JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número 54
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
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Citar como: Aliaga, R. A.
Análisis y proyección de la
resistencia a compresión del
concreto, utilizando agregados
nos y gruesos de los residuos
de construcción y demolición
(RCD) de la planta piloto
de EMAVERDE. Journal
Boliviano De Ciencias,
19(54). 115-131 https://
doi.org/10.52428/20758944.
v19i54.1010
Revisado: 18/09/2023
Aceptado: 20/11/2023
Publicado: 20/12/23
Declaración: Derechos de
autor 2023 Rodolfo Angel
Aliaga Choque, Esta obra está
bajo una licencia internacional
Creative Commons Atribución
4.0.
Los autores/as declaran no tener
ningún conicto de intereses
en la publicación de este
documento.
Tipo de artículo Proyecto de Ingeniería Aplicada
Análisis y proyección de la resistencia a compresión
del concreto, utilizando agregados nos y gruesos de
los residuos de construcción y demolición (RCD) de la
planta piloto de EMAVERDE
Analysis and projection of the compressive strength of concrete, using ne and coarse aggregates
of construction and demolition waste (CDW) from the EMAVERDE pilot plant.
Rodolfo Angel Aliaga Choque1
1. Ingeniero Civil, Docente Tiempo Completo. Universidad Privada del Valle, La Paz , Bolivia.
raliagac@univalle.edu
RESUMEN
En esta investigación se analiza los resultados de la incorporación de agregados
provenientes de residuos de construcción y demolición (RCD) procesados en la
primera planta piloto de transformación de RCD de Bolivia, ubicada en la ciudad
de La Paz, y su incorporación a una nueva mezcla con agregados chancados
naturales, además de su proyección a mayores porcentajes de sustitución, para
proponer una fórmula que pueda predecir su comportamiento. El agregado natural
fue sustituido en porcentajes de 0%, 30% y 60% por agregado grueso RCD,
realizándose un total de 45 probetas, además se realizaron probetas sustituyendo
parcialmente el agregado no en proporciones de 0%, 25%, 50%, realizándose 51
probetas, los agregados naturales utilizados fueron caracterizados y vericados
para su empleo en hormigones, las probetas realizadas fueron ensayadas a
compresión a los 7, 14 y 28 días. Los resultados muestran que se puede alcanzar
una resistencia a la compresión máxima de 25.35 MPa en caso de reemplazar
un 13 % de agregado grueso RCD, y en caso de reemplazar el 23% de agregado
no RCD se puede llegar a una resistencia máxima de 22.8 MPa, por lo que con
la presente investigación demostró la posibilidad de alcanzar valores mayores
al de un diseño de resistencia característica (H21) y se recomienda realizar más
estudios experimentales en la línea de investigación.
Palabras clave: RCD, Agregados reciclados. Medio Ambiente.
ABSTRACT
This research analyzes the results of the incorporation of aggregates from
construction and demolition waste (CDW) processed in the rst pilot CDW
transformation plant in Bolivia, located in the city of La Paz, and its incorporation
into a new mixture. with natural crushed aggregates, in addition to its projection
at higher substitution percentages, to propose a formula that can predict its
behavior. The natural aggregate was replaced in percentages of 0%, 30% and
60% by RCD coarse aggregate, making a total of 45 specimens. In addition,
specimens were made partially replacing the ne aggregate in proportions of 0%,
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25%, 50%, making 51 specimens, the natural aggregates used were characterized
and veried for their use in concrete, the specimens made were compression tested
after 7, 14 and 28 days. The results show that a maximum compressive strength of
25.35 MPa can be achieved in case of replacing 13% of RCD coarse aggregate, and
in case of replacing 23% of RCD ne aggregate a maximum strength of 22.8 MPa
can be reached. , so with the present investigation the possibility of reaching values
higher than that of a characteristic resistance design (H21) and it is recommended
to carry out more experimental studies in the line of research.
Keywords: RCD, Recycled aggregates, Environment.
1. INTRODUCCIÓN
En las últimas décadas el departamento de La Paz ha experimentado un crecimiento
en la construcción de edicios altos, lo que requiere una constante demolición
de casas, por lo que la generación de escombros es depositados en los lechos
de los ríos (Swissinfo, 2021). Actualmente las ciudades de La Paz y El Alto –
Bolivia, presentan un crecimiento en tamaño y población, por lo que su desarrollo
implica que la tecnología y la construcción se encuentren vinculados para lograr
un desarrollo adecuado. Debido al constante crecimiento, es preciso concientizar
la explotación desmedida de los recursos naturales e impulsar una gestión de
reciclaje, aprovechando los residuos de las construcciones y demoliciones que
comúnmente son depositados en los ríos y quebradas de la ciudad, generando así
un impacto ambiental negativo (Pereira, 2019).
