Na produção de concreto estrutural, apesar dos avanços tecnológicos, ainda se utilizam de materiais in natura, o que vem ocasionando problemas ambientais e econômicos a cadeia produtiva. Um dos problemas está associado à extração de areia do leito de rios, motivo pelo quais os profissionais envolvidos com a tecnologia do concreto vêm buscando alternativas ao uso dessa areia na produção de concreto estrutural. Uma alternativa que vem sendo estudada, pela grande disponibilidade, é o uso de uma areia produzida a partir da cominuição de rochas, chamada de areia de britagem. Na região de Caxias do Sul existem grandes reservas de rochas de origem basáltica (Riodacitos), a partir das quais é possível se produzir esse tipo de areia. Neste trabalho foi avaliada a viabilidade de se substituir à areia natural por areia de britagem de rochas basálticas produzidas em cinco empresas mineradoras localizadas na região de Caxias do Sul. O estudo foi desenvolvido em três etapas: na primeira foram avaliadas as características das areias decorrentes da mineralogia e petrografia das rochas e do processo de fabricação nas mineradoras; na segunda etapa foram avaliadas as propriedades do concreto através do método de dosagem EPUSP/IPT; na terceira etapa, para comprovar a eficiência do método de dosagem, foram produzidos traços específicos para cada tipo de areia. Os resultados de caracterização demonstraram que as areias de britagem possuem características diferentes das da areia natural e que apenas duas das cinco areias avaliadas apresentam propriedades que permitem a sua utilização em concreto estrutural. As propriedades decorrentes do processo de fabricação, como a presença de material pulverulento, forma e textura dos grãos provocaram um aumento no teor de argamassa, o que influenciou diretamente no proporcionamento dos materiais constituintes. Os resultados para a avaliação das propriedades do concreto demonstraram que, para um mesmo traço, a resistência a compressão axial e o módulo de elasticidade são menores nos concretos produzidos com areias de britagem. Corrigindo-se os teores de argamassa e produzindo-se traços específicos para cada tipo de areia é possível produzir concretos com resistências desejadas. Apesar das diferenças encontradas nas propriedades das areias foi comprovado que as areias de britagem estudadas podem ser utilizadas na produção de concreto estrutural de cimento Portland, substituindo totalmente à areia natural. / Despite the technological advances on the structural concrete production, in natura materials are still used. This fact has been causing environmental and economic problems to the manufacturing chain. One of the problems is related to the sand extraction from riverbeds, this is the reason why professionals involved with concrete technology are searching for alternatives to the use of this type of sand in the structural concrete manufacturing. One alternative that is being studied in various parts of the country, because its large availability is a sand produced from the rocks´ comminution, called crushing sand. In the Caxias do Sul region there are large reservations of basaltic rocks origin (Riodacitos), from which it is possible to produce this type of sand. In this work, it was evaluated the feasibility of substitute natural sand for crushing sand from basaltic rocks produced in five mining companies located at Caxias do Sul region. The study was developed in three stages: on the first one, the features of the sand that arises from rocks´ mineralogy and petrography and from the mining manufacturing process were evaluated; on the second the concrete properties through the EPUSP/IPT dosage method were evaluated; on the third they were produced specific trace to each type of sand in order to verify the efficiency of the dosage method. The characterization results established that the crushing sand have different features IF compared with natural sand and that Just two out of Five evaluated sands presented properties that allow its use in structural concrete. The properties arising from the fabrication process, for example the presence of powder material, the grains´ shape and texture caused the raise of the plaster content, which influenced directly on the constituents materials proportioning. The results of the concrete properties evaluation showed that, for the same trace, the resistance to axial compression and the elasticity module are smaller in the concretes produced with crushing sand. If the plaster content is corrected and the specific traces are produced for each type of sand it is possible to produce concretes with desired resistance. In spite of the differences found on the sand properties it was proven that the crushing sand produced at the Caxias do Sul region can be used on the portland cement structural concrete production, replacing totally the natural sand used.

