Evaluación de una mezcla asfáltica con incorporación de agregados reciclados de concreto tratados superficialmente con una solución química de sulfato de magnesio

Palabras clave: Agregados Reciclados de Concreto, RCA, tratamiento químico, mezcla asfáltica densa en caliente

Resumen

El presente artículo analizó en laboratorio el uso de Agregados Reciclados de Concreto (RCA) cuando son incorporados como agregados gruesos en una mezcla asfáltica densa en caliente mdc-19. El principal problema de la utilización del RCA en mdcs es su elevada absorción originada por el mortero que recubre las partículas, lo cual origina un incremento del contenido óptimo de asfalto y, consecuentemente, altos costos de producción. Para solucionar tal problema, se realizaron tratamientos químicos sobre la superficie del agregado RCA utilizando 1, 3 y 5 ciclos de inmersión en una solución de sulfato de magnesio, conforme al ensayo de durabilidad de agregados especificado por AASHTO T 104-99. Sobre las mezclas que incorporaron RCA (con y sin el tratamiento químico), fueron ejecutados ensayos de resistencia bajo carga monotónica (Marshall y resistencia a la tracción indirecta) y resistencia al desgaste a la abrasión Cántabro. Los resultados evidencian que la utilización del RCA tratado químicamente en la fabricación de mezclas asfálticas aumenta la resistencia bajo carga monotónica (ensayo Marshall y resistencia a la tracción indirecta en condiciones secas), proporcionando mayor cohesión y un leve aumento en la adherencia con referencia a la mezcla de control. Adicionalmente, se evidenció que el agregado RCA sometido a 5 ciclos proporciona similar resistencia en la mezcla asfáltica a la tracción indirecta bajo condición húmeda y desgaste Cántabro que la muestra de control.

Biografía del autor/a

Juan Gabriel Bastidas Martínez, Universidad Piloto de Colombia

Ingeniero Civil, magíster en Geotecnia, doctor en Geotecnia. Universidad Piloto de Colombia. Bogotá,

Colombia.

Javier Mauricio Sánchez Losada, Universidad Piloto de Colombia

Administrador de empresas, especialista en mercadeo estratégico. Universidad Piloto de Colombia. Bogo- tá, Colombia.

Hugo Alexander Rondón Quintana, Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Ingeniero Civil, magíster en Ingeniería Civil, doctor en Ingeniería. Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Bogotá, Colombia.

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Biografía del autor/a

Juan Gabriel Bastidas Martínez, Universidad Piloto de Colombia

Ingeniero Civil, magíster en Geotecnia, doctor en Geotecnia. Universidad Piloto de Colombia. Bogotá,

Colombia.

Javier Mauricio Sánchez Losada, Universidad Piloto de Colombia

Administrador de empresas, especialista en mercadeo estratégico. Universidad Piloto de Colombia. Bogo- tá, Colombia.

Hugo Alexander Rondón Quintana, Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Ingeniero Civil, magíster en Ingeniería Civil, doctor en Ingeniería. Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Bogotá, Colombia.

Referencias Bibliográficas

M. Arabani y A. R. Azarhoosh, “The effect of recycled concrete aggregate and steel slag on the dynamic properties of asphalt mixtures”, Constr. Build. Mater., vol. 35, pp. 1-7, 2012, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.02.036

T. Afshar, M. M. Disfani, A. Arulrajah et al., “Impact of particle shape on breakage of recycled construction and demolition aggregates”, Powder Technol., vol. 308, pp. 1-12, 2017, doi: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2016.11.043

Eurostat, “Database-eurostat”, Europa.eu. [En línea]. Disponible en: https://ec.europa.eu/eurostat/data/database. [Accedido: 29-nov-2019].

