Estudio_uso_agregados

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ESTUDIO DEL USO AGREGADOS RECICLADOS DE RESIDUOS DE 
CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN (RCD) PROVENIENTES DE LA CIUDAD DE 
CALI COMO MATERIAL PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ELEMENTOS 
PREFABRICADOS DE CONCRETO, CASO DE LOS ADOQUINES 
 
 
 
 
SERGIO LUÍS CAICEDO CAMPO 
JULIÁN MAURICIO PÉREZ HENAO 
 
 
 
 
 
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
INGENIERÍA CIVIL 
SANTIAGO DE CALI 
2014 
 vi 
 
ESTUDIO DEL USO AGREGADOS RECICLADOS DE RESIDUOS DE 
CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN (RCD) PROVENIENTES DE LA CIUDAD DE 
CALI COMO MATERIAL PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ELEMENTOS 
PREFABRICADOS DE CONCRETO, CASO DE LOS ADOQUINES. 
 
 
SERGIO LUIS CAICEDO CAMPO 
JULIÁN MAURICIO PEREZ HENAO 
 
Proyecto de grado para optar al título de Ingeniero Civil 
 
 
Director: 
IVÁN FERNANDO OTÁLVARO CALLE 
 
 
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
SANTIAGO DE CALI 
2014 
 vii 
 
ARTÍCULO 23 de la Resolución No. 13 del 6 de 
julio de 1946, del reglamento de la Pontificia 
Universidad Javeriana. 
“La universidad no se hace responsable por los 
conceptos emitidos por sus alumnos en sus trabajos 
de tesis. Sólo velará por que no se publique nada 
contrario al dogma y la moral católica y porque las 
tesis no contengan ataques o polémicas puramente 
personales; antes bien, se vea en ellas el anhelo de 
buscar la verdad y la justicia”. 
 
 
 viii 
 
DEDICATORIA 
 
A nuestras familias, por todo el amor brindado, por formarnos como personas íntegras, 
por su protección, su confianza, consejos, por acompañarnos en las buenas y las malas 
experiencias. 
Julián y Sergio. 
 
 ix 
 
AGRADECIMIENTOS 
A Dios primero, por protegernos e iluminarnos en nuestro camino, dándonos fuerza, fe y 
la esperanza necesaria para alcanzar esta gran meta de nuestras vidas, por sus gigantes 
bendiciones y por permitir superar todos los obstáculos de la manera más adecuada. 
A nuestro director de tesis el Dr. Iván Fernando Otálvaro Calle por su gran 
disponibilidad, dedicación, paciencia y amabilidad durante el desarrollo de este trabajo. Por 
corregir nuestros errores y ese gran deseo de transmitir sus conocimientos profesionales 
guiándonos efectivamente hasta alcanzar los objetivos propuestos. 
A todos los docentes de la facultad de ingeniería que de una u otra manera nos 
colaboraron durante el desarrollo de nuestra tesis aportando sus experiencias y amplios 
conocimientos para su aplicación en este trabajo. 
Al señor Ismael que muy amablemente nos brindó la oportunidad de trabajar con su 
máquina de adoquines dándonos espacio en su lugar de trabajo y enseñándonos como 
usarla de manera adecuada. 
A la empresa EMSIRVAC ESP y triturados El Chocho & Cía. Ltda., por donarnos los 
residuos de construcción y demolición (RCD) y el material natural respectivamente. 
Logrando llevar a cabo nuestra investigación caracterizando estos materiales y realizando el 
diseño de mezcla para los adoquines. 
A los laboratorios Contecon Urbar S.A. ya que realizaron diferentes ensayos durante 
este proyecto, brindando los datos necesarios para concluir esta investigación. 
A los laboratoristas de ingeniería civil de la Pontificia Universidad Javeriana Cali, Erlo 
Travi y Mayra Galvis que con su gran experiencia nos brindaron consejos y ayuda durante 
la caracterización de los materiales. 
 
 x 
 
RESUMEN 
El objetivo general del presente estudio consiste en estudiar el uso de agregados reciclados 
de residuos de construcción y demolición (RCD) provenientes de la ciudad de Cali en la 
construcción de elementos prefabricados de concreto, caso de los adoquines para 
pavimentos articulados. 
Se trata de un estudio investigativo que busca estudiar la viabilidad de los escombros de 
construcción RCD como agregado en mezcla de concreto para la realización de adoquines 
del tipo “hueso de perro”. 
El propósito de esta investigación es identificar la potencialidad de uso de agregados 
RCD para la fabricación de adoquines, y así lograr dar un nuevo uso a los escombros 
generados en la industria de la construcción. Adicionalmente, este uso contribuye 
minimizando los volúmenes existentes de residuos y por ende a la sostenibilidad del medio 
ambiente. 
La investigación comienza con la definición teórica, la clasificación y las propiedades 
que tienen los adoquines, lo cual está estipulado en la norma técnica colombiana 
NTC 2017. También se realiza la caracterización de los materiales utilizados en la 
investigación, mediante ensayos de laboratorio de los agregados RCD donados por la 
empresa Emsirvac ESP y los agregados naturales donados por la empresa triturados El 
Chocho & Cía. Ltda. Además con la ayuda de distintas investigaciones se cuantifica la 
cantidad actual de agregados de RCD que se generan en la ciudad Santiago de Cali. 
El método Füller fue el utilizado para realizar el diseño de la mezcla con agregados 
naturales para cumplir con la norma NTC-2017, la relación agua-cemento (A/C) se calculó 
teniendo en cuenta el asentamiento de la mezcla para que no se deformara el adoquín 
después de su fundición además de que su resistencia a la flexo-tracción cumpliera con lo 
exigido en la norma NTC-2017. 
 xi 
 
Sobre la mezcla de agregado natural que cumplió con la resistencia a la flexo-tracción se 
realizó un reemplazo en el fino del 30 y 100% con agregado RCD para la fabricación de 
adoquines. 
A partir de los resultados obtenidos de los laboratorios Contecon Urbar S.A. quienes 
fueron los encargados de realizar los ensayos de flexo-tracción y brindar el informe 
respectivo, se concluye que el reemplazo parcial y total del agregado RCD influye de 
manera negativa disminuyendo la resistencia a la flexo-tracción pero teniendo en cuenta los 
resultados estos adoquines con reemplazo pueden utilizarse en sitios donde la demanda de 
carga no sea tan exigente. 
Palabras clave: adoquines, agregado RCD, agregado natural, flexo-tracción y método 
Füller. 
 
 xii 
 
ABSTRACT 
The overall objective of this study is to investigate the use of recycled aggregates from 
construction and demolition waste (CDW) from the city of Santiago de Cali in the 
construction of precast concrete paving block case articulated pavement. 
This is a research study that seeks to explore the feasibility of using construction debris 
CDW as aggregate in the concrete mixture in the making of paving block´s type "dog 
bone". 
The purpose of this research is to identify the potential use of CDW aggregates for 
manufacturing pavers, and achieve a new use for the debris generated in the construction 
industry. In addition it could help to minimize waste volumes and hence the sustainability 
of the environment. 
The investigation begins with the theoretical definition, classification and properties the 
paving blocks have, which is stipulated in the Colombian technical standard NTC-2017. 
Characterization of materials used in the investigation is also performed by laboratory tests 
of aggregates CDW donated by the company EMSIRVAC ESP and natural aggregates 
donated by the company Triturados El Chocho & Cia Ltda. Also with the help of various 
investigations it was possible to determine the current amount of CDW aggregates 
generated in the city Santiago de Cali. 
The Füller method was used to design the mixture with natural aggregate to meet the 
NTC 2017 standard, the water-cement ratio (W/C) were calculated taking into account the 
settling of the mixture for the paving block not to deform after casting it and its flexion and 
traction resistance to comply with the requirements in NTC 2017 standard. 
On the blend of natural aggregate that met flexion and traction resistance, a replacement 
of the coarse aggregate and the fine aggregate was performed with 30 and 100% of CDW 
for manufacturing the paving block. 
 xiii 
 
From the results of laboratory ConteconUrbar SA who were responsible for conducting 
the flexion and traction tests and providing a relevant report, it is concluded that the partial 
and total replacement of added CDW negatively influences the flexion and traction 
resistance but considering that such results on these paving block´s CDW replacement 
could be used in places where the load is not quite demanding. 
Keywords: paving block, aggregate CDW, natural aggregate, flexion traction and Füller 
method 
 xiv 
 
TABLA DE CONTENIDO 
 
Pág. 
1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 1 
2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA ...................................................................................... 4 
2.1. USO DEL RCD EN LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN ........................... 4 
2.2. PREFABRICADOS DE CONCRETO CON RCD .................................................... 8 
2.3. ADOQUINES DE CONCRETO............................................................................... 12 
2.4. DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO, MÉTODO FÜLLER. ........................... 15 
3. MATERIALES Y MÉTODOS ..................................................................................... 19 
3.1. SITUACIÓN ACTUAL DE LOS ESCOMBROS EN CALI ................................... 19 
3.2. MATERIALES ESTUDIADOS ............................................................................... 20 
3.2.1. Materiales recolectados de “EMSIRVAC” ........................................................... 21 
3.2.2. Agregado natural producido, triturado de roca diabásica de la cantera 
“El Chocho” ......................................................................................................................... 22 
3.3. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES .................................................... 23 
3.3.1. Caracterización de los residuos sólidos de construcción y demolición ................. 24 
3.3.2. Ensayos realizados sobre el conjunto de partículas para el agregado de 
RCD 25 
3.4. DISEÑO DE MEZCLA PARA CUMPLIR NORMA NTC-2017 CON 
AGREGADO NATURAL ................................................................................................... 34 
4. RESULTADOS ............................................................................................................ 37 
4.1. CARACTERIZACIÓN DE RCD GENERADO EN LA CIUDAD 
SANTIAGO DE CALI ......................................................................................................... 37 
4.1.1. Composición del RCD ........................................................................................... 37 
 xv 
 