Este artículo es de tipo experimental, ya que se evaluó el comportamiento que tiene el concreto estructural al agregarle PVC en sustitución del agregado fino en un 20%, 30% y 40%. Se determinaron las propiedades físicas del policloruro de vinilo (PVC) y los agregados (fino y grueso), obteniendo que el peso específico del PVC es de 1.14 gr/cm3 y del agregado fino es de 2.59 gr/cm3. Se hicieron pruebas de granulometría, peso específico, contenido de humedad, resistencia a la compresión, flexión y tracción. Del mismo modo se desarrolló un concreto patrón y concretos reemplazando el agregado fino en ciertas cantidades de PVC triturado. Como resultado de los ensayos de resistencia a la compresión se tiene que para el concreto patrón la resistencia es de 242 kg/cm2, para un concreto teniendo un 20% de PVC es de 214 kg/cm2, para un 30% de PVC es de 209 kg/cm2 y para un 40% de PVC es de 153 kg/cm2. Para la prueba de resistencia a flexión a mayor porcentaje de PVC la resistencia tiende a disminuir, pero estando dentro de los límites permitidos de la norma técnica. / This article is of an experimental nature, since the behavior of structural concrete was evaluated by adding PVC to replace the fine aggregate by 20%, 30% and 40%. The physical properties of polyvinyl chloride (PVC) and the aggregates (fine and coarse) were determined, obtaining that the specific weight of PVC is 1.14 g/cm3 and that of the fine aggregate is 2.59 g/cm3. Tests were carried out on granulometry, specific weight, moisture content, compressive strength, flexural strength and tensile strength. In the same way, a standard concrete and concretes were developed by replacing the fine aggregate with certain quantities of crushed PVC. As a result of the compressive strength tests, for the standard concrete the resistance is 242 kg/cm2, for a concrete with 20% PVC it is 214 kg/cm2, for 30% PVC it is 209 kg/cm2 and for 40% PVC it is 153 kg/cm2. For the flexural strength test, the higher the percentage of PVC, the resistance tends to decrease, but is within the limits allowed by the technical standard.

Os sólidos grosseiros, sedimentáveis e flutuantes são removidos no sistema de tratamento preliminar de estações de tratamento de esgoto e, de forma geral, dispostos em aterros sanitários e lixões, sem preocupação relacionada ao seu potencial de aproveitamento, redução, recuperação e impactos ambientais. Apesar da falta de importância atribuída, esses resíduos se mostram um dos problemas no gerenciamento de estações no que se refere ao manuseio, tratamento e destinação final. Nesse contexto, a presente pesquisa tem como objetivo demonstrar a potencialidade do aproveitamento dos resíduos removidos no tratamento preliminar de Estações de Tratamento de Esgoto (ETE), tomando-se como referência a ETE Monjolinho em São Carlos-SP (com capacidade de atendimento de 258.000 habitantes). Para atingir este propósito, foi avaliada a potencialidade do uso dos materiais removidos na unidade do tratamento preliminar, como fontes de energia e de matéria-prima, enfocando tema pouco explorado. Foram estudados os resíduos: i) removidos nos gradeamentos grosseiro e fino, visando seu uso como combustível; ii) o material sedimentável retido nos desarenadores, com intuito de utilizá-lo como agregado para argamassa e concreto não estrutural na construção civil; e, iii) os óleos e graxas removidos, visando o seu aproveitamento como insumo para produção de biocombustível; e também foi avaliada a degradação aeróbia e anaeróbia deste tipo de material. Em relação a cada tipo de resíduo foi possível verificar: i) a potencialidade da geração de energia a partir dos resíduos removidos nos gradeamentos de estações de tratamento de esgoto, tendo em vista os elevados resultados do poder calorífico inferior (4.837 kcal.kg-1 para resíduos do gradeamento grosseiro e 5.059 kcal.kg-1 para resíduos do gradeamento fino) e baixos valores na geração de cinzas (15,91% para resíduos do gradeamento grosseiro e 9,60% para resíduos do gradeamento fino); ii) a viabilidade técnica, econômica e ambiental da utilização da areia residual, removida nos desarenadores de ETEs, como agregado miúdo na incorporação de argamassas para revestimento e preparação de concreto não estrutural, desde que seja submetida ao procedimento de limpeza e secagem; iii) não foi possível obter biodiesel a partir do material flutuante removido nos desarenadores, uma vez que esse resíduo apresentou baixa concentração de óleos e graxas se comparado à outras matérias primas e grande quantidade de sólidos, sendo esses, em boa parte, de natureza orgânica, em consequência disso foi comprovada a potencialidade da degradação aeróbia e anaeróbia do material flutuante, resultando na redução de carga orgânica a ser aplicada nas unidades subsequentes do processo de tratamento. / The coarse, settleable and floating solids are removed in the system of preliminary treatment of the sewage treatment station and are generally disposed in landfills and dumps, regardless of their