Influencia del porcentaje de micro sílice a partir de la ceniza de cascarilla de arroz sobre la resistencia a la comprensión, asentamiento, absorción y peso unitario de un concreto mejorado

Abstract

RESUMEN

La presente investigación tiene como objetivo principal evaluar cuál es el óptimo porcentaje de adición de micro sílice obtenida a partir de la ceniza de cascarilla de arroz aplicado en el concreto en estado fresco y endurecido. Para evaluar cuál es el óptimo porcentaje de adición de ceniza de cascarilla de arroz, se propuso primero a diseñar una mezcla de referencia la cual se llamó mezcla patrón, se diseñó según el comité del ACI 211. Antes de definir el diseño patrón se realizó la caracterización de los agregados como la granulometría (NTP 400.012), contenido de humedad (NTP 339.185), absorción (NTP 400.022), peso específico (NTP 400.021) y peso unitario (NTP 400.017). Estos agregados fueron traídos de la cantera “Calderón” ubicada en el Milagro. Una vez realizadas las pruebas normalizadas a los agregados, según las normas técnicas peruana, se procedió a diseñar la mezcla patrón. Como se quiere un concreto mejorado para columnas y vigas, se diseñó una mezcla de concreto de 280 kg/cm², con un asentamiento de 7.6 cm – 10 cm (3” - 4”) y una relación a/c de 0.54. Después de obtener el diseño de la mezcla patrón se optó por utilizar los porcentajes del 1% al 10 % de ceniza de cascarilla de arroz, adicionándolo a la mezcla con respecto al peso del cemento, con la finalidad de obtener un estudio detallado sobre cómo se comporta la ceniza frente al concreto tanto en estado fresco (asentamiento) como en estado endurecido (resistencia a la compresión, absorción, peso unitario). Para obtener el micro sílice a partir de la cascarilla de arroz se tuvo primero que calcinar la cascarilla de arroz en un horno a gas a una temperatura entre los 400° y 600 °C, luego obtenida la ceniza se procedió a colocarla en un molino a mano con la finalidad de reducir el tamaño de la ceniza, posteriormente se colocó la ceniza en un molino de bolas y finalmente para obtener un tamaño micro se tamizó la ceniza en la malla n°325 (0.045) y n° 400 (0.03 mm). Así fue como se obtuvo la micro sílice a partir de la ceniza de cascarilla de arroz. Se recurrió al uso del súper plastificante (EUCO 37) debido a que, conforme se iba adicionando los distintos porcentajes de ceniza, más seca se obtenía la mezcla. Se agregó a la mezcla el súper plastificante al 1% con respecto al peso del cemento y se evaluó el asentamiento, la resistencia a la compresión a los 28 días, la absorción y el peso unitario. Se obtuvo como máxima resistencia 376 kg/cm² al 6% de adición de ceniza aumentando en un 27% con respecto a las probetas patrón. En cuanto al asentamiento con el 6% de adición obtuvo una mezcla buena, plástica y trabajable. En cuanto a la absorción, al 6% de adición el concreto obtuvo una baja absorción, y en cuanto al peso unitario el mayor peso unitario que alcanzo el concreto fue al 6% de adición de ceniza.

ABSTRACT The main objective of the present investigation is to evaluate the optimum percentage of addition of micro silica obtained from the rice husk ash applied to the concrete in the fresh and hardened condition. To assess the optimal percentage of rice husk ash addition, it was first proposed to design a reference mixture which was called the masterbatch, which was designed according to the ACI 211 committee. Before defining the standard design, the aggregates were characterized as granulometry (NTP 400.012), moisture content (NTP 339.185), absorption (NTP 400.022), specific weight (NTP 400.021) and unit weight (NTP 400.017). These aggregates were brought from the quarry "Calderón" located in the Milagro. Once the tests were carried out due to the aggregates, according to Peruvian technical standards, the pattern mixture was designed. As an improved concrete for columns and beams is desired, a concrete mix of 280 kg/cm², with a settling of 7.6 cm - 10 cm (3 "- 4") and an a / c ratio of 0.54 was designed. After obtaining the design of the masterbatch it was decided to use the percentages from 1% to 10% of rice husk ash, adding it to the mixture with respect to the weight of the cement, in order to obtain a detailed study on how it behaves The ash against the concrete both in the fresh state (settlement) and in the hardened state (resistance to compression, absorption and unit weight). To obtain the micro silica from the rice husk it was first necessary to calcine the husk of rice in a gas oven at a temperature between 400° and 600 ° C, then obtained the ash was placed in a mill by hand In order to reduce the size of the ash, the ash was subsequently placed in a ball mill and finally to obtain a micro size, the ash was sieved in mesh No. 325 (0.045) and No. 400 (0.03 mm). This was how the micro silica was obtained from the rice husk ash. The use of the superplasticizer (EUCO 37) was used because, as the different percentages of ash were added, the drier the mixture was obtained. The 1% supercriticaliser was added to the blend with respect to the weight of the cement and the settling, the 28 day compressive strength, the absorption and the unit weight were evaluated. Maximum strength was 376 kg/cm² at 6% ash addition increasing by 27% with respect to the standard test specimens. As for the settlement with the 6% of addition a good, plastic and workable mixture was obtained. As for the absorption, at 6% of addition a low absorption was obtained, and as for the unit weight the highest unit weight reached by the concrete was at 6% of ash addition.