Análisis de los Residuos de Construcción y Demolición (RCD) en Colombia según las propiedades y clasificación propuestas en la Guía Española de Áridos Reciclados
Jhon Jairo Jurado Villegas Pedro Fernando Ortiz Díaz
Universidad Católica de Colombia Facultad de Ingeniería
Programa de Especialización en Ingeniería de Pavimentos Bogotá D.C.
2021
Análisis de los Residuos de Construcción y Demolición (RCD) en Colombia según las propiedades y clasificación propuestas en la Guía Española de Áridos Reciclados
Jhon Jairo Jurado Villegas Pedro Fernando Ortiz Díaz
Trabajo de grado presentado para optar al título de Especialista en Ingeniería de Pavimentos
Docente
Camilo Ernesto Herrera Cano PhD. en Ingeniería
Universidad Católica de Colombia Facultad de Ingeniería
Programa de Especialización en Ingeniería de Pavimentos Bogotá D.C.
2021
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.es
Dedicatoria
El sincero homenaje por este logro en mi vida lo ofrezco a ese ser supremo, quien guía continuamente mis pasos….
A mis hijos María Fernanda y a mi Bebé que viene en camino, quienes aportan inspiración y orgullo a mis días.
A mi hermosa esposa María Paula, quien, con su bondad, paciencia y apoyo sincero, me brinda ese toque necesario de tranquilidad…
A todos mis familiares y amigos que apoyaron mi camino durante este proceso
Infinitos Agradecimientos
Jhon Jairo Jurado Villegas
Dedicatoria
Principalmente Agradezco a Dios por la vida y la oportunidad de culminar una meta más en mi vida, por darme la fuerza suficiente y la sabiduría para salir triunfante.
A mi padre Pedro Nel Ortiz y mi madre Gloria Díaz, por ser la luz y fuerza en mi vida, que día tras día me han enseñado el valor de perseverar a pesar de los tropiezos, siempre han creído y confiado en mis capacidades para lograr lo impensable.
A toda mi familia, amigos y personas que me aconsejaron y apoyaron fielmente durante este proceso, para que se hiciera realidad, infinitamente gracias.
Pedro Fernando Ortiz Díaz
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Tabla de Contenido
Pág.
1. Introducción 9
2. Generalidades 10
2.1 Línea de Investigación y tipo de investigación 10
2.2 Planteamiento del Problema 10
2.1.1 Pregunta de investigación 12
2.1.2 Variables del problema 13
3. Justificación 13
4. Objetivos 15
4.1 Objetivo general 15
4.2 Objetivos específicos 15
5. Marcos de referencia 15
5.1 Marco teórico 15
5.1.1 Clases de demoliciones 15
5.1.2 Proceso de selección o clasificación de material reciclado 18
5.1.3 Trituración del material 21
5.1.4 Ensayos pertinentes al agregado para garantizar su calidad y funcionalidad 22
5.2 Marco conceptual 25
5.2.1 Granulometría 25
5.2.2 Índice de Lajas 26
5.2.3 Absorción 27
5.2.4 Densidad 27
5.2.5 Equivalente de Arena 28
5.2.6 Azul de Metileno 28
5.2.7 Coeficiente de Limpieza 29
5.2.8 Los Ángeles 29
5.2.9 Plasticidad (límites de atterberg) 30
5.2.10 Contaminantes Orgánicos 31
5.2.11 Sales 31
5.2.12 Sulfatos 31
6
5.2.13 Yeso 32
5.2.14 Lixiviados 32
5.3 Marco jurídico 34
5.3.1 Responsabilidad Ética Profesional 34
5.3.2 Responsabilidad Civil 35
5.3.3 Responsabilidad Fiscal 35
5.3.4 Responsabilidad Normativa 35
5.4 Marco geográfico 38
5.5 Marco demográfico 43
5.6 Estado del arte 46
6. Metodología 59
6.1. Consulta bibliográfica 59
6.2 Selección de información 59
6.3 Análisis de la información recolectada 59
6.4 Conclusiones de la investigación 60
7. Resultados esperados 60
7.1 Esquema de Producción de Plantas de Reciclaje 60
7.1.1 Fuente de Ingreso 60
7.1.2 Control de Admisión 61
7.1.3 Zona de descargue y clasificación 61
7.1.4 Limpieza 63
7.1.4 Trituración 64
7.1.5 Áridos Reciclables Entregables 67
7.1.6 Esquema Final 68
7.2 Ficha Técnica Normas y Ensayos 68
7.3 Recomendaciones Lixiviados 76
7.3.1 Alteraciones por lixiviados 79
7.4 Conclusiones Generales 80
8. Bibliografía 81
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Lista de Figuras
Pág.
Figura 1. Comparativo proceso de demolición ... 16
Figura 2. Técnicas de demolición ... 17
Figura 3. Materiales sobre los que se puede realizar aprovechamiento ... 18
Figura 4. Proceso de aprovechamiento ... 19
Figura 5. Tamices y morfología ... 26
Figura 6. Tamices para determinar granulometría ... 27
Figura 7. Expresión cálculo CD ... 29
Figura 8. Equipo para realizar prueba de Los Ángeles ... 30
Figura 9. Pruebas de lixiviación centrales ... 33
Figura 10. Mapa Suelo Urbano y de Expansión Bogotá D.C. ... 39
Figura 11. Área Licenciada Según Unidad de Planeamiento Zonal 2016 Bogotá D.C. ... 40
Figura 12. Mapa Oficial Físico Político de Colombia 2012 ... 42
Figura 13. Evolución de la Población ... 43
Figura 14. Disposición de la población según edad y sexo en Bogotá. ... 44
Figura 15. Cambios en el tiempo, del número de hogares, personas y tasas de crecimiento. ... 44
Figura 16. Hogares según número de personas ... 45
Figura 17. Estructura de la población ... 46
Figura 18. Clasificación de residuos de la construcción y la demolición RCD ... 50
Figura 19. Curva granulométrica admisible para reciclaje ... 51
Figura 20. Generación de los RCD en Bogotá ... 52
Figura 21. Solidez frente a la Compresión vs Tiempo ... 56
Figura 22. Diagrama Institución de Tratamiento RCD... 57
Figura 23. Clasificación de Áridos Reciclados Aprovechables... 63
Figura 24. Esquema Planta Reciclaje ... 68
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Lista de Tablas
Pág.
Tabla 1. Diagrama general planta de reciclaje ... 20
Tabla 2. Tipos de agregados según conformación del material ... 21
Tabla 3 Características de las máquinas de machaqueo... 22
Tabla 4. Pruebas en la fase de revisión ... 22
Tabla 5. Comparativa España y Colombia ... 23
Tabla 6. Gestiones de RCD autorizados ... 47
Tabla 7. Residuos producidos en Bogotá. ... 52
Tabla 8. Requisitos de Granulometría ... 58
Tabla 9. Prestaciones de los procesos de pulverización o trituración ... 65
Tabla 10. Estudios Japoneses Referenciados por la Guía Española... 66
Tabla 11. Análisis Comparativo de niveles de tránsito y clases de uso para carreteras entre las normas Colombianas y Españolas ... 70
Tabla 12. Análisis Comparativo de niveles de tránsito, clases de uso, aplicaciones y materiales áridos de reciclados RCD a utilizar como Bases y Subbases granulares en carreteras entre normas Colombianas y Españolas ... 71
Tabla 13. Análisis Comparativo de granulometrías utilizadas en la aplicación de materiales áridos de reciclados RCD para Bases y Subbases granulares en carreteras entre normas Colombianas y Españolas ... 72
Tabla 14. Análisis de Requisitos geométricos, físico-mecánicos, químicos y ambientales de los áridos de reciclados RCD para Bases y Subbases granulares a utilizar en carreteras 72 Tabla 15. Valores límite para los residuos admisibles en vertederos para residuos inertes ... 74
Tabla 16. Frecuencias de ensayos a realizar según clase de áridos reciclados RCD para Bases y Subbases granulares a utilizar en carreteras ... 75
Tabla 17. Modelo Danés de Categorización de Desechos ... 78
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1. Introducción
El constante cambio climático presenciado durante los últimos años, ha disparado las alarmas tanto en entidades gubernamentales como privadas, lo anterior, para intentar disminuir el impacto y en esencia la huella de carbono que dejan múltiples actividades humanas, algunas de ellas son: la generación de energía, prácticas en agricultura, ganadería, medios de transporte, los residuos propios de labores industriales y los edificios. Los esfuerzos de las entidades gubernamentales para proponer estrategias que generen un cambio en el sistema de producción que actualmente desarrolla la sociedad, enfocados en la disminución del uso de recursos vírgenes de la naturaleza y la reutilización de materiales ya dispuestos en diversas industrias.
