Sustitución parcial del agregado grueso por residuos de construcción y demolición (RCD) en concreto de 140 kg/cm² para falsas zapatas como solución al manejo inadecuado de residuos de construcción en Lima, Perú

Abstract

Este estudio analiza la viabilidad técnica y económica de utilizar residuos de construcción y demolición (RCD) como sustituto parcial del agregado grueso en concreto de baja resistencia (140 kg/cm²), específicamente para aplicaciones en falsas zapatas. Para ello, se desarrollaron cuatro diseños de mezcla: uno patrón sin RCD y tres con 15%, 30% y 45% de RCD respectivamente. Las mezclas se evaluaron mediante ensayos de asentamiento y resistencia a la compresión a diferentes edades (3, 7 y 21 días), así como en pruebas complementarias de contenido de aire y temperatura. Los resultados de resistencia mostraron que todas las mezclas con RCD superaron consistentemente la resistencia de diseño, manteniendo la trabajabilidad y confirmando la viabilidad técnica del uso de RCD como sustituto. En el análisis económico, se evidenció una disminución de costos al aumentar el porcentaje de RCD, con una reducción de hasta un 5% en el costo por metro cúbico de concreto. Estos hallazgos sugieren que la incorporación de RCD en concreto es una alternativa sostenible y económica que contribuye al manejo adecuado de los residuos de construcción en Lima, Perú.

This study assesses the technical and economic feasibility of using construction and demolition waste (C&D waste) as a partial replacement for coarse aggregate in low-strength concrete (140 kg/cm²), specifically for applications in spread footings. Four mix designs were developed: one standard mix without C&D waste and three with 15%, 30%, and 45% C&D waste, respectively. The mixes were evaluated through slump tests and compressive strength tests at different ages (3, 7 and 21 days), as well as complementary tests for air content and temperature. The strength results showed that all mixes with C&D waste consistently exceeded the design strength, maintaining workability and confirming the technical feasibility of using C&D waste as a replacement. The economic analysis revealed a cost reduction with higher C&D waste percentages, with savings of up to 5% per cubic meter of concrete. These findings suggest that incorporating C&D waste into concrete is a sustainable and cost-effective alternative that contributes to the proper management of construction waste in Lima, Peru.