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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. Civil INTECIN – Laboratorio de Materiales y Estructuras Facultad 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, en español) La construcción es una actividad que puede “absorber” residuos, integrándolos en la matriz de los materiales, sirviendo como “repositorio” de los mismos Introducción

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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

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Indice de contenidos

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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

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Empleo de las escorias resultantes de la incineración de residuos sólidos municipales para su inclusión en 

ladrillos de arcilla

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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

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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

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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

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Densidad de residuos agrícolas y su correspondiente conductividad térmica

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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

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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

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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 

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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

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Posibilidad de uso de material troceado a partir de NFU

Empleo de caucho en la construcción de carreteras

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Empleo de caucho en la construcción de carreteras

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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

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¿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.

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Esquema del ciclo de gestión de RCD

Generación de RCD en EuropaNo se puede mostrar la imagen en este momento.

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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

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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

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¿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

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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

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Calidad del agregado obtenido

Aspecto del agregado reciclado

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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 %

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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.

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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

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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

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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

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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

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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 

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Reciclado de pavimentos asfálticos deteriorados empleando granulometrías discontinuas

Empleo de RDC (rellenos de densidad controlada) elaborados a partir de fracciones remanentes

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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

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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.

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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

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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)

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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

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Escoria enfriada al aire

Criterios generales para evaluar la factibilidad de inmovilizar un residuo 

en matrices de cemento

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¿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

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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

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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?

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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?

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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.

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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

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¿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

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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

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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

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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

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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

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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. 

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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

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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.

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Gracias por su atención