potential use, reduction, recovery and its environmental impacts. Despite the lack of recognizable relevance, such waste constitutes one of the problems in the management of stations with regard to the handling, treatment and disposal. In this context, the current investigation aims at demonstrating the potential of the use of the waste removed in the preliminary treatment of STPs, taking as reference the Monjolinho STP in Sao Carlos-Brazil (with service capacity of 258,000 population equivalent). To this end, we evaluated the potential use of the material removed in the primary treatment unit, as sources of energy and raw materials, focusing on underexplored topics. The following residues were studied: i) those removed in the coarse and fine screens, aiming its use as fuel; ii) the settleable material retained in the grit chambers, with the intention of using it as aggregate for mortar and nonstructural concrete in construction; and, iii) the oil and grease removed, using it a feedstock for biofuel production; and the aerobic and anaerobic degradations of such material were also evaluated. For each type of waste could be verified: i) the potential of generating energy from waste removed in the screens of the sewage treatment plant, due to the relatively high results of lower calorific value (4,837 kcal.kg-1 for waste collected in the coarse screens and 5,059 kcal.kg-1 for the fine screening residue) and low values regarding the generation of ash (15.91% and 9.60% for the coarse and fine screening, respectively); ii) technical, economic and environmental feasibility of the use of residual sand, removed in the grit chambers, as fine aggregate in the incorporation of mortars for coating and preparation of non-structural concrete, provided that it is submitted to cleaning and drying procedures; iii) it was not possible to obtain biodiesel from the floating material removed in the grit chambers, since this residue showed low concentration of oils and greases when compared to other raw materials and a high content of solids, largely organic in nature. Therefore, it was proved the potential for aerobic and anaerobic degradation of the floating material, resulting in the reduction of the organic load to be applied in the subsequent treatment process units.

The carbonation is a physicochemical phenomenon that occurs naturally in concrete structures. The greater the presence of carbon dioxide (CO₂) in the atmosphere and in contact with moisture and hydration products of cement, the greater the depth of carbonation. Its main effect by reducing the alkalinity (pH) is the armature depassivation, which leaves the steel unprotected and susceptible to corrosion. In view of this, the present study aimed to verify the technical viability of using unground rice husk ash (natural NRHA) in partial replacement of cement for concrete for structural purposes against accelerated carbonation, as well as to collaborate with sustainable development in construction, since NRHA are residues from industrial processes of grain processing, which often are discarded directly into the environment without any environmental concern. Based on these principles, the mixtures were investigated CPII-Z and CP-IV with contents of 15% of cement mass replacement by NRHA and GRHA for w/b ratios of 0.45, 0.55 and 0.65 and compared with the REF mixtures. The depths were verified, the carbonation coefficients and the calcium hydroxide contents remaining after 91 days. Accelerated carbonation tests were performed at 4, 8, 12 and 16 weeks of exposure to CO₂ in an environmental chamber as the recommendation of RILEM TC 116-PCD (1999). The results showed that the carbonation depths were increased over time and the w/b ratios stipulated in this study for all mixtures, yielding the lowest depths to the lowest w/b of REF and CPII-Z mixtures. For NRHA mixtures, predominated shallower depths for both cements (CPII-Z and CP-IV) when compared with GRHA, yielding lower depths for CPII-Z than for CP-IV. When compared on an equal w/b ratio and resistance, was observed that carbonation coefficients depended on the type of cement and on the RHA of each mixture. The lowest coefficients were obtained for REF and CPII-Z mixtures, as well the highest contents of calcium hydroxide (CH) when compared to the contents of CP-IV. For mixtures containing RHA additions, predominated better results for NRHA mixtures compared with GRHA, verifying for mixtures of NRHA of CPII-Z and CP-IV for resistance C30 it is possible to use in concrete for structural purposes when the variable to be considered is the carbonation. / A carbonatação é um fenômeno físico-químico que ocorre naturalmente nas estruturas de concreto. Quanto maior a presença de dióxido de carbono (CO₂) na atmosfera e, em contato com a umidade e os produtos de hidratação do cimento, maior será a profundidade de carbonatação. Seu principal efeito pela redução da alcalinidade (pH) é a despassivação da armadura, que deixa o aço desprotegido e susceptível a