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UTILIZACIÓN DE
ÁRIDOS RECICLADOS
EN HORMIGÓN NO
ESTRUCTURAL
Marta Sánchez de Juan
Laboratorio Central de Estructuras y Materiales
CEDEX
Utilización de áridos reciclados en hormigón no estructural Cursos de verano. UNIVERSIDAD DE CANTABRIA
CONTENIDO
1. Definiciones
2. Normativa sobre Hormigón Reciclado en la EHE
1. Hormigón no estructural
2. Hormigón reciclado
3. Experiencia española
4. Propiedades del árido reciclado procedente de
RCDs
5. Propiedades del hormigón fabricado con árido
reciclado mixto
6. Conclusiones
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DEFINICIONES
ÁRIDO RECICLADO:
Árido de hormigón
Árido cerámico
Árido mixto
CERÁMICO MIXTO HORMIGÓN
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DEFINICIONES
ÁRIDO RECICLADO
DE HORMIGÓN:
HORMIGÓN
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DEFINICIONES
ÁRIDO RECICLADO CERAMICO
O MIXTO:
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CERÁMICO
MIXTO
DEFINICIONES
APLICACIONES
Rellenos
Firmes de carretera
Hormigón no estructural
Hormigón estructural
http://www.cedexmateriales.vsf.es/view/catalogo.aspx
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NORMATIVA: HORMIGÓN NO ESTRUCTURAL
Según el anejo nº18 “Hormigón no estructural” de la Instrucción
de Hormigón Estructural, EHE-08, se definen como hormigones
de uso no estructural, aquellos hormigones que no aportan
responsabilidad estructural a la construcción pero que colaboran
en mejorar las condiciones durables del hormigón estructural o
que aportan el volumen necesario de un material resistente para
conformar la geometría requerida para un fin determinado. Esta
tipología de hormigones, según la EHE, se puede clasificar en:
- Hormigón de limpieza (HL)
- Hormigón no estructural (HNE)
HNE-15/C/TM
Contenido mínimo de
cemento 150 kg/m3
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NORMATIVA: HORMIGÓN NO ESTRUCTURAL
Según el anejo 18 “Hormigón no estructural” de la Instrucción de
Hormigón Estructural, EHE-08, se puede emplear hasta un
100% de áridos gruesos reciclados procedentes de
hormigón.
Absorción ≤7%
Material de densidad ≤1000 kg/m3 ≤1%
Contenido de metales, vidrios, materiales blandos, betún ≤1%
Contenido de asfalto ≤1%
Contenido de material cerámico ≤5%
Contenido de arena (<4 mm) ≤5%
Desclasificados inferiores ≤10%
Contenido de sulfatos (SO3) ≤ 0,8%
Contenido de cloruros ≤ 0,05%
EX
CL
US
IÓN
DE
LO
S
ÁR
IDO
S R
EC
ICL
AD
OS
MIX
TO
S
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CONSIDERACIONES ADICIONALES
Composición de los residuos de construcción
Normativa internacional permite el uso de áridos
reciclados cerámicos o mixtos
4,0% 5,0%
4,0%
7,0%
0,3%
0,2%
5,0%
2,5%
1,5%
0,5%
4,0%
12,0%
54,0%
Cerámicos (54%)
Hormigón (12%)
Piedra (5%)
Arena,grava y áridos (4%)
Madera (4%)
Vidrio (0,5%)
Plástico (1,5%)
Metales (2,5%)
Asfalto (5%)
Yeso (0,2%)
Papel (0,3%)
Basura (7%)
Otros (4%)
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NORMATIVA INTERNACIONAL: HORMIGÓN RECICLADO
ÁRIDO RECICLADO CERÁMICO ÁRIDO RECICLADO MIXTO AR DE
HORMIGÓN
Rilem Bélgica Reino
Unido Alemania
Reino
Unido Brasil Alemania