Las actividades constructivas modernas no son la excepción, y en ellas se busca aportar a la consecución de las metas propuestas para mitigar el impacto medioambiental, una forma de apoyo se ve representada por la reutilización de agregados en obras ingenieriles, es decir, en el mundo, las actividades de construcción consideran el hecho de utilizar Residuos de Construcción y Demolición (RCD) como base para elaborar construcciones, de esta forma se disminuye la extracción de recursos naturales como agua, hormigón, arcilla, cal, etc.
Es por ello que se busca determinar con claridad las características geométricas, físicas y químicas en los agregados, para garantizar un mejor aprovechamiento y múltiples beneficios para las empresas constructoras, dichos beneficios pueden ir desde la parte netamente ambiental como el menor impacto en hábitats o ecosistemas que se ven afectados por el vertido de RCD de forma indiscriminada, la baja contaminación de las fuentes hídricas existentes en la superficie y de manera subterránea hasta la parte económica que de cierta forma se beneficia en tanto la inversión en materias primas podría disminuir considerablemente.
Por último, aunque se propenda por el uso de materiales RCD, para el caso de Colombia, existe una escasa investigación y reglamentación relacionada con el manejo de los RCD, impidiendo entonces beneficiarse de la reutilización y trayendo a colación inconvenientes ambientales que se suscitan a raíz del vertido de RCD a cielo abierto.
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2. Generalidades 2.1 Línea de Investigación y tipo de investigación Línea de Investigación
El proyecto aborda la línea de “Materiales”, donde se desarrollan investigaciones orientadas a entender relaciones estructura-propiedad de materiales utilizados en procesos de construcción de obras civiles. Dichos materiales pueden ser tanto de procedencia natural como reciclada, atendiendo a las diversas normas y estrategias tanto para los apartados de construcción como ambientales.
Tipo de Investigación: descriptiva, en tanto se busca caracterizar las propiedades geométricas, físicas y químicas de los desechos de construcción y demolición.
2.2 Planteamiento del Problema
De acuerdo a los datos recopilados por el DANE (2021) en mayo de 2021 se licenciaron 1.724.026 m² para obras de ingeniería civil, 803.060 m² más en comparación con mayo del año 2020 (920.966 m²), situación que produjo un incremento de 87,2% en el área licenciada. El anterior resultado demuestra la expansión de 92,9% en el área destinada para vivienda y de 66,3% para los destinos no habitacionales.
En ese sentido, los materiales producto de los desechos producidos en los procesos construcción, demolición y rehabilitación de estructuras civiles, conformados como sigue:
agregados, ladrillos, cerámicos, panel yeso, concreto, mortero, acero entre otros, quienes reciben el nombre de Residuos de Construcción y Demolición (RCD), cobran especial relevancia, y más aún, cuando en la industria de la construcción existe una tendencia a utilizar este tipo de materiales, para disminuir los recursos económicos utilizados en la disposición final y superar inconvenientes de aprovisionamiento.
Según Santos, Monercillo y García (2011) los Residuos de Construcción y Demolición generan repercusiones ambientales negativas en diferentes medios como el inerte, el biótico y el humano, algunas de ellas se pueden observar a través de la extracción de energía y el uso de materiales naturales, posible contaminación de fuentes hídricas, pérdida de hábitat por la ocupación de suelos para el vertido y la pérdida de calidad en los suelos que han recopilado residuos, así como también se observa el ruido, las vibraciones
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por el tráfico de vehículos pesados, tanto en la extracción como en el vertido, la
degradación paisajística en entornos eminentemente naturales y urbanos por el vertido, la extracción y la acumulación de residuos en solares, descampados y márgenes de calles y caminos respectivamente.
Atendiendo al anterior supuesto, múltiples países han desarrollado fichas técnicas y diversas normativas para regular y aprovechar el uso de materiales RCD, por ejemplo: en Egipto, se ha construido un código para mezclas de agregados de hormigón y se ha identificado sus propiedades para establecer algunos estándares mínimos de calidad que consideran: una densidad relativa > 95%, una gravedad específica a granel bajo la norma ASTM C-127 y una absorción de agua de máximo 10%; en Irán, se realizan test de
absorción y densidad tanto para agregados gruesos y finos reglamentados por los estándares ASTM D854-92 y ASTM C128-12 respectivamente, así como pruebas de compactación (AASHTO T180), de abrasión Los Ángeles (ASTM C131), de arena equivalente (ASTM D2419), solidez del sulfato (AASHTO T104), CBR (AASHTO T193).
En Malasia se trabaja con agregado de hormigón reciclado y el Departamento de Obras Viales para el material base de la carretera establece siete requisitos, como se observa: el índice de plasticidad, el valor de trituración agregado (ACV), el índice de descamación, la solidez, el valor CBR, el valor equivalente de arena y la gradación de los agregados; en China, se clasifica el agregado entre grueso y fino, cada uno de ellos tiene pruebas por separado, se tiene en cuenta la asimilación de agua y la densidad (método T0304-2005), el porcentaje de rotura y el límite líquido (método T0316-2005) y el índice de plasticidad (método T0312-2005.
En Brasil, se realizan ensayos físicos como: la composición (NBR 15116/04), absorción de agua (ASTM C127/07), forma de granos (DNERME 086/94), distribución granulométrica (ASTM C136/06), compactación y quiebra de partículas (DNER-ME 398/99), compactación proctor (ASTM D698/07 e D1557/07), y ensayos mecánicos como:
capacidad de soporte California (ASTM D1883/07) y módulo de resiliencia (AASHTO T307/99).
España destaca con su Guía Española de Áridos Reciclados Procedentes de
Residuos de Construcción y Demolición (RCD) que legalmente se basa en el Plan Nacional
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de Residuos de Construcción y Demolición (PNRCD) 2001-2006. Además, dicha guía establece relaciones de propiedades técnicas, ensayos de caracterización y compara diversas normativas como la International Union of Laboratories and Experts in
Construction Materials, Systems and Structures (RILEM), la BS y la DIN, todas y cada una de ellas internacionales y mundialmente aceptadas.
En Colombia, el panorama de normatividad y ensayos sobre los materiales RCD dista de estar completo en su totalidad, tan solo existen algunos ensayos aislados que se sustentan en las normas I.N.V. E-126, I.N.V. E-121, I.N.V. E-218, I.N.V. E-133, I.N.V. E- 217, I.N.V. E-222 y I.N.V. E-142, principalmente utilizados para evaluar materiales
vírgenes, sin embargo, pese a la inexistencia de fichas técnicas y normatividad, los RCD se evalúan con estos estándares y ensayos. Dichos ensayos tienen en cuenta valores de
referencia para el plástico y la plasticidad, el contenido de materia orgánica, el desgaste los ángeles, la absorción y porosidad, la prueba de proctor y equivalente de arena.
No obstante, la existencia de fichas técnicas que regulen y establezcan
recomendaciones para el aprovechamiento de materiales RCD es nula, la gran mayoría de ensayos y métodos se aplican sobre materiales naturales, hecho que imposibilita proponer recomendaciones técnicas que promuevan utilizar materiales RCD como granular en firmes y/o en rellenos y explanaciones, así como también, las posibles indicaciones para ejecución de obras que emplean los RCD, en pocas palabras, se desconoce los beneficios del
aprovechamiento de materiales RCD.
