La industria de la construcción presenta una relación directamente proporcional entre el paso del tiempo y la cantidad de obras civiles creadas, manteniendo esta tendencia de manera semejante a periodos anteriores, lo cual conlleva a un desarrollo social y económico, pero también, a la producción de grandes cantidades de residuos de construcción y demolición (RCD) derivados de tal actividad, generando contaminación ambiental, visual, afectaciones a la salud, entre otros. En Colombia se reportan cerca de 22 millones de toneladas anuales de RCD y a nivel mundial, más de 1,3 billones de toneladas, a menudo sin una adecuada gestión que permita la mitigación de su expansión. Por ello, es de vital importancia tomar medidas que detengan el problema y a su vez lleguen a reducirlo.
Esta investigación examinó el comportamiento de los RCD usados como capas de base y subbase en pavimentos, evaluando sus características, desempeño estructural y viabilidad económica. Para ello, primeramente, se identificó el material de estudio, proveniente de procesos de construcción y demolición ejecutados por parte de empresas constructoras del departamento del Valle y procesados por la empresa Álvaro Vásquez ubicada en el municipio de Puerto Tejada – Cauca, para su posterior aprovechamiento. La caracterización completa de los RCD, se realizó mediante ensayos de laboratorio que determinaron su composición, dureza, forma, limpieza, durabilidad y resistencia, incluyendo su comportamiento en condiciones húmedas en periodos de tiempo prolongados para evaluar su autocementación. En cuanto al análisis del desempeño estructural y la viabilidad económica, se evaluaron cuatro tipos de pavimentos: uno con agregados naturales y tres con diferentes proporciones de RCD en sus capas, para comparar sus comportamientos; respecto al análisis económico, consistió en determinar los costos asociados a las estructuras resultantes de los diseños ya mencionados, para establecer la factibilidad financiera de incluir RCD en este tipo de obras civiles. Además, se evaluó la susceptibilidad a la quiebra de este tipo de materiales después de compactación, y se estableció una granulometría adecuada de trabajo para su uso.
Los ensayos mostraron que el material cumple con los estándares del INVIAS (Instituto Nacional de Vias) establecidos para agregados de base y subbase granular, incluso superando a los agregados naturales en pruebas como el CBR, con una resistencia hasta 36% mayor tras 24 días de curado en relación al día inicial. El análisis estructural reveló que los pavimentos con RCD presentan deformaciones por fatiga y ahuellamiento comparables a los pavimentos con agregados naturales. Económicamente, los costos son similares entre pavimentos con agregados convencionales y los que incorporan RCD. La susceptibilidad a la quiebra del material es baja, y se estableció una granulometría adecuada para su uso. En general, los resultados confirman que los RCD son efectivos para base y subbase granular, reduciendo impactos ambientales, sociales y apoyando la economía circular en la construcción.
The construction industry presents a directly proportional relationship between the passage of time and the amount of civil works created, maintaining this trend in a similar way to previous periods, which leads to social and economic development, but also to production of large quantities of construction and demolition waste (CDW) derived from such activity, generating environmental and visual pollution, health effects, among others. In Colombia, nearly 22 million tons of CDW are reported annually and worldwide, more than 1.3 billion tons, often without adequate management that allows mitigation of its expansion. Therefore, it is vitally important to take measures that stop the problem and in turn reduce it.
This research examined the behavior of RCDs used as base and subbase layers in pavements, evaluating their characteristics, structural performance and economic viability. To do this, first, the study material was identified, coming from construction and demolition processes carried out by construction companies in the department of Valle and processed by the Álvaro Vásquez company located in the municipality of Puerto Tejada – Cauca, for subsequent use. . The complete characterization of the RCD was carried out through laboratory tests that determined its composition, hardness, shape, cleanliness, durability and resistance, including its behavior in humid conditions over prolonged periods of time to evaluate its self-cementation. Regarding the analysis of structural performance and economic viability, four types of pavements were evaluated: one with natural aggregates and three with different proportions of RCD in their layers, to compare their behaviors; Regarding the economic analysis, it consisted of determining the costs associated with the structures resulting from the aforementioned designs, to establish the financial feasibility of including RCD in this type of civil works. In addition, the susceptibility to failure of this type of materials after compaction was evaluated, and an appropriate working granulometry for its use was established.
The tests showed that the material meets the INVIAS (Instituto Nacional de Vías) standards established for granular base and subbase aggregates, even surpassing natural aggregates in tests such as CBR, with a resistance up to 36% greater after 24 days of curing in relation to the initial day. The structural analysis revealed that pavements with RCD present fatigue deformations and rutting comparable to pavements with natural aggregates. Economically, costs are similar between pavements with conventional aggregates and those that incorporate RCD. The material's susceptibility to breakage is low, and an appropriate granulometry was established for its use. In general, the results confirm that RCDs are effective for granular base and subbase, reducing environmental and social impacts and supporting the circular economy in construction.
