Comportamiento físico - mecánico y de permeabilidad a cloruros en el concreto hidráulico con adiciones de metacaolín

Trabajo de InvestigaciónEn este estudio se investigó el comportamiento físico-mecánico y de permeabilidad a los cloruros en los concretos hidráulicos adicionados con metacaolín. Para el desarrollo de esta investigación se realizaron muestras de concreto adicionadas con metacaolín en razón del 0%, 10%, 20% , 30% de adiciones. A estas muestras se les realizaron ensayos de laboratorio y fueron sometidas al ensayo NT BUILD 492RESUMEN INTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES 2. CARACTERIZACIÓN DE MATERIAS PRIMAS 3. DISEÑO DE MEZCLAS 4. ELABORACION DE MUESTRAS 5. ENSAYO DE MUESTRAS 6.RESULTADOS Y ANALISIS 7.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOSPregradoIngeniero Civi

Metacaolín como sustituto del cemento para reducir la permeabilidad del hormigón estructural

El motivo que tuvo esta investigación fue reducir la permeabilidad del hormigón estructural con la sustitución de cemento por metacaolín, cuyo principal objetivo fue determinar el porcentaje de metacaolín para reducir la permeabilidad del hormigón estructural, según fuentes consultadas nacionales e internacionales. Esta investigación fue deductivo, de orientación aplicada con un enfoque cuantitativo y como instrumento de recolección de datos retrolectivo ya que se usaron tablas de normas internacionales y nacionales e información precedente del tema de estudio, de tipo descriptivo, correlacional y explicativo. Fue una investigación causal (causa - efecto) dado que se estudió la relación entre la variable independiente incorporación de metacaolín (causa) y variable dependiente permeabilidad del hormigón estructural (efecto). Los resultados evidenciaron que se incrementó la resistencia a la compresión y flexión del hormigón, con un 10% de sustitución de metacaolín, respecto a la permeabilidad del hormigón, se redujo la porosidad con un 20% de sustitución, la permeabilidad al ion cloruro y la expansión álcali -sílice del hormigón disminuyo con un 15% de metacaolín,a excepción del asentamiento en estado fresco que decreció conforme se incorporaba metacaolín en la mezcla, afectando su trabajabilidad con sustituciones mayores al 10%. Finalmente, la sustitución del 10% de metacaolín es beneficiosa si se requiere obtener un hormigón menos permeable, con excelentes propiedades físico – mecánicas y un asentamiento dentro de un rango aceptable

Caracterización física y mecánica del bloque de concreto convencional vs bloque de concreto mejorado con fibras de vidrio, Lambayeque

El contenido de esta investigación tiene como finalidad mejorar las características en el concreto a través de la implementación de polietileno de alta densidad al concreto. Este producto es una de los más contaminantes hoy en día, este se encuentra en botellas, envases de comida; que reciclándolos serían un gran avance para el medio ambiente. Es así como para conseguir lo propuesto, se determinó como objetivo principal Analizar la influencia del polietileno de alta densidad en las propiedades físicas y mecánicas del concreto para uso de pavimentación en el distrito La Victoria en la ciudad de Chiclayo. Para ello, se determinó realizar ensayos de compresión y flexión a diferentes muestras con material de polietileno de alta densidad a distintos tiempos de curado, es así como se realizaron testigos de concreto sin modificar, y testigos adicionando 5%, 7.5%, 10%y 12.5%y 15%de polietileno de alta densidad para cada porcentaje, en cada muestra experimental. Se concluye que el polietileno de alta densidad influye de manera positiva, ya que tras los ensayos se determinó la resistencia a la compresión del concreto adicionando 15% de polietileno de alta densidad a los 28 días mejoró en 11.16%, las resistencias de 210 Kg/cm2

Obtención y caracterización de geopolímeros sintetizados a partir de la escoria granulada de alto horno como uso alternativo del cemento Portland