L. Zheng, H. Wu, H. Zhang et al., “Characterizing the generation and flows of construction and demolition waste in China”, Constr. Build. Mater., vol. 136, pp. 405-413, 2017, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.01.055

Y. F. Silva, R. A. Robayo, P. E. Mattey et al., “Properties of self-compacting concrete on fresh and hardened with residue of masonry and recycled concrete”, Constr. Build. Mater., vol. 124, pp. 639-644, 2016, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.07.057

J. Chen, Y. Su, H. Si et al., “Managerial areas of construction and demolition waste: a scientometric review”, Int. J. Environ. Res. Public Health, vol. 15, no. 11, p. 2350, 2018, doi: https://doi.org/10.3390/ijerph15112350

G. C. Oliveira-Neto y J. M. F. Correia, “Environmental and economic advantages of adopting reverse logistics for recycling construction and demolition waste: a case study of brazilian construction and recycling companies”, Waste Manag. Res., vol. 37, no. 2, pp. 176-185, 2019, doi: https://doi.org/10.1177/0734242X18816790

A. H. Aljassar, K. B. Al-Fadala y M. A. Ali, “Recycling building demolition waste in hot-mix asphalt concrete: a case study in Kuwait”, J. Mater. Cycles Waste Manag., vol. 7, no. 2, pp. 112-115, 2005, doi: https://doi.org/10.1007/s10163-005-0135-4

S. Paranavithana y A. Mohajerani, “Effects of recycled concrete aggregates on properties of asphalt concrete”, Resour. Conserv. Recycl., vol. 48, no. 1, pp. 1-12, 2006, doi: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2005.12.009

I. Pérez, A. R. Pasandín y J. Gallego, “Stripping in hot mix asphalt produced by aggregates from construction and demolition waste”, Waste Manag. Res., vol. 30, no. 1, pp. 3-11, 2012, doi: https://doi.org/10.1177/0734242X10375747

M. M. Rafi, A. Qadir y S. H. Siddiqui, “Experimental testing of hot mix asphalt mixture made of recycled aggregates”, Waste Manag. Res., vol. 29, no. 12, pp. 1316-1326, 2011, doi: https://doi.org/10.1177/0734242X10370379

A. R. Pasandín y I. Pérez, “Laboratory evaluation of hot-mix asphalt containing construction and demolition waste”, Constr. Build. Mater., vol. 43, pp. 497-505, 2013, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.02.052

I. Pérez y A. R. Pasandín, “Moisture damage resistance of hot-mix asphalt made with recycled concrete aggregates and crumb rubber”, J. Clean. Prod., vol. 165, pp. 405-414, 2017, doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.07.140

J. G. Bastidas-Martínez, H. A. Rondón-Quintana y C. A. Zafra-Mejía, “Study of hot mix asphalt containing recycled concrete aggregates that were mechanically treated with a Los Angeles machine”, Int. J. Civ. Eng. Tecnol., vol. 10, no. 10, pp. 226-243, 2019.

D.-H. Shen y J.-C. Du, “Damage-induced modeling of asphalt mixtures through computational micromechanics and cohesive zone fracture,” J. Mater. Civ. Eng. ASCE, vol. 17, no. 5, pp. 477-484, 2005, doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(2005)17:5(477)

A. Ossa, J. L. García y E. Botero, “Use of recycled construction and demolition waste (CDW) aggregates: a sustainable alternative for the pavement construction industry”, J. Clean. Prod., vol. 135, pp. 379-386, 2016, doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.06.088

S. Bhusal, X. Li y H. Wen, “Evaluation of effects of recycled concrete aggregate on volumetrics of hot-mix asphalt”, Transp. Res. Rec. J. Transp. Res. Board, vol. 2205, no. 1, pp. 36-39, 2011, doi: https://doi.org/10.3141/2205-05

A. Radević, A. Đureković, D. Zakić et al., “Effects of recycled concrete aggregate on stiffness and rutting resistance of asphalt concrete”, Constr. Build. Mater., vol. 136, pp. 386-393, 2017, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.01.043

A. Akbarnezhad, K. C. G. Ong, M. H. Zhang et al., “Microwave-assisted beneficiation of recycled concrete aggregates”, Constr. Build. Mater., vol. 25, no. 8, pp. 3469-3479, 2011, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.03.038

