Estudio de hormigones autocompactantes fabricados con residuos industriales como filler

1. introduccion o motivacion de la tesis La presente Tesis Doctoral aborda la busqueda de alternativas sostenibles en el campo del hormigon ya que es el material mas usado en el sector de la construccion. Actualmente, podemos decir que el hormigon sostiene nuestra vida cotidiana. Sin embargo, no todo es bueno, ya que es la industria que mas recursos naturales consume, por ello esta considerado como un material poco respetuoso con el medio. Por este motivo la industria del hormigon esta en constante evolucion, buscando tecnicas mas eficientes que permitan la optimizacion de los recursos naturales. Dentro de esta tendencia, en la decada de los 80, nace el Hormigon Autocompactante como evolucion de la tecnologia existente y con el fin de aportar soluciones a los diferentes inconvenientes que presenta el hormigon convencional. El HAC se caracteriza por fluir bajo su propio peso, por ello no requiere vibracion durante su ejecucion en obra. Lo cual se traduce en diversas ventajas (reduccion de los plazos de ejecucion, fabricacion de estructuras complejas, mejores acabados superficiales, disminucion de la mano de obra, disminucion de ruido y vibraciones, entre otras). Para que estas ventajas se puedan dar, el HAC necesita incorporar un alto contenido de finos (cemento, filler y/o arido fino) y aditivos quimicos en su dosificacion. Esta particularidad en el diseno hace que este material pueda ser considerado como poco amigable con el medio ambiente. Una solucion es la utilizacion de residuos o subproductos industriales de granulometria fina como sustitutivo de los finos convencionales necesarios en la fabricacion de los HAC. 2.contenido de la investigacion En este trabajo se ha evaluado el potencial de reutilizacion y reciclado de los residuos de granulometria fina (finos o polvo) generados en la industria y/o mineria, tales como finos procedentes del proceso de secado y calentamiento del arido utilizado en la fabricacion de mezclas bituminosas calientes y cenizas volantes no conformes procedentes de centrales termoelectricas de carbon, como filler en HAC en sustitucion del filler comercial empleado en las mezclas convencionales. Estos residuos en la mayoria de los casos tienen nula o escasa aplicabilidad y son depositados en vertederos. En primer lugar, se llevo a cabo una profunda caracterizacion de las propiedades fisico-quimicas y microestructurales de todos los materiales comerciales y residuos empleados. Ademas, se realizo un analisis completo de las propiedades en estado fresco y en estado endurecido de diferentes dosificaciones que permitio definir con alto grado de certeza, la mezcla optima para incorporar los residuos como filler. A continuacion, se realizo un estudio de viabilidad del residuo de granulometria fina generado en las plantas de mezclas bituminosas calientes como filler. Se realizo un estudio comparativo de las propiedades de autocompactabilidad, comportamiento mecanico, mecanismos de endurecimiento, caracteristicas microestructurales y comportamiento durable de esta mezcla respecto a un HAC fabricado con filler comercial. Posteriormente, se evaluo el uso de cenizas volantes de una central termoelectrica de carbon que no cumple con los criterios de conformidad marcado por la normativa como filler en HAC. Se analizaron las propiedades en estado fresco (autocompactabilidad y propiedades fisicas) y en estado endurecido (propiedades mecanicas, mecanismos de endurecimiento, caracteristicas microestructurales y durabilidad) de dosificaciones que incorporan el residuo al 50% y al 100% de sustitucion respecto al HAC con filler comercial. 3.conclusion Se han obtenido diferentes tipos de hormigones autocompactantes empleando estos residuos de granulometria fina en sustitucion total o parcial de un filler comercial, consiguiendo un comportamiento mecanico mayor que los niveles minimos estipulados por el Codigo Espanol sobre Hormigon Estructural (EHE-08) y alcanzando alto rendimiento frente al ataque de agentes agresivos y de retraccion. Se pretende que estos resultados contribuyan a eliminar la falta de confianza en la calidad de estos materiales, asi como su valorizacion y la optimizacion de los recursos naturales utilizados en la fabricacion de HAC. Consiguiendo que este material sea mas compatible con la nueva realidad y necesidad medio ambiental de nuestra sociedad. 4. bibliografia 1. A.R. Esquinas, C. Ramos, J.R. Jimenez, J.M. Fernandez, J. de Brito, Mechanical behaviour of self-compacting concrete made with recovery filler from hot-mix asphalt plants, Construction and Building Materials, 131 (2017) 114–128. doi:10.1016/J.CONBUILDMAT.2016.11.063. 2. A.R. Esquinas, J.I. Alvarez, J.R. Jimenez, J.M. Fernandez, J. de Brito, Durability of self-compacting concrete made with recovery filler from hot-mix asphalt plants, Construction and Building Materials, 161 (2018) 407–419. doi:10.1016/J.CONBUILDMAT.2017.11.142. 3. A.R. Esquinas, D. Motos-Perez, M.E. Jimenez, C. Ramos, J.R. Jimenez, J.M. Fernandez, Mechanical and durability behaviour of self-compacting concretes for application in the manufacture of hazardous waste containers, Construction and Building Materials, 168 (2018) 442–458. doi:10.1016/J.CONBUILDMAT.2018.02.138. 4. A.R. 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