4.1.2. Propiedades físico – mecánicas ............................................................................. 39 
4.1.2.1. Granulometría agregado natural y RCD ............................................................ 39 
4.1.2.2. Gravedad específica y absorción ....................................................................... 45 
4.1.2.3. Sanidad de los agregados frente a la acción de las soluciones de 
sulfato de sodio o magnesio ................................................................................................. 48 
4.1.2.4. Equivalente de arena .......................................................................................... 49 
4.2. DISEÑO DE LA MEZCLA DE ADOQUINES CON AGREGADO 
NATURAL ........................................................................................................................... 50 
4.2.1. Primer diseño ......................................................................................................... 52 
4.2.2. Primer ajuste, segundo diseño ............................................................................... 56 
4.2.3. Segundo ajuste, tercer diseño ................................................................................ 60 
4.3. INFLUENCIA DEL REEMPLAZO DE AGREGADO RCD EN LOS 
ADOQUINES. ..................................................................................................................... 62 
4.3.1. Resistencia a la flexo-tracción en adoquines con reemplazo. ............................... 62 
4.3.2. DENSIDAD ........................................................................................................... 66 
4.3.2.1. Adoquín con agregado natural ........................................................................... 66 
4.3.2.2. Adoquín con RCD ............................................................................................. 67 
5. CONCLUSIONES ........................................................................................................ 69 
6. RECOMENDACIONES PARA FUTUROS TRABAJOS........................................... 71 
7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 72 
ANEXOS.............................................................................................................................. 74 
 
 
 xvi 
 
LISTA DE FIGURAS 
Pág. 
Figura 1. Efecto en la resistencia por adición de agregados reciclados cerámicos (Yang 
et al., 2011). ............................................................................................................................ 5 
Figura 2. Influencia del cemento en la resistencia a la compresión UCS (El-Maaty, 
2013). ..................................................................................................................................... 6 
Figura 3. Efecto de la adición de cerámicos en la adhesividad de los morteros (Jiménez 
et al., 2013). ............................................................................................................................ 6 
Figura 4. Efecto de la adición de RCD en la resistencia a la compresión de adoquines 
(Soutsos et al., 2011). ............................................................................................................. 9 
Figura 5. Efecto de la adición de RCD en la absorción y la resistencia a la flexión de 
bordillos (López et al., 2013). .............................................................................................. 10 
Figura 6.Resultados obtenidos en obra mediante remplazos de agregado natural por 
RCD (La GEAR, 2009). ....................................................................................................... 11 
Figura 7. Resultados bloques en concreto mediante remplazos de agregado natural por 
RCD que oscilan entre el 50 y 100%.(La GEAR 2009) ...................................................... 11 
Figura 8. Efecto de adición de RCD en la flexión a 28 días de curado (Mena & Valdés, 
2014). ................................................................................................................................... 12 
Figura 9.Estructura del pavimento articulado(Cantarero & Méndez, 2011). .................. 13 
Figura 10.Adoquín tipo “rectangular recto” (NTC-2017, 2004). .................................... 14 
Figura 11. Adoquín tipo “doble hexágono” (NTC-2017, 2004). .................................... 15 
Figura 12. Adoquín tipo “hueso de perro” (NTC-2017, 2004). ...................................... 15 
Figura 13.Máquina trituradora de agregado derivado de RCD de la empresa Emsirvac. 21 
Figura 14. Selección de agregado RCD. ......................................................................... 22 
Figura 15. Balanza con aditamento para pesar en inmersión y canastilla ....................... 27 
Figura 16. Equipos utilizados para densidad específica y absorción finos ..................... 30 
Figura 17. Materiales para realizar el ensayo de equivalente de arena ........................... 33 
Figura 18. Montaje del ensayo de equivalente de arena .................................................. 34 
Figura 19. Diagrama de actividades para el diseño de la mezcla. ................................... 36 
 xvii 
 
Figura 20.Composición del agregado RCD. .................................................................. 38 
Figura 21. Actividades para tamizado de acuerdo a la norma. ........................................ 39 
Figura 22. Curva granulométrica agregado natural y RCD. ............................................ 43 
Figura 23. Comparación de la curva granulométrica generada por SOUTSOS y la de este 
estudio. ................................................................................................................................. 44 
Figura 24. Etapas fabricación de adoquín para cumplir norma NTC-2017 .................... 51 
Figura 25. Esquema del ensayo a flexión (Fuente: NTC-2017). ..................................... 52 
Figura 26. Molde para adoquines. ................................................................................... 52 
Figura 27. Adoquín con agregado natural y relación agua cemento de 0,5. ................... 56 
Figura 28. Reemplazo (%) vs Resistencia a la flexo-tracción (MPa) ............................. 65 
Figura 29. Reemplazo (%) vs Dispersión (%) ................................................................. 66 
Figura 30. Procedimiento cálculo de gravedad específica y absorción de adoquín ........ 67 
Figura 31. Gráfica de Reemplazo (%) vs Absorción (%) ................................................ 68 
 
 xviii 
 
LISTA DE TABLAS 
 
Pág. 
Tabla 1. Resultados de los ensayos a compresión para adoquines sin adición de cenizas 
volantes (Poon et al., 2002). ................................................................................................... 8 
Tabla 2. Asentamientos recomendados (Giraldo, 2006). ................................................ 16 
Tabla 3. Características de materiales de la cantera “El Chocho”. (Fuente: Triturados el 
Chocho & Cia Ltda.). ........................................................................................................... 23 
Tabla 4. Nomenclatura de los tipos de materiales a caracterizar en la composición de 
RCD (norma Europea EN 933-11). ...................................................................................... 24 
Tabla 5. Fórmulas gravedad específica y absorción gruesos (INVE 223-07). ................ 28 
Tabla 6. Fórmulas gravedad específica y absorción finos (Fuente: INV E 222-07). ...... 30 
Tabla 7. Clasificación de las masas obtenidas según la EN 933-11 ................................ 37 
Tabla 8. Composición del material que no flotó ............................................................. 38 
Tabla 9. Primer granulometría agregado fino natural. .................................................... 40 
Tabla 10. Granulometría agregado grueso natural .......................................................... 40 
Tabla 11. Segunda granulometría agregado fino natural ................................................ 41 
Tabla 12. Granulometría agregado grueso RCD ............................................................. 42 
Tabla 13. Granulometría agregado fino RCD ................................................................. 42 
Tabla 14. Datos obtenidos en laboratorio para realización de gravedad específica y 
absorción agregado natural grueso. ...................................................................................... 45 
Tabla 15. Datos obtenidos en laboratorio para realización de gravedad específica y 
absorción agregado RCD grueso. ......................................................................................... 45 
Tabla 16. Resultados obtenidos de gravedad específica y absorción con el agregado 
grueso natural. ...................................................................................................................... 46 
Tabla 17. Resultados obtenidos de gravedad específica y absorción con el agregado 
grueso RCD. ......................................................................................................................... 46 
Tabla 18. Datos obtenidos en laboratorio para realización de gravedad específica y 
absorción agregado natural fino. .......................................................................................... 46 
 xix 
 
Tabla 19. Datos obtenidos en laboratorio para realización de gravedad específica y 
absorción agregado RCD fino. ............................................................................................. 46 
Tabla 20. Resultados obtenidos de gravedad específica y absorción con el agregado fino 
natural. .................................................................................................................................. 47 
Tabla 21. Resultados obtenidos de gravedad específica y absorción con el agregado fino 
RCD...................................................................................................................................... 47 
Tabla 22. Resultados del ensayo de equivalente de arena para agregado natural ........... 49 
Tabla 23. Resultados del ensayo de equivalente de arena para agregado RCD .............. 49 
Tabla 24. Primer granulometría % que retiene del agregado grueso y fino a dosificar por 
el método Füller ................................................................................................................... 53 
Tabla 25. Aplicación de la ecuación de la parábola de Gessner a los diferentes tamices, 
para tamaños máximos de 4,75 y 9,5mm para el primer diseño. ......................................... 54 
Tabla 26. Cubicación en kilogramos por litro para los componentes del primer diseño de 
mezcla. ................................................................................................................................. 55 
Tabla 27. Segunda granulometría % que retiene del agregado grueso y fino a dosificar 
por el método Füller. ............................................................................................................ 57 
Tabla 28. Aplicación de la ecuación de la parábola de Gessner a los diferentes tamices, 
para tamaños máximos de 4,75 y 9,5mm para el segundo diseño. ...................................... 58 
Tabla 29. Cubicación en kilogramos por litro para los componentes del segundo diseño 
de mezcla. ............................................................................................................................. 59 
Tabla 30. Resultados 28 días adoquín segundo diseño de mezcla (Fuente: Contecon) .. 59 
Tabla 31. Cubicación en kilogramos por litro para los componentes del tercer diseño de 
mezcla. ................................................................................................................................. 60 
Tabla 32. Resultado de los adoquines con agregado natural a los 14 días (Fuente: 
Laboratorios Contecon Urbar) ............................................................................................. 61 
Tabla 33. Resultado de los adoquines con agregado natural a los 28 días (Fuente: 
Laboratorios Contecon Urbar) ............................................................................................. 61 
Tabla 34. Resultado de los adoquines con agregado RCD (reemplazo 30%) a los 14 días 
(Fuente: Laboratorios Contecon Urbar). .............................................................................. 62 
 xx 
 
