Upload
ngonga
View
212
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
23/10/2015
1
RESIDUOS: LA CONSTRUCCIÓN COMO GENERADORA Y REPOSITORIO DE
RESIDUOS
La Antigua, Guatemala, 19 al 23 de octubre de 2015
Luis Fernandez Luco, Dr. Ing. CivilINTECIN – Laboratorio de Materiales y EstructurasFacultad de Ingeniería – Universidad de Buenos Aires
¿Por qué el titulo de la presentación?
La industria de la construcción genera residuos,que se identifican como C&DW (o RCD, enespañol)
La construcción es una actividad que puede“absorber” residuos, integrándolos en la matrizde los materiales, sirviendo como “repositorio”de los mismos
Introducción
23/10/2015
2
Indice de contenidos
No se puede mostrar la imagen en este momento.
Indice de contenidos
1. Definición2. Importancia de los residuos en un
enfoque sostenible3. Tipos de residuos
3.1. Municipales3.2. Agrícolas3.3. Industriales3.4. de Construcción y Demolición
4. ¿Qué se puede hacer con los residuos?5. Estrategias de reducción de residuos
aplicadas al diseño arquitectónico6. Conclusiones
23/10/2015
3
Indice de contenidos
1. Definición2. Importancia de los residuos en un
enfoque sostenible3. Tipos de residuos
3.1. Municipales3.2. Agrícolas3.3. Industriales3.4. de Construcción y Demolición
4. ¿Qué se puede hacer con los residuos?5. Estrategias de reducción de residuos
aplicadas al diseño arquitectónico6. Conclusiones
Definición
23/10/2015
4
Extracción de materias primas
Producción
Construcción
Uso y mantenimiento
Demolición ‐reciclado
EmisionesConsumos
Emisiones atmosféricas
Contaminación de acuíferos
Residuos sólidos
Co‐productos y otros
Materias primas
Energía
Según un ACV
Indice de contenidos
1. Definición2. Importancia de los residuos en un
enfoque sostenible3. Tipos de residuos
3.1. Municipales3.2. Agrícolas3.3. Industriales3.4. de Construcción y Demolición
4. ¿Qué se puede hacer con los residuos?5. Estrategias de reducción de residuos
aplicadas al diseño arquitectónico6. Conclusiones
23/10/2015
5
Sustainable construction – Simple ways to make it happen (BRE)
Residuos Sólidos Municipales
Residuos agrícolas
Residuos industriales
Residuos de construcción y demolición
INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN
23/10/2015
6
Indice de contenidos
1. Definición2. Importancia de los residuos en un
enfoque sostenible3. Tipos de residuos
3.1. Municipales3.2. Agrícolas3.3. Industriales3.4. de Construcción y Demolición
4. ¿Qué se puede hacer con los residuos?5. Estrategias de reducción de residuos
aplicadas al diseño arquitectónico6. Conclusiones
Tipos de residuos generados en India y volúmenes en millones de ton/año
23/10/2015
7
Indice de contenidos
1. Definición2. Importancia de los residuos en un
enfoque sostenible3. Tipos de residuos
3.1. Municipales3.2. Agrícolas
3.3. Industriales3.4. de Construcción y Demolición
4. ¿Qué se puede hacer con los residuos?5. Estrategias de reducción de residuos
aplicadas al diseño arquitectónico6. Conclusiones
Residuos sólidos urbanos (o residuos municipales)
23/10/2015
8
Fuentes de RSU
Fuentes RSU
Doméstica
Institucional
Comercial
Servicios Municipales
Industriales
Plantas de Tratamiento
Construcción y Demolición
Agrícolas
Gentileza Ing. Marcela De Luca
MSW ‐ Proporción según tipo de residuoNo se puede mostrar la imagen en este momento.
Fuente: Gestión Integral de Residuos Sólidos – Tchobanoglous, et al.
23/10/2015
9
División por combustibilidad
Fracción Orgánica (combustible): Restos de comida
Papeles
Cartón
Plásticos
Materiales Textiles
Goma, cuero, madera
Residuos de Jardín, etc.
