Estas especificaciones establecen diferentes categorías para los agregados gruesos reciclados, e indican el campo de aplicación para el concreto que contiene tales clases de agregados reciclados en términos de clases aceptables a la exposición ambiental y clases de resistencia para concreto, de acuerdo con Eurocode 2, "Diseño de Estructuras de Concreto". Eventualmente, los valores de diseño que han de adaptarse a los diferentes concretos se definen en relación con la clase de agregado aplicado.

Clasificación de los agregados gruesos reciclados

Los agregados gruesos reciclados se clasifican en las siguientes tres categorías:

a] Agregados Tipo I que –queda entendido implícitamente– se originan en los escombros de mampostería.

b] Agregados Tipo II que –queda entendido implícitamente– se originan primariamente en los escombros de concreto.

c] Agregados Tipo III que –queda entendido implícitamente–, consisten de una mezcla de agregados reciclados y agregados naturales.

Esta clasificación se basa en el requisito obligatorio declarado en el cuadro 1.

La composición de los agregados del Tipo III debe cumplir con los siguientes requisitos adicionales:

. el contenido mínimo de agregados naturales es de por lo menos 80 por ciento (m/m).

. el contenido máximo de agregados del Tipo I es 10 por ciento (m/m).

El cuadro 2 presenta una lista de las propiedades de los materiales para los cuales se pueden especificar los requisitos. Tales requisitos no son obligatorios a menos que se especifiquen en los documentos nacionales o en los estándares CEN.

Los agregados reciclados no deben contener ningún material ni cualesquiera otras sustancias que retarden el fraguado del concreto en más de 15 por ciento en comparación con el fraguado de la composición idéntica con agregados tradicionales, o que sean dañinos para el concreto.

Además de los requisitos técnicos presentados en los cuadros 1 y 2, se deben satisfacer los requisitos nacionales relacionados con aspectos del medio ambiente y la salud. Tales requisitos pueden referirse a:

. contaminación de los agregados por metales pesados, PAC,

. características de lixiviación,

. radiación.

Campo de aplicación

Los agregados gruesos reciclados que cumplan con las especificaciones mencionadas en el punto anterior, se pueden emplear en el concreto simple y el reforzado, bajo la condición de que se satisfagan las restricciones mencionadas en el cuadro 3. Si se requieren pruebas adicionales de acuerdo con el cuadro 3, se debe cumplir con las especificaciones que se dan en el cuadro 4.

Para el concreto con agregados reciclados empleados en las clases de exposición 2, 3 y 4, se debe poner atención a los aspectos de durabilidad del concreto reforzado, ya que la velocidad de carbonatación y de ingreso de cloruro puede ser mayor que en los concretos convencionales. Si estas propiedades son relevantes, se deben determinar valores más exactos para el concreto que ha de usarse.

Valores de diseño

Para concretos con agregados reciclados, se aplican los mismos principios de diseño y reglas de aplicación que los mencionados en prENV 1992-1-1 para el concreto convencional. Sin embargo, hay que tomar en cuenta debidamente la posible influencia de la densidad de los agregados en las características de resistencia y deformación del concreto.

En ausencia de datos experimentales más precisos, se puede obtener una estimación del peor de los casos de estas características del material, multiplicando los valores mencionados en prENV 1992-1.1 por el coeficiente que se da en el cuadro 5.

Cuando se necesiten datos exactos, por ejemplo, cuando las deflexiones son de gran importancia, se deben realizar las pruebas correspondientes.

Para el diseño de una estructura, pueden ser importantes más parámetros que los que se dan en el cuadro 5. Se recomienda su empleo en los casos de los procedimientos (Eurocode 2) para agregados ligeros.

Comentarios sobre las especificaciones

1] Alcance del documento, empleo de arena reciclada (sección 1)

El documento proporciona el marco para el empleo de agregados gruesos reciclados en el concreto. La utilización de agregados finos reciclados está limitada por las siguientes razones:

. Los materiales finos reciclados contienen con frecuencia grandes cantidades de contaminantes. Se ha valorado que los procedimientos operacionales de prueba y los criterios de aceptación no se encuentran inmediatamente a la mano. Se recomienda una mayor investigación en este campo.

finos recicladosnta sobre la durabilidad y resist encia del concreto no está suficientemente doceumdo. Se recomienda una mayor investigación en este campo.

