Diseño de concreto reciclado para construcción de muros prefabricados de viviendas modulares con el Método ACI en Villa María del Triunfo

Abstract

El objetivo de la presente investigación es diseñar concreto con agregado grueso reciclado con resistencia a la compresión de f´c = 210 kg/cm2 y demostrar su viabilidad para construcción de muros prefabricados de viviendas modulares con el método ACI en el distrito de Villa María del Triunfo, Lima. Basándose en ello, se busca incentivar el reciclaje para la fabricación de viviendas modulares que ofrezcan una mejor calidad de vida.

Se desarrolló una investigación de tipo aplicada y experimental, realizado con una muestra de 280 probetas y 10 vigas de concreto natural y reciclado. Como técnica principal se utilizó el estudio de campo y como instrumento, el análisis de datos cuantitativos. Se recolectó un conglomerado de 5 m3 de material de demolición de una acera de concreto y se realizó el proceso de transformación para obtener agregado grueso reciclado en tamaño nominal de 1”.

Se diseñó mezclas de concreto con agregado natural y agregado reciclado al 25%, 50%, 75% y 100% de sustitución, realizándose ensayos por resistencia a la compresión, flexión y tracción al concreto endurecido.

Asimismo, se realizó un análisis de costos sobre la producción por m3 entre el concreto con agregado reciclado versus el concreto con agregado convencional. Además, se diseñó un módulo familiar con concreto reciclado y se analizó su comportamiento estructural en un software.

Finalmente, el agregado grueso de concreto reciclado puede sustituir al 100% la piedra natural triturada y con ello disminuir la explotación de la corteza terrestre para la extracción de piedra natural.

The research objective is to design concrete with recycled coarse aggregate with compression resistance of f´c = 210 kg/cm2, and to demonstrate its viability for the construction of prefabricated walls of modular homes with the ACI method in the district of Villa María del Triunfo in Lima. According to this, it seeks to encourage the use of recycled materials in modular homes manufacturing which also offers a better quality of life.

Applied experimental research was carried out with a sample of 280 specimens and 10 beams of natural and recycled concrete. The main technique used was the field study, and the instrument, quantitative data analysis. A conglomerate of 5 m3 of demolition material was collected from a concrete sidewalk and the transformation process was carried out to obtain recycled coarse aggregate in nominal size of 1“.

Mixtures of concrete with natural aggregate and recycled aggregate at 25%, 50%, 75% and 100% replacement levels were designed, performing tests for resistance to compression, bending and traction to hardened concrete.

In addition, a cost analysis on the production per m3 was carried out, comparing concrete with recycled aggregate versus concrete with conventional aggregate. Furthermore, a module with recycled concrete was designed and its structural behavior was analyzed in a structural design software.

In conclusion, the coarse recycled concrete aggregate can replace 100% crushed natural stone and can thereby reduce the earth's crust exploitation for the extraction of natural stone.