Como parte del compromiso frente a la protección del medio ambiente y el interés en la aceptación y utilización de materiales conglomerantes alternativos al cemento Portland, que permitan el aprovechamiento de los residuos industriales y el avance en el conocimiento de la activación alcalina, se presenta el siguiente trabajo, que consiste en identificar el tipo de solución activante y la dosificación que arroje los mejores resultados de resistencia a compresión en morteros. Para ello, se utilizaron como activantes hidróxido de sodio (NaOH) y silicato de sodio (Na2SiO3) de origen industrial y la combinación de ambos. Como precursor la escoria granulada de alto horno (EGAH) de producción nacional. Una vez optimizado los materiales a usar se modificaron las condiciones de curado para identificar su influencia, de igual forma, las muestras se sumergieron en agua salada, sulfatada, destilada y la que suministra el acueducto con el fin de medir su deterioro frente a ciertos ambientes. Se midió el calor generado por las pastas activadas en un calorímetro semi-adiabático y se intentó correlacionar los resultados con la microscopia electrónica de barrido, la difracción de rayos x y la impedancia electroquímica. Lo anterior con el fin, de establecer los mecanismos de activación y así poder identificar en el tiempo los productos de reacción. Finalmente se elaboró un diseño de mezcla de concreto con la mejor dosificación y se midió la penetración del ion cloruro por el método RCPT. Los resultados asociados con la resistencia y durabilidad suministraron información que permitió caracterizar mejor este material.Abstract: As part of the commitment to the protection of the environment and interest to accept and use the binder alternative materials to Portland cement, to allow the use of industrial residue and the progress in the knowledge of alkaline activation, it shows this work, which consists in identifying the type of activating solution and the concentration to get the best results of compression resistance in mortars. For this, we used sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na2SiO3) of industrial origin and a combination of these two. As precursor the granulated furnace slag (EGAH) in national production. Once optimized the materials to use, the curing conditions were changed to identify their influence, also the samples were submerged in salted, sulfated, distilled water and the one supplied by the aqueduct in order to observe some deterioration. The heat generated by the activated pulps in the adiabatic calorimeter was measured and it tried to correlate the results with scanning electron microscopy, x-ray diffraction and electrochemical impedance. The above in order to establish the activation mechanisms and identify the products in time of reaction. Finally, a concrete mixing design was developed with the best dosage and the ion penetration was measured by the RCPT method. The results in relation with the resistance and durability gave information to characterize in a better way this material.Maestrí

Estudio del proceso de hidratación en cementantes compuestos mediante el uso de poliacrilato de sodio como método de curado interno

En los últimos años el crecimiento acelerado de la población, ha aumentado la cantidad de requerimientos energéticos provenientes de la naturaleza. Este aumento en las necesidades energéticas ha ido tomando cada día mayor importancia por la sociedad y la comunidad científica los efectos causados al ambiente por motivo del cambio climático son cada día más notorios, por lo cual, las investigaciones para estudiar dicha problemática han ido en aumento. Con la finalidad de explicar el fenómeno del cambio climático, se analizará el efecto invernadero. Este último es el proceso que ha dado lugar al cambio en la temperatura promedio mundial; se define como un proceso natural que da el balance energético a la tierra, en el cual la energía proveniente del sol en forma de luz penetra la atmosfera y es parcialmente absorbida por la superficie de la Tierra. Gran parte de esta energía es reflejada hacia la atmosfera en forma de radiación infrarroja, la cual por su longitud de onda es absorbida por ciertos gases, principalmente CO2 y vapor de agu

