Hormigón ligero con nanosílice y áridos de plástico y corcho reciclados

Abstract

[SPA] El objetivo de la investigación es elaborar un hormigón ligero, con resistencia suficiente para un uso estructural, sustituyendo áridos tradicionales por áridos ligeros reciclados. Con ello se busca dar solución al problema medioambiental de determinados desechos difíciles de tratar, así como elaborar hormigón ligero muy recomendado en zonas con riesgo sísmico. Para ello se analizó el estado del arte de los hormigones ligeros y con base en ello se recopilaron una serie de áridos y adiciones susceptibles de ser utilizados, se fabricaron mezclas y se les realizaron pruebas de resistencia. Tras esta fase se seleccionaron cuatro mezclas, dos de referencia y dos de hormigón ligero. Las dosificaciones de referencia con alto contenido de cemento (550 y 700 kg/m3 respectivamente), Nanosílice, cenizas volantes, superplastificante y áridos tradicionales (arena y grava). Estas muestras fueron de alto rendimiento, alcanzando una resistencia de 100 MPa a los 90 días. Las otras dos mezclas fueron idénticas, pero reemplazando el 48% de la arena y grava con áridos ligeros reciclados (30% de polipropileno, 18,5% de corcho). Para estimar su resistencia y durabilidad, se analizaron la resistencia a la compresión, el módulo de elasticidad, la porosimetría de intrusión de mercurio, la carbonatación, el ataque por cloruros y la penetración de agua a presión. La resistencia a la compresión y la densidad de las mezclas ligeras se redujeron 68% y 19% respectivamente; sin embargo, ambos retuvieron niveles válidos para uso estructural (más de 30 MPa a 90 días). Los resultados, como la porosidad total entre 9.83% y 17.75% o la penetración de ion cloruro entre 8.6 y 5.9 mm, sugieren que la durabilidad de estos hormigones, incluidos los ligeros, es muy alta gracias a una porosidad muy baja y alta resistencia a los ataques químicos. [ENG] The objective of the research is to produce lightweight concrete, with enough strength to be used as a structural material, replacing traditional aggregates with lightweight recycled materials. The aim is to solve the environmental problem of certain waste that is difficult to treat, as well as to make lightweight concrete highly recommended in areas with seismic risk. To do this, the state of the art of lightweight concretes was analyzed and based on this, a series of aggregates and additions capable of being used were collected, mixtures were made, and resistance tests were carried out. After this phase, four mixtures were selected, two references and two lightweight concrete. The first two-specimen had high cement content (550 and 700 kg/m3 respectively), Nanosilica, fly ash and superplasticizer. These samples were high performance, reaching a strength of 100MPa at 90 days. The other two mixtures were identical but replaced 48% of the aggregates with recycled lightweight aggregates (30% polypropylene, 18,5% cork). To estimate its strength and durability, compression strength, elasticity modulus, mercury intrusion porosimetry, carbonation, attack by chlorides and penetration of water under pressure were analyzed. The compression strength and density of the lightweight mixtures were reduced 68% and 19% respectively; nonetheless, both retained valid levels for structural use (over 30MPa at 90 days). Results, such as the total porosity between 9.83% and 17.75% or the chloride ion penetration between 8.6 and 5.9mm, suggest that the durability of these concretes, including the lightweight ones, is bound to be very high thanks to a very low porosity and high resistance to chemical attacks.