ESPAÑA
EHE-08
Densidad seca kg/m3 ≥1500 >1600 - ≥1800 - - ≥2000 -
Absorción ≤20% <18% - ≤20% - ≤12% ≤15% ≤7%
Material de densidad ≤1800 kg/m3 ≤10% ≤10% - - - - - -
Material de densidad ≤1000 kg/m3 ≤1% ≤1% ≤1% ≤1% - - ≤1%
Contenido de metales, vidrios,
materiales blandos, betún ≤5% ≤1% ≤5% (*) ≤1% ≤3% (*) ≤1%
Contenido de asfalto - - ≤5% ≤1% ≤10% - ≤1% ≤1%
Contenido de material cerámico ≤100% ≤100% ≤100% ≥80 ≤100% - ≤30% ≤5%
Contenido de finos (<0.063 mm) ≤3% <5% - <4% ≤3% - <4% -
Contenido de arena (<4 mm) ≤5% - - - - - - ≤5%
Desclasificados inferiores (%) - - - - - - - ≤10%
Contenido de sulfatos (SO3) ≤1% <1% ≤1% - ≤1% ≤1% - ≤ 0,8%
Contenido de cloruros - <0,06% - <0,15% - ≤1% <0,04 ≤ 0,05%
APLICACIÓN EN HORMIGÓN
(fcm) 16 N/mm2 16N/mm2 20N/mm2 - 20N/mm2 - 20N/mm2 15 N/mm2
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CONSIDERACIONES ADICIONALES
Composición de los residuos de construcción
Normativa internacional permite el uso de áridos
reciclados cerámicos o mixtos
4,0% 5,0%
4,0%
7,0%
0,3%
0,2%
5,0%
2,5%
1,5%
0,5%
4,0%
12,0%
54,0%
Cerámicos (54%)
Hormigón (12%)
Piedra (5%)
Arena,grava y áridos (4%)
Madera (4%)
Vidrio (0,5%)
Plástico (1,5%)
Metales (2,5%)
Asfalto (5%)
Yeso (0,2%)
Papel (0,3%)
Basura (7%)
Otros (4%)
PROPUESTA:
Modificación del Anejo
18 de la Instrucción
EHE para permitir el
empleo de áridos
reciclados mixtos
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Incrementar el reciclaje de residuos de construcción
y demolición generados mediante el estudio de nuevas
aplicaciones, en este caso el hormigón no estructural.
Fijar unos requisitos mínimos que deben cumplir los
áridos reciclados para poder utilizarlos en hormigón no
estructural
Establecer las condiciones de utilización del hormigón
reciclado
CONSIDERACIONES ADICIONALES
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ANTECEDENTES
Proyecto PREAR “Investigación
prenormativa sobre la utilización de áridos
reciclados de RCD en aplicaciones no
ligadas de firmes de carreteras”
Proyecto CLEAM-Tarea 2.2:
“Reciclado de RCDs como Áridos de
Hormigones no Estructurales”
PARTICIPANTES:
CEDEX
TECNALIA-Construcción
AIDICO
Universidad de Córdoba
Sacyr
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http://www.ihobe.net/Publicaciones
Cintas conductoras
Electroimán Tromel Material
60 – 200 mm
Cabina
de triaje
Parrilla de rechazo
Material > 200 mm Material
20 – 60 mm
PLANTAS DE RECICLADO DE RCDs
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CEDEX: plantas de Navalcarnero y Valdemingómez
Cintas conductoras
Electroimán Tromel Material
60 – 200 mm
Cabina
de triaje
Parrilla de rechazo
Material > 200 mm Material
20 – 60 mm
PLANTAS DE RECICLADO DE RCDs
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LABEIN: Volbas, Gardelegui y BTB
PLANTAS DE RECICLADO DE RCDs
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AIDICO: plantas de UT Consorcio, Verbena y Gemersa
PLANTAS DE RECICLADO DE RCDs
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UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA: Sadeco y Nudo Norte
PLANTAS DE RECICLADO DE RCDs
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TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTO
Sistemas de machaqueo
Cabinas de triaje
Separadores magnéticos
Separadores neumáticos (hidrociclones o soplantes)
Separadores hidráulicos
PLANTAS DE RECICLADO DE RCDs
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Toma de muestras de los áridos reciclados
38 MUESTRAS ANALIZADAS
ÁRIDO GRUESO RECICLADO
PROPIEDADES DEL ARIDO RECICLADO
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CARACTERIZACIÓN DEL ÁRIDO RECICLADO MIXTO
PROPIEDADES DEL ÁRIDO RECICLADO
PROPIEDADES FACTORES DE QUE
DEPENDEN
Composición
Material de origen
Procesamiento
Granulometría
Contenido de finos
Absorción y densidad
Coeficiente de Los Ángeles
Índice de lajas
Partículas ligeras
Resistencia a la helada
Contenido de sulfatos Utilización de áridos reciclados en hormigón no estructural Cursos de verano. UNIVERSIDAD DE CANTABRIA
COMPOSICIÓN (UNE EN 933-11:2009)
PROPIEDADES DEL ÁRIDO RECICLADO
Cerámicos 2-53 %
Base cemento 17-86 %
Árido no ligado 2-73 %
Asfalto 0-17%
Arcilla 0-7%
Vidrio 0-10 %
Yeso 0-19 %
Otros <1%
LADRILLO
ASFALTO YESO VIDRIO ARCILLA MADERA PAPEL
ARIDO NATURAL
U HORMIGÓN
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ABSORCIÓN Y DENSIDAD
PROPIEDADES DEL ÁRIDO RECICLADO
Propiedades Estudio
experimental
Límite normativa
internacional
Límite
EHE
Absorción 24 horas (%) 2-14 12-15% 7%
Densidad de partículas saturada
con superficie seca (kg/dm³) 2,0-2,6 - -
Densidad tras secado en estufa
(kg/dm³) 1,8-2,5 1,5-1,8 -
y = -24,224x + 63,301
R2 = 0,8232
0
5
10
15
1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8
Densidad saturada con superficie seca (kg/dm3)
Ab
so
rció
n (
%)
y = -17,286x + 44,819
R2 = 0,9126
0
5
10
15
1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6
Densidad de partícula tras secado en estufa (kg/dm3)
Ab
so
rció
n (
%)
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ÍNDICE DE LAJAS
PROPIEDADES DEL ÁRIDO RECICLADO
Propiedades Estudio
experimental
Límite normativa
internacional Límite EHE
Índice de lajas (%) 6-30 - 35
y = 0,3043x + 7,7342
R 2 = 0,6333
0
10
20
30
40
0 10 20 30 40 50 60
Contenido de material cerámico (%)
Índic
e d
e laja
s (
%)
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COEFICIENTE DE LOS ÁNGELES
PROPIEDADES DEL ÁRIDO RECICLADO
Propiedades Estudio
experimental
Límite normativa
internacional Límite EHE
Coeficiente de LA (%) 33-47 - 50
y = -0,2162x + 50,268
R2 = 0,7648
20
30
40
50
60
70
0 20 40 60 80 100
Cerámico(%)
Lo
s A
ng
ele
s (
%)
Bibliografia Experimental Serie3 Lineal (Serie3)
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PARTÍCULAS LIGERAS
PROPIEDADES DEL ÁRIDO RECICLADO
Propiedades Estudio
experimental
Límite normativa
internacional Límite EHE
Partículas ligeras (%) 1-14 Material de densidad
≤1000 kg/m3 <1% 1%
PROPUESTA:
-Realización del ensayo de
partículas con peso específico
inferior a 1
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RESISTENCIA A LA HELADA
PROPIEDADES DEL ÁRIDO RECICLADO
Propiedades Estudio
experimental
Límite normativa
internacional Límite EHE
Resistencia a la helada
(%) 7-55 - 18%
EN GENERAL NO
SON ADECUADOS
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CONTENIDO DE SULFATOS