Modelos predictivos de resistencia y durabilidad en hormigones

[ES] En el hormigón es el material más empleado en la construcción, y por tanto será necesario conocer su comportamiento a lo largo de su vida útil. La durabilidad del hormigón depende principalmente de su dosificación, en concreto del tipo de cemento y relación agua-cemento, y en menor grado de importancia podemos encontrar otros factores que influyen en el desempeño del mismo. En este trabajo se presenta una base de datos construida con resultados de ensayos obtenidos a partir de artículos científicos orientados al estudio de la durabilidad del hormigón, en concreto a dos factores claves en este tema, los cuales son la penetración y la difusión de cloruros. Para ello se obtuvo de cada uno de los artículos las distintas dosificaciones, composiciones químicas de los materiales cementicios, tipos y temperaturas de curado, resistencia a la compresión y los resultados obtenidos tanto de los ensayos de penetración como de difusión de cloruros Para analizar la influencia de los diferentes parámetros en la durabilidad del hormigón, se ha utilizado estadística clásica y redes neuronales artificiales, y así poder predecir el comportamiento de los diferentes hormigones frente a los ataques por cloruros. Se comprueba que los resultados obtenidos mediante redes neuronales artificiales son mejores que los obtenidos mediante métodos clásicos de estadística. Así mismo, se confirma que las principales variables que influencian el comportamiento del hormigón frente al ataque por cloruros son la relación agua-total material cementante, el tipo de cemento y el contenido de adiciones.[EN] Concrete is the material most used in construction; therefore, it will be necessary to know the behavior in the life service. The durability of the concrete depends on mixes, principally the cement type and the water-cement ratio, to lesser degree importance we can find other factors that influence to concrete performance. This document presents a database constructed with results from different scientific articles oriented to study the concrete durability, focusing on a key factor to determine the concrete durability, such as the penetration and diffusion of chlorides. For this, was obtained different mixes, chemical compositions of the cementitious materials, curing types, results of compression tests and results of penetration diffusion of chlorides. To analyze the influence of different parameters on the concrete durability was used classic statistic and artificial neural networks and thus be able to predict the behavior of this according to parameters. It is verified that the results obtained by artificial neural networks are better than the results obtained by classical statistical methods. Also, it is confirmed the main variables that influence the behavior of concrete to the attack by chlorides are the water-total cementitious materials ratio, the concrete type, and the supplementary cementitious materials.Ortiz Bruno, MV. (2019). Modelos predictivos de resistencia y durabilidad en hormigones. http://hdl.handle.net/10251/129506TFG

Sustitución del agua de amasado por SikaCem® Plastificante para mejorar las propiedades del concreto de alta resistencia, Cajamarca 2021

Los concretos con aditivos plastificantes ofrecen la posibilidad de reducir la cantidad de agua de amasado en la mezcla; sin embargo, se pueden generar una serie de incógnitas acerca del desempeño que tendría un concreto en el cual esa reducción se de en diferentes porcentajes, al ser sometido a ensayos similares a los del concreto convencional. Por lo cual, el presente trabajo de investigación se llevó a cabo con el objetivo de analizar como la sustitución parcial del agua por SikaCem® Plastificante influye en las propiedades mecánicas de un concreto de alta resistencia. Se llevó a cabo una investigación de tipo aplicada, con diseño experimental, nivel explicativo y enfoque cuantitativo. La población de estudio fue infinita, constituida por el concreto de f’c=350 kg/cm convencional y con sustitución parcial del agua por SikaCem® Plastificante, de lo cual se desprende la muestra de estudio obtenida mediante un muestreo no probabilístico por conveniencia, conformada por un total de 36 unidades; 27 cilindros y 9 vigas, los cuales fueron elaborados con diferentes porcentajes de sustitución (0%, 0.8% y 1%) y ensayados a compresión y flexión, a los 7, 14 y 28 días. Los mejores resultados se obtuvieron al emplear el 1% de reemplazo del agua por el aditivo con respecto al peso del cemento. Concluyendo principalmente que con ese porcentaje de reemplazo el asentamiento de la mezcla se incrementa un 36%, la resistencia a la compresión en un 41.57% y la resistencia a la flexión en un 25%, con respecto a la mezcla patrón

Concreto a partir de residuos de demolición activados alcalinamente reforzados con caucho para aplicaciones en pavimentos rígidos

