Adición de fibras de acero residual para incrementar la resistencia de concreto reciclado elaborado con la sustitución optima de agregado grueso convencional por triturados de demolición

Abstract

La presente investigación busca mejorar las propiedades mecánicas del concreto elaborado con agregado grueso reciclado proveniente de la demolición de edificaciones (RCD), como parte de la incorporación de la sostenibilidad ambiental en la constante evolución e innovación del ámbito de la construcción. La respuesta frente a esfuerzos del concreto de agregado reciclado es menor a comparación del concreto convencional, siendo más afectada la resistencia a la compresión que a flexión. Ante esta dificultad, se adoptaron estrategias como el remplazo parcial del agregado convencional por RCD, en esta investigación se recopiló resultados de investigaciones anteriores de las cuales se encontró que los niveles máximos admisibles son de 20, 25 y 30%. Posteriormente, se elaboraron probetas con los niveles mencionados y adición de 1% de fibra de acero residual en busca de incrementar sus propiedades mecánicas, reducir la presencia de poros en el concreto y la generación de grietas, se utilizó el enfoque de mezcla en dos etapas para lograr una mezcla óptima. Luego, se realizaron ensayos a compresión y flexión después de 14 y 28 días de curado cuyos resultados se compraron con una muestra de concreto convencional de f’c 210 kg/cm2. Los resultados demostraron que la adición de fibra de acero residual incrementa las propiedades mecánicas tanto a compresión como a flexión. Así también, reduce la presencia y expansión de grietas en el concreto, las propiedades en estado fresco del concreto no se vieron afectadas por el uso de la adición no superior a 1% de fibras rígidas. Finalmente, se encontró que el nivel apropiado de remplazo es el 25% de RCD y 1% de adición de fibra de acero, logrando superar en 3.7% la resistencia a compresión y en un 10 % la resistencia a flexión del concreto convencional con un f’c 210 kg/cm2 de diseño después de 28 días de curado.

This research seeks to improve the mechanical properties of concrete made with recycled coarse aggregate from building demolition (RCD), as part of the incorporation of environmental sustainability in the constant evolution and innovation of the construction field. The response to stresses of recycled aggregate concrete is lower compared to conventional concrete, with compressive strength being more affected than flexural strength. Faced with this difficulty, strategies were adopted such as the partial replacement of the conventional aggregate by RCD, in this investigation results from previous investigations were compiled from which it was found that the maximum admissible levels are 20, 25 and 30%. Subsequently, specimens were elaborated with the mentioned levels and addition of 1% of residual steel fiber in order to increase its mechanical properties, reduce the presence of pores in the concrete and the generation of cracks, the two-stage mixing approach was used. for optimal mixing. Then, compression and bending tests were carried out after 14 and 28 days of curing, the results of which were compared with a conventional concrete sample of f'c 210 kg / cm2. The results showed that the addition of residual steel fiber increases the mechanical properties both in compression and in flexion. Likewise, it reduces the presence and expansion of cracks in the concrete, the properties in the fresh state of the concrete were not affected by the use of the addition of no more than 1% of rigid fibers. Finally, it was found that the appropriate replacement level is 25% RCD and 1% addition of steel fiber, managing to exceed the compressive strength by 3.7% and by 10% the flexural strength of conventional concrete with a f'c 210 gk / cm2 of design after 28 days of curing.