. No se dispone de un método de prueba relevante para la determinación de la resistencia de los agregados finos reciclados.

. No se dispone de un método de prueba confiable para la determinación de la reactividad de álcalis residuales de los agregados finos reciclados.

. Se ha informado que el uso de agregados finos reciclados conduce a problemas de producción, es decir, en el control del agua libre en el flujo de los materiales durante la producción.

Se recomienda que se dé la debida consideración al empleo de agregados finos reciclados en la fracción de 2-4 mm mediante un cambio en el alcance de este documento.

2] Clasificación de los agregados (sección 2)

La razón para la introducción de la clase de agregados definido como tipo 3 es que la aplicación de las reglas tradicionales de construcción y valores de diseño pueden aceptarse como se indica en el cuadro 5.

3] Cuadros1 y 3: métodos de prueba (secciones 2 y 3)

Los métodos de prueba indicados se introducen para ejemplificar el tipo de prueba que se sugiere. Estos métodos se pueden aplicar en tanto no se implementen estándares relevantes CEN. Sin embargo, el uso de los estándares específicos no se considera obligatorio. Se pueden usar los estándares nacionales existentes si se consideran aplicables.

4] Fluencia (sección 4)

La fluencia más alta del concreto con agregados reciclados se toma en cuenta a través del decremento en el módulo de elasticidad, ya que la deformación última por fluencia es proporcional a ( 1 + Ø( ¥ ,t_o))/E_cm.

finos recicladosnta sobre la durabilidad y resist encia del concreto no está suficientemente doceumdo. Se recomienda una mayor investigación en este campo.

. No se dispone de un método de prueba relevante para la determinación de la resistencia de los agregados finos reciclados.

. No se dispone de un método de prueba confiable para la determinación de la reactividad de álcalis residuales de los agregados finos reciclados.

. Se ha informado que el uso de agregados finos reciclados conduce a problemas de producción, es decir, en el control del agua libre en el flujo de los materiales durante la producción.

Se recomienda que se dé la debida consideración al empleo de agregados finos reciclados en la fracción de 2-4 mm mediante un cambio en el alcance de este documento.

2] Clasificación de los agregados (sección 2)

La razón para la introducción de la clase de agregados definido como tipo 3 es que la aplicación de las reglas tradicionales de construcción y valores de diseño pueden aceptarse como se indica en el cuadro 5.

Los métodos de prueba indicados se introducen para ejemplificar el tipo de prueba que se sugiere. Estos métodos se pueden aplicar en tanto no se implementen estándares relevantes CEN. Sin embargo, el uso de los estándares específicos no se considera obligatorio. Se pueden usar los estándares nacionales existentes si se consideran aplicables.

4] Fluencia (sección 4)

La fluencia más alta del concreto con agregados reciclados se toma en cuenta a través del decremento en el módulo de elasticidad, ya que la deformación última por fluencia es proporcional a ( 1 + Ø( ¥ ,t_o))/E_cm.

El impacto de los materiales

Reconocimientos

Las siguientes personas participaron en la preparación y la enmienda final de las especificaciones.

Anders Henrichse, DBT (Dinamarca), presidente de RILEM TC 121-DRG TF1

Erik Lauritzen, Demex (Dinamarca), presidente de RILEM TC 121-DRG

Johan Vyncke, BBRI (Bélgica), secretario de RILEM TC 121-DRG

Susi Buchner, Gifford (Reino Unido)

Roderick Collins, BRE (Reino Unido)

Carlo De Pauw BBRI (Bélgica)

Charles Hendriks, Intron/TU-Delft (Países Bajos)

Howard Joynes, Nottingham Polytechnic (Reino Unido)

Yoshio Kasai, Nihon University (Japón)

Peter Lindsell, Gifford (Reino Unido)

Rolf-Rainer Schulz, Fachhochdchule Frankfurt (Alemania)

