Impacto en la resistencia a la compresión y permeabilidad del concreto a partir de la sustitución de la piedra por ecogravilla de escoria de acero, Trujillo-2018

Abstract

La Ecogravilla de escoria de acero es un residuo industrial de la Corporación Aceros Arequipa, que se obtiene del enfriamiento al aire libre de las escorias utilizadas en la fabricación de acero de construcción. En esta tesis se le propone como una opción para usarlo como agregado grueso en la elaboración de estructuras de concretos, con el fin de mitigar el impacto ambiental que produce este residuo. La manera en que se utilizó la Ecogravilla en este trabajo fue a través de la sustitución de la piedra en porcentajes de 20%, 35%, 50% y 65%. Luego se analizó el impacto en su resistencia a la compresión (NTP 339.034:2015) y penetración de agua bajo presión (UNE-EN 12390-8:2011) para medir su permeabilidad. Posterior a esto, se analizó los resultados obtenidos y se eligió el porcentaje óptimo para aplicarlo en concretos elaborados con cementos tipo ICo y tipo V. Por otro lado, también se evaluó y explicó las propiedades físicas de la muestra de Ecogravilla en su estado natural, recogida en la planta de la corporación ubicada en Pisco. Estos resultados se compararon con lo obtenido de los áridos naturales (piedra y arena) provenientes de la cantera El Milagro. Los resultados obtenidos de los ensayos a compresión y penetración del agua para los concretos hechos con ambos tipos cemento muestran que hasta un porcentaje de sustitución del 50% de Ecogravilla por piedra, la resistencia a la compresión se incrementa así como su impermeabilidad. Cuando el porcentaje de sustitución es del 65%, la resistencia e impermeabilidad se reduce. Inclusive, los ensayos hechos a las mezclas en estado fresco ya no son trabajables y pierde densidad. Esta evaluación a nivel de ingeniería realizada a los concretos con Ecogravilla sirve de sustento para poder elaborar concretos con responsabilidad estructural y es una alternativa de uso en estructuras que tengan contacto con el agua. Finalmente, se hizo un análisis económico al usar un concreto convencional frente a un concreto con Ecogravilla y constatar las ventajas que trae en el tiempo de vida útil de la estructura el uso de estos últimos concretos.

The Ecogravilla of steel slag is an industrial waste of the Aceros Arequipa Corporation, which is obtained from the cooling in the open air of the slag used in the manufacture of steel construction. In this thesis is proposed as an option to use as a coarse aggregate in the development of concrete structures, in order to mitigate the environmental impact produced by this waste. The way in which the Ecogravilla was used in this work was through the replacement of the stone in percentages of 20%, 35%, 50% and 65%. Then, the impact on its compressive strength (NTP 339.034: 2015) and water penetration under pressure (UNE-EN 12390-8: 2011) was analyzed to measure its permeability. After this, the results obtained were analyzed and the optimum percentage was chosen to apply it in concrete made with cements type ICo and type V. On the other hand, the physical properties of the sample of Ecogravilla in its natural state, collected in the plant of the corporation located in Pisco, were also evaluated and explained. These results were compared with those obtained from natural aggregates (stone and sand) from the El Milagro quarry. The results obtained from the compression and water penetration tests for concretes made with both cement types show that up to a 50% substitution percentage of Ecogravilla per stone, the resistance to compression increases as well as its impermeability. When the percentage of substitution is 65%, the resistance and impermeability is reduced. Inclusively, the tests done to the mixtures in fresh state are no longer workable and lose density. This evaluation at engineering level made to concrete with Ecogravilla serves as a support to be able to elaborate concretes with structural responsibility and is an alternative of use in structures that have contact with water. Finally, an economic analysis was made by using a conventional concrete against a concrete with Ecogravilla and to verify the advantages that the use of the latter concretes brings in the useful life of the structure.