Estudio del comportamiento de la concha de mejillón como árido para la fabricación de hormigones en masa: aplicación en la cimentación de un módulo experimental (Módulo Biovalvo)

Abstract

[Resumen] En este trabajo se ha estudiado el comportamiento de la concha de mejillón como árido para hormigones en masa. La concha de mejillón utilizada proviene de la industria conservera que produce más de un millón de tonelada de subproducto al año en el mundo. Estas conchas son procesadas térmicamente a 135 °C durante 30 minutos, de donde se obtiene una gravilla que es triturada y tamizada posteriormente obteniendo dos tipos de arena de diferente granulometría. Los áridos de mejillón han sido estudiados por difracción de rayos x, análisis termogravimétrico y con microscopía electrónica de barrido. De esta forma se diseñan dos hormigones diferentes, un hormigón de limpieza (HL) y otro hormigón en masa estructural (HM). En ambos, se reemplazan los áridos naturales (arena o gravilla y ambos juntos) por áridos de mejillón en diferentes porcentajes. Todos los hormigones se han caracterizado tanto en estado fresco como endurecido (microestructura, tiempo de fraguado, trabajabilidad, resistencias a compresión y tracción, módulo de elasticidad, pérdida de peso y permeabilidad al agua). Los resultados obtenidos permiten afirmar que con este tipo de tratamiento, la sustitución de las conchas de mejillón no debe ser superior al 25% de las arenas o gravillas naturales, y no superior al 12,5% si la sustitución es de ambos, arenas y gravilla, juntos. Con estos porcentajes, se pueden ejecutar hormigones de limpieza y en masa con comportamientos adecuados.

[Abstract] In this work the performance of mussel shell as aggregate in plain concrete has been studied. The mussel shell used came from the cannery industry, which produces more than 1 million tonnes of shell by-product a year worldwide. The mussel shell has been heat-treated at 135 °C for 30 minutes and then crushed and sieved into sand and gravel. The new aggregates have been studied by X-ray diffraction (XRD), TGA and SEM microscopy. Then two different conventional concretes were designed, a non-structural concrete (NSC) and a plain structural concrete (SC). In both of them the natural aggregates (sand, gravel, and both sand and gravel) were replaced with mussel shell aggregates at different percentages. All concretes were characterized in fresh and hardened states (microstructure, workable life progression, workability, compressive and splitting strength, longitudinal modulus of elasticity, weight loss and water permeability). The results lead to establishing that with this treatment, mussel shell replacement should be limited to 25% of fine or coarse aggregates, or 12.5% of both fine and coarse aggregates. With these percentages the NSC and the SC will display a correct behaviour.