Investigación normas

Normas aplicables en el diseño

Es importante que tengamos en cuenta que existen requisitos mínimos que debe cumplir un adoquín según las normas colombianas vigentes, estos requisitos tienen que ver tanto con el producto terminado como con los materiales e insumos usados en su producción. A continuación  se presentan las Normas Técnicas Colombianas que regulan la producción de adoquines en el país (Algunas de ellas se refieren al uso de adiciones y aditivos que si bien no se aplicaron en este proyecto es importante tener en cuenta):

·           NTC 2017:2004, Adoquines de concreto para pavimentos

·    NTC 121:1982, Ingeniería civil y arquitectura. Cemento Pórtland. Especificaciones físicas y mecánicas. (ASTM C 150).

·           NTC 174:2000, Concretos. Especificaciones de los agregados para concreto. (ASTM C 33).

·        NTC 321:1977, Ingeniería civil y arquitectura. Cemento Pórtland. Especificaciones químicas. (ASTM C 150).

·           NTC 1000:1993, Metrología. Sistema Internacional de Unidades. (ISO 1000).

·           NTC 1299:2000, Concretos. Aditivos químicos para concreto. (ASTM C 494).

·           NTC 1362:1977, Cemento Pórtland Blanco. (IRAM 1691).

·           NTC 3459:1994, Ingeniería civil y arquitectura. Agua para la elaboración de concreto. (BS 3148).

·           NTC 3493:1993, Ingeniería civil y arquitectura. Cenizas volantes y puzolanas naturales, calcinadas o crudas, utilizadas como aditivos minerales en el concreto de cemento Portland. (ASTM C 618).

·           NTC 3502:1993, Ingeniería civil y arquitectura. Aditivos incorporadores de aire para concreto (ASTM C 260).

·           NTC 3760:1995, Ingeniería civil y arquitectura. Concreto coloreado integralmente. Especificaciones para pigmentos (ASTM C 979).

·           NTC 3766:1996, Ingeniería civil y arquitectura. Rejillas de concreto (gramoquines) para pavimentación y control de la erosión (NCMA A-15-82).

·           NTC 4018:1995, Ingeniería civil y arquitectura. Escoria de alto horno, granulada y molida para uso en concretos y morteros. (ASTM C 989).

·           NTC 4924:2001, Prefabricados de concreto. Agregados livianos para unidades de mampostería  de concreto (ASTM C 331).

·           NTC 5147:2003, Método de ensayo para determinar la resistencia a la abrasión de materiales para pisos y pavimentos, mediante arena y disco metálico ancho

Especificaciones técnicas

Las especificaciones técnicas de los adoquines de concreto para pavimento están definidas en la NTC 2017, en este documento usted puede encontrar la siguiente información:

·      Definición de las partes de un adoquín, dimensiones y otros términos relacionados

·       Clasificación de los adoquines¹
·   Requisitos físicos (geométricos, apariencia, absorción de agua, resistencia a la flexocompresión, resistencia a la abrasión)
·         Muestreo
·         Métodos de ensayo
·         Apéndice: Referencias normativas
·         Anexos

Para cada espécimen de cada muestra se deben evaluar, sucesivamente, los siguientes parámetros: apariencia, mediciones (dimensiones), absorción de agua (Aa%), densidad (D) longitud de la huella (lh) y módulo de rotura (Mr)

¹ En el cual también se muestran algunos ejemplos típicos de formas

Ensayos a realizar

Es importante tener en cuenta que los ensayos de los materiales (agregados, cementante, adiciones y aditivos) los debe realizar el respectivo proveedor, por lo tanto, en el proyecto solo es necesario llevar a cabo los siguientes ensayos:

• Compresión axial (para determinación de dosificación)
• Absorción de agua
•  Resistencia a la flexotracción (Módulo de rotura (Mr))
• Resistencia a la abrasión (NTC 5147)

Ahora bien, también se deben determinar propiedades geométricas y de apariencia, sin embargo estas no requieren ensayos de laboratorio

La norma establece que para un lote de 10000 unidades, se deben tomar al azar 5 adoquines como muestra representativa y 5 como muestras testigo, sin embargo, al ser este un ejercicio de tipo académico solo se fabricarán 3 adoquines por ensayo y 3 cubos de concreto para los ensayos de dosificación

Esto nos da un total de:

• 9 adoquines para ensayar, de los cuales, los 3 sometidos a ensayo de absorción serán conservados como muestra de exposición
• 3 muestras de concreto para ensayos a compresión, aunque este número puede incrementar de acuerdo a los resultados obtenidos.

Variables a optimizar

El diseño de los adoquines Recicla es un diseño innovador en lo referente a forma y materiales, y su valor agregado está profundamente relacionado con la sostenibilidad y el cuidado del medio ambiente mediante la inclusión de materiales de desecho como reemplazo de los agregados. Esto nos impone el reto de encontrar un diseño de mezcla que cumpla con las normas técnicas antes mencionadas, y que sea económicamente viable. Desde esta perspectiva la variable económica es la variable a optimizar, esto no quiere decir que se busque un diseño más económico que los actuales en el mercado, pues en general el proceso de selección y trituración del material a reciclar encarece los costos de producción, sino que se busca un diseño que sea razonablemente costoso.

Ensayos de dosificación

Se hace ensayos de compresión simple para encontrar una dosificación que cumpla con los requisitos de resistencia del concreto usado para la fabricación de adoquines, en la siguiente tabla se muestran las 3 primeras dosificaciones propuestas, todas reemplazando la totalidad del agregado fino por material triturado

Agua	Cemento	Agregado fino	Agregado grueso
0,35	1	4,5	0,8
0,35	1	4	0,8
0,35	1	4	0,6

Estas relaciones son proporciones asociadas al peso de los materiales. Es clave tener en cuenta que el tamaño máximo en el agregado grueso es de 3/8” (10mm)