiempo.
El flujo plástico tiene la particularidad de ser parcialmente recuperable
estando relacionado también con la contracción pese a ser dos fenómenos
nominalmente independientes. Las micro fisuras aparecen normalmente
32
alrededor del 60% del esfuerzo último y una deformación unitaria de
0.0012 y en condiciones normales la figuración visible aparece para 0.003
de deformación unitaria.
2.3. AGREGADOS Y RECICLADO
2.3.1. DEFINICIÓN
Residuos de construcción y demolición son considerados todo y cualquier
residuo oriundo de las actividades de construcción, de nuevas construcciones,
reformas, demoliciones, ampliaciones; que envuelven actividades de obras de
arte y limpieza de terrenos con presencia de solo vegetación.
Agregado reciclado, deberá ser previamente seleccionado y aislado de
materiales contaminantes como acero, madera, plásticos, ladrillos, cerámicos,
etc. Para su posterior trituración y lograr tamaños adecuados para la fabricación
de concretos.
2.3.2. CONCRETO
2.3.2.1. GENERACION DE DESECHOS SÓLIDOS DE LA
CONSTRUCCIÓN
Actualmente la generación de residuos por la industria de la construcción
es un problema que debe enfrentar la sociedad.
Cada vez es mayor la demanda de materiales para la construcción por parte
del ecosistema urbano como también es tendiente al crecimiento la
cantidad de residuos o escombros generados por este proceso de demoler o
construir.
Como las ciudades experimentan diariamente el hecho de construir y
demoler es de esperarse que aparte de la extracción y el flujo de materiales
se presenta la generación de escombros como producto de los materiales
33
rotoso desperdiciados en obra y las demoliciones es estructuras nuevas y
usadas. Lo preocupante es que no existen políticas para el manejo integral
de escombros para incentivar el reciclaje o generar procesos de demolición
y recolección selectiva, por lo cual la comunidad asimila como desechos
nocivos para la estética y como inservibles para ser ingresados a un nuevo
ciclo de producción. Los escombros encierran un gran potencial como
materias primas para la confección de nuevos materiales de uso común en
el campo de la construcción a través del reciclaje, como material para ser
reutilizado.
La generación puede ser debida a catástrofes naturales como sismos
inundaciones, huaycos, etc. Estos efectos naturales son muy frecuentes en
nuestra ciudad.
Otra de las causas de desechos de construcción y demolición que se debe
mencionar son las guerras internas (terrorismo) y guerras externas (entre
naciones), los cuales luego de ocurridos generar, una gran cantidad de
desechos.
2.3.2.2. ELIMINACIÓN DE DESECHOS SÓLIDOS DE LA
CONSTRUCCIÓN
La eliminación de los residuos de construcción y demolición, se dan de
diversas formas, es sabido que de continuar la tendencia de arrojo
desmedido pronto no existirán lugares de eliminación cercanos a las
ciudades donde acumular desechos.
Las ciudades han darlo muchas respuestas al problema de la eliminación
En caso de grandes volúmenes:
- Arrojo de residuos a las laderas de los ríos.
- Botaderos informales.
- Rellenos sanitarios.
- Torrenteras. En épocas de estiaje.
- Rellenos en terrenos con desnivel (privados).
34
Cuando son volúmenes menores son acumulados en:
- Terrenos abandonados.
- Vías publicas sin asfaltar
- Desechados en torrenteras y laderas de ríos.
Figura N° 3.01 Escombros abandonados en la vía publica
2.3.2.3. PROCESOS USADOS PARA LA RECUPERACIÓN DE
DESECHOS SÓLIDOS DE CONCRETO
3.2.3.1. Selección y limpieza preliminar
Figura N° 3.02 La eliminación de los desechos comienza con el
apilamiento delmismo
Con el propósito de hacer mas eficiente el proceso de reciclaje en primera
instancia es necesario la selección de elementos a demoler
progresivamente, en segunda instancia es necesaria una separación manual
de los contaminantes que pudieran estar presente con vidrios, acero,
madera, cerámicos, etc.
