Utilización de árido reciclado fino de hormigón para la fabricación de morteros y hormigones
Se considera únicamente la utilización de arenas recicladas procedentes del machaqueo de residuos de hormigón puro.
Calidad de las arenas recicladas
Las principales propiedades de las arenas recicladas para evaluar su influencia en la consistencia y resistencia de morteros y hormigones son la humedad crítica, el contenido de finos, y el equivalente de arena. Otras propiedades importantes en estas arenas son el contenido de sulfatos y compuestos de azufre que influirán en la durabilidad, así como el contenido de partículas ligeras, con influencia directa en la calidad de la zona superficial de los morteros y hormigones que las incorporen.
En el control de la calidad de las arenas recicladas, se considera recomendable la determinación del coeficiente de absorción siguiendo la metodología de ensayo americana, en sustitución del criterio de la norma europea. En el primer caso se determina como resultado de absorción de la arena el valor de la humedad crítica, correspondiente al comienzo de pérdida de la forma troncocónica de la muestra de arena húmeda moldeada. En el segundo se determina como resultado de absorción de la arena la humedad en condiciones de saturación con superficie seca, correspondiente a alcanzar la forma cónica en la muestra de arena húmeda moldeada. Los resultados con el criterio americano (humedad crítica) son sensiblemente superiores a los obtenidos con el criterio europeo (humedad en condiciones de saturación con superficie seca), pero se consideran más apropiados para las arenas recicladas, ya que reflejan mejor su verdadera demanda de agua cuando se utilicen en la fabricación de morteros y hormigones.
Para la fabricación de hormigones estructurales, se recomienda la utilización de arenas recicladas de buena calidad, que presenten una humedad crítica inferior al 10%. Para la fabricación de hormigones no estructurales y morteros se puede admitir la utilización de arenas recicladas con humedad crítica hasta el 13%.
Se plantea la posibilidad de mantener el límite de la Instrucción EHE-08 sobre el contenido partículas ligeras (máximo 0,5%) en las arenas recicladas para la fabricación de hormigones estructurales. Se plantea elevar el límite hasta el 1% si las arenas se van a utilizar en hormigones no estructurales o morteros, exigiendo en estos casos que se cumpla adicionalmente que el contenido de partículas que flotan en agua no exceda el valor del 0,5%. La propuesta de elevación del requisito de partículas ligeras debe corroborarse con un estudio específico que demuestre que las propiedades de morteros y hormigones no se ven afectadas.
Se propone inicialmente mantener los requisitos correspondientes al contenido de finos (< 6%) y el valor del equivalente de arena (> 70%) exigidos por la Instrucción EHE-08 también para las arenas recicladas, si se van a utilizar en la fabricación de hormigones estructurales. Estos requisitos obligan a las plantas de producción de las arenas recicladas a establecer sistemas que minimicen la generación de finos en el proceso de machaqueo.
Se plantea la posibilidad para las aplicaciones en hormigones no estructurales y morteros de aplicar a las arenas recicladas los mismos requisitos del contenido de finos y equivalentes de arena que se piden a las arenas calizas, permitiendo la utilización de arenas hasta un 10% de finos y con equivalentes de arena inferiores al 70% para estas aplicaciones, si se demuestra que no presentan finos de naturaleza arcillosa.
Se propone mantener los requisitos en cuanto a los sulfatos solubles en ácido (< 0,8% SO3) y compuestos totales de azufre (< 1% S) para las arenas que se vayan a utilizar en hormigones estructurales. Se plantea la posibilidad de elevar el límite al contenido de sulfatos solubles en ácido hasta el 1,5% (expresados en SO3) en las arenas recicladas para la fabricación de morteros y hormigones no estructurales, ya que en general los sulfatos que se contabilizan en estas arenas proceden de la pasta de cemento hidratada que incorporan las partículas, tratándose por tanto de sulfatos no agresivos. En cualquier caso, este límite propuesto debe corroborarse con un estudio específico que demuestre que las propiedades de los morteros y hormigones no se ven afectadas.
Fabricación de hormigones estructurales con arena reciclada
La incorporación de arena reciclada en hormigones estructurales origina una demanda de agua que puede ser compensada presaturando la arena con el agua correspondiente al valor de su humedad crítica.
La calidad de la arena reciclada juega un papel muy importante en las propiedades mecánicas y la durabilidad de los hormigones estructurales. En esta aplicación es fundamental que la arena cumpla todas las especificaciones recogidas en el apartado de Calidad de las arenas recicladas de este Capítulo, y en particular que tenga un valor bajo de la humedad crítica, siempre inferior al 10%.
Incluso utilizando arenas de buena calidad y en proporción baja las propiedades mecánicas y durabilidad del hormigón estructural se pueden ver afectadas de forma considerable. En esta aplicación, por tanto, se recomienda la utilización de un valor máximo del 10% de arena reciclada. Con estos requisitos es previsible que el hormigón fabricado no experimente más de un 10% de bajada de resistencia a compresión y un 5% de bajada del módulo de elasticidad. Asimismo, la dosificación que se utilice para cumplir los requisitos de resistencia, incrementando el contenido de cemento o reduciendo la relación agua/cemento para compensar la pérdida de resistencia, también garantizará un comportamiento adecuando en el ensayo de penetración de agua y en los procesos de carbonatación del hormigón.
Fabricación de morteros con arena reciclada
Las arenas recicladas ocasionan un importante incremento en la demanda de agua en los morteros que las incorporan. Por otra parte, estas arenas presentan propiedades en un amplio rango de valores, en particular para el caso de la humedad crítica, contenido de finos y equivalente de arena. Sin embargo, el efecto final de las diferentes calidades de las arenas en la consistencia de los morteros se ve notablemente reducido respecto a lo que cabría esperar. De hecho, las diferencias en los resultados de demanda de agua obtenidos con las diferentes arenas recicladas son menos acusados entre ellas que cuando se compara su comportamiento con las arenas naturales.
Por término medio, la arena reciclada ocasionará un incremento en la demanda de agua del mortero equivalente a un incremento de a/c igual a 0,32. Este valor se verá aumentado o disminuido dentro del intervalo ±0,1, en función del valor de la humedad crítica y del mayor o menor contenido de finos que presente la arena.
Como consecuencia de su elevada demanda de agua, las arenas recicladas no se consideran recomendables para la fabricación de morteros de buena calidad, pudiendo ocasionar importantes bajadas de resistencia (próximas al 50%). Existe asimismo una influencia de la propia calidad de la arena, que puede ocasionar un descenso adicional de resistencia hasta del 10% en estos morteros de elevada resistencia.
Se consideran, sin embargo, adecuadas para la fabricación de morteros de baja resistencia, hasta 15 megapascales, en los que la utilización de la arena reciclada, aunque incorpora una cantidad importante de agua en la fabricación, no ocasiona una bajada de la resistencia apreciable y la consistencia obtenida puede ser similar a la que proporcionan arenas naturales calizas.
Por tanto, de acuerdo con la normativa revisada, las arenas recicladas podrían ser empleadas como alternativa a las arenas naturales, en todos los morteros para revoco o enlucido utilizados en muros, techos, pilares y tabiques (Norma UNE-EN 998-1), así como para aquellos morteros para albañilería hasta una clase resistente M15 utilizados en muros, pilares y tabiques de albañilería (Norma UNE-EN 998-2). Para morteros utilizados en exterior sería necesario comprobar especificaciones adicionales como la absorción de agua por capilaridad y la permeabilidad al vapor de agua.