Empirical definition of effective water / cement ratio in mortars with recycled aggregate depending on the absorption

Abstract

The use of recycled aggregates from construction and demolition wastes for the manufacture of mortars and concretes is a subject of great interest from the point of view of sustainable construction since it can reduce the exploitation of quarries replacing natural aggregate by recycled aggregate and it can reduce the volume of wastes in landfills. In order to study the influence of recycled aggregate on concrete and mortar strength, the effective water/cement ratio must be the same in concretes or mortars compared. The effective water/cement ratio is defined as the amount of water available to react with the cement of the mixture. Discrepancies among authors arise in the definition of how much is the amount of available water, which depends on the absorption and moisture of the aggregates at the time of the batch. Therefore, in this research, an experimental study is developed empirically to find the amount of water which reacts with the cement mortar in various mixtures with different ratios of recycled aggregate depending on the absorption of the aggregates. Subsequently, the relations between the amount of water which doesn’t react with the cement and aggregate absorption of each of the mixtures were analyzed. Finally, a definition of the effective water/cement ratio depending on absorption is proposed, based on the empirical study developed.

La utilización de áridos reciclados procedentes de construcción y demolición, para la fabricación de morteros y hormigones es un tema de gran interés desde el punto de vista de la construcción sostenible puesto que, además de disminuir la explotación de las canteras al sustituir el árido natural por árido reciclado, también se reduce el volumen de residuos depositados en vertederos. Para poder estudiar la influencia que tiene el uso de árido reciclado en la resistencia de los hormigones y morteros, es necesario que la relación agua/cemento efectiva sea a misma en todas las mezclas comparadas, La relación agua/cemento efectiva se define como la cantidad de agua disponible que reacciona con el cemento de la mezcla. Las discrepancias entre autores surgen en la definición de cuál es esa “cantidad de agua disponible”, La cantidad de agua disponible que reacciona con el cemento depende de la absorción de los áridos Por ello, en esta investigación, se desarrolla un estudio experimental para hallar de forma empírica la cantidad de agua que reacciona con el cemento en varias mezclas de mortero con distintos porcentajes de sustitución de árido reciclado, en función de la absorción de los áridos. Posteriormente se analiza qué relaciones existen entre la cantidad de agua que no reacciona con el cemento y el agua total de absorción de los áridos de cada una de las mezclas. Finalmente se propone una definición de la relación agua/cemento efectiva en función de la absorción basada en este estudio empírico.