Uso de agregados y polvillo reciclado de concreto para la fabricación de adoquines vehiculares que cumplan NTP 399.611

Abstract

Esta investigación evalúa el uso de residuos de construcción y demolición como agregados para la fabricación de adoquines de concreto Tipo II de uso vehicular, incorporando agregados reciclados y reduciendo el cemento en 0%, 5% y 10% mediante el reemplazo con polvillo reciclado, asegurando el cumplimiento de la normativa peruana NTP 399.611. Además, se determinó la calidad de los agregados reciclados obtenidos tras un proceso de segregación y clasificación, identificando que tanto el agregado grueso como el fino presentan características de baja calidad. Posteriormente, se diseñaron mezclas de concreto con estos materiales y se evaluaron propiedades mecánicas según la normativa, como resistencia a la compresión, absorción de agua y tolerancia dimensional. Asimismo, se analizó la superficie y estructura interna del adoquín, mostrando la zona de transición interfacial (ZTI). Los resultados muestran que la resistencia a la compresión disminuye con el reemplazo de cemento por polvillo reciclado, alcanzando valores máximos a los 7 días de 573 kg/cm2 para el diseño AP y 253 kg/cm2 para AP-10%, mientras que el diseño AP-5% obtuvo como máxima resistencia a los 14 días con 258 kg/cm2 , evidenciando una reducción progresiva de la resistencia con el tiempo. En cuento a la absorción, los valores máximos registrados son de 20.04% para los diseños AP y AP-10%, y 17.58% para AP-5%. Respecto a la tolerancia dimensional, todos los diseños cumplen con la normativa, presentando deformaciones mayores de 2 mm en largo, ancho y espesor. Los resultados indican que la incorporación de agregados reciclados y la reducción parcial de cemento, afectan las propiedades mecánicas de los adoquines.

This research evaluates the use of construction and demolition waste as aggregates for the production of Type II vehicular concrete pavers, incorporating recycled aggregates and reducing cement by 0%, 5% and 10% through replacement with the Peruvian standard NTP 399.611. Additionally, the quality of the recycled aggregates abtained after a segregation and classification process was determined, identifying that both coarse and fine aggregates exhibit low-quality characteristics. Subsequently, concrete mixes with these materials were designed, and mechanical properties were evaluated according to the standards, such as compressive strength, water absorption, and dimensional tolerance. Furthermore, the surface and internal structure of the paver were analyzed, showing the interfacial transition zone (ITZ). The results indicate that compressive strength decreases with the replacement of cement by recycled dust, reaching maximum values at 7 days of 573 kg/cm2 for the AP design and 253 kg/cm2 for AP-10%, while the AP-5% design achieved maximum strength at 14 days with 258 kg/cm2 , evidencing a progressive reduction in strength over time. Regarding absorption, the maximum recorded values are 20.04% for the AP and AP-10% designs, and 17.58% for AP-5%. Concerning dimensional tolerance, all designs comply with the standard, presenting deformations greater than 2 mm in length, width, and thickness. The results indicate that the incorporation of recycled aggregates and partial cement reduction affect the mechanical properties of the pavers.