Comportamiento de hormigones con árido cerámico recicladoestudio físico - mecánico, microestructural y de durabilidad

Resumen

El objetivo principal de la presente tesis doctoral es la valorización de un residuo procedente de la industria cerámica de sanitarios como árido grueso reciclado para la fabricación de hormigones con fines estructurales. Para alcanzar este objetivo, se lleva a cabo un plan de trabajo basado en cuatro fases experimentales: La primera fase, consiste en una campaña de recogida del residuo industrial, seguida de un proceso de trituración y tamizado para seleccionar la fracción granulométrica 4/12,5 mm. Posteriormente, se determinan las propiedades físicas, químicas, mecánicas y mineralógicas del árido reciclado mediante la realización de los diferentes ensayos normalizados recogidos en la Instrucción Española de Hormigón Estructural (EHE-08). Los resultados obtenidos indican que las características del árido cerámico cumplen con los límites establecidos en la normativa vigente, e incluso en alguna de ellas mejoran a las del propio árido natural. En una segunda fase, se analiza el diseño y cálculo de los distintos hormigones con árido cerámico reciclado, estableciendo, a partir de los resultados de caracterización del árido y del estudio bibliográfico, porcentajes de sustitución del árido cerámico de 20 y 25 % en volumen. En la tercera fase se investigan las propiedades físicas, químicas y mecánicas de los hormigones elaborados, tanto en estado fresco como endurecido, tales como: consistencia, densidad, resistencia a compresión, resistencia a tracción, porosidad, penetración de agua bajo presión, microestructura (morfología e interfase árido / pasta) y composición mineralógica de las pastas. Los resultados obtenidos ponen de relieve, que los hormigones con el residuo cerámico tienen un mejor comportamiento mecánico respecto al hormigón patrón, manteniéndose prácticamente constantes el resto de características analizadas. En la cuarta fase se abordan diferentes aspectos de durabilidad, tales como: absorción total de agua, absorción por capilaridad, carbonatación, permeabilidad al oxígeno, penetración iones cloruro, resistividad eléctrica y resistencia a los ciclos hielo deshielo. Como resultado de esta última fase se observa una mejora en el comportamiento de los hormigones reciclados frente a la carbonatación, resistividad eléctrica y resistencia a los ciclos hielo deshielo, mientras que para el resto de propiedades su comportamiento es muy similar al hormigón de referencia. De los resultados finales de la presente investigación se concluye que los hormigones con árido cerámico cumplirían con los requisitos establecidos en la Instrucción Española de Hormigón Estructural (EHE-08) para hormigones con fines estructurales.