Recycled concrete: a review

  • W. Martínez-Molina Cuerpo Académico Consolidado 147, Departamento de Materiales de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, Michoacán, México, 58040.
  • A. A. Torres-Acosta Instituto Mexicano del Transporte de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, Sanfandila, Pedro Escobedo, Querétaro, México, 76703.
  • E. M. Alonso-Guzmán Departamento de Materiales de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, Michoacán, 58040, México.
  • H. L. Chávez-García Cuerpo Académico Consolidado 147, Departamento de Materiales de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, Michoacán, México, 58040.
  • H. Hernández-Barrios Departamento de Estructuras de la de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, Michoacán, México, 58040.
  • C. Lara-Gómez Departamento de Materiales de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, Michoacán, México, 58040.
  • W. Martínez-Alonso Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional Autónoma de México, México Distrito Federal, 04510 y Universidad de Texas en Austin, Texas, Estados Unidos de Norteamérica, 78712.
  • J. T. Pérez-Quiroz Instituto Mexicano del Transporte de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, Sanfandila, Pedro Escobedo, Querétaro, México, 76703.
  • J. A. Bedolla-Arroyo Facultad de Arquitectura, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, Michoacán, México, 58040.
  • F. M. González-Valdéz Cuerpo Académico Consolidado 147, Departamento de Materiales de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, Michoacán, México, 58040.
Keywords: Recycled concrete, Solid residues, Portland cement, Aggregates

Abstract

The generation of solid residues of hydraulic concrete, also considered waste, is turning into an environmental problem. The construction material primarily manufactured is Portland cement, but one of the main problems is its high manufacturing temperature which generates pollutants. The use of grinded aggregates that come from the demolition of hydraulic concrete is used to generate recycled hydraulic concrete, a material that could lessen costs, decrease pollution and cheapen construction. Nevertheless, the elaboration of recycled concrete faces the search for optimal designs in order to achieve the highest mechanical performance under static and dynamic requests. This work reviews international advancements in this field.

 

Downloads

Download data is not yet available.

References

Abbas, A., G. Fathifazl, O. Burkan Isgor, A. Ghani Razaqpur, B. Fournier, S. Foo, 2009, Durability of recycled aggregate concrete designed with equivalent mortar volume method, Cement & Concrete Composites 31, 555–563

Abrams, D., 1918, The Design of Concrete Mixtures. First edition, Lewis Institute, USA, pp 15-29

Aguilar, C., M.P. Muñoz, O. Loyola, 2005, “Uso de hormigón reciclado para la fabricación de hormigones”, Revista Ingeniería de Construcción, 20 (1), 35-44

Alonso, E., W. Martínez, J. C. Rubio, F. Velasco, H. L. Chávez, M. Ávalos, C. Lara y E. Cervantes, 2007, “Calidad del Aire en cuatro ciudades de Michoacán, México: su efecto sobre materiales de construcción”, Revista de la Construcción, ISBN 0717-7925, Revista 11, 6 (2), 66-74

Amigo Ramos, A., 2000, Volcán Láscar: Aporte y dispersión de azufre oxidado a la atmósfera regional, Informe Final GL69F, Departamento de Geología Universidad de Chile, Chile, 3

Arguello Hernández, S. C, 2012, “Análisis comparativo entre técnicas no destructivas y destructivas aplicadas a morteros con substituciones minerales de alta temperatura, cenizas orgánicas e inorgánicas, residuos industriales y fibras de cactus”, Tesis Maestría, Fac. Ing. Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México

Arreola Sánchez, M., 2013 “ACTIVIDAD PUZOLÁNICA DE CENIZAS ORGÁNICAS (SUBPRODUCTOS AGROINDUSTRIALES), PARA MEJORAR LA DURABILIDAD DEL CONCRETO EN PUENTES” Tesis Maestría, Fac. Ing. Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México

Bernabé Reyes C., 2012, “Adiciones minerales de alta temperatura a morteros de cemento como modificadores de comportamiento físico-mecánico”, Tesis Licenciatura Fac. Ing. Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México

Bernabé Reyes C., 2015, “EVALUACIÓN DE MORTEROS DE CEMENTO SUSTITUIDOS CON CENIZAS PUZOLÁNICAS PARA MITIGAR EL FENÓMENO DE CORROSIÓN EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO EN REHABILITACIÓN”, Tesis Maestría, Fac. Ing. Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México

Buck, A. D., 1972, U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station, Vicksburg, Mississippi, RECYCLED CONCRETE C-72-14, 35p