Fracción Inorgánica (incombustible): Vidrios
Cerámicas
Metales Ferrosos y no Ferrosos
Polvos, cenizas, etc.
Los parámetros importantes para la Gestión de RSU son:
• Componentes elementales: Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno, Azufre y cenizas.
• Parámetros que afectan la operación: pH, líquidos libres, inflamabilidad, cianuros y sulfuros.
• Parámetros que determinan el contenido de materia orgánica y su potencial biodegradabilidad: humedad; sólidos fijos y volátiles; nutrientes: fósforo, potasio y sodio.
• Parámetros que determinan la factibilidad de incineración: poder calorífico, cloro y humedad
• Metales pesados: Arsénico, Bario, Cadmio, Cobre, Cromo, Mercurio, Níquel, Hierro, Plomo, Zinc.
23/10/2015
10
Modelo conceptual de flujo de materiales y energía en un sistema hipotético de manejo de residuos municipales
La incineración permite una reducción de hasta un 90 % en el volumen de residuos
23/10/2015
11
Empleo de las escorias resultantes de la incineración de residuos sólidos municipales para su inclusión en
ladrillos de arcilla
• Bottomash (about 250–300 kg/1000 kgofwaste)
• Fly ash (about 25–30 kg/1000 kgofash)
Empleo de las escorias resultantes de la incineración de residuos sólidos municipales para su inclusión en
ladrillos de arcilla
23/10/2015
12
Empleo de las escorias resultantes de la incineración de residuos sólidos municipales para su inclusión en
ladrillos de arcilla
Empleo de las escorias resultantes de la incineración de residuos sólidos municipales para su inclusión en
ladrillos de arcilla
23/10/2015
13
Empleo de las escorias resultantes de la incineración de residuos sólidos municipales para su inclusión en
ladrillos de arcilla
Empleo de las escorias resultantes de la incineración de residuos sólidos municipales para su inclusión en
ladrillos de arcilla
23/10/2015
14
Empleo de las escorias resultantes de la incineración de residuos sólidos municipales para su inclusión en
ladrillos de arcilla
Indice de contenidos
1. Definición2. Importancia de los residuos en un
enfoque sostenible3. Tipos de residuos3.1. Municipales
3.2. Agrícolas3.3. Industriales3.4. de Construcción y Demolición4. ¿Qué se puede hacer con los residuos?5. Estrategias de reducción de residuos
aplicadas al diseño arquitectónico6. Conclusiones
23/10/2015
15
Residuos agrícolas (vegetales)
Residuos agrícolas
• Se generan en grande volúmenes
• Sus características son homogéneas
• Admiten distintos tipos de procesamiento
– Aprovechamiento energético – biomasa
– Compostaje – Fertilización de suelos
– Co‐procesamiento para la obtención de fuentes de energía de mayor rendimiento (RDF) (RefuseDerivedFuel)
– Integrar matrices cementicias en productos de menor densidad y capacidad de aislamiento térmico
– Se pueden extraer fibras de refuerzo para matrices cementicias
– Los residuos de calcinación pueden ser puzolánicos
23/10/2015
16
Application of agro‐waste for sustainable construction materials: A review
• Zhou Xiao‐yan, ZhengFei, Li Hua‐guan, Lu Cheng‐long. An environment
friendly thermal insulation material from cotton stalks fibres.
• Quintana German et al. “Binderless fibre board from steam exploded
banana bunch.
• LertsutthiwongPranee et al. “New insulating particleboards prepared
• from mixture of solid wastes from tissue paper manufacturing and corn
peel.”
• Khedari Joseph et al. “New low‐cost insulating particleboards from mixture
of durian peel and coconut coir. “
• Sampathrajan A, et al. “ Mechanical and thermal properties of particle
boards made from farm residues.”
• Xu R et al. “Manufacture and properties of low‐density binderless
particleboard from kenaf core.”
