Debido al rápido crecimiento en la industria automotriz, el mundo recibe millones de llantas de desecho cada año. El aumento de los volúmenes de llantas de desecho causa muchos problemas ambientales que resultan de los métodos de eliminación de llantas desgastadas, como quemar o acumularquemar las llantas de desecho libera humos tóxicos que contaminan el aire y pueden contaminar el suelo y el agua. De manera similar, almacenar las llantas de desecho en los vertederos durante mucho tiempo puede ocasionar muchos problemas ambientales y de salud: las llantas almacenadas proporcionan un medio de reproducción paramosquitos y otras plagas, que pueden causar la propagación de muchas enfermedades.
La utilización de caucho reciclado derivado de llantas de vehículos de desecho en aplicaciones de ingeniería civil como la producción de concreto representa una técnica efectiva para usar grandes volúmenes de materiales de desecho de manera segura. Esta reutilización promueve el desarrollo de edificios ecológicos y fomenta el concepto de producción sostenible, queestá recibiendo una mayor atención hoy en día. Además, la baja densidad del agregado de caucho en comparación con un agregado convencional puede contribuir significativamente al desarrollo de concreto semi liviano y liviano, lo que ayuda a alcanzar un diseño más económico. Las ventajas anteriores se pueden amplificar cuandoel agregado de caucho se utiliza para desarrollar concreto autoconstruible recubierto de goma SCRC. El desarrollo de SCRC combina los efectos beneficiosos de los agregados de caucho y las propiedades deseadas del concreto autoconsolidable, como extender y llenar el encofrado bajo su propio peso sin aplicar vibración., que puede solucionar el problema del flujo de hormigónrefuerzos bastante congestionados.
En las últimas dos décadas, se han realizado importantes investigaciones sobre el uso de hule triturado y / o en forma de migajas CR como reemplazo del agregado grueso y / o fino. La mayoría de los estudios realizados sobre el uso de hule residual en el concreto han informadoque el uso de agregado de caucho puede ser una forma alternativa potencial de mejorar la ductilidad, la capacidad de deformación, la resistencia al impacto y la absorción de energía del concreto. Sin embargo, aumentar el contenido de caucho afecta negativamente las propiedades mecánicas del concreto. Esta reducción en las propiedades mecánicas se atribuye ados posibles razones: i el módulo de elasticidad más bajo del agregado de caucho en comparación con la pasta de cemento endurecido y ii la mala adhesión entre las partículas de caucho y el mortero circundante. Estas razones alientan a muchos investigadores a sugerir muchos enfoques para aliviar la reducción en la mecánicapropiedades debido a la inclusión de agregados de caucho. Algunos estudios propusieron que las propiedades mecánicas del concreto recubierto de caucho puedense mejorará mediante el uso de pretratamiento químico para la superficie del caucho, lo que mejora la adhesión entre el caucho y la pasta de cemento.Estudios anteriores recomendaron diferentes tratamientos, como el uso de alcohol polivinílico, hidróxido de sodio y compuestos de azufre.Sin embargo, incluso después del tratamiento, los investigadores observaron una mejora insignificante en las propiedades mecánicas del hormigón recubierto de goma.Otros investigadores sugirieron que el uso de materiales de cementación suplementarios como el humo de sílice y el metacaolín puede compensar la reducción en las propiedades mecánicas resultantes de la adición de residuos de caucho.
Aunque existe una investigación activa sobre el uso de agregado de caucho en el concreto, la mayoría de los estudios se han centrado en evaluar los efectos del agregado de caucho en las propiedades mecánicas y la durabilidad del concreto utilizando especímenes a pequeña escala como cubos, cilindros y prismas.Por otro lado, faltan pruebas a gran escala para estudiar la aplicabilidad de este tipo de concreto para aplicaciones estructurales, especialmente cuando se usa SCRC.
Con el objetivo de llenar este vacío e investigar la aplicabilidad del uso de caucho residual en aplicaciones estructurales, la investigación en el Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad Memorial de Newfoundland ha estado estudiando experimentalmente el efecto del agregado de caucho, especialmente CR como un reemplazo parcial del agregado fino, sobre el comportamiento estructural de vigas de hormigón armado. Se probaron doce vigas a gran escala hechas con hormigón autoconsolidado y mezclas de hormigón vibrado bajo carga de flexión. La investigación incluyó evaluaciones del impacto de CR en la capacidad de flexión, comportamiento de fisuración, desviación de cargarespuesta, deformación / rigidez del hormigón, ductilidad y tenacidad de las vigas probadas. Las mezclas de las vigas se desarrollaron con porcentajes variables de CR 0% a 50% usando diferentes contenidos de aglutinante, adición de metacaolín y / o utilizando aire atrapado.La investigación también discutió el desempeño de algunas ecuaciones basadas en códigos para predecir la capacidad de flexión final delas vigas probadas
Con base en los resultados obtenidos de la investigación, se puede concluir que a medida que el porcentaje de CR aumentó de 0% a 50%, la primera carga de grietas, la rigidez del concreto y la rigidez a la flexión de las vigas generalmente disminuyeron. Por otro lado, la utilizaciónhasta un 20% de CR puede mejorar la capacidad de deformación, la ductilidad y la tenacidad de la viga con efectos insignificantes en la carga de flexión final. Un aumento adicional en la adición de CR 20% a 50% pareció limitar la capacidad de las vigas para experimentar una alta deformacióny absorben más energía, lo que resulta en una reducción de la ductilidad y la tenacidad de las vigas probadas.Aumentar el porcentaje de CR en más del 20% pareció afectar la estimación conservadora de la capacidad de momento de las vigas basada en el ACI 318-08 actual yCódigos de diseño CSA-04. Sin embargo, ACI 318-08 y CSA-04 pueden usarse para obtener una estimación conservadora de la capacidad de momento final y también para proporcionar un factor de carga adecuado contra la falla.
Los investigadores de la Memorial University of Newfoundland creen que los resultados de esta investigación contribuirán a mejorar el rendimiento del SCRC y serán muy útiles para desarrollar el SCRC con un potencial prometedor para aplicaciones estructurales.
La investigación se puede encontrar en un artículo titulado "Rendimiento de vigas de concreto autocaladas autoconsolidables a gran escala en flexión", publicado por ACI Materials Journal.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Americano del Concreto ACI . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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