Caracterización y durabilidad de hormigones reciclados : corrosión de armaduras

Abstract

El uso masivo del hormigón en el mundo y la necesidad de promover la sustentabilidad de las construcciones aumenta la importancia del reciclado de este material, y una alternativa es utilizarlo como agregado de un nuevo hormigón, obteniendo lo que se conoce como ―hormigón reciclado‖. En la presente Tesis se realizó un estudio para determinar las cantidades de residuos de construcción y demolición generados en la ciudad de Bahía Blanca, y en particular, de los desechos de hormigón, lo que permite situar y comparar los valores obtenidos con los de otros lugares del mundo. Los resultados permitieron desarrollar un análisis sobre las cantidades, proporciones, gestión y posibilidades de reciclado del mismo, en el contexto de nuestro país. Por otro lado, se plantearon diferentes variantes para la elaboración del hormigón reciclado, en busca de mejorar las características durables de este tipo de hormigones: - Se moldearon probetas de hormigón reciclado, con distinta relación agua / cemento, incorporándole diferentes aditivos. - Se moldearon probetas de hormigón con un reemplazo del 50% del agregado grueso natural por hormigón triturado y sometido a distintos tratamientos previos a su utilización como agregados. Se empleó para ello, lechada de cemento y dos productos impermeabilizantes de distinta procedencia. - Se fabricaron hormigones con un reemplazo del 50% del agregado grueso natural por hormigón triturado, el cual, previo al hormigonado fue sometido a un tratamiento de lechada de cemento. En dicho tratamiento se estudiaron dos variables: La relación agua / cemento de la lechada y la cantidad de días transcurridos entre la fecha de realización del tratamiento y la de hormigonado de las probetas. En base a los resultados obtenidos previamente, se estudiaron diferentes alternativas para realizar el tratamiento previo de lechada de cemento y la mezcla de los componentes del hormigón en forma simultánea, a partir de variaciones en el orden de ingreso de los materiales a la hormigonera. En este objetivo, se efectuaron cuatro formas diferentes de mezclado, variando el porcentaje de cemento de la primera etapa y la relación agua / cemento de la misma. En todos los casos, se analizaron los efectos sobre las propiedades del hormigón obtenido, y se comparó su comportamiento con el de hormigones elaborados sin agregados reciclados y con agregados grueso reciclado sin tratamiento previo. Por otro lado, se buscó establecer la influencia de algunos factores sobre el proceso de corrosión de las armaduras, ubicadas dentro de la masa de hormigones elaborados con agregado reciclado; para ello, se efectuaron diversos estudios de corrosión acelerada, sobre vigas construidas con agregados gruesos reciclados de hormigón, en las que se analizaron diferentes factores: i) la relación recubrimiento / diámetro de las barras; ii) la utilización de tratamientos sobre el agregado reciclado (previos o simultáneos al mezclado); y iii) la variación del porcentaje de reemplazo de agregado grueso natural, por agregado grueso de hormigón. Se realizó el seguimiento de la fisuración del recubrimiento de hormigón, de los Potenciales de Corrosión y del deterioro de las armaduras. Se determinó la influencia de los factores mencionados, en los resultados del proceso de corrosión.

The wordespread use of concrete in the world and the need to promote sustainability of construcctions bring up the issue of recycling of this material, and one possibility is to use it as aggregate of new concrete, obtaining what is known as "recycled concrete‖. In this thesis, a study was made to determine the quantities of construction and demolition waste generated in Bahía Blanca city, and in particular, concrete waste, allowing comparing the values obtained with those of other places in the world. The results allowed developing an analysis of the amounts, proportions, management and recycling possibilities of concrete waste in the context of our country. Moreover, different possibilities were proposed for the production of recycled concrete, seeking to improve features related to durability of this type of concrete: - Recycled concrete specimens were molded, with different water / cement ratio, incorporating different additives. - Concrete specimens were molded with a replacement of 50% of natural aggregate by coarse crushed concrete and put through various pre-treatments before they were used as aggregates. In order to do so, a water / cement solution and two waterproofing products solutions from different sources were used. - Concrete specimens were molded with a replacement of 50% of natural aggregate by coarse crushed concrete, which was put through a pre-treatment of water / cement solution before concrete elaboration. This study focused on two variables: The water / cement ratio of the solution and the number of days between date of the treatment and the elaboration of the specimens. - Based on the results obtained previously, different alternatives were studied with regard to the pretreatment of water / cement solution and the mix of concrete ingredients. The two factors were studied simultaneously through variations in the order of entry of the material into the mixer. For this purpose, four different ways of mixing were used, varying the percentage of cement of the first stage and water / cement ratio of the mix. In all cases, the effects of treatments on concrete properties were analyzed, and the behavior of our recycled concrete was compared with that of concrete made without recycled aggregates and with that of recycled concrete with coarse aggregates without treatment. In addition, we sought to establish the influence of several factors on the process of corrosion of reinforcement, located within the mass of concrete made with recycled aggregate. For that, various studies of accelerated corrosion on beams built with recycled coarse aggregate concrete were made, in which different factors were analyzed: i) the cover / bar diameter ratio; ii) the use of treatments of recycled aggregate (before or simultaneously with mixing); and iii) the percentage of replacement of natural coarse aggregate by recycled coarse aggregate. Cracking of concrete cover, corrosion potentials and reinforcing bars deterioration were monitored. The influence of these factors on the results of the corrosion process was determined.