Propuesta de concreto eco-sostenible con la adición de caucho reciclado para la construcción de pavimentos urbanos en la ciudad de Lima

Abstract

Debido al deterioro que presentan actualmente los pavimentos y la gran brecha de la infraestructura vial en el Perú, de aproximadamente 24 mil km, la tecnología debe lograr que las nuevas redes de infraestructura vial respondan eficientemente a construcciones sostenibles con la incorporación de residuos de la industria, para mitigar los impactos ambientales que generan.

En el Perú, cada día se generan residuos de caucho por el desecho de llantas y el aumento del parque automotriz, generando un impacto ambiental negativo. Estos residuos, tienen el gran potencial de ser una fuente reutilizable con la finalidad de ser incorporados sobre mezclas a base de cemento, reduciendo el impacto medioambiental, la huella de carbono y constribuyendo a la ejecución de pavimentos eco-sostenibles.

En esta investigación, se estudió el comportamiento de 11 muestras de concreto utilizando caucho reciclado de tamaños de 20 y 25 mm, para reemplazar hasta un 50% del agregado fino del concreto. El diseño de mezcla contiene los parámetros de diseño para pavimentos urbanos de concreto, utilizando aditivos reductores de agua y de fragua.

Los resultados de las pruebas indicaron que las muestras con incoporación de caucho, son resistentes a la compresión hasta reemplazos del 20%. Se obtuvo el módulo de rotura mínimo de 36 kg/cm2 con reemplazos hasta de 40%. La mezcla optimizada obtuvo una reducción en el costo de fabricación por metro cúbico de 2.9% y una reducción de la huella de carbono de 0,4%.

Must to the deterioration that pavements currently present and the large hole in road infrastructure in Peru, of approximately 24 thousand kilometers, technology must achieve that the new road infrastructure in the country respond efficiently to sustainable constructions with the incorporation of waste of industry, to mitigate the environmental impacts that generate.

In Peru, every day rubber waste is generated by the waste of disused tires and the increase of the automobile park, generating a negative environmental impact. These wastes have the great potential of being a reuse source with the purpose of be incorporated on cement-based mixtures, reducing the environmental impact, the carbon footprint and contributing to the realization of eco-sustainable pavements.

In this investigation, was studied the behavior of 11 concrete samples using recycled rubber of 20 and 25 mm sizes, to replace until 50% of the fine concrete aggregate. The mix design contains the design parameters for urban concrete pavements, using water reducer and retarder admixtures.

The results of the tests indicated that the samples with rubber incoporation, in both sizes, are resistant to compression until to 20% replacements. The minimum modulus of rupture obtained was 36 kg/cm2 with replacements until to 40% of rubber replacement. The optimized mixture obtained a reduction in manufacturing cost per cubic meter of 2.9% and a carbon footprint reduction of 0.4%.