Uso del árido reciclado en la mejora de las propiedades del hormigón expuesto a climas cálidos

Abstract

Este Trabajo de Fin de Grado se centra en analizar el comportamiento del hormigón fabricado con árido reciclado mixto (ARM) en condiciones de exposición adversas, en climas cálidos. La motivación principal surge de la necesidad de encontrar alternativas más sostenibles en el sector de la construcción, reduciendo el uso de recursos naturales y apostando por materiales que favorezcan la economía circular. Para ello, se llevó a cabo un estudio práctico en el laboratorio donde se elaboraron distintos tipos de hormigón utilizando tres cementos diferentes (CEM II/A-L, CEM III/B y CEM IV/A), combinados con varios porcentajes de árido reciclado mixto. Además, se comparó su comportamiento en condiciones estándar (cámara húmeda) y en condiciones cálidas (cámara climática), y en algunos casos se aplicó un aditivo a base de parafina (S1) para mejorar la retención de humedad. A lo largo del trabajo se realizaron ensayos tanto en estado fresco (trabajabilidad, tiempo de fraguado y fisuración) como en estado endurecido (resistencia a compresión y módulo de elasticidad), siguiendo las normas UNE y ASTM correspondientes. También se caracterizaron previamente los áridos reciclados utilizados, evaluando su granulometría, densidad, absorción y composición. Los resultados mostraron que, aunque el empleo de ARM puede reducir ciertas propiedades mecánicas, una dosificación adecuada y el uso de aditivos pueden mitigar estos efectos, permitiendo obtener un hormigón estructural viable incluso en condiciones adversas/cálidas. Además, se incorporó un análisis de sostenibilidad que confirmó el potencial ambiental del uso de ARM en la construcción. No obstante, aunque los resultados obtenidos han sido prometedores, todavía no se alcanzan niveles óptimos en todos los casos, por lo que se considera necesario seguir investigando para optimizar las mezclas y ampliar su aplicabilidad en contextos reales.

Aquest Treball de Fi de Grau es centra en analitzar el comportament del formigó fabricat amb àrid reciclat mixt (ARM) en condicions d’exposició adverses, en climes càlids. La motivació principal sorgeix de la necessitat de trobar alternatives més sostenibles dins del sector de la construcció, reduint l’ús de recursos naturals i promovent materials que afavoreixin l’economia circular. Per fer-ho, s’ha realitzat un estudi pràctic al laboratori on s’han fabricat diferents tipus de formigó utilitzant tres tipus de ciments (CEM II/A-L, CEM III/B i CEM IV/A), combinats amb diversos percentatges d’àrid reciclat mixt. A més, s’ha comparat el seu comportament en condicions estàndard (cambra humida) i en condicions càlides (cambra climàtica), i en alguns casos s’hi ha aplicat un additiu a base de parafina (S1) per reduir la pèrdua d’humitat. Al llarg del treball s’han realitzat assaigs tant en estat fresc (treballabilitat, temps de presa i fissuració) com en estat endurit (resistència a compressió i mòdul d’elasticitat), segons les normes UNE i ASTM. També s’han caracteritzat prèviament els àrids reciclats emprats, analitzant-ne la granulometria, la densitat, l’absorció i la composició. Els resultats mostren que, tot i que l’ús de l’ARM pot reduir certes propietats mecàniques, una dosificació adequada i l’ús d’additius poden compensar aquests efectes, fent possible obtenir un formigó estructural viable fins i tot en condicions càlides. A més, s’hi ha incorporat una anàlisi de sostenibilitat que confirma el potencial ambiental de l’ARM en la construcció. Tanmateix, tot i que els resultats han estat encoratjadors, encara no s’assoleixen nivells òptims en tots els casos, per la qual cosa cal continuar investigant per optimitzar les barreges i ampliar-ne l’aplicabilitat en contextos reals.

This Bachelor's Thesis focuses on analyzing the behavior of concrete made with mixed recycled aggregate (MRA) under adverse exposure conditions, particularly in warm climates. The main motivation is the need to find more sustainable alternatives in the construction sector by reducing the use of natural resources and promoting materials aligned with circular economy principles. To this end, a practical laboratory study was carried out in which different types of concrete were produced using three types of cement (CEM II/A-L, CEM III/B, and CEM IV/A), combined with varying percentages of mixed recycled aggregate. Their performance was compared under standard conditions (wet chamber) and warm conditions (climatic chamber), and in some cases, a paraffin-based additive (S1) was applied to reduce moisture loss. Throughout the project, tests were conducted on both fresh (workability, setting time, and cracking) and hardened states (compressive strength and elastic modulus), following the applicable UNE and ASTM standards. The recycled aggregates were also previously characterized in terms of particle size, density, water absorption, and composition. The results showed that although the use of MRA can reduce certain mechanical properties, proper mix design and the use of additives can mitigate these effects, allowing for structurally viable concrete even in warm climates. A sustainability analysis also confirmed the environmental potential of using MRA in construction. However, while the results were promising, optimal performance was not achieved in all cases, indicating that further research is needed to optimize the mixes and broaden their real-world applicability.

Objectius de Desenvolupament Sostenible::11 - Ciutats i Comunitats Sostenibles

Objectius de Desenvolupament Sostenible::12 - Producció i Consum Responsables

Objectius de Desenvolupament Sostenible::13 - Acció per al Clima