Cambio climático. Ciencia, evidencia y acciones Serie ¿Y el medio ambiente?, 2009, Semarnat, México

Campos Núñez J. J., 2013, “Evaluación de propiedades físico-mecánicas de un concreto con aditivo fluidificante, así como la disminución del consumo del cemento en su elaboración” Tesis Licenciatura Fac. Ing. Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México

Carrasco Flores D. O., 2004, “Estudio comparativo entre mezclas asfálticas en caliente y mezclas asfálticas con emulsiones tibias”, Tesis de Licenciatura en Ingeniería Civil, Universidad de Piura, Perú, pp 44

Casuccio, M., M. C. Torrijos, G. Giaccio, R. Zerbino, 2008, Failure mechanism of recycled aggregate concrete, Construction and Building Materials 22, 1500–1506

Chang, C.Y., R. Huang, P.C. Lee, T. L. Weng, 2011, Application of a weighted Grey-Taguchi method for optimizing recycled aggregate concrete mixtures, Cement & Concrete Composites 33, 1038–1049

Contreras Marín, E., 2013, “Comportamiento de un concreto ecológico, elaborado con agregados producto de la demolición y baja relación agua/cement”, Tesis Licenciatura Fac. Ing. Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México

Cruz Jiménez L., 2012, “Comportamiento mecánico del carbón mineral y de la escoria de alto horno en morteros como substituto parcial del cemento”, Tesis Licenciatura Fac. Ing. Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México

CSI Recycling Concrete Full Report, 2008, The Cement Sustainability Initiative, World Business Council for Sustainable Development, Iniciativa por la sostenibilidad del cemento, 2008, Reciclando concreto, Consejo Mundial Empresarial para el desarrollo sustentable, WBCSD, Suiza, www.wbcsd.org y www.wbcsdcement.org 12-13

Debieb, F., and S. Kenai, 2008, “The use of coarse and fine crushed bricks as aggregate in concrete”. Construction and Building Materials, 22, 886-893

Del Valle Moreno A., Guzmán Torres J. A., Alonso Guzmán E. M., Martínez Molina W., Torres Acosta A. A., Terán Guillén J., Montes Zea M. A., Torres Murillo A. I., Martínez Madrid M., 2015, Solicitaciones mecánicas y estáticas a concreto hidráulico simple elaborado con agregados pétreos redondeados y adicionados con fibras deshidratadas de cactus opuntia, Publicación Técnica 448 del Instituto Mexicano del Transporte, Secretaría de Comunicaciones y Transportes, México, ISSN 0188-7297

Eguchi, K., K. Teranishi, A. Nakagome, H. Kishimoto, K. Shinozaki, M. Narikawa, 2007, Application of recycled coarse aggregate by mixture to concrete construction, Construction and Building Materials 21, 1542–1551

Etxeberria, M., E. Vázquez, A. Marí, & M. Barra, 2007, “Influence of amount of recycled coarse aggregates and production on properties of recycled aggregate concrete”, Cement and Concrete Research, 37, 735–742

Evangelista,L., J. de Brito, 2007, Mechanical behaviour of concrete made with fine recycled concrete aggregates, Cement & Concrete Composites 29, 397–401

Figueroa Carranza R. A. 2013, “Elaboración de concreto sustentable con adición mineral de alta temperatura como modificador del comportamiento físico-mecánico”, Tesis Licenciatura Fac. Ing. Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México

Flores Lica O. R., 2013, “Análisis Físico Mecánico de morteros de cemento adicionando metacaolín y poliestireo”, Tesis Licenciatura Fac. Ing. Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México

Fonseca, N., J. de Brito, L. Evangelista, 2011, The influence of curing conditions on the mechanical performance of concrete made with recycled concrete waste, Cement & Concrete Composites 33, 637–643

Gluzhge, P., 1946, "The Work of Scientific Research Institutes" Gidrotekhnicheskoye Stroitelstvo, No. 4, pp 27-28, USSR. A brief English summary of this work is in Engineer's Digest, 7 (10), 330

Gomez-Soberon, J. M. V., 2002, Porosity of recycled concrete with substitution of recycled concrete aggregate An experimental study, Cement and Concrete Research 32, 1301– 1311

Gómez Zamorano L. Y., J. I. Escalante García J. I, G. Mendoza Suárez, 2004, “Geothermal waste: An alternative replacement material of Portland cement”, JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE 39, 4021 – 4025

González-Fonteboa, B., Martínez-Abella F., Martínez-Lage I., Eiras-López J., 2009, Structural shear behaviour of recycled concrete with silica fume, Construction and Building Materials 23, 3406–3410