Application of agro‐waste for sustainable construction materials: A review
23/10/2015
17
Densidad de residuos agrícolas y su correspondiente conductividad térmica
Indice de contenidos
1. Definición2. Importancia de los residuos en un
enfoque sostenible3. Tipos de residuos
3.1. Municipales3.2. Agrícolas3.3. Industriales
3.4. de Construcción y Demolición4. ¿Qué se puede hacer con los residuos?5. Estrategias de reducción de residuos
aplicadas al diseño arquitectónico6. Conclusiones
23/10/2015
18
Aplicaciones típicas de residuos industriales en la construcción
• Uso de adiciones activas a cementos y hormigones (cenizas volantes, escorias de altos hornos, humos de sílice).
• Producción de aditivos químicos para hormigones
• Uso de neumáticos reciclados para el mejoramiento de pavimentos asfálticos
• Reemplazo parcial de combustibles fósiles en la producción de cementos
Reducción en el consumo de energía / emisiones de CO2 por uso de adiciones al cemento
23/10/2015
19
Reciclado y uso de neumáticos fuera de uso
La reproducción de ciertos mosquitos, que transmiten por picadura fiebres y encefalitis, llega a ser 4.000 veces mayor en el agua estancada de un neumático que en la naturaleza.
Reciclado y uso de neumáticos fuera de uso
23/10/2015
20
Posibilidad de uso de material troceado a partir de NFU
‐ Pistas deportivas. ‐ Reductores de velocidad (Vías). ‐ Revestimientos de pavimentos. ‐ Aditivos para asfaltos. ‐Moquetas. ‐ Calzado. ‐ Frenos. ‐Muros an −ruido. ‐ Neumáticos y componentes del automóvil. ‐ Edificios agrícolas. ‐Material deportivo, etc.
Posibilidad de uso de material troceado a partir de NFU
23/10/2015
21
Posibilidad de uso de material troceado a partir de NFU
Empleo de caucho en la construcción de carreteras
23/10/2015
22
Empleo de caucho en la construcción de carreteras
Indice de contenidos
1. Definición2. Importancia de los residuos en un
enfoque sostenible3. Tipos de residuos3.1. Municipales
3.2. Agrícolas3.3. Industriales3.4. de Construcción y Demolición
4. ¿Qué se puede hacer con los residuos?5. Estrategias de reducción de residuos
aplicadas al diseño arquitectónico6. Conclusiones
23/10/2015
23
¿Qué se considera RCD?
• El Real Decreto 105/2008, que regula la producción y gestiónde los residuos de construcción y demolición en España,entiende por residuo de construcción y demolición (RCD) lassustancias u objetos que, cumpliendo la definición de “residuo”se generen en:
‐ La construcción, rehabilitación, reparación, reforma o demoliciónde un bien inmueble, tal como un edificio, carretera, puerto,aeropuerto, ferrocarril, canal, presa, instalación deportiva o deocio, así como cualquier otro análogo de ingeniería civil.
‐ La realización de trabajos que modifiquen la forma o sustanciadel terreno o del subsuelo, tales como excavaciones,inyecciones, urbanizaciones u otros análogos.
¿Qué se considera RCD?
• Plantas de machaqueo,
• Plantas de fabricación de hormigón, grava‐cemento o suelo‐cemento,
• Plantas de prefabricados de hormigón,
• Plantas de fabricación de mezclas bituminosas,
• Talleres de fabricación de encofrados,
• Talleres de elaboración de ferralla,
• Almacenes de materiales y almacenes de residuos de la propia obra y plantas de tratamiento de los residuos de construcción y demolición de la obra.
23/10/2015
24
Esquema del ciclo de gestión de RCD
Generación de RCD en EuropaNo se puede mostrar la imagen en este momento.
23/10/2015
25
Etapas en procesamiento de hormigón para obtener agregado reciclado y acero
Almacenamiento deresiduos de hormigón
Premachaqueo Machaqueoyseparaciónde aceroporimanes
Almacenamiento temporalAcero para reciclarTamizado para separarpor fracciones
Sensibilidad a los cambios en el perfil sostenible de un pavimento (Loijos 2011)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
23/10/2015
26
Caso de estudio
Fuentes de material para reciclar
• Desperdicios en planta elaboradora de hormigón
– Aprox. 0,5 % de la producción / 1000 ton/mes
• Contratos de rehabilitación y mantenimiento de arterias urbanas
23/10/2015
27
¿Qué volumen representa?
