Evaluación de las Propiedades Mecánicas del Concreto con Caucho Granulado Reciclado como Reemplazo Parcial de la Arena para Pavimentos Rígidos

Abstract

El estudio evalúa la viabilidad de usar caucho granulado reciclado como reemplazo parcial del agregado fino en el concreto rígido para pavimentos. Se analizaron las propiedades mecánicas del concreto fresco y endurecido con porcentajes de reemplazo de 5%, 7.5% y 10% de caucho. Los resultados indican que la temperatura del concreto fresco no se ve afectada significativamente por la inclusión del caucho. Sin embargo, la trabajabilidad, densidad, resistencia a la compresión, flexión, tracción y módulo de elasticidad del concreto disminuyen con el aumento del contenido de caucho. La reducción de la resistencia a la compresión fue de 11.47%, 33.14% y 40.56% para 5%, 7.5% y 10% de caucho, respectivamente. La resistencia a la flexión disminuyó con la inclusión de caucho reciclado granulado en 13.13% con un 5% de caucho con respecto al concreto patrón y hasta en un 31.25 % con 10% de caucho granulado. La resistencia a la tracción disminuyó con la inclusión de caucho en 23.66% con un 5% de caucho con respecto al concreto patrón. El módulo de elasticidad del concreto patrón y el concreto con caucho a 5% obtuvo muy baja variación siendo solo una disminución de 2.64% con referencia al concreto patrón. Asimismo, se realizaron análisis de costos considerando el precio del caucho y otros materiales. Finalmente se demuestra que la mezcla con 5% de caucho granulado reciclado podría considerarse para la aplicación en pavimentos rígidos.

The study evaluates the feasibility of using recycled crumb rubber as a partial replacement for fine aggregate in rigid concrete for pavements. The mechanical properties of fresh and hardened concrete were analyzed with replacement percentages of 5%, 7.5%, and 10% of rubber. The results indicate that the temperature of fresh concrete is not significantly affected by the inclusion of rubber. However, the workability, density, compressive strength, flexural strength, tensile strength, and elasticity modulus of the concrete decrease with increasing rubber content. The reduction in compressive strength was 11.47%, 33.14%, and 40.56% for 5%, 7.5%, and 10% rubber, respectively. Flexural strength decreased with the inclusion of granulated recycled rubber by 13.13% with 5% rubber compared to standard concrete and up to 31.25% with 10% granulated rubber. Tensile strength decreased with rubber inclusion by 23.66% with 5% rubber compared to standard concrete. The elasticity modulus of standard concrete and concrete with 5% rubber showed very low variation, with only a 2.64% decrease compared to standard concrete. Additionally, cost analyses were conducted considering the price of rubber and other materials. Finally, it is demonstrated that the mixture with 5% recycled crumb rubber could be considered for application in rigid pavements.