Guneyisi, E., 2010, Fresh properties of self-compacting rubberized concrete incorporated with fly ash, Materials and Structures, 43,1037–1048

Guzmán Torres J. A., 2014, “Concreto de alta durabilidad y alto desempeño en infraestructura”, Tesis de Maestría, Fac. Ing. Civil Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México

Harek, C. R., Gallaway, B. M., and Long, R. E., 1971, "Look at Processed Rubble - It's a Valuable Source of Aggregates", Roads and Streets, 114 (9), 82-85

Hoffmann, C., S. Schubert, A. Leemann, M. Motavalli, 2012, Review Recycled concrete and mixed rubble as aggregates: Influence of variations in composition on the concrete properties and their use as structural material, Construction and Building Materials 35, 701–709

http://www.concretosreciclados.com.mx/ consulta 17 ene 2014

http://ficem.org/publicaciones-CSI/DOCUMENTO-CSI-RECICLAJE-DEL-CONCRETO/RECICLAJE-D-CONCRETO_1.pdf, consulta 17 ene 2014

http://www.veoverde.com/2013/11/concretos-reciclados-otra-apuesta-mexicana-por-el-ambiente/ consulta 17 ene 2014

https://www.veoverde.com/2014/01/llegaron-las-viviendas-sustentables-a-mexico/

Jacobo Jacobo, S., 2014, “Evaluación Físico Mecánica de Concreto Hidráulico elaborado con pétreos andesíticos, adicionando metacaolín, nanosílice y almidón”, Tesis Licenciatura Fac. Ing. Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México

Jianzhuang, X., W. Li, Y. Fan, X. Huang, 2012, An overview of study on recycled aggregate concrete in China (1996–2011), Construction and Building Materials 31, 364–383

Kardos A. J., S. A. Durham, 2015, Strength, durability, and environmental properties of concrete utilizing recycled tire particles for pavement applications, Construction and Building Materials 98, 832–845

Kathirvel P., Saravana Raja Mohan Kaliyaperumal, 2016, Influence of recycled concrete aggregates on the flexural properties of reinforced alkali activated slag concrete, Construction and Building Materiales, 102, 51–58

Katz, A., 2003, Properties of concrete made with recycled aggregate from partially hydrated old concrete, Cement and Concrete Research 33, 703– 711

Kong, D., T. Lei, J. Zheng, C. Maa, J. Jiang, J. Jiang, 2010, Effect and mechanism of surface-coating pozzalanics materials around aggregate on properties and ITZ microstructure of recycled aggregate concrete, Construction and Building Materials 24, 701–708

Kou, S.C., C. S. Poon, 2009, Properties of self-compacting concrete prepared with coarse and fine recycled concrete aggregates, Cement & Concrete Composites 31, 622–627

Kou, S. C., C. S. Poon, M. Etxeberria, 2011, Influence of recycled aggregates on long term mechanical properties and pore size distribution of concrete, Cement & Concrete Composites 33, 286–291

Kou, S. C., C. S. Poon, H. W. Wan, 2012, Properties of concrete prepared with low-grade recycled aggregates, Construction and Building Materials 36, 881–889

Kulakowski, M.; Guerrero, M.; Barrera, J.; Gonzáles, M., 2012, “Viabilidad de utilización de aditivo estabilizador de hidratación (AEH) para el reciclaje del hormigón en estado fresco – Estudio de caso en el sur de Brasil” en Revista de la Construcción, 11 (3), 99-111.

Kwan, W. H., M. Ramli, K. J. Kam, M. Z. Sulieman, 2012, Influence of the amount of recycled coarse aggregate in concrete design and durability properties, Construction and Building Materials 26, 565–573

Lara Gómez C., J. F. Mendoza Sánchez, M. G. López Domínguez, R. Téllez Gutiérrez, W. Martínez Molina, E. M. Alonso Guzmán, “Propuesta Metodológica para la estimación de emisiones vehiculares en ciudades de la República Michoacana”, Publicación Técnica 322 del Instituto Mexicano del Transporte, Secretaría de Comunicaciones y Transportes, México, ISSN 0188-7297

Li, W., J. Xiao, Z. Sun, S. Kawashima, S. P. Shah, 2012, Interfacial transition zones in recycled aggregate concrete with different mixing approaches, Construction and Building Materials 35, 1045–1055

Liu, Q., J. Xiao, Z. Sun, 2011, Experimental study on the failure mechanism of recycled concrete, Cement and Concrete Research 41, 1050–1057

