Ensayos de laboratorio para la caracterización geotécnica de residuos sólidos de construcción y demolición (RCD). Una revisión sistemática
DOI:
https://doi.org/10.14198/Sostenibilidad.28243Palabras clave:
residuos de construcción y demolición (RCD), ensayos de laboratorio, caracterización geotécnica, una revisión sistemáticaResumen
La progresiva demanda de materias primas en la construcción, sumada a una inadecuada gestión de residuos de construcción y demolición (RCD), exponen un desafío urgente para la sostenibilidad ambiental, especialmente para los países en desarrollo. Este trabajo siguió las directrices PRISMA que permitieron incluir doce estudios experimentales que investigaron las propiedades geotécnicas de los RCD como alternativa sostenible para sustituir a los materiales naturales. El objetivo de esta revisión sistemática fue abordar la caracterización geotécnica de residuos sólidos de construcción y demolición (RCD) a través de ensayos de laboratorio. Los resultados obtenidos indican que los RCD cumplen con los requisitos técnicos para ser utilizados como reemplazo de los áridos naturales en pavimentos, en el mejoramiento de suelos, en obras para zonas de bajo tránsito, reconformación morfológica de minas y como elementos estructurales. Esta investigación abarcó un análisis estadístico para establecer intervalos de confianza del 95% y nivel de significancia del 0,05 para los principales parámetros geotécnicos como la máxima densidad seca (1,81-1,90 g/cm3), óptimo contenido de humedad (12,3-13,8%), gravedad específica (2,45-2,61) y ángulo de fricción interna (49,5°-58,7°), que confirman la viabilidad del empleo de los RCD en obras de ingeniería civil. Finalmente, este estudio resalta el potencial de los RCD como materiales en la construcción civil sostenible, contribuyendo a reducir la extracción de recursos naturales y a mitigar los impactos ambientales y sociales asociados a la gestión de residuos. Además, los resultados obtenidos proporcionan una importante referencia para futuras investigaciones y validación de parámetros geotécnicos.
Citas
Azam, A., Gabr, A., Ezzat, H., Arab, M., Alshammari, T., Alotaib, E. y Zeiada, W. Life cycle assessment and pavement performance of recycled aggregates in road construction. Case Studies in Construction Materials. Volume 20, 2024, e03062, ISSN 2214-5095. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2024.e03062
Hidalgo, C., Carvajal, G., Hincapie, A., Muñoz, F. y Hernández, M. Mejoramiento del suelo mediante la sustitución de la mezcla de suelos procedentes de residuos de construcción y demolición (RCD). Buildings 2023, 13, 779. https://doi.org/10.3390/buildings13030779
Sharma, A., Shrivastava, N. Geotechnical Characterization of Construction and Demolition Waste Material Blended with Sandy Soil. Int. J. of Geosynth. and Ground Eng. 9, 43 (2023). https://doi.org/10.1007/s40891-023-00458-7
Islam, S., Islam, J. y Hoque, N. Improvement of consolidation properties of clay soil using fine-grained construction and demolition waste. Heliyon. Volume 8, Issue 10, 2022, e11029, ISSN 2405-8440, https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e11029
Al-Obaydi, M.A., Abdulnafaa, M.D., Atasoy, O.A. et al. Improvement in Field CBR Values of Subgrade Soil Using Construction-Demolition Materials. Transp. Infrastruct. Geotech. 9, 185-205 (2022). https://doi.org/10.1007/s40515-021-00170-x
Agarwal, A., Datta, M., Ramana, G.V., Soni, N.K., Satyakam, R. (2021). Geotechnical Characterization of Recycled Aggregates
(RA) Comprising of Mixed Waste from Construction & Demolition (C&D) Plants. In: Patel, S., Solanki, C.H., Reddy, K.R., Shukla, S.K. (eds) Proceedings of the Indian Geotechnical Conference 2019. Lecture Notes in Civil Engineering, vol 134. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-33-6370-0_17
Contreras-Llanes, M.; Romero, M.; Gázquez, M.J.; Bolívar, J.P. Recycled Aggregates from Construction and Demolition Waste in the Manufacture of Urban Pavements. Materials 2021, 14, 6605. https://doi.org/10.3390/ma14216605
Luo, X., Liu, G., Zhang, Y., Meng, T. y Zhan, L. Estimation of resilient modulus of cement-treated construction and demolition waste with performance-related properties. Construction and Building Materials. Volume 283, 2021, 122107, ISSN 0950-0618. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.122107
Zhang, J., Ding, L., Li, F. y Peng, J. Recycled aggregates from construction and demolition wastes as alternative filling materials for highway subgrades in China. Journal of Cleaner Production. Volume 255, 2020, 120223, ISSN 0959-6526, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120223
Zhang, J., Gu, F. y Zhang, Y. Use of building-related construction and demolition wastes in highway embankment: Laboratory and field evaluations. Journal of Cleaner Production. Volume 230, 2019, Pages 1051-1060, ISSN 0959-6526, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.05.182
Arulrajah, A., Piratheepan, J., Disfani, M. y Bo, M. Geotechnical and Geoenvironmental Properties of Recycled Construction and Demolition Materials in Pavement Subbase Applications. 2013. Journal of Materials in Civil Engineering, 1077-1088, 25, 8. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000652
Pacheco-Torgal F., Ding Y., Colangelo F., Tuladhar R. y Koutamanis A. (2020). Advances in Construction and Demolition Waste Recycling: Management, Processing and Environmental Assessment. Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819055-5.00001-2
Molins, F. y Serrano M. Bases neurales de la aversion a las perdidas en contextos economicos: revision sistematica segun las directrices PRISMA [The neural bases of loss aversion in economic contexts: a systematic review according to the PRISMA guidelines]. Revista de Neurología. https://doi.org/10.33588/rn.6802.2018276
Linares-Espinós, E., Hernández, V., Domínguez-Escrig, J., Fernández-Pello, S., Hevia, V., Mayor, J., Padilla-Fernández, B. y Ribal M. Methodology of a systematic review. Actas Urológicas Españolas. https://doi.org/10.1016/j.acuro.2018.01.010
Viñoles-Cosentino, V., Sánchez-Caballe, A., y Esteve-Mon, F.M. (2022). Desarrollo de la competencia digital docente en contextos universitarios. Una revisión sistemática. REICE. Revista Iberoamerica sobre Calidad, Eficacia y Cambio en Educación, 20(2), 11-27. https://doi.org/10.15366/reice2022.20.2.001
Grimalt-Álvaro, C. y Couso, D. (2022). ¿Qué sabemos del posicionamiento STEM del alumnado? Una revisión sistemática de la literatura. Revista de Investigación Educativa, 40(2), 531-547. https://doi.org/10.6018/rie.467901
ABRELPE. (2020). Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil. Projeto gráfico: Porta Romana Studio.