Tabla 35. Resultado de los adoquines con agregado RCD (reemplazo 100%) a los 14 
días (Fuente: Laboratorios Contecon Urbar)........................................................................ 63 
Tabla 36. Resultado de los adoquines con agregado RCD (reemplazo 30%) a los 29 días 
(Fuente: Laboratorios Contecon Urbar) ............................................................................... 64 
Tabla 37. Resultado de los adoquines con agregado RCD (reemplazo 100%) a los 29 
días (Fuente: Laboratorios Contecon Urbar)........................................................................ 65 
Tabla 38. Resultados gravedad específica y absorción adoquíncon agregado natural ... 67 
Tabla 39. Resultados gravedad específica y absorción adoquín con reemplazo de 
agregado RCD de 30%. ........................................................................................................ 67 
Tabla 40. Resultados gravedad específica y absorción adoquín con reemplazo de 
agregado RCD de 100%. ...................................................................................................... 68 
 
1 
 
1. INTRODUCCIÓN 
Este proyecto estudia la influencia de los residuos de construcción y demolición (RCD), 
sobre la resistencia a la flexo-tracción de adoquines de concreto para lograr evaluar esta 
característica mecánica de los adoquines se tuvo en cuenta los parámetros de la norma 
técnica colombiana NTC-2017. 
El RCD es empleado en reemplazo parcial de los agregados tradicionalmente usados en 
el hormigón. La mezcla utilizada en la fabricación de los adoquines se diseña a base de 
granulometrías y ensayos de laboratorio. Por medio del método de diseño Füller se realiza 
una mezcla de agregado natural para la fabricación de adoquines que cumpla con la norma 
NTC-2017 para posteriormente reemplazar el agregado natural fino por el agregado RCD 
fino en cantidades de 30 y 100%, esto se hizo para conservar el diseño Füller. 
La principal motivación de este proyecto es brindar una alternativa diferente para el 
reciclaje del RCD. Se tiene la hipótesis que esta alternativa es de fácil aplicación e 
implementación en las pequeñas y medianas industrias de producción de adoquines. 
Ferreira (2009), desarrolló una metodología que permitió el aprovechamiento de RCD 
como agregados no convencionales en mezclas de concreto. El autor planteó que una de las 
consecuencias que tiene el mal uso de los residuos es la contaminación del entorno, y los 
efectos en la salud humana, como a plantas y animales. Además de esto la mayoría de 
fuentes hídricas son vulnerables a la contaminación por RCD, generando acumulación de 
sedimentos en el fondo de estas fuentes, los cuales reaccionan con otros elementos 
orgánicos e inorgánicos de aguas superficiales y subterráneas. El recurso suelo es afectado 
por la acumulación y disposición de RCD, en muchos casos contaminados con residuos 
domiciliarios, que reaccionan con los agentes atmosféricos y sellan los poros del terreno 
afectando negativamente a la biodiversidad y la productividad agropecuaria del suelo. 
La inadecuada disposición final de los escombros está generando impactos a la salud, al 
paisaje y al espacio público, reduciendo los indicadores de calidad de vida en algunos 
sectores urbanos y rurales. Adicionalmente, la flora y la fauna son también afectadas. 
2 
 
El objetivo general del presente estudio consiste en estudiar el uso de agregados 
reciclados de residuos de construcción y demolición (RCD) provenientes de la ciudad de 
Cali en la construcción de elementos prefabricados de concreto, caso de los adoquines para 
pavimentos articulados. 
Como objetivos específicos se plantearon: 
 Caracterizar un residuo de construcción y demolición generado en la ciudad 
Santiago de Cali, incluyendo su composición y propiedades físico-mecánicas; 
 Establecer la dosificación óptima de cemento, agua y agregados naturales para la 
fabricación de adoquines que cumplan con la norma técnica colombiana para 
adoquines de concreto para pavimentos (NTC-2017); 
 Estudiar la influencia del reemplazo de agregado RCD en la resistencia a la 
flexo-tracción de los adoquines. 
Para la investigación mencionada se abordaron los siguientes aspectos metodológicos, 
agrupados por categorías en; caracterización, diseño de una mezcla con agregado natural y 
reemplazo parcial y total del agregado por RCD. 
El trabajo de grado está organizado en los siguientes capítulos: El capítulo 1 tiene la 
revisión bibliográfica que se realizó para la elaboración de este trabajo que contiene el uso 
del RCD en la construcción, ejemplos de concretos que se han realizado con RCD, la 
definición conceptual de adoquines, sus ventajas y una posible forma de clasificarlos. 
También se encuentra el marco teórico de los diseños de mezcla tenidos en cuenta para este 
proyecto; en el capítulo 2, se define la situación actual de los escombros en Santiago de 
Cali, además de los lugares donde fueron conseguidos los agregados tanto naturales como 
RCD para la realización de la investigación, el proceso que se realizó en las instalaciones 
del laboratorio de Ingeniería Civil de la Pontificia Universidad Javeriana Cali para la 
caracterización de estos agregados y por último el diseño de mezcla escogido; El capítulo 3 
tiene todos los resultados de los ensayos realizados tanto en la Universidad como los 
brindados por los laboratorios Contecon Urbar; en el capítulo 4 están las conclusiones tras 
el análisis de estos resultados y por último el capítulo 5 propone recomendaciones o 
3 
 
sugerencias para futuros trabajos a realizar teniendo en cuenta los problemas y dificultades 
que se presentaron durante el desarrollo de esta investigación. 
 
4 
 
2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 
En este capítulo son presentados algunos trabajos previos del tema y los elementos teóricos 
necesarios para el desarrollo del mismo. 
2.1. USO DEL RCD EN LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN 
Giraldo & Vega (2012), exponen el caso de la cantera La Fiscala en Bogotá, la cual desde 
el 2003 viene presentando una serie de cambios enfocados desde tres perspectivas (social, 
ambiental y económica), ofreciendo un servicio integral y certificando a los usuarios el 
buen manejo y destinación final de los escombros que producen durante las fases de 
excavación y demolición de sus obras. Los autores muestran las principales intenciones de 
las autoridades del distrito capital por introducir y consolidar una política de reciclaje de 
residuos de construcción y demolición (RCD), alineados con el desarrollo de construcción 
sostenible y la generación de nuevos procesos y productos que permitan aumentar la 
eficiencia de los recursos no renovables, logrando así abrir nuevas oportunidades en la 
cadena de vida de materiales constructivos. Se expone también los perjuicios de la 
inadecuada disposición de escombros la cual se convierte en una problemática ambiental 
urbana que se relaciona no solo con la invasión del espacio público y la destrucción de 
ecosistemas (procesos de rellenos de humedales), sino también con deficiencias en los 
sistemas de acueductos y alcantarillado (obstrucciones). 
Los autores hacen referencia a un centro de tratamiento y aprovechamiento de RCD en 
una cantera de la antigua zona minera de Tunjuelo, donde se lleva a cabo la primera 
selección del material recibido. La selección permite separar tres tipos de residuos: a) el 
apto para reciclar; b) el útil para el proceso de conformación morfológica y ambiental de 
antiguas minas (tierra negra o capa vegetal); y c) el que podría ser utilizado por 
organizaciones sociales para financiar programas (botellas, cartón, madera, hierro, flejes). 
Además a ello cabe resaltar que ha sido expedida una resolución 2397 del 2011 que 
establece que partir de abril de 2012 se debe empezar a implementar materiales reciclados 
en las nuevas construcciones, empezando por el 5% y aumentando anualmente hasta 
5 
 
alcanzar el 25% del total de metros cuadrados en componentes no estructurales lo cual 
engrandece la labor realizada por la cantera de Tunjuelo. 
Yang et al. (2011), estudiaron el efecto de la adición de diferentes tipos de RCD en las 
propiedades del concreto fresco y endurecido, para elementos estructurales y no 
estructurales. Los autores encontraron que los agregados de RCD generan los siguientes 
cambios respecto a mezclas elaboradas con agregados naturales manteniendo la misma 
relación agua cemento: elevando la absorción de agua; y la presencia de morteros en los 
agregados reciclados cerámicos modifican significativamente laspropiedades mecánicas, 
en lo que respecta a la resistencia a la compresión (ver Figura 1), y la permeabilidad. 
 
Figura 1. Efecto en la resistencia por adición de agregados reciclados cerámicos (Yang et al., 
2011). 
El-Maaty (2013), estudió la utilización de un RCD reciclado en el agregado de concreto 
para bases y sub-bases de pavimentos y su potencial uso en Egipto, reemplazando los 
agregados calcáreos que son usados tradicionalmente en esta región. Los resultados de la 
resistencia a la compresión simple, UCS por sus siglas en inglés, muestran que los valores 
6 
 
superan el agregado convencional y que la misma depende de: el contenido de cemento en 
la pasta (ver Figura 2), el tiempo de curado y la densidad inicial. 
 
Figura 2. Influencia del cemento en la resistencia a la compresión UCS (El-Maaty, 2013). 
Jiménez et al. (2013), evaluaron el desempeño de morteros frescos y endurecidos al 
emplear agregados finos reciclados derivados de elementos de cerámica, remplazando 0, 5, 
10, 20 y 40% del agregado natural. Encontraron que la densidad del mortero fresco y 
endurecido decrece con el reemplazo del agregado natural. De forma análoga, la 
trabajabilidad también se reduce. La adhesividad del mortero no es afectada por el 
reemplazo de los agregados naturales por el reciclado. Finalmente concluyen que un 
reemplazo de hasta el 40% de agregado fino por reciclado no afectan de forma significativa 
las propiedades de los morteros (ver Figura 3). 
 
