Data Collection Procedures

En esta fase se realizan las series de probetas con los tres tipos de residuos de fibras utilizados: residuo de lana de roca (RW); residuos de fibra de vidrio (FG); mezcla de residuos de fibras (MIX). Añadiendo el residuo en función de lo establecido en los ensayos previos, los siguientes porcentajes de fibras en sustitución de parte del árido, medido en volumen: 30%, 40% y 50%.

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Según la bibliografía consultada y tras los ensayos previos realizados, se establece una relación cemento: arena: agua de 1:3:0,6 para todas las mezclas confeccionadas. Así mismo se realiza un estudio estadístico a través del análisis de la varianza de los ensayos más representativos de esta fase de cara a determinar los compuestos más idóneos para seguir estudiando en las siguientes fases.

Confección de probetas

Se elaboran las distintas series de probetas prismáticas de dimensiones 4x4x16 cm., con un riguroso control en su preparación según norma (AENOR A. E., UNE EN1015-2:2012; AENOR A. E., UNE EN1015-11:2000).

Aunque en la normativa no se contempla la fabricación de morteros con incorporación de fibras, se ha seguido el procedimiento reflejado en la normativa indicada buscando el rigor y la normalización de los ensayos, de cara a que el estudio pueda ser reproducido y para que los ensayos puedan ser comparables en futuras investigaciones.

Para ello, se incorpora en primer lugar las adiciones de fibras en el agua y posteriormente se añade el cemento y procediéndose al amasado manual durante 15 segundos. Después, se pone en marcha la amasadora que a velocidad lenta mezcla los componentes durante 15 segundos, y que posteriormente incorpora el árido realizando una amasada rápida durante 75 segundos.

Una vez terminado el proceso de elaboración se procede a determinar la consistencia de cada una de las mezclas, mediante la medida del valor de escurrimiento especificado en la norma (Figura 14).

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Después la mezcla se vierte en los moldes procurando evitar la formación de burbujas de aire. Para ello se vierte la mezcla en los moldes en 2 tongadas y se sacuden 25 veces sobre la mesa que lo soporta. Posteriormente se elimina el mortero sobrante y se alisan las probetas con una paleta.

Tras 24 horas de curado en cámara húmeda a una temperatura de 20ºC y una humedad relativa del 95%, se procede al desmoldado de las probetas, y se introducen de nuevo en la cámara húmeda para que permanezcan allí un total 28 días para alcanzar la dureza necesaria para su rotura.

Probetas confeccionadas

A continuación, en la Tabla 11, se muestran las series de probetas elaboradas en la Fase 2.

Figura 14. Determinación de la consistencia de las mezclas y probetas confeccionadas.

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Fase Serie % Adición Tipo de fibra Denominación Formato (mm)

Fase 2 Serie I 0% _ Ref 160x40x40 30% Lana de roca 30% RW 30% Fibra de vidrio 30% FG 30% Mezcla 30% MIX 40% Lana de roca 40% RW 40% Fibra de vidrio 40% FG 40% Mezcla 40% MIX 50% Lana de roca 50% RW 50% Fibra de vidrio 50% FG 50% Mezcla 50% MIX Serie I’ 0% _ Ref’ 160x40x40 30% Lana de roca 30% RW’ 30% Fibra de vidrio 30% FG’ 30% Mezcla 30% MIX’ 40% Lana de roca 40% RW’ 40% Fibra de vidrio 40% FG’ 40% Mezcla 40% MIX’ 50% Lana de roca 50% RW’ 50% Fibra de vidrio 50% FG’ 50% Mezcla 50% MIX’

Tabla 11. Probetas confeccionadas Fase 2.

Ensayos realizados

En esta fase de caracterización de los compuestos se han realizado los ensayos a las Series I y I’ que se muestran en la Figura 15: densidad real, dureza superficial Shore D, resistencia a flexión y compresión, consistencia y densidad aparente del mortero en estado fresco, absorción de agua por capilaridad, densidad aparente en estado endurecido y el ensayo térmico de todas las mezclas confeccionadas.

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Figura 15. Esquema de los ensayos de la Fase 2.

5.1.2.1. Análisis estadístico

La parte fundamental de los resultados obtenidos en la Fase 2 se analizan estadísticamente mediante un análisis de la varianza para poder comprobar la idoneidad del diseño experimental.

Se elabora una matriz general con dos factores: el contenido de residuo empleado (30%-40%-50%) y el tipo de residuo (lana de roca (RW), fibra de vidrio (FG) y residuos mixtos (MIX)). Se puede observar en la Tabla 12.

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Tipo de Residuo de Lanas Minerales

RW FG MIX Cantidad de residuo 0% x x x 30% x x x 40% x x x 50% x x x

Tabla 12. Factores de la matriz.

Las variables para la matriz planteada son: densidad, dureza superficial Shore D, resistencia a flexión y resistencia a compresión.

En función de las variables se elaboran los ensayos de manera aleatoria para analizar la interacción entre dichas variables.

Se utiliza el software Statgraphics Centurión XVII para el análisis de la varianza, comparándose los resultados y concluyendo si existen o no diferencias significativas entre ellos. Así mismo se comprueba con este modelo la correlación entre los diferentes factores para los resultados de cada variable. Para poder aplicar el análisis de la varianza se deben cumplir las siguientes hipótesis (para muestras mayores o igual a 3):

- La variable aleatoria en cada nivel de factor debe ser una variable normal.

- Que las observaciones se hayan realizado de forma aleatoria, y por lo tanto sean independientes.

- Debe darse homocedasticidad u homogeneidad de las varianzas de cada nivel de factor.

5.1.3. Fase 3: Análisis de la viabilidad de la incorporación de áridos reciclados

En esta fase se estudió el comportamiento y las propiedades más relevantes de los morteros con residuos de fibras al sustituir la totalidad de la arena de río empleada en las mezclas por árido reciclado, con el fin de determinar si continuar el plan experimental con árido reciclado en lugar de árido normal.

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También se analiza los efectos que produce el árido reciclado en los morteros con residuos de fibras a medida que se incrementa su porcentaje de adición. Probetas confeccionadas

A continuación, en la Tabla 13 se muestran las series de probetas elaboradas en la Fase 3.

Fase Serie % Adición Tipo de fibra Denominación Formato (mm)

Fase 3 Serie II

0% _ Ref_AR

160x40x40 30% Lana de roca 30% RW_AR

30% Fibra de vidrio 30% FG_AR

30% Mezcla 30% MIX_AR

40% Lana de roca 40% RW_AR 40% Fibra de vidrio 40% FG_AR

40% Mezcla 40% MIX_AR

50% Lana de roca 50% RW_AR 50% Fibra de vidrio 50% FG_AR

50% Mezcla 50% MIX_AR

Tabla 13. Probetas confeccionadas Fase 3.

Ensayos realizados

Se han realizado a la Serie II los ensayos de consistencia y densidad del mortero en estado fresco, dureza superficial Shore D, resistencia a flexión y a compresión. (Figura 16).

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Figura 16. Esquema de los ensayos de la Fase 3.

5.1.4. Fase 4: Selección y caracterización final de los morteros