Figura N° 3.03Otra fase del reciclado, la separación de los diferentes
materiales,acero de construcción listo para ser enviado a planta de
reciclaje
3.2.3.2. Reducción de tamaño
Figura N° 3.04 Se reduce el tamaño para un adecuado chancado
Consiste en la demolición selectiva manual o con equipo portátil que
consiste en la reducción del tamaño de 6" aprox. De tal manera que pueda
ser transportado en volquetes.
Figura N 3.05 la imagen muestra la reducción de tamaño manual
3.2.3.3. Transporte
Estando el material en tamaños manejables manualmente será transportado
en volquetes, de diferentes capacidades, limpios y habilitados únicamente
35
para este fin con el propósito, de evitar cualquier tipo de agente
contaminante en la etapa mencionada.
Figura N° 3.06 Material listo para ser transportado a planta
chancadora
3.2.3.4. Trituración y Tamizado
Figura N° 3.07 Chancadora de mandíbula
El sistema de trituración consta básicamente de una chancadora y un
conjunto de tres bandas transportadoras y una Baranda vibratoria que
permita la clasificación del material, todo el sistema se alimenta por medio
de una planta eléctrica.
Figura N° 3.08 El material reducido a mano es ahora depositado para
su respectivochancado
El material ya con un tamaño adecuado y parcialmente limpio es
introducido al sistema de chancado utilizando un cargador frontal que lo
descarga en la tolva ubicada justo encima de la chancadora, posteriormente
al chancado el material que no pasa por la zaranda vibratoria es llevada por
la banda transportadora a la tolva para ser chancada nuevamente, este
proceso se repite hasta que el material pase la zaranda.
Figura N° 3.09 Chancadora reduciendo el material de 6" a 1"como
tamaño máximo.
Fig. N° 3.10 Material saliente de la chancadora.
3.2.3.5. Almacenamiento
Estando el material chancado y haber pasado la zaranda se procedió a su
homogenización utilizando un cargador frontal, el cual también sirve para
que transporte el material a un lugar de almacenaje adecuado o para cargar
a volquetes que transporta el material para el sitio de utilización.
36
Figura N° 3.11 Material reciclado listo para su uso.
3.2.3.6. Utilización
El agregado de concreto reciclado es manipulado de la misma forma que
uno natural para el diseño de mezclas, teniendo en cuenta sus propiedades
como tamaño, densidad absorción y contenido de humedad.
2.4. DISEÑO DE MEZCLAS CON AGREGADO NATURAL Y AGREGADO
2.5. RECICLADO
2.5.1. CONSIDERACIONES TEORICAS
2.5.1.1. DISEÑO DE MEZCLAS
El diseño de mezcla es la selección de las proporciones de los materiales
por unidad cúbica de concreto.
Ha de estudiar el tipo y calidad de los áridos, los problemas de fraguado y
endurecimiento del aglomerante, la dosificación del conjunto,
sufabricación y puesta en obra, su comportamiento bajo la acción de las
cargas y de los agentes destructivos.
La mezcla de concreto que se debe usar en cada proyecto de construcción
debe ser apropiada para satisfacer los requerimientos específicos, se debe
tener en cuenta dos aspectos fundamentales como son el aspecto técnico y
el aspecto económico, ya que en la composición del concreto convencional
el componente más costoso es el cemento. Debido a ello suelo resultar
económicamente más ventajoso tratar de reducir la proporción de cemento
pero sin sacrificar ninguna de las características y propiedades esenciales
requeridas en el concreto.
La secuencia de diseño que se tomara en cuenta según el Ing. RivvaLopez
es:
- Estudiar cuidadosamente los requisitos indicados en el proyecto,
37
tomaren cuenta las notas y las especificaciones echas por el proyectista.