Figura 3. Efecto de la adición de cerámicos en la adhesividad de los morteros (Jiménez et al., 
2013). 
7 
 
Castaño et al. (2013) discuten acerca de la generación y gestión de residuos (RCD) en la 
ciudad de Bogotá, además de las políticas públicas y condiciones necesarias para que la 
actividad del reciclaje de agregados se convierta en una posibilidad viable. Se presenta la 
situación de Bogotá en la cual se obtienen datos como que la ciudad produce 2 ton/año per 
cápita que se de esa estimación se aprovecha tan solo de un 5 a 10%. Por último se 
concluye que según el estudio la alternativa de sustituir agregados naturales por reciclados 
resulta viable técnicamente, dado que las propiedades que exhiben estos últimos cumplen 
con la normativa actual de agregados de construcción. 
Guarín et al. (2012), realizaron una comparación de los diferentes tratamientos aplicados 
a la reducción, reuso y reciclaje de RCD en Latinoamérica, principalmente Brasil y 
Colombia. Los autores discuten los planes de gestión integral de residuos sólidos (PGIRS), 
y a los estudios enfocados al tema de manejo de RCD, sin embargo se evidencia la 
deficiencia de los planes de manejo ambiental carencia de gestión y estricto control para su 
cumplimiento, por otro lado Brasil que contó con la primera planta de reciclaje de RCD en 
américa latina por medio de la resolución de CONAMA en el año 2002, ya recicla y 
clasifica los residuos en reutilizables, reciclables para otros destinos, residuos sin 
tecnologías o aplicaciones viables que permitan su recuperación (yeso) y residuos 
peligrosos. 
Pasandín & Pérez (2014), incorporaron agregados reciclados en mezclas asfálticas en 
caliente, incluyendo reemplazos de 5, 10, 20 y 30% del agregado natural. Los RCD’s 
fueron tratados previamente con una emulsión de recubrimiento que contenía hasta el 5% 
de bitumen. Estudiaron la rigidez y la deformación permanente de las briquetas en 
laboratorio encontrando propiedades mecánicas similares a las exhibidas por los agregados 
naturales. 
Pedro et al. (2014), evaluaron la capacidad de producción de concretos incorporando 
agregados reciclados, evaluaron grupos de concretos con diferentes intervalos de resistencia 
15-25, 35-45 y 65-75 MPa. Los resultados mostraron que no hay diferencias significativas 
8 
 
entre los agregados reciclados de diferentes fuentes en la resistencia y la durabilidad, sin 
embargo si se tiene una reducción con relación a los agregados naturales. 
2.2. PREFABRICADOS DE CONCRETO CON RCD 
Poon et al. (2002), desarrollaron una técnica para producir bloques prefabricados de 
concreto para pavimentos. Encontraron que al reemplazar el 50 y 100% de los agregados 
naturales por agregado reciclado recolectado de dos puntos distintos de Hong Kong, tanto 
en finos como gruesos, no se afecta considerablemente la resistencia a la compresión. En la 
Tabla 1, se presentan algunos de los resultados de los autores citados. 
Tabla 1. Resultados de los ensayos a compresión para adoquines sin adición de cenizas 
volantes (Poon et al., 2002). 
Notación empleada % de RCD 
Resistencia a la 
compresión (MPa) 
Densidad (kN/m3) 
BL-Control 0 58,6 23,3 
BL-TKO-50 50 62,1 22,8 
BL-TKO-100 100 51,2 22,6 
BL-KT-50 50 60,4 22,4 
BL-KT-100 100 50,9 22,2 
 
En la Tabla 1 el término BL significa bloque prefabricado en concreto para el primer 
ítem denominado Control quiere decir que es fabricado solamente con agregado natural. Y 
siendo reemplazado en porcentajes de 50 y 100% para los dos tipos de agregados reciclados 
tomados de dos lugares diferentes en Hong Kong los cuales son Tseung Kwan (TKO) y el 
antiguo aeropuerto de Hong Kong Kai Tak (KT) que funcionó hasta el año 1998. 
Los autores compararon los resultados obtenidos con la norma británica (BS) de acuerdo 
a sus parámetros establecidos para resistencia a la compresión, los cuales estipulan que no 
debe ser menor a 30MPa a los 28 días de curado cumpliendo así satisfactoriamente la 
resistencia a la compresión de las mezclas en ambos porcentajes de reemplazo para los 
agregados tomados en las dos localidades de Hong Kong. 
9 
 
Ferreira (2009), desenvolvió una metodología que permitió el aprovechamiento de RCD 
como agregados no convencionales en mezclas de concreto. El autor preparó cuatro tipos 
distintos de mezclas (A, B, C y D) y una mezcla (E) que fue considerada como testigo, 
elaborada con agregados convencionales. Los resultados mostraron que: el peso unitario del 
concreto tuvo valores que corresponden a mezclas de buena trabajabilidad, para el concreto 
en estado fresco; y mayores valores de resistencia a la compresión en estado endurecido, la 
mezcla denominada A4 presentó 22,3 MPa a los 28 días con relación a la mezcla testigo de 
apenas 20 MPa. 
Soutsos et al. (2011), estudiaron el potencial de uso del RCD para la producción de 
elementos de concreto prefabricados, particularmente adoquines para pavimentos. El 
trabajo experimental incluyó el uso de tres series de ensayos: reemplazo sólo del agregado 
fino, reemplazo sólo del agregado grueso, y reemplazo del fino y del grueso. Los resultados 
indican que se puede reemplazar el agregado, siempre y cuando se disponga de 
herramientas para triturar o reciclar los residuos de construcción y demolición. En la Figura 
4 se muestra el efecto de la adición de RCD en la resistencia a la compresión de adoquines. 
 
Figura 4. Efecto de la adición de RCD en la resistencia a la compresión de adoquines (Soutsos 
et al., 2011). 
10 
 
López et al. (2013), muestran la utilización de RCD en bordillos y losas de piso usados 
en construcción de vías y pavimentos. Los concretos fueron elaborados con sustitución de 
20, 50, 70 y 100% del agregado natural. La absorción se incrementó con la adición, 
mientras que la resistencia no se modificó considerablemente cuando el RCD era dominado 
por residuos de concreto con relación al que contenía más residuos de cerámicos (ver 
Figura 5). 
 
Figura 5. Efecto de la adición de RCD en la absorción y la resistencia a la flexión de bordillos 
(López et al., 2013). 
De acuerdo con el informe técnico de la guía española de áridos reciclados procedentes 
de residuos de construcción y demolición (GEAR), en la Obra (OB P5. C1.1), ubicada en el 
barrio Latores del municipio de Oviedo el cual pertenece al principado de Asturias, se 
propuso realizar los bordillos sustituyendo agregados naturales por reciclados en las 
siguientes proporciones0, 20, 50, 70, 100%. Obtuvieron los siguientes resultados, el 
acabado no presenta variaciones significativas respecto a las piezas con agregado natural 
siempre y cuando el porcentaje de sustitución sea inferior al 50%. En la Figura 6 se ilustran 
los elementos prefabricados terminados. 
11 
 
. 
Figura 6.Resultados obtenidos en obra mediante remplazos de agregado natural por RCD (La 
GEAR, 2009). 
Obra (OB P10.1) esta obra ubicada en el barrio Can Caracat del municipio de Caldes 
Montbui ubicado perteneciente a la comunidad autónoma de Cataluña. Se realizaron 
bloques para cerramiento en concreto, con un porcentaje de sustitución que oscila entre el 
50 y 100%. Para la obtención de estos bloques se preparó la mezcla con agregado reciclado 
y se introdujo en un molde para obtener la forma deseada. Se concluyó que el concreto 
posee buena consistencia, optima resistencia a la compresión y buen comportamiento a la 
retracción. Es importante resaltar que el diseño de mezcla obtenido en esta obra tiene una 
baja proporción de finos. También los autores del documento mencionan que los bloques 
tienen un montaje sencillo, rápido y seguro, además de tener un impacto ambiental muy 
pequeño, tienen gran solidez y son económicos al momento de su fabricación. A 
continuación se presenta como los bloques fueron colocados en la obra, ver Figura 7. 
 
Figura 7. Resultados bloques en concreto mediante remplazos de agregado natural por RCD 
que oscilan entre el 50 y 100%.(La GEAR 2009) 
12 
 
Mena & Valdés (2014), realizaron tres distintos diseños, haciendo reemplazos de 25, 50 
y 100% del agregado natural por agregado reciclado. Analizaron y evaluaron propiedades 
como la humedad, absorción y densidad para ver los efectos que tiene el reemplazo. 
Evaluaron las propiedades mecánicas de resistencia a la compresión a 7, 14 y 28 días, la 
resistencia a la flexión a 7 y 28 días (ver Figura 8) y el módulo de elasticidad a 28 días. Las 
autoras afirman que para obtener materiales reciclados de buena calidad, se debe establecer 
una normativa donde se explique y se detallen los procesos de selección y separación del 
RCD. Anotan que los agregados reciclados presentan una mayor absorción de agua, 
obteniendo 8,3%. Adicionalmente exhibieron un desgaste superior en 50% a los naturales, 
limitando su utilización para estructuras que requieran resistencia a la abrasión. Por otro 
lado, las características granulométricas resultaron adecuadas, encontrando bajos 
porcentajes de partículas finas. Finalmente, anotan que con relación al módulo de 
elasticidad una adición de hasta 25% de RCD en la mezcla produce valores aceptados por 
algunas normas, ya que es del orden de 26,5 MPa. 
 
 Figura 8. Efecto de adición de RCD en la flexión a 28 días de curado (Mena & Valdés, 
2014). 
2.3. ADOQUINES DE CONCRETO 
Es el pavimento formado por elementos prefabricados (bloques o adoquines) de pequeñas 
dimensiones que individualmente son muy rígidos y se asientan sobre una capa de arena 
(Ver Figura 9). Estos van asentados sobre la sub-base o directamente sobre la sub-rasante 
13 
 
dependiendo la calidad de esta. Transmiten los esfuerzos al suelo de soporte mediante un 
mecanismo de disipación de tensiones. 
 