Entonces, se hace necesario caracterizar de forma detallada los RCD, atendiendo a normas internacionales que ya se encuentran contempladas en la Guía Española, para establecer las bases técnicas y normativas que permitan aprovechar materiales RCD en obras de ingeniería civil, acción que a largo plazo generará un incremento en el desarrollo del país teniendo en cuenta que el uso indiscriminado de recursos naturales afecta el medio ambiente, deteriorando lenta pero sustancialmente el bienestar de las personas.
2.1.1 Pregunta de investigación
¿Cómo analizar los Residuos de Construcción y Demolición (RCD) en Colombia según las propiedades y clasificación propuestas en la Guía Española de Áridos Reciclados?
13 2.1.2 Variables del problema
Las variables que se considerarán para el desarrollo de la presente investigación son las descritas a continuación:
Calidad del Proceso de Producción de materiales RCD: se entiende por proceso de producción de materiales RCD, aquel conjunto de fases sucesivas llevadas a cabo al interior de una planta debidamente acondicionada para transformar los RCD en material aprovechable para obras de construcción.
Propiedades de los RCD: son aquellas características de los RCD que deben ser analizadas para garantizar las condiciones mínimas de calidad de un material que será utilizado en obras de construcción.
3. Justificación
En Colombia, el aprovechamiento de los (RCD) no se considera un campo de interés para la construcción, reflejo de ello es la mínima normatividad y/o recomendaciones necesarias para asegurar parámetros en los materiales como pueden ser la calidad y la funcionalidad. Al realizar una revisión documental se detallan normas de INVIAS como: que tiene que ver con propiedades como la plasticidad, la materia orgánica, el desgaste, el equivalente de arena, la asimilación de agua y la porosidad, la compactación, etc. Sin embargo, las anteriores directrices se especializan en materiales granulares vírgenes, excluyendo en su totalidad a los RCD.
Por otro lado, países como Brasil o España han adelantado investigaciones y avances en cuanto al aprovechamiento de los RCD, por ejemplo, en Brasil se tienen en cuenta algunos ensayos físicos de composición, donde se busca determinar los materiales que conforman el agregado reciclado de RCD, la norma brasileña que se aplica es la NBR 15116/04; de absorción de agua, bajo la norma ASTM C127/07; de forma de granos (granulometría); de compactación y quiebra de partículas, teniendo en cuenta la norma DNER-ME 398/99, y algunos ensayos mecánicos como la Capacidad de Soporte California (CBR), bajo la norma ASTM D1883/07 y el módulo de resiliencia, considerando la norma AASHTO T307/99.
Por su parte, en España, los avances son aún más precisos, en tanto se cuenta con la Guía Española de Áridos Reciclados Procedentes de Residuos de Construcción y Demolición (RCD), en ella se indican algunas propiedades geométricas: granulometría bajo UNE EN
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933-1:1998, la cantidad de lajas atendiendo a la norma UNE EN 933-3, físicas: absorción / densidad en concordancia con la norma UNE EN 1097-6, de limpieza teniendo en cuenta la norma UNE 146130, de equivalente de arena considerando la norma UNE EN 933-8, y químicas: contaminantes orgánicos bajo la norma UNE EN 1744-1:1999, así como también se realiza una clasificación de los RCD dependiendo del lugar de procedencia de los materiales que conforman el agregado, se revisa el proceso por el cual pasan los RCD en una planta de producción y se propone valores mínimos que los RCD alcanzarán para ser aprovechados en la industria de la construcción.
Ahora bien, a pesar de la escasa normatividad relacionada con los materiales RCD, su producción en Colombia es significativa, lo que representa un tema de especial relevancia si consideramos que la disposición final no está regulada por ninguna entidad competente.
Así lo demuestra Martínez (2014) al sostener que la producción de RCD en Bogotá para el año 2012 fue de aproximadamente 5.500.000 m3 que se vertieron en 16 lugares ilegales que han sido localizados por el Distrito, y a pesar de que existen dos plantas (Cantarrana y Cemex La Fiscala) con esquemas de disposición aprobados, su presencia se ve reducida y los residuos generan inconvenientes ambientales para el Distrito.
Entonces, resulta preocupante que cuantiosos desechos resulten un pasivo ambiental para la ciudadanía, porque se evidenciará un deterioro progresivo del ambiente y una disminución en el bienestar de los habitantes de la región.
Una escasa supervisión sobre los RCD, genera repercusiones ambientales que influyen en la tranquilidad de los habitantes, lo anterior, considerando que en la mayoría de casos los RCD llegan a sitios no autorizados, cerca de fuentes de agua y ecosistemas visiblemente afectados, generando una contaminación, no solo de suelos y agua sino también visual y estética, ya que estos residuos son vertidos en cantidades notables y no tienen uso específico, es decir, permanecerán en un mismo sitio hasta que la naturaleza se encargue de absorberlos, impidiendo el ciclo natural y las relaciones de los seres vivos que habitan el ecosistema. Además, la contaminación ambiental puede ir más allá de la superficie donde se encuentran los RCD, porque también es probable que se afecten las aguas subterráneas, ya que no se realiza ningún tipo de prueba, como por ejemplo ensayos de lixiviados que garanticen la pureza de los materiales que los conforman.
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En conclusión, mantener un control constante sobre los RCD, que incluya, la elaboración de recomendaciones, fichas técnicas con requisitos mínimos o propiedades a evaluar, normatividad, etc. Supone una minimización de repercusiones de índole ambiental como el uso desmedido de recursos naturales, la contaminación de aguas o ecosistemas, también de índole económico, ya que permite la disminución de costos y la consecución de metas en proyectos de construcción, considerando que los ensayos y el correcto tratamiento de los RCD garantice el cumplimiento de condiciones iguales o mejores que los materiales naturales, para poder suplir su necesidad en obras de construcción a mediana y gran escala, del mismo modo sería viable controlar los depósitos ilegales, es decir, se propondría una posible ruta que los RCD deben seguir y así evitar que terminen a la intemperie generando los inconvenientes antes listados, además, de estar a la vanguardia con países como España o Brasil, donde la disposición final de los RCD se encuentra regulada y es materia de investigación.
4. Objetivos 4.1 Objetivo general
Analizar los Residuos de Construcción y Demolición (RCD) en Colombia según las propiedades y clasificación propuestas en la Guía Española de Áridos Reciclados.
4.2 Objetivos específicos
● Determinar el impacto ambiental de los RCD a través del análisis de lixiviación.
● Establecer un esquema de producción de las plantas de reciclaje con el propósito de garantizar una determinada calidad y composición del producto reciclado en Colombia.
● Identificar los ensayos requeridos para los materiales RCD, garantizando una normatividad y funcionalidad adecuada en obras de construcción civil.
5. Marcos de referencia 5.1 Marco teórico
5.1.1 Clases de demoliciones
Comprender cómo se generan los RCD, beneficia la reutilización llevada a cabo por profesionales de la ingeniería en plantas de reciclaje autorizadas, ya que es posible
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determinar con facilidad los componentes que forma el agregado y por ende realizar el tratamiento pertinente, en la Figura 2, se detallan algunas técnicas de demolición propuestas por el British Standard Code of Practice for Demolition, demolición por máquinas,
demolición manual, demolición química y demolición por ráfaga de agua. Aquí es
interesante anotar que la demolición por explosivos hace parte de la demolición por agentes químicos.
Además, se plantea una comparación del proceso de demolición propuesta por Pranav, Pitroda y Bhavsar (2015) señalado en la Figura 1.
Figura 1. Comparativo proceso de demolición
Nota. En la figura se detalla el proceso de demolición convencional y el modelo propuesto.
Fuente: Pranav, Pitroda y Bhavsar (2015)
17 Figura 2. Técnicas de demolición
Nota. En la figura se detalla con precisión varias técnicas de demolición. Fuente: Arham (2013)
18
5.1.2 Proceso de selección o clasificación de material reciclado
Es importante abordar la forma como se realiza la reutilización de los RCD, cada fase y procedimiento realizado será crucial para conseguir los objetivos de reutilización de materiales perseguidos a mediano plazo, una falla por negligencia o desconocimiento supone mayores costos en el proceso y en el peor de los casos el desaprovechamiento total.
