En el ámbito del aprovechamiento de residuos de construcción, el reciclaje de bloques de cemento y grava se ha convertido en un componente clave de la economía circular. Sus aplicaciones abarcan la construcción de carreteras, la producción de hormigón y los materiales de construcción, entre otras áreas. La selección de maquinaria y el control de calidad inciden directamente en el rendimiento y los beneficios económicos de los materiales reciclados. El siguiente análisis sistemático se centra en tres dimensiones: selección de equipos de trituración, valor de la aplicación del reciclaje y control de calidad.
I. Estrategia de selección de equipos de trituración
1. Escenarios adecuados para equipos de trituración convencionales
Trituradora de mandíbulas: Como equipo principal en la etapa de trituración primaria, ofrece una relación de trituración de 1:6-1:8 y puede triturar bloques de cemento de 1,2 m x 1,5 m hasta obtener partículas inferiores a 60 cm. Por ejemplo, en un proyecto de reconstrucción de carreteras, una sola trituradora de mandíbulas PE900 x 1200 alcanzó una capacidad de procesamiento diaria de 800 toneladas, con un consumo de tan solo 18 kWh/t. Su abertura de descarga ajustable hidráulicamente (de 50 a 250 mm) permite un control preciso del tamaño de las partículas de descarga, minimizando la trituración excesiva. Trituradora de impacto: La trituración fina se logra mediante el impacto de martillos y las colisiones con placas de impacto. El producto final es cúbico con menos del 10 % de contenido de escamas. En una planta de hormigón comercial, la piedra triturada de 5 a 25 mm producida por una trituradora de impacto PF-1315 aumentó la resistencia a la compresión del hormigón C30 en un 8 % después de 28 días. Su diámetro de rotor de 1320 mm y su velocidad de 750 rpm garantizan un equilibrio entre una trituración eficiente y un bajo consumo de energía.
2. Ventajas innovadoras de los equipos de trituración móviles
Las estaciones de trituración móviles integran alimentación, trituración, cribado y transporte. Su chasis sobre orugas (capacidad de ascenso ≥ 30°) permite un transporte rápido a las obras de demolición. Por ejemplo, el sistema de doble accionamiento diésel-eléctrico de la Keestrack R6e reduce el consumo de energía en un 35 % y mantiene las emisiones de polvo por debajo de 10 mg/m³. En un proyecto de desmonte en la Nueva Área de Xiongan, la planta de trituración móvil implementó un sistema de circuito cerrado de trituración in situ, cribado inmediato y reutilización directa, lo que redujo los costos de transporte en un 60 %.
II. Explorando el Valor Aplicable de los Materiales Reciclados
1. Especificaciones Técnicas de Preparación del Hormigón
El árido reciclado triturado debe cumplir con las normas GB/T 25177-2010:
Control del Tamaño de Partícula: Utilizar una granulometría continua de 5-31,5 mm, con un 30 % de 5-10 mm, un 50 % de 10-20 mm y un 20 % de 20-31,5 mm. Pruebas realizadas en un instituto de investigación han demostrado que esta granulometría mejora la trabajabilidad del hormigón en un 15 %, alcanzando el 98 % de la resistencia de diseño a los 28 días.
Control del Contenido de Lodo: Un proceso de limpieza de tres etapas (prelavado, fregado y enjuague) puede reducir el contenido de lodo de un 3,2 % inicial a un 0,8 %. En un proyecto de gran altura en Shenzhen, el hormigón bombeable C50 preparado con árido reciclado limpio logró una tasa de pérdida de asentamiento un 40 % menor que la del árido natural.
2. Normas de aplicación en ingeniería vial
Material base: La piedra triturada de 20-40 mm debe tener un valor CBR ≥ 80 % y un valor de trituración ≤ 25 %. En el proyecto de renovación y ampliación de la autopista Pekín-Shanghái, se utilizó una capa base compuesta por un 30 % de piedra triturada reciclada, logrando una resistencia a la compresión libre a los 7 días de 4,2 MPa, lo que representa una reducción del 18 % en el coste en comparación con los materiales tradicionales.
