Actualment, la indústria de la construcció s'enfronta al repte d'adoptar pràctiques més sostenibles, destacant-se l'ús d'àrids reciclats en la producció de formigó estructural com a estratègia clau.
Aquesta investigació doctoral avalua la viabilitat i eficàcia del formigó estructural que incorpora elevats volums d'àrids reciclats fins i gruixuts, específicament àrids reciclats de formigó (RCA-tipus A) i àrids mixtos reciclats (MRA-tipus B). Els formigons reciclats van ser sotmesos a condicions d'exposició que abasten des de les classes XC1 a XC4, estenent-se a condicions ambientals més severes com ara XS1.
L'estudi es va desenvolupar en diverses fases experimentals. En la primera fase, es van avaluar les característiques físiques, químiques i mecàniques dels àrids reciclats. Totes les mescles de formigó es van dissenyar amb una resistència a compressió de 30/37 MPa i un contingut de ciment CEM II A/L 42.5R de 300 kg/m³. La segona fase va involucrar una anàlisi exhaustiva de les propietats físiques, mecàniques i de durabilitat de les mescles de formigó amb proporcions variables de RCA-tipus A i MRA-tipus B, utilitzant relacions aigua-ciment efectives de 0.48 i 0.52. Aquesta fase va tenir com a objectiu determinar el percentatge màxim de reemplaçament d'àrids reciclats que es podria incorporar sense comprometre el rendiment mecànic del formigó. Els resultats van confirmar la viabilitat d'integrar fins a un 60% de RCA gruixut (CRCA) i un 20% de RCA fi (FRCA) en mescles de formigó estructural, assolint propietats mecàniques comparables a les del formigó amb àrids naturals (NAC).
L'anàlisi es va estendre a l'ús de MRA-tipus B, validant un bon rendiment mecànic amb fins a un 40% de MRA gruixut (CMRA) i un 15% de MRA fi (FMRA), sense comprometre el desempenyament estructural. Les fases tercera i quarta van ampliar l'estudi, centrant-se en els efectes sobre la durabilitat del formigó utilitzant els límits establerts en les fases anteriors. Es van produir mescles de formigó amb àrids reciclats (RAC) i NAC amb resistències a la compressió similars utilitzant relacions aigua-ciment efectives de 0.47 i 0.51, respectivament. Aquestes fases van utilitzar diferents tipus de ciment, com CEM II A/L 42,5 R, CEM II A/S 42,5 N/SRC i CEM III/B 42,5 N-LH/SR, per avaluar la retracció per assecat, la permeabilitat als clorurs i la carbonatació accelerada de les diverses mescles i la influència del tipus de ciment. Després de validar que les mescles amb fins a un 50% d'CRCA i un 20% d'FRCA mantenen la seva integritat estructural en condicions susceptibles a la carbonatació i a la corrosió induïda per clorurs, en la fase final, amb estudis addicionals sobre carbonatació natural i perfils de clorurs, es va validar el formigó produït amb fins a un 60% d'CRCA i un 20% d'FRCA.
Les troballes d'aquesta recerca indiquen que les mescles de formigó amb alts percentatges d'àrids reciclats, RCA i MRA, no només compleixen amb les normes regulatòries actuals, sinó que, en alguns casos, exhibeixen propietats millorades en comparació amb les del NAC. Aquests resultats donen suport a la seva aplicació en estructures amb expectatives de vida útil prolongada. A més, es conclou que el formigó reciclat exhibeix propietats similars al NAC quan es treballa amb les mateixes resistències a la compressió. Aquest treball doctoral subratlla la sostenibilitat del formigó reciclat com una alternativa viable, promovent pràctiques de construcció ambientalment responsables sense comprometre la integritat estructural en entorns exigents.