Por otra parte, la clasificación del material reciclado se hace necesaria para
comprender su comportamiento tanto al interior de la planta de reciclaje como en el campo de aplicación, que bien pueden ser obras pequeñas y de menores cuantías o grandes obras de ingeniería como los rascacielos, puentes, subterráneos, autopistas, etc. En la Figura 3 se puede observar algunos materiales sobre los que se puede realizar aprovechamiento, la Figura 4 expone el aprovechamiento que realiza la empresa colombiana GRECO.
Además, de acuerdo a lo planteado por Terzaghi et al. (citado por Guaje, 2020) la caracterización de materiales se entiende como “la determinación de las características que rigen el comportamiento de una partícula o grano del elemento a través del estudio de sus propiedades; estas pueden ser físicas, químicas, térmicas, ópticas, mecánicas, etc.” (p.16).
Figura 3. Materiales sobre los que se puede realizar aprovechamiento
Nota. La figura muestra algunos materiales que pueden ser reutilizados. Fuente: Granulados Reciclados de Colombia GRECO (2020)
19 Figura 4. Proceso de aprovechamiento
Nota. En la figura, se detalla con claridad el proceso de aprovechamiento. Fuente:
Granulados Reciclados de Colombia GRECO (2020)
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Así como en Colombia existe la empresa GRECO que maneja parte de la cuota de mercado de la reutilización de los RCD, es importante indicar un diagrama de acciones de reciclaje realizadas en España, país donde se ha detallado un gran avance en este campo.
Tabla 1. Diagrama general planta de reciclaje
Fase Clase de procedimiento Procedimiento
Ingreso A mano Supervisión de color, olor y
textura
A mano y/o digital Documentos iniciales A mano Detección de contaminantes
A mano y/o digital Pesado
A mano Almacenamiento por
agregados que ingresan
Tratamiento inicial A mano División manual
Con máquinas División por máquinas
Pre filtrado Con máquinas Alimentar prefiltrador Trómel
Categorización y depuración
Con máquinas Compartimiento de triaje
Con máquinas Trómel
Electroimanes Lavadoras Sopladoras Máquinas para generar
ciclones Machacado inicial y
colateral
Con máquinas Mandíbulas
Impacto Conos
Filtrado Con máquinas Cinta y filtradora
Nota. La tabla describe el proceso realizado en cada etapa que recorre el RCD en una planta de reciclaje. Fuente: Adaptación Proyecto GEAR (2021).
Considerando el gran avance que tiene España sobre el manejo de los RCD, se hace necesario detallar una propuesta de categorización completamente válida al basarse en la conformación del agregado. Cada grupo que se expone en la Tabla 2 tiene utilidades
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específicas y puede ser tratado bajo las normas y técnicas diseñadas para obtener una mayor relación costo-beneficio, impidiendo el incremento de costos y un posible aprovechamiento a largo plazo.
Tabla 2. Tipos de agregados según conformación del material
Sigla Denominación Perfil
ARH Áridos Reciclados de
Hormigón
P + H >90%
C < 10%
A < 5%
X < 1%
ARMh Áridos Reciclados Mixtos de Hormigón
P + H > 70%
C < 30%
A < 5%
X < 1%
ARC ARMc
Áridos Reciclados de Cerámicos
Áridos Reciclados Mixtos de Cerámicos
P + H > 70%
C < 30%
A < 5%
X < 1%
ARC ARMc
Áridos Reciclados de Cerámicos
Áridos Reciclados Mixtos de Cerámicos
P + H < 30% C < 30%
A < 5%
x < 1%
C > 70%
A < 5%
X < 1%
ARMa Áridos Reciclados Mixto con Asfalto
5% < A < 30%
X < 1%
Nota. La tabla muestra una propuesta para la categorización de los RCD de acuerdo a su composición, P: Piedra, H: Hormigón, C: Cerámico, A: Asfalto, X: Materiales Impropios.
Fuente: Proyecto GEAR (2021).
5.1.3 Trituración del material
La trituración del material será un punto de partida esencial para generar agregados aprovechables en obras de construcción, el uso de una máquina específica generará variaciones en las propiedades del material, por ejemplo, el uso de mandíbulas en la máquina de trituración representa un desgaste bajo, pero el uso de una máquina de impacto ocasiona un desgaste alto. En la Tabla 3 se observa la relación detallada propuesta por el Proyecto GEAR (2021).
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Tabla 3 Características de las máquinas de machaqueo
Característica De quijada De cono De impacto
Capacidad Alta Media Bajo
Valor de producción Bajo Medio Alto
Deterioro Bajo Bajo Alto
Calidad del agregado Baja Medio Alto
Cantidad de finos Bajo Medio Alto
Uso de energía Bajo Medio Alto
Nota. Se observa la relación entre los equipos de machaqueo y las propiedades modificadas. Fuente: Proyecto GEAR (2021).
5.1.4 Ensayos pertinentes al agregado para garantizar su calidad y funcionalidad Tabla 4. Pruebas en la fase de revisión
Características Pruebas de Control Normatividad
Geométrica Granulometría UNE EN 933-1:1998
Índice de Lajas UNE EN 933-3
Física Absorción / Densidad UNE EN 1097-6
Composición EN 933-11:2009
Equivalente de Arena EN 933-11:2009 Azul de Metileno (cuando
aplicable)
UNE-EN 933-9:1999
Limpieza UNE 146130
Los Ángeles UNE EN 1097-2
Plasticidad (límites de Atterberg) UNE 103104
Química Azufre UNE EN 1744-1:1999
Contaminantes Orgánicos UNE EN 1744-1:1999 (APDO 15.1)
Sales NLT 114
Sulfatos en Agua UNE EN 1744-1:1999
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Sulfatos en Ácido UNE EN 1744-1:1999
Yeso NLT 115
Nota. Se describe las normas utilizadas en cada uno de los ensayos realizados a los RCD.
Fuente: Adaptación Proyecto GEAR (2021).
Tabla 5. Comparativa España y Colombia
España Colombia
Propiedades Ensayo de Control Norma Adoptada
Ensayo de Control
Norma Adoptada Geométrica Granulometría UNE EN
933-1:1998
Granulometría INVIAS E-123
Índice de Lajas UNE EN
933-3
Índices de alargamiento y aplastamiento
INVIAS E-230
Caras
Fracturadas
INVIAS E-277
Angularidad de
la fracción fina
INVIAS E-239
Física Absorción/Densidad UNE EN 1097-6
C.B.R
Resistencia del material
INVIAS E-148
Ensayo
modificado de compactación
INVIAS E-142
Composición EN 933-
11:2009
Equivalente de
arena
UNE EN 933-8
Equivalente de arena
INVIAS E-133
Azul de metileno UNE EN
933-9:1999
Valor de azul de metileno
INVIAS E-235
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Limpieza UNE 146130 Contenido de
terrones de arcilla y partículas deleznables
INVIAS E-211
Los Ángeles UNE EN
1097-2
Desgaste Maquina de los Ángeles
INVIAS E-218
Degradación por
abrasión - Micro-deval
INVIAS E-238
Evaluación de
resistencia mecánica por el método del 10%
de finos
INVIAS E-224
Perdida en
ensayo de solidez en sulfatos (Sulfato de Sodio - Sulfato de magnesio)
INVIAS E-220
Plasticidad (Limites de Atterberg)
UNE 103104 Limite liquido INVIAS E-125
Índice de
plasticidad
INVIAS E-125 y E-126
Química Azufre UNE EN
1744-1:1999
25
Contaminantes
Orgánicos
UNE EN 1744-1:1999 (APDO 15.1)
Sales NLT 114
Sulfatos en agua UNE EN
1744-1:1999
Sulfatos en Acido UNE EN
1744-1:1999
Yeso NLT 115
Impacto ambiental
Lixiviados UNE-EN
12457-4 y UNE-EN 14405
Nota. Elaboración propia.