- Seleccionar la resistencia promedio requerida, así en obra obtener
laresistencia indicada por el proyecto.
- Seleccionar, en función de las características del elemento estructural.
El tamaño máximo del agregado grueso
- Elegir la consistencia de la mezcla y expresarla en función del
asentamiento de la misma, teniendo en cuenta la trabajabilidad y las
características de los elementos estructurales.
- Determinar el volumen de mezclado en base a la unidad de volumen del
concreto, considerando el tamaño máximo nominal del agregado
grueso, la consistencia deseada y la presencia de aire.
- Seleccionar la relación agua cemento requerido para obtener la
resistencia deseada en el elemento estructural. Se tendrá en
consideración la resistencia promedio seleccionada y la presencia de
aire atrapado.
- Determinar el factor cemento por unidad cúbica de concreto en función
del volumen unitario de agua y de la relación agua-cemento
seleccionada.
2.6. GESTIÓN DE DESECHOS DELA INDUSTRIA DE LA
CONSTRUCCION
RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN
01. Hormigón, Ladrillos, tejas y materiales cerámicos
38
Hormigón
17 01 02 Ladrillos
170103 Tejas y materiales cerámicos
Mezclas de hormigón, ladrillos, tejas y materiales que no contengas
17 0107 sustancias peligrosas
Madera, vidrio y plásticos
17 02 01 Madera
17 02 02 Vidrio
17 02 03 Plástico
Mezclas bituminosas
17 03 02 Mezclas bituminosas sin alquitrán de hulla
Metales incluidas sus aleaciones
17 04 01 Cobre, bronce, latón
17 04 02 Aluminio
17 04 03 Plomo
1704 04 Zinc
17 04 05 Hierro y acero
17 04 06 Estaño
17 04 07 Metales mezclados
Cables que no contengan hidrocarburos, alquitrán de hulla y otras
17 04 11 sustancias peligrosas Materiales de aislamiento
Materiales de aislamiento que no contengan aislamiento ni
1706 04 sustancias peligrosas Materiales de construcción a partir de yeso
Materiales de construcción a partir de yeso que no estén contaminados
17 08 02 con sustancias peligrosas
Otros residuos de construcción y demolición
Residuos mezclados de construcción que no contengan
170802 sustancias peligrosas
Tabla N° 2.01 Código 17 de la lista europea de residuos
2.6.1. DEFINICIONES
2.6.1.1. Gestor de Residuos: La persona, entidad pública o privada que
realice el recojo, almacenamiento, transporte, valorización o la
eliminación de residuos, incluida la vigilancia de estas actividades; así
39
como, la vigilancia de los lugares de depósito o vertido, después de su
cierre, sea o no el productor de los mismos.
2.6.1.2. Obras de menores de construcción y reparación domiciliaria:
Las de sencilla técnica y escasa entidad constructiva y económica que
no supone una alteración del volumen, del uso de las instalaciones y
servicios de uso común; del número de viviendas y locales que no
afecten al diseño exterior a la cimentación, la estructura o las
condiciones de habitabilidad, seguridad de los edificios o
instalaciones de todas las clases.
2.6.1.3. Obra mayor: Toda obra que suponga un volumen de trabajo y
entidad, así mismo una complejidad del proyecto de intensidad mayor
que la definición de obra menor tendrán la consideración de obra
mayor cuando se trate de realizar obras de nueva planta, obras de usos
provisionales, obras de restauración obras de reforma, obras de
rehabilitación, obras de demolición y otros.
2.6.1.4. Productor del residuo: La persona o entidad pública o privada
que realice las operaciones de construcción y /o demolición
generadores de este tipo de residuo, sea o no el propietario del
inmueble o estructura que lo origine.
2.6.1.5. Reciclado: Es la transformación de los residuos dentro de un
proceso de producción para su fin inicial o para otros fines. Solo
puede decirse que un residuo ha sido reciclado cuando se obtuvo en
un proceso de transformación del que se obtiene un producto con
calidad y precio adecuado, para ser posible su aprovechamiento en
usos concretos.