corrosão. Em vista disso, a presente pesquisa teve por objetivo verificar a viabilidade técnica do emprego da cinza de casca de arroz sem moagem (natural - CCAN), em substituição parcial de cimento, para concretos com fins estruturais frente a carbonatação acelerada, assim como, colaborar com o desenvolvimento sustentável na construção civil, já que as CCAN são resíduos de processos industriais do beneficiamento do grão onde, muitas vezes, são descartadas diretamente no meio ambiente sem nenhuma preocupação ambiental. Baseados nestes preceitos, foram investigadas misturas de CPII-Z e CP-IV com teores de 15% de substituição de cimento em massa por CCAN e CCAM para as relações a/ag de 0,45; 0,55 e 0,65 e comparadas com as misturas de REF. Foram verificadas as profundidades, os coeficientes de carbonatação e os teores de hidróxido de cálcio remanescentes aos 91 dias. Os ensaios de carbonatação acelerada foram realizados em 4, 8, 12 e 16 semanas de exposição ao CO₂ em câmara climática e conforme determina a RILEM TC 116-PCD (1999). Os resultados mostraram que as profundidades de carbonatação foram crescentes ao longo do tempo e das relações a/ag estipulados nesta pesquisa para todas as misturas, obtendo-se as menores profundidades para menores a/ag das misturas de REF de CPII-Z. Para as misturas de CCAN, predominaram profundidades menores para os dois cimentos utilizados (CPII-Z e CP-IV) quando comparadas com as CCAM, obtendo-se para as de CPII-Z profundidades inferiores as de CP-IV. Quando comparados em igualdade de relação a/ag e de resistência, observou-se que os coeficientes de carbonatação dependeram do tipo de cimento e de CCA de cada mistura, sendo os menores obtidos para as misturas de REF de CPII-Z, assim como os maiores teores de hidróxido de cálcio (CH), quando comparados aos de CP-IV. Para as misturas contendo adições de CCA, predominou melhores resultados para as misturas de CCAN quando comparadas com as CCAM, verificando-se para as misturas de CCAN de CPII-Z e CP-IV para a resistência C30 que existe a possibilidade de utilização em concretos para fins estruturais quando a variável a ser considerada é a carbonatação.

A cadeia produtiva da construção civil exerce grande influência na macroeconomia de um país. Em contrapartida, este setor destaca-se pelo consumo indiscriminado de matérias-primas não renováveis, processos produtivos ineficientes, além de uma grande quantidade de resíduos gerados. A reciclagem de materiais de construção desempenha um papel importante para a sustentabilidade visto que se tem a conservação dos recursos naturais e a redução de áreas para aterro. O foco principal dessa pesquisa é o estudo de resíduos de construção e demolição, mais especificamente os agregados graúdos reciclados de concreto (AGRC). O objetivo principal desta tese foi analisar a influência dos principais parâmetros que regem a variabilidade de concretos produzidos com agregados graúdos reciclados de concreto (AGRC), visando a transferência tecnológica. O programa experimental foi dividido em seis etapas. Nas etapas iniciais, estudou-se o resíduo de concreto, analisando a sua origem, os métodos de ensaios, para por fim realizar a caracterização dos materiais. Nas etapas intermediárias, fez-se um estudo para entender o efeito da variação granulométrica durante o processo de produção do concreto com fins estruturais. E nas etapas finais foram feitos estudos quanto à condição de saturação do AGRC. Com os resultados pode-se concluir que com um eficiente controle dos parâmetros de variabilidade do AGRC é possível produzir concretos com fins estruturais, visando dessa forma a transferência tecnológica. / The construction industry supply chain has a great influence on country macro economy. In contrast, there is the indiscriminate consumption of non-renewable raw materials, production processes inefficient, plus a large amount of waste generated. The construction materials recycling plays an important role for the sustainability since it is the conservation of natural resources and reducing landfill areas. The main focus of this research is the study of construction and demolition waste, specifically recycled coarse aggregate concrete (AGRC). The main objective of this thesis is to analyze the influence of the main parameters governing the variability of concrete made with recycled coarse aggregate concrete (AGRC), aiming at technology transfer. The experimental program was divided into nine steps. In the early stages, concrete residue was studied, their origin and test methods were analyzed, and to end materials were characterized. In the intermediate stages, a study was made to understand the effect of varying particle size during the production process of structural concrete. And in the final stages studies were made in AGRC saturation condition. With the results it can be concluded that with an efficient control of AGRC variability parameter it is possible to produce concrete with structural objectives, aiming thereby to technology transfer.