5.2 Marco conceptual 5.2.1 Granulometría
El Proyecto GEAR (2021) la define como: “relación de porcentajes en que se encuentran los distintos tamaños de partículas de un árido respecto al total, determinada con arreglo al método de ensayo indicado en la UNE EN 933-1.” (p.17).
Ruiz y Villota (2019) indican que la granulometría se entiende como aquel paso a paso a través del que se puede determinar de forma cuantitativa las proporciones de partículas que conforman los agregados teniendo en cuenta sus tamaños. “Esta identificación de los agregados se obtiene al clasificarlos por su tamaño con el Tamiz No. 4 que tiene 4,75 mm.
Para Toirac (2012) la granulometría es un tema de especial relevancia ya que se ocupa de la composición de un agregado, en general se entiende como una cifra que representa en términos de porcentaje la cantidad de partículas que han pasado o se quedaron retenidas en los diferentes filtros utilizados en la medición. En el diseño de mezcla, se realiza especial énfasis en el tamaño máximo del agregado, así como en la cantidad de agua y cemento, que a su vez generan cambios en la resistencia, la capacidad de bombeo, la porosidad y en esencia
26 la durabilidad del hormigón.
5.2.2 Índice de Lajas
Para el Proyecto GEAR (2021) es el “porcentaje en peso de áridos considerados como lajas respecto al total, determinado con arreglo al método de ensayo indicado en la UNE EN 933-3.” (p.17).
Ximenes (2019) propone una definición sobre el índice de lajas: contabiliza en términos de porcentaje el peso de las partículas que tienen por forma una laja, definida como una fracción que tiene una dimensión menor que las otras dos, en pocas palabras, una partícula plana. Aquí se hace hincapié en lo perjudicial para una mezcla de hormigón, por su forma alargada.
Figura 5. Tamices y morfología
Nota. En la figura se observa los tamices utilizados para determinar la granulometría, y la posible morfología de los áridos. Fuente: Ximenes (2019).
Por otra parte, el índice de lajas es definido según Cañavate (2010) como sigue: “el índice de lajas es el porcentaje de partículas dentro de una fracción granulométrica (obtenida con un tamiz de malla cuadrada) que no son retenidas por un tamiz normalizado de barras paralelas.” (p.20).
27 Figura 6. Tamices para determinar granulometría
Nota. En la figura se evidencian tamices de malla cuadrada y barras para obtener los valores granulométricos de los áridos. Fuente: Cañavate (2010).
5.2.3 Absorción
Para el Proyecto GEAR (2021) la absorción es el “incremento de la masa del árido seco debido a la penetración de agua en los huecos accesibles, determinado con arreglo al método de ensayo indicado en la UNE EN 1097-6.” (p.16).
El Instituto Mexicano del Cemento y Concreto (2016) define la absorción como: el crecimiento de la masa de un material seco, cuando se sumerge en agua por al menos 24 horas y en temperatura ambiente; el agua genera este incremento de masa ya que se incorpora en los poros, comúnmente es expresado como por ciento de la masa seca y, además, se conoce como el índice de la porosidad del material.
López (citado por Cruz y Gómez, 2008) indica que la absorción afecta directamente a los agregados reciclados ya que, al recorrer las diferentes fases de trituración, la cantidad de mortero adherido se reduce y se generan mayor cantidad de partículas finas donde la absorción se incrementa en comparación con las partículas más gruesas.
5.2.4 Densidad
El Proyecto GEAR (2021) define la densidad como la “relación entre la masa y el volumen de un árido, determinado con arreglo al método de ensayo indicado en la UNE EN 1097-6.” (p.17).
Cabrera y Palacio (2020) indican una variación de la densidad al comparar los agregados reciclados y vírgenes, arguyendo a la premisa de que la incorporación de concreto
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al agregado reciclado genera una densidad inferior a la del material virgen, estos valores varían entre 2100 y 2400 kg/m3 para el material reciclado, y una densidad saturada en condiciones secas entre 2300 y 2500 kg/m3 que suelen considerarse como valores de referencia para ambos tipos de material.
Además, Ruiz y Villota (2019) concuerdan al afirmar que: los agregados reciclados presentan una densidad menor en comparación con los agregados de tipo convencional, situación que repercute en el rendimiento de la mezcla, en especial se hace referencia al mayor volumen y menor masa que se genera a raíz de la adición de mortero en agregados gruesos, lo anterior, sin tener en cuenta mampuestos reconocidos por altos niveles de porosidad y menor peso unitario.
5.2.5 Equivalente de Arena
Para el Proyecto GEAR (2021) el equivalente de arena se refiere al “parámetro que evalúa la calidad de los finos presentes en los áridos, según el ensayo indicado en la UNE EN 933-8.”
Sánchez y Suarez (2015) plantean un claro panorama sobre la prueba de equivalente de arena, indicando que fue desarrollada por Hvvem y tiene por objetivo la evaluación cualitativa de la cantidad y actividad de las partículas que conforman el suelo que se dispondrá para actividades de construcción. Además, implica tomar una cantidad del suelo que se filtra por la malla No. 4 para que en el laboratorio se exponga a una solución que suscita la sedimentación de los finos. De esa forma, se determina el tipo de arcilla contenida, que bien puede ser montmorilonita o bentonita, así como también caolinita dependiendo de la reacción observada tras unos 20 minutos de prueba.
Chacón, Ordóñez y Varón (2016) indican que “el equivalente de arena es la relación entre la altura de arena y la altura de arcilla, expresada en porcentaje.” (p.42).
5.2.6 Azul de Metileno
Para el Proyecto GEAR (2021) el azul de metileno se define como el “valor expresado en gramos de colorante por kilogramo de la fracción granulométrica 0/2 mm, que indica la calidad de los finos de un árido. Determinado con arreglo al método de ensayo indicado en la UNE EN 933-9.” (p.16).
29
Según Mena, Mican y Garcia (2007) el método de azul de metileno se basa en la característica particular del azul de metileno orgánico, de fácil absorción para el suelo y que con facilidad puede ser un parámetro valido para determinar la cantidad de arcilla y la arcilla mineral con la que cuenta el suelo en cuestión.
También, para autores como Jiménez y Crespo (2013) es considerada útil cuando se requiere caracterizar materiales finos como arenas, polvos minerales, y otro tipo de áridos), además, se vislumbra como un aporte para el manejo y control de las materias primas, lo anterior, porque brinda información precisa y con rapidez, posteriormente utilizada como recurso inicial en el proceso de tratamiento del agregado.
5.2.7 Coeficiente de Limpieza
El Proyecto GEAR (2021) define el coeficiente de limpieza como el “coeficiente que indica la cantidad de partículas de naturaleza orgánica, polvo o arcillas en el material analizado. Es determinado por el ensayo NLT 172.” (p.16-17).
Ahora bien, CEDEX (2013) menciona que residuos de vidrio, madera, tierra, metales, yeso, etc. Influyen directamente en las características del hormigón reciclado, y se debe seguir normas internacionales que limitan la presencia de este tipo de residuos entre 0,5 – 3%
para áridos reciclados mixtos y entre 1 – 5% para áridos reciclados cerámicos.
5.2.8 Los Ángeles
Para el Proyecto GEAR (2021) los ángeles es la “medida de la resistencia a la fragmentación de los áridos de acuerdo con la norma UNE EN 1097-2.” (p.17).
Valverde, Lopez y Pardo (1993) indican el procedimiento utilizado para realizar la prueba Los Ángeles, esta se realiza a través del impacto de varias bolas de acero, denominadas carga abrasiva, en un cilindro metálico de rotación. Tras finalizar la prueba, se determina el coeficiente de desgaste (CO) y se calcula teniendo en cuenta la expresión mencionada a continuación donde la granulometría está controlada por el filtro 1,6 UNE.
