Uso de materiales reciclados en compuestos cementicios

Context: Concrete production is characterized by a significant demand for energy and raw materials, and by emitting large amounts of greenhouse gases (GHG). Moreover, the processes of construction, maintenance, and demolition of buildings generate huge quantities of waste that require costly and environmentally sensitive disposal procedures. Therefore, several solutions are being investigated to reduce the environmental impact of the processes associated with the life cycle of concrete. Methodology: Through experimental tests, the physical and mechanical properties of three sustainable concrete mixtures were studied (concrete with recycled aggregates, concrete with partial replacement of Portland cement by fly ash, and cementitious composites reinforced with recycled fibers). Results: The use of coarse recycled aggregates degraded the mechanical characteristics of the concrete due to their greater porosity and water absorption capacity. However, the mixture made out of recycled aggregates and fly ash showed a synergistic effect, mitigating the adverse consequences mentioned. The post-cracking response of concrete reinforced with recycled steel fibers was characterized by a lower tenacity and ductility compared to composites with industrial fibers. Specifically, mixtures with recycled fibers showed a more pronounced softening stage. This revealed a lower efficiency of recycled fibers compared to industrial fibers. Conclusions: The experimental results showed that the incorporation of recycled materials led to a deterioration in the physical and mechanical behavior of the analyzed composites. However, the resulting properties exceeded the recommended minimum values required for their application as structural materials.Contexto: La producción de hormigón se caracteriza por una importante demanda de energía y materias primas, emitiendo grandes cantidades de gases de efecto invernadero (GEI). Asimismo, la construcción, mantenimiento y demolición de edificios genera enormes cantidades de residuos que requieren costosos y ambientalmente sensibles procedimientos de disposición final. Por tanto, en la actualidad se están investigando diversas soluciones para reducir el impacto ambiental de los procesos asociados al ciclo de vida del hormigón. Metodología: Se estudiaron, mediante ensayos experimentales, las propiedades físicas y mecánicas de los siguientes materiales sustentables: hormigón con agregados reciclados, hormigón con reemplazo parcial de cemento Portland por cenizas volantes y compuestos cementicios reforzados con fibras recicladas. Resultados: El uso de agregados gruesos reciclados degradó las características mecánicas del hormigón debido a su mayor porosidad y capacidad de absorción de agua. Sin embargo, su combinación con cenizas volantes mostró un efecto sinérgico, mitigando las consecuencias adversas mencionadas. La respuesta posfisuración del hormigón reforzado con fibras de acero recicladas se caracterizó por una menor tenacidad y ductilidad respecto a los compuestos con fibras industriales. Específicamente, las mezclas con fibras recicladas mostraron una etapa de ablandamiento más pronunciada. Esto reveló una eficiencia menor de las fibras recicladas con respecto a las industriales. Conclusiones: Los resultados experimentales demostraron que la incorporación de materiales reciclados condujo a un deterioro en el comportamiento físico y mecánico-resistente de los compuestos analizados. No obstante, las propiedades resultantes superaron los valores mínimos recomendados para su aplicación como materiales estructurales