Propiedades del material procesado
Agua de reciclaje
El agua de reciclaje consiste en la mezcla de agua, cemento y finos que queda después de la separación de los áridos. Se incluye también el agua de lavado que sirve para limpiar las hormigoneras, así como el agua de las precipitaciones recogidas en las plantas de producción.
Esta agua contiene partículas ultrafinas: cemento hidratado o no, adiciones y partículas de arena inferior a 0,20 mm. Puede contener también trazas de sulfatos, cloruros, etc., disueltos.(15)
En la siguiente tabla aparecen los resultados obtenidos al analizar el agua procedente de 13 estudios diferentes que analizan aguas procedentes de balsas de recuperación. (15)
Tabla 2. Propiedades del agua procedente de diferentes balsas de recuperación (15)
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pH |
Sólidos totales (ppm) |
Cl- (ppm) |
SO4 (ppm) |
Observaciones |
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|
Diferentes plantas de tratamiento |
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|
11,4 |
2500 |
125 |
320 |
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12,5 |
< 9000 |
<100 |
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11,2 - 12,7 |
550-11050 |
2,9-27,7 |
7-235 |
Plantas en Taiwán 3 niveles de decantación |
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380-1970 |
27-33 |
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Plantas en Florida |
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12 - 12,4 |
1300-2000 |
195-213 |
1285-1991 |
Lavado de mezcla y agua en tanque |
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12,8 |
56400 |
18,5 |
14 |
Agua pasada a través de tamiz de 0,30 mm |
|
|
13 - 13,5 |
1214-1576 |
5,3-29,3 |
198,9-703,6 |
Agitación 4 minutos cada 15 minutos |
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|
10 - 12,1 |
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6,7-46,9 |
69,4-475,8 |
Plantas en Malasia |
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12 |
63400 |
25 |
12,7 |
Plantas en Tailandia |
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12,8 |
|
82,7 |
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Extracción de agua limpia por la zona superior del tanque |
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39,5-182,8 |
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13 |
5893 |
88 |
685 |
|
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12,1 |
1991 |
45,4 |
27,3 |
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Rangos totales |
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10 – 13,5 |
380-63400 |
2,9-213 |
7-1991 |
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Agua potable |
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7,9 – 8 |
530,4 |
10,6-125 |
22,4-104 |
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Límites del Código Estructural |
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≥ 5 |
Densidad <1,3 g/cm3 |
≤ 2 g/l |
≤ 15 g SO4/l |
|
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|
Otros límites del Código Estructural: Sustancias solubles ≤ 15 g/l; Álcalis ≤ 1,5 g Na2Oeq/l; Hidratos de carbono = 0 g/l; Sustancias orgánicas solubles en éter ≤ 15 g/l |
|||||
En concordancia con la tabla anterior, un estudio realizado en Singapur (20) en 2006 analizó la calidad de un número muy elevado de aguas recicladas procedentes de diferentes plantas de hormigón, encontrándose valores de la calidad de las aguas muy variable, tal como se observa en el gráfico siguiente que relaciona la cantidad de sólidos en suspensión con el peso específico del agua. El pH varió entre 12,3 y 13,3.
Figura 3. Relación entre peso específico del agua y sólidos en suspensión (20)
Y un estudio alemán sobre 12 muestras de plantas diferentes indicó que, en el caso más desfavorable, el contenido en álcalis daba un Na2Oeq de 0.9 g/l, demostrando que son insignificantes las cantidades de álcalis disueltos que se introducen en la producción de un nuevo hormigón a través del agua reciclada. (21)
La siguiente tabla muestra la composición de agua resultante al tratar el residuo líquido en un filtro prensa: (22)
Tabla 3. Propiedades del agua procedente del filtro prensa
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ENSAYOS |
AGUA PROCEDENTE DEL FILTRO PRENSA |
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Acidez (pH) |
12,40 |
|
Demanda bioquímica de oxígeno (D.B.O.) (mgO2/l) |
1,28 |
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Demanda química de oxígeno (D.Q.O.) (mgO2/l) |
228,57 |
|
Sólidos en suspensión (mg/l) |
43 |
|
Sólidos sedimentables (1 hora) (ml/l) |
0,5 |
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Nitratos (NO3-) (mg/l) |
12,2 |
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Amoniaco (NH4+) (mg/l) |
Indicios |
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Aceites y grasas |
Ausencia |
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Detergentes catiónicos (mg/l) |
0,33 |
Para el caso de utilización de retardadores en cubas de hormigón rechazado y su mezcla directa posterior con nuevos hormigones fabricados, a continuación, se describen cómo pueden verse afectadas las propiedades finales del hormigón, obtenidas de un estudio específico sobre el tema:
- La consistencia y resistencia del hormigón de referencia no es muy diferente de la del hormigón mezclado.