Figura 7. Expresión cálculo CD
Nota. La expresión indicada calcula el Coeficiente de Desgaste. Fuente: Valverde, Lopez y Pardo (1993)
30
Además, Intriago (2015) sostiene que el procedimiento para trabajar con la máquina inicia con el ingreso del agregado limpio y lavado, regulado por las granulometrías dispuestas en la norma NLT-149, así como también una cantidad de esferas que bien pueden ser de fundición o acero, y su peso se calcula en función del valor de la granulometría que se eligió.
Posteriormente, se gira el tambor a una velocidad continua y valor específico de vueltas, para filtrar el resultante a través del tamiz 1,6 UNE, al finalizar se tiene en cuenta la diferencia en términos de porcentaje entre el peso inicial y el peso final, este resultado se conoce como coeficiente de desgaste Los Ángeles.
Figura 8. Equipo para realizar prueba de Los Ángeles
Nota. En la gráfica se muestra con detalle una máquina para realizar el ensayo de Los Ángeles. Fuente: Intriago (2015).
5.2.9 Plasticidad (límites de atterberg)
El Proyecto GEAR (2021) realiza una aproximación sobre los términos de la plasticidad o límites de atterberg considerando que es un criterio relacionado con la trabajabilidad y el tipo de arcilla que presenta el material, además, se calcula teniendo en cuenta la diferencia entre los valores del límite líquido y el límite plástico, la prueba que se indica en la UNE1031104 apoya este proceso.
Además, Cevallos (2012) plantea otra definición sobre los límites de Atterberg que se detalla a continuación: “los límites de Atterberg son estados del suelo con diferentes cantidades de agua, por lo tanto todos estos ensayos nos dan como resultado diferentes contenidos de humedad del suelo.” (p.90).
Por otra parte, Cevallos (2012) plantea una forma para calcular la humedad del suelo, donde se tiene en cuenta el peso del suelo húmedo y seco, indicando que se considera suelo
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seco siempre y cuando la prueba se ha dejado en el horno por 24 horas a una temperatura de 110 grados Celsius. Entonces, la diferencia de los pesos de la muestra es el contenido de agua, que se expresa en términos de porcentaje.
5.2.10 Contaminantes Orgánicos
Para el Proyecto GEAR (2021) la prueba de contaminantes orgánicos “indica la presencia de compuestos orgánicos existentes en una muestra de árido, obtenido a través del método de determinación del contenido de humus, de acuerdo con la norma UNE-EN 1744- 1 Apdo. 15.1” (p.17).
El ensayo del motero es un método factible para determinar los contaminantes orgánicos presentes en los agregados, y que afectan directamente la condición del material a utilizar en la obra de ingeniería civil, de acuerdo a CEDEX (2013) la técnica del mortero consiste en: “un ensayo de prestaciones destinado a demostrar y cuantificar los efectos que pueden tener los contaminantes orgánicos presentes en el árido sobre el fraguado y el endurecimiento del mortero” (p.145).
5.2.11 Sales
Para el Proyecto GEAR (2021) las sales se determinan a través de “sales solubles de los suelos, determinados con arreglo al método de ensayo indicado en la NLT 114.” (p.18).
En función del lugar de procedencia de los RCD, existe gran concentración de cloruros en su composición, por ejemplo, materiales que provengan de obras bajo el nivel del mar, puentes o pavimentos en presencia de agentes corrosivos como las sales serán más propensos a presentar mayores niveles de cloruro, sin embargo, no se puede realizar las pruebas para los áridos naturales, ya que serían poco seguras, así lo expone CEDEX (2013) al sostener que: “aluminato cálcico del cemento que presenta el árido reciclado puede haber formado cloro aluminato cálcico hidratado, reduciendo así el contenido de cloruro libre detectado en el ensayo” (p.113).
5.2.12 Sulfatos
El Proyecto GEAR (2021) indica que los “sulfatos solubles en agua, expresados en SO3 2- y referidos al árido seco, determinados con arreglo al método de ensayo indicado en la UNE EN 1744-1.” (p.18).
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Para el Proyecto GEAR (2021) los “sulfatos solubles en ácidos, expresados en SO3 2- y referidos al árido seco, determinados con arreglo al método de ensayo indicado en la UNE EN 1744-1.” (p.18).
CEDEX (2013) sostiene que la cantidad de sulfatos en agregados reciclados mixtos varía en función de las características que presenta el material de origen, del procedimiento realizado en la planta de tratamiento y del contenido de contaminantes cuando procede de una edificación.
Por otra parte, es interesante resaltar que existe la posibilidad de un ataque por sulfatos, que se refiere a la modificación de la sensibilidad del hormigón, dicho ataque puede ser subsanado por cuenta de la introducción de un cemento resistente a los sulfatos como lo indica CEDEX (2013) al comentar que: “el árido reciclado no introduce cambios en el comportamiento del hormigón cuando se utiliza un cemento resistente a los sulfatos. El árido reciclado no aumenta la sensibilidad del hormigón respecto al ataque por sulfatos” (p.57).
5.2.13 Yeso
Para el Proyecto GEAR (2021) el “contenido de yeso en los suelos, determinados con arreglo al método de ensayo indicado en la NLT 115.” (p.18).
El contenido de yeso de los RCD es evaluado teniendo en cuenta el contenido de sulfatos totales, en concordancia con lo propuesto por CEDEX (2013) cuando indica que:
“La determinación del contenido de yeso que presenta el árido reciclado puede ser evaluado a través del contenido de sulfatos totales obtenido mediante un ensayo químico con mayor exactitud.” (p.14).
Por otra parte, la presencia del Yeso puede generar expansiones y perdidas de resistencia del hormigón que se fábrica utilizando materiales RCD, así lo afirma CEDEX (2013) al indicar que: “el árido reciclado puede presentar proporciones altas de yeso que pueden originar expansiones elevadas y pérdidas de resistencia en un hormigón fabricado con él.” (p.101).
5.2.14 Lixiviados
La comprensión y análisis de lixiviados es un tema de especial relevancia cuando se busca generar un mínimo impacto en el medio, es por ello que determinar con certeza las
33
características propias de este tipo de compuestos supone un mayor control sobre su disposición, y por ende mejoras en todo el proceso de construcción, entonces, a continuación, se abordarán algunas definiciones y ensayos pertinentes.
Hidalgo y Alonso (2005) sostienen que la cantidad total de un contaminante no repercute de forma decisiva en el proceso de lixiviación sino más bien su incorporación en las aguas, generada cuando el desecho sólido establece contacto con fuentes hídricas, aquí es cuando algunos de sus componentes se disolverán parcial o totalmente dando lugar a un extracto o lixiviado.
Por otra parte, una de las principales funciones de los ensayos se observa cuando se necesita realizar predicciones del comportamiento de un material o compuesto a largo plazo, los ensayos de lixiviación de laboratorio según Hidalgo y Alonso (2005) pueden diferenciarse en dos grandes grupos:
Pruebas de lixiviación:
• Aplicadas en perforaciones con partículas de tamaño pequeño.
• Miden la emisión de sustancias relacionadas con características químicas (pH, L/S, etc.), además, calcula el valor del lixiviado.
Pruebas de lixiviación con base en transmisión de masa
• Aplicadas en granulares o monolitos.
• Buscan determinar las velocidades de liberación de sustancias, teniendo en cuenta características químicas y físicas del material.
Figura 9. Pruebas de lixiviación centrales
Nota. La gráfica se detallan los principales ensayos de lixiviación. Fuente: Hidalgo y Alonso (2005).
34
Corena (2008) plantea que la composición de los lixiviados presenta variaciones en función del tipo de residuos. “La composición de los lixiviados varía mucho de acuerdo con el tipo de residuos, las precipitaciones en el área, las velocidades de descomposición química y otras condiciones del lugar, pero todos coinciden en poseer una alta carga orgánica.” (p.12).
5.3 Marco jurídico
La utilización de materiales RCD implica la aplicación de normas internacionales y nacionales, a fin de garantizar la eficiencia y calidad en las construcciones, por tanto, se pretende evitar causar perjuicios a la comunidad que pueden ir desde un detrimento patrimonial, ya que por lo general las obras se construyen con recursos públicos, hasta perjuicios ocasionados por accidentes que se puedan presentar por el mal estado de las obras.
