Una aplicación de la regresión no lineal a los hormigones reciclados

Abstract

En la actualidad se estima que los consumos de áridos naturales empleados anualmente en la fabricación de hormigón en el mundo son del orden de 10.000 millones de toneladas. Por otra parte se generan anualmente más de 10 millones de toneladas de residuos procedentes de la industria de la construcción. La incorporación de áridos reciclados en la fabricación de hormigones, surge principalmente debido a un factor ambiental ya que se destaca la reducción en el consumo de materias primas, disminución de la emisión de contaminantes a la atmósfera derivados de los procesos de extracción de áridos naturales entre otros. La Instrucción Española del Hormigón, EHE, limita el contenido de reemplazo de áridos reciclados hasta un máximo del 20% en hormigones estructurales, principalmente por su alto valor de absorción y su considerable reducción en la resistencia mecánica. Lo que se plantea en el presente estudio es proporcionar diversos modelos matemáticos sencillos, que sean capaces de predecir el comportamiento mecánico del hormigón en la medida que se añade árido reciclado. Se ha elaborado una base de datos con de 343 diferentes mezclas de hormigones con árido reciclado, recolectados de publicaciones efectuadas en revistas científicas, esta es la que ha servido para poder alimentar el programa denominado Polimodels, el cual utilizando diferentes algoritmos de regresión no lineal es capaz de generar los diferentes modelos. El criterio de selección para el mejor modelo se ha efectuado en base al modelo con el menor Coeficiente de Variación Porcentual Media (CVPmed) y el Coeficiente de Determinación (R2 ) como medida complementaria de análisis, pero en algunos también se ha seleccionado el modelo que se aprecia más sencillo al momento de la sustitución de los datos. Se proponen tres modelos de resistencia mecánica a compresión, seis modelos de resistencia a tracción y seis para el módulo de elasticidad, haciendo un total de 15 diferentes modelos de predicción. Estos modelos serán dependientes de ciertos parámetros físicos y mecánicos del árido reciclado como ser el porcentaje de absorción, coeficiente de desgaste de los ángeles y del porcentaje de sustitución. Se puede apreciar la notable reducción en las propiedades mecánicas debido a la influencia que posee la incorporación de áridos reciclados en los hormigones, de igual forma el mejor ajuste de los modelos en la medida que poseemos más variables independientes que nos ayuden a predecir el comportamiento del hormigón reciclado.