López Celis R., J. T. Pérez Quiroz, A. A. Torres Acosta, M. Martínez Madrid, W. Martínez Molina, L. E. Ariza Aguilar, E. Zamudio Cíntora, J. Genescá Llongueras, B. Valdez Salas, 2006, Durabilidad de la infraestructura de concreto reforzado expuesta a diferentes ambientes urbanos de México. Publicación Técnica 292 del Instituto Mexicano del Transporte, Secretaría de Comunicaciones y Transportes, México, ISSN 0188-7297

Lopez T., H. E. Thomas, A. J. Pratac, A. Amigo, D. Feea, D. Moriano, 2015, “Volcanic plume characteristics determined using an infrared imaging camera”, ournal of Volcanology and Geothermal Research 300, 148–166

Lye C. Q., Ravindra K. Dhir, Gurmel S. Ghataora, Hui Li, 2016, Creep strain of recycled aggregate concrete, Construction and Building Materials, 102, 244–259

Marie, I., H. Quiasrawi, 2012, Closed-loop recycling of recycled concrete aggregates, Journal of Cleaner Production 37, 243-248

Martín-Morales, M., M. Zamorano, A. Ruiz-Moyano, I. Valverde-Espinosa, 2011, Characterization of recycled aggregates construction and demolition waste for concrete production following the Spanish Structural Concrete Code EHE-08, Construction and Building Materials 25, 742–748

Martinez-Molina Wilfrido, Torres-Acosta Andres, Martínez Pena G. E. Itandehui, Alonso-Guzman Elia, Mendoza-Perez Itzel, 2015, “CEMENT-BASED MATERIALS ENHANCED DURABILITY FROM OPUNTIA FICUS INDICA (OFI) MUCILAGE ADDITIONS”, ACI Materials Journal, 112 (1), 165-172, DOI: 10.14359/51687225

Mas, B., A. Cladera, T. del Olmo, F. Pitarch, 2012, Influence of the amount of mixed recycled aggregates on the properties of concrete for non-structural use, Construction and Building Materials 27, 612–622

Medina Olvera, S., 2011, “DISEÑO, ELABORACIÓN Y EVALUACIÓN DE UN RECUBRIMIENTO GEOPOLIMÉRICO PARA AUMENTAR LA DURABILIDAD DEL CONCRETO UTILIZADO EN LAS VÍAS TERRESTRES, SOMETIDO A INTEMPERISMO ACELERADO”, Tesis Maestría, Fac. Ing. Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México

Montoya, H, C. Pino y G. Valdéz, 2005, “Reutilización de residuos del hormigón”, Revista BIT, 12 (41), 44-47

Oikonomou, N. D., 2005, Recycled concrete aggregates, Cement & Concrete Composites 27, 315–318

Moreno E., R. Solís, L. Aportela y Pardo, 2004, “Caracterización de la ceniza del volcán Popocatépetl y su aplicación como material cementante en su estado natural”, Revista Ingeniería de la Construcción, 19 (3), 127-134

Padmini, A.K., K. Ramamurthy, M. S. Mathews, 2009, Influence of parent concrete on the properties of recycled aggregate concrete, Construction and Building Materials 23, 829–836

Park T, S. B., D. S. Seo, J. Lee, 2005, Studies on the sound absorption characteristics of porous concrete based on the content of recycled aggregate and target void ratio, Cement and Concrete Research 35, 1846– 1854

Pérez Quiroz J. T., Terán Guillén J., Alonso Guzmán E. M., Martínez Molina W., Rendón Belmonte M., Torres Acosta A. A., Martínez Madrid M., 2014, DETERMINACIÓN DE LA SOLDABILIDAD ENTRE UN ACERO INOXIDABLE AUSTENÍTICO Y UN ACERO AL CARBONO PARA APLICACIONES ESTRUCTURALES, Publicación Técnica 395 del Instituto Mexicano del Transporte, Secretaría de Comunicaciones y Transportes, México, ISSN 0188-7297

Torres Acosta A. A., C. E. Celis Martínez, W. Martínez Molina y M. G. Lomelí González, 2010, Mejora en la durabilidad de materiales base cemento, utilizando adiciones deshidratadas de dos cactáceas, Publicación Técnica No. 326 del Instituto Mexicano del Transporte de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, México, ISSN 0188-7297

Torres Acosta A. A., W. Martínez Molina, M. G. Lomelí González, A. Pérez Gallardo, 2010 bis, Adiciones en base a cactus como inhibidor de corrosión para acero de refuerzo en concreto, Publicación Técnica No. 328 del Instituto Mexicano del Transporte de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, México, ISSN 0188-7297