Figura 9.Estructura del pavimento articulado(Cantarero & Méndez, 2011). 
Su forma generalmente es prismática, permitiendo la colocación de piezas en forma 
continua y ordenada para formar así, superficies de pavimento flexible con ventajas 
constructivas y durabilidad. 
El adoquín es usado por ventajas que presenta sobre otros materiales, tales como el 
asfalto, pavimentos comunes, baldosas, etc. 
Las ventajas del adoquín son: 
 Pueden fabricarse en una variedad de formas y colores que dan un mayor resalte 
visual al pavimento. 
 Los adoquines pueden ser utilizados después de reparaciones o modificaciones. 
 No interviene procesos térmicos ni químicos para su implementación. 
 Pueden diseñarse para varios niveles de durabilidad y resistencia a la abrasión del 
tránsito y acciones de la intemperie. 
 Facilidad en su instalación que no requiere mano de obra especializada. 
 Se adapta a cualquier variación de las vías debido a que son elementos que no están 
unidos rígidamente. 
No existe una clasificación plenamente consensuada para el adoquín. Existen 
clasificaciones de acuerdo a su forma, arreglo, uso, carga de compresión, etc. Para el 
14 
 
presente estudio se explicaran de acuerdo a la norma NTC-2017 del año 2004 los 
principales y más comunes tipos de adoquines utilizados. 
Adoquín rectangular: Es el adoquín con una forma única, básicamente rectangular, que 
se puede colocar siguiendo diversos patrones de colocación como espina de pescado, hilera, 
tejido de canasto, etc (ver Figura 10). 
 
Figura 10.Adoquín tipo “rectangular recto” (NTC-2017, 2004). 
Adoquín rectangular recto modulado, adoquín modulado. Es el adoquín rectangular 
recto que una vez colocado según uno o vario patrones de colocación se ajustan a una 
retícula definida por un módulo, siempre coincidente con el eje de las juntas. La longitud 
estándar y el ancho estándar de este tipo de adoquines debe ser iguales a un múltiplo del 
módulo, menos el ancho de una junta estándar. 
Adoquín no rectangular: Es el adoquín con forma única, diferente a la rectangular, que 
solo se puede colocar siguiendo un solo patrón de colocación en hiladas. Las formas que 
más se usa de este tipo de adoquines son las de “doble hexagono” y “hueso de perro” (Ver 
Figura 11 y Figura 12 respectivamente). 
Para esta investigación se decidió utilizar el adoquín tipo hueso de perro debido a que es 
uno de los tipos que se encuentran con mayor frecuencia en los pavimentos articulados y 
solamente se tenía este molde disponible en el lugar donde se efectuaron las fundiciones de 
los adoquines. 
 
15 
 
 
Figura 11. Adoquín tipo “doble hexágono” (NTC-2017, 2004). 
 
Figura 12. Adoquín tipo “hueso de perro” (NTC-2017, 2004). 
2.4.DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO, MÉTODO FÜLLER. 
Este método corresponde a los denominados métodos analíticos. La diferencia fundamental 
entre los métodos analíticos y el método Instituto Americano de Concreto (ACI) radica en 
que este último intenta llegar a la dosificación final de una manera más práctica, haciendo 
correcciones sucesivas por asentamiento y resistencia. Los métodos analíticos no sugieren 
corregir la dosificación inicial, suponen que con la aplicación de los procedimientos que 
proponen se cumplen los requisitos de trabajabilidad y resistencia requeridos (Giraldo, 
2006). 
En el método Füller la correlación entre las propiedades de los agregados y las del 
hormigón es más rigurosa ya que partiendo de unos determinados agregados se propone 
conformar una granulometría conjunta del material, de manera que se ajuste 
aproximadamente a una curva típica tomada como referencia y obtenida experimentalmente 
de ensayos sobre trabajabilidad y densidad del concreto (Giraldo, 2006). Este método tiene 
entonces por ventaja poder combinar varios agregados para obtener una granulometría más 
compacta. 
Para trabajar en paralelo con el diseño del método Füller se deben de tener en cuenta 
variables dentro del diseño de la mezcla, en nuestra investigación tenemos en cuenta el 
https://www.google.com.co/search?q=abecedario+espa%C3%B1ol&espv=210&es_sm=93&biw=1280&bih=699&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=0O4gU6qIHOeY2AWUhYCQBA&sqi=2&ved=0CCcQsAQ
16 
 
asentamiento como variable inicial. Para la fundición de los adoquines que son elementos 
prefabricados en concreto se requiere una consistencia muy rígida como se puede apreciar 
en la Tabla 2. 
Tabla 2. Asentamientos recomendados (Giraldo, 2006). 
Compactación Consistencia 
Asentamiento 
(mm) 
Fluidez Tipo de estructura 
Vibro 
compactación 
Muy rígida 0-10 10-30 
Pavimentos para tránsito pesado, con 
fuerte vibración. elementos 
prefabricados 
Alta vibración Rígida 20-40 30-50Pavimentos con maquina 
terminadora vibratoria. 
Cimentaciones de hormigón masivo, 
secciones poco reforzadas y 
vibradas, muros no reforzados. 
Vibración 
normal 
Plástica 50-90 50-70 
Muros de contención reforzados, 
cimentaciones, pavimentos 
compactados normalmente, losas, 
vigas y columnas poco reforzadas 
Baja vibración Fluida 100-150 70-100 
Secciones muy reforzadas (vigas, 
losas, columnas), muros reforzados, 
hormigón a colocar en condiciones 
difíciles. 
Sin vibración Liquida ≥150 ≥100 
Hormigón transportado por bombeo, 
hormigón autonivelante, no se 
recomienda vibrarlo. 
 
Debido al uso de la mezcla a diseñar se tiene que es una mezcla con consistencia muy 
rígida, fundida con vibro-compactación para que la totalidad de sus agregados se 
distribuyan por todo el molde y no existan espacios vacíos. El método que presenta Füller 
seleccionó una curva granulométrica continua para la composición óptima de los agregados 
en el hormigón, llamada parábola de Gessner. La curva es de la forma: 
𝐘 = 𝟏𝟎𝟎√(
𝒅
𝑫
) (1) 
Donde: 
 D: Es el tamaño máximo del agregado total; 
17 
 
 Y: El porcentaje en peso de agregados que pasen a través del tamiz; 
 d: Tamiz del que se requiere módulo de finura para la parábola de Gessner. 
Después de haber realizado la parábola de Gessner se calcula el módulo de finura o 
también llamado módulo granulométrico, de cada una de los agregados (finos y gruesos), 
que es la suma de los porcentajes retenidos acumulados en los tamices de la serie utilizada, 
dividido entre cien. 
𝑚𝑓 =
∑ %𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑠
100
 (2) 
Posteriormente se debe hacer el ajuste granulométrico de la mezcla de los distintos 
agregados (finos y gruesos) a la curva Füller, buscando que se adapte lo máximo posible a 
la curva teórica, parábola de Gessner. 
Sabiendo que los agregados pueden estar clasificados en “n” grupos siendo m1, 
m2,…mn los módulos de finura de cada grupo de agregados y mt2, mt,…mt3 los módulos 
de finura de las curvas Füller coincidiendo con las fracciones 2, 3,…n; siendo t1, t2,…tn 
los porcentajes que hay que tomar para que la granulometría de la mezcla se ajuste a la 
curva de referencia (parábola de Gessner), se tendrá en cuenta el siguiente sistema de n 
ecuaciones con n incógnitas (Correa, 2011): 
𝑡1 + 𝑡2 + ⋯ + 𝑡𝑛 = 100 (3) 
𝑚𝑡2 =
𝑡1𝑚1 + 𝑡2𝑚2
𝑡1 + 𝑡2
 (4) 
𝑚𝑡3 =
𝑡1𝑚1 + 𝑡2𝑚2 + 𝑡3𝑚3
𝑡1 + 𝑡2 + 𝑡3
 (5) 
𝑚𝑡𝑛 =
𝑡1𝑚1 + 𝑡2𝑚2 + 𝑡3𝑚3 + ⋯ + 𝑡𝑛𝑚𝑛
𝑡1 + 𝑡2 + 𝑡3 + ⋯ + 𝑡𝑛
 (6) 
Para dosificaciones de dos agregados como lo es el caso de este proyecto, en el cual solo 
se van a utilizar dos tipos de agregados, que son uno considerado como fino y otro 
18 
 
considerado como grueso se tiene el siguiente sistema de ecuaciones que cuenta con 2 
ecuaciones y 2 incógnitas: 
𝑡1 =
𝑚2−𝑚𝑡2
𝑚2−𝑚1
𝑥100% (7) 
𝑡2 = 100% − 𝑡1 (8) 
Una vez ajustada la granulometría por el método de Füller, se debe seleccionar la 
cantidad de agua de la mezcla, la cual puede obtenerse como una función del asentamiento 
deseado y el tamaño máximo del agregado. Para tal fin se emplea la ecuación 9, 
recomendada por Giraldo (2006): 
𝑊 = 218,8
𝑆 0,1 
𝑇𝑀 0,18
 (9) 
Dónde: 
 W (Kg): contenido de agua para un m3 de concreto. 
 S (mm): asentamiento. 
 TM (mm): tamaño máximo del agregado. 
Posteriormente a obtener la cantidad de agua necesaria para un metro cubico de 
concreto, se trabaja con la relación agua cemento escogida después de analizar las posibles 
relaciones que van desde 0,35 hasta 0,5 debido al poco asentamiento que debe presentar el 
concreto a la hora de desencofrar y teniendo en cuenta que el cemento es el componente 
más costoso del concreto pero en definitiva se busca encontrar un diseño de mezcla que 
cumpla satisfactoriamente la resistencia a la flexo-tracción. 
 