Antes de la pandemia (COVID-19) se estimaba que la ciudad generaba alrededor
de 1.400 toneladas de RCD a diario, ante lo cual, el municipio junto con el apoyo
de la cooperación italiana (Cooperazione Internazionale), montó una planta piloto
para tratar 60 toneladas por día (Swissinfo, 2021). Con estos alarmantes índices,
la Secretaría Municipal de Gestión Ambiental (SMGA) consolidó el proyecto de
una planta piloto de transformación de residuos de construcción y demolición,
a través de una alianza estratégica con la cooperación italiana ‘Cooperazione
Internazionale’ (AMUN, 2021). La planta se encuentra en el barrio de Aranjuez, en
la zona sur paceña, en un espacio dentro del vivero municipal (Swissinfo, 2021).
Este material producido por la planta es el material base de estudio para la presente
investigación.
El objetivo de esta investigación es analizar y proyectar la resistencia a compresión
del concreto reutilizando los residuos de construcción y/o demolición (RCD),
producidos en la nueva planta de EMAVERDE de la ciudad de La Paz, con un
reemplazo del 25 y 50 % para agregado no además de un 30 y 60 % para el
agregado grueso.
Hipótesis
La resistencia a compresión de un hormigón convencional es la misma que un
hormigón que tiene incorporación de RCD de agregado no y grueso como
reemplazo de agregado convencional.
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Hipótesis nula
La resistencia a compresión de un hormigón convencional no es la misma que
un hormigón que tiene incorporación de RCD de agregado no y grueso como
reemplazo de agregado convencional.
Hipótesis alternativa
La resistencia a compresión de un hormigón convencional es la misma que un
hormigón que tiene incorporación de RCD para ciertos porcentajes de adición con
agregado grueso y para otros porcentajes con agregado no.
En el artículo “Revisión del estado del arte de las normas y especicaciones
actuales relativas a los agregados reciclados de RCD” de Alberte & Handro (2021),
se menciona que, si bien se tienen normativas para este procedimiento, el uso de
RCD sigue siendo una técnica nueva en ese país, y se hace una recopilación de
normativas de distintos países.
Estados Unidos también fue uno de los países pioneros en este tema. Según Alfonso
(2005), después de 1982, las normas americanas para pavimentos y hormigones
presentan ahora condiciones para el reciclaje de RCD.
En Brasil, la gestión de RCD comenzó unas seis décadas después de Europa
(MELO, 2011). En 1991, fue implementado en São Paulo la primera planta de
reciclaje de DMC en América Latina. Sin embargo, sus actividades se cerraron en
2002, sin el rango máximo de capacidad de producción.
Dentro de la revisión bibliográca se observa el reciclaje y la recuperación en
países, como Brasil, España, Japón y los Países Bajos, que presentaron valores de
6%, 14%, 81% y 98%, respectivamente. Tal variación se atribuye en el estudio a
características particulares de cada país, tales como suministro de materiales de
construcción y RCD, disponibilidad de lugares para la deposición y restricciones
de las normas, entre otros factores (Alberte & Handro, 2021). En la investigación
mencionada se analiza las normativas de otros países en cuanto al uso de RCD,
en donde se puede resumir que existen normativas para el uso de este material
en Países como: Brasil, Alemania, Austria, Australia, Bélgica, España, Estados
Unidos, Holanda, China, Inglaterra, Japón y Suiza. Siendo un estudio publicado
el 2021, se hace notar la relevancia de poder contar con una planta trituradora para
poder realizar este tipo de investigaciones, se hace notar también que no se tiene
aún normado el uso de este material RCD en países de Latinoamérica.
Con experiencias en Latinoamérica, Letelier en el artículo “Áridos reciclados de
hormigón con captura de CO2” se menciona que a mayor porcentaje de reemplazo
de áridos reciclados los estudios demuestran que el comportamiento mecánico o de
durabilidad se ve afectado disminuyendo a medida que se aumenta el reemplazo
sin embargo con la incorporación de CO2 esto se puede absorber (Hormigón al día,
2023).
