NATURE & CONCRETE
Adoquines Ecológicos
Santiago Lopez R.
Connie Alexandra Fayad H.
Juan Manuel Maya Z.
Universidad EAFIT
Agosto de 2013
Introducción
En Medellín diariamente se generan 10 mil
toneladas de residuos de la construcción. Esto es un problema debido a que en
Medellín no hay suficientes escombreras certificadas, y las ilegales generan
problemas de salubridad, en la estabilidad de taludes y de contaminación de
ríos, aparte de mostrar un manejo precario de los residuos, con lo cual se dificulta
el acceso a estos materiales.
Por lo tanto para el reciclaje de estos
materiales, es necesario contactar directamente a las obras generadoras del
residuo que se plantea utilizar en este proyecto, o sea el concreto.
La principal razón por la cual se ha
elegido el concreto, es que este es uno de los principales desperdicios de la
construcción al igual que los ladrillos, cerámicos, azulejos y la tierra removida durante las excavaciones.
Otra de las razones de peso es ambiental,
puesto que al reutilizar el material no solo se está evitando la contaminación
debida a la disposición de estos desechos, sino que también se estaría
disminuyendo la explotación de arenas y agregados gruesos utilizados para la
elaboración de concreto.
·
Producto
Luego de seleccionado el residuo de la
construcción a reciclar se ha buscado seleccionar un producto innovador, que
presente estética y a la vez funcionalidad.
Imagen 1:
Por lo tanto se desarrollaran adoquines con
una estética similar a una hoja (Ver imagen 1), utilizando la siguiente
dosificación:
Tabla
1
Donde:
FRA: Concreto triturado tamaño fino
(0-10mm)
CRA: Concreto triturado tamaño grueso
(10-70mm)
HR: Concreto totalmente reciclado
Ho: Concreto con agregado fino y grueso no
reciclado
Rc: Resistencia a la compresión
Rf: Resistencia a la Flexión
La razón por la cual es viable este
proyecto es que utilizando agregados reciclados (Ver tabla 1 Mezcla-HR) es
posible obtener resistencias importantes tanto a la compresión como a la
flexión (Ver tabla 2), además se logra aligerar el material.
Tabla 2.
·
Ensayos
Ensayo de
compresión:
Para efectuar este ensayo se requiere de una
prensa con una capacidad de carga compatible con la resistencia de estos
elementos, aplicada a una velocidad de aproximadamente 25 kg/cm2 por segundo.
Las muestras a ensayar se deben encontrar en estado de humedad en equilibrio
con el ambiente, recomendándose un periodo de almacenamiento de no más de 4
días en laboratorio, con circulación natural de aire alrededor de las probetas.
Previo al ensayo
es necesario tener determinada el área total y el área neta de cada adoquín. Se
define como área neta aquella que queda comprendida entre los chaflanes. La probeta se ubica en
la máquina de manera que su cara de
desgaste quede en un plano horizontal y que sus ejes principales coincidan con
las placas de la prensa.
La carga se
aplica sin impactos y de manera uniforme hasta el límite en que la carga no
pueda ser sostenida. La máxima lectura se anota en el registro. La resistencia
a la compresión de cada unidad se calcula dividiendo la carga máxima anotada
por el área neta del adoquín.
Calculo de la resistencia característica:
La resistencia característica se determinará
con los resultados de los 5 ensayos realizados y su valor se define como el
valor promedio menos 0,43 veces el rango de la muestra.
Determinación de la absorción
El adoquín se
sumerge en agua a temperatura ambiente
(15ºC a 25ºC) durante 24 horas. Luego se deja drenar libremente durante 1
minuto, procediéndose a secar sus superficies con un paño seco. Se pesa el
adoquín, obteniéndose el peso saturado Pn.
Posteriormente
se coloca el adoquín en un horno a temperatura constante entre 100ºC y 105ºC,
durante 24 horas a lo menos y hasta que dos pesadas sucesivas, con dos horas de
intervalo, muestren una pérdida de peso no superior al 0,2 % entre una y otra.
El peso así obtenido será el peso seco Ps. Se calcula el porcentaje de
absorción de acuerdo a la expresión.
Determinación de la resistencia al desgaste
Se puede aplicar
la norma ASTM C418-76 para determinación de resistencia al desgaste de
hormigones por el método del chorro de arena. Para su realización se requiere
de un equipo especial de chorro de arena capaz de entregar una presión
controlada de 7 kg/cm2, provisto de una pistola terminada en una boquilla de
6.35 ± 0.02 mm de diámetro interior.
Como abrasivo se utiliza arena de sílice de tamaño comprendido entre 0.85 y
0.60 mm. Las muestras se ensayan en condición saturada y secas
superficialmente. El ensayo se realiza aplicando el chorro de arena
perpendicular a la superficie de la muestra, a una distancia de 76 ± 2.5 mm de
la boquilla, con una presión de aire de 60 ± 1 lb/pl2; el flujo de abrasivo
debe ser de 600 ± 25 g/min y la duración del ensayo de 1 minuto. El ensayo se
repite en un mínimo de 8 puntos diferentes de la superficie.
La determinación
del volumen del material extraído se hace llenando las cavidades con arcilla
para modelar de densidad conocida. El resultado se expresa como el volumen de
material extraído por unidad de superficie, aproximado a 0.01 cm3/cm2.
·
Mercado
Los adoquines en
general pueden ser producidos en una gran variedad de formas, colores y
patrones, produciendo un efecto estético muy agradable a los pavimentos en
adoquines consiguiendo gran aceptación por parte de arquitectos, paisajistas, así como de desarrolladores; dichos colores y texturas son una ventaja
reconocible respecto al uso del hormigón convencional y a los pavimentos
asfálticos, no sólo tienen aplicación como pavimentos, pueden usarse en
jardines, terrazas, plazas, aceras, marcaciones para estacionamientos, diseños
visuales, etc., simplemente por su apariencia visual. En aplicaciones como
caminos de jardín no es tan relevante para el diseño la capacidad de carga de los adoquines, sin
embargo para obras públicas de vías y otras, tanto la apariencia como la
capacidad de soporte son de real importancia.
·
Costos
Trituración del concreto: actualmente
contamos con provisiones de la universidad que nos ayudan a realizar este
proceso; por el momento no ha generado ningún costo.
Cemento: 50 Kg de $18000 a $22000
Formaletería: en proceso.
Pigmento: provisionado por la universidad
Transporte: el concreto reciclado es
generado por constructoras con obras en ejecución y a la vez generadoras de
residuos; el concreto que iría directo al botadero es el que nosotros
utilizamos para la realización de los adoquines, para los principales
prototipos hemos hecho uso de los residuos de los ensayos de compresión
realizados en la universidad, con probetas de resistencia de 210 Mpa.
