Estudio del agregado reciclado de residuos de construcción y demolición en celdas de confinamiento con llantas desechadas para la construcción de obras viales en Colombia

Abstract

En Colombia, la creciente demanda de insumos para la construcción de obras civiles y la generación de grandes volúmenes de residuos y desechos constructivos ejerce una gran presión en la academia para realizar investigaciones que conduzcan a alternativas no convencionales que resulten técnicamente viables y sustentables. En esa dirección, la reutilización de materiales como los Residuos de la Construcción y Demolición (RCD) en obras de ingeniería, puede tomar un papel importante por su aporte en aspectos como mitigación de impacto ambiental en zonas de disposición final y disminución en la explotación de recursos no renovables. En esta tesis de Maestría, se estudia el desempeño de una propuesta que incluye la reutilización de agregados reciclados producto de RCD para la construcción de infraestructura vial; complementariamente y, buscando una alternativa que permita mejorar el desempeño de dichos agregados, que a su vez presente facilidades constructivas, se considera el aporte de confinamiento lateral al agregado por medio de llantas de desecho para mejorar su capacidad portante, restringir la perdida de materiales por lavado y disminuir las deformaciones del pavimento donde se utilice la alternativa. Para esos fines, se realiza una investigación experimental y analítica a través de cinco fases, donde se combina la observación, la experimentación en campo y en laboratorio, así como la modelación física, para evaluar el desempeño de la alternativa de capa de pavimento propuesta. Con base en los resultados obtenidos, se establece la viabilidad técnica del uso del agregado reciclado de RCD en celdas de confinamiento con llantas desechadas para la construcción de vías de bajos volúmenes vehiculares, para el medio colombiano. Como referente, se compara el desempeño observado con el de una capa de agregado natural bajo un sistema constructivo tradicional según la normativa vigente.

In Colombia, the growing demand for supplies for the construction of civil works and the generation of large volumes of construction waste and scrap puts great pressure on the academy to carry out research that leads to unconventional alternatives that are technically viable and sustainable. In this direction, the reuse of materials such as Construction and Demolition Waste (CDW) in engineering works, can take an important role for its contribution in aspects such as mitigation of environmental impact in areas of final disposal and decrease in the exploitation of nonrenewable resources. In this Master's thesis, the performance of a proposal that includes the reuse of recycled aggregates resulting from CDW for the construction of road infrastructure is studied; In addition, and looking for an alternative that allows improving the performance of said aggregates, which in turn presents constructive facilities, the contribution of lateral confinement to the aggregate by means of waste tires is considered to improve its carrying capacity, restricting the loss of materials by washing and decrease the deformations of the pavement where the alternative is used. For these purposes, an experimental and analytical investigation is carried out through five phases, where observation, field and laboratory experimentation, and physical modeling are combined to evaluate the performance of the proposed pavement layer alternative. Based on the results obtained, the technical feasibility of using the CDW recycled aggregate in confinement cells with discarded tires is established for the construction of low-volume vehicle roads for the Colombian environment. As a reference, the performance observed is compared with that of a natural aggregate layer under a traditional construction system according to current regulations.