H. Shima, H. Tateyashiki, R. Matsuhashi et al., “An advanced concrete recycling technology and its applicability assessment through input-output analysis”, J. Adv. Concr. Technol., vol. 3, no. 1, pp. 53-67, 2005, doi: https://doi.org/10.3151/jact.3.53

A. Arulrajah, J. Piratheepan, M. M. Disfani et al., “Geotechnical and geoenvironmental properties of recycled construction and demolition materials in pavement subbase applications”, J. Mater. Civ. Eng., vol. 25, no. 8, pp. 1077-1088, 2013, doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000652

S. Ismail y M. Ramli, “Engineering properties of treated recycled concrete aggregate (rca) for structural applications”, Constr. Build. Mater., vol. 44, pp. 464-476, 2013, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.03.014

J. P. Giri, M. Panda y U. C. Sahoo, “Performance of bituminous mixes containing treated recycled concrete aggregates and modified by waste polyethylene”, J. Mater. Civ. Eng., vol. 30, no. 8, p. 04018184, 2018, doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002384

M. S. Eisa, “Evaluation of hot mix asphalt made with recycled aggregates from demolition waste (radw) coated with bitumen emulsion”, Innov. Infrastruct. Solut., vol. 3, no. 1, p. 17, 2018, doi: https://doi.org/10.1007/s41062-017-0122-3

A. I. Kareem, N. Hamid y H. Asadi, “Performance of hot-mix asphalt produced with double coated recycled concrete aggregates”, Constr. Build. Mater., vol. 205, pp. 425-433, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.02.023

A. Kavussi, A. Hassani, F. Kazemian et al., “Laboratory evaluation of treated recycled concrete aggregate in asphalt mixtures”, Int. l f Pavement Res. Technol., pp. 10-16, 2018, doi: https://doi.org/10.1007/s42947-019-0004-5

J. Ma, D. Sun, P. Qi et al., “Potential of recycled concrete aggregate pretreated with waste cooking oil residue for hot mix asphalt”, J. Clean. Prod., vol. 221, pp. 469-479, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.02.256

Instituto Nacional de Vias, “Artículo 450-13: mezclas asfálticas en caliente de gradación continua (concreto asfáltico)”, may 2018.[29] P. Saravanakumar, K. Abhiram y B. Manoj, “Properties of treated recycled aggregates and its influence on concrete strength characteristics”, Constr. Build. Mater., vol. 111, pp. 611-617, 2016, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.02.064

astm, “Standard test method for resistance to plastic flow of bituminous mixtures using Marshall apparatus. astm D1559-89”, vol. 3, no. Withdrawn, pp. 1-5, 1998, doi: https://doi.org/10.1520/D1559-89

astm Standard D 6931, “Standard test method for indirect tensile (idt) strength of bituminous mixtures”, Www.Astm.Org, vol. i, pp. 1-5, 2017.

Normas de Laboratorio del Transporte España, “NLT-352/00, Caracterización de las mezclas bituminosas abiertas por medio del ensayo cántabro de pérdida por desgaste”, 2000.

I. L. Doyle y J.D. Howard, “Characterization of dense-graded asphalt with the Cantabro test”, J. Test. Eval., vol. 44, no. 1, pp. 77-88, 2016, doi: https://doi.org/10.1520/JTE20140212

B. C. Cox, B. T. Smith, I. L. Howard et al., “State of knowledge for Cantabro testing of dense graded asphalt”, J. Mater. Civ. Eng., vol. 29, no. 10, p. 04017174, 2017, doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002020

Cómo citar
Bastidas Martínez, J. G., Sánchez Losada, J. M., & Rondón Quintana, H. A. (2022). Evaluación de una mezcla asfáltica con incorporación de agregados reciclados de concreto tratados superficialmente con una solución química de sulfato de magnesio. Ciencia E Ingeniería Neogranadina, 32(1), 9-23. https://doi.org/10.18359/rcin.4733
Publicado
2022-06-03
Sección
Artículos
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