Capa base permeable: Al mezclar 10-20 mm de piedra triturada de un solo tamaño con 5-10 mm de árido fino en una proporción de 7:3, se puede lograr un coeficiente de permeabilidad al agua de 2,5 × 10⁻² cm/s, lo que cumple con los requisitos de la construcción de ciudades esponja. 3. Optimización del Rendimiento de los Materiales de Construcción
Ladrillos permeables: Al utilizar áridos reciclados como materia prima, la relación agua-cemento debe controlarse entre 0,32 y 0,35, y la presión de moldeo debe ser de 15 MPa. Las pruebas han demostrado que, cuando la tasa de sustitución de áridos reciclados alcanza el 60%, el coeficiente de permeabilidad al agua se mantiene en 1,8 mm/s y la resistencia a la flexión alcanza los 4,5 MPa. Producción de bloques: Mediante la tecnología de moldeo por vibración y presión, cuando el contenido de áridos reciclados es del 50%, el valor de retracción por secado del bloque es de 0,45 mm/m, lo que cumple con la norma GB/T 11968-2020.
III. Indicadores Clave de Control de Calidad
1. Tamaño de Partícula y Propiedades Geométricas
Límite Máximo de Tamaño de Partícula: Según la norma JGJ 52-2006, para los componentes de vigas, el tamaño máximo de partícula de los áridos reciclados no debe superar 1/4 de la altura de la viga y ser ≤ 25 mm. Para los componentes de losa, no debe exceder 1/3 del espesor de la losa y ser ≤ 15 mm.
Optimización de la granulometría: Según los cálculos de la curva de Fuller, la trabajabilidad del hormigón es óptima cuando el módulo de finura se controla entre 3,0 y 3,5. Un proyecto demostró que la granulometría optimizada mejoró la cohesión del hormigón y redujo la segregación en un 70 %.
2. Control de sustancias peligrosas
Contenido de escamas de aguja: El análisis de imágenes indica que cuando el contenido supera el 15 %, la fluidez del hormigón disminuye un 20 %. La trituración secundaria (trituradora de mandíbulas + trituradora de cono) puede reducir el contenido de escamas de aguja del 25 % al 12 %.
Índice de triturabilidad: Para hormigón por debajo de C60, la triturabilidad de la piedra caliza debe ser ≤ 12 % y la del granito ≤ 10 %. En un proyecto de planta de energía nuclear se utilizaron agregados de granito reciclado con un valor de trituración del 8%, produciendo hormigón C60 con una resistencia a los 28 días de 68 MPa.
3. Compatibilidad con el tipo de roca
Ventajas de la caliza: Su pH (7,2-7,8) es altamente compatible con los productos de hidratación del cemento, y su tasa de expansión por reacción álcali-árido es inferior al 0,05 %. En la prefabricación de los tubos sumergidos del puente Hong Kong-Zhuhai-Macao, el hormigón marino C50, producido con árido de caliza reciclada, alcanzó una resistencia a la permeabilidad a los iones cloruro de 1,2 × 10⁻¹² m²/s.
Propiedades del granito: Su dureza Mohs es de 6-7, lo que lo hace adecuado para hormigón de ultraalta resistencia. En la ingeniería de cimentación de la Torre de Shanghái, el hormigón C80, producido con árido de granito reciclado, alcanzó un módulo elástico de 38 GPa, un 5 % superior al del árido natural. IV. Análisis técnico y económico
Tomemos como ejemplo una línea de producción de áridos reciclados con una producción anual de 500.000 toneladas:
Inversión en equipos: Una línea de trituración fija (trituradora de mandíbulas, trituradora de cono y cribado) cuesta aproximadamente 8 millones de yuanes, mientras que una combinación de estación de trituración móvil cuesta aproximadamente 12 millones de yuanes. Sin embargo, el sistema móvil ahorra 2 millones de yuanes en costos de preparación del terreno y 3 millones de yuanes en costos de transporte al año.
Costos de operación: El costo de producción del árido reciclado es de 28 yuanes por tonelada (incluyendo trituración, cribado y limpieza), 15 yuanes por tonelada menos que el del árido natural. Suponiendo un ahorro en impuestos sobre los recursos de 3 yuanes por tonelada de árido reciclado que reemplaza al árido natural, el ahorro fiscal anual es de 1,5 millones de yuanes.
Beneficios ambientales: Cada 10.000 toneladas de residuos de construcción procesados reducen las emisiones de CO₂ en 120 toneladas y ahorran 50 toneladas de carbón estándar. Después de su implementación, un proyecto de parque industrial recibió la certificación de construcción ecológica de tres estrellas y generó 800.000 yuanes en ingresos anuales por comercio de cuotas de carbono.