Para el presente artículo, dadas las condiciones de la nueva planta de EMAVERDE,
resulta un aporte importante mostrar los resultados obtenidos en laboratorio y
poder recomendar porcentajes óptimos de sustitución al usar el agregado grueso
y no de esta planta.
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2. METODOLOGÍA
Para el desarrollo de la presente investigación se realizó una compilación de datos
recabados de laboratorio que incluyen, la resistencia a compresión del concreto,
pesos especícos de los agregados nuevos y los agregados RCD analizados.
Lugar de estudio
Todas las probetas analizadas fueron elaboradas en ambientes de los laboratorios
de Ingeniería Civil de la Universidad Privada Del Valle entre las gestiones 2021 y
2022, en la ciudad de La Paz, Bolivia.
PLANTA PILOTO. - La generación de RCD en la ciudad de La Paz llego a ser de
gran magnitud cuando la construcción estaba en mayor crecimiento, hoy en día,
aunque la tasa de construcción se haya reducido, aún se generan RCD, donde en
muchos casos no se cuenta con medidas de protección ambiental, el cual genere el
manejo de este tipo de residuos.
“Hormigones y baldosas son algunos de los productos que se fabricarán en
la primera planta de Bolivia de transformación de residuos de construcción y
demolición que inauguró este jueves el alcalde Luis Revilla. Tendrá una producción
de 64 toneladas por día y permitirá reciclar este tipo de materiales, reutilizarlos y
coadyuvar a la mejora del medio ambiente” (AMUN, 2021).
Esta planta piloto fue consolidada por la secretaria municipal de gestión ambiental
(SMGA), y la cooperación italiana “Cooperazione Internazionale” (COOPI), y fue
nanciado con un monto de Bs 1,662,000.00, y se encuentra ubicado en el vivero
de Aranjuez (AMUN, 2021) (Figura 1).
Figura 1. Planta piloto de transformación de residuos RCD,
Fuente: AMUN, 2021
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PREPARACIÓN DE LOS AGREGADOS
El municipio coordina con empresas constructoras o constructores particulares
interesados en entregarles los RCD que hubieran generado. El lugar recibe
ladrillos, concreto, hormigón y cemento, nada de metales ni madera, ya que el
tratamiento consiste básicamente en convertir los materiales en áridos. Una vez
que llegan al lugar, los RCD pasan por minuciosas clasicaciones para separar todo
lo que no sea escombro e ingresar luego a un molino de trituración. El material
llega a otra cinta con un sistema de imanes para retirar los residuos metálicos más
pequeños y avanza hacia un sistema de criba donde se vuelve a seleccionar el
material para nalmente entrar a un molino de dientes. El resultado se separa en
tres subproductos según el diámetro, los más grandes vuelven a ingresar a la planta
y los otros dos están listos para su reúso (Swissinfo,2021).
En entrevista con los responsables del funcionamiento de la planta de trituración
de agregados (Oct, 2023), se constató que antes de procesar los agregados de RCD
y recepcionar los materiales, se decide si este material a ser procesado es factible
para su uso posterior o si este tiene muchas impurezas, los materiales procesados
son acopiados según su origen y de esta manera pueden decidir en que tipos de
obras se podrá utilizar.
CEMENTO
Para la presente investigación se empleó el cemento Viacha IP-40, este se
caracteriza por tener Puzolana en un porcentaje máximo del 30%, y su resistencia
mínima a los 28 días es de 40 MPa, este cemento fue utilizado para ambas etapas,
tanto como cuando se reemplazó el agregado no como el agregado grueso.
MUESTRA
Se elaboraron en total 45 probetas cilíndricas de hormigón donde se reemplazó el
agregado no en un 25% y 50% por RCD, y por otro lado se elaboraron 51 probetas
cilíndricas de hormigón donde se reemplazó el agregado grueso en un 30% y 60%
por RCD. La resistencia característica proyectada en ambos casos fue de 21 MPa.
Para lograr una dosicación adecuada y llegar a la resistencia característica
necesaria, se realizaron los ensayos de granulometría según la norma C136/
C136M-19 (ASTM, 2020), donde se evidencia el cumplimiento tanto para el
agregado grueso (TMN ½”) como para el agregado no tal como se muestra en la
Figura 2 y3.
