Influencia del polvo de mármol y superplastificante sobre la compresión, porosidad, capacidad al paso y relleno de un concreto autocompactante, Trujillo 2018

Abstract

El concreto es el material de construcción que con el transcurso del tiempo se ha convertido en el principal de proyectos civiles, teniendo una amplia aplicación en estructuras como puentes, represas, edificios y otros; el concreto a lo largo de su historia ha presentado avances tecnológicos importantes, siendo más notorio el desarrollo del concreto autocompactante; es por ello que la presente investigación resalta la importancia de emplear nuevas tecnologías constructivas como es el caso del concreto autocompactante y a la vez de revalorizar los residuos obtenidos de otras industrias como la marmolera y emplearlos en el concreto como un nuevo material capaz de mejorar las propiedades en estado fresco y endurecido. El propósito de la investigación es determinar el porcentaje adecuado de polvo de mármol y superplastificante que se debe adicionar para la obtención de un concreto autocompactante que sea aplicado en estructuras medianamente reforzadas como el caso de columnas, placas y plateas de cimentación. Los niveles de polvo de mármol son de 0.50%, 1.00%, 1.50% y 2.00% respecto al peso del concreto en estado fresco, mientras los niveles de superplastificante son de 0.30%, 0.35%, 0.40% y 0.45% respecto al peso del cemento. El diseño de mezcla se realizó por medio del método ACI 211 para un concreto autocompactante de resistencia media de 350 Kg/cm , el diseño se realizó a partir de una consistencia seca con una relación agua/cemento de 0.43 en peso y una relación agua/finos de 0.40 en peso. 2 Se realizaron ensayos en estado fresco para evaluar las propiedades como la capacidad al paso y de relleno del concreto autocompactante mediante el anillo J y cono de Abrams respectivamente, también se realizaron ensayos en estado endurecido como la porosidad del concreto bajo la norma ASTM C642 y la resistencia a la compresión a 28 y 56 días de curado bajo la norma ASTM C39, en donde se ensayaron un total de 189 probetas cilíndricas de 0.10 x 0.20 m. Los resultados obtenidos indican que a medida que se incrementa el porcentaje de superplastificante y polvo de mármol las propiedades en estado fresco y endurecido del concreto autocompactante mejoran, siendo así que al adicionar 0.45 % de superplastificante y 2.00 % de polvo de mármol al concreto se alcanzaron resultados en la resistencia a la compresión de 438 Kg/cm 2 a los 28 días y 519 Kg/cm a los 56 días de curado, obteniendo un incremento del 17 % y 30 % a los 28 y 56 días de curado respectivamente. Además de presentar una mejoría en sus propiedades, al emplear el residuo del mármol en el concreto autocompactante hace que este disminuya su costo por metro cubico en un 2 % comparándolo con un concreto adicionado con microsílice.

Concrete with the passage of time has become the main material of construction, having an application in different structures what made it advance technologically, being the most notorious advance the development of self-compacting concrete, that is why the present investigation highlights the importance of using new construction technologies such as self-compacting concrete and at the same time revaluing the waste obtained from other industries such as marble and using them in concrete as a new material capable of improving properties in a fresh and hardened state. The purpose of the research is to determine the appropriate dose of marble powder and superplasticizer that must be added to obtain a self-compacting concrete that is applied in moderately reinforced structures such as columns and concrete plates. The levels of marble powder are 0.50 %, 1.00 %, 1.50 % and 2.00 % with respect to the weight of the fresh concrete, while the levels of superplasticizer are 0.30 %, 0.35 %, 0.40 % and 0.45 % with respect to the weight of the cement. The mixing design was carried out using the ACI 211 method for a self-compacting concrete with an average strength of 350 Kg/cm , the design was made from a dry consistency with a water/cement ratio of 0.43 in weight and a water/fine ratio of 0.40 in weight. 2 Fresh tests were carried out to evaluate the properties such as the capacity and self-compacting capacity of the concrete through the J-ring and Abrams cone, respectively. Tests were also carried out in a hardened state such as the porosity of the concrete under the ASTM C642 standard and the resistance to compression at 28 and 56 days of curing under ASTM C39 standard, where a total of 189 cylindrical test tubes of 0.10 x 0.20 m were tested. The results obtained indicate that as the percentage of superplasticizer and marble powder increases the properties in fresh and hardened state of the self-compacting concrete improve, being that when adding 0.45 % of superplasticizer and 2.00 % of marble powder to the concrete they were reached results in the compressive strength of 438 Kg/cm 2 at 28 days and 519 Kg/cm at 56 days of curing, obtaining an increase of 17% and 30% at 28 and 56 days of curing respectively. In addition to presenting an improvement in its properties, when using marble waste in self-compacting concrete, it reduces its cost per cubic meter by 2 % compared to a concrete added with microsilica.