Análisis técnico económico para elementos estructurales de concreto armado con añadido de fibra de acero reciclado en un diseño de mezcla optimizando f´c=210 kg/cm2

Abstract

El objeto de este trabajo es analizar de manera comparativa las resistencias a la flexión y compresión entre concreto tradicional y el concreto con añadido de aserrín al 5%, 10% y 15% según la norma ACI 211, así como el comparativo en costo de producción. Para la metodología, por tratarse de una investigación pseudo - experimental, la población es la misma que la muestra, 60 probetas cilíndricas y 66 probetas prismática, de las cuales 24 probetas cilíndricas ( 12 probetas de diseño patrón y 12 probetas de diseño patrón optimizado) más 30 vigas prismática fueron diseñadas con concreto convencional y 36 probetas cilíndricas más 36 vigas prismática restante fueron diseñadas con concreto convencional adicionando las fibras de acero reciclados con refuerzos de acero de 4 mm, 3/8” y ½”, lo antes mencionado se ensaya a los: 7 días, 14 días, y 28 días de la fecha del vaciado, al 5%, 10% y 15% con añadido de fibra de acero reciclado . Los resultados del laboratorio mostraron un aumento significativo de las resistencias a la compresión (probeta) y flexión (vigueta armada con acero de refuerzo del 3/8”) al añadir 5% de fibra de acero reciclado a la mezcla convencional, asimismo, no existe un aumento significativo de las mismas al añadir 10% ni 15% respectivamente, para corroborar lo antes mencionado se realizó la prueba de ANOVA en el programa estadístico IBM SPSS V.25, asimismo, se tiene un ahorro respecto al tradicional de casi el 15%. Con los resultados se concluyó que la mejor opción es el concreto con añadido de 5% de fibra de acero reciclado y reforzado con acero de 3/8”, tanto técnica como económicamente.

The purpose of this work is to analyze in a comparative way the resistance to bending and compression between traditional concrete and concrete with added sawdust at 5%, 10% and 15% according to the ACI 211 standard, as well as the comparison in production cost. For the methodology, since it is a pseudo-experimental investigation, the population is the same as the sample, 60 cylindrical specimens and 66 prismatic specimens, of which 24 cylindrical specimens plus 30 prismatic beams were designed with conventional concrete and 36 more cylindrical specimens. The remaining 36 prismatic beams were designed with conventional concrete adding recycled steel fibers with 4 mm, 3/8” and ½” steel reinforcements, the aforementioned is tested at: 7 days, 14 days, and 28 days after the date of casting, 5%, 10% and 15% with added recycled steel fiber. The results of the laboratory showed a significant increase in the resistance to compression (specimen) and bending (beam reinforced with 3/8 ”reinforcing steel) when adding 5% of recycled steel fiber to the conventional mixture, likewise, there is no a significant increase in the same by adding 10% and 15% respectively, to corroborate the aforementioned, the ANOVA test was carried out in the statistical program IBM SPSS V.25, likewise, there is a saving compared to the traditional one of almost 15% . With the results, it was concluded that the best option is concrete with added 5% of recycled steel fiber and reinforced with 3/8” steel, both technically and economically.