• Se levantaron 30000 m2 de hormigón, 40 cm de espesor: 12000 m3 !!
Caracterización del hormigón para evaluar la potencialidad de empleo del material reciclado
23/10/2015
28
El agregado se transporta aprox. 350 km desde origen. La reducción en el transporte
es clave
• Reducción en emisión de CO2 por transporte de 218 ton
• Reducción de uso de materia prima no renovable
Planta recicladora de hormigón
23/10/2015
29
Calidad del agregado obtenido
Aspecto del agregado reciclado
23/10/2015
30
Imágenes del proceso de producción del agregado reciclado
Ventajas económicas
• El uso de agregado reciclado implica un ahorro en el costo del hormigón de aprox. 5,5 %
23/10/2015
31
Indice de contenidos
1. Definición2. Importancia de los residuos en un
enfoque sostenible3. Tipos de residuos
3.1. Municipales3.2. Agrícolas3.3. Industriales3.4. de Construcción y Demolición
4. ¿Qué se puede hacer con los residuos?5. Estrategias de reducción de residuos
aplicadas al diseño arquitectónico6. Conclusiones
En la comunidad europea, se aprobaron las siguientes directivas al respecto:
• Debe evitarse, en lo posible, generar residuos
• Si esto no es posible, el residuo debe ser reutilizado.
• Si la reutilización es imposible, entonces debe disponerse de manera adecuada.
23/10/2015
32
Alternativas de manejo de residuos
• Disposición en vertederos (landfilling)
• Aprovechamiento energético– Combustión directa
– Co‐procesamiento (RDF)
– Digestores controlados• Aeróbicos
• Anaeróbicos
• Reutilización en nuevos productos
• Inmovilización en productos de construcción
Vertederos a cielo abierto
23/10/2015
33
Vertederos a cielo abierto
Vertederos a cielo abierto
Gas Composición media (%)Metano 40-70
Dióxido de carbono 30-60Monóxido de carbono 0-3
Nitrógeno 3-5Oxígeno 0-5
Hidrógeno 0-3Sulfuro de hidrógeno 0-2
Otros compuestos 0 -1
23/10/2015
34
Incineración
Calculo de emisiones de GEI por ton quemada en calcinación primaria
Producto / material
Emisiones de CO2
Emisiones N2O
Emisiones de CO2 asociadas
con el transporte
GEI totales por Ton
quemada.
Latas de aluminio
‐‐‐ ‐‐‐ 0,03 0,03
HDPE 2,79 ‐‐‐ 0,03 2,82
PET 2,04 ‐‐‐ 0,03 2,07
Contenedores corrugados
‐‐‐ 0,04 0,03 0,07
Periódicos ‐‐‐ 0,04 0,03 0,07
Poda de jardín ‐‐‐ 0,04 0,03 0,07
23/10/2015
35
Co‐procesamiento (RDF)
Formación de pellets que se emplean en la generación de energía como cualquier fuente alternativa
Esquema de desarrollo sostenible en una planta de cemento moderna
23/10/2015
36
Eliminación del residuo en la elaboración de agregados por el desarrollo de nuevas aplicaciones
Ejemplos de empleo de residuos generados en la elaboración de agregados (cantera)
• Agregados que no cumplen las especificaciones estándar
• Material fino
• Nuevos métodos para optimizar la distribución granulométrica.
