Estudio de los efectos de la sustitución parcial de cemento por filler de hormigón reciclado en morteros para uso en la construcción
Tutor/a - Director/a
Estudiant
Carabaño Guevara, Juan Andrés
Tipus de document
Treball Final de Grau
Data
2023
rights
Accés restringit per acord de confidencialitat
Editorial
Universitat Politècnica de Catalunya
Titulacions
UPCommons
Resum
La recerca se centra en l'ús de residus de construcció reciclats com a material de reompliment, investigant en particular el potencial d'utilitzar filler de formigó reciclat per a substituir parcialment el ciment. A causa dels problemes ambientals generats a partir de la fabricació del ciment, la incorporació d'un filler reciclatge provinent de construcció contribueix a donar una possible solució als problemes mediambientals referents al consum de matèria primera i a les emissions en el procés de fabricació del ciment. Els materials de rebuig del formigó es trituren en partícules de reompliment amb un diàmetre menor a 100 µm, la qual cosa dona a lloc a la creació d'un filler de formigó reciclat (FH).
Per a la realització del treball, es reemplaça parcialment el ciment per aquest filler (FH) i s'avalua la seva viabilitat mitjançant assajos de propietats físiques, químiques i mecàniques i la seva durabilitat.
Per a avaluar la viabilitat es van estudiar tres percentatges de substitució de ciment per FH, 10%, 20% i 30%. A partir d'aquest rang de substitució s'estudia la seva influència en la demanda d'aigua, densitat, porositat, resistència a compressió i a flexió, l'evolució dels productes d'hidratació de la pasta i finalment la durabilitat del morter mitjançant assajos de carbonatació i difusió de clorurs. A mesura que augmenta el percentatge de FH, augmenta la porositat. En quant a les propietats mecàniques i la durabilitat, els resultats obtinguts per les provetes amb 10% de substitució els resultats presenten una molt lleugera disminució dels seus valors. No obstant, per a la substitució del 20% i 30% les propietats físiques i la durabilitat del morter disminueixen dràsticament. Es conclou que la substitució parcial del 10% mostra resultats positius.
La investigación se centra en el uso de residuos de construcción reciclados como material de relleno, investigando en particular el potencial de utilizar filler de hormigón reciclado para sustituir parcialmente el cemento. Debido a los problemas ambientales generados a partir de la fabricación del cemento, la incorporación de un filler reciclado proveniente de construcción contribuye a dar una posible solución a los problemas medioambientales referentes al consumo de materia prima y las emisiones en el proceso de fabricación del cemento. Los materiales de desecho del hormigón se trituran en partículas de relleno con un diámetro menor a 100 µm, lo que da lugar a la creación de un filler de hormigón reciclado (FH).
Para la realización del trabajo, se reemplaza parcialmente el cemento por este filler (FH) y se evalúa su viabilidad mediante ensayos de propiedades físicas, químicas y mecánicas y su durabilidad.
Para evaluar la viabilidad se estudiaron tres porcentajes de sustitución de cemento por FH, 10%, 20% y 30%. A partir de este rango de sustitución se estudia su influencia en la demanda de agua, densidad, porosidad, resistencia a compresión y a flexión, la evolución de los productos de hidratación de la pasta y por último la durabilidad del mortero mediante ensayos de carbonatación y difusión de cloruros. A medida que aumenta el porcentaje de FH, aumenta la porosidad. En el caso de las propiedades mecánicas y la durabilidad, los resultados obtenidos por las probetas con 10% de sustitución los resultados presentan una muy ligera disminución de sus valores. Sin embargo, para la sustitución del 20% y 30% las propiedades físicas y la durabilidad del mortero disminuyen drásticamente. Por ello, se concluye que la sustitución parcial del 10% muestra resultados positivos.
The research focuses on the use of recycled construction waste as filling material, particularly investigating the potential of using recycled concrete filler as a partial substitute for cement. Due to the environmental problems associated with cement manufacturing, incorporating recycled filler from construction waste contributes to a possible solution to environmental issues related to raw material consumption and emissions in the cement manufacturing process. The waste concrete materials are crushed into filler particles with a diameter smaller than 100 µm, resulting in the creation of recycled concrete filler (FH).
For this study, cement is partially replaced with this recycled filler (FH), and its feasibility is evaluated through tests on physical, chemical, and mechanical properties, as well as durability. To assess feasibility, three percentages of cement replacement with FH were studied: 10%, 20%, and 30%. Within this range of substitution, its influence on water demand, density, porosity, compressive strength, flexural strength, evolution of the hydration products of the paste, and mortar durability through tests on carbonation and chloride diffusion. As the percentage of FH increases, porosity also increases. Regarding mechanical properties and durability, the results obtained from specimens with 10% replacement show a very slight decrease in their values. However, for the 20% and 30% replacement levels, both physical properties and mortar durability decrease dramatically. Therefore, it can be concluded that partial replacement at 10% shows positive results.