Cirelli, S. & Ulsen, C. (2023). Resíduos de construção e demolição: fundamentos sobre gestão e reciclagem. Universidade de São Paulo, Escola Politécnica. https://doi.org/10.11606/9786589190202
American Association of State Highway and Transportation Officials (2015). Standard Method of Test for Determining the Resilient Modulus of Soils and Aggregate Materials (AASHTO Designation: T 307-99 [2012]1).
Sánchez Molina, J., Sánchez Zúñiga J. y Bautista Ruiz, J. (2023). Economía circular: un aporte a través del aprovechamiento de los residuos de construcción y demolición (RCD) (1ra ed.). Ecoe Ediciones.
Proceedings of the Second International Symposium held by RILEM (the International Union of Testing and Research Laboratories for Materials and Structures) organized by the Building Research Institute, Ministry of Construction, Japan and co-organized by Nihon University, Japan (1988). Edited by Kasai, Y. (1988). Demolition and reuse of concrete and masonry. Volume two. Reuse of demolition waste (1ra ed.). Taylor & Francis.
Safiuddin, M. D., Salam, M. A. and Jumaat, M. Z. 2011. Effects of recycled concrete aggregate on the fresh properties of self-consolidating concrete. Arch. Civ. Mech. Eng. 11(4), 1023-1041. https://doi.org/10.1016/S1644-9665(12)60093-4
Assaad, J. and Harb, J. 2017. Formwork pressure of self-consolidating concrete containing recycled coarse aggregates. ACI Materials Journal. 114(3), 491-500. https://doi.org/10.14359/51689494
Tamanna, K., Tiznobaik, N., Banthia, N. and Alam, M. S. 2020. Mechanical properties of rubberized concrete containing recycled concrete aggregate. ACI Materials Journal. 117(3), 169-180. https://doi.org/10.14359/51722409
Islam, S., Islam, J., Robiul Hoque, N. and Hasan, K. 2023. Improving geotechnical properties of soil of hillock slope using crushed recycled concrete aggregates. Journal of Engineering Research. 11 (4), 293-300. https://doi.org/10.1016/j.jer.2023.100139
Arisha, A. M., Gabr, A. R., El-Badawy, S. M. and Shwally, S. A. (2018). Performance Evaluation of Construction and Demolition Waste Materials for Pavement Construction in Egypt. J. Mater. Civ. Eng. 30(2). https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002127
Xu, Y. (2019). In-situ shear strength of compacted demolition waste. Powder Technology. 352, 72-78. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2019.04.049
Saberian, M., Li, J., Boroujeni, M., Law, D. and Li, Ch. (2020). Application of demolition wastes mixed with crushed glass and crumb rubber in pavement base/subbase. Res., Con. and Rec. 156. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.104722
Ok, B., Sarici, T., Talaslioglu, T. and Yildiz, A. (2020). Geotechnical properties of recycled construction and demolition materials for filling applications. Transportation Geotechnics. 24. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2020.100380
Lu, Ch., Chen, J., Gu, Ch., Wang, J., Cai, Y., Zhang, T. and Lin, G. (2021). Resilient and permanent deformation behaviors of construction and demolition wastes in unbound pavement base and subbase applications. Transportation Geotechnics. 28. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2021.100541
Vivek Kumar, C., Palanisamy, M., Balakrishna, C., Pooja Sri Reddy, S. and Robert Ravi, S. (2022). Evaluation of strength characteristics and identifying the optimum dosage with the impact of partial replacement of recycled fine and coarse aggregate from construction and demolition waste. Materials Today: Proceedings. 66(4), 1699-1709. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.05.265
American Society for Testing and Materials, (2017). Standard Test Methods for Particle-Size Distribution (Gradation) of Soils Using Sieve Analysis (ASTM D6913/D6913M-17).
American Society for Testing and Materials, (2017). Standard Practice for Classification of Soils for Engineering Purposes (Unified Soil Classification System) (ASTM D2487-17e1).
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