• Especificaciones basadas en la performance
• Desarrollo de nuevos productos
23/10/2015
37
Reciclado de pavimentos asfálticos deteriorados empleando granulometrías discontinuas
Empleo de RDC (rellenos de densidad controlada) elaborados a partir de fracciones remanentes
23/10/2015
38
El uso de materiales reciclados como agregados en la industria de la
construcción
Directiva 91/156/EEC sobre residuos, adoptada en marzo ´91 fuerza a sus miembros a:
• La prevención y reducción de los residuos generados, a travésdel uso de tecnologías limpias, así como el uso de productosque pueden ser reciclados
• El reciclado y recuperación de desechos como materialessegundarios
• La recuperación y deposición de desechos sin poner enpeligro la salud del hombre o la conservación del medioambiente.
EU Priority Waste Stream report (1995)
País Población C&D waste C&D waste Domestic solid waste
en millones millones ton kg/capita/year kg/capita/year
Belgium 10 7,5 - 8 700 - 800 350
Denmark 5,2 2,3 - 5 460 - 1000 460
Finland 5 1,6 320 620
France 56 20 - 25 340 - 450 460
Greece 10 unknown unknown 300
Netherlands 15 13 - 14 870 - 930 500
Ireland 3,5 2,5 710 310
Italy 58 35 - 40 600 - 690 350
Luxembourg 0,4 2,7 6670 450
Portugal 10 unknown unknown 300
Spain 39 nov-22 280 - 560 320
United Kingdom 57 50 - 70 880 - 1220 350
Sweden 8,5 1,2 140 370
Germany 79 55 - 120 840 - 1900 360
Austria 7,7 22 2860 430
EU, total 364 221 - 334 607 - 918 390
23/10/2015
39
Dificultades y necesidades de la industria (1)
Con excepción de aplicaciones como bases para carreteras, el uso dematerias primas recicladas o de áridos reciclados está pocodifundido. Esto se debe tanto a factores relacionados con sucalidad como a barreras técnicas, a saber:
• Hay una percepción de falta de calidad o de calidad no uniformeen los materiales secundarios recuperados
• La ausencia de normativa y especificaciones apropiadas y unalegislación poco clara hacen difícil que pueda garantizarse ciertacalidad; es más, no está claro qué es“calidad” en estos casos.
• Los requisitos que se plantean para los materiales reciclados sonlos mismos que para los materiales “originales”. Este tipo deespecificaciones “erróneas” constituyen una barrera para el usode materiales reciclados.
Dificultades y necesidades de la industria (2)
• Aun cuando es técnicamente posible producir materialesreciclados de calidad, su costo es más alto, comparado con losáridos convencionales. Por esto, es necesario diseñar técnicaspara el procesamiento mejores y más económicas.
• El usuario final es algo escéptico en lo que respecta alcomportamiento a largo plazo (durabilidad?) ya que no se cuentacon datos experimentales. ES NECESARIO DIFUNDIR LAINFORMACIÓN DISPONIBLE.
• La creciente falta de disponibilidad de materiales básicosprimarios y el incremento en el costo de deposición para losresiduos de Construcción y Demolición conducirán a una mayorI+D+i en esta área.
23/10/2015
40
Antecedentes
• 1976 ‐ RILEM TC 37‐DRC: Demolition and Reuse of Concrete
• 1985 ‐ First International Symposium on Demolition and Reclycling of Concrete and Masonry, Rotterdam.
• 1988 – Second International RILEM Symposium on Demolition and Reuse of Concrete and Masonry, Tokyo, 1988.
• 1993 – RILEM TC 121‐DRG: “Guidelines for demolition and reuse of concrete and masonry”
• 1993 – Third International RILEM Symposium on Demolition and Reuse of concrete and masonry, Odense, 1993
• Comités de normalización
– CEN TC 154 Aggregates
– CEN TC 227 Road Construction and Maintenance Materials ( WG 4: Unbound and Hydraulic‐bound waste and marginal materials)
– CEN TC 104 Concrete
– CEN TC 229 Prefabricated concrete products
– CEN TC 292 Characterisation of waste products
¿Qué residuos es posible incluir en un hormigón?
• C&D (construcción y demolición)– Hormigón preparado
– Pavimentos “levantado”
– Demolición
• De otras industrias– Escorias de alto horno
– Cenizas volantes
– Humo de sílice
– Cáscara de arroz calcinada
• Residuos de producción de energía nuclear
• Residuos domiciliarios
• Cenizas de calcinación de residuos patogénicos
• Celulosa (caña de azúcar y otras industrias)
• Etc, etc, etc,…..