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Figura 2. Curvas granulométricas del agregado virgen grueso
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Rodríguez y Aliaga (2023)
Figura 2. Curvas granulométricas del agregado virgen no.
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Rodríguez y Aliaga (2023)
De la misma manera, para poder realizar la dosicación según la normativa 211.1-
18 (ACI, 2018) de los materiales es necesario conocer los pesos especícos de la
muestra, para los materiales analizados se obtuvieron los resultados presentes en la
Tabla 1.
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Tabla N° 1. Datos para Dosicación con RCD (3/4”)
MATERIAL Peso especíco
(g/m³)
%Hum %Abs Peso Unitario
compactado (kg/m³)
Peso Unitario
Suelto (kg/m³)
Agua 1.00
Cemento 3.03
Grava 2.21 0.294 1.36 1450 1352
Arena 2.54 3.248 3.95 1566 1361
RCD (3/4”) 2.30 2.501 6.62 1208 1152
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Quispe y Aliaga (2022)
De la misma manera para lograr la dosicación de la mezcla RCD no con agregado
natural (Tabla 2).
Tabla N° 2. Datos para Dosicación con RCD (arena)
MATERIAL Peso especíco
(g/m³)
% Humedad %
Absorción
Peso Unitario
compactado
(kg/m³)
Peso Unitario
Suelto (kg/m³)
Agua 1.00
Cemento 3.02
Grava (1/2”) 2.80 0.33 2.38 1456 1344
Arena 2.55 0.42 4.48 1685 1415
RCD (Arena) 2.82 0.15 5.46 1519 1372
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Rodríguez y Aliaga (2023)
Con los datos mostrados se procedió a dosicar la mezcla según los parámetros
solicitados por la ACI 211. Las Tablas 3, 4 y 5 muestran los resultados de esta
dosicación empezando con los materiales utilizados cuando se sustituye la grava
por RCD.
Tabla N° 3. Cantidad en kg/m³ para la dosicación utilizando RCD grava
Dosicación
Cemento Arena Grava
RCD
(grava)
Kg Kg Kg Kg
H° Convencional 463.36 568.96 848.64 0
H° con 70% Agregado Natural y 30% RCD Grueso 463.36 568.96 594.49 264.5
H° con 40% Agregado Natural y 60% RCD Grueso 463.36 568.96 508.3 354.2
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Quispe y Aliaga (2022)
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De la misma manera también se muestran los resultados cuando se sustituye la
arena por RCD.
Tabla N° 4. Cantidad en kg/m³ para la dosicación utilizando RCD arena
DOSIFICACION
Cemento Arena Grava
RCD
(arena)
Kg Kg Kg Kg
H° Convencional 463.36 765.76 863.41 0
H° con 75% Agregado Natural y 25% RCD no 463.36 574.32 863.41 191.44
H° con 50% Agregado Natural y 50% RCD Fino 463.36 382.88 863.41 382.88
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Rodríguez y Aliaga (2023)
Debido a los requerimientos para dosicación de hormigones, también se presenta
los resultados del ensayo de asentamiento para los 6 tipos de mezclas analizadas.
Tabla N° 5. Resultados de asentamiento y relación agua cemento adoptada
DOSIFICACION Asentamiento Relación a/c
Hormigón patrón 1 4 0.464
Hormigón con RCD ¾” al 30% 4 0.464
Hormigón con RCD ¾” al 40% 6 0.464
Hormigón patrón 2 4 0.464
Hormigón con RCD Arena al 25% 6 0.464
Hormigón con RCD Arena al 50% 6.7 0.464
Fuente: Elaboración propia.
PROYECCION DE LOS RESULTADOS
La investigación presentada se desarrolló por medio del método deductivo, partiendo
de hechos particulares o concretos para la obtención de conclusiones generales, así
mismo para una conformación y aceptación de los valores experimentales se usará
el análisis de varianzas ANOVA para la validación de los resultados.
3. RESULTADOS
A momento de realizar el vaciado y desencofrado de las estructuras, resulta de
interés conocer cómo va evolucionando la resistencia del concreto a los 7 días, por
ello se presentan en las Tablas 6 y 7 los resultados de la resistencia a compresión
del concreto a esta edad.