En Colombia las consecuencias jurídicas que tiene la realización de obras defectuosas, además de las controversias contractuales que se podrían generar, involucra varias responsabilidades, tales como la ética profesional, civil, penal, disciplinaria y fiscal, así:
5.3.1 Responsabilidad Ética Profesional
El Código de Ética Profesional presente en la Ley 842 de 2003
Compuesto por tres capítulos que abarcan normativas especiales en los artículos 29 y 30, deberes y prohibiciones en los artículos 31 a 44 y, por último, incompatibilidades e inhabilidades relacionadas con el desempeño de la profesión.
Art. 39 habla de los deberes para con sus clientes, disponer de forma honesta y pulcra los fondos confiados por el cliente con destino a pagos reglamentados por los trabajos a cargo y presentar cuentas transparentes, precisas y habituales, también los profesionales que velen por el cumplimiento de acuerdos suscritos entre clientes y terceros, son consultores y vigilantes de los deseos de sus clientes y de ninguna forma, se tiene permitido actuar en contra de aquellos terceros.
Art. 40 habla sobre la prestación de servicios que, por motivos de origen dudoso, causas de idoneidad del personal o imposible cumplimiento, no pudiese satisfacer los intereses de orden jurídico, económico, técnico o social de los clientes.
35 5.3.2 Responsabilidad Civil
Código Civil Colombiano
Artículo 2059. Ejecución indebida de la obra
Se aborda el hecho de presentarse inconvenientes en la ejecución de una obra, donde se indica que se nombrarán peritos quienes serán los encargados de decidir sobre la reedificación de la otra o la indemnización de perjuicios y también un posible reintegro de los materiales por dinero u otros de similares características.
Artículo 2056. Indemnización por incumplimiento
Establece las particularidades de los contratos que hayan presentado retardos en su ejecución, dando lugar a reclamaciones sobre perjuicios siempre y cuando una parte no haya desarrollado lo acordado.
5.3.3 Responsabilidad Fiscal
Ley 1474 de julio de 2011
Por la cual se dictan normas orientadas a fortalecer los mecanismos de prevención, investigación y sanción de actos de corrupción y la efectividad del control de la gestión pública.” Se adopta el Artículo 119. por tanto, establece normatividad para procedimientos de en los que se presente daño patrimonial para el ente estatal producto de exceso de gastos en la contratación u otras situaciones ilícitas. En este caso lo que importa es que se resarza el daño económico, por tanto, una vez se pague la sanción ya se sacaría del boletín de responsables fiscales y podrían contratar con el estado, siempre y cuando no haya sido objeto de inhabilidad por sanción disciplinaria o penal.
5.3.4 Responsabilidad Normativa
5.3.4.1 Norma UNE-EN 933-11:2009
Objeto y Campo de Aplicación: (Propiedad = Física, Ensayo = Composición) la norma expone un método para evaluar agregados gruesos reciclados, donde se identifican y estiman las proporciones relativas de los elementos que los componen.
36 5.3.4.2 Norma UNE 103205:2019
Objeto y Campo de Aplicación: (Propiedad = Química, ensayo = Sales (NLT 114)) la norma busca describir los pasos a seguir en la prueba que determina la cantidad de sales solubles de una muestra de suelo a través del procesamiento con agua destilada y su disolución.
5.3.4.3 Norma UNE 103206:2019
Objeto y Campo de Aplicación: (Propiedad = Química, Ensayo = Yeso (NLT 115)) su principal objeto se centra en la descripción de un método analítico para identificar la cantidad de yeso soluble presente en un suelo. Es por ello que se hace necesario conocer los sulfatos solubles de acuerdo al procedimiento propuesto en la norma UNE 103201.
5.3.4.4 Norma UNE-EN 933-1:2012
Objeto y Campo de Aplicación: (Propiedad = Geométricas, Ensayo = Granulometría) describe el procedimiento de lavado y filtrado en vía seca, para conocer la granulometría de los agregados, también se presenta la aplicación de otros métodos que están supeditados a la correlación adecuada con el método de referencia y cabe señalar que la prueba se aplica a todo tipo de agregados, donde se incluyen los ligeros, que presentan una dimensión de hasta 90mm, eximiendo los fillers.
5.3.4.5 Norma UNE-EN 933-3:2012
Objeto y Campo de Aplicación: (Propiedad = Geométricas, Ensayo = Índice de lajas) plantea un procedimiento de referencia, utilizado en pruebas de tipo y en caso de litigio, dicho procedimiento permite determinar el índice de lajas, en los procesos industriales se pueden utilizar otros métodos, claro está si se ha precisado una relación adecuada con el método de referencia, por último, la norma se puede aplicar tanto para agregados naturales como reciclados.
5.3.4.6 Norma UNE-EN 933-8:2012+A1
Objeto y Campo de Aplicación: (Propiedad = Físicas, ensayo = Equivalente de Arena) expone un método para determinar el equivalente de arena para los agregados finos cuya fracción granulométrica se encuentra en 0/2 mm, en los procesos industriales también se puede utilizar otros métodos, estableciendo la
37
adecuada correlación con el procedimiento de referencia.
5.3.4.7 Norma UNE-EN 933-9:2010+A1:2013
Objeto y Campo de Aplicación: (Propiedad = físicas, Ensayo = Azul de metileno) precisa el método utilizado para identificar el valor de azul de metileno (MB) de la fracción granulométrica 0/2 mm, de los agregados finos o la mezcla total de los agregados. Además, se plantea otro procedimiento para determinar el azul de metileno en la fracción granulométrica 0/0,125 mm. Atendiendo a la correcta relación con el método de referencia, es posible utilizar otros procedimientos en la industria.
5.3.4.8 Norma UNE-EN 1097-6:2014
Objeto y Campo de Aplicación: (Propiedad = Físicas, Ensayo = Absorción/Densidad) expone los principales métodos empleados para obtener la densidad de partículas y la absorción de agua de agregados de peso normal y ligeros, además, es importante señalar que de ser necesario en la industria se pueden utilizar otros métodos para generar control en la producción, siempre y cuando se disponga de las relaciones de trabajo apropiadas.
5.3.4.9 Norma UNE-EN ISO 17892-12:2019
Objeto y Campo de Aplicación: (Propiedad = Física, Ensayo = Plasticidad (UNE 103104)) menciona los procedimientos utilizados para determinar el límite líquido y el límite de plástico de un suelo. Junto se consideran los límites de Atterberg de un suelo.
5.3.4.10 Norma UNE- EN 1097-2:2021
Objeto y Campo de Aplicación: (Propiedad = Física, Ensayo= Los Ángeles) muestra el procedimiento de referencia para la prueba de Los Ángeles, en este caso se busca evaluar la fragmentación de los agregados gruesos y de los agregados empleados en lastres y líneas de tren. En la parte de producción es viable utilizar métodos diferentes, el único requisito es cumplir con la adecuada correlación entre el método de referencia y el método propuesto, por último, la norma aplica para los agregados prefabricados o reciclados y naturales que se utilizan en las edificaciones y obras civiles.
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5.3.4.11 Norma UNE- EN 1744-1:2010+A1:2013
Objeto y Campo de Aplicación: (Propiedad = Química, Ensayo= Azufre- contaminantes Orgánicos-sulfatos en Agua-sulfatos en ácidos) describe los métodos que se utilizan al momento de analizar los agregados en su apartado químico. Se plantean métodos referentes y alternativos que brindan resultados equivalentes.
5.3.4.12 Norma UNE-EN12457-4:2003
Objeto y Campo de Aplicación: (Propiedad = Química, Ensayo = Lixiviación) en esta sección de las cuatro que contiene la norma, plante una prueba que brinda información sobre lixiviación en desechos granulares y lodos que se encuentran en condiciones como: una relación líquido-sólido de 10 1/g de materia seca. Además, es aplicada a desechos cuyas partículas son inferiores a 10mm.