PROPIEDADES DEL ÁRIDO RECICLADO
Propiedades Estudio
experimental
Límite normativa
internacional
Límite
EHE
Compuestos totales de
azufre (S) (%) 0,1-1,7 - 1%
Sulfatos solubles en ácido
(SO3) (%) 0,1-4,4 1% 0,8%
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Absorción 24 horas (%)
Sulfa
tos s
olu
ble
s e
n á
cid
o (
SO
3)(
%)
LIMITACIÓN
DE LA
ABSORCIÓN
DEL ÁRIDO
RECICLADO
≤ 12%
PROPUESTA:
% Sulfatos
solubles en
ácido (SO3)
<1%
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15
y = -17,286x + 44,819
R2 = 0,9126
0
5
10
15
1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6
Densidad de partícula tras secado en estufa (kg/dm3)
Ab
so
rció
n (
%)y = -24,224x + 63,301
R2 = 0,8232
0
5
10
15
1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8
Densidad saturada con superficie seca (kg/dm3)
Ab
so
rció
n (
%)
y = 0,1874x + 3,2975
R 2 = 0,7381
0
5
10
15
20
0 10 20 30 40 50 60
Contenido de material cerámico (%)
Absorc
ión
(%)
OTROS PARÁMETROS RECOMENDADOS
PROPIEDADES DEL ÁRIDO RECICLADO
DENSIDAD SATURADA
CON SUPERFICIE SECA
≥ 2,1 kg/dm3
DENSIDAD SATURADA
CON SUPERFICIE SECA
≥ 1,9 kg/dm3
CONTENIDO DE
MATERIAL CERÁMICO
≤ 45%
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IMPUREZAS
PROPIEDADES DEL ÁRIDO RECICLADO
Propiedades Estudio
experimental
Límite
EHE
Límite
propuesto
Asfalto (%) 0-17 1% 5%
Vidrio (%) 0-10 - 1%
Yeso (%) 0-19 - 2,1%
ASFALTO YESO VIDRIO
Relación
estequiométrica
(% de SO3 procedente
del yeso x 2,15=%
yeso)
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- Se pueden utilizar los mismos materiales y los mismos
métodos de dosificación que habitualmente se utilizan en un
hormigón convencional.
-Es necesaria la estimación de la relación agua/cemento efectiva
-Presaturación de los áridos reciclados
-Añadir el contenido de agua que absorberán los áridos durante
el amasado
DOSIFICACIONES
y = 0,8883x - 0,3512
R2 = 0,9103
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Absorción 24 horas (%)
Absorc
ión 1
0 m
in (
%)
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PROPIEDADES DEL HORMIGÓN RECICLADO
Contenido de árido reciclado
Granulometría (contenido de partículas
finas, arena)
Calidad del árido reciclado-contenido de
impurezas
Factores que influyen en la calidad del
hormigón
GR
AN
HE
TE
RO
GE
NE
IDA
D
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PROPIEDADES DEL HORMIGÓN RECICLADO
Influencia del contenido de árido reciclado
y(HC) = 17,036x-2,0051
R2 = 0,9644
y(HRS100%) = 13,143x-1,5416
R2 = 0,6891
y (HRS50%)= 16,027x-1,6671
R2 = 0,9736
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2
a/c efectiva
Re
sis
ten
cia
a c
om
pre
sió
n (
N/m
m2)
HC HRS100% HRS50%
Utilización de áridos reciclados en hormigón no estructural Cursos de verano. UNIVERSIDAD DE CANTABRIA
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN RECICLADO
y = 17,036x-2,0051
R2 = 0,9644
y = 13,143x-1,5416
R2 = 0,6891
y = 8,3925x-1,3316
R2 = 0,6961
6
11
16
21
26
31
36
41
46
0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2
a/c efectiva
Re
sis
ten
cia
a c
om
pre
sió
n (
N/m
m2)
HC HRS HRV
Granulometría (contenido de partículas finas, arena)
HRS: Desclasificados inferiores 5%