A cadeia produtiva da construção civil exerce grande influência na macroeconomia de um país. Em contrapartida, este setor destaca-se pelo consumo indiscriminado de matérias-primas não renováveis, processos produtivos ineficientes, além de uma grande quantidade de resíduos gerados. A reciclagem de materiais de construção desempenha um papel importante para a sustentabilidade visto que se tem a conservação dos recursos naturais e a redução de áreas para aterro. O foco principal dessa pesquisa é o estudo de resíduos de construção e demolição, mais especificamente os agregados graúdos reciclados de concreto (AGRC). O objetivo principal desta tese foi analisar a influência dos principais parâmetros que regem a variabilidade de concretos produzidos com agregados graúdos reciclados de concreto (AGRC), visando a transferência tecnológica. O programa experimental foi dividido em seis etapas. Nas etapas iniciais, estudou-se o resíduo de concreto, analisando a sua origem, os métodos de ensaios, para por fim realizar a caracterização dos materiais. Nas etapas intermediárias, fez-se um estudo para entender o efeito da variação granulométrica durante o processo de produção do concreto com fins estruturais. E nas etapas finais foram feitos estudos quanto à condição de saturação do AGRC. Com os resultados pode-se concluir que com um eficiente controle dos parâmetros de variabilidade do AGRC é possível produzir concretos com fins estruturais, visando dessa forma a transferência tecnológica. / The construction industry supply chain has a great influence on country macro economy. In contrast, there is the indiscriminate consumption of non-renewable raw materials, production processes inefficient, plus a large amount of waste generated. The construction materials recycling plays an important role for the sustainability since it is the conservation of natural resources and reducing landfill areas. The main focus of this research is the study of construction and demolition waste, specifically recycled coarse aggregate concrete (AGRC). The main objective of this thesis is to analyze the influence of the main parameters governing the variability of concrete made with recycled coarse aggregate concrete (AGRC), aiming at technology transfer. The experimental program was divided into nine steps. In the early stages, concrete residue was studied, their origin and test methods were analyzed, and to end materials were characterized. In the intermediate stages, a study was made to understand the effect of varying particle size during the production process of structural concrete. And in the final stages studies were made in AGRC saturation condition. With the results it can be concluded that with an efficient control of AGRC variability parameter it is possible to produce concrete with structural objectives, aiming thereby to technology transfer.

Os sólidos grosseiros, sedimentáveis e flutuantes são removidos no sistema de tratamento preliminar de estações de tratamento de esgoto e, de forma geral, dispostos em aterros sanitários e lixões, sem preocupação relacionada ao seu potencial de aproveitamento, redução, recuperação e impactos ambientais. Apesar da falta de importância atribuída, esses resíduos se mostram um dos problemas no gerenciamento de estações no que se refere ao manuseio, tratamento e destinação final. Nesse contexto, a presente pesquisa tem como objetivo demonstrar a potencialidade do aproveitamento dos resíduos removidos no tratamento preliminar de Estações de Tratamento de Esgoto (ETE), tomando-se como referência a ETE Monjolinho em São Carlos-SP (com capacidade de atendimento de 258.000 habitantes). Para atingir este propósito, foi avaliada a potencialidade do uso dos materiais removidos na unidade do tratamento preliminar, como fontes de energia e de matéria-prima, enfocando tema pouco explorado. Foram estudados os resíduos: i) removidos nos gradeamentos grosseiro e fino, visando seu uso como combustível; ii) o material sedimentável retido nos desarenadores, com intuito de utilizá-lo como agregado para argamassa e concreto não estrutural na construção civil; e, iii) os óleos e graxas removidos, visando o seu aproveitamento como insumo para produção de biocombustível; e também foi avaliada a degradação aeróbia e anaeróbia deste tipo de material. Em relação a cada tipo de resíduo foi possível verificar: i) a potencialidade da geração de energia a partir dos resíduos removidos nos gradeamentos de estações de tratamento de esgoto, tendo em vista os elevados resultados do poder calorífico inferior (4.837 kcal.kg-1 para resíduos do gradeamento grosseiro e 5.059 kcal.kg-1 para resíduos do gradeamento fino) e baixos valores na geração de cinzas (15,91% para resíduos do gradeamento grosseiro e 9,60% para resíduos do gradeamento fino); ii) a viabilidade técnica, econômica e ambiental da utilização da areia residual, removida nos desarenadores de ETEs, como agregado miúdo na incorporação de argamassas para revestimento e preparação de concreto não estrutural, desde que seja submetida ao procedimento de limpeza e secagem; iii) não foi possível obter biodiesel a partir do material flutuante removido nos desarenadores, uma vez que esse resíduo apresentou baixa concentração de óleos e graxas se comparado à outras matérias primas e grande quantidade de sólidos, sendo esses, em boa parte, de natureza orgânica, em consequência disso foi comprovada a potencialidade da degradação aeróbia e anaeróbia do