19 
 
3. MATERIALES Y MÉTODOS 
En el presente capítulo es ilustrada la situación de los escombros en la ciudad de Santiago 
de Cali, los procedimientos empleados durante la etapa de laboratorio y la descripción de 
los materiales empleados. 
3.1. SITUACIÓN ACTUAL DE LOS ESCOMBROS EN CALI 
Hoy en día no existe en la ciudad un sitio de deposición final de los escombros. Adicional a 
esto muchos carretilleros y empresas llevan los desechos de una forma ilegal a sitios no 
autorizados, como parques y zonas verdes. Lo cual genera una ruta de miles de metros 
cúbicos de escombros que se generan a diario. 
De acuerdo con (Ortiz & Silva, 2013) y las fuentes que consultó el periódico para la 
recolección de los datos que fueron el Dagma, la personería municipal de Cali, Emsirvac, 
Ciudad Limpia, Progea y el asesor para el medio ambiente de la gobernación del Valle, 
Alberto Ramos. A diario se producen más de 2.480 m3 de escombros en la ciudad de Cali. 
Las constructoras y obras públicas son las encargadas de producir el 76,6%, las 
remodelaciones ejecutadas por particulares en las viviendas generan el 23,4%. Esta gran 
cantidad de escombros generados a diario es una clara problemática en la que se ve 
afectada toda la ciudad tanto en la degradación del medio ambiente y las consecuencias que 
trae a la salud de los ciudadanos estar expuestas a esta contaminación. 
Para dimensionar y tener una idea de la cantidad de escombros que se está generando a 
diario (2.480 m3) se llenaría una piscina olímpica como la del escenario Hernando Botero 
O’byrne, se cubriría con una capa de 33 cm toda la cancha del estadio Pascual Guerrero, se 
llenarían 140 volquetas doble troque con capacidad de carga de 17 m3 y se llenarían 28 
viviendas de interés social como las que el Gobierno está regalando (Ortiz & Silva, 2013). 
En Cali existe una situación crónica con 8 botaderos de escombros los cuales son: Alto 
Aguacatal ubicado en el sector de La Playita, Terrón Colorado en la Avenida 6 Oeste con 
Calle 17 junto a la cancha de la Institución Educativa Mutis, la vía férrea o calle 26 
20 
 
presenta varios puntos críticos de lo cual se calcula que existen aproximadamente cincuenta 
mil metros cúbicos de desechos de construcción, la calle 72-O con carrera 27-C es un sitio 
de alto impacto para la comunidad por las aproximadamente setenta mil familias que viven 
alrededor de esta zona, la zona de brisas de comunero localizada detrás de la ciudadela 
Educativa Isaías Duarte Cancino en el barrio Mojica es actualmente la escombrera más 
grande de la ciudad con por lo menos dos millones de metros cúbicos de escombros, La 
calle 1 Oeste en el sector de Siloé sobre la carrera 42-A y en la carrera 56, la calle 112 con 
carrera 28-C en el barrio Pizamos III para ser más exactos el sector de Patio Taller y por 
último el Jarillón del rio Cauca en zonas como las desembocaduras del rio Cali y del canal 
CVC sur, así como el sector de Las Vegas (Ortiz & Silva, 2013). 
Existen algunas propuestas en la ciudad sobre el proceso adecuado que debería 
implementarse para el tratamiento, re-uso y disposición final de estos residuos tanto para 
grandes, medianas y pequeñas empresas de construcción. 
Para las empresas grandes se recomienda una separación de escombros (concreto, yeso, 
cerámica y ladrillo) de los otros materiales (madera, metal), después se debe contratar una 
empresa privada; transportadora de escombros para el caso del Valle del Cauca es Progea 
guardando los escombros en cajas y llevarlos hasta el sitio de disposición final. 
Para las empresas pequeñas el proceso es prácticamente igual, pero lo único distinto es 
que los escombros son recogidos por una empresa de aseo pública (Emas, Promoambiental, 
Ciudad Limpia). 
Por último después de la disposición final de los escombros se puede formar materiales 
pétreos, como rocas para la construcción o pueden ser utilizados para aplicaciones 
industriales como tejas, ladrillos, baldosas o adoquines. 
3.2. MATERIALES ESTUDIADOS 
A continuación se describen los materiales empleados. 
21 
 
3.2.1. Materialesrecolectados de “EMSIRVAC” 
Emsirvac ESP ubicada en el corregimiento de “El Carmelo” del municipio de Candelaria, 
es una empresa que implementa el aprovechamiento de escombros y cuenta con la 
autorización de la CVC. El DAGMA ha efectuado durante el 2013 el acompañamiento 
técnico y vigilancia a través de visitas con CVC y con planeación municipal, actualmente 
se encuentra en estudios por parte de CVC la viabilidad ambiental para la puesta en 
operación de otra alternativa de aprovechamiento en el vaso 7 contiguo al sanitario de 
Navarro. 
En 1997 se creó la fundación Colombia Inteligente y en el 2013 se transformó en una 
sociedad anónima simplificada denominada EMSIRVAC, empresa con la cual se extiende a 
industria el desarrollo tecnológico de la transformación de residuos sólidos y bio-sólidos en 
materia prima para la construcción y que une sus esfuerzos con la fundación Recurso 
Humano Positivo, para aplicar este desarrollo en proyectos de cobertura social y ambiental. 
 
Figura 13.Máquina trituradora de agregado derivado de RCD de la empresa Emsirvac. 
22 
 
En la Figura 13 se puede apreciar la máquina trituradora que hay en Emsirvac la cual 
posee una banda transportadora que arranca de derecha a izquierda en la figura, 
inicialmente se coloca el material en la banda y cae sobre la máquina trituradora que 
dependiendo del tamaño de agregado que se quiera tener se le cambian los dientes 
utilizados para triturar, luego de ser triturada sigue su trayectoria por la banda hasta llegar a 
su sitio de disposición para ser separada y ubicada en el lote. 
En la Figura 14 se observa el lote donde se encuentran pequeñas montañas de agregado, 
separando el agregado RCD dependiendo de su tamaño distinguiendo agregados gruesos de 
agregados finos. De este lote de montañas fueron tomados los agregados RCD utilizados en 
esta investigación para la caracterización de los mismos y la fundición de adoquines. 
 
Figura 14. Selección de agregado RCD. 
3.2.2. Agregado natural producido, triturado de roca diabásica de la cantera “El 
Chocho” 
En 1945 comenzó a funcionar a orillas de la quebrada El Chocho, afluente del río 
Aguacatal, municipio de Santiago de Cali, en la ladera sur-occidental del Cerro de Las Tres 
23 
 
Cruces, la sociedad “Triturados y Mezclas Limitada” que posteriormente se transformó en 
“Triturados El Chocho &Cía. Ltda”. 
La empresa posee un lote de aproximadamente ciento cuarenta hectáreas (140 ha.) y 
dentro de él cinco licencias o títulos mineros, con reservas probadas de roca basáltica de 
30x106 m3 y reservas posibles de 85x106 m3. 
El material es proveniente de una roca (diabasa o basalto) de origen volcánico con 
excelentes propiedades mecánicas, que la hacen óptima materia prima para elaborar 
agregados pétreos para concretos de asfalto y cemento, sub-base y bases para pavimentos. 
En la Tabla 3 se presentan algunas características físicas de los materiales que se 
encuentran en la cantera “El Chocho”. 
Tabla 3. Características de materiales de la cantera “El Chocho”. (Fuente: Triturados 
el Chocho & Cia Ltda.). 
 Areniscas Caliza Diabasa (basalto) 
Origen Sedimentario Sedimentario Volcánico 
Resistencia a la 
compresión 
(MPa) 
60 80 120 
Dureza Mohs -- 4 6 
Desgaste en los 
Ángeles (%) 
30% 24% 14% 
Densidad en el 
banco (kN/m3) 
25,4 27 29 
3.3. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES 
A continuación se presentan los procedimientos efectuados para la caracterización de los 
materiales. 
24 
 
3.3.1. Caracterización de los residuos sólidos de construcción y demolición 
Para la caracterización de los agregados RCD se decidió realizar los siguientes ensayos de 
laboratorio para así poder encontrar las principales características de este agregado. 
Composición del agregado RCD 
Al fin de determinar los materiales que conforman el agregado reciclado de RCD, se 
examina visualmente efectuando una separación por material. Seis grupos de materiales se 
identifican: materiales con alto contenido de cemento, este grupo se encuentran concretos y 
morteros de cemento; materiales pétreos, en este grupo se encuentran gravas y cascajos; 
cerámicos rojos como tejas y ladrillos; cerámicos blancos, incluidos los azulejos; 
contrapisos y materiales contaminantes; acero y madera. 
La composición del agregado reciclado de construcción y demolición se realiza según la 
norma Europea EN 933-11. Como el tamaño máximo nominal de la granulometría tiene un 
diámetro menor al de 32 mm (2 ½”) se tienen que separar 5 kg (M0) del agregado reciclado 
para secar a una temperatura de 40±5°C durante 48 horas. Después de seco se toma la masa 
del material como masa inicial (M1). Posteriormente se tamiza con los tamices 2 ½”, No.4 
y fondo. El material que pasa del tamiz No.4 se toma como material M2 y el material 
retenido en el tamiz No.4 es el material M3. Se separa la arena y la arcilla, usando lo que 
pasa del tamiz 2 ½” y el material que se retiene en el No.4 (4mm) para depositar en una 
bandeja y sumergir para así separar las partículas que floten (M4) por ende que tengan una 
densidad inferior a la del agua. Las partículas que no floten se separan, se secan y se pesan 
para obtener la masa (M5). Después se separan los agregados de la forma que se presenta 
en la Tabla 4. 
Tabla 4. Nomenclatura de los tipos de materiales a caracterizar en la composición de 
RCD (norma Europea EN 933-11). 
Constituyente Descripción 
Rc Concreto, productos de concreto, morteros y bloques de concreto 
Ru 
Agregados no ligados, piedras naturales y agregados con algún contenido de 
concreto 
Rb Cerámicos, ladrillo de arcilla y tejas, bloques cerámicos blancos (azulejos) 
Ra Materiales bituminosos (asfaltos) 
Rg Vidrio 
X Otros (Arcillas, limos, hierro, plásticos, madera, cauchos, estuco y yeso) 
25 
 