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Evaluación de la eciencia energética del lado de la oferta en la integración energética
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Tabla N° 6. Resultados del ensayo de resistencia a compresión a 7 días
sustituyendo el agregado no con RCD
Tipo de hormigón kg/cm² Promedio
(kg/cm²)
Promedio
(MPa) RCD
H° Convencional
167.09
166.15 16.3 0
174.05
162.36
155.42
173.24
164.72
H° con 75%
Agregado Natural y
25% RCD no
166.18
159.61 15.7 25
159.48
170.95
148.63
164.54
147.86
H° con 50%
Agregado Natural y
50% RCD Fino
200.19
176.67 17.3 50
168.91
181.29
163.34
168.34
177.97
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Rodríguez y Aliaga (2023)
Tabla N° 7. Resultados del ensayo de resistencia a compresión a 7 días
sustituyendo el agregado grueso con RCD
Tipo de hormigón kg/cm² Promedio
(kg/cm²)
Promedio
(MPa) %RCD
H° Convencional
243.9
229.72 22.5 0215.68
229.57
H° con 70% Agregado
Natural y 30% RCD
Grueso
185.67
191.44 18.8 30205.93
182.71
H° con 40% Agregado
Natural y 60% RCD
Grueso
128.4
151.43 14.9 60184.15
141.73
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Quispe y Aliaga (2022)
Evaluación de la eciencia energética del lado de la oferta en la integración energética
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A momento de reemplazar el agregado chancado grueso por 30% y 60% de material
RCD, y ensayando las probetas a compresión, se obtuvieron los resultados de la
Tabla 8.
Tabla N° 8 Resultados del ensayo de resistencia a la compresión a 28 días
sustituyendo el agregado grueso con RCD
RCD 3/4” Fecha de
elaboración
Fecha de
rotura Edad Diámetro
(cm)
Altura
H
(cm)
H/D Área
(cm²)
Peso
(g)
Carga de
rotura
(kg)
Resistencia
en kg/cm²
Hormigón
Convencional
11/10/2021 8/12/2021 28 15.30 30.50 1.99 183.85 12787 42120 229.1
11/10/2021 8/11/2021 28 15.03 30.00 2.00 177.42 12263 48320 272.34
11/10/2021 8/11/2021 28 15.25 30.40 1.99 182.65 12650 47030 257.48
Hormigón con
70% Agregado
Natural y 30%
RCD Grueso
13/10/2021 10/11/2021 28 14.97 30.10 2.01 176.01 12069 44790 254.48
13/10/2021 10/11/2021 28 15.30 30.50 1.99 183.85 12508 46520 253.03
13/10/2021 10/11/2021 28 15.00 30.50 2.03 176.71 12379 42420 240.05
Hormigón con
40% Agregado
Natural y 60%
RCD Grueso
13/10/2021 10/11/2021 28 15.20 30.60 2.01 181.46 12196 33050 182.14
13/10/2021 10/11/2021 28 15.05 29.95 1.99 177.89 11678 33770 189.83
13/10/2021 10/11/2021 28 15.25 30.40 1.99 182.65 12098 34420 188.44
Fuente: Elaboración propia en base a resultados de Quispe y Aliaga (2022)
A momento de reemplazar el agregado chancado no por 25% y 50% de material
RCD, y ensayando las probetas a compresión, siguiendo el ensayo ASTM C-39,
se obtuvieron los resultados presentados en la Tabla 9.
