CeraRAC

Proyecto: Revalorización de residuos industriales cerámicos mediante su introducción en hormigones ecosostenibles

Entidad financiadora: Generalitat Valenciana (Programa INVESTIGO 2022 para la contratación de jóvenes investigadores)

Presupuesto: 60.000 €

IP: Ana Piquer Vicent

Periodo: 2022-2024

Con el objetivo de favorecer la economía circular, se contempla el estudio de la incorporación de residuo cerámico de difícil salida comercial en hormigones ecosostenibles. Esta línea de trabajo  apoya la reutilización y el reciclaje de residuos analizando su viabilidad en soluciones constructivas que aumentarán la reciclabilidad de distintos materiales cerámicos. Así estos materiales reciclados quieren ser utilizados en la fabricación de hormigones sustituyendo el árido natural y también la utilización de dicho residuo como puzolana, sustituyendo parcialmente al cemento Portland utilizado tradicionalmente. Para ello se estudian materiales reciclados de dos procedencias distintas: 1) material reciclado procedente de mezcla de azulejos de pasta roja y pasta blanca, y 2) material reciclado de origen porcelánico. Este material viene suministrado por empresas fabricantes de baldosa cerámica de la zona de Castellón (cerca del 94% de la producción nacional procede de esta provincia), así como de empresas de tratamiento de residuos provenientes de la construcción.

El objetivo final de esta línea de trabajo es estudiar la revalorización del residuo cerámico en hormigones ecosostenibles. Para ello, se proponen dos vías: una se centra en favorecer la economía circular con la reutilización de residuos y otra que reduce el consumo de materiales de construcción.  

Dentro de esta línea de trabajo se pueden diferenciar dos partes. La primera parte consiste en la caracterización de los materiales y las propiedades básicas de los hormigones fabricados con estos áridos con distintos niveles de sustitución de los áridos naturales. La segunda parte consiste en el estudio de propiedades de elementos estructurales con estos hormigones, con el objetivo de escalar los resultados a un mayor nivel de aplicabilidad. En concreto, se plantean un estudio de aplicabilidad general para el diseño de hormigón armado analizando efectos en la adherencia de la armadura, y dos aplicaciones específicas seleccionadas por las características esperadas del árido cerámico. Una aplicación específica es el comportamiento a temperaturas moderadamente elevadas y la segunda aplicación específica es la introducción en pilares mixtos CFST (Concrete Filled Steel Tube)  que compensaría potenciales índices de lajas elevados gracias al confinamiento del núcleo. 

El personal investigador encargado de esta línea trabaja en las siguientes tareas: 

• Estudio del potencial de los residuos de industria cerámica para su uso como árido en hormigón.

• Caracterización de los materiales para uso como árido.

• Fabricación y caracterización de las propiedades básicas de los hormigones conteniendo distintos porcentajes de estos materiales reciclados.

• Aplicación general de los áridos cerámicos reciclados en hormigón armado.

• Efectos de la presencia de árido reciclado en la adherencia de armaduras pasivas de acero.

• Aplicaciones específicas de hormigones con áridos cerámicos reciclados.

• Mantenimiento de la resistencia en zonas cercanas a incendios: efectos de la presencia de árido reciclado en la resistencia frente a altas temperaturas (200-400ºC).

• Aplicación en pilares RACFST (Recycled Aggregate Concrete Filled Steel Tube). Estos pilares son pilares CFST rellenos de hormigón donde parte del árido natural necesario para la fabricación del hormigón es sustituido por árido reciclado. Elementos para estudiar el comportamiento seccional.