ADICIONES “ACTIVAS” con Propiedades hidráulicas latentes o cualidades puzolánicas
23/10/2015
41
Cenizas volantes. Generalidades
• El residuo inorgánico que resulta después de quemar el carbónpulverizado, se conoce como derivado de combustión (CCBs). Lascenizas volantes son el producto de los derivados de lacombustión del carbón pulverizado, recolectadas por losprecipitadores electrostáticos.
• En 1998, en los Estados Unidos se produjeron 74,9 millones detoneladas de derivados de carbón combustible; 44,9 millones detoneladas de cenizas volantes, 10,2 millones de toneladas deceniza “de fondo”.
• Las plantas carboeléctricas de Gran Bretaña generan cada año,alrededor de 10 millones de toneladas de desperdiciopulverizado de la ceniza combustible (PFA). Se utiliza casi unmillón de toneladas de pcc en hormigón cada año, reemplazandoparte (tipicamente 25 a 30%) del contenido del cemento
Aspecto de la ceniza volante (notar forma y textura)
23/10/2015
42
Escoria de alto horno granulada
SE MUELE HASTA ALCANZAR FINURAS SUPERIORES A LAS DEL CEMENTO PORTLAND
Cemento portland
Escoria de alto horno
Por cada 100 m2 de pavimento de hormigón de escoria, podría ahorrarse anualmente el equivalente a 6 ton de CO2.
Los colores oscuros absorben mayor radiación y la reemiten como calor y radiación de diferente frecuencia
La radiación reemitida como calor y rayos infrarrojos no es capaz de atravesar la capa de gases de efecto invernadero
La radiación solar es reflejada por los colores claros y absorbida por los oscuros
23/10/2015
43
Escoria enfriada al aire
Criterios generales para evaluar la factibilidad de inmovilizar un residuo
en matrices de cemento
23/10/2015
44
¿Cómo se evalúa la factibilidad de incluir un residuo en el hormigón?
• Cantidad
• Tamaño
• Forma de presentación
• Coste / coste de tratamiento del residuo
• Legislación
• Inversión en I + D
• Fase del hormigón en la que interviene: pasta / árido / inclusión
• Polvo? Barro? Árido?
• Coste + cantidad = esfuerzo tecnológico
• Existe? Debe generarse?
Aspectos básicos a considerar sobre el residuo
• ¿Puede degradarse, expandirse, reaccionar?
• Si existe una expansión previsible, ¿puede ésta dañar la estructura del hormigón?
• ¿Es posible adecuar la estructura del hormigón para que los productos expansivos se acomoden en los poros del mismo?
• ¿Es posible aplicar algún pre‐tratamiento al residuo para que éste reaccione / expanda antes de incluirlo en el hormigón?
• ¿El conjunto hormigón + residuo, puede lixiviar algún compuesto contaminante al medio ambiente?
SI ES POSIBLE ENTONCES INCLUIR EL RESIDUO, SURGEN ENTONCES NUEVAS PREGUNTAS
23/10/2015
45
Consideraciones geométricas y físicas
• Tamaño, forma y textura de partícula.
• Densidad, porosidad, absorción
• Pasta
• Mortero (árido fino)
• Árido grueso
• Densidad
• docilidad de la mezcla
• durabilidad (congelamiento y deshielo, por ejemplo)
QUE FASE EVALUAR: LA QUE CORRESPONDA AL TAMAÑO DE PARTÍCULA DEL RESIDUO.
Efecto de la inclusión del residuo en las propiedades del hormigón
• En estado fresco.