3.3.2. Ensayos realizados sobre el conjunto de partículas para el agregado de 
RCD 
Estos ensayos incluyen la caracterización, en la cual se evalúa: 
Granulometría (INVE 213-07): La granulometría llamada también gradación, es la 
distribución del tamaño de partículas de un agregado. Se determina cuantitativamente la 
distribución de los tamaños de las partículas de agregados gruesos y finos de un material, 
por medio de tamices de abertura cuadrada progresivamente decreciente. 
Primero se debe realizar la selección de la muestra de agregado que se va a trabajar, 
mediante un cuarteo, el cual garantiza la aleatoriedad de la misma, la importancia de este 
paso radica en que las partículas de tamaños similares tienden a agruparse, lo que impide 
que la muestra sea verdaderamente representativa, el tamaño de dicha muestra puede variar. 
Luego de tener las muestras a trabajar debidamente pesadas, se procede a secar la 
muestra en horno a una temperatura de 110° ± 5°C (230° ± 9°F), durante 24 horas, para así 
obtener masa constante. Se pueden secar las muestras a mayores temperaturas, sin que se 
afecten los resultados. Cuando se retira la muestra del horno se procede a pesarla 
nuevamente. En caso del tamizado a mano se deben rotar las partículas si es necesario 
durante un período adecuado de tiempo de 10 a 15 minutos según la norma INV 213-07. La 
cantidad de material en un tamiz dado se debe limitar de tal forma que todas las partículas 
tengan la oportunidad de alcanzar las aberturas del tamiz varias veces durante la operación 
de tamizado, con el fin de determinar si ellas pasan o no a través de dicho tamiz; sin 
embargo, no se deberá forzar para obligarlas a pasar por las aberturas. Después de tener la 
cantidad de material retenido por tamiz, se determina la masa de la muestra por cada uno, 
en una balanza. La masa total del material después del tamizado debe diferir en 0,3% 
respecto a la masa de la muestra original colocada sobre los tamices. 
Gravedad específica y absorción de agua (INVE 222-07 y 223-07): La gravedad 
específica es la relación entre la masa (o peso en el aire) de un volumen de sólidosy la 
masa de un volumen igual de agua a una temperatura establecida, su valor es adimensional. 
26 
 
La absorción es la masa del agua que llena los poros permeables de las partículas de 
agregado sin incluir el agua adherida a la superficie de las mismas, expresada como 
porcentaje de la masa seca del agregado. 
Gravedad específica y absorción de agua en agregados grueso (INVE 223-07). Para 
determinar la densidad relativa y la absorción de una muestra de agregado grueso, se debe 
seguir el siguiente proceso: 
Primero se obtiene el material de muestra a partir de un proceso denominado cuarteo, 
este consiste en reducir el tamaño de la muestra hasta obtener un tamaño manejable. A 
continuación, el material es pasado por un tamiz número 4 y depositado en un tanque 
donde se le adiciona agua y es lavado con mucho cuidado de manera que no se pierda 
ninguna partícula. 
Después del lavado, se coloca la muestra en inmersión en agua de grifo durante 24±4 
horas como mínimo, dicho proceso consiste en depositar la grava en un recipiente y 
agregarle agua hasta sobrepasar el nivel de la muestra. Una vez pasadas las 24 horas, se 
procede a eliminar totalmente el agua contenida en el recipiente sin perder ninguna 
partícula de la muestra llevándolo al estado saturado superficialmente, se deposita la 
muestra sobre un recipiente grande donde se fracciona nuevamente en partes más pequeñas 
por medio del cuarteo buscando con esto que la muestra posea variedad en tamaño, se 
toman 3 muestras pequeñas de la grava anteriormente seleccionada y luego se realizan los 
siguientes pasos con cada una de ellas. 
1. Llevar la muestra a un estado saturado superficialmente seco por medio del uso de 
una bayetilla: Se coloca la muestra sobre la bayetilla se envuelve y se comienza a secar 
hasta que el agregado adquiera una apariencia mate, lo cual indica que el material ya se 
encuentra en un estado saturado superficialmente seco. 
2. Pesar la muestra en el aire: Se retira la muestra del recipiente pequeño, se seca este 
con un paño, se pesa y registra el valor obtenido. A continuación se vierte nuevamente la 
27 
 
muestra en el recipiente pequeño, se pesa y se registra nuevamente el valor 
correspondiente. 
3. Pesar la muestra en inmersión: Se organiza la balanza en un soporte alto, se ubica en 
la parte inferior del soporte un tanque de agua casi lleno y dentro de este la canastilla que 
está conectada por medio de un cordel al aditamento ubicado en el centro de la balanza 
(ver Figura 15). Una vez ubicada la malla se observa si el agua está cubriéndola por 
completo, de no ser así, se le agrega más agua al tanque hasta cubrirla. A continuación 
se tara (poner en cero la balanza) la balanza y luego se procede a adicionar todo el 
contenido de la muestra dentro de la malla evitando perder partículas, se pesa y se registra 
el valor obtenido. 
 
 
Figura 15. Balanza con aditamento para pesar en inmersión y canastilla 
4. Llevar la muestra al horno: Se toma la muestra de la canastilla y se coloca de nuevo 
en el recipiente pequeño metálico. Después, se anota en un papel la información obtenida 
correspondiente al ensayo y se lleva al horno durante 24±4 horas. El horno se debe 
encontrar a una temperatura de 110°C. 
5. Sacar la muestra del horno: Se saca la muestra del horno y se deja enfriar a 
temperatura ambiente; una vez fría, se lleva a la balanza y se pesa. Se consigna el valor 
obtenido, luego se hace la diferencia entre el peso encontrado y el peso del recipiente vacío 
y se encuentra la masa de la muestra seca. 
28 
 
A continuación en la Tabla 5 se presentan las ecuaciones encontradas en la norma INVE 
223-07 para hallar las densidades y la absorción de los agregados gruesos. Posterior a la 
tabla se presentan el significado de las posibles variables que hay en cada ecuación. 
Tabla 5. Fórmulas gravedad específica y absorción gruesos (INVE 223-07). 
Propiedad Unidad Condición Ecuación 
Densidad 
relativa 
Adimensional Muestra seca (OD) 
𝜌𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎𝑂𝐷 =
𝐴
(𝐵 − 𝐶)
 
 
Adimensional 
Muestra saturada 
superficialmente 
seca (SSS) 
𝜌𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎𝑆𝑆𝑆 =
𝐵
(𝐵 − 𝐶)
 
 
Densidad 
relativa 
aparente 
Adimensional General 
𝜌𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 =
𝐴
(𝐴 − 𝐶)
 
 
Absorción % General 𝐴𝐵𝑆 = [
(𝐵 − 𝐴)
𝐴
] × 100 
 
Nomenclatura básica: 
 A=Peso de la muestra seca (OD); 
 B=Peso de la muestra saturada superficialmente seca (SSS); 
 C=Peso de la muestra en inmersión. 
Gravedad específica y absorción de agua en agregados finos (INVE 222-07). En este 
laboratorio se describe la forma con la cual se efectúa la práctica de laboratorio con 
relación a la densidad, densidad relativa y absorción de los agregados finos, que se sabe que 
es el material pasante de la malla No. 4 y retenido en la malla No. 200. 
En primer lugar se debe realizar la selección de la muestra de agregado que se va a 
trabajar, esta se obtiene mediante el pasante del tamiz No.4, tamiz que separa a los 
29 
 
agregados finos de los gruesos, el peso de la muestra para este caso es de aproximadamente 
1 kg. 
Luego de tener las muestras a trabajar debidamente pesadas, se procede a decantar el 
exceso de agua y a secar la muestra al sol durante aproximadamente 24 horas, verificando 
de esta manera, la fluidez de las partículas de la muestra, con ayuda del ensayo del cono, el 
cual consiste en colocar en el interior del cono tres capas de igual volumen de agregado, 
hasta colmarlo apisonándolo con 25 golpes de pistón distribuidos en las diferentes capas, 
una vez compactada la última capa se enrasa la superficie del agregado con la mano; en 
donde, si la muestra se desmorona solo un poco, manteniendo levemente la forma del cono 
recipiente, indica que ha alcanzado la condición saturada superficialmente seca. Si al 
realizar la primera prueba con el cono se considera que todavía hay humedad superficial en 
el espécimen se continúa el secado y se efectúa periódicamente la prueba hasta alcanzar la 
condición anteriormente descrita, el proceso de secado se puede agilizar mezclando 
frecuentemente la muestra y así mismo garantizando la homogeneidad de este. Al culminar 
dicho procedimiento se selecciona una muestra del material superficialmente seco, se 
deposita en un recipiente previamente tarado y se procede a pesar el contenido, hasta tener 
una muestra de 500 g. 
En un picnómetro o balón volumétrico que esta calibrado a 500 ml bajo una temperatura 
de 20°C, se introduce una pequeña cantidad de agua y así mismo con ayuda de un embudo 
se introduce la muestra seleccionada de 500 ± 10 g, luego se le adiciona más agua, hasta 
que el nivel de esta se encuentre en el cuello del matraz, inmediatamente se somete a vacío, 
utilizando una bomba, la cual succionará el aire que se encuentra disuelto entre las 
partículas, durante este proceso se le adiciona agua al matraz hasta que el nivel de agua 
alcance los 500 ml, en el cual se le hace una marca de calibración (marca de enrase) y se 
continua succionando el aire que se encuentra entre las partículas, también se debe verificar 
que no exista aire en la muestra mediante leve agitación manual, al terminar este proceso se 
completa el nivel de agua hasta la marca de enrase, se debe aclarar que esta agua debe ser 
desaireada, que para este caso se completa con agua desaireada, y se procede a pesar el 
matraz con el agua y la muestra, luego se traslada el material que se encuentra dentro del 
30 
 
matraz a un recipiente que ha sido previamente pesado para colocarlo en el horno a una 
temperatura de 110 ± 5 °C ,con el fin de secar el material durante un período de tiempo de 
24 ± 4 h. 
Posteriormente se determina el peso del material seco y el del balón volumétrico solo 
con agua (hasta la marca de enrase), se debe tener en cuenta que la temperatura del ensayo 
del picnómetro con la muestra debe coincidir con la temperaturadel picnómetro solamente 
con agua, para lo cual se debe calibrar el balón volumétrico. En la Figura 16 se pueden 
observar los instrumentos más importantes utilizados durante este ensayo, de derecha a 
izquierda son el picnómetro, molde metálico con su respectivo pisón y el tamiz 
 