Torsten Thorsen, Denmarks Ingeniorakademi (Dinamarca)

Tony Trevorrow, Trent University (Reino Unido)

Peter Wainwright, University of leeds (Reino Unido)

Cuadro 1. Clasificación de agregados gruesos reciclados para concreto (RCAC)

Requisitos obligatorios

Densidad mínima de partículas secas (kg/m^-3)

Máxima absorción de agua (% m/m)

Contenido máximo de material con SSD < 2200 kg/m^-3 ( % m/m)

Contenido máximo de material con SSD < 1800 kg/m^-3

( % m/m)a

Contenido máximo de material con SSD < 1000 kg/m^-3

( % m/m y % v/v)

Contenido máximo de materiales extraños (metales, vidrio, materiales suaves, bitumen ( % m/m)

Contenido máximo de metales (m/m)

Contenido máximo de material orgánico ( % m/m)

Contenido máximo de material de relleno ( < 0.063 mm)

( % m/m)

Contenido máximo de arena (< 4 mm) (% m/m )b

Contenido máximo de sulfatos (% m/m)c

RCAC RCAC RCAC Método de Prueba

tipo I tipo II tipo III

1500 2000 2400 ISO 6783 y 7033

20 10 3 ISO 6783 y 7033

- 10 10 ASTM C123

10 1 1 ASTM C123

1 0.5 0.5 ASTM C123

5 1 1 Visual

1 1 1 Visual

1 0.5 0.5 NEN 5933

3 2 2 prEN 933-1

5 5 5 prEN 933-1

1 1 1 BS 812, part 118

^a Condición saturada y superficialmente seca (SSD)

^b Si se excede el contenido máximo de arena permitido, esta parte de los agregados deberá ser considerada junto con la fracción total de arena; véase la Sección 1 de este documento.

^c Contenido de sulfato soluble en agua calculado como SO3.

Cuadro 2. Propiedades de los materiales reciclados que tienen que satisfacer los requisitos de los estándares nacionales o implementados por CEN

Granulometría

Resistencia estática

Indice de forma

Valor de abrasión

Contenido de cloruro

Contenido de hierro y vanadio para aplicaciones limpias de concreto

Potencial de roturas de pequeñas porciones de superficie (Contenido de Ca, Fe)

Contenido de arcilla expansiva

Resistencia a congelación (si es diferente de los requisitos en el cuadro 3)

Cuadro 3. Disposiciones para el uso de concreto reciclado

Agregados RCAC RCAC RCAC

reciclados tipo I tipo II tipo III

Clase de C16/20 a C50/60 Sin límite

resistencia máxima permitida
Se requiere  Ninguno
prueba adicional cuando se usa
en exposición clase 1 b

Se requiere Prueba  adicional ASR cuando se usa en exposición No se clases 2a, 4a permite su uso en clase 4a

Sin embargo, la clase de resistencia se puede incrementar a C30/37 bajo la condición de que la densidad de saturado y superficialmnte seco (SSD) de los agregados reciclados exceda 2000 kg m^-3.

^b De conformidad con ENV 206

^c Prueba de expansión para evaluar la reactividad a sílice y álcalis.

Cuadro 4. Especificaciones y criterios de cumplimiento para las pruebas adicionales

Prueba adicional Procedimiento de Prueba Criterio

Prueba de expansión De acuerdo con las  reglamentaciones  nacionales

Prueba en bruto a ASTM C666 Factor de

congelación y durabilidad deshielo > 80x%

Prueba de sales

descongelantes SS 137244 Pérdida

máxima de peso < 500 g m^-2

Cuadro 5. Factores para la evaluación de las propiedades de los materiales de concreto reciclado.

Valores de Diseño RCAC tipo I tipo II tipoIII Resistencia a tensión (f_ctm) 1 1 1
Módulo de elasticidad (E_cm) 0.65 0.8 1
Coeficiente de fluencia (f (¥ , t₀)) 1 1 1
Contracción (e _cso) 2 1.5 1

Este artículo fue publicado en Materials and Structures, núm. 27, 1994.