Desde toallas de papel hasta tazas y botellas de plástico, los productos hechos con materiales reciclados impregnan nuestras vidas. Una excepción notable son los materiales de construcción. ¿Por qué no podemos reciclar el concreto de nuestra infraestructura deteriorada para usarlo como material en nuevos edificios y puentes?pregunta que está examinando un equipo de investigadores de la Universidad de Notre Dame.
"Si bien el concreto es el material de construcción más utilizado en la tierra, también es el más grande en términos de impacto ambiental", dijo Yahya "Gino" Kurama, profesor de ingeniería civil y ambiental y ciencias de la tierra, quien lidera la investigaciónesfuerzo ". Los agregados gruesos, como la roca triturada y la grava, constituyen la mayor parte de un volumen de concreto dado. Las operaciones de minería, procesamiento y transporte de estos agregados consumen grandes cantidades de energía y afectan negativamente la ecología de las áreas boscosas y los lechos de los ríos".
Un artículo reciente de un equipo de investigadores en la revista ciencia cuestionó si el impacto ambiental combinado de los humanos ha provocado que el planeta ingrese a una nueva época geológica, el "Antropoceno". Los científicos señalan el problema del concreto en particular, señalando que más de la mitad del concreto utilizado alguna vez se produjo en el pasado20 años.
"A través de mi investigación, quiero contribuir a los esfuerzos para reducir estas demandas en nuestro medio ambiente natural reduciendo la necesidad de agregados gruesos naturales", dijo Kurama. "Especialmente en los próximos años, la renovación y el reemplazo del envejecimiento de nuestra naciónla infraestructura dará como resultado tanto un aumento en la oferta de escombros de concreto viejos como la demanda de concreto nuevo. Necesitamos estar mejor preparados para utilizar este recurso en crecimiento a un nivel superior, que es en lo que se enfoca mi investigación ".
La mayor barrera para el uso de concreto reciclado ha sido la variabilidad e incertidumbre en la calidad y las propiedades del material reciclado y cómo esta variabilidad afecta la resistencia, rigidez y durabilidad de las estructuras de concreto reforzado. El equipo de Kurama está tratando de desarrollar una comprensión de cómoel uso de concreto reciclado afecta el comportamiento de las estructuras de concreto reforzado, de modo que los edificios que usan grandes cantidades de material reciclado pueden diseñarse para la seguridad y para cumplir su propósito previsto sin consecuencias indeseables en el rendimiento.
"Gran parte de la investigación hasta la fecha y el estado de la práctica relacionado con el uso sostenible del concreto estructural se ha centrado en el reemplazo parcial del cemento con subproductos industriales, como cenizas volantes, escorias y humo de sílice", dijo Kurama ".En comparación, la conservación de los agregados gruesos se ha ignorado en gran medida en los Estados Unidos, lo que resulta en una gran brecha de conocimiento relacionada con este material ".
El grupo de investigación de Kurama fue el primero en investigar materiales reciclados de una gran cantidad de fuentes, estudiando así la variabilidad inherente en la calidad y las propiedades del material. Su investigación también abordó el comportamiento de deflexión, o cuánto se deformaría una estructura durante un períodolargo período de uso por primera vez en condiciones normales de carga y ambientales del día a día, así como potencial para el uso de agregados reciclados en la industria del hormigón prefabricado.
"Nuestra investigación inicial estudió la variabilidad de 16 fuentes de agregados reciclados en el Medio Oeste y cuantificó formas de precalificar el material para aplicaciones estructurales", dijo Kurama. "A través de una asociación con la Universidad de Texas en Tyler y la Universidad Estatal de Nuevo México, ahora estamos ampliando este estudio a muchas más fuentes del este, sur y suroeste de EE. UU. También estamos analizando la durabilidad y el costo del ciclo de vida, en comparación con los agregados naturales y los efectos de los agregados de concreto reciclado en concreto pretensado.Debido a la falta de conocimiento hasta la fecha, el uso de agregados reciclados en los EE. UU. Se ha limitado principalmente a aplicaciones no estructurales, como aceras y carreteras, a pesar de que la calidad del material es generalmente significativamente mayor que la requerida en estas aplicaciones.El objetivo final es desarrollar los antecedentes y métodos de ingeniería necesarios para la utilización más amplia de agregados de concreto reciclado en concreto estructural, como in edificios "
Sus resultados podrían ser utilizados por ingenieros para diseñar estructuras de concreto que incorporen cantidades variables de agregados de concreto reciclado que tengan menos impacto ambiental que las estructuras de concreto hechas con agregados naturales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Notre Dame . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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