material flutuante, resultando na redução de carga orgânica a ser aplicada nas unidades subsequentes do processo de tratamento. / The coarse, settleable and floating solids are removed in the system of preliminary treatment of the sewage treatment station and are generally disposed in landfills and dumps, regardless of their potential use, reduction, recovery and its environmental impacts. Despite the lack of recognizable relevance, such waste constitutes one of the problems in the management of stations with regard to the handling, treatment and disposal. In this context, the current investigation aims at demonstrating the potential of the use of the waste removed in the preliminary treatment of STPs, taking as reference the Monjolinho STP in Sao Carlos-Brazil (with service capacity of 258,000 population equivalent). To this end, we evaluated the potential use of the material removed in the primary treatment unit, as sources of energy and raw materials, focusing on underexplored topics. The following residues were studied: i) those removed in the coarse and fine screens, aiming its use as fuel; ii) the settleable material retained in the grit chambers, with the intention of using it as aggregate for mortar and nonstructural concrete in construction; and, iii) the oil and grease removed, using it a feedstock for biofuel production; and the aerobic and anaerobic degradations of such material were also evaluated. For each type of waste could be verified: i) the potential of generating energy from waste removed in the screens of the sewage treatment plant, due to the relatively high results of lower calorific value (4,837 kcal.kg-1 for waste collected in the coarse screens and 5,059 kcal.kg-1 for the fine screening residue) and low values regarding the generation of ash (15.91% and 9.60% for the coarse and fine screening, respectively); ii) technical, economic and environmental feasibility of the use of residual sand, removed in the grit chambers, as fine aggregate in the incorporation of mortars for coating and preparation of non-structural concrete, provided that it is submitted to cleaning and drying procedures; iii) it was not possible to obtain biodiesel from the floating material removed in the grit chambers, since this residue showed low concentration of oils and greases when compared to other raw materials and a high content of solids, largely organic in nature. Therefore, it was proved the potential for aerobic and anaerobic degradation of the floating material, resulting in the reduction of the organic load to be applied in the subsequent treatment process units.

A cadeia produtiva da construção civil exerce grande influência na macroeconomia de um país. Em contrapartida, este setor destaca-se pelo consumo indiscriminado de matérias-primas não renováveis, processos produtivos ineficientes, além de uma grande quantidade de resíduos gerados. A reciclagem de materiais de construção desempenha um papel importante para a sustentabilidade visto que se tem a conservação dos recursos naturais e a redução de áreas para aterro. O foco principal dessa pesquisa é o estudo de resíduos de construção e demolição, mais especificamente os agregados graúdos reciclados de concreto (AGRC). O objetivo principal desta tese foi analisar a influência dos principais parâmetros que regem a variabilidade de concretos produzidos com agregados graúdos reciclados de concreto (AGRC), visando a transferência tecnológica. O programa experimental foi dividido em seis etapas. Nas etapas iniciais, estudou-se o resíduo de concreto, analisando a sua origem, os métodos de ensaios, para por fim realizar a caracterização dos materiais. Nas etapas intermediárias, fez-se um estudo para entender o efeito da variação granulométrica durante o processo de produção do concreto com fins estruturais. E nas etapas finais foram feitos estudos quanto à condição de saturação do AGRC. Com os resultados pode-se concluir que com um eficiente controle dos parâmetros de variabilidade do AGRC é possível produzir concretos com fins estruturais, visando dessa forma a transferência tecnológica. / The construction industry supply chain has a great influence on country macro economy. In contrast, there is the indiscriminate consumption of non-renewable raw materials, production processes inefficient, plus a large amount of waste generated. The construction materials recycling plays an important role for the sustainability since it is the conservation of natural resources and reducing landfill areas. The main focus of this research is the study of construction and demolition waste, specifically recycled coarse aggregate concrete (AGRC). The main objective of this thesis is to analyze the influence of the main parameters governing the variability of concrete made with recycled coarse aggregate concrete (AGRC), aiming at technology transfer. The experimental program was divided into nine steps. In the early stages, concrete residue was studied, their origin and test methods were analyzed, and to end materials were characterized. In the intermediate stages, a study was made to understand the effect of varying particle size during the production process of structural concrete. And in the final stages studies were made in AGRC saturation condition. With the results it can be concluded that with an efficient control of AGRC variability parameter it is possible to produce concrete with structural objectives, aiming thereby to technology transfer.