- El retardador puede retrasar cerca de una hora el inicio de fraguado del hormigón mezclado respecto al hormigón de referencia. Además, los aditivos al hormigón que producen un retraso de fraguado pueden propiciar efectos negativos sobre la resistencia a la fisuración en el hormigón joven. (12)
- En cuanto a la influencia de la utilización del agua de lavado sin añadir aditivos retardadores en la producción de un nuevo hormigón, otro estudio indica lo siguiente:
- Aumentar el contenido de finos hace que aumente la demanda de agua o de superplastificante para mantener la consistencia. (23)
- Si el agua de lavado tiene más de 4 horas, la resistencia puede disminuir. Las pérdidas más importantes por lo que se refiere a la resistencia a compresión se presentan con agua almacenada 24 y 48 horas (aproximadamente un 10% de pérdida de resistencia). Este efecto es posiblemente debido a que las partículas de cemento ya hidratadas interfieren con el proceso normal de hidratación del cemento en el mortero fresco.
- Por otra parte, el tiempo de fraguado en el hormigón fabricado queda dentro del 20% respecto al tiempo de fraguado del hormigón de control.
En España cualquier agua usada para el amasado debe estar sancionadas como aceptable por la práctica, ser potable o cumplir con las especificaciones la tabla 29 del Código Estructural (27). Además, el agua recuperada de la planta de fabricación del hormigón deberá cumplir con los márgenes de densidad que se expondrán más adelante.
Áridos
En Brasil (24) se han evaluado las propiedades del árido original utilizado en el hormigón y el árido recuperado por dos métodos diferentes: un reciclador de tornillo sin fin sin eje central y un reciclador de tamiz rotatorio que separa el árido grueso del resto del material, que se trata posteriormente en un tornillo sin fin.
Figura 4. Granulometría de los áridos naturales y de los áridos recuperados por dos métodos diferentes. (24)
Los áridos recuperados presentan una granulometría muy similar a la del árido utilizado para la fabricación del hormigón, a pesar de presentar módulo de finura y desviación estándar ligeramente superior a la del árido de referencia. La homogeneidad del árido recuperado se refleja en la baja variabilidad del hormigón producido posteriormente con estos áridos. (24)
Lodos
Estudios realizados sobre lodos en la Republica Checa (10) muestran que estos tienen una finura (d50) de 7 µm, finura inferior a la del cemento portland (d50 de 18 µm).
Figura 5. Distribución del tamaño de partícula de los lodos (CSW) y del cemento Portland (CEM)(10)
Los lodos están compuestos principalmente por productos de la hidratación del hormigón (C-S-H, fases AFt y AFm, portlandita y calcita), acompañado de pequeñas cantidades de árido fino y Clinker no hidratado. (10)
Figura 6. Composición por DRX de los lodos formados tras el tratamiento del agua residual de la planta de hormigón. (10)
La recopilación de ensayos sobre diferentes lodos llevada a cabo por Wang (15) es coherente con la composición mineralógica obtenida por rayos X.
Tabla 4. Composición química elemental de los lodos formados tras el tratamiento del agua residual de la planta de hormigón (15)
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CaO |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
MgO |
Observaciones |
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Rangos totales |
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28,9-55,7 |
11,5-60,5 |
1,5-13,3 |
1,3-6,9 |
1,1-5,3 |
Rango obtenido de la valoración conjunta de 9 publicaciones diferentes |
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Cemento Portland |
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|
55,6-76,7 |
11,5-25 |
2,9-8 |
0,5-3,3 |
0,1-5,5 |
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