HRV: Desclasificados inferiores 11%
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PROPIEDADES DEL HORMIGÓN RECICLADO
Calidad del árido reciclado-contenido de impurezas
YESO
10
12
14
16
18
20
22
24
1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3
Contenido de sulfatos (%)
Re
sis
ten
cia
a c
om
pre
sió
n (
N/m
m2)
CEM I CEM II
0
50
100
150
200
250
300
350
1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3
Contenido de sulfatos (SO3)(%)
Ex
pa
ns
ión
28
día
s (
mic
ra
s/m
)
CEM I CEM II
20000
22000
24000
26000
28000
30000
1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3
Contenido de sulfatos (SO3)(%)
Mó
du
lo d
e e
las
tic
ida
d d
iná
mic
o 2
8 d
ías
(N/m
m2)
CEM I CEM II
Utilización de áridos reciclados en hormigón no estructural Cursos de verano. UNIVERSIDAD DE CANTABRIA
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN RECICLADO
Dosificación por m3 Hormigón de
control (HC)
Hormigón
reciclado (HR)
Agua (l) 187,5 187,5
Cemento (kg)
CEM I 42,5 R 250 250
a/c 0,75 0,75
Aditivo plastificante (kg) 1 0
Arena (0/4 mm) (kg) 866 998
Gravilla (4/8 mm) (kg) 400 0
Grava (8/32 mm) (kg) 707 0
Árido reciclado
(4/32 mm) (kg) 0 730
Resistencia del hormigón convencional 15 N/m2
100% Árido reciclado que cumple los requisitos establecidos
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PROPIEDADES DEL HORMIGÓN RECICLADO
Propiedad HC
HR 50% HR 100%
Rango Variación
(%) Rango
Variación
(%)
Densidad (g/cm3) [2,36-2,37] [2,21-2,22] -9% [2,13-2,15] -10%
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PROPIEDADES DEL HORMIGÓN RECICLADO
Propiedad HC
HR 50% HR 100%
Rango Variación
(%) Rango
Variación
(%)
Densidad (g/cm3) [2,36-2,37] [2,21-2,22] -9% [2,13-2,15] -10%
Resistencia compresión
(N/mm2) [27-28] [23-26] -9% [20-22] -25%
y = 16,027x-1,6671
R2 = 0,9736
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2
Relación a/c efectiva
Re
sis
ten
cia
a c
om
pre
sió
n (
N/m
m2)
HC HRS HRS50%
0,5fr
kc/a cm.hr
% ÁRIDO RECICLADO r
0% 1
50% 0,90
100% 0,85
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PROPIEDADES DEL HORMIGÓN RECICLADO
Propiedad HC
HR 50% HR 100%
Rango Variación
(%) Rango
Variación
(%)
Densidad (g/cm3) [2,36-2,37] [2,21-2,22] -9% [2,13-2,15] -10%
Resistencia compresión
(N/mm2) [27-28] [23-26] -9% [20-22] -25%
Resistencia a tracción [2,9-3,0] [2,4-2,6] -15% [2,2-2,3] -20%
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PROPIEDADES DEL HORMIGÓN RECICLADO
E=8500.α.αar.fcm1/3
% ÁRIDO
RECICLADO αar
0% 1
50% 0,90
100% 0,80
Propiedad HC
HR 50% HR 100%
Rango Variación
(%) Rango
Variación
(%)
Densidad (g/cm3) [2,36-2,37] [2,21-2,22] -9% [2,13-2,15] -10%
Resistencia compresión
(N/mm2) [27-28] [23-26] -9% [20-22] -25%
Resistencia a tracción [2,9-3,0] [2,4-2,6] -15% [2,2-2,3] -20%
Módulo de elasticidad
(N/mm2) 29.310 26.500 -10% 21.218 -28%
Propiedad HC
HR 50% HR 100%
Rango Variación
(%) Rango
Variación
(%)
Densidad (g/cm3) [2,36-2,37] [2,21-2,22] -9% [2,13-2,15] -10%
Resistencia compresión
(N/mm2) [27-28] [23-26] -9% [20-22] -25%
Resistencia a tracción [2,9-3,0] [2,4-2,6] -15% [2,2-2,3] -20%
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PROPIEDADES DEL HORMIGÓN RECICLADO