Tabla N° 9 Resultados del ensayo de resistencia a la compresión a 28 días
sustituyendo el agregado no con RCD
RCD FINO Fecha de
elaboración
Fecha de
rotura Edad Diámetro
(cm)
Altura
H (cm) H/D Área
(cm²)
Peso
(g)
Carga
de
rotura
(kg)
Resistencia
en kg/cm²
Hormigón
Convencional
3/10/2022 31/10/2022 28 15.15 30.15 1.99 180.27 12453 37670 208.96
3/10/2022 31/10/2022 28 15.20 30.20 1.99 181.46 12356 45550 251.02
3/10/2022 31/10/2022 28 15.10 30.10 1.99 179.08 12545 39230 219.06
3/10/2022 31/10/2022 28 15.30 30.30 1.98 183.85 12478 42850 233.07
3/10/2022 31/10/2022 28 15.10 30.15 2.00 179.08 12256 37240 207.95
3/10/2022 31/10/2022 28 15.10 30.25 2.00 179.08 12560 40560 226.49
Hormigón
con 75%
Agregado
Natural y
25% RCD
no
5/10/2022 2/11/2022 28 15.10 30.15 2.00 179.08 12643 48620 271.50
5/10/2022 2/11/2022 28 15.15 30.40 2.01 180.27 12653 45330 251.46
5/10/2022 2/11/2022 28 15.10 30.10 1.99 179.08 12665 42420 236.88
5/10/2022 2/11/2022 28 15.30 30.20 1.97 183.85 12626 37790 205.55
5/10/2022 2/11/2022 28 15.10 30.10 1.99 179.08 12654 38970 217.61
5/10/2022 2/11/2022 28 15.10 30.25 2.00 179.08 12459 40580 226.60
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RCD FINO Fecha de
elaboración
Fecha de
rotura Edad Diámetro
(cm)
Altura
H (cm) H/D Área
(cm²)
Peso
(g)
Carga
de
rotura
(kg)
Resistencia
en kg/cm²
Hormigón
con 50%
Agregado
Natural y
50% RCD
Fino
10/10/2022 7/11/2022 28 15.10 30.35 2.01 179.08 12524 38280 213.76
10/10/2022 7/11/2022 28 15.20 30.30 1.99 181.46 11968 45550 251.02
10/10/2022 7/11/2022 28 15.10 30.15 2.00 179.08 12075 35760 199.69
10/10/2022 7/11/2022 28 15.15 30.25 2.00 180.27 11998 38170 211.74
10/10/2022 7/11/2022 28 15.25 30.30 1.99 182.65 12067 37890 207.45
10/10/2022 7/11/2022 28 15.15 30.10 1.99 180.27 12356 42540 235.98
Fuente: Elaboración Propia en base a resultados de Rodríguez, Aliaga 2023
Es necesario hacer notar que en la presente investigación para un análisis completo
se realizaron la rotura de probetas también a 7 y 14 días, que no se muestran en
tablas pero que sí ayudaron a validar la evolución de la resistencia a compresión a
esas edades como se muestra en el Gráco 1.
Gráco 1 Evolución de la resistencia a compresión usando RCD no y grueso
para 7 y 28 días
Fuente: Elaboración propia con resultados de Rodríguez y Aliaga (2023) y Quispe
y Aliaga (2022)
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4. DISCUSIÓN, DESARROLLO Y ANÁLISIS
4.1 Análisis del RCD proveniente del agregado grueso
En el Gráco 2 se muestran las correlaciones encontradas:
Gráco 2. Resistencia a la compresión a los 28 días vs %RCD (3/4”)
Fuente: Elaboración Propia
Siendo que la resistencia de diseño buscada es de 21 MPa, a continuación se realiza
un análisis para encontrar el porcentaje de RCD mínimo con el que se obtendría
esta resistencia a partir de la ecuación de correlación.
y = -0.0032x2 + 0.0834x + 24.809
siendo ,
Resolviendo la ecuación se obtiene que, para llegar a una resistencia de 21 MPa, el
límite de incorporación de RCD seria de 49.9%
Entonces si se desea incorporar el agregado grueso proveniente del , lo máximo
que se podría utilizar es del , para llegar a una resistencia de 21 MPa.
Con la misma ecuación encontrada, hallamos el porcentaje de RCD con el que se
obtendría la máxima resistencia.
=
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Igualamos a 0
Y resolviendo la ecuación se tiene:
Entonces para obtener la mayor resistencia a compresión, usando RCD como
sustituto del agregado grueso es del 13%, al utilizar este porcentaje se obtendría
una resistencia de 25.35 MPa.
4.2 Análisis del RCD proveniente del agregado no
Las correlaciones encontradas se presentan en el Gráco 3.
Gráco 3. Resistencia a la compresión a los 28 días vs %RCD (Fino)
Fuente: Elaboración Propia con datos de laboratorio
Siendo que la resistencia de diseño buscada es de 21 MPa, a continuación se hace
un análisis para encontrar el porcentaje de RCD mínimo con el que se obtendría
esta resistencia a partir de la ecuación de correlación.
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y = -0,002x2 + 0,0912x + 22,009
siendo ,
Se tienen mejores resultados al incorporar el agregado no que el agregado grueso
por lo que en este caso con la ecuación se tendrá una proyección para llegar a la
resistencia mínima buscada.
En este caso para llegar a los 21 MPa, se podría utilizar hasta un porcentaje de
RCD del 55%.
Analizamos la ecuación obtenida para obtener y aprovechar al máximo el material
obtenido.