Esta investigación analiza, mediante un estudio experimental, los efectos en las propiedades mecánicas y reológicas del concreto estructural con incorporación de caucho y microsílice (CCM). Se elaboraron 10 diseños de mezcla de CCM con una relación a/c de 0.50 y 340 kg cemento tipo I, reemplazos parciales de caucho de 0, 5, 10, 15 y 20% y microsílice de 0 y 2%, de arena y cemento respectivamente. Además, se incluyó un aditivo superplastificante MasterEase 3900 y un retardante MasterSet R800. La piedra empleada posee un TMN de 3/4" y cumple con la granulometría para Huso 67, la arena y el caucho granulado tienen módulos de fineza de 2.9 y 4.6 respectivamente. La propiedad de resistencia a la compresión fue tomada a los 1, 7 y 28 días de curado; y tracción a los 14 y 28 días de curado. Los resultados de la reología indicaron que las mezclas que contenían 20% de reemplazo de arena por caucho presentaron incompatibilidad con los aditivos lo que conllevo a una falta de consistencia en dichos diseños, con respecto a los demás diseños con reemplazo de caucho de hasta 15%, estos presentaron una mejor conservación de su asentamiento en el tiempo, una disminución en su peso unitario hasta en 8.4%, un aumento en el calor de hidratación inicial lo que conllevo a la obtención de mayores temperaturas del concreto y por último se observó un aumento en el contenido de aire hasta en 1.7%. Al incorporar microsílice en los diseños con caucho se observó que el asentamiento no presentó variaciones significativas, el peso unitario disminuyó en 1.9%, la temperatura del concreto aumentó y se obtuvieron mayores contenidos de aire hasta en 2.5%. Los resultados de las propiedades mecánicas indican que, a mayor contenido de caucho, disminuye la resistencia a la tracción hasta en 35.0% y a la compresión hasta en 43.3%; sin embargo, al adicionar microsílice a los diseños con caucho, la resistencia a la compresión aumentó hasta en un 9.8% y la resistencia a la tracción disminuyó hasta en un 14.8%. / This research analyzes, through an experimental study, the effects on the mechanical and rheological properties of structural concrete with incorporation of rubber and microsilica (CRM). In this investigation, 10 CCM mixture designs were developed with a w / c ratio of 0.50 and 340 kg of type I cement, partial replacements of rubber of 0, 5, 10, 15 and 20% and microsilica of 0 and 2%, of sand and cement respectively. In addition, a MasterEase 3900 superplasticizer additive and a MasterSet R800 retarder were included. The stone used has a maximum size of 3/4” and complies with the granulometry for Huso 67, sand and granulated rubber have fineness modulus of 2.9 and 4.58 respectively. The property of compressive strength was taken at 1, 7 and 28 days of curing; and tensile strength at 14 and 28 days of curing. The rheology results indicated that the mixtures containing 20% replacement of sand by rubber presented incompatibility with the additives, which led to a lack of consistency in these designs, with respect to the other designs with rubber replacement of up to 15%, these presented a better conservation of their slump over time, a decrease in their unit weight of up to 8.4%, an increase in the initial heat of hydration, which led to higher concrete temperatures and, finally, an increase of up to 1.7% in air content was observed. By incorporating microsilica in rubber designs, it was observed that the slump did not present significant variations, the unit weight decreased of up to 1.9%, the temperature of the concrete increased, and higher air of up to 2.5% contents were obtained. The results of the mechanical properties indicate that, the increase of the rubber content, the decrease of the tensile strength up to 35.0% and compressive strength up to 43.4%; however, when adding microsilica the compressive strength increased up to 9.8% and the tensile strength decreased up to 14.8%. / Trabajo de investigación