El desarrollo de este trabajo investigativo se orientó a la obtención de un concreto activado alcalinamente a partir de residuos de construcción y demolición (CDW) con inclusión de caucho, con propiedades mecánicas y físicas aptas para aplicaciones en carreteras y pavimentos. La síntesis del material se realizó desde el diseño de mezclas con la dosificación de los residuos en la pasta para definir la cantidad de cementante por m3 de concreto que generara la mayor resistencia mecánica posible. En el proceso se produjeron morteros con arena natural (AN) y con arena reciclada (AR) con el fin de evaluar la influencia del tipo de agregado fino utilizado, encontrando que el uso de AR resultante de procesos de molienda de CDW genera mayor adherencia del agregado en la matriz otorgando diferentes patrones de anclaje que mejoran las propiedades del concreto final. Como resultado se lograron resistencias a compresión a 90 días de 47,18 MPa y un asentamiento de 87,.5 mm para el concreto producido con un cementante de proporción de 60, 20 y 20% en peso para residuos de concreto, ladrillo y cerámica respectivamente, adición de 10% en peso de OPC, relación Si/Al de 6,8, relación L/S de 0,40, 500 Kg de cementante/m3, AR como agregado fino, grava natural con TMN de 1¿. La inclusión de caucho se realizó como reemplazo del 0, 5, 10 y 15% en peso de agregado fino, se evaluó el efecto de la morfología del caucho, particulado y tipo fibra, en las propiedades de la mezcla de concreto de proporciones óptimas obtenido previamente. Los resultados muestran una disminución de la resistencia a compresión y a flexión proporcional al incremento del contenido de caucho, se evidencia el decrecimiento de hasta un 42,.30 y 48,.91% a una edad de 90 días para los dos tipos de caucho; de acuerdo a los resultados se selecciona el 5% de la sustitución como el valor ideal para la mínima perdida de propiedades mecánicas y conservación de propiedades de asentamiento, densidad, absorción, porosidad y permeabilidad para su adaptación en la producción de pavimentos. Mediante MEB se pudo atribuir los resultados a la generación de cavidades en la interfase matrizcaucho que producen una baja adhesión de las partículas en el cementante, limitando la transferencia de carga y conformando cavidades interconectadas que permean fácilmente el agua. Los resultados hallados en este trabajo de maestría demuestran el campo potencial de aplicación de concretos producidos a partir de desechos del sector de la construcción en la obtención de concretos para pavimentos rígidos, ya que las propiedades mecánicas inherentes de concretos activados alcalinamente y la mejora de propiedades físicas con la inclusión de caucho en cualquiera de sus morfologías, en especial la tipo fibra, permite equiparar este concreto con los producidos comercialmente, cumpliendo todas las especificaciones técnicas establecidas en el capítulo 5 de INVIAS 2012MaestríaMAGISTER EN INGENIERÍA ÉNFASIS EN INGENIERÍA DE LOS MATERIALE

Desarrollo experimental de hormigones sostenibles: efectos de las puzolanas

El hormigón de cemento portland es el más usual en el sector de la construcción, se puede utilizar para toda clase de construcciones tanto para elementos estructurales como no estructurales (pavimentos, soleras, bloques, prefabricados, etc.), esto se debe a que es un material muy versátil. Sin embargo su fabricación produce y emite grandes cantidades de CO2. Por cada tonelada de cemento Portland conlleva la generación de entre 0,7 y 1 toneladas de CO2 a la atmosfera. En consecuencia de ello, se plantea la posibilidad de rediseñar hormigones a partir de la utilización de la cal con condiciones de puzolanas. El presente estudio se centra en la bondad de tres puzolanas, la Microsílice, el Metacaolín y la Chamota. Por consiguiente, se diseña una campaña experimental a partir de diferentes dosificaciones en base a una cal hidráulica y una cal aérea y a diferentes porcentajes de adición de puzolanas. Los resultados obtenidos muestran que el Metacaolín es la puzolana que más efectividad tiene, mejorando las prestaciones del hormigón pero únicamente a tempranas edades, ya que a los 60 días los valores de las resistencias disminuyen considerablemente. En especial las mezclas con cal aérea son las que mayores resistencias nos proporcionan. Mientras que la Microsílice, es la segunda puzolana que afecta positivamente a las resistencias mecánicas con unos valores en menor medida mayores a las dosificaciones sin ningún tipo de adición. En tercer lugar, queda la Chamota siendo una puzolana que no mejora las propiedades del hormigón dando a lugar a unas resistencias menores haciendo comparativa con mezclas sin ningún tipo de adición. Además, podemos corroborar que a mayor cantidad de Chamota las resistencias son menores