Derivamos e igualamos a “0”
Resolviendo
Entonces para obtener la resistencia máxima al utilizar el RCD como sustituto
del agregado no es del 23% y con este porcentaje de RCD, se obtendría una
resistencia de 22.8 MPa. El Gráco 4 presenta dicho análisis.
Gráco 4. Calculo de la resistencia máxima (MPa) y % RCD óptimo
Fuente: Elaboración Propia con datos de laboratorio
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4.3 Correlación entre análisis
Para realizar un análisis crítico se presenta en el Gráco 5 ambas correlaciones.
Gráco 5. Cálculo de la resistencia máxima y % RCD óptimo
Fuente: Elaboración propia
De la gráca anterior y proyectando resistencias se puede obtener que el punto de
intersección al 45% presentaría la misma resistencia (22.05) en caso de reemplazar
el agregado no RCD o el agregado grueso RCD, valido para los agregados y
cementos estudiados en la presente investigación.
5. CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos muestran la inuencia en la resistencia a compresión
del concreto con la incorporación de RCD proveniente de la trituración de los
residuos de demolición que tiene agregado grueso (tamaño máximo nominal de 3/4
de pulgada) y arena (agregado no), además se logra predecir su comportamiento
ante la incorporación de mayor porcentaje de sustitución, los resultados obtenidos
y mostrados en este artículo son aplicables para el RCD obtenido en las épocas
de estudio y se recomienda seguir estudiando el comportamiento del hormigón
ante distintos tipos de RCD, además que para que se tenga un uso masivo de este
material , se sugiere que la planta que procesa los agregados, pueda realizar una
clasicación de este material a momento de acopiarlo .
Se nota que con una incorporación de 45 %, de RCD ya sea proveniente del
agregado no o grueso, se llegaría a una resistencia de 22.05 MPa mayor a la
media esperada (21 MPa), sin embargo dada la variabilidad de los áridos que
procesa la planta se recomienda que para futuras investigaciones se comprueben
estos resultados experimentalmente, basándose en porcentajes mayores al 10 % al
sustituir el agregado grueso o no RCD.
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Para optimizar materiales se tienen las siguientes conclusiones.
• La mayor resistencia que se puede obtener al reemplazar RCD de
agregado grueso es de 25.35 MPa sustituyendo el 13.03% de este
material.
• La mayor resistencia que se puede obtener al reemplazar RCD de
agregado no es de 22.80 MPa sustituyendo el 23.00% de este material.
Los valores presentados en la presente investigación, permiten tomar decisiones
al personal que opera la primera planta piloto de transformación de residuos de
construcción y demolición del país ubicada en la ciudad de La Paz, y controlar
su producción, debido a que este tipo de plantas, al igual que una chancadora
convencional, puede regular la trituración para producir, ya sea más agregado
no o más agregado grueso, es necesario adicionar que resulta primordial el
realizar siempre una caracterización de los agregados RCD a medida que se vayan
produciendo, ya que para la dosicación de hormigones, es necesario conocer su
granulometría, pesos especícos, absorción y porcentaje de humedad, como se
mostró en esta investigación.
Dados los porcentajes bajos estudiados en la presente investigación, no se realizó
el ensayo de desgaste los ángeles, los resultados de este ensayo tendrán mas
relevancia en caso de incrementar los valores de RCD para lo cual se sugiere
realizar este ensayo en el agregado reciclado.
En un inicio la administración de la planta piloto de RCD consideraba que los
materiales recuperados fueran empleados en hormigones de baja resistencia. Sin
embargo, la presente investigación demostró la posibilidad de alcanzar valores
mayores al de un diseño de resistencia característica (H21). Por lo que, se
recomienda realizar más estudios experimentales en la línea de investigación.
6. AGRADECIMIENTOS
El presente artículo de investigación no hubiera sido posible sin el apoyo del
encargado de laboratorio que apoyaron al desarrollo de los tesistas durante su
estancia en laboratorio y la ejecución de los ensayos en los periodos 2021 y 2022.
También se agradece el apoyo de la planta de Residuos de EMAVERDE por
proporcionar el material base para el desarrollo de la presente investigación.
De la misma manera se agradece a las autoridades de la Facultad de Tecnología de
la Universidad Privada del Valle por el compromiso con la publicación de artículos
que son de interés a nivel nacional.
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Disponible en: La economía circular se abre campo en La Paz con el reciclaje de
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