En los últimos años, el crecimiento poblacional ha representado un reto ingenieril para brindar calidad de vida a las personas mediante la construcción de edificios multifamiliares elaborados a base de concreto armado. Sin embargo, estos producen el 36% del consumo de energía y el 39% de emisiones de CO2 a nivel mundial. En este sentido, en el Perú en el año 2019, se produjo un estimado de 10,6 millones de toneladas de cemento y un consumo de 74.2 millones de toneladas de arena y piedra, siendo perjudicial para el medio ambiente. Por otro lado, las llantas en desuso se han incrementado en los últimos años, proyectándose para el 2020 un estimado de 50 mil toneladas; una vez desechadas, estas generan efectos perjudiciales para el ambiente, ya sea por desintegración natural o por su incineración. Dicho esto, el proyecto de investigación pretende brindar una propuesta para reducir el impacto ambiental implementando caucho, proveniente del reciclaje de llantas, y microsílice como reemplazos parciales de la arena y el cemento respectivamente, con el fin de obtener diseños de mezcla eco amigable y que cumplan con los requerimientos de resistencia y durabilidad para ser empleados en elementos verticales estructurales. En esta investigación, se empleó el caucho reciclado en 0, 5, 10 y 15% y la microsílice en 2% como reemplazo parcial de la arena y el cemento respectivamente. De esta manera, se evaluaron 10 diseños de mezcla de concreto en estado fresco, analizando sus propiedades de revenimiento, temperatura, contenido de aire y peso unitario; y en estado endurecido, lo concerniente a su resistencia a la compresión y tracción. Además, se empleó un modelo matemático para determinar su durabilidad en base al grado de permeabilidad al ion cloruro. Por último, se recopilaron los resultados de resistencia y propiedades en estado fresco, se añadió el análisis del costo por m3 de diseño, la cantidad de emisiones de CO2 y en base a estos criterios se realizó un ranking a fin de obtener tres mezclas óptimas. Los resultados indican que el concreto con caucho y microsílice en estado fresco aumenta el revenimiento en el tiempo y el contenido de aire, y disminuye la densidad. En estado endurecido disminuye la resistencia a la compresión, tracción y la durabilidad. Además, los costos se incrementan con respecto al convencional hasta en S/ 39.50 y se disminuye la huella de carbono hasta en 56.19 kg CO2 por metro cubico cuando se reemplaza 15% de arena por caucho y 2% de cemento por microsílice. / In recent years, population growth has represented an engineering challenge to provide quality of life to people through the construction of multi-family buildings made of reinforced concrete. However, these produce 36% of energy consumption and 39% of CO2 emissions worldwide. In this way, Peru in 2019, there was an estimated 10.6 million tons of cement and a consumption of 74.2 million tons of sand and stone, being harmful to the environment. On the other hand, disused tires have increased in recent years, with an estimated 50 thousand tons projected for 2020; once discarded, they generate harmful effects for the environment, either by natural disintegration or by burning. That said, the research project aims to provide a proposal to reduce the environmental impact by implementing rubber, from the recycling of tires, and microsilica as a partial replacement for sand and cement respectively, in order to obtain eco-friendly mix designs that comply with the requirements of resistance and durability to be used in vertical structural elements. In this research, recycled rubber was used in 0, 5, 10 and 15% and microsilica in 2% as a partial replacement for sand and cement respectively. In this way, 10 concrete mix designs were evaluated in a fresh state, analyzing their slump properties, temperature, air content and unit weight; and in the hardened state, concerning its resistance to compression and traction. In addition, a mathematical model was used to determine its durability based on the degree of permeability to chloride ion. Finally, the results of resistance and properties in fresh state were collected, the analysis of the cost per m3 of design, the amount of CO2 emissions was added and based on these criteria a ranking was carried out in order to obtain three optimal mixtures. The results indicate that concrete with rubber and microsilica in a fresh state increases slump over time and air content and decreases density. In the hardened state, the resistance to compression, traction and durability decrease. In addition, costs with respect to the conventional one by up to S / 39.50 and the carbon footprint is reduced by up to 56.19 kg CO2 per cubic meter when 15% of sand is replaced by rubber and 2% of cement by microsilica. / Tesis