2.6.1.6. Residuos de construcción: Aquellos que se originen en el
proceso de ejecución material de los trabajos de construcción, tanto de
nueva
2.6.1.7. Residuo de demolición: Aquellos materiales y productos de
construcción que se originan como resultado de las operaciones de
desmontaje, desmantelamiento y derribo de edificios e instalaciones.
2.6.1.8. Residuos inertes: Aquellos residuos no peligrosos que no
experimentan transformaciones físicas, químicas o biológicas
significativas. Los residuos inertes no son solubles, ni combustibles,
40
ni reaccionan física, ni químicamente ni de ninguna otra manera, no
son biodegradables, ni afectan negativamente a otros materiales con
los cuales entran en contacto de forma que puedan dar lugar a
contaminación del medio ambiente o perjudicar a la salud humana. La
lixivialibidad total de contenidos contaminantes de los residuos y la
eco toxicidad del lixiviado deberán ser insignificantes y en particular
no deberán suponer un riesgo para la calidad de las aguas
superficiales y/o subterráneas. (Ref. Plan de Gestión Castilla-La
Mancha)
2.6.2. GESTION DE DESECHOS EN AREQUIPA
2.6.2.1. MEDIO FISICO DEMOGRÁFICO Y SOCIOECONOMICO
Arequipa es capital de la provincia y del departamento del mismo nombre
y está ubicada a 1,063 Km. al sur de Lima, ciudad capital. Distante del
litoral del Pacífico en unos setenta kilómetros. Arequipa tiene una altura de
2,363 m.s.n.m. Situada en el sur del Perú una latitud sur de 16° 23' 40" y
una longitud oeste de 7l' 32' 06' 'cuenta con una población aproximada que
sobrepasa el millón de habitantes. El 86% es población urbana, el 14%
rural, Los datos poblacionales del censo del 2005 muestran en el siguiente
cuadro.
Tabla N° 2.06 Material más usado en la región
MATERIAL DE LAS PAREDES
Material %Ladrillo cemento 70
Piedra sillar 11.4Adobe tapia 8.4
Quincha 1.9Piedra con barro 2
Madera 0.9Estera 3.3Otro 2.1
41
Tabla N° 2.07 Material de techo más usado en la región
MATERIAL DE LOS TECHOS
Material %Concreto armado 65.8
Madera 0.5Tejas .
Planchas de calamina 23.9Caña o estera 2.4
Estera 4.7Paja. Hojas de palmera. 1.8
Otro 0.9
2.6.2.2. DIAGNOSTICO
Actualmente Moquegua la selección informal de desechos que se efectúa
en los relleno sanitarios es realizado por gente de bajos recursos
económicos quienes recogen, venden los desechos reciclables a
intermediarios o directamente a fabricas de reciclaje, así como también
efectúan el quemado de los desechos restantes después de haber
aprovechado, inclusive, los desechos urbanos domésticos, como alimento
para animales.
En caso de pequeñas obras de reforma domiciliaria en las que el volumen
de escombros generado es escaso, los particulares utilizan un servicio
municipal de recogida de escombros; si son cantidades mas significativas
ellos mismos los transportan a los vertederos o lugares donde se ha hecho
costumbre depositarlos.
La recogida se realiza mediante camionetas de hasta 2m3 si el volumen es
mayor a 2 m3 se utilizan volquetes de 4 a 8m3, para su posterior transporte
a vertederos, normalmente son las propias empresas constructoras las que
se encargan del transporte tanto en el caso de obras municipales como
privadas.