• En estado endurecido
• Cohesión
• Demanda de agua
• Pérdida de fluidez
• Retardo en el fraguado
• Resistencia / módulo
• Durabilidad
• Estabilidad dimensional
23/10/2015
46
Esquema holístico de análisis
Volumen
Transporte
Costo de alternativas
Estado fresco
Estabilidad dimensional
Durabilidad
Propiedades mecánicas y
elásticas
Efecto sobre el ambiente
Lixiviados
Esquema de toma de decisiones
• Hay posibilidad de que el residuo se degrade o seexpanda? (apoyándose en información previa, no enresultados experimentales)
• Si hubiera expansión, es ésta capaz de inducirfisuración o fractura del hormigón?
• Es posible alojar los productos de la expansión en laestructura de poros del hormigón?
• Es posible aplicar al residuo algún tipo depretratamiento que reduzca el efecto secundario deexpansiones?
• El material compuesto (mortero, hormigón), puedelixiviar sustancias agresivas para el hombre y suentorno?
23/10/2015
47
Caracterización: morfología, composición química y mineralógica, prop. Físicas (densidad, absorción)
Puede expandirse en
medio alcalino.?
NO
SIHay daño?
NO
Se puede pre-acondicionar?
SI
SI
NODifícil o
imposible
Su uso es posible –Avanzar en el
proceso
Factores geométricos (forma, tamaño, textura)
Tamaño del residuo
Ag. grueso
Arena
Cemento
Polvo ultrafino
Forma del residuo
Equidimensional
Como aguja
Lajoso
Fase a analizar
HORMIGON
MORTERO
MORTERO &PASTA
ADICIONES
HAY QUE MODIFICAR EL ARREGLO ESPACIAL DEL AGREGADO PARA “ALOJAR” EL RESIDUO?
23/10/2015
48
Efecto sobre la durabilidad o el ambiente
Degradación delresiduo
Puede lixiviar
Matriz muy permeable
Hay reducción delpH?
Riesgos de corrosión?
• Hay pretratamientos posibles?• El lixiviado es peligroso?• La contaminación está dentro de
límites admisibles?
• Mejorar el diseño de la mezcla• Reducción del agua• Reducción del residuo (%)
• No se empleará en soluciones de hormigón armado
Efecto de la inclusión del residuo en las propiedades del hormigón fresco
• Cohesión: a mayor finura de partícula, mayor cohesión (retención de agua en superficie). Aumenta volumen de pasta (cemento + adición + agua + aire)
• > Demanda de agua (necesaria para “Humectar” las partículas. Influencia de la forma de partícula.
• Pérdida de fluidez : influye la absorción superficial.
• Retardo en el fraguado – dilución del cemento en la pasta.
23/10/2015
49
Efecto de la inclusión del residuo en las propiedades del hormigón endurecido
• Resistencia
• Módulo elasticidad
• Durabilidad
• Estabilidad dimensional
• Pasta ?
• Mortero?
• Hormigón?
• Modelos
• Expansiones
• Lixiviación en medio ácido
• Contracciones (demanda de agua) / expansiones
¿AIRE?
Efectos sobre la resistencia
• Pasta
• Mortero
• Hormigón
• Dilución del cemento?
• Reacción más lenta (si existe)?
• Incorporación de aire?
• Aire?
• Menor resistencia / mayor absorción?
• Demanda de agua
• Posibilidad de usar matrices ligeras
• Uso de aditivos en mayores dosis
23/10/2015
50
¿Es posible estimar el efecto sobre la rigidez (módulo E)?
a) Mediante el empleo de modelos físico‐mecánicos de funcionamiento, es posible obtener “un rango probable” para esta propiedad.