Propiedad HC
HR 50% HR 100%
Rango Variación
(%) Rango
Variación
(%)
Densidad (g/cm3) [2,36-2,37] [2,21-2,22] -9% [2,13-2,15] -10%
Resistencia compresión
(N/mm2) [27-28] [23-26] -9% [20-22] -25%
Resistencia a tracción [2,9-3,0] [2,4-2,6] -15% [2,2-2,3] -20%
Módulo de elasticidad
(N/mm2) 29.310 26.500 -10% 21.218 -28%
Retracción 7 meses
(µm/m) 300 350 +15% 571 +90%
0
100
200
300
400
500
600
700
0 50 100 150 200 250 300 350 400Tiempo (días)
Defo
rmació
n u
nita
ria (
mic
ras/m
)
HR-0% HR-50% HR-100%
DURABILIDAD DEL HORMIGÓN RECICLADO
Propiedad HC
HR
Valor Variación
(%)
Penetración de agua (mm)
(max y med)
59
37
69
57
+17%
+54%
Porosidad (%) 10,5 22 +110%
Velocidad de carbonatación - Superior a la del HC
Resistencia a la helada - Inadecuada
Resistencia al fuego - Buena
Resistencia a los sulfatos - Comportamiento adecuado
LIxiviación No presenta problemas de lixiviación para
aplicaciones en contacto con el terreno
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Recomendaciones para las plantas de reciclado de
escombros
-La separación en origen y un adecuado control en la recepción
de los materiales en planta
-Sistemas de trituración, de separación magnética y de separación
de materiales ligeros (por ejemplo ciclón o soplador).
-Contenido de sulfatos:
-se recomienda a la planta acopiar por separado partidas que
incluyan un elevado contenido de placas de yeso.
-eliminación de la fracción más fina (menor de 4 mm)
-incorporación de sistemas de separación de materiales
ligeros
CONCLUSIONES (I)
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Especificaciones al árido reciclado : 100% árido grueso
CONCLUSIONES (II)
REQUISITOS
Absorción a 24 horas ≤12%
Contenido de sulfatos solubles en ácido (SO3) ≤1%
Contenido de materiales no deseados (plástico, materia orgánica, madera, papel,
etc)* ≤1%
Desclasificados inferiores (%) ≤5%
Contenido de vidrio (%) ≤1%
Contenido de asfalto (%) ≤5%
Coeficiente de Los Ángeles (%) ≤50%
Índice de lajas (%) ≤35%
PARÁMETROS ORIENTATIVOS
Contenido de material cerámico ≤45%
Densidad saturada con superficie seca ≥2,10 g/dm3
Densidad de partícula tras secado en estufa ≥1,90 g/dm3
Absorción a los 10 min. ≤10%
Contenido de yeso ≤2,1%
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Propiedades del hormigón reciclado
•Hormigones reciclados de categoría resistente H15, con un 100%
de árido reciclado.
•Se recomienda la utilización de cementos con adiciones
•Retracción elevada - evitar una fisuración excesiva del hormigón
•Pueden presentar problemas de durabilidad
•No presentan problemas de lixiviación
•Se recomienda limitar el uso de hormigones reciclados con áridos
mixtos a hormigones en masa. En el caso de utilizar algún tipo de
armadura, se debería limitar su uso a una clase de exposición I (no
agresiva) o bien limitar el contenido de árido reciclado al 50%
CONCLUSIONES (III)
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GRACIAS
POR SU ATENCIÓN
Marta Sánchez de Juan
Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos
Laboratorio Central de Estructuras y Materiales
CEDEX - Ministerio de Fomento
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