Hormigón elaborado con residuos de construcción y demolición mixtos cerámicosoptimización de sus propiedades físicas, mecánicas y durables mediante pre-saturación de los áridos, uso de superplastificantes y precipitación microbiológica de carbonato cálcico

Laburpena

Esta tesis ha sido desarrollada bajo un convenio de co-tutela establecido entre la Universidad de León (España) y la Universidad de Gante (Bélgica). La creciente demanda de materiales constructivos en multitud de países alrededor del mundo donde se desarrolla un intenso crecimiento en la tasa de industrialización y urbanización, debido al desarrollo económico y demográfico experimentado a partir de la Revolución Industrial, ha provocado una importante carga sobre el medioambiente durante las últimas décadas, tanto por la cantidad de recursos naturales utilizados, como por el gran flujo de residuos generados. Por ello, la búsqueda de un mayor grado de sostenibilidad en el sector de la construcción, planteando el uso de sus propios residuos como materiales susceptibles de ser reincorporados en el sector como inputs en la fabricación de componentes de nuevo uso abre la puerta a materiales eco-eficientes como es el hormigón elaborado con residuos de construcción y demolición. La viabilidad presentada por este material ya ha sido apoyada por centenares de publicaciones, sin embargo, los valores de absorción de agua que caracterizan a los áridos reciclados mixtos cerámicos suponen un perjuicio para estos hormigones que presentan niveles de trabajabilidad limitados, impidiendo así la aceptación de su uso en determinadas aplicaciones dentro de un mercado donde unas condiciones reológicas adecuadas, que faciliten el transporte y la colocación del hormigón son cada vez más exigentes. Con el objetivo de solventar dicho inconveniente, este trabajo propone la aplicación de diversas técnicas: - La pre-saturación de los áridos reciclados antes de que estos sean incorporados a la mezcla de hormigón, reduciendo de este modo el efecto contraproducente que ejercen dichos áridos al absorber parte del agua que ha sido calculada para la hidratación del cemento. - El uso de superplastificante, capaz de contrarrestar las necesidades de absorción de agua que poseen los hormigones reciclados gracias al efecto de repulsión electrostérica que ejercen estos aditivos sobre las partículas del cemento. - La biodeposición sobre las superficies del árido reciclado mediante el uso de bacterias fijadoras de carbonato cálcico (Bacillus sphaericus), originando un efecto impermeable que disminuirá la absorción de agua presentada por el árido. Los resultados de esta tesis revelan como la sustitución de los áridos gruesos naturales por residuos de construcción y demolición mixtos cerámicos en la elaboración de hormigones pueden ser una alternativa viable. Donde el problema de consistencias más bajas y peores trabajabilidades que ofrecen los hormigones reciclados puede ser solucionado mediante la aplicación de técnicas respetuosas con el medio ambiente, como son la pre-saturación o la biodeposición de los áridos reciclados. Estas técnicas disminuyen la absorción de agua presentada por los áridos reciclados, recomendándose su uso para la elaboración de hormigones reciclados donde no se requieran altas capacidades resistentes, en cuyo caso, la técnica que permitirá alcanzar las prestaciones más adecuadas es el uso de superplastificantes, los cuales resuelven el problema de las consistencias secas sin aumentar la relación agua/cemento del hormigón, mejorando así las capacidades resistentes y durables del material.