 
 
 
 
Figura 16. Equipos utilizados para densidad específica y absorción finos 
 
A continuación en la Tabla 6 se presentan las ecuaciones encontradas en la norma INVE 
222-07 para hallar las densidades y la absorción de los agregados finos. Posterior a la tabla 
se presentan el significado de las posibles variables que hay en cada ecuación. 
Tabla 6. Fórmulas gravedad específica y absorción finos (Fuente: INV E 222-07). 
Propiedad Condición Expresión matemática 
Densidad relativa o gravedad 
específica 
Para agregado seco (OD) 𝑆𝑑 =
𝐴
(𝐵 + 𝑆 − 𝐶)
 
Para agregado saturado 
superficialmente seco (SSS) 
𝑆𝑆 = 
𝑆
(𝐵 + 𝑆 − 𝐶)
 
31 
 
Propiedad Condición Expresión matemática 
Densidad 
Para agregado seco (OD) 𝜌𝑑 = 997.5 × (
𝐴
𝐵 + 𝑆 − 𝐶
) 
Para agregado saturado 
superficialmente seco (SSS) 
𝜌𝑠 = 997.5 × (
𝑆
𝐵 + 𝑆 − 𝐶
) 
Densidad relativa aparente General 𝑆𝑎 =
𝐴
(𝐵 + 𝐴 − 𝐶)
 
Densidad aparente General 𝜌𝑎 = 997.5 × (
𝐴
𝐵 + 𝐴 − 𝐶
) 
Absorción General %𝐴 = 100 × (
𝑆 − 𝐴
𝐴
) 
 
Nomenclatura básica: 
 A = Peso de la muestra en estado seco. 
 B = Peso del picnómetro lleno con agua hasta la línea de calibración . 
 C = Peso del picnómetro lleno con la muestra de agregado fino y agua, hasta 
la línea de calibración. 
 S = Peso de la muestra en estado saturado superficialmente seco. 
 𝑆𝑑 = Densidad relativa para agregado seco. 
 𝑆𝑆 = Densidad relativa para agregado saturado superficialmente seco. 
 𝑆𝑎 = Densidad relativa aparente. 
 𝜌𝑑 = Densidad para agregado seco. 
 𝜌𝑠 = Densidad para agregado saturado superficialmente seco. 
 𝜌𝑎 = Densidad aparente. 
 %𝐴 = Porcentaje de absorción . 
Sanidad de los agregados frente a la acción de las soluciones de sulfato de sodio o 
magnesio (NTC-126): Este busca hacer un estimativo preliminar de la sanidad de los 
agregados a ser usados en concretos y otros propósitos. El ensayo determina la resistencia a 
la desintegración de los agregados, por la acción de soluciones saturadas de sulfato de sodio 
o de magnesio, seguido de secado al horno para deshidratar parcial o completamente la sal 
precipitada en los poros permeables. La fuerza de expansión interna derivada de la 
rehidratación de la sal después de re inmersión simula la expansión del agua por 
32 
 
congelamiento. Mediante este método se puede obtener una información útil para juzgar la 
calidad de los agregados que han estado sometidos a la acción de los agentes atmosféricos. 
Este ensayo fue realizado en los laboratorios Contecon Urbar el cual utilizo una solución de 
sulfato de magnesio, sometiendo el agregado a cinco ciclos de humedecimiento y secado. 
Equivalente de arena de suelos y agregados finos (INVE 133-07): Este ensayo 
pretende determinar la proporción relativa del contenido de polvo fino nocivo, o material 
arcilloso, en los suelos o agregados finos. 
Los materiales que se deben utilizar para este ensayo son: 
 Solución cloruro de calcio. 
 Tuvo irrigador. 
 Tubo flexible. 
 Cilindro graduado de plástico. 
 Probeta. 
 Tapón de caucho. 
 Recipiente metálico de 85ml (3 oz). 
 Cronometro. 
 Botellón de 4L. 
 Embudo de plástico. 
Se presenta entonces los materiales utilizados para la realización de este ensayo ver Figura 
17. 
33 
 
 
Figura 17. Materiales para realizar el ensayo de equivalente de arena 
Para empezar se debe seleccionar y cuartear el material fino con el que se va a trabajar 
para pasar por el tamiz No.4 posteriormente se toman 3 probetas con escala en milímetros. 
Las tres se llenan de la solución de cloruro de calcio hasta el nivel de 100 mm y se le 
agregan 85 ml (3 oz) de arena medidas en el recipiente metálico del ensayo de equivalente 
de arena como se observa en la Figura 18. Se espera que las tres probetas tengan un 
comportamiento muy similar, pues se ensayan bajo las mismas condiciones. 
Después de dejar las probetas en reposo durante 10 minutos, las probetas se agitan 
durante 30 segundos (90 ciclos) preferiblemente por un solo operador para que sean 
constantes los movimientos de acuerdo a las especificaciones de la norma INVE-133. 
Luego se llenan de agua con el tubo irrigador hasta el nivel de 380 mm y se dejan reposar 
durante 20 minutos. 
 
 
 
34 
 
 
Figura 18. Montaje del ensayo de equivalente de arena 
Una vez realizado el procedimiento se determinan las alturas de finos y arena. 
Se tomaron los siguientes datos: 
La lectura de arcilla se toma como la frontera entre la fase liquida y los sólidos 
decantados. La lectura de arena se mide con ayuda de un pistón y se determina como: 
𝐿𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 = 𝑙𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑓𝑟𝑜𝑛𝑡𝑒𝑟𝑎 − 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑖𝑠𝑡𝑜𝑛 (254𝑚𝑚) (10) 
𝐸𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐷𝑒 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 (%) = 
𝐿𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎
𝐿𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑐𝑖𝑙𝑙𝑎
𝑋 100% 
 
(11) 
 
3.4. DISEÑO DE MEZCLA PARA CUMPLIR NORMA NTC-2017 CON 
AGREGADO NATURAL 
Para el cumplimiento de los parámetros que se establecen en la NTC-2017 se realizó un 
diagrama de actividades a ejecutar durante el diseño de la mezcla (ver Figura 19), que inicia 
con la selección del tamaño máximo de los agregados a utilizar en la mezcla, seguido del 
35 
 
diseño Füller para hallar los porcentajes de agregado grueso y de fino, se calcula la cantidad 
de agua (W), a partir del asentamiento y el tamaño máximo (ver ecuación 9), seleccionar la 
relación de agua cemento inicial, para comprobar de que no existan problemas a la hora de 
la fundición y retiro de los moldes de los adoquines se realiza una prueba de asentamiento y 
si no cumple se cambia la relación de agua y cemento, después de cumplir con el 
asentamiento mencionado anteriormente se fabrican los adoquines, para primero que todo 
verificar su densidad y si la densidad no es la adecuada se realiza un ajuste en el diseño 
Füller con la granulometría de los agregados posteriormente y para finalizar el diseño con 
agregados naturales se realizan los ensayos a la flexotracción buscando un resultado de 
igual o mayor a 5 MPa que es lo que exige la norma NTC-2017 de no cumplirse se 
modifica la relación agua cemento para finalmente empezar a la sustitución de agregado 
RCD por el natural. 
A continuación en la Figura 19 se puede apreciar el diagrama de actividades con 
decisiones, el siguiente diagrama es de elaboración propia con ayuda del director de la 
investigación donde se puede apreciar todo el proceso llevado a cabo que fue descrito en el 
párrafo anterior. 
 
36 
 
 
Figura 19. Diagrama de actividades para el diseño de la mezcla. 
37 
 
4. RESULTADOS 
A continuación se presentan los resultados de los ensayos de laboratorio partiendo de la 
caracterización de los RCD hasta los ensayos de resistencia de adoquines individuales. 
4.1. CARACTERIZACIÓN DE RCD GENERADO EN LA CIUDAD SANTIAGO 
DE CALI 
La muestra de material natural y RCD que fue sometida a estos ensayos fue agregado 
grueso (tamaño máximo 9,5 mm) y fino (tamaño máximo 4,75 mm). El agregado RCD fue 
tomado de la empresa EMSIRVAC en el mes de diciembre del 2013 y el agregado natural 
fue tomado de la cantera El Chocho en el mes de marzo del 2014. 
4.1.1. Composición del RCD 
En las tablas 7 y 8 se presentan los resultados de la clasificación por composición del RCD 
empleado en la presente investigación. En general el 78% del RCD corresponde a Rc+Ru, y 
el 22% restante a Rb, por lo cual se concluye que sus mayores elementos constituyentes son 
productos de concreto, similar a lo reportado por Mena & Valdés (2014), para la misma 
fuente obteniendo 82 y 18% respectivamente. Una característica adicional en