Figura 2.03 Escombros depositados cercano a un sector poblado
42
Como zonas para el vertido de desechos de construcción y demolición se
utilizan principalmente zonas deprimidas y canteras en las que se
depositan, residuos de construcción y demolición, hasta alcanzar la cota o
razante que se adopte a la topografía del terreno. La mayoría de los
vertederos adolecen de equipamiento mínimo para la realización de
labores de control y depósito de los residuos de demolición. Las
escombreras están habilitadas para recibir tierras residuos de demolición,
residuos inertes pero en la práctica la totalidad de los casos vienen
mezclados con otros residuos urbanos, como restos de papel cartón,
plásticos, neumáticos, enseres domésticos y en algunos casos residuos
peligrosos. Esto da lugar a una situación en la que se genera un alto
riesgode contaminación del aire, agua y suelo, así como la generación de
malos olores. Por otro lado la falta de gestión de residuos de demolición da
lugar a la aparición de puntos incontrolados de vertido próximos en
muchas ocasiones a las zonas habilitadas como vertedero y escombreras.
Los desastres naturales tienden a afectar de distinta manera los sistemas de
manejo de residuos sólidos. Las inundaciones pueden poner al descubierto
residuos enterrados y arrastraría a los ríos y otras fuentes de agua potable.
Es probable que ocurra la generación adicional de residuos por malezas
plantas y árboles, escombros, cadáveres y animales muertos e inclusive
reducción de basura de puntos de disposición final existentes, existen
eventos como erupciones volcánicas que generan en el ambiente gran
cantidad de cenizas que al depositarse crean un manejo especial.
La catástrofe probablemente interrumpe el sistema normal de recolección
de residuos en general y agregara más cantidad, inclusive cuando exista
una rápida respuesta en ocasiones los vehículos recolectores no pueden
llegar a los puntos de almacenamiento porque los caminos se encuentran
obstruidos. (Ref. Manejo de Residuos Sólidos en situación de Desastre)
Figura N°2.04 Desechos abandonados
2.6.3. ETAPAS DE GESTION DE DESECHOS
2.6.3.1. PRINCIPIOS RECTORES
43
Los elementos clave de la política medio ambiental, para garantizar una
gestión ambientalmente racional de los residuos de demolición se base en
un marco regulador comunitario sobre esta materia y son:
- Principio de jerarquía de la gestión de los residuos: será prioritaria la
minimización de los residuos de construcción y demolición, evitando su
generación o procurando la máxima reducción de residuos, cuando la
anterior no sea posible, así como evitando o reduciendo las propiedades
peligrosas que este tipo de residuos pudiera tener. Cuando su
generación sea inevitable deberá ser por este orden reutilizados
reciclados sometidos a otras formas de valorización o depositados de
forma segura en caso de no ser posible su valorización.
- Principio de proximidad: los residuos deberán tratarse lo más cerca
posible al lugar donde se generaron sin que ellos suponga una menor
eficacia de las operaciones de tratamiento.
- Principio de autosuficiencia: Este criterio debe ser entendido en un
contexto de constantes traslados de residuos y en una situación del
mercado de gestión de residuos que es imposible modificar de raíz.
- Principio de quien contamina paga: Todos los costos relativos al
proceso de gestión de los residuos de demolición deben ser tenidos en
cuenta para su correspondiente repercusión económica. Todo aquel que
cause algún daño medio ambiental deberá asumir los costos de su
prevención o de la compensación correspondiente.
- Responsabilidad del productor: El productor de residuos debe
prevenir en lo posible su generación y hacer frente a la responsabilidad
de su correcta gestión ambiental.
- Responsabilidad compartida: todos los agentes económicos públicos
y privados incluidos los fabricantes, importadores, distribuidores
yconsumidores deben asumir su parte especifica de responsabilidad en
lo que se refiere a la prevención, valorización y eliminación de
residuos.
- Principios de integración del medio ambiente en el sector
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construcción: Las actuaciones derivadas de la gestión supondrán
mecanismos integradores de una correcta gestión ambiental en el
desarrollo de la actividad inherente al sector de la construcción.