5.4 Marco geográfico
Aunque el proyecto de investigación se desarrollará principalmente en la Ciudad de Bogotá, capital de Colombia, también se plantea la posibilidad de extrapolar los resultados a nivel nacional, por ende, se abordarán las características geográficas tanto de Bogotá como de todo el país.
Bogotá D.C. se sitúa a 2.630 m.s.n.m., tiene una extensión aproximada de 1.775 kilómetros cuadrados, se encuentra situada en las coordenadas: latitud Norte: 4° 35’36 y Longitud Oeste de Greenwich: 74°04’51’’. Se producen dos etapas de lluvia, la primera en marzo, abril y mayo, y la segunda en los meses de septiembre, octubre y noviembre. La temperatura varía según los meses del año, se presentan temperaturas altas desde diciembre a marzo y temperatura bajas de abril a octubre.
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Figura 10. Mapa Suelo Urbano y de Expansión Bogotá D.C.
Nota. Mapa Suelo Urbano y de Expansión. Fuente: POT. (2017)
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Figura 11. Área Licenciada Según Unidad de Planeamiento Zonal 2016 Bogotá D.C.
Nota. Área Licenciada Según UPZ 2016. Fuente: POT. (2017)
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Por otra parte, se encuentra Colombia, en la cuarta posición de las naciones más grandes de Sudamérica con 1’141.748 km2 de extensión, esta bañada por dos océanos el Pacífico y Atlántico, hecho que le confiere su biodiversidad y múltiples climas, en el país se distinguen cinco diferentes regiones como sigue:
La Región Andina, delimitada por tres grandes divisiones de la Cordillera de los Andes (Occidental, Central y Oriental), es la zona con mayor población del país, además, de su riqueza hídrica con tierras fértiles y productivas.
La Región Amazónica, en ella se resguarda un valioso tesoro natural y cultural, es considerado el pulmón del mundo y se caracteriza por la presencia de animales únicos como el delfín rosado.
La Región Caribe, cuenta ciudades de gran historia como Cartagena, Santa Marta y Barranquilla, además de zonas desérticas como La Guajira. Además, los valles y playas de los ríos Cesar, Magdalena y Sinú, son sin lugar a dudas majestuosos paisajes para visitar. Por su parte, la región Pacífica, destaca por su variedad de climas, reuniendo especies exóticas en flora y fauna.
Finalmente, en la Región de la Orinoquía se encuentran grandes llanuras, que ostentan un clima cálido, siendo la ganadería una de sus principales actividades económicas.
En cuanto a su ubicación, por el norte, Colombia va a los 12°26’46’’ de latitud Norte en Punta Gallinas, desde el sur hasta los 4°12’30’’ de latitud Sur colindando con el río Amazonas, al oriente se ubica a los 60°50’54’’ de longitud Oeste sobre la isla San José en el río Negro y por el occidente llega a los 79°02’33’’ de longitud oeste de Greenwich donde se encuentra el Cabo Manglares en el Océano Pacífico.
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Figura 12. Mapa Oficial Físico Político de Colombia 2012
Nota. Mapa Oficial Físico Político de Colombia 2012. Fuente: IGAC. (2012)
43 5.5 Marco demográfico
Bogotá D.C. cuenta con una población de 7’980.001 personas según el censo de 2016, y ha presentado una tasa de crecimiento (1,6%) mayor que ciudades como New York o Tokio que no sobre pasan el punto porcentual, a continuación, se observa la evolución de la población en las principales ciudades del país.
Figura 13. Evolución de la Población
Nota. Evolución de la población en el sistema de ciudades colombiano. Fuente: SDP.
(2017)
La mayor parte de la población Bogotana reside en zonas urbanas, y se resalta que entre 1964 y 2005 se observa una disminución en la base piramidal poblacional y un
incremento de la población en edad de trabajar, situación que beneficia el aumento del nivel productivo de la ciudad. Además, es evidente la disminución de picos en las edades por sexo de la población citadina, los valores tienden a agruparse en rangos con menor dispersión de datos.
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Figura 14. Disposición de la población según edad y sexo en Bogotá.
Nota. Disposición de la población según edad y sexo en Bogotá 1938, 1985 y 2005. Fuente:
Adaptación SDP. (2017)
Por otra parte, los cambios en factores demográficos han representado un descenso en el número de personas que componen cada hogar; a pesar de que los números de personas y hogares han incrementado como se observa en la Figura
Figura 15. Cambios en el tiempo, del número de hogares, personas y tasas de crecimiento.
Nota. Cambios en el tiempo, del número de hogares, personas y tasas de crecimiento. 2001- 2020. Fuente: Adaptación SDP. (2017)
45
En cuanto a Colombia, que ostenta el título del vigesimoctavo país más habitado del mundo, para el año 2018 cuenta con 48’258.494 personas quienes se encuentran
distribuidos por toda la extensión del territorio nacional con un 51,2% de mujeres y 48,8%
de hombres, las estadísticas indican que por cada 100 hombres hay 104,7 mujeres y 95,5 hombres por cada 100 mujeres. Además, en el año 2005 el 76% de la población habitada cabeceras municipales, mientras que para el año 2018 el 77,1% habita cabeceras
municipales, dato crucial si se considera la construcción de nuevas obras civiles y viviendas para albergar a los nuevos habitantes de las ciudades.
El número total de viviendas para el año 2018 se registró como 13’480.729 y un total de hogares conformados que ascendió hasta los 14’243.223 que se distribuyen como se puede apreciar en la Figura 16.
Figura 16. Hogares según número de personas
Nota. Hogares según número de personas. Fuente: DANE. (2018)
Por último, la estructura poblacional de Colombia presenta mayor densidad en los grupos etarios comprendidos entre las edades que van de los 15 a 29 años, así lo demuestra la siguiente gráfica:
46 Figura 17. Estructura de la población
Nota. Estructura de la población. Fuente: DANE. (2018)
5.6 Estado del arte
Evaluación de los beneficios económicos y ambientales para la adecuada gestión de los Residuos de Construcción y Demolición en la ciudad de Bogotá (Villalba, Cepeda, Rodríguez y Moreno, 2018).
El proyecto plantea la evaluación sobre la gestión adecuada de Recursos para la Construcción y la Demolición, a través de los reportes presentados por el Observatorio Ambiental de la Secretaría Distrital de Ambiente en Bogotá D.C. Se adjuntan las ventajas económicas y las ambientales generadas por la gestión de este tipo de recursos, entre esas ventajas se encuentra la reducción de costos, la sostenibilidad para poder construir, la disminución de la contaminación, etc.
Tras revisar el proyecto, se encuentra una tabla de Gestores RCD autorizados que podría representar un acercamiento hacia el tratamiento sobre los RCD.
47 Tabla 6. Gestiones de RCD autorizados
Nombre o Razón Social
Clasificación de RCD Ubicación
Cemex Colombia S.A.
Disposición final de RCD
Ubicada en el Kilómetro 4 vía Usme – Reserva Ecológica Privada La Fiscala - no admite
residuos de tipo:
basuras/lodos/material vegetal/asfaltos Reciclados
Industriales de Colombia S.A.S
Aprovechamiento y Reciclaje de material
residual de Construcción y
Demolición
Ubicado al Kilómetro 1.5 vía Bogotá – Siberia, Costado Sur,
Vereda Siberia, Lote la Britania Vega.
Ciclomat S.A.S Aprovechamiento y Reciclaje de material
residual de Construcción y
Demolición
Lugar ubicado a 600 metros al sur de la autopista Medellín
(calle 80), entrada Parque Industrial, La Florida, vía Siberia – Bogotá, Vereda
Siberia Máquinas
Amarillas S.A.S – Marillas
S.A.S
Disposición final de RCD estériles y
materiales seleccionados
Plan de manejo y recuperación ecológico de la mina. Las Manas y Santa Inés en el área
del contrato de concesión minera 8151 propiedad de la
empresa Holcim Colombia S.A. (perfil o-o’ Sector Nor- Este). Tunjuelito-Bogotá
