Sensibilidad al agua y propiedades mecánicas de mezclas templadas fabricadas con áridos reciclados de residuos de construcción y demolición

Abstract

[Resumen:] En el presente proyecto técnico se estudia la viabilidad del empleo de áridos reciclados (AR) de tipo hormigón procedentes de residuos de construcción y demolición (RCD), en mezclas bituminosas templadas para capas intermedias de firmes de carreteras. En concreto se analiza la posibilidad de su empleo en una mezcla de tipo AC 22 bin S. El objetivo último del presente proyecto técnico es el de contribuir al ahorro energético y a la reducción de emisiones de efecto invernadero. Así mismo, se busca disminuir la demanda de áridos naturales y reducir la acumulación de RCD en vertederos, con el consiguiente despilfarro de materias primas e impacto visual y paisajístico. Para dar cumplimiento a los objetivos del proyecto, se ha llevado a cabo, en primer lugar, un análisis de la temperatura y del tiempo de mezclado necesarios para conseguir un mezclado óptimo y así estandarizar el proceso de fabricación. Una vez determinados la temperatura y el tiempo de mezclado más adecuados, se ha llevado a cabo un completo estudio de las propiedades volumétricas y de la sensibilidad al agua para mezclas fabricadas con un 100% y un 55% de árido reciclado con diferentes contenidos de ligante. También se determinaron las propiedades volumétricas y la sensibilidad al agua de una mezcla templada de control (fabricada con un 100% de árido natural silicio), a efectos de servir de base de comparación. Los resultados obtenidos mostraron que la resistencia a la acción del agua era menor cuanto mayor era el porcentaje de AR y que a medida que aumentaba el contenido de AR en la mezcla, el contenido de ligante óptimo también aumentaba. Por último, con el contenido óptimo de ligante se llevó a cabo el estudio de la rigidez y de la resistencia a la deformación permanente. La conclusión obtenida de estos ensayos fue que el árido reciclado provoca una disminución de la rigidez y una mayor susceptibilidad a la deformación plástica. Sin embargo, con contenidos de AR de hasta un 55%, se obtendrían resultados suficientemente buenos para su uso en capas intermedias de carreteras de bajo tráfico en zonas no excesivamente cálidas ni con tráfico pesado canalizado.

[Resumo:] No presente proxecto técnico estúdase a viabilidade do emprego de áridos reciclados (AR) de tipo formigón procedentes de residuos de construción e demolición (RCD), en mesturas bituminosas temperadas para capas intermedias de firmes de estradas. En concreto analízase a posibilidade do seu emprego nunha mestura de tipo AC 22 bin S. O obxectivo último do presente proxecto técnico é o de contribuír ao aforro enerxético e á redución de emisións de efecto invernadoiro. Así mesmo, búscase diminuír a demanda de áridos naturais e reducir a acumulación de RCD en vertedoiros, co consecuente malgasto de materias primas e impacto visual e paisaxístico. Para dar cumprimento aos obxectivos do proxecto, levouse a cabo, en primeiro lugar, unha análise da temperatura e do tempo de mesturado necesarios para conseguir un mesturado óptimo e así estandarizar o proceso de fabricación. Unha vez determinados a temperatura e o tempo de mesturado máis adecuados, levouse a cabo un completo estudo das propiedades volumétricas e da sensibilidade á auga para mesturas fabricadas cun 100% e un 55% de árido reciclado con diferentes contidos de ligante. Tamén se determinaron as propiedades volumétricas e a sensibilidade á auga dunha mestura temperada de control (fabricada cun 100% de árido natural silicio), a efectos de servir de base de comparación. Os resultados obtidos mostraron que a resistencia á acción da auga era menor canto maior era a porcentaxe de AR e que a medida que aumentaba o contido de AR na mestura, o contido de ligante óptimo tamén aumentaba. Por último, co contido óptimo de ligante levouse a cabo o estudo da rixidez e da resistencia á deformación permanente. A conclusión obtida destes ensaios foi que o árido reciclado provoca unha diminución da rixidez e unha maior susceptibilidade á deformación plástica. Con todo, con contidos de AR de ata un 55%, obteríanse resultados suficientemente bos para o seu uso en capas intermedias de estradas de baixo tráfico en zonas non excesivamente cálidas nin con tráfico pesado canalizado.

[Abstract:] In this study, the viability of using recycled concrete aggregates (RCA) from Construction and Demolition Waste (CDW) in half-warm mix asphalt (HWMA) for binder course of road pavement was studied. A HWMA type AC 22 bin S was chosen in order to perform this research. The aim of the present project is to contribute to the energy savings and to reduce the greenhouse gas emissions. Also, the aim is to reduce natural aggregates consumption and CDW disposal, with the consequent waste of raw materials and visual and landscape impact. In order to fulfill the aims of the project, several tasks were carried out. Firstly, it was conduced a temperature and mixing time analysis. After determining the most suitable temperature and mixing time, a complete study of the volumetric properties and the moisture damage resistance was carried out. This study was made for mixtures manufactured with 100% and 55% RCA and different binder contents. Also, volumetric properties and moisture damage resistance were determined for a control mixture (made with 100% of natural siliceous aggregates), to serve as a basis of comparison. The results showed that mixtures made with RCA, display higher water sensitivity than mixtures made only with natural aggregates. This effect was more pronounced as RCA percentage grows. Moreover, as RCA content increases, the optimum binder content also increases. Finally, with the optimum binder content, the stiffness and the resistance to the permanent deformation were determined. Results showed that the RCA causes a stiffness decrease. Also, RCA lead to mixtures with lower resistance to the permanent deformation. Nevertheless, the results indicate that HWMA with RCA content up to 55% are suitable for their use as binder course of low traffic roads. However, it use in warm regions or in roads carrying heavy and channelized traffic must be avoided.