b) La influencia concreta se debe evaluar en forma experimental
c) El módulo de elasticidad adquiere importancia en aplicaciones con requerimientos estructurales
Efecto sobre el módulo de elasticidad
Matriz
Agregado
Modelo en “paralelo”
Modelo en “serie”
1 / E = Va / Ea + Vm / EmE = Ea Va + Em Vm
23/10/2015
51
Efecto sobre el módulo de elasticidad
Matriz
AgregadoModelo de Hirsch
+ (1 ‐ x ) [ Va / Ea + Vm / Em]Ea Va + Em Vm
11 / E c = x
Con x 0,5
Efecto sobre el módulo de elasticidad
Matriz
Agregado
Modelo de Counto
+ Ep
1 ‐ Va1 / E c =
1
[(1 ‐ Va)/ Va] Ep + Ea
23/10/2015
52
Efecto sobre el módulo E
Grafico Pag. 343 Mindess
Efecto del tipo de inclusión (árido grueso) sobre el módulo E
Grafico Pag. 479 Fig 18.3
23/10/2015
53
DISEÑO BÁSICO DE LA MEZCLA
• Cemento
• Adiciones
• Áridos
• Agua
• Aditivos
• Sustancia o material a inmovilizar
• Disponibilidad – Características
• Locales – tamaños disponibles
• De ser necesarios
• Tipo, tamaño, dosis, posible influencia en las propiedades del hormigón.
Posibilidades en el manejo de los áridos para acomodar las sustancias a inmovilizar
23/10/2015
54
Formas de indicar “aflojamiento de la estructura del árido grueso”
• Coeficiente
• Relación fino/ fino +grueso
• Proporciones relativas
• K x kg de árido en un m3.
0,5 para autocompactable
0,65 a 0,75 para hormigón conv.
0,38 a 0,44
Útil para verificar, no para pre‐estimar proporciones
Interferencia de partículas: aflojamiento de la estructura inducida por las partículas pequeñas
23/10/2015
55
Concepto de interferencia de
partículas (2): efecto pared
Arreglo espacial de Máxima compacidad Una “pared” impide que se alcance
la máxima compacidad
Concrete use for glass waste Using crushed recycled glass as concrete aggregate
Columbia University in New York have come up with a method of using crushed recycled glass as concrete aggregate without the problem of alkali silica reaction (ASR), a deterioration that normally afflicts concrete that incorporates glass aggregates. They propose to replace up to 100 per cent of the natural aggregate. These included grinding the glass finely, coating it with a solution to make it resistant to alkalis, using low alkali cement and sealing the concrete.
Finally the research team settled on a number of suppressing admixtures, which it calls "special ingredients", to enable the concrete to resist ASR yet be capable of yielding the required strength and density. According to Echo, glass concrete can be used as surfacing, blocks or cladding.
23/10/2015
56
Indice de contenidos
1. Definición2. Importancia de los residuos en un
enfoque sostenible3. Tipos de residuos
3.1. Municipales3.2. Agrícolas3.3. Industriales3.4. de Construcción y Demolición
4. ¿Qué se puede hacer con los residuos?5. Estrategias de reducción de residuos
aplicadas al diseño arquitectónico6. Conclusiones
Estrategias para minimizar la generación de RCD desde el diseño
• Es necesario
– Mayor formación de cuadros técnicos y profesionales en el manejo de residuos
– Mejorar la planificación
– Incorporar a la generación de residuos como una problemática más del proceso de diseño
• Construcción racionalizada: 0,016 ton/m2
• Construcción tradicional: 0,048 ton/m2
23/10/2015
57
Indice de contenidos
1. Definición2. Importancia de los residuos en un
enfoque sostenible3. Tipos de residuos
3.1. Municipales3.2. Agrícolas3.3. Industriales3.4. de Construcción y Demolición
4. ¿Qué se puede hacer con los residuos?5. Estrategias de reducción de residuos
aplicadas al diseño arquitectónico6. Conclusiones
Conclusiones
• La industria de la construcción puede verse como una generadora de
residuos, con un volumen importante, según los procedimientos
constructivos, pero también es una excelente oportunidad para la
disposición final de residuos, tanto integrando matrices de
hormigón, como otros productos de construcción diseñados ad hoc.
•• Las oportunidades de revalorizar a la industria de la construcción en
relación con su perfil sostenible y la disposición final de residuos no
deben perderse. Los esfuerzos de investigación, desarrollo e
innovación deben hacerse de manera regional, para adaptarse en
cada caso a las circunstancias específicas. Las empresas y el estado,
como ente de regulación, también deben participar activamente de
estos estudios, en beneficio de todos.
23/10/2015
58
Gracias por su atención