2.6.3.2. MARCO JURIDICO
El mercado jurídico es la base en la que se asienta la práctica de gestión de
residuos pero necesariamente ha de complementarse con la acción de
autoridades nacionales y autoridades locales.
Constitución Política del Perú - Título III, Capítulo II: Del Ambiente y
los Recursos Naturales.
Código del Medio Ambiente y los Recursos Naturales (Decreto
Legislativo N° 613).
Ley del Consejo Nacional del Ambiente (CONAM Ley N° 26410).
Reglamento de Organización y Funciones del CONAM, Decreto
Supremo N° 022-2001-PCM.
Ley del Sistema Nacional de Evaluación del Impacto Ambiental, Ley
N° 27446.
Ley Marco para el Crecimiento de la Inversión Privada Decreto
Legislativo N° 757).
Título XIII del Código Penal - Delitos Contra la Ecología.
Formalización de denuncias por los delitos tipificados en el Código
Penal ( Ley N° 26631).
Ley de Áreas Naturales Protegidas (Ley N° 26834).
Ley de Evaluación de Impacto Ambiental para Obras y Actividades
(Ley N°26786).
Ley del Fondo Nacional del Ambiente (FONAM Ley N° 26793).
Ley General de Aguas (Ley N° 17752).
Ley General de Salud (Ley N° 26842).
Ley Orgánica para el Aprovechamiento de los Recursos Naturales (Ley
N° 26821).
Ley Sobre la Conservación y Aprovechamiento Sostenible de la
Diversidad Biológica Ley N° 26839).
Ley Forestal y de Fauna Silvestre (Ley N° 27308).
45
Ley General de Residuos Sólidos (Ley N° 27314).
Decreto Supremo N' 056-97-PCM y 061-97-PCM – Casos en que
aprobación de EIA o PAMA requieren opinión técnica del INRENA.
(Ref. Bedoya)
2.6.3.3. MODELO DE GESTIÓN
2.6.3.3.1. Desarrollo del modelo de gestión.
Se propone un modelo de la gestión de residuos de demolición
generados con independencia de su origeny procurando dar
solución global para todos ellos.
De acuerdo al principio de jerarquía se dará prioridad a la
valorización de los residuos frente a la eliminación que deberá
constituir la última opción deseable, no obstante la recuperación y
reciclaje es a menudo costosa y en ocasiones inviable, la gestión
contempla que determinadas fracciones de residuos, precisaran de
la correspondiente vía de eliminación final, pues aún en el mejor
de los escenarios posibles no podrán ser reducidos en origen ni
aprovechados para obtener una nueva utilidad de los mismos.
Dada la situación actual serán también prioritaria la adecuación de
los vertederos incontrolados existentes y la restauración de zonas
degradadas.
BIBLIOGRAFÍA.
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CONSTRUCCIÓN. 10 de Julio 2010 [http://habitat.aq.upm.es/boletin /n2/aconst
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Balestrini A., Marian (2.002) COMO SE ELABORA EL PROYECTO DE
INVESTIGACIÓN. Sexta Edición. BL Consultores Asociados, Servicio
Editorial.
Caracas – Venezuela. pp. 248-265.
Cruz, Jorge y Velázquez Ramón (2.004) CONCRETO RECICLADO. Trabajo
de
grado para obtener el Título de Ingeniero civil. Instituto Politécnico Nacional.
Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura. E.S.I.A. Unidad Zacatenco.
México
DF.
Decreto 2.216, (1.992). NORMAS PARA EL MANEJO DE LOS DESECHOS
SÓLIDOS DE ORIGEN DOMÉSTICOS, COMERCIAL, INDUSTRIAL, O DE
CUALQUIER OTRA NATURALEZA QUE NO SEAN PELIGROSOS.
Ministerio de Sanidad y Asistencia Social, República de Venezuela.
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RECICLAJE. 15 de Julio 2.010
[http://habitat.aq.upm.es/boletin/n2/aconst2.html]
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