Rakshvir, M. and S. Barai, 2006, “Studies on recycled aggregates-based concrete”, Waste Management and Research, 24, 225-233

Raoa, A., K. N. Jha, S. Misra, 2007, Use of aggregates from recycled construction and demolition waste in concrete, Resources, Conservation and Recycling 50, 71–81

Rodríguez Talavera R., V. M. Castaño Meneses, M. Martínez Madrid, 2001, Emulsiones Asfálticas, Publicación Técnica 23, Instituto Mexicano del Transporte, ISSN 0188-7114, pp 29

Rojas Gutiérrez, E., 2013, “OBTENCIÓN Y EVALUACIÓN DE UN RECUBRIMIENTO GEOPOLIMÉRICO ECOLÓGICO PARA AUMENTAR LA DURABILIDAD EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO REFORZADO”, Tesis Maestría, Fac. Ing. Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México

Rolón, J., D. Nieves, R. Huete, B. Blandón, A. Terán & R. Pichardo, 2007, “Caracterización del hormigón elaborado con áridos reciclados producto de la demolición de estructuras de hormigón”, Materiales de Construcción, 57 (288), 5-15

Rubio Avalos J. C., W. Martinez Molina, E. M. Alonso Guzman, F. A. Velasco Avalos, 2014, PATENTE Geopolímero Fotolumniscente, MX 2008001086 A1

Ruggieri F., J. L. Fernandez-Turiel, J. Saavedra, D. Gimeno, E. Polanco, A. Amigo, G. Galindo, A. Caselli, 2012, “Contribution of volcanic ashes to the regional geochemical balance: The 2008 eruption of Chaitén volcano, Southern Chile”, Science of the Total Environment 425, 75–88

Sánchez M. y P. Alaejos, 2006, “Influencia del árido reciclado en las propiedades del hormigón estructural”, Cemento y Hormigón, 889, 54-61

Tabsh,S. W., A. S. Abdelfatah, 2009, Influence of recycled concrete aggregates on strength properties of concrete, Construction and Building Materials 23, 1163–1167

Topcu, I.B. & N. Guncan, 1995, “Using waste concrete as aggregate”, Cement and Concrete Research, 25 (7), 1385-1390

Topcu, I.B. 1997, “Physical and mechanical properties of concretes produced with waste concrete”, Cement and Concrete Research, 27 (12), 1817-1823

Topcu, I.B. & S. Sengel, 2004, “Properties of concretes produced with waste concrete aggregate”, Cement and Concrete Research, 34(8), 1307-1312

Torres Acosta A., E. Paredes Camarillo y E. Alonso Guzmán, 2014, “De Concreto. El Material que transformó la Industria de la Construcción”, Revista Relatos e Historias en México, VI (70) 62-67

Valdés, G. et al, 2009, “Estudio de las características físicas y mecánicas de hormigones y bloques de hormigón fabricados con áridos reciclados”. XVII Jornadas Chilenas del Hormigón, octubre, Santiago, Chile

Valdés, G., Reyes, O., González, G., (2011) “Aplicación de los residuos de hormigón en materiales de construcción” en Ingeniería y Desarrollo, 29 (1), 17-33

Vázquez, E. et ál., 2004, Proc. RILEM International Conference on “The Use of Recycled Materials in Buildings and Structures”, Barcelona, Spain;

Villicaña Cupa M. A., 2014, “Innovación en el diseño de concreto; empleo de puzolanas para incrementar la durabilidad”, Tesis Maestría, Fac. Ing. Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México

Xiaoa, J., J. Lia, Ch. Zhangb, 2005, Mechanical properties of recycled aggregate concrete under uniaxial loading, Cement and Concrete Research 35, 1187– 1194

Zalapa Damián, A., 2013, “CONCRETO RECICLADO CON AGREGADOS PRODUCTO DE DEMOLICIÓN, ADICIONANDO FIBRAS DESHIDRATADAS DE CACTUS OPUNTIA BLANCO, PARA MODIFICAR SUS PROPIEDADES”, Tesis Licenciatura Fac. Ing. Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México.

Published
2015-09-30
How to Cite
Martínez-Molina, W., Torres-Acosta, A. A., Alonso-Guzmán, E. M., Chávez-García, H. L., Hernández-Barrios, H., Lara-Gómez, C., Martínez-Alonso, W., Pérez-Quiroz, J. T., Bedolla-Arroyo, J. A., & González-Valdéz, F. M. (2015). Recycled concrete: a review. Revista ALCONPAT, 5(3), 224 - 237. https://doi.org/10.21041/ra.v5i3.91
Section
Review