Estudio técnico experimental de hormigones con fibras de polipropileno, fibras metálicas y áridos reciclados para su utilización en pavimentos de baja intensidad de tráfico

Abstract

[EN] Introduction Nowadays, concrete is one of the most used building materials. Despite its long history, very little progresses have been made on it. One of the biggest problems of concrete is its heterogeneity, which causes great uncertainty about how efforts are really distributed once hardens and receives charge. The fibers in concrete can be used to absorb the tensile stresses in any direction, and in addition to control cracking, reducing shrinkage and increasing fatigue and impact resistance. Pavements require a material capable of covering large areas with rapid implementation, a good finish and withstand constant wear. Fiber reinforced concrete is therefore an optimum material for their manufacturing. Another of the major problems in the current construction is the generation of waste that produces and its wastage. It has been proved that recycled aggregates from demolition workscan be used for partial substitution of aggregates very effectively. However, construction industry still wrongly associatethem with a decreaseof quality. The purpose of this study is therefore, on the one hand, to study the effects of adding different types and amounts of metal and polypropylene fibers in concrete pavements. On the other hand, it is intended to demonstrate that the use of recycled aggregates is compatible with the addition of any type of fibers in the concrete without decrease the overall quality.

goals The main objective of this project is to study the feasibility of concrete pavements with fibers and recycled aggregates for light traffic and compare their different combinations. To achieve this goal it is necessary: - Experimentally study the behavior of cylindrical specimens (EN 12390-3: 2009), prismatic (UNE-EN 14651: 2007 + A1) and round panels (ASTM C 1550-08) of polypropylene fiber concrete and metal, with partial replacement of recycled aggregate part of the batches. - Analyze the results obtained in the laboratory and see what features provided by each type and amount of fiber. - Analyze the feasibility of these concretes for later use in designing economically competitive and sustainable pavements where you can revalue a significant fraction of waste.

Workplan This study will be divided into different phases. In Phase No. 1 will proceed to characterize the concrete control, it will serve as the basis for successive batches. In Phase 2 an experimental study number of cylindrical specimens will be done according to the UNE-EN 12390-3: 2009 and prismatic concrete according to UNE-EN 14651: 2007 + A1, 2008con addition of polypropylene fibers in different amounts; and metallic fibers 45/50 and 65/60 types. In step No. 3 round a study be carried out panels according to ASTM C 1550 to 1508 with the addition of the above fibers, also made in each batch additional cylindrical and prismatic specimens. In the No. 4 phase as in step 3, but replacing 50% of coarse aggregate by recycled aggregate from demolition works, preliminary analysis of it it will be done. In phase No. 5 all the results were compared and the feasibility of concrete used for the realization of pavements low intensity traffic study

[ES] Introducción El hormigón es uno de los materiales de construcción más empleados en la actualidad. Pese a su larga historia, se han realizado muy pocos avances en el mismo. Uno de los mayores problemas del hormigón es su heterogeneidad, lo cual provoca una gran incertidumbre de cómo se distribuyen realmente los esfuerzos una vez endurece y entra en carga. Las fibras en el hormigón pueden ser utilizadas para absorber los esfuerzos de tracción en cualquier dirección, además de controlar la fisuración, disminuir la retracción por fraguado y aumentar la resistencia a fatiga e impacto. Los pavimentos precisan un material capaz de abarcar grandes extensiones con una ejecución rápida, un buen acabado y que resista desgastes constantes. El hormigón con fibras es por tanto, un material óptimo para su fabricación. Otro de los problemas más importantes en la construcción actual es la generación de residuos que conlleva y el desaprovechamiento de los mismos. Se ha demostrado que se pueden utilizar áridos reciclados procedentes de demoliciones de obras para la sustitución parcial de áridos de forma muy efectiva. No obstante, la industria de la construcción los sigue asociandoerróneamente a una disminución de la calidad.La finalidad de este estudio es por tanto,por una parte, estudiar los efectos de la adición de diferentes tipos y cantidades de fibras metálicas y de polipropileno en pavimentos de hormigón. Por otra parte, se pretende demostrar que el empleo de áridos mixtos reciclados es compatible en hormigones con adición de cualquier tipo de fibras sin disminuir la calidad del conjunto

Objetivos El objetivo principal del presente proyecto consiste en estudiar la viabilidad de pavimentos de hormigón con fibras y áridos reciclados para tráfico ligero y comparar sus diferentes combinaciones. Para conseguir este objetivo será necesario: - Estudiar experimentalmente el comportamiento de probetas cilíndricas (UNE-EN 12390-3:2009), prismáticas (UNE-EN 14651:2007+A1) y paneles redondos (ASTM C 1550-08), de hormigón con fibras de polipropileno y metálicas, con sustitución parcial de áridos reciclados en parte de las amasadas. - Analizar los resultados obtenidos en laboratorio y ver qué características aporta cada tipo y cantidad de fibra. - Analizar la viabilidad de estos hormigones para su posterior uso en el diseño de pavimentos económicamente competitivos y sostenibles en los que se pueda revalorizar una fracción importante de residuos.

Plan de Trabajo El presente estudio se dividirá en diferentes fases. En la fase número 1 se procederá a caracterizar el hormigón de control, se servirá como base de las sucesivas amasadas. En la fase número 2 se hará un estudio experimental de probetas cilíndricas según la norma UNE-EN 12390-3:2009 y prismáticas de hormigón según norma UNE-EN 14651:2007+A1, 2008con adición de fibras de polipropileno en diferentes cantidades; y fibras metálicas de los tipos 45/50 y 65/60. En la fase número 3 se realizara un estudio de paneles redondos según ASTM C 1550-08 con adición de las fibras anteriormente citadas, realizando además en cada amasada probetas cilíndricas y prismáticas adicionales. En la fase número 4 se realizará lo mismo que en la fase 3, pero con sustitución del 50% de árido grueso por árido reciclado procedente de demolición de obras, previo análisis del mismo. En la fase número 5 se compararan todos los resultados obtenidos y se estudiara la viabilidad de los hormigones empleados para la realización de pavimentos de baja intensidad de tráfico.